JPH02209256A - Edge surface type thermal head and its manufacture - Google Patents
Edge surface type thermal head and its manufactureInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はプリンターやファクシミリなどに用いられるサ
ーマルヘッドに関し、特に基板の端面に沿って記録媒体
が摺動して印字が行なわれる端面型サーマルヘッドに関
するものである。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a thermal head used in printers, facsimile machines, etc., and particularly to an edge-type thermal head in which printing is performed by sliding a recording medium along the edge of a substrate. It is related to.
端面型サーマルヘッドは感熱型、転写型又は発色ドツト
形式による階調用サーマルヘッドとして利用される。The end-face type thermal head is used as a thermal head for gradation using a heat-sensitive type, a transfer type, or a colored dot type.
（従来の技術）
端面型サーマルヘッドには、記録媒体が摺動する端面（
印字面）側の端部に沿って耐熱基板の一主表面に発熱体
を形成した形式のものが検討されている。(Prior art) An end face type thermal head has an end face (on which the recording medium slides).
A type in which a heating element is formed on one main surface of a heat-resistant substrate along the edge (printed surface) is being considered.
第６図はそのような端面型サーマルヘッドの一例を表わ
したものである。２はセラミック基板であり、その表面
にはガラス質のグレーズ層４が形成されている。グレー
ズ層４上には発熱体６が形成され、その上に電極８が形
成されている。発熱体６及び電極８上からは保護膜１０
が形成され、保護膜１０上には上基板１２が接着剤１４
により接着されている。接着剤１４としては一般にエポ
キシ樹脂が使用される。FIG. 6 shows an example of such an end face type thermal head. 2 is a ceramic substrate, on the surface of which a glassy glaze layer 4 is formed. A heating element 6 is formed on the glaze layer 4, and an electrode 8 is formed on it. A protective film 10 is placed over the heating element 6 and the electrode 8.
is formed, and the upper substrate 12 is coated with an adhesive 14 on the protective film 10.
It is glued by. Epoxy resin is generally used as the adhesive 14.
発熱体６は基板２の端部にまで形成されてその端面は空
気中に露出している。基板２の端面には感熱記録紙や、
熱転写紙と被記録体などの記録媒体１６がプラテンロー
ラにより押しつけられて矢印のように摺動し、印字が行
なわれる。The heating element 6 is formed up to the end of the substrate 2, and its end face is exposed to the air. The end surface of the substrate 2 is coated with thermal recording paper,
A recording medium 16 such as a thermal transfer paper and a recording medium is pressed by a platen roller and slides in the direction of an arrow to perform printing.
この端面型サーマルヘッドを製造するには、第７図に示
されるように、セラミック基板２の表面を被うグレーズ
層４上に発熱体６、電極８を形成し、保護膜１０を形成
し、その上に接着剤１４によって上基板１２を接着した
後、鎖線で示される位置１８で切断する。To manufacture this end face type thermal head, as shown in FIG. 7, a heating element 6 and an electrode 8 are formed on a glaze layer 4 covering the surface of a ceramic substrate 2, a protective film 10 is formed, After bonding the upper substrate 12 thereon with an adhesive 14, it is cut at a position 18 shown by a chain line.
（発明が解決しようとする課題）
第６図に示されるように、印字面においては発熱体６及
び電極８の端面が空気中に露出しているので、その露出
面から発熱体６及び電極８の酸化が起こる。また、記録
媒体１６に含まれるＮａやＣＱなどの不純物によって発
熱体６が腐食する。(Problem to be Solved by the Invention) As shown in FIG. 6, the end surfaces of the heating element 6 and the electrode 8 are exposed to the air on the printed surface, so the heating element 6 and the electrode 8 are exposed from the exposed surface. oxidation occurs. Furthermore, impurities such as Na and CQ contained in the recording medium 16 corrode the heating element 6 .
これにより発熱体６の抵抗値が変動したり、耐久性が劣
化する。This causes the resistance value of the heating element 6 to fluctuate and the durability to deteriorate.
鎖線１８の位置で切断することによって発熱体６やグレ
ーズ層４、基板２には微小なりラックが発生する。これ
らのクラックは熱処理によってなくすことができるが、
切断した状態では接着剤１４が存在しているため、熱処
理を行なうことができない。By cutting at the position of the chain line 18, minute racks are generated in the heating element 6, the glaze layer 4, and the substrate 2. These cracks can be eliminated by heat treatment, but
Since the adhesive 14 is present in the cut state, heat treatment cannot be performed.
鎖線１８の位置での切断は、上基板１２が接着された状
態で行なわれ、また、基板２を完全に切断するところま
で行なわれるため、切断機のブレードの消耗量が大きく
、生産性が悪くなる。さらに、切り込みの深さが深いた
め１発熱体６の欠ける割合が大きくなり、抵抗値が不安
定となる。Cutting at the position indicated by the chain line 18 is performed with the upper substrate 12 glued to it, and the substrate 2 is completely cut, so the blade of the cutting machine wears out a lot, resulting in poor productivity. Become. Furthermore, since the depth of the cut is deep, the proportion of one heating element 6 that is chipped increases, and the resistance value becomes unstable.
本発明は、印字面の端部に沿って耐熱基板の一主表面に
発熱体を形成した端面型サーマルヘッドにおいて、上記
の問題を解決することの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ものである。An object of the present invention is to provide a thermal head capable of solving the above-mentioned problems in an edge-type thermal head in which a heating element is formed on one main surface of a heat-resistant substrate along the edge of a printing surface, and a method for manufacturing the same. This is the purpose.
（課題を解決するための手段）
本発明の端面型サーマルヘッドでは、発熱体上及び発熱
体の電極上から耐熱基板の一主表面側から印字面にわた
って保護膜を形成する。(Means for Solving the Problems) In the end face type thermal head of the present invention, a protective film is formed over the heating element and the electrodes of the heating element, from one main surface side of the heat-resistant substrate to the printed surface.
本発明の製造方法は、以下の（Ａ）から（Ｄ）の工程を
含む。The manufacturing method of the present invention includes the following steps (A) to (D).
（Ａ）耐熱基板の一主表面に発熱体及び電極を形成する
工程。(A) Step of forming a heating element and an electrode on one main surface of a heat-resistant substrate.
（Ｂ）印字面となる端面が形成される部分に、耐熱基板
の厚さ方向の一部を残す深さの溝を形成する工程、
（Ｃ）耐熱基板の一主表面及び前記溝内に保護膜を形成
する工程。(B) Forming a groove deep enough to leave a portion of the thickness of the heat-resistant substrate in the portion where the end surface that will become the printing surface is formed; (C) Protecting one main surface of the heat-resistant substrate and within the groove. The process of forming a film.
（Ｄ）前記溝に沿って耐熱基板を分割する工程。(D) A step of dividing the heat-resistant substrate along the grooves.
（作用）
保護膜が発熱体上及び電極上で基板の一主表面側から端
面に渡って形成されているので、発熱体と電極が空気中
に露出せず、したがって、発熱体の酸化や不純物による
腐食は起こりにくくなる。(Function) Since the protective film is formed on the heating element and the electrodes from one main surface side of the substrate to the end surface, the heating element and electrodes are not exposed to the air, thus preventing oxidation of the heating element and impurities. corrosion is less likely to occur.
本発明のサーマルヘッドには上基板が設けられないので
、上基板接着用の接着剤も用いない。そのため、印字面
用の溝を形成した後でも、熱処理によって微小なりラッ
クをなくすことができる。Since the thermal head of the present invention is not provided with an upper substrate, no adhesive is used for bonding the upper substrate. Therefore, even after forming the grooves for the print surface, it is possible to eliminate minute racks by heat treatment.
印字面用の溝の深さは基板の一部までの深さである。し
たがって、ブレードで切断するとした場合でもブレード
の消耗量が少なくなり、また、発熱体が欠ける割合も小
さくなる。The depth of the groove for the printing surface is the depth to a part of the substrate. Therefore, even when cutting with a blade, the amount of blade wear is reduced, and the rate of chipping of the heating element is also reduced.
（実施例）
第１図及び第２図は一実施例を表わす。第２図は第１図
のＡ−Ａ ’線位置での断面図である。ただし、第１図
では保護膜の図示は省略されている。(Example) FIG. 1 and FIG. 2 represent one example. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA' in FIG. 1. However, in FIG. 1, illustration of the protective film is omitted.
第６図と同一の部分には同一の記号を用いる。The same symbols are used for the same parts as in FIG.
基板としては表面がガラス質のグレーズ層４で被われた
セラミック基板２を用いる。しかし、基板としては、ガ
ラス板など、他の基板を用いることもできる。A ceramic substrate 2 whose surface is covered with a glassy glaze layer 4 is used as the substrate. However, other substrates such as a glass plate can also be used as the substrate.
グレーズ層４上には発熱体６と電極８が形成されている
。電極８は発熱体６上に形成され、ともにパターン化さ
れている。発熱体６としては、膜厚が４０００人程度の
Ｔａ２ＮやＴａ−８ｉｎ、などの抵抗体層を用いる。電
極８としては膜厚が５００人程度のＮ ｉ Ｃｒ上に膜
厚が８０００人程度程度ｕを積層したものを用いる。A heating element 6 and an electrode 8 are formed on the glaze layer 4. Electrodes 8 are formed on the heating element 6 and are both patterned. As the heating element 6, a resistor layer of Ta2N, Ta-8in, or the like having a film thickness of about 4000 mm is used. The electrode 8 is made by laminating a layer of about 8,000 layers on a N i Cr layer of about 500 layers.
保護膜１０は発熱体６及び電極８上を被うように形成さ
れ、基板表面側から端面側に渡って形成されている。保
護膜１０としては、例えばＳｉ３Ｎ、を膜厚２μｍ程度
に形成したものを用いる。The protective film 10 is formed to cover the heating element 6 and the electrode 8, and extends from the front surface side of the substrate to the end surface side. The protective film 10 is made of Si3N, for example, and has a thickness of about 2 μm.
Ｓｉ、Ｎ４は耐摩耗性が高いので、記録媒体が印字面を
走行することに対するサーマルヘッドの耐摩耗性が改善
される。保護膜１０としては、他にＳｉ Ｃ，Ｔ ａ、
Ｏ，、Ｓ ｉ Ｏ，、Ｓ ｉ Ｏ，−Ｔ ａ、Ｏ，など
を用いることもできる。Since Si and N4 have high abrasion resistance, the abrasion resistance of the thermal head when the recording medium runs on the printing surface is improved. As the protective film 10, Si C, Ta,
O,, S i O,, S i O, -T a, O, etc. can also be used.
次に、第３図と第４図により本実施例の製造方法を説明
する。Next, the manufacturing method of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.
（Ａ）グレーズ層４付きのセラミック基板２の表面に抵
抗体層と電極層を積層して形成し、写真製版とエツチン
グによってパターン化を施して発熱体６と電極８を形成
する。第４図は第３図（Ａ）の平面図を表わしたもので
あり、第３図（Ａ）は第４図のｃ−ｃ’線位置での断面
図を表わしている。(A) A resistor layer and an electrode layer are laminated on the surface of a ceramic substrate 2 with a glaze layer 4, and patterned by photolithography and etching to form a heating element 6 and an electrode 8. 4 shows a plan view of FIG. 3(A), and FIG. 3(A) shows a sectional view taken along line cc' in FIG. 4. FIG.
（Ｂ）切断して印字面を形成するために、切断しようと
する位置に溝２０を形成する。溝２０の深さはグレーズ
層４の途中まで又はセラミック基板２の厚さの途中まで
である。溝２０を形成するには、ダイヤモンドブレード
による機械加工、又は写真製版とエツチングによる加工
を用いる。エツチングの際のエツチング液としてはフッ
酸などを用いる。(B) In order to cut to form a printed surface, a groove 20 is formed at the position to be cut. The depth of the groove 20 is up to the middle of the glaze layer 4 or to the middle of the thickness of the ceramic substrate 2. To form the grooves 20, machining with a diamond blade or photolithography and etching is used. Hydrofluoric acid or the like is used as the etching solution during etching.
（Ｃ）保護膜１０を形成する。保護膜１０は基板２の表
面側から溝２０の内面まで連続して形成される必要があ
るため、ステップカバレッジがよく。(C) Forming the protective film 10. Since the protective film 10 needs to be formed continuously from the surface side of the substrate 2 to the inner surface of the groove 20, step coverage is good.
また、低温で成膜が可能なプラズマＣＶＤ法が好ましい
、プラズマＣＶＤ法による保護膜としてはＳｉ、Ｎ４が
適する。In addition, Si and N4 are suitable for the protective film formed by the plasma CVD method, which is preferably a plasma CVD method that can be formed at a low temperature.
その後１例えば５００℃で１時間程度の熱処理を行なう
、この熱処理は発熱体６をアニールする機能と、溝２０
がダイヤモンドブレードによる機械加工により形成され
たときには加工歪層が発生するので、その加工歪層を除
去する機能を果たす。After that, a heat treatment is performed at, for example, 500°C for about one hour.This heat treatment has the function of annealing the heating element 6 and the groove 20.
When formed by machining with a diamond blade, a strained layer is generated, so it functions to remove the strained layer.
（Ｄ）その後、溝２０に沿って基板２を分割する。(D) After that, the substrate 2 is divided along the grooves 20.
（Ｅ）溝２ｏを形成するときに残した部分の基板２の面
取り加工を行なう。(E) Chamfer the portion of the substrate 2 left when forming the groove 2o.
以上の工程により、Ｂ−Ｂ’面を印字面とする端面型サ
ーマルヘッドが得られる。Through the above steps, an edge type thermal head having the BB' plane as the printing surface is obtained.
第５図は他の実施例とその製造方法を表わす。FIG. 5 shows another embodiment and its manufacturing method.
（Ａ）第４図に示されるような平面形状を持つ発熱体６
と電極８を基板２上のグレーズＷＪＪ上に形成した後、
切断部分にＶ型ブレード２２を使用して溝２４を形成す
る。溝２４の傾斜角θは０度から９０度の範囲であり、
例えば４５度ぐらいになるようにブレード２２を選択す
るのが好ましい。(A) Heating element 6 having a planar shape as shown in FIG.
After forming the electrode 8 on the glaze WJJ on the substrate 2,
A groove 24 is formed in the cut portion using a V-shaped blade 22. The inclination angle θ of the groove 24 is in the range of 0 degrees to 90 degrees,
For example, it is preferable to select the blade 22 so that the angle is about 45 degrees.
（Ｂ）保護膜１０を形成する。この場合、溝２４の傾斜
が緩やかであるので、保護膜１０のステップカバレッジ
が改善される。したがって、保護膜１０の成膜方法はプ
ラズマＣＶＤ法に限らず、スパッタリング法や蒸着法な
どでもよい。そして。(B) Forming the protective film 10. In this case, since the slope of the groove 24 is gentle, the step coverage of the protective film 10 is improved. Therefore, the method for forming the protective film 10 is not limited to the plasma CVD method, but may also be a sputtering method, a vapor deposition method, or the like. and.
保護膜１０の材質としてもＳｉ３Ｎ、の他に、一般にス
パッタリング法などで形成されるＳｉＣやＴａ、Ｏｓな
どを用いることもできる。In addition to Si3N, the material of the protective film 10 may also be SiC, Ta, Os, etc., which are generally formed by sputtering.
（Ｃ）溝２４で基板２を分割する。(C) The substrate 2 is divided by the grooves 24.
この実施例ではｏ ｐ／面が印字面となる。印字面は
分割された基板端面から傾いているので。In this embodiment, the op/plane is the printing surface. Because the printing surface is tilted from the edge of the divided board.
分割後の面取り加工が不要になる
また、第５図の実施例では溝２４を形成する際の発熱体
の欠けや加工歪層の発生が少なくなる。Chamfering after division becomes unnecessary, and in the embodiment shown in FIG. 5, the occurrence of chipping of the heating element and processing strain layer when forming the grooves 24 is reduced.
（発明の効果）
本発明の端面型サーマルヘッドでは、印字面において発
熱体及び電極が保護膜により被覆され、空気中に露出す
る部分がなくなるので、抵抗体の酸化は保護膜を通して
進行するものに限られることになり１発熱体寿命（耐パ
ルス特性）が改善される。また、記録媒体に含まれるＮ
ａやＣＱなどの不純物による腐食も防止される。(Effects of the Invention) In the edge-type thermal head of the present invention, the heating element and electrodes are covered with a protective film on the printing surface, and there is no part exposed to the air, so oxidation of the resistor progresses through the protective film. As a result, the life of one heating element (pulse resistance characteristics) is improved. In addition, N contained in the recording medium
Corrosion caused by impurities such as a and CQ is also prevented.
切断用の溝を形成し、保護膜を形成して印字面を形成し
た状態では、耐熱性の高い無機材料のみが存在すること
になるので、溝を形成するときの加工歪層を除去する高
温熱処理を行なうことができる。これにより、グレーズ
層や発熱体の加工歪層に発生している微小なりラックの
成長を防止して発熱体の劣化を減少させ、耐摩耗特性や
対パルス特性を改善することができる。When grooves for cutting are formed, a protective film is formed, and the printing surface is formed, only inorganic materials with high heat resistance are present, so high temperatures are required to remove the processed strain layer when forming the grooves. Heat treatment can be performed. Thereby, it is possible to prevent the growth of minute racks occurring in the glaze layer and the machining strain layer of the heating element, reduce deterioration of the heating element, and improve wear resistance and pulse resistance characteristics.
基板分割用の溝の深さが浅くてすみ、溝を機械的に加工
する場合でも発熱体の欠けの量を少なくすることができ
、また、ブレードの消耗量を減少させることができる。The depth of the groove for dividing the substrate can be small, and even when the groove is mechanically processed, the amount of chipping of the heating element can be reduced, and the amount of wear on the blade can be reduced.
分割用の溝を形成し、保護膜を形成し、熱処理を行なっ
た後に、複数のサーマルヘッドがつながった基板状態で
発熱体抵抗値の検査を行なうことができ、検査工程の量
産化が可能になる。これに対し、従来のように基板を切
断した後では基板がサーマルヘッド１本分に分割されて
しまい、基板の幅が狭くなって検査装置に装着すること
が困難になり、基板状態での抵抗値検査は困難であった
。After forming dividing grooves, forming a protective film, and performing heat treatment, the resistance value of the heating element can be tested on the board with multiple thermal heads connected, making it possible to mass-produce the testing process. Become. On the other hand, after cutting the board as in the past, the board is divided into pieces for one thermal head, making the width of the board narrow and making it difficult to mount it on the inspection equipment. Value testing was difficult.
そのため、基板を支持板に取りつけ、訃動用ＩＣを実装
した後でないと抵抗値の検査を行なうことができず、基
板状態での検査工程を入れることができなかった。ＩＣ
を実装した後の検査で欠陥が見つかればＩＣまでも無駄
になるので、製造歩留まりが低下していた。Therefore, the resistance value could not be tested until after the board was attached to the support plate and the motor vehicle IC was mounted, making it impossible to perform an testing process on the board. IC
If a defect is found during inspection after the IC is mounted, the IC will be wasted, resulting in a decrease in manufacturing yield.
【図面の簡単な説明】
第１図は一実施例を表わす平面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ ’線位置での断面図、第３図（Ａ）から同図（Ｅ
）は一実施例の製造方法を示す断面図、第４図は第３図
（Ａ）の平面図、第５図は（Ａ）から同図（Ｃ）は他の
実施例の製造方法を示す断面図、第６図は検討中の端面
型サーマルヘッドを示す断面図、第７図は同サーマルヘ
ッドを製造する途中工程を示す断面図である。
２・・・・・・セラミック基板、４・・・・・・ブレー
ス層、６・・・・・・発熱体、８・・・・・・電極、１
０・・・・・・保護膜、２０゜２４・・・・・・分割用
溝。[Brief explanation of the drawings] Figure 1 is a plan view showing one embodiment, and Figure 2 is A of Figure 1.
- Cross-sectional view at line A', from Figure 3 (A) to Figure 3 (E
) is a sectional view showing the manufacturing method of one embodiment, FIG. 4 is a plan view of FIG. 3(A), and FIG. 6 is a sectional view showing an end-face type thermal head under consideration, and FIG. 7 is a sectional view showing an intermediate step in manufacturing the same thermal head. 2...Ceramic substrate, 4...Brace layer, 6...Heating element, 8...Electrode, 1
0...Protective film, 20°24...Dividing groove.
Claims (2)
、発熱体上及び発熱体の電極上からは耐熱基板の一主表
面側から前記端部の端面にわたって保護膜が形成されて
おり、前記端部の端面に沿って記録媒体が摺動して印字
が行なわれる端面型サーマルヘッド。(1) A heating element is formed on one end of one main surface of the heat-resistant substrate, and a protective film is formed over the heating element and the electrode of the heating element from the one main surface side of the heat-resistant substrate to the end face of the end. An edge type thermal head in which printing is performed by sliding a recording medium along the end surface of the end portion.
ルヘッドの製造方法。 （Ａ）耐熱基板の一主表面に発熱体及び電極を形成する
工程、 （Ｂ）印字面となる端面が形成される部分に、耐熱基板
の厚さ方向の一部を残す深さの溝を形成する工程、 （Ｃ）耐熱基板の一主表面及び前記溝内に保護膜を形成
する工程、 （Ｄ）前記溝に沿って耐熱基板を分割する工程。(2) A method for manufacturing an end face type thermal head including the following steps (A) to (D). (A) Step of forming a heating element and an electrode on one main surface of the heat-resistant substrate; (B) Forming a groove deep enough to leave part of the thickness of the heat-resistant substrate in the part where the end surface that will become the printing surface is formed. (C) forming a protective film on one main surface of the heat-resistant substrate and within the groove; (D) dividing the heat-resistant substrate along the groove.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3243789A JPH02209256A (en) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | Edge surface type thermal head and its manufacture |
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| JP3243789A Pending JPH02209256A (en) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | Edge surface type thermal head and its manufacture |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH02209256A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04239655A (en) * | 1991-01-24 | 1992-08-27 | Rohm Co Ltd | Thermal head and its manufacturing method |
| JPH05221000A (en) * | 1991-03-29 | 1993-08-31 | Kyocera Corp | Thermal head ano production thereof |
| JP2010240876A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Toshiba Hokuto Electronics Corp | Thermal print head and method for manufacturing the same |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP3243789A patent/JPH02209256A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04239655A (en) * | 1991-01-24 | 1992-08-27 | Rohm Co Ltd | Thermal head and its manufacturing method |
| JPH05221000A (en) * | 1991-03-29 | 1993-08-31 | Kyocera Corp | Thermal head ano production thereof |
| JP2010240876A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Toshiba Hokuto Electronics Corp | Thermal print head and method for manufacturing the same |
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