CN101927614B - 具有在柔性基板上的驱动器ic的热敏头单元和热敏打印机 - Google Patents
具有在柔性基板上的驱动器ic的热敏头单元和热敏打印机 Download PDFInfo
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Abstract
一种热敏头单元，包括：具有加热元件的头基板，该加热元件用作形成在头基板上的热敏头；柔性基板；驱动器IC，设置在柔性基板上，以驱动热敏头；以及散热装置，附接到头基板并附接到柔性基板，其中，驱动器IC和柔性基板彼此电连接，并且驱动器IC和头基板彼此电连接。
Description
技术领域
本文公开的内容涉及一种热敏头单元和一种热敏打印机。
背景技术
热敏打印机通过加热和驱动热敏头而打印图像。借助于具有这样一种热敏头和压印件(platen)的热敏打印单元，容易制造紧凑的热敏打印机，因为部件的数量相对而言少。由于上述原因，热敏打印机被广泛用在现金出纳机、可携带终端装置、ATM(自动取款机)等中。
热敏头通常与柔性基板相连，以便形成热敏头单元。然后，热敏头单元的柔性基板与热敏打印机的核心结构相连。通过柔性基板来执行对图像打印的控制。
在之前描述的用途中所使用的热敏打印机，要求具有数量少的部件并且按低成本制造。特别是，希望包括热敏头的热敏头单元可按低成本得到。
因此，可能希望提供一种热敏头单元，该热敏头单元通过减少构成热敏头单元的部件数量以及通过减少生产过程的步骤数量来按低成本制造。也可能希望的是，提供一种低成本热敏打印机，该低成本热敏打印机采用这样一种热敏头单元。
[专利文件1]公开号为No.2006-27290的日本专利申请
发明内容
本发明的总体目的是提供一种热敏头单元和一种热敏打印机，该热敏头单元和热敏打印机大体消除由相关的现有技术的限制和缺点引起的一个或多个问题。
根据实施例，一种热敏头单元包括：具有加热元件的头基板，该加热元件用作形成在头基板上的热敏头；柔性基板；驱动器IC，设置在柔性基板上，以驱动热敏头；以及散热装置，附接到头基板并附接到柔性基板，其中，驱动器IC和柔性基板彼此电连接，并且驱动器IC和头基板彼此电连接。
根据实施例，一种热敏打印机包括热敏头单元、压印辊以及纸张进给马达，其中，热敏头单元包括：具有加热元件的头基板，该加热元件用作形成在头基板上的热敏头；柔性基板；驱动器IC，设置在柔性基板上，以驱动热敏头；以及散热装置，附接到头基板并附接到柔性基板，其中，驱动器IC和柔性基板彼此电连接，并且驱动器IC和头基板彼此电连接。
根据至少一个实施例，热敏头单元按低成本制造，以提供便宜的热敏打印机。
附图说明
当结合附图阅读如下的详细描述时，本发明的其它目的和另外的特征将是显然的，在附图中：
图1是示出连接器型热敏头单元的构造的视图；
图2是连接器型热敏头单元的立体图；
图3是示出焊接型(solder-type)热敏头单元的构造的视图；
图4是焊接型热敏头单元的立体图；
图5是示出根据第一实施例的热敏头单元的构造的视图；
图6是根据第一实施例的热敏头单元的立体图；
图7是示出根据第一实施例的热敏打印机的构造的视图；
图8是示出根据第一实施例的柔性基板的构造的视图；
图9是示出根据第二实施例的热敏头单元的构造的视图；
图10是示出根据第三实施例的热敏头单元的构造的视图；
图11A和11B是示出在图10中表示的弹簧散热装置的第一实施例的视图；
图11C和11D是在图11A和11B中表示的弹簧散热装置的两种变化形式的立体图；
图12A和12B是示出在图10中表示的弹簧散热装置的第二实施例的视图；以及
图12C和12D是在图12A和12B中表示的弹簧散热装置的两种变化形式的立体图。
具体实施方式
下面，将通过参照附图描述实施例。
[第一实施例]
<热敏头单元>
下面，将描述第一实施例。首先描述热敏头单元。图1和图2示出了连接器型热敏头单元，在该连接器型热敏头单元中，热敏头通过连接器连接到柔性基板。
在这种热敏头单元中，加热元件设置在头基板101的表面101a上，该头基板101由陶瓷制成。加热元件产生热量，以在热敏纸张或类似物上形成图像。驱动器IC 102安装在头基板101上，以驱动加热元件(即，热敏头)，并且通过引线接合件(wire bonding)103电连接到头基板101。驱动器IC 102和引线接合件103的全部用IC保护部分104覆盖，该IC保护部分104由树脂材料制成。头基板101的端部连接到竖直定位的连接器105。柔性基板106借助连接器105与头基板101电连接。头基板101与连接器105相连之处的一部分用连接器终端保护部分107覆盖，该连接器终端保护部分107由树脂材料制成。由诸如铝之类的金属材料制成的散热装置108，通过双面胶粘带109附接到头基板101的背面(即，与表面101a相对的面)。而且，设置有由树脂材料制成的散热装置固定部分110，以将散热装置108固定到头基板101。
在具有以上描述的结构的热敏头单元中，驱动器IC 102位于头基板101上。对于这种构造，头基板101的尺寸往往很大，该头基板101由于将陶瓷用作其材料所以昂贵。这导致热敏头单元昂贵。
下面，将通过参照图3给出具有减小尺寸的头基板的热敏头单元的描述。这种热敏头单元有时被称作焊接型热敏头单元，因为该热敏头通过焊料连接。在这种热敏头单元中，如在以前描述的热敏头单元中那样，加热元件设置在头基板121的表面121a上，该头基板121由陶瓷制成。驱动器IC 122安装在印刷基板123上。驱动器IC 122和头基板121通过引线接合件124彼此连接。印刷基板123通过焊接连接到柔性基板125。驱动器IC 122和引线接合件124的全部用IC保护部分126覆盖，该IC保护部分126由树脂材料制成。印刷基板123通过焊接与柔性基板125相连之处的整个部分用FPC(柔性印刷线路板)保护部分127覆盖，该FPC保护部分127由树脂材料制成。
在具有以上描述的结构的热敏头单元中，头基板121和驱动器IC122通过引线接合件124连接。对于这种构造，设置有由不锈钢或类似材料制成的金属板128，以便防止由扭曲或类似变形造成的引线(wire)脱开。金属板128的一个表面通过双面胶粘带129连接到头基板121和印刷基板123。金属板128的另一个表面通过双面胶粘带130附接到散热装置131，该散热装置131由诸如铝之类的金属材料制成。而且，设置有由树脂材料制成的散热装置固定部分132，以将散热装置131固定到头基板121。
图4是示出热敏头单元的这样一种构造的例子的视图。该热敏头单元具有这样一种构造，其中IC保护部分126和FPC保护部分127集成为单一、整体结构。
下面，将通过参照图5给出本实施例的热敏头单元10的描述。在本实施例的热敏头单元10中，如在以前描述的热敏头单元中那样，加热元件200设置在头基板11的表面11a上，该头基板11由陶瓷制成。驱动器IC 12驱动形成在头基板11上的加热元件200，从而通过利用由加热元件200产生的热量，使得图像形成在诸如热敏纸张之类的记录介质上。驱动器IC 12安装在柔性基板13上，并且电连接到柔性基板13。驱动器IC 12和头基板11通过引线接合件14彼此电连接。驱动器IC 12和引线接合件14的全部用IC保护部分15覆盖，该IC保护部分15由树脂材料制成。头基板11和柔性基板13通过双面胶粘带16附接到散热装置17。而且，设置有由树脂材料制成的散热装置固定部分18，以将散热装置17固定到头基板11并且固定到柔性基板13。散热装置固定部分18的作用是辅助性的，因而仅在需要时才可能设置散热装置固定部分18。
在本实施例的热敏头单元10中，没有必要提供用于加强印刷基板和引线接合件的金属板，从而容易减小头基板11的尺寸。更具体地说，即使不使用金属板或类似物，也没有使引线接合件14脱开的危险，因为头基板11和柔性基板13附接到散热装置17。这消除了对于金属板或类似物的需要。热敏头单元因而可按低成本制造。
本实施例已经针对一个例子进行了描述，在该例子中，驱动器IC12和头基板11通过引线接合件14彼此连接。连接方法不受限于本例。驱动器IC 12和头基板11可以通过焊料或通过各向异性导电膜或类似物彼此连接。
<热敏打印机>
下面，将描述本实施例的热敏打印机。本实施例的热敏打印机构造成采用在图5中示出的本实施例的热敏头单元10。下面，将通过参照图6和图7给出本实施例的热敏打印机的描述。本实施例的热敏打印机包括压印辊(platen roller)21，该压印辊21压靠热敏头单元10的头基板11，打印纸张20插入在压印辊21和头基板11之间。热敏打印机还包括：压印件拆除探测开关22，用于探测压印辊21的拆除；纸张进给马达23，用于进给打印纸张20；头加压弹簧24，用于朝向压印辊21按压热敏头的头基板11；纸张探测传感器25；以及打印机控制基板31。
在本实施例的热敏打印机中，热敏纸用作打印纸张20。热敏纸由纸张进给马达23从热敏纸卷26供给到在压印辊21与头基板11之间的间隙。纸张探测传感器25是反射型光学传感器，它探测打印纸张20的存在和不存在。纸张进给马达23通过焊接连接到柔性基板13。打印机控制基板31连接到柔性基板13。具体地说，打印机控制基板31具有在其上安装的打印机控制IC 32、其它电子部件以及连接器33。打印机控制IC 32用作控制热敏打印机的控制电路。打印机控制基板31连接到柔性基板13，从而柔性基板13的终端部分13a插入到连接器33中。
头加压弹簧24位于热敏头单元10的散热装置17与板形部分27之间，该板形部分27是热敏打印机的底盘的一部分。板形部分27被固定地定位，并且头加压弹簧24在这样一个方向上施加力，以加宽板形部分27与散热装置17之间的间隙。相应地，使热敏头单元10的头基板11被压靠在压印辊21上。
下面，将通过参照图8给出本实施例的热敏头单元10的柔性基板13的描述。柔性基板13在其一个端部处具有终端部分13a，该终端部分13a用来与打印机控制基板31的连接器33相连接，并且在其另一个端部处具有终端部分13b，该终端部分13b用来与头基板11和散热装置17相连接。驱动器IC(未表示)设置在柔性基板13的背面。电子部件，如压印件拆除探测开关22和纸张探测传感器25，通过焊接附接到柔性基板13。柔性基板13在纸张进给马达23的终端部分23a处通过焊接连接到纸张进给马达23。
在本实施例的热敏打印机中，压印件拆除探测开关22和纸张探测传感器25直接连接到柔性基板13。而且，柔性基板13连接到纸张进给马达23的终端部分23a。对于这种布置，没有必要提供另一个印刷基板。
况且，采用可按低成本制造的热敏头单元。热敏打印机因而可按低成本制造。
[第二实施例]
下面，将描述第二实施例。图9是示出第二实施例的热敏头单元的构造的视图。
在本实施例的热敏头单元50中，如在第一实施例的热敏头单元10中那样，加热元件200设置在头基板51的表面51a上，该头基板51由陶瓷制成。驱动器IC 52驱动形成在头基板51上的加热元件200，并且安装在柔性基板53上。驱动器IC 52和柔性基板53彼此电连接。驱动器IC 52和头基板51通过引线接合件54彼此电连接。驱动器IC52和引线接合件54的全部用IC保护部分55覆盖，该IC保护部分55由树脂材料制成。头基板51通过双面胶粘带56附接到柔性基板53。柔性基板53通过双面胶粘带57还附接到散热装置58。而且，设置有由树脂材料制成的散热装置固定部分59，以将散热装置58固定到头基板51。散热装置固定部分59的作用是辅助性的，因而仅在需要时才可能设置散热装置固定部分59。
在本实施例的热敏头单元50中，如在第一实施例的热敏头单元10中那样，没有必要提供用于加强引线接合件的金属板，并且没有必要提供用来安装驱动器IC 52的印刷基板，从而容易减小头基板51的尺寸。热敏头单元因而可按低成本制造。
应该注意，本实施例的热敏头单元50可以用在第一实施例的热敏打印机中。除以上描述的那些构造之外的构造与第一实施例的构造相同或类似。
[第三实施例]
下面，将描述第三实施例。图10是示出第三实施例的热敏头单元的构造的视图。
在本实施例的热敏头单元70中，如在第一实施例的热敏头单元中那样，加热元件200设置在头基板71的表面71a上，该头基板71由陶瓷制成。驱动器IC 72驱动形成在头基板71上的加热元件200，并且安装在柔性基板73上。驱动器IC 72和柔性基板73彼此电连接。驱动器IC 72和头基板71通过引线接合件74彼此电连接。驱动器IC72和引线接合件74的全部用IC保护部分75覆盖，该IC保护部分75由树脂材料制成。纸张探测传感器76和打印机-控制-目的(printer-control-purpose)电子部件77安装在柔性基板73上。
打印机-控制-目的电子部件77可以包括压印件拆除探测开关、打印机控制IC，等等。在第一实施例中，电子部件，如用来控制热敏打印机的打印机控制IC 32，安装在打印机控制基板31上，如在图6中示出的那样。另一方面，在本实施例中，打印机控制IC和类似部件可以安装在柔性基板73上。对于这种布置，打印机控制基板是不必要的，从而热敏打印机可按低成本制造。如在以上已经描述的那样，本实施例的一个方面涉及打印机控制IC的布置，该打印机控制IC设置作为用来控制热敏打印机的控制电路。尽管有以上描述，但打印机控制IC仍然可以可选择地安装在打印机控制基板上。
在本实施例的热敏头单元70中，设置有弹簧散热装置78。弹簧散热装置78起到第一实施例的设置在热敏头单元10中的散热装置17的作用和头加压弹簧24的作用两者。弹簧散热装置78由诸如不锈钢之类的金属材料制成，并且按这样一种形状形成，从而起弹簧的作用。
弹簧散热装置78通过双面胶粘带79附接到头基板71和柔性基板73。而且，设置有由树脂材料制成的散热装置固定部分80，以将弹簧散热装置78固定到头基板71并且固定到柔性基板73。散热装置固定部分80的作用是辅助性的，因而仅在需要时才可能设置散热装置固定部分80。
弹簧散热装置78如此布置，使得其没有附接到头基板71的部分与在图7中示出的热敏打印机的底盘的板形部分27相接触。在这种设置下，头基板71适当地压靠压印辊，而不使用在图7中示出的头加压弹簧24。
图11A和11B是示出弹簧散热装置78的第一实施例的视图。图11A示出了从在图10中表示的方向A所看到的弹簧散热装置78。图11B示出了从在图10中表示的方向B所看到的弹簧散热装置78。
图11C和11D是在图11A和11B中表示的弹簧散热装置78的两种变化形式的立体图。如在图11C中示出的那样，弹簧散热装置78可以通过对金属板进行折叠而制造。可选择地，如在图11D中示出的那样，通过沿矩形区域的三个边切割金属板(该矩形区域位于板的中央处)并沿矩形区域的剩余边折叠中央部分而升起中央部分，可以制造弹簧散热装置78。
图12A和12B是示出弹簧散热装置78的第二实施例的视图。图12A示出了从在图10中表示的方向A所看到的弹簧散热装置78。图12B示出了从在图10中表示的方向B所看到的弹簧散热装置78。在这个例子中的弹簧散热装置78具有两个翅片，这两个翅片与在图7中示出的热敏打印机的底盘的板形部分27相接触。
图12C和12D是在图12A和12B中表示的弹簧散热装置78的两种变化形式的立体图。如在图12C中示出的那样，弹簧散热装置78可以通过折叠金属板的两个翅片而制造。可选择地，如在图12D中示出的那样，通过沿两个梯形区域的三个边切割金属板(所述两个梯形区域位于板的相应相对端部的附近)并沿梯形区域的剩余边折叠内部部分而升起所述内部部分，可以制造弹簧散热装置78。
在本实施例的热敏头单元70中，设置有弹簧散热装置78，该弹簧散热装置78既具有散热装置的功能又具有头加压弹簧的功能。这可进一步减少热敏打印机的部件数量。也可减少生产过程的步骤数量。因而可按低成本制造热敏打印机。
应该注意，本实施例的热敏头单元可以用在第一实施例的热敏打印机中。除以上描述的那些构造之外的构造与第一实施例的构造相同或类似。
而且，本发明不限于这些实施例，而是在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种变化和修改。
本申请基于在2009年6月19日向日本专利局提交的日本申请No.2009-146539的优先权，该优先权申请的全部内容通过引用而由此包括进来。
Claims (10)
1.一种热敏头单元，包括：
具有加热元件的头基板，该加热元件用作形成在头基板上的热敏头；
柔性基板；
驱动器IC，设置在柔性基板上，以驱动热敏头；以及
散热装置，附接到头基板并附接到柔性基板，
其中，驱动器IC和柔性基板彼此电连接，并且驱动器IC和头基板彼此电连接。
2.根据权利要求1所述的热敏头单元，其中，驱动器IC和头基板通过引线接合件、焊料以及各向异性导电膜的其中之一连接。
3.根据权利要求1所述的热敏头单元，还包括设置在柔性基板上的电子部件，其中，柔性基板和电子部件彼此电连接。
4.根据权利要求3所述的热敏头单元，其中，电子部件是纸张探测传感器和压印件拆除探测开关中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的热敏头单元，其中，散热装置用作弹簧。
6.一种热敏打印机，包括：
热敏头单元；
压印辊；及
纸张进给马达，
其中，热敏头单元包括：
具有加热元件的头基板，该加热元件用作形成在头基板上的热敏头；
柔性基板；
驱动器IC，设置在柔性基板上，以驱动热敏头；以及
散热装置，附接到头基板并附接到柔性基板，
其中，驱动器IC和柔性基板彼此电连接，并且驱动器IC和头基板彼此电连接。
7.根据权利要求6所述的热敏打印机，还包括：
控制基板；
控制电路，设置在控制基板上，以控制热敏打印机；以及
连接器，附接到控制基板，
其中，连接器连接到柔性基板的终端部分，以提供在柔性基板与控制电路之间的电连接。
8.根据权利要求6所述的热敏打印机，还包括控制电路，该控制电路设置在柔性基板上，以控制热敏打印机，其中，柔性基板和控制电路彼此电连接。
9.根据权利要求6所述的热敏打印机，其中，纸张进给马达的终端部分和柔性基板通过焊料彼此电连接。
10.根据权利要求6所述的热敏打印机，其中，散热装置用作弹簧，以将头基板压靠到压印辊上。
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