CN100339227C

CN100339227C - 热敏头

Info

Publication number: CN100339227C
Application number: CNB2005100064841A
Authority: CN
Inventors: 竹谷努
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2025-02-03
Also published as: CN1654219A; JP2005225053A

Abstract

本发明提供热敏头，在折回结构的公共电极上容易对公共压降进行补偿，能消除打印浓度不均。其具备：在垂直于通电方向的方向配置成列状的多个打印点部；在同一方向分别连接在这些多个打印点部上、且在该多个打印点部的排列方向具有特定规则性地排列的多个个别电极和公共电极；在打印点部的排列方向延伸与多个公共电极共通连接、且在其两端部具有供电点的公共线；具有与多个个别电极分别连接的多个开关元件、及将多个开关元件的接地端子按打印点部的排列方向顺序连接的接地线的驱动单元；给予开关元件的接地端子以地电压的接地焊盘；在接地线长边方向的两端设定连接开关元件的接地端子的非地接线区域，在该非地接线区域外，连接接地线和接地焊盘。

Description

热敏头

技术领域

本发明涉及如搭载在热转印式打印机上的热敏头。

背景技术

热敏头在散热性好的基板上具备例如由玻璃等高隔热材料形成的蓄热层、通过通电而发热的多个发热电阻、与各发热电阻个别导通连接的多个个别电极、与所有发热电阻导通连接的公共电极，通过将借助公共电极和个别电极而发热的发热电阻压接在被卷在墨带和压纸辊上的状态的被打印(印刷)物上来进行打印动作。公共电极和个别电极一般分别连接到发热电阻的电阻长方向的两端部，在该电阻长方向上布置在一直线上，但为了减小基板尺寸且将发热电阻布置在基板的端部，提出了如专利文献1所记载的将公共电极折回的结构。在这样的折回结构中，由一端部相互连接的两个发热电阻构成一个打印点部，一个发热电阻的另一端部与第1电极(个别电极)连接，另一个发热电阻的另一端与第2电极连接。各第2电极与在打印点部的排列方向相平行的方向上延长的公共电极连接，从公共电极的两端供电。

【专利文献1】日本特许第2519553号公报

【专利文献2】日本特开平6-47943号公报

【专利文献3】日本特开平6-71923号公报

近年来，期望头小型化且提高记录密度(高画质化)。为了提高记录密度，需要更高密度地排列多个打印点部，但若打印点部的数量增大，则公共电极变长，如图7所示，产生电压下降。特别是在从公共电极的两侧供电的折回结构的情况下，电压下降量在公共电极的两端小，电压下降量随着接近中央部而变大，流过各打印点部的电流量产生偏差。该电流量的偏差与各打印点部的发热量成比例，结果引起打印浓度不均。为了降低这样的公共压降，可以使公共电极的面积和厚度增大来减小公共电阻。

但是，头小型化与公共电极的面积增大化相反，若要实现头小型化，则不能确保大的公共电极面积，反之，若增大公共电极的面积，则头大型化。因此，不能减小公共电阻，难以减少由公共压降引起的打印浓度不均。如果要使各打印点部的发热量均匀，则必须如专利文献2和3所记载的那样，调整导电路径的电阻值，或者对复杂的施加能量控制进行控制。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而提出来的，其目的在于提供一种热敏头，其在折回结构的公共电极上容易进行对公共压降补偿，能消除打印浓度不均，并且小型化且提高记录密度(高画质化)。

本发明通过调整设置在每个个别电极上的开关元件的地压降量来补偿公共压降量(吸收电压变动)，着眼于对开关元件给予地电压的接地线和接地焊盘的连线位置。

也就是说，本发明的热敏头，具备：多个打印点部，被配置成列状；多个个别电极和公共电极，在同一方向分别连接在这些多个打印点部上、且在该多个打印点部的排列方向上具有特定的规则性地排列；公共线，在上述多个打印点部的排列方向上延伸而与多个公共电极共通连接、且在其两端部具有供电点；驱动单元，具有与上述多个个别电极分别连接的多个开关元件、及将这些多个开关元件的接地端子按上述打印点部的排列方向顺序连接的接地线；接地焊盘，对上述开关元件的接地端子赋予地电压；其特征在于，在上述接地线的长边方向的两端设定连接着上述开关元件的接地端子的非地接线区域，在该非地接线区域外，连接上述接地线和上述接地焊盘；上述驱动单元具有按上述多个打印点部的排列方向顺序连接在上述接地线上的多个外部连接端子，这些多个外部连接端子中，至少位于该排列方向的两端的外部连接端子为开放状态，通过其余的外部连接端子连接上述接地线和上述接地焊盘；被连接在上述各开关元件上的各电极焊盘，通过引线与上述各个别电极的电极焊盘侧的端部引线键合连接；上述多个个别电极被设置在上述多个打印点部的每个上，上述多个公共电极被设置在邻接的一对打印点部的每个上，并分别被布置在各一对的个别电极之间；上述各打印点部，具有与上述公共电极和个别电极相反的一端侧由导体相互连接的一对发热电阻；在上述邻接的一对打印点部处，在内侧相邻配置的2个发热电阻的另一端侧分别连接在公共电极的分支了的端部上，在外侧配置的2个发热电阻的另一端侧被连接在各个别电极上；此外，上述各个别电极的开关元件侧的端部的宽度被形成得比上述个别电极的与发热电阻相连接的端部的宽度要宽。

本发明的热敏头，具备：多个打印点部，被配置成列状；多个个别电极和公共电极，在同一方向分别连接在这些多个打印点部上、且在该多个打印点部的排列方向上具有特定的规则性地排列；公共线，在上述多个打印点部的排列方向上延伸而与多个公共电极共通连接、且在其两端部具有供电点；驱动单元，具有与上述多个个别电极分别连接的多个开关元件、及将这些多个开关元件的接地端子按上述打印点部的排列方向顺序连接的接地线；接地焊盘，对上述开关元件的接地端子赋予地电压；其特征在于，在上述接地线的长边方向的两端设定连接着上述开关元件的接地端子的非地接线区域，在该非地接线区域外，连接上述接地线和上述接地焊盘。

作为具体的结构，在驱动单元中具有对接地线按多个打印点部的排列方向顺序连接的多个外部连接端子。另外，优选这些多个外部连接端子之中，至少位于该排列方向的两端的外部连接端子为开放状态，通过其余的外部连接端子连接接地线和接地焊盘。根据该结构，由于两端的外部连接端子是什么也没连接的开放状态，所以即使连接有外部连接端子，接地线的两端也变成没有地接线的非地接线区域。

另外，作为其他具体的结构，在驱动单元中，在接地线的非地接线区域外，具备按多个打印点部的排列方向顺序连接的多个外部连接端子。另外，优选通过这些多个外部连接端子连接接地线和接地焊盘。

如上所述，多个个别电极和公共电极，在打印点部的排列方向上具有特定的规则性来排列。具体而言，优选多个个别电极和公共电极多个打印点部的每个都具备，在该多个打印点部的排列方向交替配置。或者，优选多个个别电极多个打印点部每个都具备，多个公共电极每邻接的一对打印点部都具备，分别布置在各一对的个别电极之间。

实际上，各打印点部具有由导体相互连接了一端侧的两个发热电阻，个别电极连接至该一个发热电阻的另一端侧，公共电极连接至另一个发热电阻的另一端侧。

发明的效果如下：

根据本发明，能得到在折回结构的公共电极上容易地补偿公共压降、能消除打印浓度不均的热敏头及其布线方法。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1所涉及的热敏头的俯视图。

图2是表示本发明实施方式1涉及的热敏头的个别电极侧的剖面图。

图3是表示本发明实施方式1涉及的热敏头的公共电极侧的剖面图。

图4是概要地表示驱动单元的构成的框图。

图5是说明接地线不具备非地接线区域的现有结构的、地压降的曲线图。

图6是说明接地线具备非地接线区域的本发明结构的、地压降的曲线图。

图7是说明公共压降的曲线图。

图8是表示本发明实施方式2涉及的热敏头的俯视图。

图9是概要地表示驱动单元的构成的框图。

具体实施方式

图1～图3示出了本发明实施方式1涉及的热敏头1。热敏头1在由Si和陶瓷材料、金属材料等形成的散热性好的基板2上具有如玻璃等隔热材料形成的蓄热层3，在该蓄热层3上具备多个发热电阻4，多个发热电阻4在图1的左右方向上隔开微小间隔地被布置成一列。各发热电阻4是使用Ta₂N或Ta-SiO₂等金属陶瓷材料在蓄热层3上整面地形成的电阻层4’的一部分，该表面被绝缘阻挡层5所覆盖着。绝缘阻挡层5例如由SiO₂、SiON、SiAlON等绝缘材料形成，规定各发热电阻4的平面定额尺寸(长度尺寸L、宽度尺寸W)。在邻接的发热电阻4之间，存在散热性基板2露出的间隙区α。在本实施方式中，由邻接的一对发热电阻4(4a、4b)形成一个打印点部D，多个打印点部D在与发热电阻4的通电方向相垂直的方向(图1的左右方向)上被布置成列状。

邻接的各一对发热电阻4a、4b相互的电阻长方向的一端部由平面コ字形的导体6连接，如图2所示，个别电极7连接至一个发热电阻4a的电阻长方向的另一端部，如图3所示，公共电极8连接至另一个发热电阻4b的的另一端部。该个别电极7和公共电极8对打印点部D在同一方向上连接，在打印点部D(发热电阻4)的排列方向保持特定的规则性来列队。在各个别电极7和公共电极8之间存在间隙区α，利用该间隙区α，个别电极7和公共电极8的宽度尺寸被规定成与发热电阻4的宽度尺寸W基本相同。

个别电极7设置在每个打印点部D上，在各发热电阻4a的通电方向(图1的上下方向)上延长而形成。该个别电极7在与发热电阻4a侧相反一侧的端部与驱动单元10连接。

公共电极8在每个邻接的两个打印点部D上设置，分别布置在设置在这两个打印点部D上的个别电极7之间。该公共电极8大致成Y字形，具有与邻接的两个发热电阻4a连接的コ字形部分、及从该コ字形部分起在发热电阻4a的电阻长方向相平行的方向上延长的直线部分。各公共电极8在与发热电阻4b侧相反一侧的端部与公共线9连接。公共线9在多个打印点部D的排列方向上延伸，与多个公共电极8共用连接，从在其长度方向(图1的左右方向)的两端设置的一对供电点9a供电。一对供电点9a分别与散热性基板2外的电源20连接。来自公共线9的电经各公共电极8而供应给所有的打印点部D。本实施方式的导体6、个别电极7和公共电极8形成为，各发热电阻4侧的端部覆盖在绝缘阻挡层5上。

上述导体6、个别电极7、公共电极8和公共线9例如由Cr、Ti、Ni、W等导电材料形成。虽然没有图示出，但在绝缘阻挡层5、导体6、个别电极7、公共电极8和公共线9之上，形成了耐磨损保护层，保护它们不与压纸辊接触等。

驱动单元10是用于对多个个别电极7分别进行通电控制的控制单元。图4是简要地表示驱动单元10的构成的框图。在驱动单元10中包括：设置在每个个别电极7上、且与该对应的个别电极7引线键合连接的多个电极焊盘(pad)11；设置在每个个别电极7上、且通过电极焊盘11对向对应的公共电极7的通电/非通电进行切换的多个开关元件(驱动IC)12；将多个开关元件12的接地端子在打印点部D的排列方向顺序连接的接地线13；及对接地线13在打印点部D的排列方向顺序连接的多个外部连接端子(电极焊盘)14。接地线13经多个外部连接端子14连接到与驱动单元10分开设置的接地焊盘15上，来自接地焊盘15的地电压赋予各开关元件12的接地端子。本实施方式具备7个外部连接端子14a～14g。在图1中，省略了开关元件12和接地线13，只图示出了电极焊盘11和外部连接端子14。而且，图1是简要示出热敏头1的结构的图，实际上，将各个别电极7和驱动单元10的电极焊盘11连接的引线16以约50μm左右非常小的间隔设置着。

上述构成的热敏头1是在多个开关元件12的地接线状态上具有特征的热敏头。以下，详细地说明接地线13、多个外部连接端子14和接地焊盘15的连接。

接地线13与公共线9一样，在与多个打印点部D的排列方向相平行的方向上延长而形成。7个外部连接端子14a～14g相对于该接地线13，在接地线13的长边方向(与多个打印点部D的排列方向相平行的方向)上隔开一定间隔d连接。

在本实施方式中，在接地线13的长边方向的两端，设定虽然连接着开关元件12的接地端子，但没有与接地焊盘15的接线的非地接线区域F，在该非地接线区域F外，连接接地线13和接地焊盘15，非地接线区域F是图4中带阴影的区域。具体来说，通过使上述外部连接端子14a～14g之中位于图1的左右方向的两端的外部连接端子14a、14g为开放状态(什么也不连接的状态)，使接地线13的两端为非地接线区域F。另外，使其余的外部连接端子14b～14f、即与接地线13的非地接线区域F外连接的外部连接端子14b～14f，通过引线键合分别连接到接地焊盘15上。这样，地接线(接地线13和接地焊盘15的接线)的两端位置成为外部连接端子14b、14f的位置。该两端位置配合公共线9上的公共压降量而适当地设定，以使流过各打印点部D的电流量基本均匀。

图5和图6是示出了在没有非地接线区域F时的情况下，测定接地线13上的地电压下降量(地压降量)的曲线图。

在现有技术这样的没有非地接线区域F的情况、即多个外部连接端子14a～14g全部连接到接地焊盘15上的情况下，由于从接地线13的一端到另一端之间以固定间隔有地接线位置，所以如图5所示，在接地线13上的地压降量变得基本均匀。因此，如论多个开关元件12上如何配置，都供应基本相等的地电压，在各个别电极7上施加基本相同的电压。

另一方面，在如本实施方式那样有非地接线区域F的情况、即将除两端的外部连接端子14a、14g以外的其余的外部连接端子14b、14f连接到接地焊盘15上的情况下，由于如图6所示，在接地线13的中央部(非地接线区域外)以固定间隔有地接线位置，所以地压降量变得基本均匀，但由于在接地线13的两端部(非地接线区域F)不存在地接线，所以地压降量随着离开最端部的接线位置而增大。因此，给予多个开关元件12的地电压变得在两端比中央小，随之，在两端部的打印点部D的个别电极7上，施加比中央部的打印点部D的个别电极7小的电压。

但是，如上所述，公共线9由图1的左右方向的两端的供电点9a供电。因此，公共线9的电压下降量(公共压降)如图7所示，在两端部的供电点位置小，随着从两端接近中央而变大。此时，若上述的地压降量(图6)在两端部增大，则位于端部的打印点部D被如下补偿：即使公共电极8侧的电压从中央附近的打印点部D增大，由于个别电极7侧的电压从中央附近的打印点部D减少，所以流过该打印点部D的电流量基本并不增加，流过全部打印点部D的电流基本一定。这样，若如上所述使两端的地压降量增大，则与进行了使在两端的公共压降量增大而使全体的公共压降量基本均匀的补偿的状态一样，可以调整流过打印点部D的电流量。而且，如图5所示，当地压降量基本均匀时，越是位于端部的打印点部D，公共电极8侧的电压越大，所以流过的电流量增大。

在如上所述的本实施方式1中，由于将除两侧的外部连接端子14a、14g以外的其余的外部连接端子14b、14f连接至接地焊盘15，所以接地线13的两端变成不存在地接线的非地接线区域F，两端附近的开关元件12的地压降量增大，流过两端附近的打印点部D的电流量被抑制。换而言之，由于将地接线的两端位置设定成两端附近的开关元件12的地压降量增大，所以可以使流过全部打印点部D的电流量基本均匀。如果如上所述流过各打印点部D的电流量变得基本均匀，则能够消除打印浓度不均，实现高画质打印。

图8和图9示出本发明实施方式2涉及的热敏头00。本实施方式2仅在接地线13的中央附近设置多个外部连接端子14，将全部的外部连接端子14连接到接地焊盘15。接地线13的两端没有设置外部连接端子，成为不存在地接线位置的非地接线区域F。换而言之，本实施方式2是从上述实施方式1的热敏头100中去除了与接地线13的两端连接而设置的外部连接端子14a、14g的结构。设置多个外部连接端子14的位置(地接线位置)配合公共线9上的公共压降量而适当设定，以使流过各打印点部D的电流量变得基本均匀。在图8和图9中，对与实施方式1相同的构成要素附加相同的符号。

根据本实施方式2，由于两端附近的开关元件12的地压降量比中央侧的开关元件12增大，所以也与实施方式1一样，流过各打印点部D的电流量能变得基本均匀，打印浓度不均被消除。

在以上各实施方式中，虽然在每临接的两个打印点部D上都具备公共电极8，但也可以每个打印点部D都具备公共电极8，在多个打印点部D的排列方向交替地布置个别电极7和公共电极8。而且，驱动单元10所具备的外部连接端子14的数量是任意的。

Claims

1.一种热敏头，具备：

多个打印点部，被配置成列状；

多个个别电极和公共电极，在同一方向分别连接在这些多个打印点部上、且在该多个打印点部的排列方向上具有特定的规则性地排列；

公共线，在上述多个打印点部的排列方向上延伸而与多个公共电极共通连接、且在其两端部具有供电点；

驱动单元，具有与上述多个个别电极分别连接的多个开关元件、及将这些多个开关元件的接地端子按上述打印点部的排列方向顺序连接的接地线；

接地焊盘，对上述开关元件的接地端子赋予地电压；

其特征在于，

在上述接地线的长边方向的两端设定连接着上述开关元件的接地端子的非地接线区域，在该非地接线区域外，连接上述接地线和上述接地焊盘；

上述驱动单元具有按上述多个打印点部的排列方向顺序连接在上述接地线上的多个外部连接端子，这些多个外部连接端子中，至少位于该排列方向的两端的外部连接端子为开放状态，通过其余的外部连接端子连接上述接地线和上述接地焊盘；

被连接在上述各开关元件上的各电极焊盘，通过引线与上述各个别电极的位于上述电极焊盘侧的端部引线键合连接；

上述多个个别电极被设置在上述多个打印点部的每个上，上述多个公共电极被设置在邻接的一对打印点部的每个上，并分别被布置在各一对的个别电极之间；

上述各打印点部，具有与上述公共电极和个别电极相反的一端侧由导体相互连接的一对发热电阻；在上述邻接的一对打印点部处，在内侧相邻配置的2个发热电阻的另一端侧分别连接在公共电极的分支了的端部上，在外侧配置的2个发热电阻的另一端侧被连接在各个别电极上；

此外，上述各个别电极的开关元件侧的端部的宽度被形成得比上述个别电极的与发热电阻相连接的端部的宽度要宽。