JPS63224970A - Substrate for thermal head and manufacture thereof - Google Patents
Substrate for thermal head and manufacture thereofInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野〕
本発明はサーマルヘッド用基板およびそのHa六方法関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a substrate for a thermal head and a method thereof.
従来のサーマルヘッド用の基板の一例は第2図に示すよ
うに、アルミナセラミックス基板1上に保温層2として
グレーズ層を設けたものであって、その保温層はガラス
で構成されていた。As shown in FIG. 2, an example of a conventional substrate for a thermal head is one in which a glaze layer is provided as a heat insulating layer 2 on an alumina ceramic substrate 1, and the heat insulating layer is made of glass.
しかし最近サーマルヘッドに対しより高精細でより高速
にかつより小、ざなパワーで印字の可能な性能が求めら
れており、上記の従来のサーマルヘッド用基板では、ド
ツト間の熱分離、熱のこもりの問題から限界があった。However, recently there has been a demand for thermal heads to have the ability to print with higher precision, faster speeds, and with less power. There was a limit due to the problem.
つまり、パワーを小さくて済むようにするためには保温
層2を厚くする必要があるが、こうすると発熱部の通電
をオフにした時の温度が十分速かに減少しない。また熱
分離も悪化する。逆に保温層2をうすくすると高速な印
字は可能となるが、印字に大きなパワーを必要とする。That is, in order to reduce the power, it is necessary to make the heat insulating layer 2 thicker, but if this is done, the temperature will not decrease sufficiently quickly when the power to the heat generating section is turned off. Thermal separation also worsens. On the other hand, if the heat insulating layer 2 is made thinner, high-speed printing becomes possible, but printing requires a large amount of power.
これらの問題を解決するためには、発熱部に通電した時
、基板上に十分熱が蓄えられ、その俊オフにした時十分
速かに塁仮に熱が吸収されるサーマルヘッドの構造が必
要となる。In order to solve these problems, we need a thermal head structure that stores enough heat on the board when the heat-generating part is energized, and that when the heat is turned off, the heat is absorbed quickly enough. Become.
この問題を解決するために、実開昭61−148640
公報に開示されているごとく、多孔質ガラスを接着した
基板が考案されたが、ガラス層を薄くできない、製造上
の困難からコスト高を招く等の欠点があった。In order to solve this problem,
As disclosed in the publication, a substrate to which porous glass is bonded has been devised, but it has drawbacks such as the inability to make the glass layer thin and the manufacturing difficulties leading to high costs.
この発明は以上述べた従来のサーマルヘッド用基板の欠
点を除去し、保温性に優れ、かつ熱分離の良好なナーマ
ルヘッド用基板を提供することを目的とする。An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the conventional thermal head substrates described above, and to provide a thermal head substrate with excellent heat retention and good thermal isolation.
本発明のサーマルヘッド用基板は、グレーズ層が約60
〜95wt%の多孔質ガラス粉を主成分として含むこと
を特徴とする。本発明のサーマルヘッド用基板の製造方
法は、約60〜95wt%の多孔質ガラス粉を含むガラ
スペーストの層をセラミック基板上に形成し、焼成する
ことを特徴とするものである。The thermal head substrate of the present invention has a glaze layer of approximately 60%
It is characterized by containing ~95 wt% of porous glass powder as a main component. The method of manufacturing a substrate for a thermal head according to the present invention is characterized by forming a layer of glass paste containing about 60 to 95 wt% of porous glass powder on a ceramic substrate and firing the layer.
上記のようなグレーズ層を有するサーマルヘッド用基板
では、少ない電力で印字が可能であり、また同一の電力
を用いれば従来に比べより薄いグレーズ層でよく、従っ
てドツト間の熱分離が良好となり熱的な尾引きが減少す
る。即ら、印加電力をオフしたときの温度の低下が迅速
となる。Thermal head substrates with a glaze layer as described above enable printing with less power, and with the same power, a thinner glaze layer is required compared to conventional methods, resulting in better thermal isolation between dots and less heat. Reduces trailing. That is, the temperature decreases quickly when the applied power is turned off.
第1図は本発明の一実施例のサーマルヘッド用基板を示
す断面図である。このサーマルヘッド用基板は、アルミ
ナ基板11上に多孔質ガラス粉13を含むグレーズ層1
2が形成されており、グレーズ層12の粒子間、および
グレーズ層12と基板11とを接着するようにフリット
ガラスがバインダーとして存在する。FIG. 1 is a sectional view showing a thermal head substrate according to an embodiment of the present invention. This thermal head substrate includes a glaze layer 1 containing porous glass powder 13 on an alumina substrate 11.
Frit glass is present as a binder between the particles of the glaze layer 12 and to bond the glaze layer 12 and the substrate 11 together.
以下この基板の製造方法の実施例について述べる原料の
多孔質ガラスとしては、細孔径が1100nのものを用
い、平均粒径0.5μmとなるよう粉砕しふるいをかけ
た。The raw material porous glass used in the following description of an example of the manufacturing method for this substrate had a pore size of 1100 nm, and was crushed and sieved to an average particle size of 0.5 μm.
尚平均粒径は1.0μm程度でもよいが、平滑な表面を
得るため約1.0μm以下であることが望ましい。また
、平均細孔径は現在安定して製造が可能な4Qnmから
200nmまでのものを用いるのが望ましい。Although the average particle size may be about 1.0 μm, it is preferably about 1.0 μm or less in order to obtain a smooth surface. Further, it is desirable to use a material having an average pore diameter of 4Q nm to 200 nm, which can be stably manufactured at present.
この多孔質ガラス粉に635℃の軟化点をもつフリット
ガラス(コーリング社、7063)粉を同様に粉砕し平
均粒径0.5μmとしたものを3〜50wt%添加した
。これに有機バインダーとしてメチルセルロース、溶媒
としてテルピネオールを加えペーストを作製した。次に
これを厚膜印刷法でアルミナ基板上に塗布した後乾燥し
、680℃で焼成し、基板を作製した。To this porous glass powder, 3 to 50 wt % of frit glass (Kohling Co., Ltd., 7063) powder having a softening point of 635° C. was similarly ground to give an average particle size of 0.5 μm. A paste was prepared by adding methyl cellulose as an organic binder and terpineol as a solvent. Next, this was applied onto an alumina substrate by a thick film printing method, dried, and fired at 680° C. to produce a substrate.
ここで加えるバインダーガラスとしてのガラス粉の軟化
点は、多孔質ガラスの耐熱温度以下である必要があり、
またサーマルヘッド基板として求められる性質上400
℃以上であることが望ましい。またこのガラス粉も粒径
が約1μm以下であることが望ましい。The softening point of the glass powder as the binder glass added here needs to be below the heat resistance temperature of the porous glass.
In addition, due to the characteristics required for a thermal head substrate,
It is desirable that the temperature is above ℃. Further, it is desirable that this glass powder also has a particle size of about 1 μm or less.
またここで添加する有機バインダーとしては、上記のメ
チルセルロースに限らず、ポリエチレングリコール等、
ペースト化に好適なものを任意に選べばよく溶媒もこれ
に応じ脂肪酸エステル等適当なものを選べばよい。この
ペーストのコーティング方法としては厚膜印刷法の他、
バーコーターによる方法、スプレーコーティング法、デ
ィップコーティング法等、好適な方法を選ぶことができ
る。焼成温度はバインダーガラスの軟化点以上、多孔質
ガラスの耐熱点以下で適当な条件で焼成すればよい。In addition, the organic binder added here is not limited to the above-mentioned methylcellulose, but also polyethylene glycol, etc.
Any solvent suitable for making a paste may be selected, and an appropriate solvent such as a fatty acid ester may be selected accordingly. Coating methods for this paste include thick film printing,
A suitable method can be selected, such as a method using a bar coater, a spray coating method, or a dip coating method. The firing temperature may be higher than the softening point of the binder glass and lower than the heat resistance point of the porous glass under appropriate conditions.
実施例として、バインダーガラスをそれぞれ3゜5.1
0,20,30,40,5Qwt%含み、残部を多孔質
ガラスとする材料を用いて基板を作製したが、バインダ
ーガラスを3wt%添加したものは、多孔質ガラス粉層
の密着性が不十分であり、サーマルヘッド用基板として
良好でなかったが、5wt%以上では密着性が良好であ
った。また、添加但の増加に伴い、グレーズ層の表面は
より平滑となった。次にこの実施例で作製したサーマル
ヘッド用基板の性能を従来の基板の性能と比較するため
本実施例の、5wt%〜5Qwt%のバインダーガラス
を添加したグレーズ層をもつ基板および、比較のための
日本特殊同業社製グレーズアルミナ基板のそれぞれを用
いてサーマルヘッドを構成し、その印加電力と発熱体ピ
ーク湿度との関係を測定した。その結果は第3図に示す
通りである。用いた基板のグレーズ層厚は、すべて40
μmであり、サーマルヘッドの発熱体Vイズは50X7
5μmの矩型とした。また、ピーク温度はこのサーマル
ヘッドをパルス巾0.8mS、 <り返し周期5msの
パルスで駆動させた時の発熱体中央のピーク温度を赤外
線温度計で測定した。この結果図から分かるように従来
の基板に比べ本発明の基板を用いたサーマルヘッドは、
より小さな印加電力で高温を発することが可能である。As an example, each binder glass is 3°5.1
A substrate was made using a material containing 0, 20, 30, 40, 5 Qwt% and the remainder being porous glass, but when 3wt% of binder glass was added, the adhesion of the porous glass powder layer was insufficient. Therefore, it was not good as a substrate for a thermal head, but the adhesion was good at 5 wt% or more. Furthermore, as the amount added increased, the surface of the glaze layer became smoother. Next, in order to compare the performance of the thermal head substrate produced in this example with the performance of a conventional substrate, the substrate with a glaze layer containing 5wt% to 5Qwt% of binder glass of this example and the substrate for comparison. A thermal head was constructed using each of the glazed alumina substrates manufactured by Nippon Tokushu Dogyo Co., Ltd., and the relationship between the applied power and the peak humidity of the heating element was measured. The results are shown in FIG. The glaze layer thickness of all the substrates used was 40
μm, and the heating element V size of the thermal head is 50X7
It was made into a rectangular shape of 5 μm. Further, the peak temperature was determined by measuring the peak temperature at the center of the heating element using an infrared thermometer when this thermal head was driven with a pulse having a pulse width of 0.8 mS and a repetition period of 5 ms. As can be seen from the results, the thermal head using the substrate of the present invention has a
It is possible to generate high temperatures with less applied power.
但し、フリットガラスの添加最の増大に伴いその効果は
減少し50wt%の添加では従来基板との差はごく小さ
なものとなった。However, as the amount of frit glass added increases, the effect decreases, and when the addition amount is 50 wt %, the difference from the conventional substrate becomes very small.
このことから加えるフリットガラスの量は、5〜4Qw
t%とするのが好適であること即ち、多孔質ガラス粉は
グレーズ層中に60〜95wt%含まれることが好まし
いことがわかった。From this, the amount of frit glass to add is 5~4Qw
It was found that the porous glass powder is preferably contained in the glaze layer in an amount of 60 to 95 wt%.
このように本発明のサーマルヘッド用基板を用いれば、
従来の基板に比べ少ない電力で印字が可能なサーマルヘ
ッドを構成することができ、また同一の電力で印字すれ
ば、従来に比へより薄いグレーズ層でよく、これによっ
てドツト間の熱分離が良好となり、熱的な尾引きが減少
する。If the thermal head substrate of the present invention is used in this way,
It is possible to configure a thermal head that can print with less power than conventional substrates, and if the same power is used for printing, a thinner glaze layer is required than in the past, resulting in better thermal isolation between dots. As a result, thermal tailing is reduced.
第1図は本発明一実施例のサーマルヘッド用基板を示す
断面図、第2図は従来のサーマルヘッド用基板を示す断
面図、第3図は印加電力とピーク温度の関係を示す線図
である。
11・・・アルミナ基板、12・・・グレーズ層13・
・・多孔質ガラス粉。
実施例
第 1 g
従来例
某2図FIG. 1 is a sectional view showing a thermal head substrate according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a conventional thermal head substrate, and FIG. 3 is a diagram showing the relationship between applied power and peak temperature. be. 11... Alumina substrate, 12... Glaze layer 13.
...Porous glass powder. Embodiment 1 g Figure 2 of a conventional example
Claims (1)
、該グレーズ層中に約60ないし95wt%の多孔質ガ
ラス粉を含むことを特徴とするサーマルヘッド用基板。 2、上記多孔質ガラス粉はその平均粒径が約1μm以下
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のサ
ーマルヘッド用基板。 3、上記多孔質ガラス粉はその平均孔径が約40〜20
0nmであ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用基板。 4、約60〜95wt%の多孔質ガラス粉を含むガラス
ペーストの層をセラミック基板上に形成し、焼成するこ
とを特徴とするサーマルヘッド用基板の製造方法。 5、上記多孔質ガラス粉はその平均粒径が約1μm以下
であることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の方
法。 6、上記多孔質ガラス粉はその平均孔径が約40〜20
0nmであることを特徴とする特許請求の範囲第4項記
載の方法。 7、上記ガラスペーストはフリットガラスを含み、上記
焼成の温度は、多孔質ガラスの最高耐熱温度以下であり
、かつガラスペースト中のフリットガラスの軟化点以上
であることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の方
法。[Claims] 1. A thermal head comprising a substrate and a glaze layer formed on the substrate, the glaze layer containing about 60 to 95 wt% porous glass powder. substrate. 2. The substrate for a thermal head according to claim 1, wherein the porous glass powder has an average particle size of about 1 μm or less. 3. The porous glass powder has an average pore diameter of about 40 to 20
The thermal head substrate according to claim 1, wherein the thermal head substrate has a thickness of 0 nm. 4. A method for manufacturing a substrate for a thermal head, which comprises forming a layer of glass paste containing about 60 to 95 wt% of porous glass powder on a ceramic substrate and firing the layer. 5. The method according to claim 4, wherein the porous glass powder has an average particle size of about 1 μm or less. 6. The above porous glass powder has an average pore diameter of about 40 to 20
5. The method according to claim 4, wherein the particle size is 0 nm. 7. Claims characterized in that the glass paste includes frit glass, and the firing temperature is below the maximum heat resistance temperature of the porous glass and above the softening point of the frit glass in the glass paste. The method described in Section 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5879787A JPS63224970A (en) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | Substrate for thermal head and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5879787A JPS63224970A (en) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | Substrate for thermal head and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPS63224970A true JPS63224970A (en) | 1988-09-20 |
Family
ID=13094572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5879787A Pending JPS63224970A (en) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | Substrate for thermal head and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS63224970A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4683743B2 (en) * | 2001-02-28 | 2011-05-18 | 京セラ株式会社 | Wiring board manufacturing method |
-
1987
- 1987-03-16 JP JP5879787A patent/JPS63224970A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4683743B2 (en) * | 2001-02-28 | 2011-05-18 | 京セラ株式会社 | Wiring board manufacturing method |
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