CN100339225C - 热敏头、热敏头的布线方法、以及热敏头用驱动单元 - Google Patents

Abstract

提供能够容易地修正折叠结构的公共电极中公用电压下降量、能够消除打印浓度的不均匀的热敏头、热敏头的布线方法、以及热敏头用驱动单元。在具备多个打印点部、多个分离电极和公共电极、公用线、驱动单元以及接地焊盘的热敏头中，还具有可选择接地线的两端区域的多个不同的连线位置而自由地与接地焊盘连接的接地线端部调整部，通过该接地线端部调整部确定接地线与接地焊盘的连线的两端位置。

Description

热敏头、热敏头的布线方法、以及热敏头用驱动单元

技术领域

本发明涉及搭载在例如热转印型打印机上的热敏头、热敏头的布线方法，以及热敏头用驱动单元。

背景技术

热敏头在散热性好的基板上具有例如由玻璃等高隔热材料制成的蓄热层、通过通电而发热的多个发热电阻、分别与各发热电阻导通连接的多个分离电极、以及与所有的发热电阻导通连接的公共电极，通过将通过公共电极和分离电极而发热的发热电阻压接在处于卷绕在色带和压纸卷筒上的状态的被打印物上，来进行打印动作。公共电极和分离电极一般分别与发热电阻的电阻长度方向的两端连接，配置在与该电阻的长度方向成一条直线上，但为了缩小基板的尺寸并将发热电阻配置在基板的端部，也提出了像专利文献1所记载的那样的折叠公共电极的结构的方案。在这样的折叠结构中，由一端互相连接的2个发热电阻构成一个打印点部，一个发热电阻的另一端与第1电极(分离电极)相连，另一个发热电阻的另一端与第2电极相连。各第2电极与在与打印点部的排列方向平行的方向延伸的公共电极相连，从公共电极的两端供电。

近年来，希望实现热敏头小型化和提高记录密度(高清晰化)。为了提高记录密度，需要以更高的密度排列多个打印点部，但如果增加打印点部的数量则会使公共电极变长，像图7所示那样产生电压下降。特别是在采用从公共电极的两侧供电的折叠结构的情况下，在公共电极的两端电压下降量较少，越靠近中央部位电压下降量越大，流经各打印点部的电流量不均匀。该电流量的不均匀与各打印点部的发热量成比例，结果引起打印浓度的不均匀。为了降低这样的公用电压下降，可以增加公共电极的面积或厚度使公共电阻减小。

但是，热敏头小型化与公共电极的面积增大是相反的，如果要实现热敏头小型化就不能确保公共电极的面积的增大，反之，如果增大公共电极的面积热敏头就大型化了，因此不能减小公共电阻，难以降低因公用电压下降而导致的打印浓度的不均匀。如果要使各打印点部的发热量均匀，就必须像例如专利文献2及3所记载的那样调整导电电路的电阻值，或者进行复杂的施加电能的控制。

[专利文献1]日本专利特许第2519553号公报

[专利文献2]日本专利特开平6-47943号公报

[专利文献3]日本专利特开平6-71923号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，目的是要获得一种能够容易地修正折叠结构的公共电极中公用电压下降、能够消除打印浓度不均匀的热敏头、热敏头的布线方法以及热敏头用驱动单元。

本发明设法通过调整每个分离电极中设置的开关元件的接地电压下降量来修正公用电压下降量(吸收电压变动)，着眼于给开关元件赋予接地电压的接地线与接地焊盘的连线位置。

即，本发明为一种热敏头，具备：多个打印点部，沿与通电方向正交的方向配置成列状；多个分离电极和公共电极，沿同一方向分别与该多个打印点部相连，并在该多个打印点部的排列方向上有特定的规则性地排列；公用线，沿多个打印点部的排列方向延伸并与多个公共电极共同连接，并在其两端具有供电点；驱动单元，具有多个分别与多个分离电极相连的开关元件、沿打印点部的排列方向依次连接各开关元件的接地端子的接地线、以及多个沿多个打印点部的排列方向依次与该接地线的长度方向的中央区域相连的外部连接端子；接地焊盘，对开关元件的接地端子赋予接地电压；其特征在于，具有可选择接地线的长度方向的两端区域的多个不同的连线位置而自由地与接地焊盘连接的接地线端部调整部，通过该接地线端部调整部确定接地线与接地焊盘的连线的两端位置。

多个外部连接端子优选为以第1间距连接到接地线的中央区域上，接地线端部调整部优选为由以比第1间距窄的第2间距连接到接地线的两端区域上的多个连接端子组形成。或者，接地线端部调整部优选为由以从中央区域一侧越往端部间隔越窄的间距连接到接地线的两端区域上的多个连接端子组形成。在这些方式中，通过将构成接地线端部调整部的连接端子组中的任一个连接到接地焊盘上，能够规定接地连线的两端的位置。另外，在使用多个接地线端部调整部的连接端子与接地焊盘连接的情况下，通过最边端位置的连接端子来确定接地连线的两端的位置。

实际上各打印点部具有2个一端用导体互相连接的发热电阻，分离电极与其中一个发热电阻的另一端相连，公共电极与另一个发热电阻的另～端相连。

上述多个分离电极和公共电极与打印点部的排列方向有特定的规则性地排列。具体而言，多个分离电极和公共电极优选为在多个打印点部的每个上都具备，沿该多个打印点部的排列方向交错地配置。或者优选为，多个分离电极在多个打印点部的每一个上都具有，多个公共电极在每一对相邻的打印点部上都具备，分别配置在各成对的分离电极之间。

本发明为一种热敏头的布线方法，所述热敏头具备：配置成列状的多个打印点部；多个分离电极和公共电极，沿同一方向分别与该多个打印点部相连，并在该多个打印点部的排列方向上有特定的规则性地排列；公用线，沿上述多个打印点部的排列方向延伸并与多个公共电极共同连接，并在其两端具有供电点；驱动单元，具有多个分别与上述多个分离电极相连的开关元件、沿上述打印点部的排列方向依次连接各开关元件的接地端子的接地线、以及多个沿上述多个打印点部的排列方向依次与该接地线的长度方向的中央区域相连的外部连接端子；接地焊盘，对上述开关元件的接地端子赋予接地电压；所述布线方法的特征在于，设置可选择多个不同的连线位置而自由地将上述接地线的两端区域与上述接地焊盘连接的接地线端部调整部，通过上述接地线端部调整部确定上述接地线与上述接地焊盘的连线的两端位置，以使流经上述多个打印点部的电流量大致均匀。

进而，本发明为一种热敏头用驱动单元，具备：多个开关元件，分别与热敏头的多个分离电极相连；接地线，沿热敏头的打印点部的排列方向依次连接各开关元件的接地端子；多个外部连接端子，作为用来连接该接地线与外部的接地焊盘的端子，沿打印点部的排列方向依次连接到该接地线的长度方向的中央区域上；其特征在于，具备可选择多个不同的连线位置而自由地将上述接地线的两端区域与上述接地焊盘连接的接地线端部调整部。

在上述热敏头用驱动单元中，优选为，多个外部连接端子以第1间距连接到接地线的中央区域上，接地线端部调整部由以比上述第1间距窄的第2间距连接到接地线的两端区域上的多个连接端子组形成。或者优选为，多个外部连接端子以一定的间距连接到接地线的中央区域上，接地线端部调整部由以从中央区域一侧越往端部间隔越窄的间距连接到接地线的两端区域上的多个连接端子组形成。接地线端部调整部可以配置在多个外部连接端子的两侧。

如果采用本发明，能够获得一种能够容易地修正折叠结构的公共电极中公用电压下降、能够消除打印浓度不均匀的热敏头、热敏头的布线方法以及热敏头用驱动单元。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的热敏头的俯视图。

图2是表示本发明的第1实施方式的热敏头的分离电极一侧的剖视图。

图3是表示本发明的第1实施方式的热敏头的公共电极一侧的剖视图。

图4是概略地表示驱动单元的结构的方框图。

图5是说明在接地连线上不具备非接地连线区域的以往的结构中接地电压下降量的曲线图。

图6是说明在接地连线上具备非接地连线区域的本发明的结构中接地电压下降量的曲线图。

图7是说明公用电压下降量的曲线图。

图8是表示本发明的第2实施方式的热敏头的俯视图。

图9是概略地表示驱动单元的结构的方框图。

具体实施方式

图1至图3表示本发明的第1实施方式的热敏头1。热敏头1在Si或陶瓷、金属材料等形成的散热性好的基板2上具有例如玻璃等隔热材料形成的蓄热层3，在该蓄热层3上具有从图1的左右方向以微小的间隔配置成一列的多个发热电阻4。各发热电阻4为用Ta₂N或Ta-SiO₂等金属陶瓷材料在整个蓄热层3上形成的电阻层4′的一部分，该表面用绝缘阻挡层5覆盖。绝缘阻挡层5用例如SiO₂、SiON、SiAlON等绝缘材料形成，用来规定各发热电阻4的平面的大小(长度尺寸L、宽度尺寸W)。相邻的发热电阻4之间存在散热性基板2露出的间隙区域α。在本实施方式中，由相邻的一对发热电阻4(4a、4b)形成1个打印点部D，多个打印点部D沿与发热电阻4的通电方向垂直的方向(图1的左右方向)配置成列状。

一对发热电阻4a、4b用平面コ字形的导体6将电阻长度方向的一端互相连接，如图2所示，一个发热电阻4a的电阻长度方向的另一端部与分离电极7相连，如图3所示，另一个发热电阻4b的另一端与公共电极8相连。该分离电极7和公共电极8在同一方向与打印点部D相连，在打印点部D(发热电阻4)的排列方向上有特定的规则性地排列。各分离电极7与公共电极8之间存在间隙区域α，该间隙区域α将分离电极7与公共电极8的宽度尺寸规定为与发热电阻4的宽度尺寸W大致相同。

分离电极7设置在每一个打印点部D上，沿各发热电阻4a的电阻长度方向较长地延伸而形成。该分离电极7在与发热电阻4a一侧相反的一侧的端部与驱动单元10相连。

公共电极8设置在每2个相邻的打印点部D上，分别设置在该2个打印点部D上设置的分离电极7之间。该公共电极8呈近似Y字形，具有与相邻的2个发热电阻4b连接的コ字形状部和从该コ字形状部沿发热电阻4b的电阻长度方向较长地延伸的直线部。各公共电极8在与发热电阻4b相反的一侧的端部与公用线9相连。公用线9沿多个打印点部D的排列方向延伸，与多个公共电极8共同连接，从设置在其长度方向(图1的左右方向)的两端的一对供电点9a供电。一对供电点9a分别与散热性基板2外的电源20相连。公用线9供给的电力通过各公共电极8提供给所有的打印点部D。本实施方式的导体6、分离电极7和公共电极8形成为，使各自靠发热电阻4一侧的端部覆盖在绝缘阻挡层5上。

上述导体6、分离电极7、公共电极8和公用线9用例如Cr、Ti、Ni、W等导电材料形成。虽然图中没有表示，但绝缘阻挡层5、导体6、分离电极7、公共电极8及公用线9上形成有用来保护它们不与压纸卷筒接触等的耐磨保护层。

驱动单元10为用来分别控制多个分离电极7的通电的控制单元。图4为简略地表示驱动单元10的结构的方框图。驱动单元10具有：分别设置在每个分离电极7上、与该对应的分离电极7引线接合连接的多个电极焊盘11，通过各分离电极7上设置的电极焊盘11切换向对应的分离电极7的通电/非通电的多个开关元件(驱动IC)12，与所有的开关元件12的接地端子连接的接地线13，以及以第1间距d1与该接地线13的长度方向的中央连接的多个外部连接端子(电极焊盘)14。接地线13通过多个外部连接端子14与与驱动单元10分离的接地焊盘15相连，来自接地焊盘15的接地电压被施加给各开关元件12的接地端子。本实施方式具备3个外部连接端子14a、14b、14c。在图1中省略了开关元件12和接地线13，仅表示了电极焊盘11和外部连接端子14。另外，图1为简略地表示热敏头1的结构的图，实际连接各分离电极7和驱动单元10的电极焊盘11的电线16以约为50μm左右的非常小的间隔设置。

在上述结构的热敏头中设置了分别位于上述外部连接端子14a、14c相邻的位置的接地线端部调整部21，可选择多个不同的连接位置而自由地与接地线13的两端区域相连。接地线端部调整部21由以第2间隔d2分别与接地线13的两端区域连接的4个连接端子21a～21d形成。第2间隔d2比上述外部连接端子14a～14c的间隔d1窄。该接地线端部调整部21通过多个连接端子21a～21d中的任一个连接端子与接地焊盘15引线接合连接。在本实施方式中连接端子21b与接地焊盘15连接。位于比与接地焊盘15连接的连接端子21b的接点更靠近端部的接地线13的区域，为不存在接地连线的非接地连线区域F。非接地连线区域F虽然不存在接地连线，但连接着连接端子21c、21d。图4对非连接区域F加阴影表示。

图5及图6表示接地线13中的电压下降量(接地电压下降量)。当在从接地线13的一端到另一端之间以一定的间隔设置接地连线的位置时(不具备非接地连线区域F时)，如图5所示接地电压的下降量大致均等，多个开关元件12不论如何配置都被供给大致相等的接地电压，各分离电极7上被施加大致相等的电压。而在由接地线端部调整部21规定接地连线的两端位置的情况下，由于在比该两端位置更靠近端部的接地线13上不存在接地连线，因此如图6所示，越离开最边端的连线位置，接地电压下降量越大。在接地线13的中央区域由于用多个外部连接端子14以一定的间隔接地连线，因此接地电压下降量大致均等。因此，施加到多个开关元件12上的接地电压两端比中间小，因此施加到两端部的打印点部D的分离电极7上的电压比施加到中央部的打印点部D的分离电极7上的电压小。

这里，上述公用线9中的电压下降量(公用电压下降量)如图7所示，在两端部的供电点位置电压下降量较小，从两端点越靠近中央电压下降量越大。因此，如果上述接地电压下降量(图6)在两端部增大，则在位于端部的打印点部D上，即使公共电极8一侧的电压比中央附近的打印点部D增大，分离电极7一侧的电压也比中央附近的打印点部D减小，因此获得了修正，使流过该打印点部D的电流量不怎么增大，流过所有的打印点部D的电流大致相等。这样地，如果增大两端的接地电压下降量，则可以与增大供电点附近的公用电压下降量来进行修正以使整个公用电压下降量成为大致均等的状态同样，来调整流过打印点部D的电流量。另外，由于如果像图5所示那样接地电压下降量大致均等，则越位于端部的打印点部D，公共电极8一侧的电压越大，因此流过的电流量也增大了。

优选地在组装工艺阶段根据制成的热敏头1的实际的公用电压下降量适当地规定接地连线的两端的位置，以使流过各打印点部D的电流量大致均匀。由于在热敏头的制造阶段中接地连线的最合适的两端位置不明确，因此如果像本第1实施方式这样设置可选择多个不同的连线位置而自由地与接地线13的两端区域相连的接地线端部调整部21，则扩大了接地连线的两端的位置的选择自由度，能够更加高精度并且容易地调整流经各打印点部D中的电流量。

图8及图9表示本发明的第2实施方式的热敏头。该第2实施方式具备接地线端部调整部31来取代接地线端部调整部21，所述接地线端部调整部31由5个从接地线13的中央区域越靠近两端区域间隔越窄地连接的连接端子31a～31e形成。接地线端部调整部31通过连接端子31b与接地焊盘15连接，接地线13的比与连接端子31b的连接点更靠近端部侧的区域为非接地连线区域F。非接地连线区域F为图9中加阴影的区域。除接地线端部调整部31以外的结构与第1实施方式相同，在如8及图9中，与第1实施方式相同的构成要素添加与图1相同的附图标记。

如果采用以上的各实施方式，由于通过接地线端部调整部21(31)限制接地连线的两端的位置，因此在接地线13的两端形成非接地连线区域F，两端附近的开关元件12的接地电压下降量比中央侧的开关元件12的接地电压下降量增大。因此可以使流经各打印点部D的电流量大致均匀，能够消除打印浓度的不均匀。并且，如果采用接地线端部调整部21(31)，由于是可选择多个不同的连接位置而自由地与接地线13的两端区域相连的结构，因此增大了接地连线的两端位置的选择自由度，能够更加高精度且容易地调整流经各打印点部D的电流量。

虽然在第1实施方式中接地线端部调整部21具备4个连接端子21a～21d，在第2实施方式中接地线端部调整部31具备5个连接端子31a～31e，但形成接地线端部调整部21、31的连接端子的数量是任意的。并且，与接地线13的中央区域连接的外部连接端子14的数量也是任意的。

虽然在以上的各实施方式中每相邻的2个打印点部D具备公共电极8，但也可以是每个打印点部D具备公共电极8，将分离电极7和公共电极8交错地配置在多个打印点部D的排列方向上。

Claims (13)

1.一种热敏头，具备：配置成列状的多个打印点部；多个分离电极和公共电极，沿同一方向分别与该多个打印点部相连，并在该多个打印点部的排列方向上有特定的规则性地排列；公用线，沿上述多个打印点部的排列方向延伸并与多个公共电极共同连接，并在其两端具有供电点；驱动单元，具有多个分别与上述多个分离电极相连的开关元件、沿上述打印点部的排列方向依次连接各开关元件的接地端子的接地线、以及多个沿上述多个打印点部的排列方向依次与该接地线的长度方向的中央区域相连的外部连接端子；接地焊盘，对上述开关元件的接地端子赋予接地电压；其特征在于，

还具有可选择上述接地线的长度方向的两端区域的多个不同的连线位置而自由地与上述接地焊盘连接的接地线端部调整部，通过该接地线端部调整部确定上述接地线与上述接地焊盘的连线的两端位置。

2.如权利要求1所述的热敏头，上述多个外部连接端子以第1间距连接到上述接地线的中央区域上，上述接地线端部调整部由以比上述第1间距窄的第2间距连接到上述接地线的两端区域上的多个连接端子组形成。

3.如权利要求1所述的热敏头，上述多个外部连接端子以一定的间距连接到上述接地线的中央区域上，上述接地线端部调整部由多个以从上述中央区域一侧越往端部间隔越窄的间距连接到上述接地线的两端区域上的连接端子组形成。

4.如权利要求2所述的热敏头，将构成上述接地线端部调整部的连接端子组中的某一个连接到上述接地焊盘上。

5.如权利要求3所述的热敏头，将构成上述接地线端部调整部的连接端子组中的某一个连接到上述接地焊盘上。

6.如权利要求1所述的热敏头，上述各打印点部具有2个一端用导体相连的发热电阻，上述分离电极与一个发热电阻的另一端相连，上述公共电极与另一个发热电阻的另一端相连。

7.如权利要求1所述的热敏头，上述多个分离电极和公共电极在上述多个打印点部的每一个上都具备，沿该多个打印点部的排列方向交错地配置。

8.如权利要求1所述的热敏头，上述多个分离电极在上述多个打印点部的每一个上都具备；上述多个公共电极在每相邻的一对打印点部上都具备，分别配置在各成对的分离电极之间。

9.一种热敏头的布线方法，所述热敏头具备：配置成列状的多个打印点部；多个分离电极和公共电极，沿同一方向分别与该多个打印点部相连，并在该多个打印点部的排列方向上有特定的规则性地排列；公用线，沿上述多个打印点部的排列方向延伸并与多个公共电极共同连接，并在其两端具有供电点；驱动单元，具有多个分别与上述多个分离电极相连的开关元件、沿上述打印点部的排列方向依次连接各开关元件的接地端子的接地线、以及多个沿上述多个打印点部的排列方向依次与该接地线的长度方向的中央区域相连的外部连接端子；接地焊盘，对上述开关元件的接地端子赋予接地电压；所述布线方法的特征在于，

设置可选择多个不同的连线位置而自由地将上述接地线的两端区域与上述接地焊盘连接的接地线端部调整部，通过上述接地线端部调整部确定上述接地线与上述接地焊盘的连线的两端位置，以使流经上述多个打印点部的电流量大致均匀。

10.一种热敏头用驱动单元，具备：多个开关元件，分别与热敏头的多个分离电极相连；接地线，沿热敏头的打印点部的排列方向依次连接各开关元件的接地端子；多个外部连接端子，作为用来连接该接地线与外部的接地焊盘的端子，沿上述打印点部的排列方向依次连接到该接地线的长度方向的中央区域上；其特征在于，

还具备可选择多个不同的连线位置而自由地将上述接地线的两端区域与上述接地焊盘连接的接地线端部调整部。

11.如权利要求10所述的热敏头用驱动单元，上述多个外部连接端子以第1间距连接到上述接地线的中央区域上，上述接地线端部调整部由以比上述第1间距窄的第2间距连接到上述接地线的两端区域上的多个连接端子组形成。

12.如权利要求10所述的热敏头用驱动单元，上述多个外部连接端子以一定的间距连接到上述接地线的中央区域上，上述接地线端部调整部由多个以从上述中央区域一侧越往端部间隔越窄的间距连接到上述接地线的两端区域上的连接端子组形成。

13.如权利要求10所述的热敏头用驱动单元，上述接地线端部调整部配置在上述多个外部连接端子的两侧。

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