JPS62278058A - Thermal head - Google Patents

Thermal head

Info

Publication number
JPS62278058A
JPS62278058A JP12151586A JP12151586A JPS62278058A JP S62278058 A JPS62278058 A JP S62278058A JP 12151586 A JP12151586 A JP 12151586A JP 12151586 A JP12151586 A JP 12151586A JP S62278058 A JPS62278058 A JP S62278058A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base material
layer
metal base
heating element
thermal head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12151586A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Watanabe
善博 渡辺
Atsushi Nishino
敦 西野
Akihiko Yoshida
昭彦 吉田
Nobuyuki Yoshiike
信幸 吉池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP12151586A priority Critical patent/JPS62278058A/en
Publication of JPS62278058A publication Critical patent/JPS62278058A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335Structure of thermal heads

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the thermal response property and the pulse duration of a thermal head by power saving and further to improve the insulating property of a heating element and a metal base material, by establishing a projected heat storage layer between the surface formed by coating a metal base material with a glass ceramics layer and the heating element. CONSTITUTION:A heat storage layer 4 is established between the insulating substrate formed by coating a metal base material 1 with a glass ceramics layer 2 and a heating element 5. SUS 430 is used as the metal base material 1 and the glass ceramics layer 2 is so formed that the thickness of a film becomes 100mum. Thereby, an insulating substrate is obtained. The glass ceramics layer 2 cosists of the composition having 15 weight % at least of any one of alkaline earth metals(BaO, MgO, CaO, and ZnO) and 2 weight % max. of one valency alkaline metal oxide (K2O, Na2O, and Li2O). Then, the linear heat storage layer of 1 mm in width and 20mum in thickness is formed by screen printing. By this construction, the thermal head efficient in the insulation of the heating element to the metal base material, high in the heating temperature of the heating element, and capable of printing by power saving is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は各種プリンタおよびファクシミリなどに用いる
ことのできるサーマルヘッドに関する。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention Field of Industrial Application The present invention relates to a thermal head that can be used in various printers, facsimile machines, and the like.

従来の技術 従来の77クシミリ、プリンタ等で用いられているサー
マルヘッドは第4図に示すものが代表的な構成となって
いる。第4図で、21は絶縁性セラミック基板、22は
蓄熱ガラス層、23はエツチング防止層、24は抵抗体
、26は1対の電極および導体配線、26は耐摩耗層、
27は駆動用IC128は冷却基板で、29の接合層で
接着剤を用いて接合されている。
2. Description of the Related Art A conventional thermal head used in a 77 mm printer or the like has a typical configuration as shown in FIG. In FIG. 4, 21 is an insulating ceramic substrate, 22 is a heat storage glass layer, 23 is an etching prevention layer, 24 is a resistor, 26 is a pair of electrodes and conductor wiring, 26 is a wear-resistant layer,
Reference numeral 27 denotes a driving IC 128, which is a cooling substrate, and is bonded to a bonding layer 29 using an adhesive.

一方、セラミック基板を用いず、金属板の表面に絶縁ガ
ラス層を被覆した基板を用いたサーマルヘッドがある。
On the other hand, there is a thermal head that does not use a ceramic substrate but uses a substrate whose surface is a metal plate coated with an insulating glass layer.

これは、第5図に示した構成からなるもので、放熱性が
高いので、高密度化、高速化のサーマルヘッド用として
有効であるとされている。
This has the configuration shown in FIG. 5, and has high heat dissipation properties, so it is said to be effective for use in high-density, high-speed thermal heads.

発明が解決しようとする問題点 本発明は、金属基材を用い、放熱板と発熱体形成用基板
とを兼ねそなえたものであるが、第5図に示した構成で
は絶縁ガラス層の蓄熱性が良くないため、印字した際、
紙に与える熱エネルギーよりも、金属板から放射される
エネルギーの方が多く、実使用での印字では高い電力が
必要となる。
Problems to be Solved by the Invention The present invention uses a metal base material to serve as both a heat sink and a substrate for forming a heating element. However, in the configuration shown in FIG. 5, the heat storage property of the insulating glass layer is is not good, so when printing,
The energy radiated from the metal plate is greater than the thermal energy applied to the paper, so printing in actual use requires high power.

また、金属板の表面が絶縁ガラス層を被覆しているが、
この絶縁ガラス層の組成によって、す〜マルヘッドの寿
命に大きな影響を与えることから、金属板を用いた特徴
を活かしていないのが実状である。
In addition, the surface of the metal plate is covered with an insulating glass layer,
The composition of this insulating glass layer has a great effect on the lifespan of the SUMARU head, so the current situation is that the characteristics of using a metal plate are not fully utilized.

問題点を解決するための手段 本発明は、金属基材にガラスセラミック層を被覆形成し
た絶縁基板と発熱体との間に凸部の蓄熱層を設けたもの
で、ガラスセラミック層が少なくともアルカリ土類金属
の酸化物(BaO、 MgO。
Means for Solving the Problems The present invention provides a convex heat storage layer between a heating element and an insulating substrate formed by coating a metal base material with a glass ceramic layer, and the glass ceramic layer is made of at least alkaline earth. Oxides of similar metals (BaO, MgO.

Cab、 Zn○)のいずれかを15重量係以上含有し
、1価アルカリ金属の酸化物(K2O,Na2o、Li
2o)を2重量%以下の組成からなるものである。
Contains at least 15% by weight of any of Cab, Zn○) and monovalent alkali metal oxides (K2O, Na2o, Li
2o) in a composition of 2% by weight or less.

作  用 本発明により、発熱体と金属基材との絶縁性に優れ、発
熱体の発熱温度が高く、しかも省電力で印字することが
できるサーマルヘッドを提供する。
Effects of the Invention The present invention provides a thermal head that has excellent insulation between a heating element and a metal base material, has a high heat generation temperature of the heating element, and can print with low power consumption.

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。第1図は本発
明の実施例を示す図である。1は金属基材、2はガラス
セラミック層、3は電極層、4は蓄熱層、5は発熱体層
、6は耐摩耗層である。第1図は厚膜のサーマルヘッド
の構成を示したものであるが、本発明はこれに限定する
ものではなく、薄膜サーマルヘッド及び薄膜−厚膜の混
合サーマルヘッドも含まれる。
Examples Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. 1 is a metal base material, 2 is a glass ceramic layer, 3 is an electrode layer, 4 is a heat storage layer, 5 is a heating element layer, and 6 is a wear-resistant layer. Although FIG. 1 shows the configuration of a thick film thermal head, the present invention is not limited to this, and also includes a thin film thermal head and a mixed thin film/thick film thermal head.

金属基材は、ホーロ用鋼板、ステンレス鋼板。The metal base material is steel plate for hollow holes and stainless steel plate.

Fe−Ni合金、クラツド鋼板を使用することができる
。また、金属基材の熱膨張係数は60〜140×1o−
7/℃の範囲内の鋼板が好ましい。
Fe-Ni alloy and clad steel plate can be used. In addition, the thermal expansion coefficient of the metal base material is 60 to 140 x 1o-
A steel plate within the range of 7/°C is preferable.

ガラスセラミック層は、金属基材を絶縁させ、しかもそ
の絶縁層が、耐熱性を有し、かつ熱の蓄熱性に富み、さ
らには金属基材との密着性に優れたものでなければなら
ない。ガラスセラミンク層一価ノアルカリ金属酸化物(
Na20.に2o、Li2o)を2重量%以下の組成か
らなり、その熱膨張係数が6o〜16o×10−7/℃
の範囲からなるものでなければならない。
The glass-ceramic layer insulates the metal base material, and the insulating layer must have heat resistance, high heat storage properties, and excellent adhesion to the metal base material. Glass ceramic layer monovalent alkali metal oxide (
Na20. It consists of 2% by weight or less of Li2o, Li2o), and its thermal expansion coefficient is 6o to 16o x 10-7/℃
must consist of a range of

アルカリ土類金属の酸化物(BaO、 MgO,Cab
Alkaline earth metal oxides (BaO, MgO, Cab
.

ZnQ )のいずれかを16重量%以上含有したものは
、ガラスの主成分であるS 102 、 B2O3と反
応して、絶縁性の高い結晶相を形成する。この結晶相は
、基本的にはBao・2MO・2Si02(MはMg 
、 Ca 。
ZnQ ) containing 16% by weight or more reacts with S 102 and B2O3, which are the main components of glass, to form a highly insulating crystalline phase. This crystal phase is basically Bao・2MO・2Si02 (M is Mg
, Ca.

Zn ) 、 2M0−B20 (MはMg、 Ca、
 Zn)などで、その他、組成比にヨッテは、CaO−
MgO−2S i○2゜2ZnO”3i02sMqo−
8i02 fx トモ形成サレル。
Zn), 2M0-B20 (M is Mg, Ca,
In addition, the composition ratio is CaO-
MgO-2S i○2゜2ZnO"3i02sMqo-
8i02 fx Tomo formation Sarel.

また、アルカリ土類金属の酸化物(BaO、 MgO。Also, alkaline earth metal oxides (BaO, MgO.

Cab、 ZnO)のいずれか166重量%以下は、前
記の結晶相が形成されにくく、また形成されたとしても
割合が小さいので、サーマルヘッド用の絶縁基板として
は用いることができない。
If the amount of any one of Cab, ZnO) is less than 166% by weight, the above-mentioned crystal phase is difficult to form, and even if it is formed, the proportion is small, so it cannot be used as an insulating substrate for a thermal head.

さらに、一価のアルカリ金属の酸化物(Na2C)+L
t20. K、O)が2重量多以上では、アルカリ土類
金属の酸化物とS 102およびB2O3との結晶相が
形成されずらくなり、絶縁性が悪くなり、耐熱性も低い
ものになってしまう。従って、一価のアルカリ金属の酸
化物を2重量%以上のものは、やはりサーマルヘッド用
の絶縁基板として用いることはできない。
Furthermore, monovalent alkali metal oxide (Na2C) + L
t20. If the weight of K, O) is 2 or more, it becomes difficult to form a crystal phase of the alkaline earth metal oxide and S102 and B2O3, resulting in poor insulation and low heat resistance. Therefore, a material containing 2% by weight or more of a monovalent alkali metal oxide cannot be used as an insulating substrate for a thermal head.

6・\−7゛ 一方、ガラスセラミック層の熱膨張は、使用する金属基
材の種類によって決定され、金属基材よりも若干低い熱
膨張係数を有することが好ましい。
6.\-7゛On the other hand, the thermal expansion of the glass-ceramic layer is determined by the type of metal base material used, and preferably has a slightly lower coefficient of thermal expansion than the metal base material.

従って、金属基材に合ったガラスセラミックの組成比を
選択してやる必要がある。
Therefore, it is necessary to select the composition ratio of the glass ceramic that suits the metal base material.

次に、ガラスセラミック層の形成法について述べる。ガ
ラスセラミック層の形成法の工程図を第2図に示す。ガ
ラス原料は1200〜1600’Cで先ず溶融され、ロ
ール状冷却器で、ガラスセラミックのカレットを得る。
Next, a method for forming the glass ceramic layer will be described. A process diagram of the method for forming the glass ceramic layer is shown in FIG. The glass raw material is first melted at 1200-1600'C, and a glass ceramic cullet is obtained in a roll cooler.

これを粉砕してエチルアルコールカイソプロビルアルコ
ールでスリップを作る。
Grind this and make a slip with ethyl alcohol and kaisoprobil alcohol.

一方、金属基材は所定の形状に裁断し、脱脂し部分的に
電析を行なわなければならない場合はマスキングを行な
い、電気泳動電解層に装置し、極間距離2〜5cmで摺
電圧200〜6oovでアルコール中に分散されたガラ
スセラミック粉末粒子を電気泳動電着させ、乾燥後76
0〜950℃で焼成を行い、ガラスセラミック層を有し
た絶縁基板を得る。
On the other hand, if the metal base material must be cut into a predetermined shape, degreased, and partially electrodeposited, it is masked and placed in an electrophoretic layer, with a distance between electrodes of 2 to 5 cm and a sliding voltage of 200 to 200 cm. Electrophoretic electrodeposition of glass ceramic powder particles dispersed in alcohol at 6oov and 76oV after drying.
Firing is performed at 0 to 950°C to obtain an insulating substrate having a glass ceramic layer.

ここで、ガラスセラミック層を電気泳動電着によってコ
ーテングしたが、この方法は、浸漬する方法や噴霧する
方法に比べ、均一にコーテングされ、しかも緻密に形成
され、ガラスセラミックの絶縁性や、この表面に形成さ
れる抵抗体、電極の形成が精密かつ容易に形成すること
ができる。
Here, the glass-ceramic layer was coated by electrophoretic electrodeposition, but compared to immersion or spraying methods, this method provides a more uniform coating and is more densely formed. Resistors and electrodes can be formed accurately and easily.

この電気泳動電着する際のガラスセラミックの粉末は平
均粒径2〜7μmの範囲のものが最適であり、これ以上
の粒径になると、ガラスセラミック層の表面が粗くなり
、また、電気泳動電着の際、電析した粒子と金属との付
着強度が弱く、電解槽から金属基材を引き上げたときガ
ラスセラミック粒子のこれが生じる。一方、平均粒径の
小さいものは、低電圧で電析でき、しかも超緻密に電析
できるなどの利点を有しているが、電解槽からガラスセ
ラミック粒子を電析した金属基材を引き上げると、電析
層が急激に乾燥してしまい、金属基材から電析層が剥離
するなどの問題が生じる。
The optimum glass ceramic powder for this electrophoretic electrodeposition is one with an average particle size in the range of 2 to 7 μm; if the particle size is larger than this, the surface of the glass ceramic layer will become rough, and the electrophoretic electrodeposition will During deposition, the adhesion strength between the electrodeposited particles and the metal is weak, and this occurs in the glass ceramic particles when the metal substrate is pulled up from the electrolytic bath. On the other hand, particles with a small average particle size have the advantage of being able to be electrodeposited at low voltage and in an extremely dense manner, but when the metal base material on which the glass ceramic particles have been electrodeposited is pulled out of the electrolytic bath. , the electrodeposited layer dries rapidly, causing problems such as peeling of the electrodeposited layer from the metal base material.

蓄熱層は、Pb0.8102. B2O3,Bad、 
Cab。
The heat storage layer is made of Pb0.8102. B2O3, Bad,
Cab.

ZnO,AI、03の内の3種類以上を基本組成とする
ガラス層で、その他にZr、Ti、Bi、Sr、Cd、
Mg。
A glass layer whose basic composition is three or more of ZnO, AI, 03, and also Zr, Ti, Bi, Sr, Cd,
Mg.

p、sbなどの酸化物が添加剤として含捷れている。Oxides such as p and sb are included as additives.

Li、Na、にの一価のアルカリ金属の酸化物は、1.
0重量係以下でなければならない。この蓄熱層の熱膨張
は、ガラスセラミック層の熱膨張よりも、約1oチ程度
小さくする。このことにより、発熱体を熱サイクル試験
してもガラスセラミック層からの剥離や亀裂を生じるこ
とはなく、長時間に耐えることができる。
Li, Na, monovalent alkali metal oxides are 1.
Must be less than 0 weight. The thermal expansion of this heat storage layer is about 10 degrees smaller than that of the glass ceramic layer. As a result, even when the heating element is subjected to a thermal cycle test, it does not peel off or crack from the glass ceramic layer, and can withstand a long period of time.

蓄熱層の形成方法は、上記に示した組成のガラス粉末を
ペースト化し、スクリーン印刷でガラスセラミック被覆
層表面に印刷し、その後焼成して形成する。
The heat storage layer is formed by making a paste of glass powder having the composition shown above, printing it on the surface of the glass ceramic coating layer by screen printing, and then firing it.

さらに、発熱体、電極、#4摩耗層の形成法について述
べる。本発明のサーマルヘッドの構成は、前述した絶縁
基板上に、発熱体、電極、耐摩耗層を形成するものであ
り、その形成法は、薄膜で形成する方法及び厚膜で形成
する方法などがある。
Furthermore, the method for forming the heating element, electrode, and #4 wear layer will be described. The structure of the thermal head of the present invention is such that a heating element, an electrode, and an abrasion resistant layer are formed on the above-mentioned insulating substrate, and the formation methods thereof include a method of forming a thin film and a method of forming a thick film. be.

その形成法の工程図を第3図a、bに示す。これらの方
法は、従来から用いられている方法で、本発明において
は、それを限定するものでは々い。
A process diagram of the formation method is shown in FIGS. 3a and 3b. These methods are conventionally used methods, and the present invention is not limited thereto.

〔実施例1〕 第1図に示したサーマルヘッドの構成において、金属基
材1に5US430(厚み0 、8+mn )を用い、
第1表に示したガラスセラミンク組成のものを、第2図
に示した製造法で膜厚が100μmになるようにガラス
セラミック層を形成し、絶縁基板を得た。次に、第2表
に示したガラス組成のものをテレピネオールとエチルセ
ルロースを用いてペーストにし、スクリーン印刷により
、幅1mm、厚さ20μmの線状の蓄熱層を形成した。
[Example 1] In the configuration of the thermal head shown in FIG. 1, 5US430 (thickness 0, 8+mn) was used as the metal base material 1,
A glass ceramic layer having a thickness of 100 μm was formed using the glass ceramic composition shown in Table 1 using the manufacturing method shown in FIG. 2 to obtain an insulating substrate. Next, the glass composition shown in Table 2 was made into a paste using terpineol and ethyl cellulose, and a linear heat storage layer having a width of 1 mm and a thickness of 20 μm was formed by screen printing.

さらに第3図aに示した薄膜の製造法でもってサーマル
ヘッドを試作した。比較例として上記の工程において、
絶縁基板に、ホーロ基板(日本フェロ−■製ELPOR
−[)とグレーズアルミナ基板(鳴海製陶製NCG−s
o1)を用いた。この製造条件及び特性評価を第3表に
示す。
Furthermore, a thermal head was experimentally manufactured using the thin film manufacturing method shown in FIG. 3a. As a comparative example, in the above process,
The insulating board is made of a hollow board (ELPOR manufactured by Nippon Ferro).
-[) and glazed alumina substrate (Narumi Seito Co., Ltd. NCG-s
o1) was used. The manufacturing conditions and characteristic evaluation are shown in Table 3.

第3表の記録濃度試験は、通電時間1ms、 記録周期
5msで通電したとき、反射濃度(0,D)が1.0の
値を示している。また、パルス寿命は、通電時間4m8
.記録周期16m5 のときの寿命である。
The recording density test shown in Table 3 shows that the reflection density (0, D) was 1.0 when current was applied for a period of 1 ms and a recording period of 5 ms. In addition, the pulse life is 4 m8 for energizing time.
.. This is the lifespan when the recording cycle is 16m5.

第1表 S 102    22.6  WtチB 20315
−3  # MqO39,27 BaO20,0/I Z r O24、On A Z 20 s     0.7  rtP2o6 
   0.3  ll 5i02    5.3 wt% B2o3   6.4 〃 PbO66,0# ZnO12,6# CaO4,0# At203    es、s  p 第3表より、実施例1は、比較例のホーロ基板。
Table 1 S 102 22.6 Wt Chi B 20315
-3 # MqO39,27 BaO20,0/I Z r O24, On AZ 20 s 0.7 rtP2o6
0.3 ll 5i02 5.3 wt% B2o3 6.4 〃 PbO66,0# ZnO12,6# CaO4,0# At203 es, sp From Table 3, Example 1 is a hollow substrate of a comparative example.

グレーズアルミナ基板よりも、記録濃度で約%〜%の電
力で済むことがわかる。また、パルス寿命でも、比較例
のホーロ基板に比べ約4倍の寿命がある。
It can be seen that the recording density requires approximately % to % less power than the glazed alumina substrate. Furthermore, the pulse life is about four times longer than that of the hollow substrate of the comparative example.

〔実施例2〕 本発明で用いるサーマルヘッド用低アルカリ性絶縁ホー
ロ被覆層は、サーマルヘッドの機能部を形成するために
、表面粗度としてRa (中心線平均粗度)が0.06
〜0.6μmが必要である。このため低アルカリ性ガラ
スフリットを電気泳動電着法で電析して、ガラスフリッ
トを施釉する必要がある。また、サーマルヘッドは一種
のヒータであシ、局部的に大電流を通電するため絶縁耐
力として5KV以上の絶縁性を必要とする。
[Example 2] The low alkaline insulating hollow coating layer for the thermal head used in the present invention has a surface roughness Ra (center line average roughness) of 0.06 in order to form the functional part of the thermal head.
~0.6 μm is required. For this reason, it is necessary to electrodeposit a low alkaline glass frit using an electrophoretic electrodeposition method to glaze the glass frit. Further, the thermal head is a type of heater, and requires a dielectric strength of 5 KV or more because it locally passes a large current.

ところが、通常、ガラス成分中に、一価アルカリ金属成
分(Li20. Na2O,K2O)が増加すると増加
量にほぼ比例してガラスの絶縁性と粉末ガラスの電気泳
動電着性が劣化する。このため、第4表に示すAからT
−iで約20種類ガラス組成を検13 ページ 逸Φ膓准  ◎○○ 0slo   ◎XXII○○く
 ◎くく 招くつへ118芭11梢+i>41 1 1 1−−4
−、 、−49   3〜−〜−−−ロローーー   
 −〜〜−−2 weiεi 未9995 ; :il
i 9311 l l諾メ話冨i ・・・ I完・・・
+ +g=i−z  ・1にねl  m ffi ? 
 寸の〜〜 璧 へO−(h +−N寸 〜傾 榊 U
 0000〈○○ ○ ×くくO○く 0w 横U ○
○○ ○く000 ×クク○○く ○; 術#O@鷹 乱・ ・ ・ ・ −・ ・ ・ ・ ・
            0目           
       弓♂ 非 e ジ 〜 箇 酋、乏会ぺSばべ 三ヨ玉韮ニーニ  y 昏 % く Φ 悄非0”  tnLn:  11)lJ’l:+1
’)  11’)  どi=にに よ■、lu ”  
  −−−− 0のON のののNQ)、兇へののの の七プ項E槃ぢ
一一−へ一一一−ヘー。治シjw−e−+−?+呵 ’
d +++++++;:n++≦111111べ  佃 鷹 3c5警冨嘗・言宮二富 ・:l l I 1言言
冨、二1へ   利 ;  6  :::  ■l薔: l l + 、1:
::  :5 政 0 ツ=耐 =:n  =++++
==ニー:K  ’−1111111111、,1,1
11111M2 3 )・!曹 冗吊言宮11 慕=I聞瞑会や Zoo
oo        −一一吠 電    ・ :、    ト  3 1111 111111  さ
   ミ 詫 ヨ 1+1111     、 、 +
、 、  c、 −z −、、、−−、、、y 、−−
141、 討した。
However, normally, when the monovalent alkali metal component (Li20, Na2O, K2O) increases in the glass component, the insulating properties of the glass and the electrophoretic electrodeposition properties of the powdered glass deteriorate approximately in proportion to the increased amount. Therefore, from A to T shown in Table 4.
About 20 kinds of glass compositions were detected with -i 13 Pages Φ膓jun ◎○○ 0slo ◎XXII○○ku ◎Kuku invite Tsuhe 118 Bass 11 Kozue +i>41 1 1 1--4
-, , -49 3~-~---Roroooo
-~~--2 weiεi 9995; :il
i 9311 l I have completed...
+ +g=i-z ・1 to l m ffi?
Dimensions ~ ~ to O-(h +-N dimensions ~ Sakaki U
0000〈○○ ○ ×KukuO○ku 0w Horizontal U ○
○○ ○ku000 × Kuku○○ku ○; Technique #O@Takaran... ・ ・ ・ −・ ・ ・ ・ ・
0th eye
Bow ♂ non e ji ~ koku, shokai pe S Babe Sanyodama Nininini y coma % kuΦ 悄い 0” tnLn: 11) lJ'l: +1
') 11') Doi = Nini yo ■, lu ”
----- 0's ON's NQ), 兇's to's''s 7th term E 槃 11-he 111-he. Treatment jw-e-+-? +呵'
d +++++++;:n++≦111111be Tsukudataka 3c5 Keito Tomi, Kotomiya Futomi ・: l l I 1 Koto Koto Tomi, to 21 Li; 6 ::: ■l 薔: l l + , 1:
:: :5 Government 0 Tsu = Endurance =:n =++++
==knee:K'-1111111111,,1,1
11111M2 3)・! Cao Jyotsuri Word Palace 11 Mu=I Listen Meditation Session and Zoo
oo -1111 11111 11111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 11111
, , c, −z −, , −−, , y , −−
141, defeated.

ガラス組成は一価アルカリ金属の酸化物(L 120 
+に2o、Na20)や二価アルカリ土類金属の酸化物
(BaO、 MgO、CaO、 ZnO)の添加量によ
り、ガラスの諸特性とサーマルヘッドの諸特性が著しく
異なることが第 表に表示している。サーマルヘッドは
第1図に示す構成で、第3図の厚膜工程すに従って作製
した。蓄熱層は実施例1と同様で、また電極にはAu、
抵抗体にはRuO2,耐摩耗層にはガラス層を用いてい
る。
The glass composition is a monovalent alkali metal oxide (L 120
The table shows that the various properties of the glass and the properties of the thermal head differ significantly depending on the amount of addition of divalent alkaline earth metal oxides (BaO, MgO, CaO, ZnO) and divalent alkaline earth metal oxides (BaO, MgO, CaO, ZnO). ing. The thermal head had the configuration shown in FIG. 1 and was manufactured according to the thick film process shown in FIG. 3. The heat storage layer is the same as in Example 1, and the electrodes include Au,
RuO2 is used for the resistor, and a glass layer is used for the wear-resistant layer.

サーマルヘッドの熱応答性は、パルス幅1msで、パル
ス周期5msで、試験を行い、0 、5w/imsの条
件で通電させ、日本バーンズ社製In−8b 系赤外顕
微鏡で、ドツト部の加熱状態を計測し、最高温度を示す
Thermal response of the thermal head was tested with a pulse width of 1 ms and a pulse period of 5 ms. The dot part was heated using an In-8b infrared microscope manufactured by Nippon Burns Co., Ltd. by applying current at 0.5 W/ims. Measures the condition and indicates the maximum temperature.

第4表の諸特性の結果を要約すると次のようになる。The results of the various characteristics in Table 4 are summarized as follows.

(1)  ガラスの組成中で一価のアルカリ金属の酸化
物(Li20.Na2O,に20)は0.2−2重量%
の範囲が好ましい。0.2重量%以下は不純物の15 
(1) The monovalent alkali metal oxide (Li20.Na2O, Ni20) is 0.2-2% by weight in the glass composition.
A range of is preferred. 0.2% by weight or less is impurity 15
.

混入の限界で、これ以下のガラスの合成は困難で、逆に
2重量係以上になるとガラスフリットの電気泳動電着が
困難となり、絶縁耐圧は急速に劣化する(E、F、G、
L、M、N、○、S。
Due to the limit of contamination, it is difficult to synthesize glass of less than this, and conversely, when the weight ratio exceeds 2, electrophoretic electrodeposition of glass frit becomes difficult, and the dielectric strength deteriorates rapidly (E, F, G,
L, M, N, ○, S.

T)。T).

(2)二価アルカリ土類金属の酸化物量(Mqo。(2) Amount of divalent alkaline earth metal oxide (Mqo.

CaO,BaO,Zn0)の酸化物量が最底16重量係
以上が好ましく、特に、二価アルカリ土類金属の酸化物
の総量が55重重量板上が好ましい。
It is preferable that the amount of oxides of CaO, BaO, Zn0) is at least 16% by weight, and particularly preferably the total amount of oxides of divalent alkaline earth metals is 55% by weight or more.

これらの関係は一価アルカリ量と二価アルカリ量とのバ
ランスが必要である(A、B、C,D。
These relationships require a balance between the amount of monovalent alkali and the amount of divalent alkali (A, B, C, D).

L、M、N、O,P、Q、R)。L, M, N, O, P, Q, R).

(3)第 表に示す低アルカリガラス組成で、一価アル
カリ量が2重量%以下であると摺電圧は250〜350
■で、微量の含有水分を有するアルコール溶媒中で電気
泳動電着が可能となり、絶縁耐圧、熱応答性などのサー
マルヘッドの諸特性が優れている(A、B、C,D、1
.K。
(3) With the low alkali glass composition shown in Table 1, if the amount of monovalent alkali is 2% by weight or less, the sliding voltage will be 250 to 350.
(2) enables electrophoretic electrodeposition in an alcohol solvent containing a small amount of moisture, and the thermal head has excellent properties such as dielectric strength and thermal response (A, B, C, D, 1
.. K.

S、T)。S, T).

(4)  ガラス中の一価アルカリ量が増加すると、電
気泳動電着時の摺電圧が350〜650Vと高圧が必要
となり、それにつれ、絶縁耐圧が0.5KV以下(G、
L、M、N、○、R)。
(4) As the amount of monovalent alkali in the glass increases, a high sliding voltage of 350 to 650 V is required during electrophoretic electrodeposition, and as a result, the dielectric strength voltage becomes lower than 0.5 KV (G,
L, M, N, ○, R).

(6)一般ホーロガラス(L、M、N)は相対的に一価
アルカリ量が多く、二価アルカリ量が少なく、電気泳動
電着に、高圧を要し、ホーロ層のアワ構造も大きく、サ
ーマルヘッド用基板として、諸特性が劣っている。
(6) General hollow glasses (L, M, N) have a relatively large amount of monovalent alkali and a small amount of divalent alkali, require high pressure for electrophoretic electrodeposition, have a large bubble structure in the hollow layer, and are thermally It has poor characteristics as a head substrate.

(6)絶縁ホーロ層のガラスの熱膨張係数は画表から理
解される如(60X10 /’c以下のガラスの合成は
困難である。また、金属基材の熱膨張係数は60〜14
5X10−ン℃の範囲の、ものが大部分である。したが
って、ガラスの熱膨張係数が6o〜145X10−ン℃
の範囲内で、電気泳動電着が可能で、表面粗度、抵抗変
化率の優れる低アルカリガラス(A、B、C,D、E、
F、H。
(6) The coefficient of thermal expansion of the glass of the insulating hollow layer is as understood from the diagram (it is difficult to synthesize glass with a diameter of 60 x 10 /'c or less. Also, the coefficient of thermal expansion of the metal base material is 60 to 14
The majority are in the range of 5×10°C. Therefore, the coefficient of thermal expansion of glass is 6o to 145X10-n°C.
Low alkali glass (A, B, C, D, E,
F.H.

I、1.に、P、Q、S、T)が好ましく、金属基材の
選択とガラスとを選択して熱膨張係数を整合させて組合
せを決めることができる。
I, 1. (P, Q, S, T) are preferable, and the combination can be determined by selecting the metal base material and the glass to match the thermal expansion coefficients.

発明の効果 以上詳述の如く、本発明によれば金属基材にガラスセラ
ミック層を被覆形成した表面と、発熱体との間に凸部の
熱蓄熱層を設けたことにより、省電力で熱応答性、パル
ス寿命を改善させることができ、また、発熱体と金属基
材の絶縁性も向上できる。さらに本発明のサーマルヘッ
ドは、放熱板も兼ね備えることができるので、小型化、
高信頼性、長寿命および低コスト化にも著しく貢献する
ことができる。
Effects of the Invention As detailed above, according to the present invention, a convex heat storage layer is provided between the surface of a metal base material coated with a glass ceramic layer and the heating element, thereby saving power and generating heat. Responsiveness and pulse life can be improved, and the insulation between the heating element and the metal base material can also be improved. Furthermore, since the thermal head of the present invention can also be equipped with a heat sink, it can be miniaturized and
It can also significantly contribute to high reliability, long life, and cost reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のサーマルヘッドの基本構成
を示す断面図、第2図は同サーマルヘッドの絶縁基板の
製造工程図、第3図は同サーマルヘッドの製造工程図、
第4図は従来例の薄膜型サーマルヘッドの断面構成図、
第5図は従来例のホーロ基板を用いたサーマルヘッドの
断面構成図である。 1・・・・・・金属基材、2・・・・・・ガラスセラミ
ック層、3・・・・・・電極、4・・・・・・蓄熱層、
5・・・・・・発熱体、6・・・・・・耐摩耗層。 第2図 第3図 (久)(b)
FIG. 1 is a sectional view showing the basic configuration of a thermal head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a manufacturing process diagram of an insulating substrate of the thermal head, and FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the thermal head.
Figure 4 is a cross-sectional configuration diagram of a conventional thin film type thermal head.
FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram of a conventional thermal head using a hollow substrate. 1...metal base material, 2...glass ceramic layer, 3...electrode, 4...heat storage layer,
5... Heating element, 6... Wear-resistant layer. Figure 2 Figure 3 (Kyu) (b)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)金属基材にガラスセラミック層を被覆形成した絶
縁基板と、前記発熱体との間に蓄熱層を設けたことを特
徴とするサーマルヘッド。
(1) A thermal head characterized in that a heat storage layer is provided between an insulating substrate formed by covering a metal base material with a glass ceramic layer and the heating element.
(2)ガラスセラミック層が、少なくともアルカリ土類
金属の酸化物(BaO、MgO、CaO、ZnO)のい
ずれかを15重量%以上含有し、一価アルカリ金属の酸
化物(Na_2O、K_2O、Li_2O)を2重量%
以下の組成を有することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のサーマルヘッド。
(2) The glass ceramic layer contains at least 15% by weight of any one of alkaline earth metal oxides (BaO, MgO, CaO, ZnO), and monovalent alkali metal oxides (Na_2O, K_2O, Li_2O) 2% by weight
The thermal head according to claim 1, characterized in that it has the following composition.
JP12151586A 1986-05-27 1986-05-27 Thermal head Pending JPS62278058A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12151586A JPS62278058A (en) 1986-05-27 1986-05-27 Thermal head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12151586A JPS62278058A (en) 1986-05-27 1986-05-27 Thermal head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62278058A true JPS62278058A (en) 1987-12-02

Family

ID=14813117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12151586A Pending JPS62278058A (en) 1986-05-27 1986-05-27 Thermal head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62278058A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2133207A3 (en) * 2008-06-09 2010-07-21 Alps Electric Co., Ltd. Thermal head

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6019552A (en) * 1983-07-13 1985-01-31 Rohm Co Ltd Thermal print head
JPS6056569A (en) * 1983-09-09 1985-04-02 Alps Electric Co Ltd Thermal head
JPS60176780A (en) * 1984-02-22 1985-09-10 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Thermal recording head
JPS61176780A (en) * 1985-01-31 1986-08-08 日本鋼管株式会社 Tension introducing apparatus in tension film structure
JPS61262144A (en) * 1985-05-16 1986-11-20 Alps Electric Co Ltd Thermal head

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6019552A (en) * 1983-07-13 1985-01-31 Rohm Co Ltd Thermal print head
JPS6056569A (en) * 1983-09-09 1985-04-02 Alps Electric Co Ltd Thermal head
JPS60176780A (en) * 1984-02-22 1985-09-10 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Thermal recording head
JPS61176780A (en) * 1985-01-31 1986-08-08 日本鋼管株式会社 Tension introducing apparatus in tension film structure
JPS61262144A (en) * 1985-05-16 1986-11-20 Alps Electric Co Ltd Thermal head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2133207A3 (en) * 2008-06-09 2010-07-21 Alps Electric Co., Ltd. Thermal head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1047554B1 (en) Porcelain enamel composition for electronic applications
US5011732A (en) Glass ceramic substrate having electrically conductive film
US4664946A (en) Silicon carbide substrates and a method of producing the same
JP4873583B2 (en) Process for producing conductive coating and support provided with the coating
US4689270A (en) Composite substrate for printed circuits and printed circuit-substrate combination
JPS62278058A (en) Thermal head
JPH0696847A (en) Surface heating unit and manufacture thereof
US5466488A (en) Method of making glazed AlN substrate with an Al2 O3 -SiO2 interfacial layer
JP2008303077A (en) Insulating protective coating material
JPS62116162A (en) Thermal head
JP2004001565A (en) Thermal head
JPH0331485A (en) Enameled substrate and thermal head or circuit parts using the same
JPS62227657A (en) Thermal head
JPH0712689B2 (en) Thermal head
JP3164686B2 (en) Glaze substrate
JPS63206303A (en) Ozonizer
JPS63312985A (en) Formation of insulating enameling layer
JPH04238043A (en) Thermal head
JPS6159557B2 (en)
JPH06287088A (en) Glazed ceramic base plate and its production
JP2731453B2 (en) Thermal head substrate and method of manufacturing the same
JPS58181868A (en) Crystallized enamel base plate
JPH06104072A (en) Heater element and face heating unit using it
JPS61128487A (en) Manufacture of heat generating body
JPH02229053A (en) Thermal printer