JP4297824B2 - Thermal head and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、業務用や民生用の各種プリンタ機器に搭載されるサーマルヘッドや、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ等に付随する印刷機能に対応するサーマルヘッドと、その製造方法に関する。 The present invention relates to a thermal head mounted on various business and consumer printer devices, a thermal head corresponding to a printing function associated with a personal computer, a digital camera, and the like, and a manufacturing method thereof.
リライトメディアでの一括消去や、メディアへの転写用オーバーコーティングなどで使用される一括加熱用サーマルヘッドがある。この一括加熱用サーマルヘッドは所謂多ドットタイプのように印字を主目的としたものではなく、上記したように被印字物に印字された情報を所要温度によって消去するのに用いたり、転写用オーバーコーティングに用いられているものである。 There are thermal heads for batch heating that are used for batch erasing with rewrite media and overcoating for transfer to media. The thermal head for batch heating is not intended for printing as in the so-called multi-dot type, but can be used to erase the information printed on the printed material as described above depending on the required temperature, It is used for coating.
このサーマルヘッドの従来構造は、例えば、図3及び図4に示したように、略直方体状に形成された放熱板b1の上に配置されたセラミックス基板b2と、そのセラミックス基板b2の上に帯状に塗布された厚膜の発熱体b3と、その発熱体の長手方向両端部に接続され発熱体b3に電力を印加するための電極b4と、発熱体b3を被装する保護層b5とを備えてなる。この発熱体の長手方向と直交方向の短手方向が、副走査方向であり、メディアの搬送方向(またはヘッドの移動方向)となっている。 The conventional structure of this thermal head is, for example, as shown in FIGS. 3 and 4, a ceramic substrate b2 disposed on a heat sink b1 formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and a belt-like shape on the ceramic substrate b2. A thick film heating element b3 applied to the electrode, an electrode b4 connected to both longitudinal ends of the heating element for applying power to the heating element b3, and a protective layer b5 covering the heating element b3. It becomes. The short direction perpendicular to the longitudinal direction of the heating element is the sub-scanning direction, which is the medium transport direction (or head moving direction).
また、この従来のサーマルヘッドの製造方法の主要な構成としては、一般的に、セラミックス基板b2上に発熱体b3を厚膜印刷し、電極b4を接続し、この発熱体b3の表面を加熱し、ガラス等を軟化して保護層b5を形成し、所要の平面度を確保するために研磨加工を施している。 Also, as a main configuration of the conventional thermal head manufacturing method, generally, a heating element b3 is printed on the ceramic substrate b2 in a thick film, an electrode b4 is connected, and the surface of the heating element b3 is heated. The protective layer b5 is formed by softening glass or the like, and a polishing process is performed to ensure the required flatness.
その他のサーマルヘッドの従来構造としては、例えば、複数の発熱抵抗体ドットパターンを直線上に有するサーマルヘッドにおいて(上記した一括加熱用サーマルヘッドとは相違する)、前記発熱抵抗体ドットパターンが前記直線の任意の垂線へ常時交差するように形成し、それらの発熱抵抗体パターンをリード電極導体に接続する。上記構成により、配列された発熱抵抗体パターン間の温度分布に谷間が生じにくくなり、結果的にヘッド走査時に均一な熱パルスの印加が可能となる、としたサーマルヘッドがある(特許文献1参照)。 As another conventional thermal head structure, for example, in a thermal head having a plurality of heating resistor dot patterns on a straight line (different from the above-described batch heating thermal head), the heating resistor dot pattern is a straight line. These heating resistor patterns are connected to the lead electrode conductors. With the above configuration, there is a thermal head in which valleys are less likely to occur in the temperature distribution between the arrayed heating resistor patterns, and as a result, a uniform heat pulse can be applied during head scanning (see Patent Document 1). ).
また、板状基板に設けられグレーズ層の表面に、発熱抵抗体と、この発熱抵抗体に電気的に接続した電極群と、少なくとも上記発熱抵抗体を被覆した保護層とを具備し、発熱抵抗体は感熱記録専用の第1の発熱抵抗体と感熱消去専用の第2の発熱抵抗体を有している。上記構成により、充分な感熱記録機能と感熱消去機能が得られ、しかも小型かつ安価に提供できる、としたサーマルヘッドがある(特許文献2参照)。 Further, a heating resistor provided on the surface of the glaze layer provided on the plate-like substrate, an electrode group electrically connected to the heating resistor, and a protective layer covering at least the heating resistor is provided. The body has a first heating resistor dedicated to thermal recording and a second heating resistor dedicated to thermal erasure. There is a thermal head in which a sufficient thermal recording function and thermal erasing function can be obtained by the above-described configuration and can be provided at a small size and at low cost (see Patent Document 2).
上記した従来のサーマルヘッドは、下記の問題点を有する。
まず、上記した従来のサーマルヘッドは、発熱体に電力を印加するための電極が、その発熱体の長手方向両端部に接続されているために温度勾配が発生、すなわち、発熱体の温度分布にバラツキが生じてしまい、例えば、被印字物に印字された情報を消去させる場合、生じた温度ムラによって完全に消去できない、といった問題が挙げられる。
The conventional thermal head described above has the following problems.
First, the above-described conventional thermal head has a temperature gradient because the electrodes for applying power to the heating element are connected to both ends in the longitudinal direction of the heating element, that is, the temperature distribution of the heating element. For example, when information printed on a printing material is erased, there is a problem that it cannot be completely erased due to the generated temperature unevenness.
この問題点は、上記した特許文献1に例示した先行技術で一見解決するように考えられるが、しかしながら、温度分布の均一化のために発熱体形状を複雑にしなければならず、製造工程が煩雑化、製造コストの高騰化は避けられず、現実的に完成品の品質を安定して維持することが難しく、とても採用できるものではない。
This problem is considered to be solved at first glance by the prior art exemplified in
また、上記した特許文献2等で例示した先行技術のように、ヘッド長さ方向の両端部に電極及び電極の引き回しパターンがあるために、この電極部分での発熱がなく、発熱体部位からの熱伝導のみによって加熱が行われるため、その両端部での熱応答性が悪い。しかも、ヘッド幅方向の有効な発熱幅を得るためには、メディア幅以上のチップサイズが必要であり、ヘッドの外形についての小型化が難しく、結果的に装置をコンパクトにすることができない。
Further, as in the prior art exemplified in the above-mentioned
特に大型の基板で発熱体搭載チップを面付けして製造する場合、チップ長さ方向に電極取り出し部分を設定しなければならないので、予めチップ長さに対応した個別のシルク印刷板や、フォトマスクなどが必要になり、製造コストの高騰化を助長する結果となってしまう。 In particular, when manufacturing a chip mounted with a heating element on a large substrate, it is necessary to set an electrode extraction part in the chip length direction, so individual silk-printed plates or photomasks corresponding to the chip length in advance. Etc. are required, resulting in an increase in manufacturing costs.
また、従来の発熱体は、厚膜印刷を採用しているために表面粗度が悪く、その表面性を確保するために十分な厚さ(一般的に100〜1000μm)の保護層が必要であり、このために発熱体とメディア間での過度の蓄熱現象が生じ、電力印加してからメディアへ熱伝達、熱伝導して保護層の表面に有効な熱量が伝達するまでの応答性が悪い。 In addition, since the conventional heating element employs thick film printing, the surface roughness is poor, and a protective layer having a sufficient thickness (generally 100 to 1000 μm) is required to ensure the surface property. For this reason, an excessive heat storage phenomenon occurs between the heating element and the medium, resulting in poor responsiveness from the application of power to the transfer of heat to the medium and the transfer of effective heat to the surface of the protective layer. .
さらに、硬質のカードメディア等に対応するために、保護層の表面を研磨してフラット面を確保する必要があるが、その製造工程は精密度を確保するために非常に面倒で煩雑である。 Furthermore, in order to cope with hard card media and the like, it is necessary to polish the surface of the protective layer to ensure a flat surface, but the manufacturing process is very troublesome and complicated in order to ensure accuracy.
また、メディアの搬送が双方向にスムーズに行われるように、ベースのセラミックス基板にメディアの搬送口と出口側に傾斜などを持たせているが、セラミックス加工面と保護層の境界面が不連続であり、メディアの搬送に際して、有効な発熱体面への導入がスムーズに行われない場合もあり得る。 In addition, the base ceramic substrate is inclined on the media transfer port and outlet side so that the media can be smoothly transported in both directions, but the interface between the ceramic processing surface and the protective layer is discontinuous. In addition, when the medium is transported, there is a case where the introduction to the effective heating element surface is not smoothly performed.
そこで、本発明は、発熱体の温度分布が一様で熱応答性に優れたサーマルヘッドとその製造方法を提供することを目的とし、さらに、研磨工程などの煩雑な製造工程を無くしつつ、歩留まりを向上させることができるサーマルヘッドとその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a thermal head having a uniform temperature distribution of the heating element and excellent thermal response, and a method for manufacturing the thermal head, and further, eliminating a complicated manufacturing process such as a polishing process, and yield. It is an object of the present invention to provide a thermal head and a method for manufacturing the same.
上記課題を解決するために本発明にかかるサーマルヘッド及びその製造方法は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明のサーマルヘッドは、略直方体状の放熱板の上に設けられた絶縁性を有する基板と該基板上に形成されたグレーズ層とから構成されるグレーズ基板上に、単ドットの帯状の発熱体と、該発熱体に電力を印加させる電極とが設けられた構造を具備する一括加熱用のサーマルヘッドであって、前記電極は、前記発熱体のメディア搬送方向の両端部の略全域に亘って前記発熱体に接続される第2電極と、前記第2電極の前記メディア搬送方向の両端部の略全域にわたって前記第2電極に接続され、かつ前記基板上から前記放熱板の側面から底面にわたって配置され、フレキシブル基板で構成される第1電極とを具備することを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドは、前記グレーズ基板において、前記基板は、前記放熱板の前記メディア搬送方向と直交する方向に亘って上面が凸状に形成されており、前記グレーズ層は、前記基板の前記凸状の上面頂部に形成された薄膜であることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドにおいて、前記凸状の段差は1.0ミリメートル未満であることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドにおいて、前記凸状の頂部の幅は1.5ミリメートル以上であることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドにおいて、前記第1電極の終端部は、前記凸状の上面頂部の立ち上がり基端である基部に終端部が当接することを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドにおいて、前記グレーズ層の厚さは、20〜200マイクロメートルの範囲であることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドは、前記第2電極と前記発熱体とを被装した保護層を具備することを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドにおいて、前記保護層が、薄膜として形成されていることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドにおいて、前記発熱体が、薄膜として形成されていることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドにおいて、前記第2電極が、薄膜として形成されていることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドにおいて、前記グレーズ層は、ガラスを軟化・焼成して形成されることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドは、前記グレーズ基板が、前記凸状の頂部に向かって漸次幅狭となるように所要角度傾斜面状に形成されて、前記保護層が傾斜していることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドの製造方法は、一括加熱用のサーマルヘッドの製造方法であって、略直方体状の放熱板の上に該放熱板のメディア搬送方向と直交する方向に亘って上面が凸状に形成された絶縁性を有する基板を形成し、前記凸状の頂部に薄膜であるグレーズ層を形成し、前記グレーズ層上面に単ドットの薄膜である発熱体を形成し、前記凸状の上面頂部の立ち上がり基端である基部に、フレキシブル基板で構成された第1電極の終端部を当接するように形成し、前記第1電極の終端部と前記発熱体の端部とを電気的に接続するように第2電極を薄膜形成し、前記第2電極と前記発熱体とを被装するように保護層を薄膜形成し、てなることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドの製造方法は、一括加熱用のサーマルヘッドの製造方法であって、略直方体状の放熱板の上に該放熱板のメディア搬送方向と直交する方向に亘って上面が凸状に形成された絶縁性を有する基板を形成し、前記凸状の頂部に薄膜であるグレーズ層をガラスを軟化・焼成して形成し、前記グレーズ層上面に単ドットの薄膜である発熱体を形成し、前記凸状の上面頂部の立ち上がり基端である基部に、フレキシブル基板で構成された第1電極の終端部を当接するように形成し、前記第1電極の終端部と前記発熱体の端部とを電気的に接続するように第2電極を薄膜形成し、前記第2電極と前記発熱体とを被装するように保護層を薄膜形成し、てなることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドの製造方法において、前記グレーズ層の厚さは20〜200μmの範囲であることを特徴とする。
本発明のサーマルヘッドの製造方法において、前記絶縁性を有する基板と前記グレーズ層とで構成されたグレーズ基板の上面を、前記凸状の頂部に向かって漸次幅狭となるように所要角度傾斜して形成することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the thermal head and the manufacturing method thereof according to the present invention employ the following technical means.
That is, the thermal head of the present invention has a single-dot strip shape on a glaze substrate composed of an insulating substrate provided on a substantially rectangular parallelepiped heat sink and a glaze layer formed on the substrate. A heating head having a structure provided with a heating element and an electrode for applying electric power to the heating element, wherein the electrodes are substantially the entire area of both ends of the heating element in the medium conveying direction. A second electrode connected to the heating element over the entire area, connected to the second electrode over substantially the entire area of both ends of the second electrode in the media transport direction, and from the substrate to the side of the heat sink And a first electrode formed of a flexible substrate.
In the thermal head of the present invention, in the glaze substrate, the substrate has an upper surface formed in a convex shape over a direction orthogonal to the media transport direction of the heat dissipation plate, and the glaze layer is formed on the substrate. It is a thin film formed on the top of the convex upper surface.
In the thermal head of the present invention, the convex step is less than 1.0 millimeter.
In the thermal head of the present invention, the width of the convex top is 1.5 mm or more.
In the thermal head of the present invention, the terminal portion of the first electrode is in contact with a base portion that is a rising base end of the top surface of the convex surface.
In the thermal head of the present invention, the thickness of the glaze layer is in the range of 20 to 200 micrometers.
The thermal head of the present invention includes a protective layer that covers the second electrode and the heating element.
In the thermal head of the present invention, the protective layer is formed as a thin film.
In the thermal head of the present invention, the heating element is formed as a thin film.
In the thermal head of the present invention, the second electrode is formed as a thin film.
In the thermal head of the present invention, the glaze layer is formed by softening and baking glass.
The thermal head according to the present invention is characterized in that the glaze substrate is formed in an inclined surface with a required angle so that the width gradually becomes narrower toward the convex top, and the protective layer is inclined. .
The manufacturing method of the thermal head of the present invention is a manufacturing method of a thermal head for batch heating, and an upper surface is convex on a substantially rectangular parallelepiped heat dissipation plate in a direction orthogonal to the medium conveying direction of the heat dissipation plate. Forming a substrate having insulating properties, forming a glaze layer as a thin film on the convex top, forming a heating element as a single-dot thin film on the upper surface of the glaze layer, and forming the convex upper surface Formed so that the terminal end of the first electrode made of a flexible substrate is in contact with the base that is the rising base end of the top, and electrically connects the terminal end of the first electrode and the end of the heating element The second electrode is formed as a thin film, and the protective layer is formed as a thin film so as to cover the second electrode and the heating element.
The manufacturing method of the thermal head of the present invention is a manufacturing method of a thermal head for batch heating, and an upper surface is convex on a substantially rectangular parallelepiped heat dissipation plate in a direction orthogonal to the medium conveying direction of the heat dissipation plate. An insulating substrate is formed on the convex top, and a glaze layer as a thin film is formed on the convex top by softening and baking glass, and a heating element as a single dot thin film is formed on the upper surface of the glaze layer. And a terminal portion of the first electrode formed of a flexible substrate is brought into contact with a base portion that is a rising base end of the top surface of the convex surface, and the terminal portion of the first electrode and the end of the heating element are formed. The second electrode is formed as a thin film so as to be electrically connected to the portion, and the protective layer is formed as a thin film so as to cover the second electrode and the heating element.
In the method for manufacturing a thermal head according to the present invention, the thickness of the glaze layer is in the range of 20 to 200 μm.
In the thermal head manufacturing method of the present invention, the upper surface of the glaze substrate composed of the insulating substrate and the glaze layer is inclined at a required angle so that the width gradually decreases toward the convex top. It is characterized by forming.
本発明によれば、研磨工程などの煩雑な製造工程を無くしつつ、発熱体の温度分布が一様で熱応答性に優れた一括加熱用のサーマルヘッドを得ることができる。According to the present invention, it is possible to obtain a thermal head for batch heating having a uniform temperature distribution of a heating element and excellent thermal responsiveness while eliminating a complicated manufacturing process such as a polishing process.
次に本実施の形態にかかるサーマルヘッドを添付図面を参照しながら説明する。図中、符号Aはサーマルヘッドを示す。 Next, a thermal head according to this embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. In the figure, symbol A indicates a thermal head.
本実施の形態にかかるサーマルヘッドAは、図1に示すように、セラミックス基板(絶縁性を有する基板)1と、グレーズ層2と、発熱体3と、電極4と、保護層5と、を備えてなる。
As shown in FIG. 1, the thermal head A according to the present embodiment includes a ceramic substrate (insulating substrate) 1, a
セラミックス基板(絶縁性を有する基板)1は、アルミナなどのセラミックスで構成されており、長手方向に亘って上面が、頂部1aに向かって漸次幅狭となるような所要角度傾斜した凸状に形成され、略直方体状に形成されたアルミ材などで構成された放熱板6の上に配置されている。このセラミックス基板1と後述するグレーズ層2とでグレーズ基板が構成される。
The ceramic substrate (insulating substrate) 1 is made of ceramics such as alumina, and is formed in a convex shape inclined at a required angle so that the upper surface gradually becomes narrower toward the top portion 1a along the longitudinal direction. And disposed on the
この凸状に形成された上面は、その段差が略1.0ミリメートル未満が好ましい。これは、本来、薄膜形成された後述する第1電極41と保護層5頂部との段差hは、メディアWの搬送時のバラツキや、これをスムーズに挿入するために、なるべく大きく確保する方が好ましいが、しかしながら、略1.0ミリメートル以上の段差にすると、薄膜工程でのパターン形成が頂部1a側と底部側とで分割露光するなど、工程が複雑になるからである。
The upper surface formed in this convex shape preferably has a level difference of less than about 1.0 millimeter. This is because the step h between the first electrode 41, which will be described later, and the top of the
また、頂部1aの幅(短手方向)は、最低でも1.5ミリメートル以上の所要幅が好適である。これは、そもそも、リライトカード等のメディアWの消去特性は、印字時と比較して、異なる温度域で長時間保持して緩やかに冷却する必要があるが、頂部1aの幅が1.5ミリメートル未満であると、一般的な消去時のカード搬送スピード(20〜60mm/s)においては、搬送されたメディアWとの接触時間が確保できず、十分な消去の品質を確保できないからである。さらに、頂部1aの長さが1.5ミリメートル未満では、頂部曲率が小さくなり、メディアWとの接触が面接触から線接触に近い状態になり、上記と同様に十分な消去の品質を確保できないからである。 Further, the width of the top portion 1a (short direction) is preferably a required width of at least 1.5 millimeters. In the first place, the erasing characteristic of the medium W such as a rewrite card needs to be kept at a different temperature range for a long time as compared with the time of printing, and gradually cooled, but the width of the top portion 1a is 1.5 mm. If it is less than the above, at a general card conveyance speed (20 to 60 mm / s) at the time of erasure, the contact time with the conveyed medium W cannot be ensured, and sufficient erasure quality cannot be ensured. Further, if the length of the top portion 1a is less than 1.5 millimeters, the top portion curvature becomes small, and the contact with the medium W becomes a state close to line contact from surface contact, and sufficient erasing quality cannot be ensured similarly to the above. Because.
グレーズ層2は、セラミックス基板1の凸状の上面頂部1aに、20〜200マイクロメートルの厚さでもってガラスを軟化・焼成して形成されている。このグレーズ層2の厚さdhを20〜200マイクロメートルとしたのは、具体的な製造工程として、セラミックス基板1の凸状の上面頂部1aに耐熱性のあるガラスを印刷・軟化させており、その際のガラスの表面張力によって高精度の平面度を確保できるからである。なお、このグレーズ層2は薄膜形成しても良いものである。
The
仮に20マイクロメートル未満であると、セラミックス基板1の凸状上面頂部1aにおける粗度の影響を受けてしまうということや、グレーズガラスの結晶化により高精度の平面度を維持することが難しくなる。もっとも、セラミックス基板1の凸状上面頂部1aを研磨加工で高精度に仕上げればグレーズ層2も結果的には高精度の平面度を確保することができるが、しかしながら、この研磨工程は、非常に煩雑な手順で行わなければならず、歩留まりの低下に繋がったり、生産コストに跳ね返ったり、と、その製造時の弊害となっているため、研磨工程を不要とすることが極めて好ましい。
また、グレーズ層2の厚さdhが200マイクロメートルを越えると、蓄熱等により、温度コントロールが難しく熱応答性に問題が生じてしまい、高速でメディアWが搬送されてくる場合に不適となってしまう。
If it is less than 20 micrometers, it will be affected by the roughness of the convex top surface 1a of the
Further, if the thickness dh of the
発熱体3は、例えばポリシリコン等の薄膜抵抗体で単ドットの帯状に構成され、グレーズ層2上面に薄膜形成されている。
The
電極4は、第1電極41と、第2電極42とを備えてなる。
第1電極41は、電極端子43を設けた所要幅のフレキシブル基板であり、放熱板6の底面に、この電極端子43が位置するように配設されると共に、放熱板6とセラミックス基板1の長手方向の側面に密着するように引き回され、セラミックス基板1の凸状の上面頂部1aの立ち上がり基端である基部に、終端部が当接されている。
The
The first electrode 41 is a flexible substrate having a required width provided with electrode terminals 43. The first electrode 41 is disposed on the bottom surface of the
第2電極42は、導電性を有する部材で、第1電極41の終端部と発熱体3の長手方向の端部とを、その端部略全域に亘って電気的に接続されるように薄膜形成されている。なお、この第1電極41と、第2電極42は、対向するように設けられた一対で構成される。
The second electrode 42 is a conductive member, and is a thin film so that the terminal portion of the first electrode 41 and the end portion in the longitudinal direction of the
保護層5は、第2電極42と発熱体3とを被装するように薄膜形成されており、セラミックス基板1が、前記凸状の頂部1aに向かって漸次幅狭となるように所要角度傾斜面状に形成されていることから、この薄膜形成された保護層5が、それに沿って傾斜している。
The
次に、上記した本実施の形態にかかるサーマルヘッドAの製造法を説明する。
まず、放熱板6を略直方体状に形成し、その放熱板6の上に、上面がその放熱板6の長手方向に亘って凸状に形成されたセラミックス基板1を配置する。この凸状の上面は、上記したように、頂部1aに向かって漸次幅狭となるように所要角度傾斜させる。
そして、凸状の上面頂部1aの立ち上がり基端である基部に第1電極41の終端部を当接するように形成する。
Next, a method for manufacturing the thermal head A according to the above-described embodiment will be described.
First, the
And it forms so that the termination | terminus part of the 1st electrode 41 may contact | abut to the base which is a standup | rising base end of the convex upper surface top part 1a.
次いで、凸状の上面頂部1aにガラスを軟化・焼成してグレーズ層2を形成し、薄膜成膜装置を用いて、グレーズ層2上面に単ドットの発熱体3を薄膜形成し、第1電極41の終端部と前記発熱体3の端部とを電気的に接続するように第2電極42を薄膜形成し、さらに、第2電極42と発熱体3とを被装するように保護層5を薄膜形成する。なお、このグレーズ層2をも薄膜形成しても良いものである。
Next, the
以上のように構成された本実施の形態にかかるサーマルヘッドAは、サーマル印字・消去装置等に内装される。その使用時において、発熱体3に電力を印加して所要温度に上昇させると共に、いわゆる多ドットのサーマルヘッドによって印字されたPETリライトカード等のリライト可能なメディアWを、発熱体3の搬送方向に搬送させて、印字された情報を消去する。
The thermal head A according to the present embodiment configured as described above is built in a thermal printing / erasing device or the like. At the time of use, the
このように、本実施の形態にかかるサーマルヘッドAは、発熱体3の搬送方向の両端部略全域に亘って第2電極42を接続し、しかも、この第2電極42、保護層5、グレーズ層2、発熱体3を薄膜形成したことにより、研磨工程などの煩雑な製造工程を無くしつつ、発熱体3の温度分布が一様で熱応答性に優れたサーマルヘッドAになっている。すなわち、発熱体との電気的な接続をする電極部位を、その発熱体の搬送方向の両端部に設けて、電極部間の距離を小さくしたから、発熱体の長さ方向での温度分布を均一にすることができる。また、ヘッド長さ方向の両端部に電極及び電極からの引き回しパターンが無いので、端部まで、均一に応答性良く加熱することができ、外形サイズをコンパクトにすることができる。また、大型のウェハーで前工程を製造して、これを切断するようなケースでは、発熱体の長さ方向の両端部で電極部位や、電極の引き回しパターンを必要としないため、一つのフォトマスクなどで作成したウェハーから発熱体長さを任意に設定し、これを切断加工することで、所望した長さに適宜調整できる。また、グレーズ基板上面の凸状の頂面にグレーズ層を成形し、その上に発熱体を配置することで、硬質メディア等での双方向の搬送、いわゆる、ストレート・パスが可能となる。また、薄膜を使った保護膜とすることで、非常に熱応答性に優れたサーマルヘッドが提供できる。また、保護層に加え、グレーズ層と、発熱体と、第2電極をも薄膜形成したことで、メディアへの熱伝導効率を向上させつつ、小型軽量化を達成できる。また、保護層に加え、発熱体と、第2電極をも薄膜形成し、グレーズ層をガラスを軟化・焼成して形成したことで、メディアへの熱伝導効率を向上させつつ、小型軽量化を達成できる。また、グレーズ層の厚さを、20〜200マイクロメートルとしたことで、蓄熱性の機能と保護膜上のメディアとの摺動面の平坦性を容易に確保することができる。絶縁性を有する基板、例えばセラミックス基板上面の粗度がメディア摺動面としては不十分な粗度で仮に形成されていても、ガラスを軟化・焼成した時のグレーズ層の表面張力によって、グレーズ層上面が自然に高精度の平坦性を確保することができるので、研磨工程などの煩雑な製造工程を無くしつつ、歩留まりを向上させることができる。また、発熱体との電気的な接続をする第2電極を、その発熱体の搬送方向(短手方向)の両端部に形成し、保護膜、発熱体、第2電極を薄膜形成するから、電極部間の距離が小さくなり、したがって、発熱体の長さ方向での温度分布が均一な熱応答性に優れたサーマルヘッドを製造することができる。しかも、グレーズ基板上面の凸状の頂面にグレーズ層を薄膜形成またはガラスを軟化・焼成して形成し、その上に発熱体を配置することで、硬質メディア等での双方向の搬送、いわゆる、ストレート・パスが可能なサーマルヘッドを製造することができる。
As described above, the thermal head A according to the present embodiment connects the second electrode 42 over substantially the entire area of both ends in the transport direction of the
以上、本実施の形態にかかるサーマルヘッドを説明したが、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、種々変形実施が可能である。 The thermal head according to this embodiment has been described above. However, the above-described embodiment shows an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and various modifications are made. Is possible.
A サーマルヘッド
1 セラミックス基板
1a 頂部
2 グレーズ層
3 発熱体
4 電極
41 第1電極
42 第2電極
43 電極端子
5 保護層
6 放熱板
dh グレーズ層の厚さ
h 第1電極と保護層頂部との段差
W メディア
A
Claims (16)
前記電極は、
前記発熱体のメディア搬送方向の両端部の略全域に亘って前記発熱体に接続される第2電極と、
前記第2電極の前記メディア搬送方向の両端部の略全域にわたって前記第2電極に接続され、かつ前記基板上から前記放熱板の側面から底面にわたって配置され、フレキシブル基板で構成される第1電極とを具備する
ことを特徴とするサーマルヘッド。 On a glaze substrate composed of an insulating substrate provided on a substantially rectangular heat sink and a glaze layer formed on the substrate, a single-dot belt-shaped heating element, and the heating element A thermal head for batch heating comprising a structure provided with an electrode for applying electric power,
The electrode is
A second electrode connected to the heating element over substantially the entire area of both ends of the heating element in the medium conveying direction;
A first electrode that is connected to the second electrode over substantially the entire area of both ends of the second electrode in the medium conveyance direction, and that is disposed from the substrate to the bottom surface of the heat sink, and is configured by a flexible substrate; With
Thermal head characterized by that.
前記基板は、前記放熱板の前記メディア搬送方向と直交する方向に亘って上面が凸状に形成されており、The substrate has a top surface formed in a convex shape over a direction orthogonal to the media transport direction of the heat sink,
前記グレーズ層は、前記基板の前記凸状の上面頂部に形成された薄膜であることを特徴とする請求項1に記載のサーマルヘッド。The thermal head according to claim 1, wherein the glaze layer is a thin film formed on a top of the convex upper surface of the substrate.
前記凸状の頂部に薄膜であるグレーズ層を形成し、
前記グレーズ層上面に単ドットの薄膜である発熱体を形成し、
前記凸状の上面頂部の立ち上がり基端である基部に、フレキシブル基板で構成された第1電極の終端部を当接するように形成し、
前記第1電極の終端部と前記発熱体の端部とを電気的に接続するように第2電極を薄膜形成し、
前記第2電極と前記発熱体とを被装するように保護層を薄膜形成し、
てなることを特徴とする一括加熱用のサーマルヘッドの製造方法。 On the substantially rectangular parallelepiped heat radiating plate, an insulating substrate having an upper surface formed in a convex shape over a direction orthogonal to the medium conveying direction of the heat radiating plate is formed,
Forming a glaze layer as a thin film on the convex top,
Forming a heating element that is a single-dot thin film on the upper surface of the glaze layer;
Forming the base portion which is the rising base end of the top surface of the convex shape so as to contact the terminal portion of the first electrode formed of a flexible substrate ,
Forming a second electrode in a thin film so as to electrically connect the terminal end of the first electrode and the end of the heating element;
Forming a thin protective layer so as to cover the second electrode and the heating element;
A method of manufacturing a thermal head for batch heating , characterized by comprising:
前記凸状の頂部に薄膜であるグレーズ層をガラスを軟化・焼成して形成し、
前記グレーズ層上面に単ドットの薄膜である発熱体を形成し、
前記凸状の上面頂部の立ち上がり基端である基部に、フレキシブル基板で構成された第1電極の終端部を当接するように形成し、
前記第1電極の終端部と前記発熱体の端部とを電気的に接続するように第2電極を薄膜形成し、
前記第2電極と前記発熱体とを被装するように保護層を薄膜形成し、
てなることを特徴とする一括加熱用のサーマルヘッドの製造方法。 On the substantially rectangular parallelepiped heat radiating plate, an insulating substrate having an upper surface formed in a convex shape over a direction orthogonal to the medium conveying direction of the heat radiating plate is formed,
Forming a glaze layer as a thin film on the convex top by softening and baking glass,
Forming a heating element that is a single-dot thin film on the upper surface of the glaze layer;
Forming the base portion which is the rising base end of the top surface of the convex shape so as to contact the terminal portion of the first electrode formed of a flexible substrate ,
Forming a second electrode in a thin film so as to electrically connect the terminal end of the first electrode and the end of the heating element;
Forming a thin protective layer so as to cover the second electrode and the heating element;
A method of manufacturing a thermal head for batch heating , characterized by comprising:
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