JPH10151784A - Thermal head - Google Patents

Thermal head

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JPH10151784A
JPH10151784A JP31396696A JP31396696A JPH10151784A JP H10151784 A JPH10151784 A JP H10151784A JP 31396696 A JP31396696 A JP 31396696A JP 31396696 A JP31396696 A JP 31396696A JP H10151784 A JPH10151784 A JP H10151784A
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common electrode
thermal head
substrate
heating resistor
electrode portion
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Hayami Sugiyama
早実 杉山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a thermal head which can be improved in heat resistance. SOLUTION: The thermal head comprises a stainless substrate 21 having a long common electrode part 22 projected on a surface thereof, a first glaze glass 241 formed at a left surface of the stainless substrate 21 at the left side of the common electrode part 22, a second glaze glass 242 formed at a right surface of the stainless substrate 21 at the right side of the common electrode part 22, a heat-generating resistance body 25 formed all over surfaces from the first glaze glass 241 to the second glaze glass 242 through the common electrode part 22, a first independent electrode 261 formed on the surface of the first glaze glass 241 and a second independent electrode 262 formed on the surface of the second glaze glass 242 .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプリンタ
に用いて好適なサーマルヘッドに関する。
The present invention relates to a thermal head suitable for use in a thermal printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、従来のサーマルヘッドが適用さ
れたサーマルプリンタの印字部の構成を示す側面図であ
る。上記サーマルプリンタは、例えば、イエロ、マゼン
ダ、シアンという3色の昇華インクを組み合わせること
により、印刷用紙に対してフルカラーの印刷を行うもの
である。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a side view showing a configuration of a printing section of a thermal printer to which a conventional thermal head is applied. The thermal printer performs full-color printing on printing paper by combining, for example, three sublimation inks of yellow, magenta, and cyan.

【0003】図4において、1は、プラテンローラであ
り、図示しない駆動モータにより1ラインに相当する角
度分づつ順次回転駆動される。2は、印刷用紙であり、
上記プラテンローラ1により1ライン分づつ搬送され
る。3は、カラーインクリボンであり、その表面には、
上述したイエロインク、マゼンダインクおよびシアンイ
ンクが繰り返し塗布されている。
In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a platen roller which is sequentially rotated by an angle corresponding to one line by a drive motor (not shown). 2 is a printing paper,
The platen roller 1 conveys one line at a time. 3 is a color ink ribbon, the surface of which is
The above-described yellow ink, magenta ink, and cyan ink are repeatedly applied.

【0004】これらイエロインク等は、バイアスエネル
ギに加えて階調エネルギが付与されることにより、昇華
するという性質を有している。ここで、上記バイアスエ
ネルギとは、イエロインク等が昇華を開始するのに必要
なエネルギをいい、一方、階調エネルギとは、印刷用紙
2におけるイエロインク等の発色濃度を制御するエネル
ギをいう。すなわち、イエロインク等の昇華率は、付与
される階調エネルギに応じて決定される。4は、1ドッ
トに各々対応した複数の発熱抵抗体を有するサーマルヘ
ッドであり、供給される電流により発生するエネルギを
カラーインクリボン3へ付与する。このサーマルヘッド
4は、いわゆるダブルライン型の構成とされている。
[0004] These yellow inks and the like have the property of sublimating when grayscale energy is applied in addition to bias energy. Here, the bias energy refers to the energy required for the yellow ink or the like to start sublimation, while the gradation energy refers to the energy for controlling the color density of the yellow ink or the like on the printing paper 2. That is, the sublimation rate of the yellow ink or the like is determined according to the applied gradation energy. Reference numeral 4 denotes a thermal head having a plurality of heating resistors each corresponding to one dot, and applies energy generated by a supplied current to the color ink ribbon 3. The thermal head 4 has a so-called double-line configuration.

【0005】ここで、上述したサーマルヘッド4の構成
について、図5および図6を参照して説明する。図5
は、サーマルヘッド4の構成を示す平面図であり、図6
は、図5に示すA−A’線視断面図である。図5におい
て、51は、第1のアルミナ基板である。52は、上記第
1のアルミナ基板51に対して一定間隔をおいて対向配
置された第2のアルミナ基板である。6は、第1のアル
ミナ基板51と第2のアルミナ基板52との間に介挿され
た金属板であり、図6に示すようにその上端部6aが第
1のアルミナ基板51および第2のアルミナ基板52の各
表面51a、52aよりわずかに突出するようにして設け
られている。
Here, the configuration of the above-described thermal head 4 will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the thermal head 4, and FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along line AA ′ shown in FIG. 5. In FIG. 5, reference numeral 51 denotes a first alumina substrate. Reference numeral 52 denotes a second alumina substrate which is opposed to the first alumina substrate 51 at a predetermined interval. Reference numeral 6 denotes a metal plate interposed between the first alumina substrate 51 and the second alumina substrate 52. As shown in FIG. 6, the upper end 6a has the first alumina substrate 51 and the second alumina substrate 52. It is provided so as to slightly protrude from the respective surfaces 51a and 52a of the alumina substrate 52.

【0006】これら第1のアルミナ基板51、第2のア
ルミナ基板52および金属板6は、メタライズ処理によ
って一体とされている。71は、金属板6より同図左側
の、第1のアルミナ基板51の表面51aに形成された第
1のガラスグレース基板である。72は、金属板6より
同図右側の、第2のアルミナ基板52の表面52aに形成
された第2のガラスグレース基板である。
The first alumina substrate 51, the second alumina substrate 52 and the metal plate 6 are integrated by metallizing. Reference numeral 71 denotes a first glass grace substrate formed on the surface 51a of the first alumina substrate 51 on the left side of the figure from the metal plate 6. A second glass grace substrate 72 is formed on the surface 52a of the second alumina substrate 52 on the right side of the figure from the metal plate 6.

【0007】図5に示す81、81、・・・は1ドットに各
々対応して設けられた複数の第1の発熱抵抗体であり、
図6に示す金属板6より同図左側の、第1のガラスグレ
ース基板71の表面にスパッタリングにより一定間隔を
おいて各々形成されている。これら第1の発熱抵抗体8
1、81、・・・は、供給される電流に応じて発生するエネ
ルギ(ジュール熱)をカラーインクリボン3(図4参
照)へ各々付与する。
.. Shown in FIG. 5 are a plurality of first heating resistors provided corresponding to one dot, respectively.
6 are formed on the surface of the first glass grace substrate 71 on the left side of the metal plate 6 shown in FIG. 6 at regular intervals by sputtering. These first heating resistors 8
1, 81,... Apply energy (Joule heat) generated according to the supplied current to the color ink ribbon 3 (see FIG. 4).

【0008】91、91、・・・は、発熱抵抗体81、81、・
・・に各々対応して設けられた複数の第1の個別電極であ
り、第1のアルミナ基板51の表面に一定間隔をおいて
各々形成されている。上記第1の個別電極91の一端部
は、図6に示す第1の発熱抵抗体81の一端部81aと電
気的に接合されている。
Are heat generating resistors 81, 81,...
.. Are a plurality of first individual electrodes provided respectively corresponding to. And are formed on the surface of the first alumina substrate 51 at regular intervals. One end of the first individual electrode 91 is electrically connected to one end 81a of the first heating resistor 81 shown in FIG.

【0009】図5に示す82、82、・・・は、1ドットに
対応して各々対応して設けられた複数の第2の発熱抵抗
体であり、図6に示す金属板6より同図右側の、第2の
ガラスグレース基板72の表面にスパッタリングにより
一定間隔をおいて各々形成されている。これら第2の発
熱抵抗体82、82、・・・は、供給される電流に応じて発
生するエネルギ(ジュール熱)をカラーインクリボン3
(図4参照)へ付与する。
.. Shown in FIG. 5 are a plurality of second heating resistors provided corresponding to one dot, respectively, and are the same as those of the metal plate 6 shown in FIG. They are formed at regular intervals by sputtering on the surface of the second glass grace substrate 72 on the right side. The second heating resistors 82, 82,... Transfer energy (Joule heat) generated according to the supplied current to the color ink ribbon 3.
(See FIG. 4).

【0010】92、92、・・・は、第2の発熱抵抗体82、
82、・・・に各々対応して設けられた複数の第2の個別電
極であり、第2のアルミナ基板52の表面に一定間隔を
おいて各々形成されている。上記第2の個別電極92の
一端部は、図6に示す第2の発熱抵抗体82の一端部82
aと電気的に接合されている。10は、金属板6に沿っ
て配設された共通電極であり、図6に示すその裏面10
aが金属板6の上端面6bに電気的に接合されている。
, 92, 92,... Are second heat generating resistors 82,
Are a plurality of second individual electrodes provided in correspondence with 82,... Respectively, and are formed at regular intervals on the surface of the second alumina substrate 52. One end of the second individual electrode 92 is connected to one end 82 of the second heating resistor 82 shown in FIG.
a. Reference numeral 10 denotes a common electrode provided along the metal plate 6, and has a rear surface 10 shown in FIG.
a is electrically connected to the upper end surface 6b of the metal plate 6.

【0011】また、共通電極10は、第1の発熱抵抗体
81の他端部81b、および第2の発熱抵抗体82の他端
部82bと電気的に各々接合されている。すなわち、第
1の発熱抵抗体81は、一端部81aおよび他端部81b
以外の部分が実際に抵抗体として作用する。一方、第2
の発熱抵抗体82は、一端部82aおよび他端部82b以
外の部分が実際に抵抗体として作用する。
The common electrode 10 is electrically connected to the other end 81b of the first heating resistor 81 and the other end 82b of the second heating resistor 82, respectively. That is, the first heating resistor 81 has one end 81a and the other end 81b.
Other parts actually act as resistors. On the other hand, the second
In the heating resistor 82, the portion other than the one end portion 82a and the other end portion 82b actually acts as a resistor.

【0012】図6に示す11は、第1の個別電極91、
第1の発熱抵抗体81、共通電極10等の各表面に形成
された保護膜であり、図4に示すカラーインクリボン3
との接触による摩耗から、第1の個別電極91、第2の
個別電極92および共通電極10等を保護する役目をし
ている。なお、図5においては、上記保護膜11の図示
が省略されている。
In FIG. 6, reference numeral 11 denotes a first individual electrode 91,
A protective film formed on each surface of the first heating resistor 81, the common electrode 10 and the like.
It serves to protect the first individual electrode 91, the second individual electrode 92, the common electrode 10 and the like from abrasion caused by contact with the electrodes. In FIG. 5, illustration of the protective film 11 is omitted.

【0013】図5に示す121は、第1のアルミナ基板
51の表面に設けられた第1のコントロールIC(Integ
rated Circuit)であり、第1の個別電極91、91、・・・
に各々対応した複数の端子を有している。これら複数の
端子は、第1の個別電極91、91、・・・の各他端部に電
気的に各々接続されており、第1のコントロールIC1
21は、図示しない制御部より供給される第1の印刷デ
ータに基づいて、この第1の印刷データに対応するパル
ス幅の第1のパルス電圧を、第1の個別電極91、91、
・・・を介して第1の発熱抵抗体81、81、・・・へ各々印加
する。
Reference numeral 121 shown in FIG. 5 denotes a first control IC (Integ) provided on the surface of the first alumina substrate 51.
rated circuit), and the first individual electrodes 91, 91, ...
Has a plurality of terminals respectively corresponding to. These terminals are electrically connected to the other ends of the first individual electrodes 91, 91,..., Respectively.
Reference numeral 21 denotes a first pulse voltage having a pulse width corresponding to the first print data based on the first print data supplied from a control unit (not shown).
Are applied to the first heating resistors 81, 81,.

【0014】122は、第2のアルミナ基板52の表面に
設けられた第2のコントロールICであり、第2の個別
電極92、92、・・・に各々対応した複数の電極を有して
いる。これら複数の端子は、第2の個別電極92、92、
・・・の各他端部に電気的に各々接続されており、第2の
コントロールIC122は、供給される第2の印刷デー
タに基づいて、この第2の印刷データに対応するパルス
幅の第2のパルス電圧を、第2の個別電極92、92、・・
・を介して第2の発熱抵抗体82、82、・・・へ各々印加す
る。
Reference numeral 122 denotes a second control IC provided on the surface of the second alumina substrate 52, and has a plurality of electrodes respectively corresponding to the second individual electrodes 92, 92,... . These terminals are connected to the second individual electrodes 92, 92,
Are electrically connected to the other ends, respectively. Based on the supplied second print data, the second control IC 122 has a pulse width corresponding to the second print data. The second pulse voltage is applied to the second individual electrodes 92, 92,.
Are applied to the second heating resistors 82, 82,.

【0015】図7は、上述した従来のサーマルヘッドの
電気的構成を示す回路図である。この図において、図5
の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。図7に
おいて、共通電極10(図5参照)は、接地されてい
る。第1のコントロールIC121は、第1の発熱抵抗
体81、81、・・・に対して、入力される第1の印刷デー
タDATA1に応じたパルス幅の第1のパルス電圧V1
を印加するか、または印加しないというスイッチング制
御を行う。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the above-described conventional thermal head. In this figure, FIG.
The same reference numerals are given to the portions corresponding to the respective portions. 7, the common electrode 10 (see FIG. 5) is grounded. The first control IC 121 applies a first pulse voltage V1 having a pulse width corresponding to the input first print data DATA1 to the first heating resistors 81, 81,.
Is applied or not applied.

【0016】上記スイッチング制御は、図示しない制御
部より入力される第1のクロック信号CLOK1、第1
の印刷データDATA1、第1のラッチ信号LATCH
1および第1のストローブ信号STROB1に基づいて
行われる。131は、接地と第1のコントロールIC1
21の入力端子(図示略)との間に介挿された第1の直
流電源であり、第1の発熱抵抗体81、81、・・・へ供給
される第1のパルス電圧V1の電圧源である。
The switching control includes a first clock signal CLOK1 input from a control unit (not shown) and a first clock signal CLOK1.
Print data DATA1, the first latch signal LATCH
1 and the first strobe signal STROB1. 131 is the ground and the first control IC 1
A first pulse voltage V1 supplied to the first heating resistors 81, 81,... Which is a first DC power supply interposed between the input terminals 21 and 21 (not shown). It is.

【0017】第2のコントロールIC122は、第2の
発熱抵抗体82、82、・・・に対して、入力される第2の
印刷データDATA2に応じたパルス幅の第2のパルス
電圧V2を印加するか、または印加しないというスイッ
チング制御を行う。
The second control IC 122 applies a second pulse voltage V2 having a pulse width corresponding to the input second print data DATA2 to the second heating resistors 82, 82,... Or switching control of not applying voltage is performed.

【0018】上記スイッチング制御は、図示しない制御
部より入力される第2のクロック信号CLOK2、第2
の印刷データDATA2、第2のラッチ信号LATCH
2および第2のストローブ信号STROB2に基づいて
行われる。132は、接地と第2のコントロールIC1
22の入力端子(図示略)との間に介挿された第2の直
流電源であり、第2の発熱抵抗体82、82、・・・へ供給
される第2のパルス電圧V2の電圧源である。
The switching control includes a second clock signal CLOK2 and a second clock signal
Print data DATA2, the second latch signal LATCH
2 and the second strobe signal STROB2. 132 is a ground and second control IC 1
A second DC power supply interposed between the input terminals 22 and 22 (not shown), and a voltage source of a second pulse voltage V2 supplied to the second heating resistors 82, 82,... It is.

【0019】上記構成において、今、サーマルヘッド4
が、カラーインクリボン3および印刷用紙2を介してプ
ラテンローラ1に圧接している状態において、カラーイ
ンクリボン3(印刷用紙2)の1ライン部分は、図5に
示す第1の発熱抵抗体81、81、・・・の直上に位置して
おり、また、カラーインクリボン3(印刷用紙2)の2
ライン部分は、図5に示す第2の発熱抵抗体82、82、
・・・の直上に位置しているものとする。
In the above configuration, the thermal head 4
However, in a state of being pressed against the platen roller 1 via the color ink ribbon 3 and the printing paper 2, one line portion of the color ink ribbon 3 (printing paper 2) is the first heating resistor 81 shown in FIG. , 81,... And 2 of the color ink ribbon 3 (printing paper 2).
The line portion is the second heating resistor 82, 82, shown in FIG.
It is assumed that it is located immediately above.

【0020】上記状態において、図7に示す第1のコン
トロールIC121は、第1のクロック信号CLOK1
のタイミングで1ライン目の第1の印刷データDATA
1を読み込んだ後、第1のラッチ信号LATCH1のタ
イミングで上記1ライン目の第1の印刷データDATA
1を図示しないラッチ回路にラッチする。
In the above state, the first control IC 121 shown in FIG.
At the timing of the first print data DATA of the first line
1 and the first print data DATA of the first line at the timing of the first latch signal LATCH1.
1 is latched by a latch circuit (not shown).

【0021】そして、今、第1のストローブ信号STR
OB1が”ハイ”になると、第1のコントロールIC1
21は、上記第1のストローブ信号STROB1のタイ
ミングで上述したラッチ回路にラッチされている第1の
印刷データDATA1に基づいて、第1の発熱抵抗体8
1、81、・・・に対して第1のパルス電圧V1を印加する。
ここで、上記第1のパルス電圧V1のパルス幅は、図9
に示すバイアス用パルス幅PB+階調用パルス幅PGなる
値である。上記バイアス用パルス幅PBは、前述したバ
イアスエネルギに対応した値である。一方、階調用パル
ス幅PGは、階調エネルギに対応した値であり、この階
調用パルス幅PGの変化は、0〜255階調という階調
度の変化に対応している。
And now, the first strobe signal STR
When OB1 becomes “high”, the first control IC1
21 is a first heating resistor 8 based on the first print data DATA1 latched by the latch circuit at the timing of the first strobe signal STROB1.
A first pulse voltage V1 is applied to 1, 81,.
Here, the pulse width of the first pulse voltage V1 is as shown in FIG.
Is the value of the bias pulse width PB + the gradation pulse width PG shown in FIG. The bias pulse width PB is a value corresponding to the aforementioned bias energy. On the other hand, the gradation pulse width PG is a value corresponding to the gradation energy, and the change in the gradation pulse width PG corresponds to a change in the gradation from 0 to 255 gradations.

【0022】これにより、第1の発熱抵抗体81、81、
・・・には、ジュール熱が発生し、この結果、カラーイン
クリボン3(図4参照)の1ライン部分には、上記ジュ
ール熱に応じたエネルギが付与される。これにより、カ
ラーインクリボン3の1ライン部分のインクが昇華し、
印刷用紙2の1ライン部分には、所望の発色濃度の色が
発生する。
Thus, the first heating resistors 81, 81,
Generate Joule heat, and as a result, energy corresponding to the Joule heat is applied to one line portion of the color ink ribbon 3 (see FIG. 4). Thereby, the ink on one line portion of the color ink ribbon 3 sublimates,
A color having a desired color density is generated on one line portion of the printing paper 2.

【0023】一方、上述した印刷用紙2の1ライン部分
に対する印刷動作と並行して、図7に示す第2のコント
ロールIC122は、第2のクロック信号CLOK2の
タイミングで2ライン目の第2の印刷データDATA2
を読み込んだ後、第2のラッチ信号LATCH2のタイ
ミングで上記2ライン目の第2の印刷データDATA2
を図示しないラッチ回路にラッチする。
On the other hand, in parallel with the above-described printing operation for one line portion of the printing paper 2, the second control IC 122 shown in FIG. 7 performs the second printing of the second line at the timing of the second clock signal CLOK2. Data DATA2
After reading the second print data DATA2 on the second line at the timing of the second latch signal LATCH2.
Are latched by a latch circuit (not shown).

【0024】そして、今、第2のストローブ信号STR
OB2が”ハイ”になると、第2のコントロールIC1
22は、上記第2のストローブ信号STROB2のタイ
ミングで上述したラッチ回路にラッチされている第2の
印刷データDATA2に基づいて、第2の発熱抵抗体8
2、82、・・・に対して第2のパルス電圧V2を印加する。
これにより、第2の発熱抵抗体82、82、・・・には、ジ
ュール熱が発生し、この結果、カラーインクリボン3
(図4参照)の2ライン部分には、上記ジュール熱に応
じたエネルギが付与される。これにより、カラーインク
リボン3の2ライン部分のインクが昇華し、印刷用紙2
の2ライン部分には、所望の発色濃度の色が発生する。
Now, the second strobe signal STR
When OB2 becomes "high", the second control IC1
22 is a second heating resistor 8 based on the second print data DATA2 latched by the latch circuit at the timing of the second strobe signal STROB2.
A second pulse voltage V2 is applied to 2, 82,.
As a result, Joule heat is generated in the second heating resistors 82, 82,...
The energy corresponding to the Joule heat is applied to the two line portions (see FIG. 4). As a result, the ink on the two lines of the color ink ribbon 3 sublimates, and the printing paper 2
In the two lines, a color having a desired color density is generated.

【0025】そして、上述した印刷用紙2の1および2
ライン部分に対する印刷が終了すると、図4に示すプラ
テンローラ1が1ライン分に相当する角度分、回転駆動
され、これに連動してカラーインクリボン3および印刷
用紙2が1ライン分搬送される。これにより、カラーイ
ンクリボン3(印刷用紙2)の2ライン部分が図5に示
す第1の発熱抵抗体81、81、・・・の直上に位置し、ま
たカラーインクリボン3(印刷用紙2)の3ライン部分
が第2の発熱抵抗体82、82、・・・の直上に位置する。
そして、上述した動作と同様にして、印刷用紙2の2お
よび3ライン部分に対する印刷動作が行われる。
Then, 1 and 2 of the above-described printing paper 2
When the printing on the line portion is completed, the platen roller 1 shown in FIG. 4 is driven to rotate by an angle corresponding to one line, and in conjunction with this, the color ink ribbon 3 and the printing paper 2 are conveyed by one line. As a result, the two line portions of the color ink ribbon 3 (printing paper 2) are located immediately above the first heating resistors 81, 81,... Shown in FIG. Are located immediately above the second heating resistors 82, 82,....
Then, in the same manner as the above-described operation, the printing operation is performed on the 2 and 3 line portions of the printing paper 2.

【0026】ここで、印刷用紙2の1ライン部分に対す
る印刷に要するライン印刷時間tLは、次の(1)式で
表される。 tL=PB+PG ・・・・・・・・・・(1) 上記(1)式において、PBは図9に示すバイアス用パ
ルス幅PBであり、またPGは同図に示す階調用パルス幅
PGである。また、1ページの印刷用紙2に対する印刷
に要するページ印刷時間tPは、次の(2)式で表され
る。 tP=tL×L×3 ・・・・・・・・・(2) 上記(2)式において、Lは、印刷用紙2における総ラ
イン数であり、「3」は、イエロ、マゼンダ、シアンと
いう印刷に用いられる色の数である。また、実際の実印
刷時間は、上記ページ印刷時間tPに用紙取り込み時
間、排紙時間等が加算された時間である。以上説明し
た、サーマルヘッド4の駆動方法によれば、シングルラ
インのサーマルヘッドの駆動方法に比して、原理的に印
刷時間を半分に短縮することができる。
Here, the line printing time tL required for printing one line portion of the printing paper 2 is expressed by the following equation (1). tL = PB + PG (1) In the above equation (1), PB is the pulse width PB for bias shown in FIG. 9, and P G is the pulse width P G for gradation shown in FIG. is there. The page printing time tp required to print one page on the printing paper 2 is expressed by the following equation (2). tP = tL × L × 3 (2) In the above equation (2), L is the total number of lines on the printing paper 2, and “3” is yellow, magenta, and cyan. This is the number of colors used for printing. The actual actual printing time is a time obtained by adding the paper loading time, the paper discharging time, and the like to the page printing time tp. According to the method of driving the thermal head 4 described above, the printing time can be reduced in principle by half compared to the method of driving the single-line thermal head.

【0027】また、上述したサーマルヘッド4において
は、上述した駆動方法の他、サーマルヘッド4の第1の
発熱抵抗体81、81、・・・に対して、バイアス用パルス
幅PBの第1のパルス電圧V1を印加した後、第2の発熱
抵抗体82、82、・・・に対して階調用パルス幅PGの第2
のパルス電圧V2を印加するという駆動方法も適用可能
である。
In the thermal head 4 described above, in addition to the above-described driving method, the first heating resistors 81, 81,... After applying the pulse voltage V1, the second heating resistor 82, 82,.
The driving method of applying the pulse voltage V2 is also applicable.

【0028】この他の駆動方法によれば、印刷時間をシ
ングルラインのサーマルヘッドの駆動方法に比して、印
刷時間を0.83〜0.66倍に短縮することができ
る。ここで、上記シングルラインのサーマルヘッドと
は、図5に示す第1の発熱抵抗体81、81、・・・のみが
設けられた構成のサーマルヘッドをいう。従って、この
シングルラインのサーマルヘッドでは、一度に1ライン
分しか印刷することができない。
According to the other driving method, the printing time can be reduced by 0.83 to 0.66 times as compared with the driving method of the single-line thermal head. Here, the single-line thermal head is a thermal head having only the first heating resistors 81, 81,... Shown in FIG. Therefore, this single-line thermal head can print only one line at a time.

【0029】図8は、従来のサーマルヘッドの別の構成
例を示す断面図である。この図において、図6の各部に
対応する部分には、同一の符号を付けその説明を省略す
る。図8においては、図6に示す第1のアルミナ基板5
1、第2のアルミナ基板52および金属板6に代えて、ア
ルミナ基板14および金属板15が設けられている。
FIG. 8 is a sectional view showing another example of the structure of a conventional thermal head. In this figure, parts corresponding to the respective parts in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 8, the first alumina substrate 5 shown in FIG.
1, an alumina substrate 14 and a metal plate 15 are provided instead of the second alumina substrate 52 and the metal plate 6.

【0030】図8に示すアルミナ基板14には、共通電
極10に対応する部分に断面凹形状の溝部14aが形成
されている。金属板15は、上記アルミナ基板14の溝
部14aに、その上端部15aがアルミナ基板14の表
面14aよりわずかに突出するようにして嵌合されてい
る。この金属板15の上端面15bには、共通電極10
の裏面10aが電気的に接合されている。
On the alumina substrate 14 shown in FIG. 8, a groove 14a having a concave cross section is formed in a portion corresponding to the common electrode 10. The metal plate 15 is fitted into the groove 14 a of the alumina substrate 14 such that its upper end 15 a slightly projects from the surface 14 a of the alumina substrate 14. The common electrode 10 is provided on the upper end surface 15b of the metal plate 15.
Are electrically connected to each other.

【0031】[0031]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したダ
ブルラインのサーマルヘッドにおいては、理論上、シン
グルラインのサーマルヘッドに比して印刷時間を短縮す
ることができるという利点を有するものの、以下に述べ
る重大なる欠点により実用に供さないという問題があっ
た。すなわち、図6に示す第1のアルミナ基板51およ
び第2のアルミナ基板52と、金属板6とは、材料の相
違より熱膨張係数が異なる。また、サーマルヘッド4
は、製造工程において約400℃の熱処理が施され、さ
らに印刷時において、第1の発熱抵抗体81、81、・・・
および第2の発熱抵抗体82、82、・・・の温度は、最大
600℃に達する。
Incidentally, the above-described double-line thermal head has the advantage that the printing time can be shortened theoretically as compared with the single-line thermal head, but will be described below. There was a problem that it was not practically used due to a serious disadvantage. That is, the first alumina substrate 51 and the second alumina substrate 52 shown in FIG. 6 and the metal plate 6 have different thermal expansion coefficients due to the difference in material. The thermal head 4
Are subjected to a heat treatment of about 400 ° C. in the manufacturing process, and further, at the time of printing, the first heating resistors 81, 81,.
And the temperature of the second heating resistors 82, 82, ... reach a maximum of 600 ° C.

【0032】従って、上記高温時において、第1のアル
ミナ基板51および第2のアルミナ基板52と金属板6と
は、各々異なる熱膨張率で膨張する。この結果、第1の
アルミナ基板51および第2のアルミナ基板52と金属板
6との接合面に、上述した熱膨張係数の相違に起因する
熱ひずみが発生し、最悪の場合には、第1のアルミナ基
板51および第2のアルミナ基板52が、金属板6から剥
離する。
Accordingly, at the time of the high temperature, the first alumina substrate 51 and the second alumina substrate 52 and the metal plate 6 expand with different coefficients of thermal expansion. As a result, a thermal strain due to the above-described difference in the thermal expansion coefficient occurs on the joint surface between the first alumina substrate 51 and the second alumina substrate 52 and the metal plate 6, and in the worst case, the first The alumina substrate 51 and the second alumina substrate 52 are separated from the metal plate 6.

【0033】また、図6に示す共通電極10の機械的強
度が極端に弱いため、上述した剥離時においては、共通
電極10が割れてしまう。従って、最悪の場合には、共
通電極10と第1の発熱抵抗体81、81、・・・および第
2の発熱抵抗体82、82、・・・とが断線する。すなわ
ち、上述した従来のサーマルヘッドは、耐熱性に欠ける
という欠点があった。本発明はこのような背景の下にな
されたもので、耐熱性を向上させることができるサーマ
ルヘッドを提供することを目的とする。
Further, since the mechanical strength of the common electrode 10 shown in FIG. 6 is extremely low, the common electrode 10 is broken at the time of the above-described peeling. Therefore, in the worst case, the common electrode 10 is disconnected from the first heating resistors 81, 81,... And the second heating resistors 82, 82,. That is, the above-described conventional thermal head has a defect that it lacks heat resistance. The present invention has been made under such a background, and has as its object to provide a thermal head capable of improving heat resistance.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、その中央表面に所定長さの共通電極部が突出形成さ
れた基板と、前記共通電極部より一方の側の、前記基板
の表面に形成された第1の絶縁体と、前記共通電極部よ
り他方の側の、前記基板の表面に形成された第2の絶縁
体と、前記第1の絶縁体の表面に形成され、かつその一
端部が前記共通電極部に電気的に接合された第1の発熱
抵抗体と、前記第2の絶縁体の表面に形成され、かつそ
の一端部が前記共通電極部に電気的に接合された第2の
発熱抵抗体とを具備することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a substrate having a common electrode portion having a predetermined length protrudingly formed on a central surface thereof, and a substrate having a common electrode portion on one side of the common electrode portion. A first insulator formed on the surface, a second insulator formed on the surface of the substrate on the other side from the common electrode portion, and a second insulator formed on the surface of the first insulator, and One end is formed on the surface of the first heating resistor electrically connected to the common electrode portion and the surface of the second insulator, and one end is electrically connected to the common electrode portion. And a second heating resistor.

【0035】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のサーマルヘッドにおいて、その出力端子が前記第1の
発熱抵抗体の他端部に接続され、前記第1の発熱抵抗体
の前記他端部と、前記共通電極部との間に、印刷データ
に応じたパルス幅の第1のパルス電圧を印加する第1の
制御手段と、その出力端子が前記第2の発熱抵抗体の他
端部に接続され、前記第2の発熱抵抗体の前記他端部
と、前記共通電極部との間に、前記印刷データに応じた
パルス幅の第2のパルス電圧を印加する第2の制御手段
とを具備することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the thermal head according to the first aspect, an output terminal of the thermal head is connected to the other end of the first heating resistor. A first control means for applying a first pulse voltage having a pulse width corresponding to print data between the other end and the common electrode, and an output terminal connected to the other of the second heating resistor A second control that is connected to an end and applies a second pulse voltage having a pulse width corresponding to the print data between the other end of the second heating resistor and the common electrode unit; Means.

【0036】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載のサーマルヘッドにおいて、前記基板は、ステ
ンレス材料により形成されていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the thermal head according to the first or second aspect, the substrate is formed of a stainless steel material.

【0037】請求項4に記載の発明は、請求項1または
2に記載のサーマルヘッドにおいて、前記第1の絶縁体
および前記第2の絶縁体は、共にガラス材料により形成
されていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the thermal head according to the first or second aspect, the first insulator and the second insulator are both formed of a glass material. And

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図1は本発明の一実施形態に
よるサーマルヘッドの外観構成を示す一部裁断斜視図で
ある。図2は、図1に示すB−B’線視断面図である。
図1に示すサーマルヘッド20において、21は、例え
ば、0.8mm厚のステンレス基板であり、このステン
レス基板21の表面には、長尺状の共通電極部22が突
出形成されている。この共通電極部22の高さは、50
μmとされている。23は、ステンレス基板21の裏面
に形成されたグレースガラスである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cut perspective view showing an external configuration of a thermal head according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line BB ′ shown in FIG.
In the thermal head 20 shown in FIG. 1, for example, a stainless substrate 21 having a thickness of 0.8 mm has a long common electrode portion 22 protruding from the surface of the stainless substrate 21. The height of the common electrode section 22 is 50
μm. 23 is a grace glass formed on the back surface of the stainless steel substrate 21.

【0039】241は、図2に示す共通電極部22より
同図左側のステンレス基板21の左表面に形成された第
1のグレースガラスであり、その共通電極部22近傍の
部分は、盛り上がり形成されており、盛り上がり部24
1aとされている。242は、共通電極部22より同図右
側のステンレス基板21の右表面に形成された第2のグ
レースガラスであり、その共通電極部22近傍の部分
は、盛り上がり形成されており、盛り上がり部242a
とされている。
Reference numeral 241 denotes a first grace glass formed on the left surface of the stainless steel substrate 21 on the left side of the common electrode portion 22 shown in FIG. 2, and a portion near the common electrode portion 22 is bulged. 24
1a. Reference numeral 242 denotes a second grace glass formed on the right surface of the stainless steel substrate 21 on the right side of the drawing with respect to the common electrode portion 22, and a portion near the common electrode portion 22 is formed to be bulged.
It has been.

【0040】25は、発熱抵抗体であり、第1のグレー
スガラス241から共通電極部22を介して第2のグレ
ースガラス242までに亙る各表面に形成されている。
この発熱抵抗体25は、1ドットに対応して設けられて
おり、実際には、一定間隔をおいて複数設けられてい
る。この発熱抵抗体25において、共通電極部22の表
面22aに当接する部分は、該表面22aと電気的に接
合されている。
Reference numeral 25 denotes a heating resistor, which is formed on each surface from the first grace glass 241 to the second grace glass 242 via the common electrode portion 22.
The heating resistors 25 are provided corresponding to one dot, and a plurality of the heating resistors 25 are actually provided at regular intervals. In the heating resistor 25, a portion of the common electrode portion 22 that contacts the surface 22a is electrically connected to the surface 22a.

【0041】261は、第1のグレースガラス241の表
面に形成された第1の個別電極であり、その一端部は、
発熱抵抗体25の一端部と電気的に接合されている。こ
の第1の個別電極261の他端部は、図示しない第1の
コントロールICの端子に接続されている。上記第1の
コントロールICは、図7に示す第1のコントロールI
C121と同一の機能を有している。
Reference numeral 261 denotes a first individual electrode formed on the surface of the first grace glass 241;
It is electrically connected to one end of the heating resistor 25. The other end of the first individual electrode 261 is connected to a terminal of a first control IC (not shown). The first control IC is a first control IC shown in FIG.
It has the same function as C121.

【0042】262は、第2のグレースガラス242の表
面に形成された第2の個別電極であり、その一端部は、
発熱抵抗体25の他端部と電気的に接合されている。こ
の第2の個別電極262の他端部は、図示しない第2の
コントロールICの端子に接続されている。上記第2の
コントロールICは、図7に示す第2のコントロールI
C122と同一の機能を有している。
Reference numeral 262 denotes a second individual electrode formed on the surface of the second grace glass 242.
It is electrically connected to the other end of the heating resistor 25. The other end of the second individual electrode 262 is connected to a terminal of a second control IC (not shown). The second control IC is the second control IC shown in FIG.
It has the same function as C122.

【0043】27は、図1に示す共通電極部22に沿っ
て配設された共通電極であり、その裏面が図2に示す発
熱抵抗体25の表面に電気的に接合され、かつ接地され
ている。すなわち、図2に示す発熱抵抗体25において
は、第1の個別電極261および共通電極27と接合し
ていない部分が実際に発熱抵抗体として作用し、以下、
この部分を第1の発熱抵抗体251と称する。また、発
熱抵抗体25においては、第2の個別電極262および
共通電極27と接合していない部分が実際に発熱抵抗体
として作用し、以下、この部分を第2の発熱抵抗体25
2と称する。
Reference numeral 27 denotes a common electrode disposed along the common electrode portion 22 shown in FIG. 1, and the back surface thereof is electrically connected to the surface of the heating resistor 25 shown in FIG. I have. That is, in the heating resistor 25 shown in FIG. 2, a portion that is not joined to the first individual electrode 261 and the common electrode 27 actually acts as a heating resistor.
This portion is referred to as a first heating resistor 251. Further, in the heating resistor 25, a portion not joined to the second individual electrode 262 and the common electrode 27 actually acts as a heating resistor, and this portion is hereinafter referred to as a second heating resistor 25.
Called 2.

【0044】すなわち、図1に示すサーマルヘッド20
は、複数の第1の発熱抵抗体251、251、・・・および
複数の第2の発熱抵抗体252、252、・・・を有してい
る。図2に示す28は、第1の個別電極261等の表面
全体を覆う保護膜である。なお、図1においては、上記
保護膜28の図示が省略されている。なお、上述した一
実施形態によるサーマルヘッド20の動作については、
前述した従来のサーマルヘッドと同様であるため、その
説明を省略する。
That is, the thermal head 20 shown in FIG.
Has a plurality of first heating resistors 251, 251,... And a plurality of second heating resistors 252, 252,. Reference numeral 28 shown in FIG. 2 is a protective film covering the entire surface of the first individual electrode 261 and the like. In FIG. 1, illustration of the protective film 28 is omitted. The operation of the thermal head 20 according to the above-described embodiment is described below.
Since it is the same as the above-described conventional thermal head, its description is omitted.

【0045】次に、上述した一実施形態によるサーマル
ヘッド20の製造方法について図2および図3を参照し
て説明する。はじめに、図3に示すステンレス基板21
は、n−プロピルブロマイドの様な有機溶剤により、脱
脂洗浄された後、スクラッバーにより洗浄される。これ
により、ステンレス基板21の表面および裏面に各々付
着していたゴミ等が除去される。
Next, a method for manufacturing the thermal head 20 according to the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. First, the stainless steel substrate 21 shown in FIG.
Is degreased and washed with an organic solvent such as n-propyl bromide, and then washed with a scrubber. As a result, dust and the like adhering to the front and back surfaces of the stainless steel substrate 21 are removed.

【0046】次に、ステンレス基板21は、臭化メチル
の洗浄液中に浸された後、超音波洗浄される。これによ
り、ステンレス基板21の表面および裏面における微小
な凹凸部に吸着していたゴミが除去される。次いで、ス
テンレス基板21は、その表面および裏面の研磨処理を
すべく、たとえば、FeCl3:50g、HHl:50
0mlおよびH2O:1000mlの塩化第二鉄溶液に
2分間、浸される。これにより、ステンレス基板21の
表面および裏面は、緩やかなエッチング作用によって研
磨処理される。
Next, the stainless steel substrate 21 is immersed in a cleaning solution of methyl bromide and then subjected to ultrasonic cleaning. As a result, dust adsorbed on the minute uneven portions on the front and back surfaces of the stainless steel substrate 21 is removed. Next, in order to polish the front and back surfaces of the stainless steel substrate 21, for example, FeCl 3 : 50 g, HHl: 50.
0 ml and H 2 O: immersed in 1000 ml of a ferric chloride solution for 2 minutes. Thus, the front and back surfaces of the stainless steel substrate 21 are polished by a gentle etching action.

【0047】そして、上記研磨処理が終了すると、ステ
ンレス基板21の表面全体には、フォトレジストがコー
ティングされる。そして、上記コーティング処理が終了
すると、フォトリソグラフィーにより、共通電極部22
を形成すべき部分にマスクがかけられた後、フォトリソ
グラフィーにより、フォトレジストのパターニングが行
なわれる。これにより、ステンレス基板21において、
共通電極部22を形成すべき部分にのみ、フォトレジス
トが残る。
When the polishing process is completed, the entire surface of the stainless steel substrate 21 is coated with a photoresist. When the coating process is completed, the common electrode portion 22 is formed by photolithography.
After a mask is applied to a portion where is to be formed, a photoresist is patterned by photolithography. Thereby, in the stainless steel substrate 21,
The photoresist remains only in the portion where the common electrode section 22 is to be formed.

【0048】次に、ステンレス基板21は、H224
・2H2O:200g+H2O:2000mlのシュウ酸
溶液中に浸された後、図示しない電極間隔を20mmと
して、該電極間には、5Vの電圧が印加される。これに
より、約0.67μm/minのエッチング速度をもっ
て、ステンレス基板21においてマスクがかかっていな
い部分がエッチングされる。これにより、上記エッチン
グされない部分が、共通電極部22として残る。すなわ
ち、上記エッチング処理が進むに従って、徐々に共通電
極部22が形成される。また、上記エッチング処理中に
おいては、形成される共通電極部22の高さが表面粗さ
測定器により測定される。そして、上述したエッチング
処理が終了した状態において、共通電極部22の表面が
粗い場合には、共通電極部22が砥石により研磨され
る。
Next, the stainless steel substrate 21 is made of H 2 C 2 O 4
After being immersed in an oxalic acid solution of 2H 2 O: 200 g + H 2 O: 2000 ml, a voltage of 5 V is applied between the electrodes with an electrode interval (not shown) of 20 mm. As a result, an unmasked portion of the stainless steel substrate 21 is etched at an etching rate of about 0.67 μm / min. As a result, the unetched portion remains as the common electrode portion 22. That is, the common electrode portion 22 is gradually formed as the etching process proceeds. During the etching process, the height of the formed common electrode portion 22 is measured by a surface roughness measuring device. When the surface of the common electrode portion 22 is rough in a state where the above-described etching process is completed, the common electrode portion 22 is polished with a grindstone.

【0049】次に、ステンレス基板21が900℃で1
0分間、焼成される。これにより、ステンレス基板21
の表面には、酸化皮膜が形成される。そして、上記焼成
処理が終了すると、図3に示す共通電極部22より同図
左側の、ステンレス基板21の左表面には、第1のガラ
スペースト241bが20μmの厚さでスクリーン印刷
される。これと同様にして、共通電極部22より同図右
側の、ステンレス基板21の右表面には、第2のガラス
ペースト242bが20μmの厚さでスクリーン印刷さ
れる。
Next, the stainless steel substrate 21 was heated at 900.degree.
Bake for 0 minutes. Thereby, the stainless steel substrate 21
An oxide film is formed on the surface of the substrate. When the baking process is completed, the first glass paste 241b is screen-printed to a thickness of 20 μm on the left surface of the stainless steel substrate 21 on the left side of the common electrode portion 22 shown in FIG. Similarly, a second glass paste 242b is screen-printed to a thickness of 20 μm on the right surface of the stainless steel substrate 21 on the right side of FIG.

【0050】ここで、上述した第1のガラスペースト2
41bおよび第2のガラスペースト242bとは、溶剤と
ガラスの粉末との混合物をいう。そして、上述した第1
のガラスペースト241bおよび第2のガラスペースト
242bのスクリーン印刷が終了すると、これらの各表
面がレベリングにより平坦化される。
Here, the first glass paste 2 described above is used.
41b and the second glass paste 242b refer to a mixture of a solvent and glass powder. Then, the first
When the screen printing of the glass paste 241b and the second glass paste 242b is completed, each of these surfaces is flattened by leveling.

【0051】次に、第1のガラスペースト241bおよ
び第2のガラスペースト242bを、炉内において比較
的低温の140℃に加熱するというプリベーキング処理
が行われる。ここで、上記140℃は、第1のガラスペ
ースト241b等に含まれる溶剤を突沸することなく徐
々に揮発させる温度である。そして、上記プリベーキン
グ処理が行われると、第1のガラスペースト241bお
よび第2のガラスペースト242bに含まれている溶剤
が徐々に揮発する。
Next, a pre-baking process of heating the first glass paste 241b and the second glass paste 242b to a relatively low temperature of 140 ° C. in a furnace is performed. Here, the above 140 ° C. is a temperature at which the solvent contained in the first glass paste 241 b and the like is gradually volatilized without bumping. When the pre-baking process is performed, the solvent contained in the first glass paste 241b and the second glass paste 242b gradually evaporates.

【0052】そして、上述したプリベーキング処理が終
了すると、ステンレス基板21が炉外に取り出され、ス
テンレス基板21(第1のガラスペースト241b等)
は、上記140℃から室温まで自然冷却される。次に、
ステンレス基板21の裏面に一定の厚さでガラスペース
ト23aがスクリーン印刷された後、ガラスペースト2
3aの表面が平坦化される。
When the above-mentioned pre-baking process is completed, the stainless steel substrate 21 is taken out of the furnace, and the stainless steel substrate 21 (the first glass paste 241b or the like) is removed.
Is naturally cooled from the above 140 ° C. to room temperature. next,
After the glass paste 23a is screen-printed with a certain thickness on the back surface of the stainless steel substrate 21, the glass paste 2
The surface of 3a is flattened.

【0053】そして、上述した平坦化処理が終了する
と、前述したように、140℃においてプリベーキング
処理が行われる。これにより、ステンレス基板21の裏
面にスクリーン印刷されたガラスペースト23に含まれ
ている溶剤が、徐々に揮発する。次いで、ステンレス基
板21は、850℃で10分間、焼成された後、室温に
なるまで自然冷却される。これにより、第1のガラスペ
ースト241bおよび第2のガラスペースト242bが、
各々グレースガラスとされるとともに、ガラスペースト
23aがグレースガラス23(図2参照)とされる。
When the above-described flattening process is completed, the pre-baking process is performed at 140 ° C. as described above. Thereby, the solvent contained in the glass paste 23 screen-printed on the back surface of the stainless steel substrate 21 gradually evaporates. Next, the stainless substrate 21 is fired at 850 ° C. for 10 minutes, and then naturally cooled to room temperature. As a result, the first glass paste 241b and the second glass paste 242b become
Each is made of grace glass, and the glass paste 23a is made of grace glass 23 (see FIG. 2).

【0054】次に、金属のマスクを用いて、図3に示す
共通電極部22の両側壁部および、共通電極部22の両
部のグレーズガラスの各表面に、第1の部分ガラスペー
スト241cおよび第2の部分ガラスペースト242c
が、厚さ30μmで各々スクリーン印刷される。そし
て、上記スクリーン印刷が終了すると、第1の部分ガラ
スペースト241cおよび第2の部分ガラスペースト2
42cの表面が整えられる。
Next, using a metal mask, the first partial glass paste 241c and the first partial glass paste 241c are applied to both side walls of the common electrode portion 22 and both surfaces of the glaze glass at both portions of the common electrode portion 22 shown in FIG. Second partial glass paste 242c
Are each screen printed at a thickness of 30 μm. When the screen printing is completed, the first partial glass paste 241 c and the second partial glass paste 2
The surface of 42c is prepared.

【0055】次に、第1の部分ガラスペースト241c
および第2の部分ガラスペースト242c等が、140
℃においてプリベーキングされ、これにより第1の部分
ガラスペースト241c等に含まれている溶剤が揮発す
る。
Next, the first partial glass paste 241c
And the second partial glass paste 242c etc.
The prebaking is performed at a temperature of ℃, whereby the solvent contained in the first partial glass paste 241c and the like volatilizes.

【0056】そして、上記プリベーキング処理が終了す
ると、ステンレス基板21は、950℃の温度とされた
炉内において、10分間の焼成処理が施される。これに
より、第1の部分ガラスペースト241cとその下のガ
ラスグレースとが一体となり、この結果、図2に示す盛
り上がり部241aを有する第1のグレースガラス241
が形成される。また、これと同時に、図3に示す第2の
部分ガラスペースト242cとその下のガラスグレース
とが一体となり、この結果、図2に示す盛り上がり部2
42aを有する第2のグレースガラス242が形成され
る。ここで、必要に応じて図3に示す共通電極部22を
含む表面Hが研磨される。これにより、余分なガラスグ
レースおよび共通電極部22の表面の酸化膜が除去され
る。
When the pre-baking process is completed, the stainless steel substrate 21 is subjected to a baking process for 10 minutes in a furnace at a temperature of 950 ° C. As a result, the first partial glass paste 241c and the glass lace thereunder are integrated, and as a result, the first grace glass 241 having a raised portion 241a shown in FIG.
Is formed. At the same time, the second partial glass paste 242c shown in FIG. 3 and the glass grace thereunder are integrated, and as a result, the raised portion 2 shown in FIG.
A second grace glass 242 having 42a is formed. Here, the surface H including the common electrode portion 22 shown in FIG. 3 is polished as necessary. Thereby, the excess glass grace and the oxide film on the surface of the common electrode portion 22 are removed.

【0057】次に、図2に示すステンレス基板21上に
形成された第1のグレースガラス241および第2のグ
レースガラス242の各表面、ならびに共通電極部22
の表面には、所定のシート抵抗値となるように、例えば
TaSiO2の抵抗体膜が、スパッタリングにより形成
される。次いで、この抵抗体膜には、電子ビーム蒸着法
により、たとえばNiCrが0.1μmの厚さで蒸着さ
れる。
Next, the surfaces of the first grace glass 241 and the second grace glass 242 formed on the stainless steel substrate 21 shown in FIG.
A resistor film of, for example, TaSiO 2 is formed on the surface of the substrate by sputtering so as to have a predetermined sheet resistance value. Next, on this resistor film, for example, NiCr is deposited in a thickness of 0.1 μm by an electron beam evaporation method.

【0058】次に、図2に示す発熱抵抗体25の形状に
応じて、フォトリソグラフィーにより、フォトレジスト
のパターニングが行われる。そして、ステンレス基板2
1が硝酸セリュウムアンモニウム溶液に浸されることに
より、上記フォトレジストのパターンをマスクとして、
上述したNiCrがエッチングされる。そして、フォト
レジストが除去され、これにより、上記NiCrが発熱
抵抗体25の形状にパターニングされる。
Next, a photoresist is patterned by photolithography according to the shape of the heating resistor 25 shown in FIG. And the stainless steel substrate 2
1 is immersed in a cerium ammonium nitrate solution, using the photoresist pattern as a mask,
The above-described NiCr is etched. Then, the photoresist is removed, whereby the NiCr is patterned into the shape of the heating resistor 25.

【0059】次に、NiCrをマスクとして、抵抗体膜
がエッチングされる。これにより、上述した抵抗体膜が
発熱抵抗体25の形状にパターニングされる。次に、発
熱抵抗体25の表面には、バインダ薄膜が0.1μmの
厚さで形成される。上記バインダ薄膜は、図2に示す発
熱抵抗体25と、第1の個別電極261、共通電極27
および第2の個別電極262との間の密着性を向上させ
るという役目をする。
Next, the resistor film is etched using NiCr as a mask. Thereby, the above-described resistor film is patterned into the shape of the heating resistor 25. Next, a binder thin film is formed on the surface of the heating resistor 25 to a thickness of 0.1 μm. The binder thin film includes a heating resistor 25 shown in FIG. 2, a first individual electrode 26 1, and a common electrode 27.
In addition, it has a function of improving the adhesion between the second electrode 262 and the second individual electrode 262.

【0060】次に、第1の発熱抵抗体251の表面に
は、電子ビーム蒸着法によりアルミニウム膜が蒸着され
る。そして、上記蒸着が終了すると、第1の個別電極2
61、第2の個別電極262および共通電極27に対応す
る、第1の発熱抵抗体251の表面にフォトレジストが
残るように、フォトリソグラフィーにより、フォトレジ
ストのパターニングが行われる。
Next, an aluminum film is deposited on the surface of the first heating resistor 251 by an electron beam evaporation method. When the vapor deposition is completed, the first individual electrode 2
The photoresist is patterned by photolithography so that the photoresist remains on the surface of the first heating resistor 251 corresponding to 61, the second individual electrode 262, and the common electrode 27.

【0061】次に、ステンレス基板21がエッチング液
(燐酸)に浸される。これにより、第1の発熱抵抗体2
51の、フォトレジストのマスク以外の部分が、エッチ
ングされる。そして、上記フォトレジストを除去するこ
とにより、第1の個別電極261、第2の個別電極262
および共通電極27が各々形成される。次に、第1の個
別電極261、第1の発熱抵抗体251等の表面全体に、
たとえばSIALON(登録商標)が、スパッタリング
により、5μmの厚さで形成される。これにより、保護
膜28が形成される。
Next, the stainless steel substrate 21 is immersed in an etching solution (phosphoric acid). Thereby, the first heating resistor 2
The portion 51 of the photoresist other than the mask is etched. By removing the photoresist, the first individual electrode 261 and the second individual electrode 262 are removed.
And a common electrode 27 are formed. Next, the entire surface of the first individual electrode 261, the first heating resistor 251, etc.
For example, SIALON (registered trademark) is formed with a thickness of 5 μm by sputtering. Thus, a protective film 28 is formed.

【0062】そして、上記処理が終了すると、図2に示
すサーマルヘッド20は、550℃の温度で熱処理(1
時間)が施される。次に、図には示されていないが、図
1に示す第1の個別電極261、261、・・・における第
1のIC配設領域には、絶縁膜が堆積され、この第1の
IC領域の絶縁膜上には、第1のコントロールIC(図
示略)がダイボンディングされる。そして、上記第1の
コントロールICの各端子と、これに対応する第1の個
別電極261、261、・・・とが各々ワイヤボンディング
される。
When the above processing is completed, the thermal head 20 shown in FIG.
Time). Next, although not shown in the drawing, an insulating film is deposited on the first IC arrangement area in the first individual electrodes 261, 261,... Shown in FIG. A first control IC (not shown) is die-bonded on the region of the insulating film. Then, each terminal of the first control IC and the corresponding first individual electrode 261, 261,... Are wire-bonded.

【0063】一方、第2の個別電極262、262、・・・
における第2のIC配設領域には、絶縁膜が堆積され、
この第2のIC領域の絶縁膜上には、第2のコントロー
ルIC(図示略)がダイボンディングされる。そして、
上記第2のコントロールICの各端子と、これに対応す
る第2の個別電極262、262、・・・とが各々ワイヤボ
ンディングされる。そして、最終工程として、第1およ
び第2のコントロールICのワイヤボンド部分、および
第1の個別電極261、261、・・・、第2の個別電極2
62、262、・・・の一部分がエポキシ樹脂により封止さ
れる。
On the other hand, the second individual electrodes 262, 262,...
An insulating film is deposited in the second IC arrangement area in
A second control IC (not shown) is die-bonded on the insulating film in the second IC region. And
Each of the terminals of the second control IC and the corresponding second individual electrodes 262, 262,... Are wire-bonded. Then, as a final step, the wire bond portions of the first and second control ICs and the first individual electrodes 26 1, 26 1,.
.. Are partially sealed with epoxy resin.

【0064】以上説明したように、上述した一実施形態
によるサーマルヘッドによれば、ステンレス基板21お
よび共通電極部22を熱膨張率が同一の材料により形成
したので、従来のサーマルヘッドに比して、熱膨張率の
相違に起因する剥離等による断線の発生率を減少させる
ことができるという効果が得られる。すなわち、上述し
た一実施形態によるサーマルヘッドによれば、耐熱性を
向上させることができるという効果が得られる。
As described above, according to the thermal head according to the above-described embodiment, the stainless substrate 21 and the common electrode portion 22 are formed of the same material having the same coefficient of thermal expansion. In addition, the effect of reducing the rate of occurrence of disconnection due to separation or the like due to a difference in the coefficient of thermal expansion can be obtained. That is, according to the thermal head according to the above-described embodiment, the effect that the heat resistance can be improved can be obtained.

【0065】また、発明者は、一実施形態によるサーマ
ルヘッドの耐熱性の効果を定量的に知るために、従来の
サーマルヘッドと比較した実験を行った。以下に、その
実験結果を示す。まず、この実験のサンプルとしては、
次のサンプル1〜3が用いられている。 (a)サンプル1(図1に示す一形態によるサーマルヘ
ッド20) (b)サンプル2(図8に示す従来のサーマルヘッド) (c)サンプル3(前述したシングルラインのサーマル
ヘッド)
Further, the inventor conducted an experiment in comparison with a conventional thermal head in order to quantitatively know the heat resistance effect of the thermal head according to one embodiment. The experimental results are shown below. First, as a sample for this experiment,
The following samples 1 to 3 are used. (A) Sample 1 (thermal head 20 according to one embodiment shown in FIG. 1) (b) Sample 2 (conventional thermal head shown in FIG. 8) (c) Sample 3 (single-line thermal head described above)

【0066】また、実験方法としては、各サンプルを
(A)電気炉で400℃に昇温した後、(B)20℃の
水に浸漬した後、(C)表面割れによるパターンの断線
状態を拡大鏡を用いて観察評価した後、さらに(D)上
記断線がない場合、(A)において温度を10℃上昇さ
せ(A)〜(C)を繰り返し、断線が発生する電気炉内
の平均温度を求める方法を用いた。以下にこの実験結果
を示す。 (サンプル) (断線発生時の炉内平均温度) ・サンプル1 800℃ ・サンプル2 400℃以下 ・サンプル3 460℃ 上記実験結果から明らかなように、一実施形態によるサ
ーマルヘッド(サンプル1)の耐熱特性が、従来のサー
マルヘッド(サンプル2および3)に比して大幅に向上
していることがわかる。
As an experimental method, each sample was heated (A) to 400 ° C. in an electric furnace, (B) immersed in water at 20 ° C., and (C) the disconnection of the pattern due to surface cracks was examined. After observation and evaluation using a magnifying glass, if (D) the above disconnection does not occur, the temperature is increased by 10 ° C. in (A), and (A) to (C) are repeated. Was used. The results of this experiment are shown below. (Sample) (Average temperature in furnace when disconnection occurred) Sample 1 800 ° C Sample 2 400 ° C or less Sample 3 460 ° C As is clear from the above experimental results, heat resistance of thermal head (sample 1) according to one embodiment It can be seen that the characteristics are significantly improved as compared with the conventional thermal head (samples 2 and 3).

【0067】以上、本発明の一実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの一実施形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上述
した一実施形態によるサーマルヘッドの製造方法におい
ては、エッチング処理によって図3に示す共通電極部2
2を形成する方法について説明したが、この方法に代え
て、ステンレス基板21に対して研磨加工、ロール加
工、プレス加工または引き抜き加工、もしくはこれらの
加工法を組み合わせるという方法を用いてもよい。
As described above, one embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and a design change within a range not departing from the gist of the present invention. The present invention is also included in the present invention. For example, in the method of manufacturing a thermal head according to the above-described embodiment, the common electrode portion 2 shown in FIG.
Although the method of forming 2 has been described, instead of this method, a method of polishing, rolling, pressing or drawing the stainless steel substrate 21, or a combination of these processing methods may be used.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明によれば、共通電極部が、これと
同一の材質の基板に形成されているので、従来のサーマ
ルヘッドのように熱膨張率の相違による剥離に起因する
断線が発生しにくいという効果が得られる。すなわち、
本発明によれば、耐熱性を向上させることができるとい
う効果が得られる。
According to the present invention, since the common electrode portion is formed on a substrate made of the same material as the common electrode portion, disconnection due to separation due to a difference in coefficient of thermal expansion occurs as in a conventional thermal head. The effect that it is difficult to obtain is obtained. That is,
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the effect that heat resistance can be improved is acquired.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態によるサーマルヘッドの
外観構成を示す一部裁断斜視図である。
FIG. 1 is a partially cut perspective view showing an external configuration of a thermal head according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示すB−B’線視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line B-B 'shown in FIG.

【図3】 本発明の一実施形態によるサーマルヘッドの
製造方法を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing a thermal head according to an embodiment of the present invention.

【図4】 従来のサーマルヘッドが適用されたサーマル
プリンタの印字部の構成を示す側面図である。
FIG. 4 is a side view showing a configuration of a printing unit of a thermal printer to which a conventional thermal head is applied.

【図5】 従来のサーマルヘッドの外観構成を示す平面
図である。
FIG. 5 is a plan view showing an external configuration of a conventional thermal head.

【図6】 図5に示すA−A’線視断面図である。6 is a sectional view taken along line A-A 'shown in FIG.

【図7】 従来のサーマルヘッドの電気的構成を示す回
路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a conventional thermal head.

【図8】 従来のサーマルヘッドの別の構成例を示す断
面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another configuration example of a conventional thermal head.

【図9】 図4に示すカラーインクリボン3の発色濃度
の特性を示す特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a color density characteristic of the color ink ribbon 3 shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 サーマルヘッド 21 ステンレス基板 22 共通電極部 23 グレースガラス 241 第1のグレースガラス 242 第2のグレースガラス 251 第1の発熱抵抗体 252 第2の発熱抵抗体 261 第1の個別電極 262 第2の個別電極 27 共通電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Thermal head 21 Stainless steel substrate 22 Common electrode part 23 Grace glass 241 1st Grace glass 242 2nd Grace glass 251 1st heating resistor 252 2nd heating resistor 261 1st individual electrode 262 2nd individual Electrode 27 Common electrode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 その中央表面に所定長さの共通電極部が
突出形成された基板と、 前記共通電極部より一方の側の、前記基板の表面に形成
された第1の絶縁体と、 前記共通電極部より他方の側の、前記基板の表面に形成
された第2の絶縁体と、 前記第1の絶縁体の表面に形成され、かつその一端部が
前記共通電極部に電気的に接合された第1の発熱抵抗体
と、 前記第2の絶縁体の表面に形成され、かつその一端部が
前記共通電極部に電気的に接合された第2の発熱抵抗体
とを具備することを特徴とするサーマルヘッド。
A substrate having a common electrode portion of a predetermined length protrudingly formed on a central surface thereof; a first insulator formed on a surface of the substrate on one side of the common electrode portion; A second insulator formed on the surface of the substrate on the other side of the common electrode portion; and a second insulator formed on the surface of the first insulator and having one end electrically connected to the common electrode portion. And a second heating resistor formed on the surface of the second insulator and having one end electrically connected to the common electrode portion. Characteristic thermal head.
【請求項2】 その出力端子が前記第1の発熱抵抗体の
他端部に接続され、前記第1の発熱抵抗体の前記他端部
と、前記共通電極部との間に、印刷データに応じたパル
ス幅の第1のパルス電圧を印加する第1の制御手段と、 その出力端子が前記第2の発熱抵抗体の他端部に接続さ
れ、前記第2の発熱抵抗体の前記他端部と、前記共通電
極部との間に、前記印刷データに応じたパルス幅の第2
のパルス電圧を印加する第2の制御手段とを具備するこ
とを特徴とする請求項1に記載のサーマルヘッド。
2. An output terminal connected to the other end of the first heating resistor, and a print data between the other end of the first heating resistor and the common electrode portion. First control means for applying a first pulse voltage having a corresponding pulse width, and an output terminal connected to the other end of the second heating resistor, the other end of the second heating resistor And a second electrode having a pulse width corresponding to the print data between the common electrode section and the common electrode section.
2. The thermal head according to claim 1, further comprising a second control unit that applies the pulse voltage of (1).
【請求項3】 前記基板は、ステンレス材料により形成
されていることを特徴とする請求項1または2に記載の
サーマルヘッド。
3. The thermal head according to claim 1, wherein the substrate is formed of a stainless steel material.
【請求項4】 前記第1の絶縁体および前記第2の絶縁
体は、共にガラス材料により形成されていることを特徴
とする請求項1または2に記載のサーマルヘッド。
4. The thermal head according to claim 1, wherein both the first insulator and the second insulator are formed of a glass material.
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