JP2011245762A - Thermal head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サーマルヘッドに関する。 The present invention relates to a thermal head.
従来、ファクシミリやビデオプリンタ等の印画デバイスとして、種々のサーマルヘッドが提案されている。例えば、特許文献1に記載のサーマルヘッドは、基板(セラミック基板)上に配列された複数の発熱部(発熱素子)を有するヘッド基体と、発熱部の配列方向に沿って延びており、この複数の発熱部に電流を供給するためのフレキシブル印刷配線板とを備えている。このフレキシブル印刷配線板は、発熱部の配列方向に沿って延びる配線導体を有している。この配線導体は、コネクタに接続され、このコネクタを介して外部の電源装置に電気的に接続されている。
Conventionally, various thermal heads have been proposed as printing devices such as facsimiles and video printers. For example, the thermal head described in
特許文献1に記載のサーマルヘッドでは、上記のように発熱部の配列方向に沿って延びる配線導体を介して、複数の発熱部に電流が供給されている。そのため、この配線導体では、コネクタとの接続部からの距離が離れるにつれて電圧降下が大きくなり、各発熱部に供給される電流の大きさにばらつきが生じることがあった。これにより、各発熱部の発熱温度がばらつき、サーマルヘッドによる印画濃度にむらが生じることがあるという問題があった。
In the thermal head described in
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、プリント配線板の配線導体における電圧降下を低減し、サーマルヘッドによる印画の濃度むらを低減することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to reduce a voltage drop in a wiring conductor of a printed wiring board and to reduce density unevenness of a print by a thermal head.
本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板および該基板上に配列された複数の発熱部を有するヘッド基体と、前記発熱部の配列方向に沿って延びており、前記発熱部に電流を供給するための多層プリント配線板とを備え、前記多層プリント配線板は、電気絶縁層を介して積層された第1プリント配線層および第2プリント配線層を有するとともに、前記発熱部の配列方向に沿って延びる一方の縁部に沿って配列され、前記発熱部に電気的に接続される複数の接続配線を有し、前記第1プリント配線層は、前記発熱部の配列方向に沿って延びる第1層低電位配線導体、および該第1層低電位配線導体を取り囲むように形成された第1層高電位配線導体を有し、前記第1層低電位配線導体は、該第1層低電位配線導体を外部の電源装置に電気的に接続するための低電位接続領域を有し、前記第1層高電位配線導体は、前記発熱部の配列方向に直交する方向における前記第1層低電位配線導体の両側にそれぞれ配置され、前記発熱部の配列方向に沿って延びる第1接続領域および第2接続領域を有するとともに、前記第1接続領域に形成され、前記第1層高電位配線導体を外部の電源装置に電気的に接続するための高電位接続領域を有し、前記第2プリント配線層は、前記発熱部の配列方向に沿って互いに離間して配列された複数の第2層低電位配線導体を有し、前記複数の接続配線は、前記第1層高電位配線導体の前記第2接続領域に接続された複数の第1接続配線、および前記第2層低電位配線導体に接続された複数の第2接続配線を有しており、前記第1接続配線を介して前記複数の発熱部を前記第1
層高電位配線導体の前記第2接続領域に電気的に共通して接続しているとともに、前記第2接続配線を介して前記複数の発熱部を前記複数の第2層低電位配線導体に電気的に共通して接続しており、前記複数の第2層低電位配線導体が、前記電気絶縁層を貫通する複数の導電接続体によって1つの前記第1層低電位配線導体に共通して接続されていることを特徴とするサーマルヘッド。
A thermal head according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a head base having a plurality of heat generating parts arranged on the substrate, and extends in the arrangement direction of the heat generating parts. A multilayer printed wiring board for supplying the multilayer printed wiring board, the multilayer printed wiring board having a first printed wiring layer and a second printed wiring layer laminated via an electrical insulating layer, and in the arrangement direction of the heat generating portions A plurality of connection wirings arranged along one edge extending along the edge and electrically connected to the heat generating portion, wherein the first printed wiring layer extends in the arrangement direction of the heat generating portions. A first-layer low-potential wiring conductor, and a first-layer low-potential wiring conductor formed so as to surround the first-layer low-potential wiring conductor; Wiring conductor to external power supply A low-potential connection region for air connection, and the first-layer high-potential wiring conductor is disposed on both sides of the first-layer low-potential wiring conductor in a direction orthogonal to the arrangement direction of the heat generating portions. , Having a first connection region and a second connection region extending along the arrangement direction of the heat generating portions, and formed in the first connection region, and electrically connecting the first layer high potential wiring conductor to an external power supply device Having a high potential connection region for connection, the second printed wiring layer has a plurality of second layer low potential wiring conductors spaced apart from each other along the arrangement direction of the heat generating portions, The plurality of connection wirings include a plurality of first connection wirings connected to the second connection region of the first layer high potential wiring conductor and a plurality of second connection wirings connected to the second layer low potential wiring conductor. And via the first connection wiring Said serial plurality of heat generating portions first
The plurality of heat generating portions are electrically connected to the plurality of second layer low potential wiring conductors via the second connection wiring, and are electrically connected in common to the second connection regions of the layer high potential wiring conductors. The plurality of second-layer low-potential wiring conductors are commonly connected to one first-layer low-potential wiring conductor by a plurality of conductive connectors that penetrate the electrical insulating layer. Thermal head characterized by being.
本発明の一実施形態に係る上記サーマルヘッドにおいて、前記第2プリント配線層は、前記第1層高電位配線導体の前記第1接続領域に対応する位置に、前記発熱部の配列方向に沿って延びる主配線部と、隣接する前記第2層低電位配線導体の間に、前記発熱部の配列方向に直交する方向に沿って延びる副配線部とを有する第2層高電位配線導体をさらに備え、前記主配線部は、前記電気絶縁層を貫通する複数の導電接続体によって前記第1層高電位配線導体の前記第1接続領域に接続されており、前記副配線部は、一端が、前記主配線部に接続され、他端が、前記電気絶縁層を貫通する導電接続体を介して前記第1層高電位配線導体の前記第2接続領域に接続されていてもよい。 In the thermal head according to an embodiment of the present invention, the second printed wiring layer is positioned along the arrangement direction of the heat generating portions at a position corresponding to the first connection region of the first layer high potential wiring conductor. A second-layer high-potential wiring conductor having a main wiring section extending and a sub-wiring section extending between the adjacent second-layer low-potential wiring conductors in a direction orthogonal to the arrangement direction of the heat generating sections; The main wiring portion is connected to the first connection region of the first-layer high-potential wiring conductor by a plurality of conductive connectors that penetrate the electrical insulating layer, and the sub-wiring portion has one end that is The other end may be connected to the second connection region of the first-layer high-potential wiring conductor via a conductive connection body that is connected to the main wiring portion and penetrates the electrical insulating layer.
また、本発明の一実施形態に係る上記サーマルヘッドにおいて、前記副配線部は、前記高電位接続領域から離れた位置に配置された前記副配線部ほど、幅が広くなっていてもよい。 In the thermal head according to an embodiment of the present invention, the sub-wiring portion may be wider as the sub-wiring portion is located farther from the high potential connection region.
また、本発明の一実施形態に係る上記サーマルヘッドにおいて、前記副配線部の配置密度は、前記高電位接続領域からの距離が離れるほど高くなっていてもよい。 In the thermal head according to an embodiment of the present invention, the arrangement density of the sub-wiring portions may increase as the distance from the high potential connection region increases.
本発明によれば、プリント配線板の配線導体における電圧降下を低減し、サーマルヘッドによる印画の濃度むらを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the voltage drop in the wiring conductor of the printed wiring board and reduce the density unevenness of the print by the thermal head.
以下、本発明のサーマルヘッドの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1および図2に示すように、本実施形態のサーマルヘッドXは、放熱体1と、放熱体1上に配置されたヘッド基体3と、ヘッド基体3に接続された多層プリント配線板5(以下、PWB5という)と、PWB5に接続されたコネクタ7とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of a thermal head of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the thermal head X of the present embodiment includes a
放熱体1は、板状に形成されており、平面視で長方形状を有している。この放熱体1は、例えば、銅またはアルミニウム等の金属材料で形成されており、後述するヘッド基体3の発熱部11で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱の一部を放熱する機能を有している。
The
放熱体1の上面には、両面テープや接着剤等(不図示)によってヘッド基体3が接着されている。ヘッド基体3は、平面視で長方形状の基板9と、基板9上に設けられ、基板9の長手方向に沿って配列された複数(図示例では56個)の発熱部11と、発熱部11に接続された電極配線13と、発熱部11の配列方向に沿って基板9上に並べて配置された複数(図示例では7個)の駆動IC15とを備えている。
A
基板9は、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料や単結晶シリコン等の半導体材料等によって形成されている。
The
基板9の上面には、蓄熱層17が形成されている。この蓄熱層17は、基板9の上面全体に形成された下地部17aと、複数の発熱部11の配列方向に沿って帯状に延び、断面が略半楕円形状の隆起部17bとを有している。この隆起部17bは、印画する記録媒体を、発熱部11上に良好に押し当てるように作用する。
A
また、蓄熱層17は、例えば、熱伝導性の低いガラスで形成されており、発熱部11で発生する熱の一部を一時的に蓄積することで、発熱部11の温度を上昇させるのに要する時間を短くし、サーマルヘッドXの熱応答特性を高めるように作用する。この蓄熱層17は、例えば、ガラス粉末に適当な有機溶剤を混合して得た所定のガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって基板9の上面に塗布し、これを高温で焼成することで形成される。
In addition, the
図2に示すように、蓄熱層17の上面には、電気抵抗層19が設けられている。この電気抵抗層19は、蓄熱層17と、電極配線13および後述するIC制御配線21との間に介在し、図1に示すように、平面視において、これらの電極配線13およびIC制御配線21と同形状の領域(以下、介在領域という)と、電極配線13の間から露出した複数(図示例では、56箇所)の領域(以下、露出領域という)とを有している。なお、図1では、この電気抵抗層19の介在領域は、電極配線13およびIC制御配線21で隠れている。また、電気抵抗層19の各露出領域は、上記の発熱部11を形成している。そして、この複数の露出領域(発熱部11)が、図1および図2に示すように、蓄熱層17の隆起部17b上に列状に配置されている。複数の発熱部11は、説明の便宜上、図1で簡略化して記載しているが、例えば、600dpi(dot per inch)等の密度で配置される。
As shown in FIG. 2, an
電気抵抗層19は、例えば、TaN系、TaSiO系、TaSiNO系、TiSiO系、TiSiCO系またはNbSiO系等の電気抵抗の比較的高い材料によって形成されている。そのため、電極配線13を介して発熱部11に電流が供給されたときに、ジュール発熱によって発熱部11が発熱する。
The
図1および図2に示すように、電気抵抗層19の上面(より詳細には、上記の介在領域の上面)には、電極配線13およびIC制御配線21が設けられている。これらの電極配線13およびIC制御配線21は、導電性を有する材料で形成されており、例えば、アルミニウム、金、銀および銅のうちのいずれか一種の金属またはこれらの合金によって形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
電極配線13は、各発熱部11に電流を供給するためのものである。この電極配線13は、各発熱部11に接続されており、基板9上の発熱部11が配列された側の縁部とは反対側の縁部に配置された電極配線パッド部13aで、後述するPWB5の第1接続配線29aおよび第2接続配線29bに半田等(不図示)を介して接続されている。これにより、各発熱部11は、電極配線13を介して後述するPWB5の第1接続配線29aおよび第2接続配線29bに電気的に接続されるように構成されている。
The
また、電極配線13は、複数の発熱部11を複数(図示例では7個)の群に分け、各群の発熱部11を、各群に対応して設けられた駆動IC15に接続している。この駆動IC15は、電極配線13の電極配線パッド部13aと、電極配線13における発熱部11との接続部との間の領域に接続されている。駆動IC15は、各発熱部11の通電状態を制御するためのものであり、内部に複数のスイッチング素子(不図示)を有する公知のものを用いることができる。駆動IC15は、各スイッチング素子がオン状態のときに通電状
態となり、各スイッチング素子がオフ状態のときに不通電状態となり、各発熱部11の通電状態を制御するようになっている。
The
図1に示すように、IC制御配線21は、一端部(図示例では左側の端部)が、基板9上の駆動IC15の配置領域に配置され、他端部(図示例では右側の端部)が、基板9上の発熱部11が配列された側の縁部とは反対側の縁部に配置されるように、帯状に延びている。そして、このIC制御配線21は、一端部が駆動IC15に接続されるとともに、他端部の制御配線パッド部21aが後述するPWB5の第3接続配線29cに半田等(不図示)を介して接続されている。IC制御配線21は、例えば、駆動IC15を動作させるための電源電流を供給したり、駆動IC15内のスイッチング素子のオン・オフ状態を制御するように駆動IC15を動作させるための電気信号を供給したりするためのものである。
As shown in FIG. 1, the
上記の電気抵抗層19、電極配線13およびIC制御配線21は、例えば、各々を構成する材料層を蓄熱層17上に、例えばスパッタリング法等の従来周知の薄膜成形技術によって順次積層した後、この積層体を従来周知のフォトエッチング等を用いて所定のパターンに加工することにより形成される。
The
PWB5は、図1〜図3に示すように、ヘッド基体3の複数の発熱部11の配列方向に沿って延びており、上記のようにヘッド基体3の電極配線13およびIC制御配線21に接続されている。PWB5は、電気絶縁層23を介して積層された第1プリント配線層25および第2プリント配線層27と、複数の発熱部11の配列方向に沿って配列された複数の接続配線29とを有している。なお、図3は、PWB5の背面図である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the PWB 5 extends along the arrangement direction of the plurality of
電気絶縁層23は、発熱部11の配列方向に沿って、発熱部11の配列方向における基板9の略全域に亘って帯状に延びている。電気絶縁層23は、電気絶縁性を有する樹脂からなり、第1プリント配線層25と第2プリント配線層27との間に介在することで、これらの間を電気的に絶縁している。この電気絶縁層23は、例えば、可撓性を有するポリイミド樹脂からなるフィルムや、硬質なガラスエポキシ樹脂によって形成することができる。
The electrical insulating
また、図2に示すように、電気絶縁層23の上面および下面には、第1プリント配線層25および第2プリント配線層27を被覆する保護層31が形成されている。この保護層31は、例えば、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等からなる電気絶縁性の樹脂で形成することができる。なお、図1および図3では、説明の便宜上、保護層31の図示を省略している。
Further, as shown in FIG. 2, a
第1プリント配線層25は、図1および図2に示すように、電気絶縁層23の上面に形成されており、第1層低電位配線導体33、第1層高電位配線導体35およびIC制御配線導体37を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first printed
第1層低電位配線導体33は、発熱部11の配列方向に沿って延びている。より詳細には、第1層低電位配線導体33は、電気絶縁層23の中央部から一方の端部(図1では上側の端部)に向って帯状に延びる第1領域33aと、他方の端部(図1では下側の端部)に向って帯状に延びる第2領域33bと、電気絶縁層23の中央部に配置され、第1領域33aと第2領域33bとを接続する第3領域33cとを有している。また、第1層低電位配線導体33は、後述するコネクタ7と接続される低電位接続領域33dを有している。
The first layer low
第1層高電位配線導体35は、第1層低電位配線導体33を取り囲むように形成されて
いる。より詳細には、第1層高電位配線導体35は、発熱部11の配列方向に直交する方向における第1層低電位配線導体33の両側に配置され、発熱部11の配列方向に沿って延びる第1接続領域35aおよび第2接続領域35bを有しており、第1接続領域35aおよび第2接続領域35bの一端部同士ならびに他端部同士が端部配線導体35cによって接続されている。また、第1層高電位配線導体35は、第1接続領域35aに形成され、後述するコネクタ7と接続される高電位接続領域35dを有している。
The first layer high
IC制御配線導体37は、第1層低電位配線導体33と第1層高電位配線導体35との間にL字状に延びており、発熱部11の配列方向に直交する方向する方向に延びるリード部37aと、発熱部11の配列方向に延びる制御配線接続部37bとを有している。リード部37aは、後述するコネクタ7と接続される信号接続領域37cを有している。
The IC
図2および図3に示すように、第2プリント配線層27は、電気絶縁層23の下面に形成されており、複数(図示例では5個)の第2層低電位配線導体39、および第2層高電位配線導体41を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the second printed
第2層低電位配線導体39は、発熱部11の配列方向に沿って互いに離間して配列されている。この複数の第2層低電位配線導体39は、第1層低電位配線導体33に対応する位置に配置されており、電気絶縁層23を貫通する複数の導電接続体43によって、1つの第1層低電位配線導体33に共通に接続されている。なお、電気絶縁層23を貫通する導電接続体43は、例えば、銅等の金属材料によって形成されており、図1および図3にて、その形成位置を“■”で示す。
The second layer low
第2層高電位配線導体41は、第1層高電位配線導体35の第1接続領域35aに対応する位置に、発熱部11の配列方向に沿って延びる主配線部41aと、隣接する第2層低電位配線導体39の間に、発熱部11の配列方向に直交する方向に沿って延びる4本の副配線部41bと、第1層高電位配線導体35の端部配線導体35cに対応する位置に、発熱部の配列方向に直交する方向に沿って延びる2本の端部配線部41cとを有している。
The second layer high
主配線部41aは、電気絶縁層23を貫通する複数の導電接続体43によって第1層高電位配線導体35の第1接続領域35aに接続されている。
The
副配線部41bは、一端が、主配線部41aに接続され、他端が、電気絶縁層23を貫通する導電接続体43を介して第1層高電位配線導体35の第2接続領域35bに接続されている。また、4本の副配線部41bは、略同じ幅を有している。
The
端部配線部41cは、電気絶縁層23を貫通する複数の導電接続体43によって第1層高電位配線導体35の端部配線導体35cに接続されている。
The
図1および図3に示すように、複数の接続配線29は、電気絶縁層23の下面に形成されており、発熱部11の配列方向に沿って延びるPWB5のヘッド基体3側の縁部(一方の縁部)に沿ってそれぞれ配列された複数の第1接続配線29a、複数の第2接続配線29bおよび複数の第3接続配線29cを有している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the plurality of connection wirings 29 are formed on the lower surface of the electrical insulating
図3に示すように、第1接続配線29aは、発熱部11の配列方向に直交する方向に帯状に延びており、一端が、電気絶縁層23を貫通する導電接続体43を介して、第1層高電位配線導体35の第2接続領域35bに接続されている。また、この第1接続配線29aの他端は、半田等(不図示)を介して、ヘッド基体3に設けられた電極配線13の電極配線パッド部13aに接続されている。
As shown in FIG. 3, the
第2接続配線29bは、発熱部11の配列方向に直交する方向に帯状に延びており、一端が、第2層低電位配線導体39に接続されている。また、この第2接続配線29bの他端は、半田等(不図示)を介して、ヘッド基体3に設けられた電極配線13の電極配線パッド部13aに接続されている。
The
本実施形態では、このように第1接続配線29aおよび第2接続配線29bをヘッド基体3に設けられた電極配線13に接続することにより、第1接続配線29aを介して複数の発熱部11を第1層高電位配線導体35の第2接続領域35bに電気的に共通して接続しているとともに、第2接続配線29bを介して複数の発熱部11を第2層低電位配線導体39に電気的に共通して接続している。
In the present embodiment, by connecting the
第3接続配線29cは、発熱部11の配列方向に直交する方向に帯状に延びており、一端が、電気絶縁層23を貫通する導電接続体43を介して、IC制御配線導体37の制御配線接続部37bに接続されている。また、この第3接続配線29cの他端は、半田等(不図示)を介して、ヘッド基体3に設けられたIC制御配線21の制御配線パッド部21aに接続されている。
The
第1プリント配線層25を構成する第1層低電位配線導体33、第1層高電位配線導体35およびIC制御配線導体37、第2プリント配線層27を構成する第2層低電位配線導体39および第2層高電位配線導体41、ならびに接続配線29は、導電性を有する材料で構成されており、例えば、銅箔等の金属箔、薄膜成形技術によって形成された導電性薄膜、または厚膜印刷技術によって形成された導電性厚膜によって形成することができる。また、金属箔や導電性薄膜によって形成される配線導体や接続配線は、例えば、これらをフォトエッチング等により部分的にエッチングすることによって所定のパターンに形成することができる。
The first layer low
コネクタ7は、第1層低電位配線導体33、第1層高電位配線導体35およびIC制御配線導体37を図示しない外部の電源装置および制御装置に接続するためのものであり、第1層低電位配線導体33の低電位接続領域33d、第1層高電位配線導体35の高電位接続領域35dおよびIC制御配線導体37の信号接続領域37cに接続されている。なお、図1および図2では、説明の便宜上、コネクタ7が配置される領域を破線で示す。
The
このコネクタ7が、図示しない外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続されると、第1層低電位配線導体33は、グランド電位(例えば0V〜1V)に保持された電源装置のマイナス側端子に電気的に接続され、第1層高電位配線導体35は、正電位(例えば20V〜24V)に保持された電源装置のプラス側端子に電気的に接続されるようになっている。これにより、駆動IC15のスイッチング素子がオン状態のとき、発熱部11に電流が供給され、発熱部11が発熱するようになっている。
When the
また、同様に、このコネクタ7が、図示しない外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続されると、駆動IC15を動作させるための電源電流、および駆動IC15内の各スイッチング素子のオン・オフ状態を制御するように駆動IC15を動作させるための電気信号が、IC制御配線導体37を介して供給されるようになっている。この電気信号によって、駆動IC15内の各スイッチング素子のオン・オフ状態を制御するように駆動IC15を動作させることで、各発熱部11を選択的に発熱させることができる。
Similarly, when the
PWB5と放熱体1との間には、ポリイミド樹脂またはガラスエポキシ樹脂等の樹脂からなる補強板45が設けられている。この補強板45は、PWB5の下面に両面テープや接着剤等(不図示)によって接着されることにより、PWB5を補強するように作用している。また、この補強板45が放熱体1の上面に両面テープや接着剤等(不図示)によっ
て接着されることにより、PWB5が放熱体1上に固定されている。
A reinforcing
サーマルヘッドXを適用してサーマルプリンタを構成する場合は、印画する記録媒体の搬送方向に対して、複数の発熱部11の配列方向が直交するようにサーマルヘッドXを配置する。そして、プラテンローラ等によって記録媒体をサーマルヘッドXの発熱部11上に押圧しつつ、記録媒体を搬送しながら発熱部11を選択的に発熱させる。こうすることにより、記録媒体上に所定の印画が行われる。なお、この記録媒体の搬送方向に直交する方向が主走査方向となる。
When a thermal printer is configured by applying the thermal head X, the thermal head X is arranged so that the arrangement direction of the plurality of
本実施形態のサーマルヘッドXによれば、発熱部11の配列方向に沿って延びる第1層低電位配線導体33に、発熱部11の配列方向に沿って配列された複数の第2層低電位配線導体39が複数の導電接続体43によって共通に接続されている。これにより、第1層低電位配線導体33を流れる電流は第2層低電位配線導体39にも流れることができるため、第1層低電位配線導体33および第2層低電位配線導体39を流れる電流に対する電気抵抗を小さくすることができる。そのため、第1層低電位配線導体33における電圧降下を低減することができ、各発熱部11に供給される電流の大きさにばらつきが生じるのを抑制することができる。その結果、サーマルヘッドXによる印画の濃度むらを低減することができる。
According to the thermal head X of the present embodiment, a plurality of second layer low potentials arranged along the arrangement direction of the
また、本実施形態のサーマルヘッドXによれば、1つの第1層低電位配線導体33に対して、複数の第2層低電位配線導体39が電気絶縁層23を介して積層されている。そのため、PWB5に内部応力による変形が生じ難くなり、PWB5がヘッド基体3との接続部から剥離するのを抑制することができる。つまり、複数の第2層低電位配線導体39を互いに結合して形成した1つの大きな第2層低電位配線導体を、電気絶縁層23を介して1つの第1層低電位配線導体33に対して積層した場合には、この1つの大きな第2層低電位配線導体、電気絶縁層23および第1層低電位配線導体33の熱膨張率が相違することに起因して、PWB5に内部応力が発生し、PWB5が変形し易い。これに対し、本実施形態のサーマルヘッドXによれば、1つの第1層低電位配線導体33に対して、複数の小さな第2層低電位配線導体39が電気絶縁層23を介して積層されているため、第1層低電位配線導体33と電気絶縁層23との熱膨張率の差によって内部応力が発生し、電気絶縁層23に撓みが生じたとしても、この撓みを隣接する第2層低電位配線導体39の間の隙間に逃がすことができる。そのため、PWB5の内部応力を低減することができ、この内部応力によるPWB5の変形が生じ難くなるため、PWB5がヘッド基体3との接続部から剥離するのを抑制することができる。
In addition, according to the thermal head X of the present embodiment, a plurality of second layer low
また、本実施形態のサーマルヘッドXでは、第1層高電位配線導体35が、第1層低電位配線導体33を取り囲むように形成されているため、コネクタ7が接続される高電位接続領域35dから離れた位置にある第2接続領域35bで電圧降下が大きくなり易い。これに対し、本実施形態のサーマルヘッドXによれば、第1層高電位配線導体35の第1接続領域35aに、第2層高電位配線導体41の主配線部41aを導電接続体43によって接続し、この主配線部41aに副配線部41bの一端を接続し、この副配線部41bの他端を導電接続体43を介して第1層高電位配線導体35の第2接続領域35bに接続している。そのため、第1層高電位配線導体35の高電位接続領域35dから流れる電流が、第2層高電位配線導体41の副配線部41bを介して、短い距離で、第1層高電位配線導体35の第2接続領域35bに流入することができる。そのため、第1層高電位配線導体35の第2接続領域35bでの電圧降下を低減することができ、各発熱部11に供給される電流の大きさにばらつきが生じるのを抑制することができる。その結果、サーマルヘッドXによる印画の濃度むらを低減することができる。
Further, in the thermal head X of the present embodiment, the first layer high
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning.
上記実施形態のサーマルヘッドXでは、第1層低電位配線導体33の低電位接続領域33dと、第1層高電位配線導体35の高電位接続領域35dとにコネクタ7を接続しているが、これに限定されるものではない。例えば、第1層低電位配線導体33の低電位接続領域33dに加え、この低電位接続領域33dに対応する第2層低電位配線導体39の領域にもコネクタ7を接続してもよい。また、第1層高電位配線導体35の高電位接続領域35dに加え、この高電位接続領域35dに対応する第2層高電位配線導体41の領域にもコネクタ7を接続してもよい。
In the thermal head X of the above embodiment, the
また、上記実施形態のサーマルヘッドXでは、第1層低電位配線導体33の低電位接続領域33d、第1層高電位配線導体35の高電位接続領域35d、およびIC制御配線導体37の信号接続領域37cにコネクタが接続されており、このコネクタ7を介してPWB5が外部の電源装置および制御装置に電気的に接続されているが、PWB5を介して発熱部11に電流を供給することができる限り、これに限定されるものではない。例えば、上記実施形態のサーマルヘッドCにおいてコネクタ7を設けず、PWB5の低電位接続領域33d、高電位接続領域35dおよび信号接続領域37cをカードエッジタイプの接続端子として、外部の電源装置および制御装置に電気的に接続するようにしてもよい。
In the thermal head X of the above embodiment, the low potential connection region 33 d of the first layer low
また、上記実施形態のサーマルヘッドXのPWB5では、図3に示すように1つの第1層低電位配線導体33に対して、第2層低電位配線導体39が5つに分割されて接続されているが、第2層低電位配線導体39の分割数はこれに限定されるものではなく、任意の数に分割されて第1層低電位配線導体33に接続されていてもよい。
In the PWB 5 of the thermal head X of the above embodiment, the second layer low
また、上記実施形態のサーマルヘッドXのPWB5では、図3に示すように第2層高電位配線導体41の副配線部41bの数が4本であるが、これに限定されるものではなく、第2層低電位配線導体39の分割数に応じて任意の本数にしてもよい。
Further, in the PWB 5 of the thermal head X of the above embodiment, the number of the
また、上記実施形態のサーマルヘッドXのPWB5では、第2層高電位配線導体41の4本の副配線部41bが略同じ幅を有しているが、これに限定されるものでなく、副配線部41bの幅は任意の大きさにしてもよい。例えば、図4に示すように、第1層高電位配線導体35の高電位接続領域35dから離れた位置に配置された副配線部41bほど、副配線部41bの幅が広くなるようにしてもよい。こうすることで、第1層高電位配線導体35の第2接続領域35bの高電位接続領域35dから離れた位置により多くの電流が流れ易くなるため、第2接続領域35bでの電圧降下をより低減することができる。
Further, in the PWB 5 of the thermal head X of the above embodiment, the four
また、上記実施形態のサーマルヘッドXのPWB5において、図5に示すように、第2層高電位配線導体41の高電位接続領域35dからの距離が離れるほど、副配線部41bの配置密度が高くなるように構成してもよい。こうすることによっても、第1層高電位配線導体35の第2接続領域35bの高電位接続領域35dから離れた位置により多くの電流が流れ易くなるため、第2接続領域35bでの電圧降下をより低減することができる。
Further, in the PWB 5 of the thermal head X of the above embodiment, as shown in FIG. 5, the arrangement density of the
X サーマルヘッド
1 放熱体
3 ヘッド基体
5 PWB(多層プリント配線板)
7 コネクタ
9 基板
11 発熱部
23 電気絶縁層
25 第1プリント配線層
27 第2プリント配線層
29 接続配線
29a 第1接続配線
29b 第2接続配線
29c 第3接続配線
33 第1層低電位配線導体
33d 低電位接続領域
35 第1層高電位配線導体
35a 第1接続領域
35b 第2接続領域
35c 端部配線導体
35d 高電位接続領域
39 第2層低電位配線導体
41 第2高電位配線導体
41a 主配線部
41b 副配線部
41c 端部配線部
43 導電接続体
7
Claims (4)
前記発熱部の配列方向に沿って延びており、前記発熱部に電流を供給するための多層プリント配線板と
を備え、
前記多層プリント配線板は、電気絶縁層を介して積層された第1プリント配線層および第2プリント配線層を有するとともに、前記発熱部の配列方向に沿って延びる一方の縁部に沿って配列され、前記発熱部に電気的に接続される複数の接続配線を有し、
前記第1プリント配線層は、前記発熱部の配列方向に沿って延びる第1層低電位配線導体、および該第1層低電位配線導体を取り囲むように形成された第1層高電位配線導体を有し、
前記第1層低電位配線導体は、該第1層低電位配線導体を外部の電源装置に電気的に接続するための低電位接続領域を有し、
前記第1層高電位配線導体は、前記発熱部の配列方向に直交する方向における前記第1層低電位配線導体の両側にそれぞれ配置され、前記発熱部の配列方向に沿って延びる第1接続領域および第2接続領域を有するとともに、前記第1接続領域に形成され、前記第1層高電位配線導体を外部の電源装置に電気的に接続するための高電位接続領域を有し、
前記第2プリント配線層は、前記発熱部の配列方向に沿って互いに離間して配列された複数の第2層低電位配線導体を有し、
前記複数の接続配線は、前記第1層高電位配線導体の前記第2接続領域に接続された複数の第1接続配線、および前記第2層低電位配線導体に接続された複数の第2接続配線を有しており、前記第1接続配線を介して前記複数の発熱部を前記第1層高電位配線導体の前記第2接続領域に電気的に共通して接続しているとともに、前記第2接続配線を介して前記複数の発熱部を前記複数の第2層低電位配線導体に電気的に共通して接続しており、
前記複数の第2層低電位配線導体が、前記電気絶縁層を貫通する複数の導電接続体によって1つの前記第1層低電位配線導体に共通して接続されていることを特徴とするサーマルヘッド。 A head base having a substrate and a plurality of heat generating portions arranged on the substrate;
Extending along the arrangement direction of the heat generating parts, comprising a multilayer printed wiring board for supplying current to the heat generating parts,
The multilayer printed wiring board has a first printed wiring layer and a second printed wiring layer laminated via an electrical insulating layer, and is arranged along one edge extending along the arrangement direction of the heat generating parts. A plurality of connection wirings electrically connected to the heat generating portion;
The first printed wiring layer includes a first layer low-potential wiring conductor extending along the arrangement direction of the heat generating portions, and a first layer high-potential wiring conductor formed so as to surround the first layer low-potential wiring conductor. Have
The first layer low potential wiring conductor has a low potential connection region for electrically connecting the first layer low potential wiring conductor to an external power supply device,
The first-layer high-potential wiring conductor is disposed on both sides of the first-layer low-potential wiring conductor in a direction orthogonal to the arrangement direction of the heat generating parts, and extends along the arrangement direction of the heat generating parts. And a second connection region, and a high potential connection region formed in the first connection region for electrically connecting the first layer high potential wiring conductor to an external power supply device,
The second printed wiring layer has a plurality of second layer low potential wiring conductors arranged apart from each other along the arrangement direction of the heat generating parts,
The plurality of connection wires include a plurality of first connection wires connected to the second connection region of the first layer high potential wiring conductor and a plurality of second connections connected to the second layer low potential wiring conductor. A plurality of heat generating portions electrically connected in common to the second connection region of the first-layer high-potential wiring conductor via the first connection wiring; and The plurality of heat generating portions are electrically connected in common to the plurality of second-layer low-potential wiring conductors via two connection wires;
The thermal head, wherein the plurality of second layer low potential wiring conductors are connected in common to one first layer low potential wiring conductor by a plurality of conductive connectors penetrating the electrical insulating layer. .
前記主配線部は、前記電気絶縁層を貫通する複数の導電接続体によって前記第1層高電位配線導体の前記第1接続領域に接続されており、
前記副配線部は、一端が、前記主配線部に接続され、他端が、前記電気絶縁層を貫通する導電接続体を介して前記第1層高電位配線導体の前記第2接続領域に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のサーマルヘッド。 The second printed wiring layer includes a main wiring portion extending along the arrangement direction of the heat generating portions at a position corresponding to the first connection region of the first layer high potential wiring conductor, and the adjacent second layer low A second-layer high-potential wiring conductor having a sub-wiring portion extending along a direction orthogonal to the arrangement direction of the heat generating portions between the potential wiring conductors;
The main wiring portion is connected to the first connection region of the first-layer high-potential wiring conductor by a plurality of conductive connectors that penetrate the electrical insulating layer,
One end of the sub-wiring portion is connected to the main wiring portion, and the other end is connected to the second connection region of the first-layer high-potential wiring conductor via a conductive connector that penetrates the electrical insulating layer. The thermal head according to claim 1, wherein the thermal head is provided.
4. The thermal head according to claim 2, wherein an arrangement density of the sub-wiring portions increases as a distance from the high potential connection region increases. 5.
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