CN113677535B - 热敏头以及热敏打印机 - Google Patents

Abstract

本公开的热敏头(X1)具备基板(7)、多个发热部(9)、电极(19)、焊盘(4)、驱动IC(11)以及焊丝(18)。多个发热部(9)位于基板(7)上，在主扫描方向上排列。电极(19)位于基板(7)上，分别与多个发热部(9)电相连。焊盘(4)位于基板(7)上，与电极(19)相连。驱动IC(11)驱动发热部(9)。焊丝(18)将驱动IC(11)和电极(19)相连。此外，本公开的热敏头(X1)具有多个焊盘(4)，至少一个是具有连接焊丝(18)的第1区域(E1)和分别连接多个探针的第2区域(E2)的多焊盘(16)。

Description

热敏头以及热敏打印机

技术领域

本发明涉及热敏头以及热敏打印机。

背景技术

以往，作为传真机或者视频打印机等的印刷设备，提出了各种热敏头。例如，已知有具备基板、多个发热部、电极、焊盘、驱动IC以及焊丝的热敏头。多个发热部位于基板上，在主扫描方向上排列。电极位于基板上，与多个发热部分别电相连。焊盘位于基板上，与电极相连。驱动IC驱动发热部。焊丝将驱动IC和电极相连。此外，该热敏头的焊盘具有连接焊丝的第1区域和连接探针的第2区域(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开昭61-192847号公报

发明内容

本公开的热敏头具备基板、多个发热部、电极、焊盘、驱动IC、以及焊丝。多个发热部位于基板上，在主扫描方向上排列。电极位于基板上，分别与多个发热部电相连。焊盘位于基板上，与电极相连。驱动IC驱动发热部。焊丝将驱动IC和电极相连。此外，本公开的热敏头具有多个焊盘，至少一个是具有连接焊丝的第1区域和分别连接多个探针的第2区域的多焊盘。该第2区域具有：连接第1探针的第3区域；以及连接第2探针的第4区域。

本公开的热敏打印机具备如上所述的热敏头、将记录介质输送到发热部上的输送机构、以及按压记录介质的压纸辊。

附图说明

图1是示出本公开的热敏头的概略的分解立体图。

图2是图1所示的热敏头的俯视图。

图3是图2所示的III-III线剖视图。

图4是将图1所示的热敏头的一部分放大示出的俯视图。

图5是将图1所示的热敏头的焊盘放大示出的俯视图。

图6是示出表示本公开的热敏打印机的概略的图。

图7是将其他热敏头的一部分放大示出的俯视图。

图8是将其他热敏头的焊盘放大示出的俯视图。

具体实施方式

<第1实施方式>

以下，参照图1～5对热敏头X1进行说明。图1概略地示出热敏头X1的结构，省略了保护层25、覆盖层27以及覆盖构件29。图2省略了保护层25、覆盖层27、覆盖构件29以及密封构件12而示出。此外，示出独立电极19和多焊盘16的位置关系的概略。

热敏头X1具备头基体3、连接器31、密封构件12、散热板1以及粘接构件14。在热敏头X1中，头基体3经由粘接构件14而位于散热板1上。头基体3通过从外部施加电压，使发热部9发热来在记录介质(未图示)上进行印刷。连接器31将外部与头基体3电连接。密封构件12将连接器31和头基体3接合。散热板1对头基体3的热进行散热。粘接构件14将头基体3和散热板1粘接。

散热板1是长方体形状。基板7位于散热板1上。散热板1例如包含铜、铁或铝等金属材料。

头基体3是长方体形状。构成热敏头X1的各构件位于头基体3的基板7上。头基体3按照从外部供给的电信号，在记录介质(未示出)上进行印刷。

连接器31与头基体3电连接，将头基体3和外部的电源电连接。连接器31具有多个连接器销(pin)8和收纳多个连接器销8的壳体10。多个连接器销8位于基板7的上下，夹持基板7。配置在上侧的连接器销8与头基体3的端子2(参照图2)电相连。

密封构件12设置为端子2以及连接器销8不露出在外部。密封构件12例如包含环氧类的热固化性的树脂、紫外线固化性的树脂或者可见光固化性的树脂。密封构件12使连接器31与头基体3的接合强度提高。

粘接构件14位于散热板1与头基体3之间，将头基体3和散热板1接合。关于粘接构件14，能够例示双面胶带、或者树脂性的粘接剂。

以下，使用图2～5对构成头基体3的各构件进行说明。

基板7是长方体形状。基板7具有一个长边7a、另一个长边7b、一个短边7c以及另一个短边7d。基板7例如包含氧化铝陶瓷等电绝缘性材料或者单晶硅等半导体材料等。

蓄热层13位于基板7上。蓄热层13具有基底部13a和隆起部13b。基底部13a遍及基板7的上表面的整个区域而配置，隆起部13b从基底部13a朝向上方突出。

隆起部13b配置为与一个长边7a相邻，沿着主扫描方向带状地延伸。隆起部13b的沿着副扫描方向的剖面形状是大致半椭圆。通过发热部9位于隆起部13b上，记录介质P(参照图6)通过压纸辊50的按压而良好地按压在位于发热部9上的保护层25。若例示基底部13a的厚度，则为15～40μm。若例示隆起部13b的厚度，则为15～90μm。

蓄热层13包含导热性低的玻璃，暂时蓄积在发热部9产生的热的一部分。因此，能够在不使发热部9的温度过度下降的情况下，缩短使发热部9的温度上升所需的时间，提高热敏头X1的热响应特性。蓄热层13例如通过以下的方法制作。首先，制作在玻璃粉末中混合适当的有机溶剂而得到的给定的玻璃膏。接着，通过以往公知的丝网印刷等，将玻璃膏涂敷在基板7的上表面，并对其进行烧成，由此能够制作。

电阻层15位于基板7的上表面以及蓄热层13的上表面。构成头基体3的各种电极位于电阻层15上。电阻层15被图案化为与构成头基体3的各种电极相同的形状。电阻层15具有在公共电极17与独立电极19之间露出有电阻层15的露出区域，各露出区域构成发热部9。多个发热部9在隆起部13b上在主扫描方向上排列。

为了便于说明，在图2中简化地记载了多个发热部9，但是例如以100dpi～2400dpi(dot per inch，每英寸点数)等密度配置。电阻层15例如包含TaN系、TaSiO系、TaSiNO系、TiSiO系、TiSiCO系或NbSiO系等电阻比较高的材料。发热部9在被施加电压时，通过焦耳发热而发热。

公共电极17具备主布线部17a、17d、副布线部17b以及引线部17c。公共电极17将多个发热部9和连接器31电连接。主布线部17a沿着基板7的一个长边7a延伸。副布线部17b分别沿着基板7的一个短边7c以及另一个短边7d延伸。引线部17c从主布线部17a朝向各发热部9独立地延伸。主布线部17d沿着基板7的另一个长边7b延伸。

多个独立电极19将发热部9和驱动IC11之间电连接。此外，独立电极19将多个发热部9划分为多个组，将各组的发热部9和与各组对应地设置的驱动IC11电连接。在独立电极19的端部设置有焊盘4。焊盘4经由焊丝18与配置在上方的驱动IC11电连接。

多个IC-连接器连接电极21具备信号电极21a和接地(ground)电极21b。多个IC-连接器连接电极21将驱动IC11和连接器31之间电连接。与各驱动IC11连接的多个IC-连接器连接电极21包含具有不同的功能的多个布线。信号电极21a向驱动IC11发送各种信号。

接地电极21b被独立电极19、信号电极21a以及公共电极17的主布线部17d包围。接地电极21b保持在0～1V的接地电位。

为了将公共电极17、独立电极19、IC-连接器连接电极21以及接地电极21b与连接器31连接，端子2设置在基板7的另一个长边7b侧。端子2与连接器销8对应地配置，连接器销8与端子被连接。

多个IC-IC连接电极26将相邻的驱动IC11电连接。多个IC-IC连接电极26分别与IC-连接器连接电极21对应地配置，将各种信号传递到相邻的驱动IC11。

构成上述的头基体3的各种电极例如能够通过以下的方法制作。首先，在蓄热层13上，例如通过溅射法等以往公知的薄膜形成技术依次层叠构成各电极的材料层。接着，使用以往公知的光刻等将层叠体加工为给定的图案，由此能够制作。另外，构成头基体3的各种电极也可以通过相同的工序同时制作。

如图2所示，驱动IC11与多个发热部9的各组对应地配置。驱动IC11通过焊丝18与独立电极19的另一个端部和IC-连接器连接电极21的一个端部连接。驱动IC11具有控制各发热部9的通电状态的功能。

驱动IC11以与独立电极19、IC-IC连接电极26以及IC-连接器连接电极21连接的状态被覆盖构件29密封。覆盖构件29能够包含环氧树脂或者硅酮树脂等树脂。

如图3所示，在设置于基板7上的蓄热层13上，配置有覆盖发热部9、公共电极17的一部分以及独立电极19的一部分的保护层25。

保护层25对发热部9、公共电极17以及独立电极19的进行了覆盖的区域进行密封。保护层25保护热敏头X1免受由大气中包含的水分等的附着引起的腐蚀或者由与进行印刷的记录介质的接触引起的磨损。

保护层25能够使用SiN、SiO₂、SiON、SiC、或者类金刚石碳等来制作。保护层25可以由单层构成，也可以层叠这些层而构成。保护层25能够通过溅射法等或者丝网印刷等来制作。

此外，如图3所示，在基板7上设置有部分地覆盖公共电极17、独立电极19以及IC-连接器连接电极21的覆盖层27。覆盖层27覆盖公共电极17、独立电极19、IC-IC连接电极26以及IC-连接器连接电极21的大部分。由此，覆盖层27具有保护各种电极免受由与大气的接触引起的氧化、或者由大气中包含的水分等的附着引起的腐蚀的功能。

连接器31和头基体3通过连接器销8、接合构件23以及密封构件12固定。接合构件23位于端子与连接器销8之间。接合构件23例如是焊料、或者各向异性导电粘接剂等。在热敏头X1中，使用焊料作为接合构件23进行说明。

另外，也可以在接合构件23与端子2之间设置包含Ni、Au、或者Pd的镀敷层(未图示)。另外，在端子2与连接器销8之间，未必一定要设置接合构件23。在该情况下，使用夹(clip)式的连接器销8，用连接器销8夹持基板7，由此直接将端子2和连接器销8电连接即可。

密封构件12具有第1密封构件12a和第2密封构件12b。第1密封构件12a位于基板7的上表面。第2密封构件12b位于基板7的侧面以及下表面。第1密封构件12a密封连接器销8和各种电极，并且固定连接器销8和各种电极。第2密封构件12b增强连接器31与头基体3的接合。

使用图4、5对焊盘4进行详细说明。

焊盘4是具有第1区域E1和第2区域E2的多焊盘16。以下，在本实施方式中，将焊盘4作为多焊盘16进行说明。多焊盘16与独立电极19的端部连接，位于比独立电极19更靠基板7的另一个长边7b侧。多焊盘16通过焊丝18(参照图3)与驱动IC11电连接。

多焊盘16具有在主扫描方向上排列的焊盘列4A～4C。焊盘列4A～4C在副扫描方向上排列。焊盘列4A～4C从靠近发热部9(参照图2)的一侧开始，按照焊盘列4A、焊盘列4B、以及焊盘列4C的顺序排列。构成焊盘列4A、4B的多焊盘16在主扫描方向上分别位于构成焊盘列4C的多焊盘16之间。

如图5所示，多焊盘16具有第1区域E1、第2区域E2、第1窄幅部20、以及第2窄幅部22。此外，第2区域E2具有第3区域E3和第4区域E4。

第1区域E1是连接焊丝18的区域。第2区域E2是分别连接多个探针的区域。在本实施方式中，具有分别连接两个探针的第3区域E3和第4区域E4。第3区域E3是连接第1探针的区域。第4区域E4是连接第2探针的区域。

在俯视观察下，第1区域E1、第3区域E3、第4区域E4分别为矩形形状。第1区域E1、第3区域E3、第4区域E4的宽度W1(主扫描方向上的长度。以下相同)例如为40～110μm。第1区域E1的长度L1(副扫描方向上的长度。以下相同)、第3区域E3的长度L3以及第4区域E4的长度L4例如为50～150μm。

第1窄幅部20将第1区域E1和第2区域E2连接。更详细地，第1窄幅部20将第1区域E1和第4区域E4连接。第2窄幅部22将第3区域E3和第4区域E4连接。第1窄幅部20以及第2窄幅部22的宽度W2比第1区域E1以及第2区域E2的宽度W1窄。第1窄幅部20以及第2窄幅部22的宽度W2例如为20～90μm。第1窄幅部20的长度L5、第2窄幅部22的长度L6例如为10～30μm。

多焊盘16与独立电极19连接。构成多焊盘16的各部位从独立电极19开始按照第2区域E2、第1窄幅部20、以及第1区域E1的顺序配置。更详细地，构成多焊盘16的各部位从独立电极19开始按照第3区域E3、第2窄幅部22、第4区域E4、第1窄幅部20、以及第1区域E1的顺序配置。

因此，在俯视观察下，多焊盘16的与第1窄幅部20以及第2窄幅部22对应的部位是中间变细的形状。换言之，多焊盘16在与第1窄幅部20以及第2窄幅部22对应的部位具有切口。由此，在连接焊丝18、或者探针时，容易识别第1区域E1以及第2区域E2。即，能够将第1窄幅部20以及第2窄幅部22作为引线接合时以及探测时的标记使用。

如上所述，若看作在与第1窄幅部20以及第2窄幅部22对应的位置具有切口，则切口仅设置在多焊盘16的一个长边。由此，多焊盘16的面积不会因切口而变得过小，能够使焊丝18与第1区域E1的电连接稳定。

在此，热敏头X1在进行发热部9的电阻值测定、开路/短路检查、以及其他电检查时，将探针按压在第2区域E2而进行。此时，存在在第2区域E2上产生所谓的探针痕迹的情况。

近年来，对热敏头X1的电阻值管理的要求在提高，存在多次进行上述的检查的情况。例如，在第2区域E2仅具有第3区域E3的情况下，会使第1探针与第3区域E3连接而进行电检查，接下来，使第2探针也与第3区域E3连接而进行电检查。在该情况下，探针会多次与相同的第3区域E3连接，存在第3区域E3卷起而产生焊盘屑的情况。

相对于此，热敏头X1的多焊盘16具有连接焊丝18的第1区域E1和分别连接多个探针的第2区域E2。由此，多焊盘16会分别具有与焊丝连接的区域、与第1探针连接的区域、以及与第2探针连接的区域。因此，即使在进行多次的电阻值测定、开路/短路检查、以及其他电检查的情况下，也不易在多焊盘16产生卷曲。其结果是，热敏头X1不易破损。

此外，在多焊盘16中，第1区域E1位于比第2区域E2更靠驱动IC11的附近。换言之，第1区域E1位于比第2区域E2更靠基板7的另一个长边7b侧。

通过具有这样的结构，能够缩短第1区域E1与驱动IC11的距离。其结果是，能够缩短焊丝18的长度。因此，能够降低焊丝18的构件费用。此外，能够缩短引线接合的作业时间。

此外，在多焊盘16中，第4区域E4也可以位于比第3区域E3更靠第1区域E1侧。通过具有这样的结构，在第1探针进行热敏头X1的电气检查，第2探针进行热敏头X1的出厂前的电阻值检查的情况下，能够提高电阻值检查的精度。

接着，参照图6对热敏打印机Z1进行说明。

如图6所示，本实施方式的热敏打印机Z1具备上述的热敏头X1、输送机构40、压纸辊50、电源装置60、以及控制装置70。热敏头X1安装在设置于热敏打印机Z1的壳体(未图示)的安装构件80的安装面80a。另外，热敏头X1使其沿着与后述的记录介质P的输送方向S正交的方向即主扫描方向而安装在安装构件80。

输送机构40具有驱动部(未图示)和输送辊43、45、47、49。输送机构40用于将热敏纸、转印油墨的显像纸等记录介质P向图5的箭头S方向输送，并输送至位于热敏头X1的多个发热部9上的保护层25上。驱动部具有驱动输送辊43、45、47、49的功能，例如能够使用马达。输送辊43、45、47、49例如能够通过包含丁二烯橡胶等的弹性构件43b、45b、47b、49b覆盖包含不锈钢等金属的圆柱状的轴体43a、45a、47a、49a而构成。另外，虽然未图示，但是在向记录介质P转印油墨的显像纸等的情况下，在记录介质P与热敏头X1的发热部9之间，与记录介质P一起输送油墨膜。

压纸辊50具有将记录介质P按压在位于热敏头X1的发热部9上的保护层25上的功能。压纸辊50配置为沿着与记录介质P的输送方向S正交的方向延伸，两端部被支承固定为能够以将记录介质P按压在发热部9上的状态进行旋转。压印辊50例如能够通过包含丁二烯橡胶等的弹性构件50b覆盖包含不锈钢等金属的圆柱状的轴体50a而构成。

如上所述，电源装置60具有供给用于使热敏头X1的发热部9发热的电流以及用于使驱动IC11动作的电流的功能。如上所述，为了选择性地使热敏头X1的发热部9发热，控制装置70具有向驱动IC11供给控制驱动IC11的动作的控制信号的功能。

热敏打印机Z1一边在通过压纸辊50将记录介质P按压在热敏头X1的发热部9上的同时通过输送机构40将记录介质P输送到发热部9上，一边通过电源装置60以及控制装置70使发热部9选择性地发热，由此对记录介质P进行给定的印刷。另外，在记录介质P为显像纸等的情况下，通过将与记录介质P一起输送的油墨膜(未图示)的油墨热转印到记录介质P，进行向记录介质P的印刷。

使用图7对其他实施方式涉及的热敏头X2进行说明。另外，对于与热敏头X1相同的构件标注相同的符号，以下同样。

热敏头X2包含多焊盘16和单(single)焊盘28作为焊盘4。焊盘列4A包含多焊盘16。焊盘列4B、4C包含单焊盘28。

单焊盘28具有第1区域E1和第2区域E2。第1区域E1是连接焊丝18的区域。第2区域E2是连接第2探针的区域。即，单焊盘28的第2区域E2相当于多焊盘16的第4区域E4。单焊盘28的第2区域E2仅具有一个连接探针的区域。因此，单焊盘28的长度比多焊盘16的长度短。

热敏头X2的焊盘列4A包含多焊盘16，焊盘列4B、4C包含单焊盘28。通过具有这样的结构，能够缩短焊盘列4B、4C的副扫描方向上的长度。其结果是，能够使焊盘列4A、4B接近基板7的另一个长边7b。由此，能够使热敏头X2小型化。此外，能够缩短焊丝18(参照图3)的长度。因此，能够降低焊丝18的构件费用。此外，引线接合的作业时间变短。

此外，通过焊盘列4A包含多焊盘16，能够对热敏头X1进行第1探针以及第2探针的连接。

使用图8，对多焊盘316的其他方式进行说明。

多焊盘316具有第1区域E1、第2区域E2、第1窄幅部20、以及第2窄幅部22。此外，第2区域E2具有第3区域E3和第4区域E4。

第3区域E3的长度L3以及第4区域E4的长度L4比第1区域E1的长度L1长。第3区域E3的长度L3以及第4区域E4的长度L4例如是第1区域E1的长度L1的1.05～1.5倍。

第1窄幅部20的长度L5比第2窄幅部22的长度L6长。第1窄幅部20的长度L5例如是第2窄幅部22的长度L6的1.05～1.5倍。

多焊盘316在第1区域E1、第3区域E3以及第4区域E4的角部具有C面24。换言之，第1区域E1、第3区域E3、以及第4区域E4的角部被切除。由此，多焊盘316不易从蓄热层13(参照图3)剥离。另外，C面24能够通过制作多焊盘316时的印刷掩模的设计来制作。

在多焊盘316中，第3区域E3的长度L3以及第4区域E4的长度L4比第1区域E1的长度L1长。通过具有这样的结构，对探针的位置偏移容易容许。即，即使在探针产生位置偏移的情况下，探针与第3区域E3以及第4区域E4也容易连接。

另外，虽然示出了第3区域E3的长度L3以及第4区域E4的长度L4比第1区域E1的长度L1长的例子，但是也可以仅第3区域E3的长度L3比第1区域E1的长度L1长。此外，也可以仅第4区域E4的长度L4比第1区域E1的长度L1长。

此外，虽然未图示，但是第4区域E4的长度L4也可以比第3区域E3的长度L3短。通过具有这样的结构，能够使第3区域E3接近第1区域E1。由此，能够提高第1探测时的电检查的精度。即，能够使在第3区域E3测定的电阻值接近在第1区域E1测定的电阻值，提高检查的精度。

在该情况下，第4区域E4的长度L4例如是第1区域E1的长度L1的1.05～1.5倍。

此外，第1窄幅部20的长度L5也可以比第2窄幅部22的长度L6长。通过具有这样的结构，第1区域E1与第2区域E2的距离变远。由此，探针不易与第1区域E1接触，多焊盘316不易破损。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式，只要不脱离其主旨，就能够进行各种变更。例如，虽然示出了使用作为第1实施方式的热敏头X1的热敏打印机Z1，但是并不限定于此，也可以将热敏头X2用于热敏打印机Z1。

例如，虽然通过薄膜形成电阻层15，例示发热部9薄的薄膜头而进行了示出，但是并不限定于此。通过在对各种电极进行图案化后，厚膜形成电阻层15，从而也可以在发热部9厚的厚膜头使用本发明。此外，也可以仅在公共电极17与独立电极19之间设置电阻层15来形成发热部9。

此外，例示发热部9形成在基板7上的平面头而进行了说明，但是也可以在发热部9设置在基板7的端面的端面头使用本发明。

另外，密封构件12也可以包含与覆盖驱动IC11的覆盖构件29相同的材料。在该情况下，在印刷覆盖构件29时，还可以在形成密封构件12的区域也进行印刷，从而同时形成覆盖构件29和密封构件12。

符号说明

X1～X2：热敏头；

Z1：热敏打印机；

1：散热板；

2：端子；

3：头基体；

4：焊盘；

7：基板；

9：发热部；

11：驱动IC；

12：密封构件；

14：粘接构件；

16：多焊盘；

17：公共电极；

18：焊丝；

19：独立电极；

20：第1窄幅部；

21：IC-连接器连接电极；

22：第2窄幅部；

23：接合构件；

24：C面；

25：保护层；

27：覆盖层；

28：单焊盘；

31：连接器；

E1：第1区域；

E2：第2区域；

E3：第3区域；

E4：第4区域。

Claims (7)

1.一种热敏头，具备：

基板；

多个发热部，位于所述基板上，并在主扫描方向上排列；

电极，位于所述基板上，并分别与所述多个发热部电相连；

焊盘，位于所述基板上，并与所述电极相连；

驱动IC，使所述发热部驱动；以及

焊丝，将所述驱动IC和所述电极相连，

所述热敏头具有多个所述焊盘，至少一个所述焊盘是具有连接所述焊丝的第1区域、和分别连接多个探针的第2区域的多焊盘，

所述第2区域具有：

连接第1探针的第3区域；以及

连接第2探针的第4区域。

2.根据权利要求1所述的热敏头，其中，

所述焊盘在副扫描方向具有多个在所述主扫描方向上排列的焊盘列，

构成位于所述发热部的附近的焊盘列A的所述焊盘是所述多焊盘，

远离所述发热部而设置的焊盘列B是所述第1区域与所述探针的连接区域为一个的单焊盘。

3.根据权利要求1或2所述的热敏头，其中，

在副扫描方向上，所述多个焊盘各自的所述第3区域或所述第4区域的长度比所述第1区域的长度长。

4.根据权利要求1或2所述的热敏头，其中，

在副扫描方向上，所述多个焊盘各自的所述第1区域和所述第4区域相邻，

在副扫描方向上，所述多个焊盘各自的所述第4区域的长度比所述第3区域的长度短。

5.根据权利要求3所述的热敏头，其中，

所述焊盘具有：

将所述第1区域和所述第2区域连接的第1窄幅部；以及

将所述第3区域和所述第4区域连接的第2窄幅部，

在副扫描方向上，所述第1窄幅部的长度比所述第2窄幅部的长度长。

6.根据权利要求4所述的热敏头，其中，

所述焊盘具有：

将所述第1区域和所述第2区域连接的第1窄幅部；以及

将所述第3区域和所述第4区域连接的第2窄幅部，

在副扫描方向上，所述第1窄幅部的长度比所述第2窄幅部的长度长。

7.一种热敏打印机，具备：

权利要求1～6中任一项所述的热敏头；

输送机构，将记录介质输送到所述发热部上；以及

压纸辊，按压所述记录介质。

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