JP6804328B2 - Thermal print head and its manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、サーマルプリントヘッドおよびその製造方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to thermal printheads and methods of manufacturing them.

サーマルプリントヘッド(TPH)は、主走査方向に沿った発熱領域に配列された複数の発熱抵抗体を発熱させ、これら複数の発熱抵抗体の熱により感熱記録紙等の記録媒体に文字や図形等の画像を形成する出力用デバイスである。そしてサーマルプリントヘッドは、バーコードプリンタ、デジタル製版機、ビデオプリンタ、イメージャ、シールプリンタ等のサーマルプリンタ(すなわち記録機器)に広く利用されている。 The thermal printhead (TPH) heats a plurality of heat generating resistors arranged in a heat generating region along the main scanning direction, and the heat of these multiple heat generating resistors causes characters, figures, etc. on a recording medium such as heat-sensitive recording paper. It is an output device that forms the image of. The thermal print head is widely used in thermal printers (that is, recording devices) such as bar code printers, digital plate making machines, video printers, imagers, and sticker printers.

サーマルプリントヘッドでは、発熱抵抗体等の保護のために発熱抵抗体の表面に保護膜が設けられている。保護膜はプリント時に感熱記録紙およびインクリボンなどの媒体と接触し、紙送り時に媒体により擦られる。このとき、媒体に帯電している電荷の放電によりサーマルプリントヘッドが損傷を受ける問題がある。 In the thermal print head, a protective film is provided on the surface of the heat generation resistor to protect the heat generation resistor and the like. The protective film comes into contact with media such as thermal recording paper and ink ribbon during printing, and is rubbed by the medium during paper feeding. At this time, there is a problem that the thermal print head is damaged by the discharge of the electric charge charged on the medium.

特開2006−181822号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-181822

媒体に帯電している電荷の放電による損傷を防止するサーマルプリントヘッドおよびその製造方法を提供する。 Provided are a thermal print head and a method for manufacturing the same, which prevent damage due to discharge of the electric charge charged on the medium.

一つの実施形態によれば、サーマルプリントヘッドは、支持基板と、前記支持基板上に配置された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体上に設けられ、前記発熱抵抗体に給電するための第1電極および第2電極と、前記発熱抵抗体と、前記第1電極と、前記第2電極との上に設けられ、絶縁性の第1保護層と、第1導電性を有する第2保護層と、前記第1導電性より高い第2導電性を有する第3保護層とがこの順に積層された保護膜と、を具備し、前記保護層には、前記第2保護層から前記第1保護層に到り前記第1電極を露出する階段状の開口が設けられ、前記第3保護層は前記開口の内面に沿って前記第1電極に接している。 According to one embodiment, the thermal printhead is provided on the support substrate, the heat generation resistor arranged on the support substrate, and the heat generation resistor, and is provided on the heat generation resistor to supply power to the heat generation resistor. An insulating first protective layer and a second protective layer having a first conductivity, which are provided on the electrodes and the second electrode, the heat generating resistor, the first electrode, and the second electrode. A protective film in which a third protective layer having a second conductivity higher than the first conductivity is laminated in this order is provided, and the protective layer includes the second protective layer to the first protective layer. A stepped opening is provided to expose the first electrode, and the third protective layer is in contact with the first electrode along the inner surface of the opening.

一つの実施形態によれば、サーマルプリントヘッドの製造方法は、支持基板に設けられたグレーズ層上に発熱抵抗体を形成し、前記発熱抵抗体に給電するための第1電極および第2電極を形成する工程と、前記発熱抵抗体と、前記第1電極と、前記第2電極との上に絶縁性の第1保護層と、第1導電性を有する第2保護層とを順に形成する工程と、前記第2保護層から前記第1保護層にかけて前記第1電極を露出する階段状の開口を形成する工程と、前記第1導電性より高い第2導電性を有し、前記第2保護膜上および前記開口の内面に沿って前記第1電極に接する第3保護層を形成する工程と、を具備する。 According to one embodiment, in the method of manufacturing a thermal printhead, a heat generating resistor is formed on a glaze layer provided on a support substrate, and a first electrode and a second electrode for supplying power to the heat generating resistor are provided. A step of forming, and a step of sequentially forming an insulating first protective layer and a first conductive second protective layer on the heat generating resistor, the first electrode, and the second electrode. And the step of forming a stepped opening that exposes the first electrode from the second protective layer to the first protective layer, and the second protection having a second conductivity higher than the first conductivity. It comprises a step of forming a third protective layer in contact with the first electrode on the film and along the inner surface of the opening.

本実施形態によれば、媒体に帯電している電荷の放電による損傷を防止するサーマルプリントヘッドおよびその製造方法が得られる。 According to this embodiment, it is possible to obtain a thermal print head and a method for manufacturing the same, which prevent damage due to discharge of electric charges charged in the medium.

実施形態1に係るサーマルプリントヘッドを示す図。The figure which shows the thermal print head which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係るサーマルプリントヘッドの除電部を示す断面図。The cross-sectional view which shows the static elimination part of the thermal print head which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る比較例のサーマルプリントヘッドの要部を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main part of a thermal print head of a comparative example according to the first embodiment. 実施形態1に係る比較例のサーマルプリントヘッドの除電方法を示す図。The figure which shows the static elimination method of the thermal print head of the comparative example which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る比較例のサーマルプリントヘッドの除電部を示す断面図。The cross-sectional view which shows the static elimination part of the thermal print head of the comparative example which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る比較例のサーマルプリントヘッドの別の除電部を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing another static elimination portion of the thermal print head of the comparative example according to the first embodiment. 実施形態1に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を順に示す工程図。The process chart which shows the manufacturing method of the thermal print head which concerns on Embodiment 1 in order. 実施形態1に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を順に示す工程図。The process chart which shows the manufacturing method of the thermal print head which concerns on Embodiment 1 in order. 実施形態1に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を順に示す工程図。The process chart which shows the manufacturing method of the thermal print head which concerns on Embodiment 1 in order. 実施形態1に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を順に示す工程図。The process chart which shows the manufacturing method of the thermal print head which concerns on Embodiment 1 in order. 実施形態1に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を順に示す工程図。The process chart which shows the manufacturing method of the thermal print head which concerns on Embodiment 1 in order. 実施形態1に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を順に示す工程図。The process chart which shows the manufacturing method of the thermal print head which concerns on Embodiment 1 in order. 実施形態1に係るサーマルプリントヘッドの別の除電部を示す平面図。The plan view which shows another static elimination part of the thermal print head which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る別のサーマルプリントヘッドの要部を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a main part of another thermal print head according to the first embodiment. 実施形態2に係るサーマルプリンタを示す断面図。The cross-sectional view which shows the thermal printer which concerns on Embodiment 2.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
本実施形態に係るサーマルプリントヘッドについて、図1および図2を用いて説明する。図1はサーマルプリントヘッドを示す図で、図1(a)はその平面図、図1(b)は図1(a)のV1−V1矢視断面図、図2はサーマルプリントヘッドの除電部を示す断面図である。なお本実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれに限定されない。
(Embodiment 1)
The thermal printhead according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1A and 1B are views showing a thermal printhead, FIG. 1A is a plan view thereof, FIG. 1B is a sectional view taken along line V1-V1 of FIG. 1A, and FIG. 2 is a static elimination unit of the thermal printhead. It is sectional drawing which shows. It should be noted that the present embodiment is merely an example, and the present invention is not limited thereto.

始めに、サーマルプリントヘッドについて説明する。
図1に示すように、サーマルプリントヘッド10は、記録媒体に画像が形成可能な主走査方向S1に長い長尺型のヘッドユニット11を有している。ヘッドユニット11は、放熱板12、ヘッド基板13、回路基板14及び複数の駆動用IC15を有している。
First, the thermal print head will be described.
As shown in FIG. 1, the thermal print head 10 has a long head unit 11 that is long in the main scanning direction S1 in which an image can be formed on a recording medium. The head unit 11 has a heat radiating plate 12, a head board 13, a circuit board 14, and a plurality of drive ICs 15.

放熱板12は、アルミニウム等の放熱性の良い金属製で、主走査方向S1と直交する副走査方向S2の放熱板一端面12A及び当該副走査方向S2とは反対方向(以下、これを副走査反対方向とも呼ぶ)の放熱板他端面12Bがほぼ平行で、ほぼ均一な厚みを有する主走査方向S1に長い平板状に形成されている。 The heat radiating plate 12 is made of a metal having good heat dissipation such as aluminum, and the heat radiating plate one end surface 12A in the sub-scanning direction S2 orthogonal to the main scanning direction S1 and the direction opposite to the sub-scanning direction S2 (hereinafter, this is sub-scanning). The other end surface 12B of the heat radiating plate (also referred to as the opposite direction) is substantially parallel, and is formed in a long flat plate shape in the main scanning direction S1 having a substantially uniform thickness.

また放熱板12の副走査反対方向の放熱板他端部は、回路基板14が配置される回路基板配置部となり、主走査方向S1に長い長方形状に形成されている。そして放熱板12は、一面に回路基板14及びヘッド基板13が、副走査方向S2へ順に並べて配置されている。 Further, the other end of the heat radiating plate in the direction opposite to the sub-scanning of the heat radiating plate 12 is a circuit board arranging portion in which the circuit board 14 is arranged, and is formed in a long rectangular shape in the main scanning direction S1. The heat radiating plate 12 has a circuit board 14 and a head board 13 arranged side by side in the sub-scanning direction S2 on one surface.

ヘッド基板13は、主走査方向S1に長く、副走査方向S2のヘッド基板一端面13A及び副走査反対方向のヘッド基板他端面13Bがほぼ平行である。 The head substrate 13 is long in the main scanning direction S1, and one end surface 13A of the head substrate in the sub scanning direction S2 and the other end surface 13B of the head substrate in the direction opposite to the sub scanning are substantially parallel to each other.

実際にヘッド基板13は、Al等のセラミックにより直方体状に形成された支持基板16を有し、当該支持基板16の外形が、そのままヘッド基板13の外形になっている。支持基板16は、一面にSiO等のガラス膜でなるグレーズ層17が設けられている。 Actually, the head substrate 13 has a support substrate 16 formed in a rectangular parallelepiped shape by a ceramic such as Al 2 O 3 , and the outer shape of the support substrate 16 is the outer shape of the head substrate 13 as it is. The support substrate 16 is provided with a glaze layer 17 made of a glass film such as SiO 2 on one surface thereof.

そしてグレーズ層17の一面には、副走査方向S2に長い複数の発熱抵抗体18が主走査方向S1へ順に所定の基板内抵抗体配置間隔で配置されている。またグレーズ層17の一面には、複数の発熱抵抗体18において副走査方向S2に沿った両端部に共通電極(第1電極)19及び個別電極(第2電極)20が配置され、これら複数の発熱抵抗体18と共通電極19及び個別電極20とにより発熱素子が形成されている。これによりヘッド基板13は、主走査方向S1に沿った帯状の部分が、共通電極19及び個別電極20間で複数の発熱抵抗体18が発熱する発熱領域21になっている。 On one surface of the glaze layer 17, a plurality of heat generating resistors 18 long in the sub-scanning direction S2 are arranged in order in the main scanning direction S1 at predetermined in-board resistor arrangement intervals. Further, on one surface of the glaze layer 17, common electrodes (first electrodes) 19 and individual electrodes (second electrodes) 20 are arranged at both ends of the plurality of heat generating resistors 18 along the sub-scanning direction S2, and a plurality of these. A heat generating element is formed by the heat generating resistor 18, the common electrode 19, and the individual electrode 20. As a result, in the head substrate 13, the band-shaped portion along the main scanning direction S1 becomes a heat generating region 21 in which a plurality of heat generating resistors 18 generate heat between the common electrode 19 and the individual electrodes 20.

またグレーズ層17の一面には、複数の発熱抵抗体18、共通電極19及び個別電極20を覆う保護膜22が形成されている。保護膜22は、発熱抵抗体18を覆う部分にわずかに凹んだ凹部22aを有している。 Further, on one surface of the glaze layer 17, a protective film 22 covering a plurality of heat generating resistors 18, common electrodes 19, and individual electrodes 20 is formed. The protective film 22 has a recess 22a slightly recessed in a portion covering the heat generating resistor 18.

なお図1(a)には、ヘッド基板13に配置される複数の発熱抵抗体18として、発熱領域21を形成する共通電極19及び個別電極20間の抵抗体電極間部分を実線で示している。そしてヘッド基板13は、放熱板12のヘッド基板配置部の一面に、両面テープ又はシリコン樹脂等の熱可塑性の樹脂である接着剤23を介して支持基板16の他面が接着されている。 Note that FIG. 1A shows, as a plurality of heat generating resistors 18 arranged on the head substrate 13, the portion between the resistor electrodes of the common electrode 19 and the individual electrodes 20 forming the heat generating region 21 is shown by a solid line. .. Then, in the head substrate 13, the other surface of the support substrate 16 is adhered to one surface of the head substrate arrangement portion of the heat radiation plate 12 via a double-sided tape or an adhesive 23 which is a thermoplastic resin such as silicon resin.

回路基板14は、主走査方向S1に長いプリント配線基板として形成され、又はそれぞれ主走査方向S1に長いセラミック板にフレキシブル基板が貼着されて形成されている。そして回路基板14は、放熱板12の回路基板配置部の一面に両面テープまたは接着剤23を介して他面が接着されている。因みに回路基板14には、ヘッド基板13と駆動用IC15を介して電気的に接続される接続回路が形成され、外部から当該接続回路に駆動電力及び制御信号を入力するコネクタ(図示せず)が実装されている。 The circuit board 14 is formed as a printed wiring board long in the main scanning direction S1, or a flexible board is attached to a ceramic plate long in the main scanning direction S1. The other surface of the circuit board 14 is adhered to one surface of the circuit board arrangement portion of the heat radiating plate 12 via double-sided tape or an adhesive 23. Incidentally, the circuit board 14 is formed with a connection circuit that is electrically connected to the head board 13 via the drive IC 15, and has a connector (not shown) that inputs drive power and control signals to the connection circuit from the outside. It is implemented.

複数の駆動用IC15は、それぞれ一面に複数の第1端子及び第2端子が設けられ、発熱素子を制御可能なスイッチング機能を有する制御素子である。そして複数の駆動用IC15は、例えば回路基板14の一面の副走査方向S2の一端部(すなわちヘッド基板13との境界部分)に、主走査方向S1に沿って順に並べて配置されている。 The plurality of drive ICs 15 are control elements having a plurality of first terminals and second terminals provided on one surface thereof and having a switching function capable of controlling the heat generating element. The plurality of drive ICs 15 are arranged, for example, at one end of the sub-scanning direction S2 on one surface of the circuit board 14 (that is, the boundary portion with the head substrate 13) in order along the main scanning direction S1.

複数の駆動用IC15は、複数の第1端子が複数のボンディングワイヤ24を介して個別電極20と電気的に接続されている。また複数の駆動用IC15は、複数の第2端子が複数のボンディングワイヤ25を介して、回路基板14の接続回路に形成された対応する基板電極(図示せず)と電気的に接続されている。 In the plurality of drive ICs 15, the plurality of first terminals are electrically connected to the individual electrodes 20 via the plurality of bonding wires 24. Further, in the plurality of drive ICs 15, the plurality of second terminals are electrically connected to the corresponding substrate electrodes (not shown) formed in the connection circuit of the circuit board 14 via the plurality of bonding wires 25. ..

そして複数の駆動用IC15は、複数のボンディングワイヤ24、25と共にヘッド基板13の一面及び回路基板14の一面の境界付近に、エポキシ樹脂からなる封止体26によって封止されている。 The plurality of driving ICs 15 are sealed together with the plurality of bonding wires 24 and 25 by a sealing body 26 made of an epoxy resin near the boundary between one surface of the head substrate 13 and one surface of the circuit board 14.

更にサーマルプリントヘッド10には、後述するプラテンローラとの間に挟み込まれ、副操作方向S2に送出される感熱紙およびインクリボン等の媒体に帯電している電荷を逃がすための除電部30が設けられている。 Further, the thermal print head 10 is provided with a static elimination unit 30 for releasing the electric charges charged in the medium such as the thermal paper and the ink ribbon which are sandwiched between the thermal print head 10 and the platen roller described later and sent out in the sub-operation direction S2. Has been done.

除電部30は、例えば発熱領域21とヘッド基板一端面13Aとの間に設けられる。除電部30の形状は、例えば主走査方向S1に長い階段状のトレンチである。具体的には、除電部30は平面視で主走査方向S1に長い矩形状であり、副走査方向S2の断面が階段状である。 The static elimination unit 30 is provided, for example, between the heat generating region 21 and one end surface 13A of the head substrate. The shape of the static elimination unit 30 is, for example, a stepped trench long in the main scanning direction S1. Specifically, the static elimination unit 30 has a rectangular shape that is long in the main scanning direction S1 in a plan view, and has a stepped cross section in the sub scanning direction S2.

次に、保護膜22の構造および除電部30について説明する。
図2に示すように、保護膜22は、発熱抵抗体18と、共通電極19と、個別電極20との上に設けられた絶縁性の第1保護層31と、第1保護層31の上に設けられた導電性の第2保護層32と、第2保護層32の上に設けられた導電性の第3保護層33とを有している。第2保護層32は第1導電性を有し、第3保護層33は第1導電性と異なる第2導電性を有している。第2導電性は第1導電性より大きい。
Next, the structure of the protective film 22 and the static elimination unit 30 will be described.
As shown in FIG. 2, the protective film 22 is provided on the insulating first protective layer 31 and the first protective layer 31 provided on the heat generating resistor 18, the common electrode 19, and the individual electrodes 20. It has a conductive second protective layer 32 provided in the above, and a conductive third protective layer 33 provided on the second protective layer 32. The second protective layer 32 has a first conductivity, and the third protective layer 33 has a second conductivity different from the first conductivity. The second conductivity is larger than the first conductivity.

第1保護層31は、例えばシリコン酸窒化膜(SiON)である。第2保護層32は、下地の第1保護層31との密着性を向上させるために第1保護層31に接する絶縁性層32aと、第3保護膜33に接する導電性層32bを有している。絶縁性層32aは、例えば第1保護層31と同じSiON膜であるが、より酸素リッチなSiON膜としてもよい。導電性層32bは、導電性と強度を高める材料がドープされたシリコン膜であってもよい。第3保護層33は、例えば導電性材料がドープされたシリコン酸化膜である。 The first protective layer 31 is, for example, a silicon oxynitride film (SiON). The second protective layer 32 has an insulating layer 32a in contact with the first protective layer 31 and a conductive layer 32b in contact with the third protective film 33 in order to improve the adhesion with the underlying first protective layer 31. ing. The insulating layer 32a is, for example, the same SiON film as the first protective layer 31, but may be a more oxygen-rich SiON film. The conductive layer 32b may be a silicon film doped with a material that enhances conductivity and strength. The third protective layer 33 is, for example, a silicon oxide film doped with a conductive material.

第1保護層31は、厚さが例えば1.0μm程度である。第2保護層32は、SiON膜の厚さが例えば1.0μm程度、導電層32の厚さが例えば3.0乃至8.0μm程度で、トータル厚さが例えば4.0乃至9.0μm程度である。第3保護層33は、厚さが例えば0.4μm程度である。 The thickness of the first protective layer 31 is, for example, about 1.0 μm. The thickness of the SiON film 32 of the second protective layer 32 is, for example, about 1.0 μm, the thickness of the conductive layer 32 is, for example, about 3.0 to 8.0 μm, and the total thickness is, for example, about 4.0 to 9.0 μm. Is. The thickness of the third protective layer 33 is, for example, about 0.4 μm.

第1保護層31は、主に抵抗発熱体18、共通電極19、個別電極20を電気的に絶縁するために設けられている。第2保護層32は、主に絶縁性層32aで緻密性を確保するとともに第1保護膜31との密着性を向上させ、導電性層32bで熱伝導性を確保するために設けられている。第3保護層33は、主に電荷の流路を形成するために設けられている。 The first protective layer 31 is mainly provided to electrically insulate the resistance heating element 18, the common electrode 19, and the individual electrode 20. The second protective layer 32 is provided mainly for ensuring the denseness of the insulating layer 32a, improving the adhesion with the first protective film 31, and ensuring the thermal conductivity of the conductive layer 32b. .. The third protective layer 33 is mainly provided to form a flow path for electric charges.

第1保護層31は、例えばスパッタリング法またはCVD(Chemical Vapor Deposition)法により形成された膜である。 The first protective layer 31 is a film formed by, for example, a sputtering method or a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

除電部30において、保護膜22には、第2保護層32から第1保護層31に到り共通電極19を露出する階段状の開口34が設けられている。第3保護層33は開口34の内面に沿って開口34に露出した共通電極19に接している。具体的には、階段状の開口34は、第1保護層31に設けられ共通電極19を露出する第1開口34aと、第2保護層32に第1開口34aと同心状に設けられ第1開口34aより大きい第2開口34bとを有している。第3保護層33は、第2開口34bの内面および第1開口34aの内面に沿って第1開口34aに露出した共通電極19に接している。 In the static elimination unit 30, the protective film 22 is provided with a stepped opening 34 extending from the second protective layer 32 to the first protective layer 31 and exposing the common electrode 19. The third protective layer 33 is in contact with the common electrode 19 exposed in the opening 34 along the inner surface of the opening 34. Specifically, the stepped opening 34 is provided concentrically with the first opening 34a provided in the first protective layer 31 to expose the common electrode 19 and the first opening 34a provided in the second protective layer 32. It has a second opening 34b that is larger than the opening 34a. The third protective layer 33 is in contact with the common electrode 19 exposed to the first opening 34a along the inner surface of the second opening 34b and the inner surface of the first opening 34a.

除電部30の動作について説明する。
除電部30は、導電性の高い第3保護層33を共通電極19に電気的に接続している。共通電極19は、回路基板14等を介して任意の電位を有する箇所に接続されている。具体的には、共通電極19は、抵抗35を介して電源36に接続されている。
The operation of the static elimination unit 30 will be described.
The static elimination unit 30 electrically connects the highly conductive third protective layer 33 to the common electrode 19. The common electrode 19 is connected to a portion having an arbitrary potential via a circuit board 14 or the like. Specifically, the common electrode 19 is connected to the power supply 36 via a resistor 35.

感熱紙およびインクリボン等の媒体37に帯電している過剰な電荷38は、サーマルプリントヘッド10、特に保護膜22に放電する。放電した電荷は、高い導電性を有する第3保護層33に集中し、共通電極19を介して速やかに排出される。その結果、媒体37に帯電している電荷38によるサーマルプリントヘッド10、特に保護膜22や抵抗発熱体18の損傷を防止することが可能である。 The excess charge 38 charged on the medium 37 such as the thermal paper and the ink ribbon is discharged to the thermal print head 10, particularly the protective film 22. The discharged charge is concentrated on the third protective layer 33 having high conductivity, and is rapidly discharged through the common electrode 19. As a result, it is possible to prevent damage to the thermal print head 10, particularly the protective film 22 and the resistance heating element 18 due to the electric charge 38 charged on the medium 37.

また、開口34は、第1開口34aおよび第2開口34bを有する階段状なので、第3保護層33の段切れを防止することが可能である。導電層を、第1導電性を有する第2保護層32と第1導電性より高い第2導電性を有する第3保護層33の2層構造としたので、除電機能をより向上させることが可能である。第3保護層33は、緻密性および保護機能において第2保護層32より低くても構わない。 Further, since the opening 34 has a stepped shape having the first opening 34a and the second opening 34b, it is possible to prevent the third protective layer 33 from being cut off. Since the conductive layer has a two-layer structure of a second protective layer 32 having the first conductivity and a third protective layer 33 having a second conductivity higher than the first conductivity, it is possible to further improve the static elimination function. Is. The third protective layer 33 may be lower than the second protective layer 32 in terms of density and protective function.

図3は比較例のサーマルプリントヘッドの要部を示す断面図である。比較例のサーマルプリントヘッドとは、保護膜が第3保護層を有しないサーマルプリントヘッドのことである。図3に示すように、比較例のサーマルプリントヘッドでは、保護膜40は第1保護層31および第2保護層32のみを有し、第3保護層33を有していない。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of the thermal print head of the comparative example. The thermal print head of the comparative example is a thermal print head whose protective film does not have a third protective layer. As shown in FIG. 3, in the thermal printhead of the comparative example, the protective film 40 has only the first protective layer 31 and the second protective layer 32, and does not have the third protective layer 33.

図4は比較例のサーマルプリントヘッドの除電方法を示す断面図である。図4に示すように、比較例のサーマルプリントヘッドでは、第2保護層32のうちの導電性層32bを何らかの手段を用いて任意の電位を有する部位に接続する必要がある。導電性層32bは、例えば基準電位GNDを有する配線に接続される。または、導電性層32bは、例えば抵抗35を介して電源36に接続されてもよい。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a static elimination method for the thermal print head of the comparative example. As shown in FIG. 4, in the thermal printhead of the comparative example, it is necessary to connect the conductive layer 32b of the second protective layer 32 to a portion having an arbitrary potential by some means. The conductive layer 32b is connected to, for example, a wiring having a reference potential GND. Alternatively, the conductive layer 32b may be connected to the power supply 36 via, for example, a resistor 35.

図5および図6は、比較例のサーマルプリントヘッドの除電部を示す断面図である。
図5に示す例では、導電性剤41、例えば導電性ペーストが、導電性層32bの上面からヘッド基板13の側面を経由して放熱板12に到るように塗布されている。導電性層32bは、導電性ペースト41を介して放熱板12に電気的に接続される。放熱板12は、基準電位GNDを有する配線に接続されている。これにより、媒体37に帯電している電荷38を、基準電位GNDを有する配線側に逃がすことは可能である。
5 and 6 are cross-sectional views showing a static elimination portion of the thermal print head of the comparative example.
In the example shown in FIG. 5, the conductive agent 41, for example, the conductive paste is applied so as to reach the heat radiating plate 12 from the upper surface of the conductive layer 32b via the side surface of the head substrate 13. The conductive layer 32b is electrically connected to the heat radiating plate 12 via the conductive paste 41. The heat radiating plate 12 is connected to a wiring having a reference potential GND. As a result, the electric charge 38 charged on the medium 37 can be released to the wiring side having the reference potential GND.

図6に示す例では、導電性剤42、例えば導電性ペーストが、導電性層32bの上面から保護膜40の側面を経由して共通電極19に到るように塗布されている。導電性層32bは、導電性ペースト42を介して共通電極19に電気的に接続される。 In the example shown in FIG. 6, the conductive agent 42, for example, the conductive paste is applied so as to reach the common electrode 19 from the upper surface of the conductive layer 32b via the side surface of the protective film 40. The conductive layer 32b is electrically connected to the common electrode 19 via the conductive paste 42.

共通電極19は、ボンディングワイヤ44により回路基板14に接続されている。共通電極19は、回路基板14等を介して任意の電位を有する箇所に接続されている。共通電極19は、例えば基準電位GNDを有する配線に接続される。また、共通電極19は、例えば抵抗35を介して電源36に接続されてもよい。これにより、媒体37に帯電している電荷38を、基準電位GNDを有する配線側に逃がすことは可能である。媒体37に帯電している電荷38を、抵抗35を介して電源36側に逃がすことは可能である。 The common electrode 19 is connected to the circuit board 14 by a bonding wire 44. The common electrode 19 is connected to a portion having an arbitrary potential via a circuit board 14 or the like. The common electrode 19 is connected to, for example, a wiring having a reference potential GND. Further, the common electrode 19 may be connected to the power supply 36 via, for example, a resistor 35. As a result, the electric charge 38 charged on the medium 37 can be released to the wiring side having the reference potential GND. It is possible to release the electric charge 38 charged in the medium 37 to the power supply 36 side via the resistor 35.

然しながら、図5および図6に示す例では、導電性ペースト41、42の塗布ムラに起因する接続信頼性の低下、導電性ペースト41、42が所定以上の厚みを有していることに起因する不具合が生じる恐れがある。また、導電性ペースト41、42の塗布、バンプボール43の形成、ボンディングワイヤ44の接続等の追加工程が必要になる問題がある。 However, in the examples shown in FIGS. 5 and 6, the connection reliability is lowered due to the coating unevenness of the conductive pastes 41 and 42, and the conductive pastes 41 and 42 have a thickness of a predetermined value or more. There is a risk of malfunction. Further, there is a problem that additional steps such as coating of the conductive pastes 41 and 42, formation of the bump ball 43, and connection of the bonding wire 44 are required.

一方、本実施形態のサーマルプリントヘッド10では、上述したように保護膜22は第2保護膜32の導電性層32bより高い導電性を有する第3保護層33を有している。第3保護層33は、階段状の開口34に露出した共通電極19を覆い、共通電極19に電気的に接続されている。 On the other hand, in the thermal print head 10 of the present embodiment, as described above, the protective film 22 has a third protective layer 33 having higher conductivity than the conductive layer 32b of the second protective film 32. The third protective layer 33 covers the common electrode 19 exposed in the stepped opening 34 and is electrically connected to the common electrode 19.

従って、導電性ペースト41、42を用いた場合より高い接続信頼性が得られる。更に、第3保護層33は0.4μmと薄いので、厚みに起因する不具合は生じない。 Therefore, higher connection reliability can be obtained than when the conductive pastes 41 and 42 are used. Further, since the third protective layer 33 is as thin as 0.4 μm, there is no problem due to the thickness.

サーマルプリントヘッド10の製造方法について説明する。
図7乃至図12はサーマルプリントヘッド10の製造工程を順に示す図である。図7乃至図12の左側に製造工程のフローを示し、右側に断面図を示している。
A method of manufacturing the thermal print head 10 will be described.
7 to 12 are diagrams showing the manufacturing process of the thermal print head 10 in order. The flow of the manufacturing process is shown on the left side of FIGS. 7 to 12, and the cross-sectional view is shown on the right side.

始めに、ヘッド基板13の製造工程について説明する。
支持基板16となるセラミック基板にグレーズ層17が設けられたグレーズドセラミック基板を用意する(ステップS10、図7(a))。
First, the manufacturing process of the head substrate 13 will be described.
A glazed ceramic substrate provided with a glaze layer 17 on the ceramic substrate to be the support substrate 16 is prepared (step S10, FIG. 7A).

グレーズドセラミック基板を洗浄し(ステップS11)、グレーズドセラミック基板に発熱抵抗体18となる抵抗膜50として、例えば導電性材料をドープしたシリコン酸化膜をスパッタリング法により形成する(ステップS12、図7(b))。 The glazed ceramic substrate is washed (step S11), and a silicon oxide film doped with a conductive material is formed on the glazed ceramic substrate as a resistance film 50 to be a heat generating resistor 18 by a sputtering method (step S12, FIG. 7 (b). )).

これにより、グレーズ層17上の発熱抵抗体18が得られる。 As a result, the heat generating resistor 18 on the glaze layer 17 is obtained.

発熱抵抗体18上に共通電極19、個別電極20となるアルミニウム膜52を、例えば真空蒸着法により形成する(ステップS16、図8(a))。 An aluminum film 52 to be a common electrode 19 and an individual electrode 20 is formed on the heat generation resistor 18 by, for example, a vacuum vapor deposition method (step S16, FIG. 8A).

アルミニウム膜52上に発熱抵抗体18、共通電極19および個別電極20に応じたパターンを有するレジト膜(図示せず)を形成する。レジストパターンは、長手方向が副走査方向S2で、主走査方向S1に所定の間隔で配列された複数の短冊状で、ヘッド基板一端面13A側の端部がバーで連接されている。レジストパターンは、所謂T字状である。また、T字が横一列に連接しているので、全体としては櫛歯状である。 A register film (not shown) having a pattern corresponding to the heat generating resistor 18, the common electrode 19, and the individual electrode 20 is formed on the aluminum film 52. The resist pattern has a plurality of strips arranged in the main scanning direction S1 at predetermined intervals in the sub-scanning direction S2 in the longitudinal direction, and the ends on the one end surface 13A side of the head substrate are connected by bars. The resist pattern is so-called T-shaped. Further, since the T-shapes are connected in a horizontal row, the shape as a whole is comb-shaped.

レジスト膜をマスクとしてアルミニウム膜52および発熱抵抗体18をエッチングする。アルミニウム膜52のエッチングは、例えば塩素系ガス用いたRIE(Reactive Ion Etching)法によりおこなう。発熱抵抗体18のエッチングは、例えばフッ素系ガスを用いたRIE法により行う(ステップS17の1PEP、図8(b)−1)。 The aluminum film 52 and the heat generating resistor 18 are etched using the resist film as a mask. Etching of the aluminum film 52 is performed by, for example, a RIE (Reactive Ion Etching) method using a chlorine-based gas. Etching of the heat generation resistor 18 is performed by, for example, the RIE method using a fluorine-based gas (1PEP in step S17, FIG. 8 (b) -1).

1PEPでパターニングされたアルミニウム膜52上に発熱抵抗体18を露出するための開口を有するレジスト膜(図示せず)を形成し、レジスト膜をマスクとしてアルミニウム膜52をエッチングする(ステップS17の2PEP、図8(b)−2)。 A resist film (not shown) having an opening for exposing the heat generating resistor 18 is formed on the aluminum film 52 patterned with 1 PEP, and the aluminum film 52 is etched using the resist film as a mask (2 PEP in step S17, FIG. 8 (b) -2).

これにより、短冊状のアルミニウム膜52が2分割されて、ヘッド基板一端面13A側の部分が共通電極19になり、ヘッド基板一端面13Aと反対側の部分が個別電極20になる。共通電極19と個別電極20の間にドット状に発熱抵抗体18が露出する。 As a result, the strip-shaped aluminum film 52 is divided into two, the portion on the one end surface 13A side of the head substrate becomes the common electrode 19, and the portion on the opposite side to the one end surface 13A of the head substrate becomes the individual electrode 20. The heat generating resistor 18 is exposed in a dot shape between the common electrode 19 and the individual electrode 20.

露出した発熱抵抗体18と、共通電極19と、個別電極20との上に絶縁性の第1保護層31としてSiON膜を形成する。SiON膜は、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法により形成する。または、スパッタリング法により形成することもできる(ステップS19、図9(a))。 A SiON film is formed as an insulating first protective layer 31 on the exposed heat generating resistor 18, the common electrode 19, and the individual electrode 20. The SiON film is formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Alternatively, it can be formed by a sputtering method (step S19, FIG. 9A).

第1保護層31の上に第2保護層32として絶縁性層32aとなるSiON膜と導電性層32bをCVD法により形成する。絶縁性層32aを形成した後、絶縁性層32aと導電性層32bを連続して形成する(ステップS20、図9(b))。 A SiON film to be an insulating layer 32a and a conductive layer 32b are formed on the first protective layer 31 as a second protective layer 32 by a CVD method. After forming the insulating layer 32a, the insulating layer 32a and the conductive layer 32b are continuously formed (step S20, FIG. 9B).

第2保護層32上に第2開口34bに応じたパターンを有するレジスト膜(第1レジスト膜、図示せず)を形成し、レジスト膜をマスクとして第2保護層32をエッチングする。エッチングは、例えばフッ素系のガスを用いてRIE法により行う。導電性層32bと絶縁性層32aとでエッチング速度を異ならしめ、第1保護層31が露出するあたりでエッチングを停止させるとよい。これにより、第2保護層32に第2開口34bが形成される(ステップS21、図9(c))。 A resist film (first resist film, not shown) having a pattern corresponding to the second opening 34b is formed on the second protective layer 32, and the second protective layer 32 is etched using the resist film as a mask. Etching is performed by the RIE method using, for example, a fluorine-based gas. It is preferable that the etching rates of the conductive layer 32b and the insulating layer 32a are made different, and the etching is stopped when the first protective layer 31 is exposed. As a result, the second opening 34b is formed in the second protective layer 32 (step S21, FIG. 9C).

第2保護層32上に第2開口34bを埋め込んで第1開口34aに応じたパターンを有するレジスト膜(第2レジスト膜、図示せず)を形成し、レジスト膜をマスクとして第1保護層31をエッチングする。第2開口34bにおけるレジスト膜の厚さは、第2保護層32より十分厚くしておく。エッチングは、例えばフッ素系のガスを用いてRIE法により行う。これにより、第1保護層31に第1開口34aが形成される。第1開口34aおよび第2開口34bにより、階段状の開口34が得られる。開口34に共通電極19が露出する(ステップS22、図9(d))。 The second opening 34b is embedded in the second protective layer 32 to form a resist film (second resist film, not shown) having a pattern corresponding to the first opening 34a, and the first protective layer 31 is masked by the resist film. Etch. The thickness of the resist film in the second opening 34b is sufficiently thicker than that of the second protective layer 32. Etching is performed by the RIE method using, for example, a fluorine-based gas. As a result, the first opening 34a is formed in the first protective layer 31. The first opening 34a and the second opening 34b provide a stepped opening 34. The common electrode 19 is exposed in the opening 34 (step S22, FIG. 9D).

第2保護層32と、開口34の内面と、開口34に露出した共通電極19との上に第3保護層33をスパッタリング法などにより形成する。これにより、導電性の高い第3保護層33が共通電極19に電気的に接続される(ステップS23、図10(a))。 A third protective layer 33 is formed on the second protective layer 32, the inner surface of the opening 34, and the common electrode 19 exposed in the opening 34 by a sputtering method or the like. As a result, the highly conductive third protective layer 33 is electrically connected to the common electrode 19 (step S23, FIG. 10A).

次に、サーマルプリントヘッドの組み立て工程について説明する。
放熱板12を用意する。放熱板12の一面に接着剤(両面テープ)23を介して回路基板14及びヘッド基板13を副走査方向S2へ順に並べて配置し、固定する(ステップS26、図11(a))。
Next, the process of assembling the thermal print head will be described.
A heat radiating plate 12 is prepared. The circuit board 14 and the head board 13 are arranged and fixed in order in the sub-scanning direction S2 on one surface of the heat radiating plate 12 via an adhesive (double-sided tape) 23 (step S26, FIG. 11A).

回路基板14に駆動用IC15をマウントする。(ステップS27、図11(b))。 The drive IC 15 is mounted on the circuit board 14. (Step S27, FIG. 11B).

駆動用IC15の出力端子(図示せず)とヘッド基板13の個別電極20とをボンディングワイヤ24を介して接続する。駆動用IC15の入力端子(図示せず)と回路基板14の制御端子(図示せず)とをボンディングワイヤ25を介して接続する(ステップS28、図11(c))。 The output terminal (not shown) of the drive IC 15 and the individual electrode 20 of the head substrate 13 are connected via the bonding wire 24. The input terminal (not shown) of the drive IC 15 and the control terminal (not shown) of the circuit board 14 are connected via the bonding wire 25 (step S28, FIG. 11 (c)).

充填剤(フィラー)を含有する封止材を、ディスペンサを用いて駆動用IC15およびボンディングワイヤ24、25に塗布し、キュアする。これにより、駆動用IC15およびボンディングワイヤ24、25は、封止体26で封止され、保護される(ステップS30、図12(a))。 A sealing material containing a filler is applied to the driving IC 15 and the bonding wires 24 and 25 using a dispenser and cured. As a result, the driving IC 15 and the bonding wires 24 and 25 are sealed and protected by the sealing body 26 (step S30, FIG. 12A).

回路基板14にコンデンサ54、コネクタ55等の電気部品を半田付けする。これにより、回路基板14がコネクタ55を介して外部に接続可能となり、サーマルプリントヘッド10が完成する(ステップS31、図12(b))。 Electrical components such as the capacitor 54 and the connector 55 are soldered to the circuit board 14. As a result, the circuit board 14 can be connected to the outside via the connector 55, and the thermal print head 10 is completed (step S31, FIG. 12B).

以上説明したように、本実施形態のサーマルプリントヘッド10では、階段状の開口34を有し、導電性の高い第3保護層33を共通電極19に電気的に接続する除電部30を有している。 As described above, the thermal printhead 10 of the present embodiment has a stepped opening 34, and has a static elimination unit 30 for electrically connecting the third protective layer 33 having high conductivity to the common electrode 19. ing.

その結果、感熱紙やインクリボン等の媒体37に帯電した電荷38がサーマルプリントヘッド10に放電しても、速やかに除電することができる。従って、媒体に帯電している電荷の放電による損傷を防止するサーマルプリントヘッドが得られる。 As a result, even if the electric charge 38 charged on the medium 37 such as the thermal paper or the ink ribbon is discharged to the thermal print head 10, the static electricity can be quickly removed. Therefore, a thermal printhead that prevents damage due to discharge of the electric charge charged on the medium can be obtained.

ここでは、除電部30の開口34の階段が2段の場合について説明したが、第3保護膜のステップカバレッジが確保されればよいので、段数には制限はない。3段以上の多段であっても構わない。開口34の階段が3段の場合は、第2保護層32が8μm程度と厚いので、追加する段は第2保護層32に設ける。 Here, the case where the stairs of the opening 34 of the static elimination unit 30 have two steps has been described, but the number of steps is not limited as long as the step coverage of the third protective film is ensured. It may be multi-stage with 3 or more stages. When the stairs of the opening 34 are three steps, the second protective layer 32 is as thick as about 8 μm, so the additional step is provided in the second protective layer 32.

除電部30が発熱領域21とヘッド基板一端面13Aとの間に設けられ、除電部30の形状が主走査方向S1に長い階段状のトレンチである場合について説明したが、除電部30が設けられる場所および除電部30の形状は、媒体に帯電している電荷の逃げ道を確保するものであればよいので、さまざまな場所および形状が可能である。 Although the case where the static eliminator 30 is provided between the heat generating region 21 and one end surface 13A of the head substrate and the shape of the static eliminator 30 is a long stepped trench in the main scanning direction S1, the static eliminator 30 is provided. Since the location and the shape of the static elimination unit 30 may be any as long as they secure an escape route for the electric charge charged in the medium, various locations and shapes are possible.

除電部30の平面形状は、例えば円形状、多角形状などでもよい。除電部30は、例えば主走査方向S1に離散的に設けてもよい。除電部30は、例えば発熱領域21と封止体26との間に設けてもよいし、封止体26の内部に設けてもよい。 The planar shape of the static elimination unit 30 may be, for example, a circular shape or a polygonal shape. The static elimination unit 30 may be provided discretely in, for example, the main scanning direction S1. The static elimination unit 30 may be provided, for example, between the heat generating region 21 and the sealing body 26, or may be provided inside the sealing body 26.

図13は別の除電部を示す平面図である。図13(a)に示す例では、矩形状の除電部30が主走査方向S1に離散的に設けられている。図13(b)に示す例では、円形状の除電部30が主走査方向S1に離散的に設けられている。図13(c)に示す例では、円形状の除電部30が発熱領域21と封止体26との間であって、主走査方向S1に離散的に設けられている。除電部30を発熱領域21と封止体26との間に設ける場合は、共通電極19から引き出し線を発熱領域21と封止体26との間に延在させるとよい。 FIG. 13 is a plan view showing another static elimination unit. In the example shown in FIG. 13A, rectangular static elimination units 30 are discretely provided in the main scanning direction S1. In the example shown in FIG. 13B, the circular static elimination portions 30 are discretely provided in the main scanning direction S1. In the example shown in FIG. 13C, the circular static elimination portion 30 is provided between the heat generating region 21 and the sealing body 26 and discretely provided in the main scanning direction S1. When the static elimination unit 30 is provided between the heat generating region 21 and the sealing body 26, it is preferable to extend a lead wire from the common electrode 19 between the heat generating region 21 and the sealing body 26.

グレーズ層17が平坦である場合について説明したが、グレーズ層に突状部を設けても構わない。図14は、突状部が設けられたグレーズ層を有するサーマルプリントヘッドの要部を示す断面図である。 Although the case where the glaze layer 17 is flat has been described, a protruding portion may be provided in the glaze layer. FIG. 14 is a cross-sectional view showing a main part of a thermal print head having a glaze layer provided with a protruding portion.

図14に示すように、支持基板16上に突状部17aを有するグレーズ層17が設けられている。突状部17aは、副走査方向S2の中央部よりも僅かに副走査反対方向寄りで、主走査方向S1に沿って延びている。グレーズ層17の一面には、複数の発熱抵抗体18、共通電極19及び個別電極20が設けられ、更に複数の発熱抵抗体18、共通電極19及び個別電極20を覆う保護膜22が設けられていることは、図1に示すサーマルプリントヘッド10と同様である。 As shown in FIG. 14, a glaze layer 17 having a protruding portion 17a is provided on the support substrate 16. The projecting portion 17a is slightly closer to the direction opposite to the sub-scanning than the central portion in the sub-scanning direction S2, and extends along the main scanning direction S1. A plurality of heat generating resistors 18, common electrodes 19 and individual electrodes 20 are provided on one surface of the glaze layer 17, and a protective film 22 covering the plurality of heat generating resistors 18, common electrodes 19 and individual electrodes 20 is provided. This is the same as the thermal print head 10 shown in FIG.

異なる点は、保護膜22において発熱抵抗体18を覆う部分にも突状部17aに倣って凸部22bが生じていることである。グレーズ層が突状部17aを有し、保護膜22に凸部22bが生じると、プラテンローラ56のプラテン圧を上げなくても媒体37と保護膜22との密着性が良くなる。但し、媒体37と保護膜22の摩擦力は増加する。 The difference is that the portion of the protective film 22 that covers the heat generating resistor 18 also has a convex portion 22b that follows the protruding portion 17a. When the glaze layer has a protruding portion 17a and a convex portion 22b is formed on the protective film 22, the adhesion between the medium 37 and the protective film 22 is improved without increasing the platen pressure of the platen roller 56. However, the frictional force between the medium 37 and the protective film 22 increases.

この種のサーマルプリントヘッドにも、本実施形態の除電部30を設けることが可能である。 The static elimination unit 30 of the present embodiment can also be provided in this type of thermal print head.

尚、発熱素子(グレーズ層)には、真空蒸着、CVD、スパッタリング等の薄膜形成技術およびフォトエッチング法を用いて形成される薄膜型発熱素子と、スクリーン印刷などの印刷および焼成による厚膜形成技術を用いて形成される厚膜型発熱素子がある。本実施の形態に用いられる発熱素子は、いずれの方法で形成されたものでも構わない。 The heat generating element (glaze layer) includes a thin film type heat generating element formed by using thin film forming technology such as vacuum deposition, CVD, and sputtering and a photoetching method, and a thick film forming technology by printing and firing such as screen printing. There is a thick film type heat generating element formed by using. The heat generating element used in the present embodiment may be formed by any method.

階段状の開口34の形成は、第1の開口34aに応じたパターンを有するレジスト膜をスリミングして、第2の開口に応じたパターンを有するレジスト膜に変換することにより形成する方法も考えられる。 A method of forming the stepped opening 34 by slimming a resist film having a pattern corresponding to the first opening 34a and converting it into a resist film having a pattern corresponding to the second opening can also be considered. ..

具体的には、第2保護層34に第1開口34aに応じたパターンを有するレジスト膜を形成し、RIE法により第2保護層32から第1保護層31までエッチングし、共通電極19を露出する第1開口34aを形成する。レジスト膜をスリミングして第1開口34aに応じたパターンを第1開口34aより大きい第2開口34bに応じたパターンに変換する。第2開口34bに応じたパターンを有するレジストをマスクとして第2保護層34をエッチングし、第2開口34bを形成する。エッチングは、第2保護層32と第1保護層31の境界付近で停止させる。 Specifically, a resist film having a pattern corresponding to the first opening 34a is formed on the second protective layer 34, and the second protective layer 32 to the first protective layer 31 are etched by the RIE method to expose the common electrode 19. The first opening 34a is formed. The resist film is slimmed to convert the pattern corresponding to the first opening 34a into a pattern corresponding to the second opening 34b larger than the first opening 34a. The second protective layer 34 is etched using a resist having a pattern corresponding to the second opening 34b as a mask to form the second opening 34b. Etching is stopped near the boundary between the second protective layer 32 and the first protective layer 31.

除電部30において、導電性の高い第3保護層33が共通電極19に電気的に接続され、共通電極19が抵抗35を介して電源36に接続されている場合について説明したが、第3保護層33は基準電位GNDを有する配線に接続されていてもよい。 In the static elimination unit 30, the case where the highly conductive third protective layer 33 is electrically connected to the common electrode 19 and the common electrode 19 is connected to the power supply 36 via the resistor 35 has been described. The layer 33 may be connected to a wiring having a reference potential GND.

その場合は、例えば共通電極19とは絶縁分離されたパターンを有するダミー電極をグレーズ層17上または支持基板16上に設けるとよい。第3保護層33はダミー電極に接続され、ダミー電極は基準電位GNDを有する配線に接続される。また、ダミー電極は基準電位GNDを有する配線だけでなく、電源36以外の任意の電位を有する配線に接続することもできる。 In that case, for example, a dummy electrode having a pattern isolated from the common electrode 19 may be provided on the glaze layer 17 or the support substrate 16. The third protective layer 33 is connected to a dummy electrode, and the dummy electrode is connected to a wiring having a reference potential GND. Further, the dummy electrode can be connected not only to the wiring having the reference potential GND but also to the wiring having an arbitrary potential other than the power supply 36.

(実施形態2)
本実施形態に係るサーマルプリンタについて説明する。図15は本実施形態のサーマルプリンタを示す断面図である。
(Embodiment 2)
The thermal printer according to this embodiment will be described. FIG. 15 is a cross-sectional view showing the thermal printer of this embodiment.

図15に示すように、本実施形態のサーマルプリンタ70は、図2に示す除電部30を有するサーマルプリントヘッド10を用いている。サーマルプリンタ70はプラテンローラ71を備えている。このプラテンローラ71は、主走査方向S1を軸として、側面が発熱領域(複数の発熱抵抗体が配列された帯状の領域)21に接するように配置され、その軸72を中心に回転可能に設けられている。 As shown in FIG. 15, the thermal printer 70 of the present embodiment uses the thermal print head 10 having the static elimination unit 30 shown in FIG. The thermal printer 70 includes a platen roller 71. The platen roller 71 is arranged so that its side surface is in contact with a heat generation region (a band-shaped region in which a plurality of heat generation resistors are arranged) 21 with the main scanning direction S1 as an axis, and the platen roller 71 is rotatably provided around the shaft 72. Has been done.

サーマルプリンタ70は、プラテンローラ71の回転によって、プラテンローラ71と発熱領域21の間に挿入された感熱紙73を主走査方向S1に対して垂直な副走査方向S2に移動させる。この感熱紙73の移動に伴って、複数の発熱抵抗体18を選択的に発熱させることにより、所望の画像を形成する。 The thermal printer 70 moves the thermal paper 73 inserted between the platen roller 71 and the heat generating region 21 in the sub-scanning direction S2 perpendicular to the main scanning direction S1 by the rotation of the platen roller 71. A desired image is formed by selectively generating heat from the plurality of heat generating resistors 18 with the movement of the thermal paper 73.

プラテンローラ71は、複数の発熱抵抗体18を選択的に発熱させるときは回転しながら、発熱抵抗体18を覆う保護膜22に感熱紙73を押し付ける。感熱紙73は、保護膜22と擦られる。その結果、感熱紙73は帯電する。 The platen roller 71 presses the thermal paper 73 against the protective film 22 that covers the heat generating resistors 18 while rotating when the plurality of heat generating resistors 18 are selectively generated. The thermal paper 73 is rubbed against the protective film 22. As a result, the thermal paper 73 is charged.

上述したように、感熱紙73に帯電した電荷がサーマルプリントヘッド10に放電した場合、電荷は除電部30を介して速やかに排出されるので、サーマルプリントヘッド10の損傷が防止される。 As described above, when the electric charge charged on the thermal paper 73 is discharged to the thermal print head 10, the electric charge is rapidly discharged through the static elimination unit 30, so that damage to the thermal print head 10 is prevented.

サーマルプリンタ70を用いて、A4サイズの感熱紙73に連続して印刷を行ないサーマルプリントヘッド10の耐久性試験を行った。結果、20000枚印刷しても、サーマルプリントヘッド10の損傷は認められなかった。サーマルプリントヘッド10の損傷は、例えばサーマルプリンタ70からサーマルプリントヘッド10を取り出し、放電痕の有無、特に保護膜22や発熱抵抗体18の損傷の有無を目視観察して判定することができる。 Using the thermal printer 70, printing was continuously performed on the A4 size thermal paper 73, and the durability test of the thermal print head 10 was performed. As a result, no damage to the thermal print head 10 was observed even after printing 20000 sheets. Damage to the thermal print head 10 can be determined by, for example, taking out the thermal print head 10 from the thermal printer 70 and visually observing the presence or absence of discharge marks, particularly the presence or absence of damage to the protective film 22 and the heat generating resistor 18.

従って、媒体に帯電している電荷の放電による損傷を防止するおよびサーマルプリントヘッド10を用いたサーマルプリンタ70が得られる。 Therefore, it is possible to prevent damage due to discharge of the electric charge charged in the medium and obtain a thermal printer 70 using the thermal print head 10.

以上説明したように、本実施形態のサーマルプリンタ70は、除電部30を有するサーマルプリントヘッド10を用いているので、媒体に帯電している電荷の放電による損傷が防止されるサーマルプリンタが得られる。 As described above, since the thermal printer 70 of the present embodiment uses the thermal print head 10 having the static elimination unit 30, it is possible to obtain a thermal printer in which damage due to discharge of the electric charge charged in the medium is prevented. ..

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

なお、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。
(付記1) 前記第1電極は、少なくとも規準電位線および抵抗を介して電源のいずれかに接続されている請求項5に記載のサーマルプリントヘッド。
The configuration described in the following appendix can be considered.
(Appendix 1) The thermal printhead according to claim 5, wherein the first electrode is connected to any of the power sources at least via a reference potential line and a resistor.

(付記2) 支持基板と、前記支持基板上に配置された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体上に設けられ、前記発熱抵抗体に給電するための第1電極および第2電極と、前記発熱抵抗体と、前記第1電極と、前記第2電極との上に設けられ、絶縁性の第1保護層と、第1導電性を有する第2保護層と、前記第1導電性より高い第2導電性を有する第3保護層とが順に積層された保護膜と、を具備し、前記保護膜は前記第2保護層から前記第1保護層に到り前記第1電極を露出する階段状の開口を有し、前記第3保護層は前記開口の内面に沿って前記開口に露出した前記第1電極に接するサーマルプリントヘッドを具備するサーマルプリンタ。 (Appendix 2) A support substrate, a heat generating resistor arranged on the support substrate, a first electrode and a second electrode provided on the heat generating resistor for supplying power to the heat generating resistor, and the heat generation. An insulating first protective layer, a second protective layer having first conductivity, which are provided on the resistor, the first electrode, and the second electrode, and a second layer having higher conductivity than the first conductivity. A protective film in which two conductive third protective layers are laminated in this order is provided, and the protective film has a stepped shape from the second protective layer to the first protective layer to expose the first electrode. A thermal printer comprising the opening, the third protective layer being in contact with the first electrode exposed in the opening along the inner surface of the opening.

(付記3) 支持基板と、
前記支持基板上に配置された発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体上に設けられ、前記発熱抵抗体に給電するための第1電極および第2電極と、
前記発熱抵抗体と、前記第1電極と、前記第2電極との上に設けられ、絶縁性の第1保護層と、導電性の第2保護層とが順に積層された保護膜と、
を具備し、
前記第1保護層は前記第1電極を露出する開口を有し、前記第2保護層は前記開口の内面に沿って前記開口に露出した前記第1電極に接する
サーマルプリントヘッド。
(Appendix 3) Support board and
The heat-generating resistor arranged on the support substrate and
A first electrode and a second electrode provided on the heat generating resistor and for supplying power to the heat generating resistor, and
A protective film provided on the heat generating resistor, the first electrode, and the second electrode, in which an insulating first protective layer and a conductive second protective layer are laminated in this order.
Equipped with
The first protective layer has an opening that exposes the first electrode, and the second protective layer is a thermal print head that contacts the first electrode exposed to the opening along the inner surface of the opening.

(付記4) 前記開口は、平面視で矩形状、円形状、多角形状のいずれかである請求項1に記載のサーマルプリントヘッド。 (Appendix 4) The thermal print head according to claim 1, wherein the opening has a rectangular shape, a circular shape, or a polygonal shape in a plan view.

10 サーマルプリントヘッド
11 ヘッドユニット
12 放熱板
13 ヘッド基板
14 回路基板
15 駆動用IC
16 支持基板
17 グレーズ層
17a 突状部
18 発熱抵抗体
19 共通電極
20 個別電極
21 発熱領域
22 保護膜
22b 凸部
23 接着剤
24、25、44 ボンディングワイヤ
26 封止体
30 除電部
31 第1保護層
32 第2保護層
32a 絶縁性層
32b 導電性層
33 第3保護層
34 開口
34a、34b 第1、第2開口
35 抵抗
36 電源
37 媒体
38 電荷
40 保護膜
41、42 導電性剤
43 バンプボール
50 抵抗膜
52 アルミニウム膜
54 コンデンサ
55 コネクタ
71 プラテンローラ
70 サーマルプリンタ
72 軸
73 感熱紙
S1 主走査方向
S2 副走査方向
10 Thermal printed head 11 Head unit 12 Heat dissipation plate 13 Head board 14 Circuit board 15 Drive IC
16 Support substrate 17 Glaze layer 17a Projective part 18 Heat-generating resistor 19 Common electrode 20 Individual electrode 21 Heat-generating area 22 Protective film 22b Convex part 23 Adhesive 24, 25, 44 Bonding wire 26 Sealing body 30 Static elimination part 31 First protection Layer 32 Second protective layer 32a Insulating layer 32b Conductive layer 33 Third protective layer 34 Openings 34a, 34b First and second openings 35 Resistance 36 Power supply 37 Medium 38 Charge 40 Protective film 41, 42 Conductive agent 43 Bump ball 50 Resistive film 52 Aluminum film 54 Capacitor 55 Connector 71 Platen roller 70 Thermal printer 72 Axis 73 Thermal paper S1 Main scanning direction S2 Sub scanning direction

Claims (7)

支持基板に設けられたグレーズ層上に発熱抵抗体を形成し、前記発熱抵抗体に給電するための第1電極および第2電極を形成する工程と、
前記発熱抵抗体と、前記第1電極と、前記第2電極との上に絶縁性の第1保護層と、第1導電性を有する第2保護層とを順に形成する工程と、
前記第2保護層から前記第1保護層にかけて前記第1電極を露出する階段状の開口を形成する工程と、
前記第1導電性より高い第2導電性を有し、前記第2保護層上および前記開口の内面に沿って前記第1電極に接する第3保護層を形成する工程と、
を具備するサーマルプリントヘッドの製造方法。
A step of forming a heat generating resistor on a glaze layer provided on a support substrate and forming a first electrode and a second electrode for supplying power to the heat generating resistor.
A step of sequentially forming an insulating first protective layer and a first conductive second protective layer on the heat generating resistor, the first electrode, and the second electrode.
A step of forming a stepped opening that exposes the first electrode from the second protective layer to the first protective layer, and
Forming a third protective layer in contact with the first having a higher second conductivity than conductive, the first electrode before SL along the inner surface of the second protective layer and said opening,
A method for manufacturing a thermal print head.
前記階段状の開口を形成する工程は、前記第2保護層に前記第1保護層を露出する第2開口を形成し、露出した前記第1保護層に前記第1電極を露出し、前記第2開口より小さい第1開口を形成する請求項1に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 In the step of forming the stepped opening, a second opening for exposing the first protective layer is formed in the second protective layer, the first electrode is exposed to the exposed first protective layer, and the first electrode is exposed. The method for manufacturing a thermal printhead according to claim 1, wherein a first opening smaller than two openings is formed. 前記第2開口は、前記第2保護層に前記第2開口に応じたパターンを有する第1レジストを形成し、前記第1レジストをマスクとして前記第2保護層をエッチングして形成し、前記第1開口は、前記第2開口に第2レジストを埋め込み、前記第2レジストに前記第1開口に応じたパターンを形成し、前記第2レジストをマスクとして前記第1保護層をエッチングして形成する請求項2に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 The second opening, the first resist that have a pattern corresponding to the second opening is formed in the second protective layer, the second protective layer is formed by etching the first resist as a mask, In the first opening, a second resist is embedded in the second opening, a pattern corresponding to the first opening is formed in the second resist, and the first protective layer is etched using the second resist as a mask. The method for manufacturing a thermal print head according to claim 2, wherein the thermal print head is formed. 前記第1保護層を化学的気相成長法又はスパッタリング法により形成し、前記第2保護層を化学的気相成長法により形成し、前記第3保護層をスパッタリング法により形成する請求項1に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 According to claim 1, the first protective layer is formed by a chemical vapor deposition method or a sputtering method, the second protective layer is formed by a chemical vapor deposition method, and the third protective layer is formed by a sputtering method. The method of manufacturing the thermal printhead described. 支持基板と、
前記支持基板上に配置された発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体上に設けられ、前記発熱抵抗体に給電するための第1電極および第2電極と、
前記発熱抵抗体と、前記第1電極と、前記第2電極との上に設けられ、絶縁性の第1保護層と、第1導電性を有する第2保護層と、前記第1導電性より高い第2導電性を有する第3保護層とがこの順に積層された保護膜と、
を具備し、
前記保護膜には、前記第2保護層から前記第1保護層に到り前記第1電極を露出する階段状の開口が設けられ、前記第3保護層は前記開口の内面に沿って前記開口に露出した前記第1電極に接する
サーマルプリントヘッド。
Support board and
The heat-generating resistor arranged on the support substrate and
A first electrode and a second electrode provided on the heat generating resistor and for supplying power to the heat generating resistor, and
From the heat generating resistor, the first electrode, the insulating first protective layer provided on the second electrode, the second protective layer having the first conductivity, and the first conductivity. A protective film in which a third protective layer having a high second conductivity is laminated in this order, and
Equipped with
The protective film is provided with a stepped opening extending from the second protective layer to the first protective layer and exposing the first electrode, and the third protective layer is formed along the inner surface of the opening. A thermal print head in contact with the first electrode exposed to the surface.
前記階段状の開口は、前記第1保護層に設けられた第1開口と、前記第2保護層に設けられ、前記第1開口より大きい第2開口とを有する請求項5に記載のサーマルプリントヘッド。 The thermal print according to claim 5, wherein the stepped opening has a first opening provided in the first protective layer and a second opening provided in the second protective layer and larger than the first opening. head. 前記第2保護層は、前記第1保護層に接する絶縁性層と前記第3保護層に接する導電性層とを有し、前記導電性層は前記絶縁性層より厚い請求項5に記載のサーマルプリントヘッド。 The fifth aspect of claim 5, wherein the second protective layer has an insulating layer in contact with the first protective layer and a conductive layer in contact with the third protective layer, and the conductive layer is thicker than the insulating layer. Thermal print head.
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