JP2015139956A - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 半田が流出することを抑えることができるサーマルヘッドを提供する。
【解決手段】 サーマルヘッドＸ１は、基板７と、基板７上に設けられた発熱部９と、基板７上に設けられ、発熱部９に電気的に接続された電極１７，１９と、電極１７，１９に半田２３により電気的に接続された複数のコネクタピン８、およびコネクタピン８を収容するハウジング１０を有したコネクタ３１と、基板７とコネクタ３１とを接合する接合部材１２とを備え、コネクタピン８は、電極１７，１９に電気的に接続された上部コネクタピン８ａ、基板７の下方に配置され、上部コネクタピン８ａと基板７を狭持する下部コネクタピン８ｂ、および上部コネクタピン８ａおよび下部コネクタピン８ｂを接続する連結部８ｃを有し、接合部材１４が、半田２３が連結部８ｃを伝わって下方へ流出することを抑えるように配置されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、サーマルヘッドおよびサーマルプリンタに関する。

従来、ファクシミリあるいは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、基板と、基板上に設けられた発熱部と、基板上に設けられ、発熱部に電気的に接続された電極と、電極に電気的に接続された複数のコネクタピン、および該ネクタピンを収容するハウジングを有したコネクタと、基板と前記コネクタとを接合する接合部材とを備えたものが知られている。また、コネクタピンは、電極に電気的に接続された上部コネクタピン、基板の下方に配置され、上部コネクタピンと基板を狭持する下部コネクタピン、および上部コネクタピンおよび下部コネクタピンを接続する連結部を有するものが知られている。（例えば、引用文献１参照）。

特開２００１−２５０６１５号公報

しかしながら、上述したサーマルヘッドでは、上部コネクタピンと電極とを半田により電気的に接続すると、半田が、上部コネクタピンから連結部を介して下部コネクタピンに流れ出し、上部コネクタピンと電極との導通が図れない可能性がある。

本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板と、該基板上に設けられた発熱部と、前記基板上に設けられ、前記発熱部に電気的に接続された電極と、該電極に半田により電気的に接続された複数のコネクタピン、および該コネクタピンを収容するハウジングを有したコネクタと、前記基板と前記コネクタとを接合する接合部材とを備えている。また、前記コネクタピンは、前記電極に電気的に接続された上部コネクタピン、前記基板の下方に配置され、前記上部コネクタピンと前記基板を狭持する下部コネクタピン、および前記上部コネクタピンおよび前記下部コネクタピンを接続する連結部を有している。また、前記接合部材が、前記半田が前記連結部を伝わって下方へ流出することを抑えるように配置されている。

本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、発熱部上に記録媒体を押圧するプラテンローラとを備えている。

本発明によれば、接合部材が、半田が連結部を伝わって下方へ流出することを抑えるように配置されることにより、接合部材により半田を堰き止めることができ、上部コネクタピンから半田が流れ出る可能性を低減することができる。それにより、上部コネクタピンと電極との導通を確保することができる。

第１の実施形態に係るサーマルヘッドを示す平面図である。 図１に示すＩ−Ｉ線断面図である。 （ａ）は第１の実施形態に係るサーマルヘッドを構成するコネクタの斜視図であり、（ｂ）はコネクタの側面図である。 （ａ）は図３に示すコネクタの正面図であり、（ｂ）は第２接合部材を塗布した状態の正面図である。 （ａ）は第１の実施形態に係るサーマルヘッドの拡大平面図、（ｂ）は第１接合部材を省略して示す拡大平面図である。 第１の実施形態に係るサーマルプリンタを示す概略図である。 （ａ）は第２の実施形態に係るサーマルヘッドを構成するコネクタの正面図であり、（ｂ）は第２の実施形態に係るサーマルヘッドの拡大平面図である。 （ａ）は第３の実施形態に係るサーマルヘッドを構成するコネクタの正面図であり、（ｂ）はコネクタピンを通る断面図、（ｃ）は縦溝を通る断面図である。 （ａ）は第４の実施形態に係るサーマルヘッドを構成するコネクタの正面図であり、（ｂ）はコネクタピンを通る断面図、（ｃ）は縦溝を通る断面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、サーマルヘッドＸ１について図１〜５を参照して説明する。図１においては、保護層２５、被覆層２７、および第２接合部材１２を省略して一点鎖線にて示している。また、図５（ｂ）においては、第２接合部材１２を省略して示している。

サーマルヘッドＸ１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に接続されたコネクタ３１とを備えている。コネクタ３１は、第２接合部材１２および第１接合部材１４によりヘッド基体３に接合されている。なお、第２接合部材１２および第１接合部材１４が、本発明の接合部材である。

放熱体１は、直方体形状をなしており、基板７が載置される台部１ａを有している。放熱体１は、例えば、銅、鉄またはアルミニウム等の金属材料で形成されており、ヘッド基体３の発熱部９で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱を放熱する機能を有している。また、台部１ａの上面には、両面テープあるいは接着剤等（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、平面視して、長方形状に形成されており、ヘッド基体３の基板７上にサーマルヘッドＸ１を構成する各部材が設けられている。ヘッド基体３は、外部より供給された電気信号に従い、記録媒体（不図示）に印字を行う機能を有する。

コネクタ３１は、図３に示すように、複数のコネクタピン８と、複数のコネクタピン８を収納するハウジング１０とを有している。複数のコネクタピン８は、一方がハウジング１０の外部に露出しており、他方がハウジング１０の内部に収容されている。複数のコネクタピン８は、ヘッド基体３の各種電極と、外部に設けられた例えば電源との電気的な導通を確保する機能を有しており、それぞれが電気的に独立している。

以下、ヘッド基体３を構成する各部材について説明する。

基板７は、放熱体１の台部１ａ上に配置されており、平面視して、矩形状をなしている。そのため、基板７は、一方の長辺７ａと、他方の長辺７ｂと、一方の短辺７ｃと、他方の短辺７ｄとを有している。また、他方の短辺７ｂ側に側面７ｅを有している。基板７は、例えば、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料あるいは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。

基板７の上面には、蓄熱層１３が形成されている。蓄熱層１３は、下地部１３ａと隆起
部１３ｂとを備えている。下地部１３ａは基板７の上面の左半分にわたり形成されている。下地部１３ａは、発熱部９の近傍に設けられており、後述する保護層２５の下方に配置されている。隆起部１３ｂは複数の発熱部９の配列方向に沿って帯状に延び、断面が略半楕円形状をなしている。隆起部１３ｂは、印画する記録媒体を、発熱部９上に形成された保護層２５に良好に押し当てるように機能する。

蓄熱層１３は、熱伝導性の低いガラスで形成されており、発熱部９で発生する熱の一部を一時的に蓄積することで、発熱部９の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッドＸ１の熱応答特性を高めるように機能する。蓄熱層１３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７の上面に塗布し、これを焼成することで形成される。

電気抵抗層１５は、蓄熱層１３の上面に設けられており、電気抵抗層１５上には、接続端子２、グランド電極４、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６が設けられている。電気抵抗層１５は、接続端子２、グランド電極４、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６と同形状にパターニングされており、共通電極１７と個別電極１９との間に電気抵抗層１５が露出した露出領域を有する。電気抵抗層１５の露出領域は、図１に示すように、蓄熱層１３の隆起部１３ｂ上に列状に配置されており、各露出領域が発熱部９を構成している。

複数の発熱部９は、説明の便宜上、図１では簡略化して記載しているが、例えば、１００ｄｐｉ〜２４００ｄｐｉ（dot per inch）等の密度で配置される。電気抵抗層１５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、発熱部９に電圧が印加されたときに、ジュール発熱によって発熱部９が発熱する。

図１，２に示すように、電気抵抗層１５の上面には、接続端子２、グランド電極４、共通電極１７、複数の個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６が設けられている。これらの接続端子２、グランド電極４、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６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。

共通電極１７は、主配線部１７ａ，１７ｄと、副配線部１７ｂと、リード部１７ｃとを備えている。主配線部１７ａは、基板７の一方の長辺７ａに沿って延びている。副配線部１７ｂは、基板７の一方の短辺７ｃおよび他方の短辺７ｄのそれぞれに沿って延びている。リード部１７ｃは、主配線部１７ａから各発熱部９に向かって個別に延びている。主配線部１７ｄは、基板７の他方の長辺７ｂに沿って延びている。

共通電極１７は、複数の発熱部９と、コネクタ３１とを電気的に接続している。なお、主配線部１７ａの電気抵抗値を低下させるために、主配線部１７ａを他の共通電極１７の部位より厚い厚電極部（不図示）としてもよい。

複数の個別電極１９は、発熱部９と駆動ＩＣ１１との間を電気的に接続している。また、個別電極１９は、複数の発熱部９を複数の群に分けており、各群の発熱部９と各群に対応して設けられた駆動ＩＣ１１とを電気的に接続している。

複数のＩＣ−コネクタ接続電極２１は、駆動ＩＣ１１とコネクタ３１との間を電気的に接続している。各駆動ＩＣ１１に接続された複数のＩＣ−コネクタ接続電極２１は、異な
る機能を有する複数の配線で構成されている。

グランド電極４は、個別電極１９と、ＩＣ−コネクタ接続電極２１と、共通電極１７の主配線部１７ｄとにより取り囲むように配置されており、広い面積を有している。グランド電極４は、０〜１Ｖのグランド電位に保持されている。

接続端子２は、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１およびグランド電極４をコネクタ３１に接続するために、基板７の他方の長辺７ｂ側に設けられている。接続端子２はコネクタピン８に対応して設けられており、コネクタ３１に接続する際は、それぞれ電気的に独立するようにコネクタピン８と接続端子２とが接続されている。接続端子２は共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−コネクタ接続電極２１およびグランド電極４と一体的に設けられている。

複数のＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、隣り合う駆動ＩＣ１１を電気的に接続している。複数のＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、それぞれＩＣ−コネクタ接続電極２１に対応するように設けられており、各種信号を隣り合う駆動ＩＣ１１に伝えている。

上記の電気抵抗層１５、接続端子２、共通電極１７、個別電極１９、グランド電極４、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、例えば、各々を構成する材料層を蓄熱層１３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、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。なお、接続端子２、共通電極１７、個別電極１９、グランド電極４、ＩＣ−コネクタ接続電極２１、およびＩＣ−ＩＣ接続電極２６は、同じ工程によって同時に形成することができる。

駆動ＩＣ１１は、図１に示すように、複数の発熱部９の各群に対応して配置されているとともに、個別電極１９の他端部とＩＣ−コネクタ接続電極２１の一端部とに接続されている。駆動ＩＣ１１は、各発熱部９の通電状態を制御する機能を有している。駆動ＩＣ１１としては、内部に複数のスイッチング素子を有する切替部材を用いればよい。

駆動ＩＣ１１は、個別電極１９、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６およびＩＣ−コネクタ接続電極２１に接続された状態で、駆動ＩＣ１１の保護、および駆動ＩＣ１１とこれらの配線との接続部の保護のため、エポキシ樹脂、あるいはシリコーン樹脂等の樹脂からなるハードコート２９によって封止されている。

図１，２に示すように、基板７の上面に形成された蓄熱層１３上には、発熱部９、共通電極１７の一部および個別電極１９の一部を被覆する保護層２５が形成されている。

保護層２５は、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９の被覆した領域を、大気中に含まれている水分等の付着による腐食、あるいは印画する記録媒体との接触による摩耗から保護するためのものである。保護層２５は、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、あるいはダイヤモンドライクカーボン等を用いて形成することができ、保護層２５を単層で構成してもよいし、これらの層を積層して構成してもよい。このような保護層２５はスパッタリング法等の薄膜形成技術あるいはスクリーン印刷等の厚膜形成技術を用いて作製することができる。

また、図１，２に示すように、基板７上には、共通電極１７、個別電極１９およびＩＣ−コネクタ接続電極２１を部分的に被覆する被覆層２７が設けられている。被覆層２７は、共通電極１７、個別電極１９、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６およびＩＣ−コネクタ接続電極２１の被覆した領域を、大気との接触による酸化、あるいは大気中に含まれている水分等
の付着による腐食から保護するためのものである。

なお、被覆層２７は、共通電極１７および個別電極１９の保護をより確実にするため、図２に示すように保護層２５の端部に重なるようにして形成されることが好ましい。被覆層２７は、例えば、エポキシ樹脂、あるいはポリイミド樹脂等の樹脂材料をスクリーン印刷法等の厚膜成形技術を用いて形成することができる。

被覆層２７は、駆動ＩＣ１１と接続される個別電極１９、ＩＣ−ＩＣ接続電極２６およびＩＣ−コネクタ接続電極２１を露出させるための開口部２７ａが形成されている。そして、開口部２７ａから露出したこれらの配線が駆動ＩＣ１１に接続されている。また、被覆層２７は、基板７の他方の長辺７ｂ側に、接続端子２を露出させるための開口部２７ｂが設けられている。開口部２７ｂから露出した接続端子２は、コネクタピン８と電気的に接続される。

図２〜５を用いて、コネクタ３１、およびコネクタ３１とヘッド基体３との接合について詳細に説明する。図３（ｂ）は、コネクタ３１が基板７に装着された状態を示しており、第２接合部材１２および第１接合部材１４は省略している。

コネクタ３１は、複数のコネクタピン８と、複数のコネクタピン８を収容するハウジング１０とを備えている。

図３，４に示すように、コネクタピン８は、上部コネクタピン８ａと、下部コネクタピン８ｂと、連結部８ｃと、引き出し部８ｄとを備えている。コネクタピン８は、主走査方向に間隔をあけて複数配列されている。コネクタピン８同士は、互いに離間しており、隣り合うコネクタピン８は、電気的に絶縁されている。

上部コネクタピン８ａは、接続端子２（図１参照）上に配置されている。下部コネクタピン８ｂは、ヘッド基体３の基板７の下方に配置されている。そして、上部コネクタピン８ａと下部コネクタピン８ｂとにより、ヘッド基体３を挟持している。連結部８ｃは、上部コネクタピン８ａと下部コネクタピン８ｂとを連結しており、厚み方向に延びるように設けられている。引き出し部８ｄは、ヘッド基体３から離れる方向に引き出されており、下部コネクタピン８ｂから連続的に設けられている。

コネクタピン８は、上部コネクタピン８ａと、下部コネクタピン８ｂと、連結部８ｃと、引き出し部８ｄとが一体的に設けられており、上部コネクタピン８ａと、下部コネクタピン８ｂとにより形成された空間に、ヘッド基体３が挿入されることにより、コネクタ３１とヘッド基体３とが連結されている。

コネクタピン８は、導電性を有する必要があるため、金属あるいは合金により形成することができ、金属あるいは合金の板からプレス加工で打ち抜くことにより、上部コネクタピン８ａと、下部コネクタピン８ｂと、連結部８ｃと、引き出し部８ｄとが一体的に形成されたコネクタピン８を製造することができる。

ハウジング１０は、各コネクタピン８をそれぞれ電気的に独立された状態で収納する機能を有する。外部に設けられたケーブル（不図示）等の着脱により、ヘッド基体３に電気を供給している。

ハウジング１０は、上面１０ａと、下面１０ｂと、側面１０ｃと、前面１０ｄと、を備えている。ハウジング１０は、上面１０ａと、下面１０ｂと、側面１０ｃと、前面１０ｄとにより、全体として、コネクタピン８の引き出し部８ｄ側が開口した箱形状をなしてい
る。

側面１０ｃは、図３（ｂ）に示すように、前面１０ｄよりも基板７側に配置されている。そのため、ハウジング１０のうち側面１０ｃの位置決め部１０ｆが最も基板７側に配置されており、位置決め部１０ｆに基板７をつき当てることにより、基板７とコネクタ３１との位置合わせを行っている。

図４（ａ）に示すように、前面１０ｄは、凹部１０ｄ１と凸部１０ｄ２とを備えている。凹部１０ｄ１および凸部１０ｄ２は、基板７の厚み方向に前面１０ｄの一端から他端にわたって設けられている。そして、図３（ｂ），図４（ａ）に示すように、凹部１０ｄ１にコネクタピン８の連結部８ｃが収容されており、連結部８ｃの一部は、凹部１０ｄ１よりも基板７側に向けて突出している。また、連結部８ｃの一部は、凸部１０ｄ２よりも基板７側に向けて突出している。

ハウジング１０は、絶縁性の部材により形成することができ、例えば、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ナイロン６６、ガラス入りナイロン６６などの樹脂により形成することができる。

図４（ｂ）に示すように、第１接合部材１４は、ハウジング１０の前面１０ｄから突出した連結部８ｃを封止するように、主走査方向にわたって設けられている。図２，５（ｂ）に示すように、第１接合部材１４は、基板７と前面１０ｄとの間の領域、および基板７と連結部８ｃとの間の領域に配置されている。そのため、連結部８ｃは、前面１０ｄに設けられた凹部１０ｄ１と、第１接合部材１４とにより封止されている。

第１接合部材１４は、例えば、エポキシ系の熱硬化性の樹脂、紫外線硬化性の樹脂、あるいは可視光硬化性の樹脂により形成することができる。第１接合部材１４は、紫外線硬化性の樹脂、あるいは可視光硬化性の樹脂により形成されることが好ましい。それにより、生産性を向上させることができる。

図１，２，５（ａ）に示すように、コネクタ３１とヘッド基体３とは、コネクタピン８、半田２３、および第２接合部材１２により固定されている。

図１，２に示すように、グランド電極４の接続端子２およびＩＣ−コネクタ接続電極２１の接続端子２上には、コネクタピン８が配置されている。図２に示すように、接続端子２と、コネクタピン８とは、半田２３により電気的に接続されている。

コネクタピン８は、半田２３に覆われることにより、接続端子２と電気的に接続されている。なお、半田２３と接続端子２との間にＮｉ、Ａｕ、あるいはＰｄによるめっき層（不図示）を設けてもよい。それにより、接続端子２と半田２３との濡れ性を高めることができる。

第２接合部材１２は、図２，５（ａ）に示すように、上部コネクタピン８ａ、ハウジング１０の上面１０ａ、ヘッド基体３の上面、および第１接合部材１４上に配置されている。

第２接合部材１２は、例えば、エポキシ系の熱硬化性の樹脂、紫外線硬化性の樹脂、あるいは可視光硬化性の樹脂により形成することができる。第２接合部材１２は、エポキシ系の熱硬化性の樹脂により形成されることが好ましい。それにより、ヘッド基体３とコネクタ３１との接合強度を強固なものとすることができる。

ヘッド基体３とコネクタ３１との接合方法について説明する。まず、ハウジング１０に複数のコネクタピン８が収容されたコネクタ３１を準備する。次に、コネクタ３１の前面１０ｄ側から第１接合部材１４を塗布する。第１接合部材１４は、半田２３（図２参照）が連結部８ｃを伝わって下方に流出することを抑えるように配置されており、具体的には、第１接合部材１４は、前面１０ｄから突出している連結部８ｃ上を、主走査方向に延びるように塗布される。なお、第１接合部材１４を塗布する際は、ハウジング１０の位置決め部１０ｆよりも突出しないように塗布する。そして、第１接合部材１４を硬化させ、連結部８ｃに第１接合部材が設けられたコネクタ３１を作製する。

次に、連結部８ｃに第１接合部材が設けられたコネクタ３１とヘッド基体３とを接合する。コネクタ３１の上部コネクタピン８ａと下部コネクタピン８ｂとの間の空間に、基板７を挿通し、基板７を位置決め部１０ｆにつき当てる。このとき、上部コネクタピン８ａは、接続端子２（図１参照）上に配置されるように、基板７を挿通する。

次に、半田２３を上部コネクタピン８ａ上に塗布する。半田２３は、各コネクタピン８が導通しないように、コネクタピン８ごとに塗布する。そして、基板７の下面より加熱して半田２３を溶融させ、上部コネクタピン８ａと接続端子２とを導通させる。なお、半田をリフローにより、上部コネクタピン８ａと接続端子２とを導通させてもよい。

次に、上部コネクタピン８ａを封止するように、コネクタ３１の上面１０ａから基板７上まで第２接合部材１２を塗布する。そして、第２接合部材１２を硬化することにより、ヘッド基体３とコネクタ３１とを接合することができる。なお、第２接合部材１２は、上部コネクタピン８ａ上に設けられていればよく、必ずしも封止する必要はない。

そして、コネクタ３１が接合されたヘッド基体３を、上面に両面テープが設けられた放熱体１上に載置することにより、サーマルヘッドＸ１を作製することができる。

ここで、開口部２７ｂの近傍に配置された接続端子２に、未硬化の被覆層２７がにじみ出す場合がある。それにより、接続端子２上に被覆層２７のにじみが形成される場合がある。

そして、接続端子２上に位置する上部コネクタピン８ａ上に半田２３を設けて、半田２３を溶融させた場合、被覆層２７のにじみ等の存在により接続端子２の濡れ性が低下する可能性がある。その結果、溶融した半田２３は、上部コネクタピン８ａと一体的に形成された連結部１０ｃを介して、下部コネクタピン８ｂまで流れ出る可能性があり、上部コネクタピン８ａと接続端子２との導通を確保できない場合がある。

これに対して、サーマルヘッドＸ１は、第１接合部材１４が、半田２３が連結部８ｃを伝わって下方へ流出することを抑えるように配置されている。そのため、上部コネクタピン８ａを通じて移動した半田２３は、ハウジング１０と第１接合部材１４とに堰き止められることとなり、半田２３が下部コネクタピン８ｂに流れ出る可能性を低減することができる。その結果、接続端子２と上部コネクタピン８ａとの電気的な導通を確保することができる。

すなわち、第１接合部材１４とハウジング１０とが、連結部８ｃの周方向に隙間なく設けられた環状部を形成しており、この環状部により半田２３を堰き止めることができ、接続端子２と上部コネクタピン８ａとの電気的な導通を確保することができる。なお、連結部８ｃを封止するとは、連結部８ｃのすべての面が露出しないように第１接合部材１４およびハウジング１０を配置することである。

また、サーマルヘッドＸ１は、ヘッド基体３とコネクタ３１とが、第１接合部材１４および第２接合部材１２により接合されている。そのため、半田２３の流出を防止する機能と、接合強度を確保する機能とを、第１接合部材１４および第２接合部材１２にそれぞれ持たせることができる。

すなわち、サーマルヘッドＸ１は、第１接合部材１４が半田２３の流出を防止するように機能し、第２接合部材１２がヘッド基体３とコネクタ３１との接合強度を確保するように機能する構成となる。その結果、接続端子２と上部コネクタピン８ａとの導通を確保しつつ、ヘッド基体３とコネクタ３１とを強固に接合することができる。

また、第１接合部材１４を光硬化性の樹脂により形成し、第２接合部材１２を熱硬化性の樹脂により形成することが好ましい。連結部８ｃを封止する第１接合部材１４として光硬化性の樹脂を用いることにより生産性を向上させることができ、ヘッド基体３とコネクタ３１とを接合する第２接合部材１２として熱硬化性の樹脂を用いることにより接合強度を向上させることができる。

また、連結部８ｃは、一部がハウジング１０の前面１０ｄに埋設されている。そのため、コネクタ３１に外力が加わり、コネクタピン８に応力が生じた場合においても、ハウジング１０ｄの前面１０ｄがコネクタピン８の移動を抑制し、コネクタ３１がヘッド基体３から剥離する可能性を低減することができる。

そして、ハウジング１０から露出した連結部８ｃに第１接合部材１４が設けられていることから、第１接合部材１４上に設けられた第２接合部材１２が、下方へ流れ出る可能性を低減することができる。それにより、コネクタ３１上に設けられた第２接合部材１２が不足する可能性を低減することができ、コネクタ３１とヘッド基体３との接合強度を確保することができる。

なお、上部コネクタピン８ａに半田を塗布する例を示したがこれに限定されるものではない。例えば、接続端子２上にめっき層を設け、めっき層上に半田２３を形成した後に、上部コネクタピン８ａを載置してもよい。その場合においても、半田２３の流出を抑制することができる。

また、サーマルヘッドＸ１では、連結部８ｃがハウジング１０の前面１０ｄに埋設されている例を示したがこれに限定されるものではない。例えば、連結部８ｃがハウジング１０の前面１０ｄに当接し、連結部８ｃのうち前面１０ｄに当接していない部位に、半田２３の流出を抑えるように第１接合部材１４が設けられていてもよい。少なくとも、ハウジング１０と第１接合部材１４とが、連結部８ｃの周方向に連結部８ｃの周囲を被覆するように環状に設けられていればよく、環状に設けられた第１接合部材１４の下方に位置する連結部８ｃが露出していてもよい。

なお、第１接合部材１４とハウジング１０とが、連結部８ｃの全体を封止することが好ましい。すなわち、連結部１０ｃが、ハウジング１０の前面１０ｄと、第１接合部材１４により封止される構成とすることで、上部コネクタピン８ａを通じて移動した半田２３は、ハウジング１０と第１接合部材１４とにより完全に堰き止められることとなる。その結果、半田２３が下部コネクタピン８ｂに流れ出る可能性を低減することができ、サーマルヘッドＸ１の信頼性を向上させることができる。

次に、サーマルプリンタＺ１について、図６を参照しつつ説明する。

図６に示すように、本実施形態のサーマルプリンタＺ１は、上述のサーマルヘッドＸ１
と、搬送機構４０と、プラテンローラ５０と、電源装置６０と、制御装置７０とを備えている。サーマルヘッドＸ１は、サーマルプリンタＺ１の筐体（不図示）に設けられた取付部材８０の取付面８０ａに取り付けられている。なお、サーマルヘッドＸ１は、後述する記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向である主走査方向に沿うようにして、取付部材８０に取り付けられている。

搬送機構４０は、駆動部（不図示）と、搬送ローラ４３，４５，４７，４９とを有している。搬送機構４０は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Ｐを図６の矢印Ｓ方向に搬送して、サーマルヘッドＸ１の複数の発熱部９上に位置する保護層２５上に搬送するためのものである。駆動部は、搬送ローラ４３，４５，４７，４９を駆動させる機能を有しており、例えば、モータを用いることができる。搬送ローラ４３，４５，４７，４９は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体４３ａ，４５ａ，４７ａ，４９ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材４３ｂ，４５ｂ，４７ｂ，４９ｂにより被覆して構成することができる。なお、図示しないが、記録媒体Ｐがインクが転写される受像紙等の場合は、記録媒体ＰとサーマルヘッドＸ１の発熱部９との間に、記録媒体Ｐとともにインクフィルムを搬送する。

プラテンローラ５０は、記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に位置する保護膜２５上に押圧する機能を有する。プラテンローラ５０は、記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向に沿って延びるように配置され、記録媒体Ｐを発熱部９上に押圧した状態で回転可能となるように両端部が支持固定されている。プラテンローラ５０は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体５０ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材５０ｂにより被覆して構成することができる。

電源装置６０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１の発熱部９を発熱させるための電流および駆動ＩＣ１１を動作させるための電流を供給する機能を有している。制御装置７０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１の発熱部９を選択的に発熱させるために、駆動ＩＣ１１の動作を制御する制御信号を駆動ＩＣ１１に供給する機能を有している。

サーマルプリンタＺ１は、図６に示すように、プラテンローラ５０によって記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に押圧しつつ、搬送機構４０によって記録媒体Ｐを発熱部９上に搬送しながら、電源装置６０および制御装置７０によって発熱部９を選択的に発熱させることにより、記録媒体Ｐに所定の印画を行う。なお、記録媒体Ｐが受像紙等の場合は、記録媒体Ｐとともに搬送されるインクフィルム（不図示）のインクを記録媒体Ｐに熱転写することによって、記録媒体Ｐへの印画を行う。

＜第２の実施形態＞
図７を用いてサーマルヘッドＸ２について説明する。なお、サーマルヘッドＸ１と同一の部材については同一の符号を付し、以下同様とする。

図７に示すように、コネクタ１３１は、前面１１０ｄに、縦溝１１０ｄ３が設けられている。コネクタピン８は、前面１１０ｄの凹部１１０ｄ１に埋設されており、凹部１１０ｄ１と連結部８ｃとの間に隙間が生じていない構成となっている。また、連結部８ｃは、前面１１０ｄから突出しないように設けられている。

凹部１１０ｄ１は、前面１１０において、基板７の厚み方向の一端から他端にわたって設けられている。凹部１１０ｄ１の主走査方向の幅は、コネクタピン８の主走査方向の幅と略等しく設けられており、凹部１１０ｄ１と連結部８ｃとの間に隙間が生じていない構成となっている。

縦溝１１０ｄ３は、前面１１０において、基板７の厚み方向の一端から他端にわたって設けられている。縦溝１１０ｄ３は、平面視して、隣り合うコネクタピン８の間に配置されている。また、縦溝１１０ｄ３は、平面視して、側面１１０ｃと、側面１１０ｃと隣り合うコネクタピン８との間にも配置されている。

サーマルヘッドＸ２は、例えば以下のようにして作製することができる。まず、ヘッド基体３をコネクタ１３１の上部コネクタピン８ａと下部コネクタピン８ｂとの間に挿通し、上面１３１ａ側から第１接合部材１１４を塗布した後に、第１接合部材１１４を硬化させる。次に、第２接合部材１２（図５参照）を塗布、硬化することにより作製することができる。

サーマルヘッドＸ２は、隣り合うコネクタピン８の間に縦溝１１０ｄ３が配置されていることにより、上面１１０ａ側から第１接合部材１１２を塗布しても、連結部８ｃとヘッド基体３との間に第１接合部材１１２を配置することができる。

すなわち、第１接合部材１１２は、縦溝１１０ｄ３を通ることにより、前面１１０ｄとヘッド基体３との間の領域に導かれることとなり、連結部８ｃとヘッド基体３との間に第１接合部材１１２が配置されることになる。その結果、連結部８ｃを前面１１０ｄと第１接合部材１１２とにより封止することができ、半田の流出を抑制することができる。

また、コネクタ２３１をヘッド基体３に接合させた後に、第１接合部材１１４を塗布することで、コネクタ２３１とヘッド基体３との間に隙間なく第１接合部材１１４を充填することができる。それにより、連結部８ｃをさらに封止することができる。

＜第３の実施形態＞
図８を用いてサーマルヘッドＸ３について説明する。また、図８（ｂ）はコネクタピン８近傍の断面図を示し、図８（ｃ）は縦溝２１０ｄ３近傍の断面図を示している。図８（ｂ），（ｃ）は、コネクタ２３１と第１接合部材２１４のみ示しており、図９においても同様である。

コネクタ２３１は、前面２１０ｄに、凹部２１０ｄ１と、縦溝２１０ｄ３と、横溝２１０ｄ４とを備えている。凹部２１０ｄ１は、サーマルヘッドＸ２と同様であり説明を省略する。

横溝２１０ｄ４は、主走査方向に沿って延びるように設けられており、前面２１０ｄの一端から他端にわたって設けられている。縦溝２１０ｄ３は、基板７の厚み方向に延びるように設けられており、前面２１０ｄの上端から横溝２１０ｄ４まで設けられている。そのため、横溝２１０ｄ４は、連結部８ｃに対応する部位にも設けられている。

サーマルヘッドＸ３は、主走査方向に沿って延びる横溝２１０ｄ４を備えている。そのため、第１接合部材２１４が、横溝２１０ｄ４の内部を通って、前面２１０ｄと、連結部８ｃまたはヘッド基体３との間に配置されることとなる。その結果、連結部８ｃをさらに封止することができ、半田の流出を抑えることができる。

特に、前面２１０ｄと連結部８ｃとの間に第１接合部材２１４を配置することができ、半田が連結部８ｃの前面２１０ｄ側に回り込んだ場合においても、第１接合部材２１４により堰き止めることができる。

また、サーマルヘッドＸ３は、横溝２１０ｄ４に繋がった状態で縦溝２１０ｄ３が設けられている。そのため、上面２１０ａから塗布された第１接合部材２１４は、縦溝２１０
ｄ３を通って、前面２１０ｄとヘッド基体３との間に導かれ、横溝２１０ｄ４を通って主走査方向に広がることとなる。その結果、連結部９ｃをさらに封止することができる。

なお、横溝２１０ｄ４に繋がった縦溝２１０ｄ３を設けた例を示したが、縦溝２１０ｄ３は必ずしも設けなくともよい。

＜第４の実施形態＞
図９を用いてサーマルヘッドＸ４について説明する。

サーマルヘッドＸ４は、コネクタ３３１の前面３１０が、凹部３１０ｄ１と、縦溝３１０ｃと、横溝３１０ｄ４と、穴部３１０ｄ５とを備えている。穴部３１０ｄ５を備える点以外、サーマルヘッドＸ３と同一であり説明を省略する。

穴部３１０ｄ５は、コネクタピン８に対応して設けられている。すなわち、正面視して、コネクタピン８の背後に穴部３１０ｄ５が配置されている。穴部３１０ｄ５は、横溝３１０ｄ４に連通して設けられており、横溝３１０ｄ４よりも深さが深くなっている。

サーマルヘッドＸ４は、コネクタピン８に対応する部位に穴部３１０ｄ５を有している。そして、穴部３１０ｄ５には、第１接合部材３１２が充填されている。そのため、コネクタピン８の連結部８ｃの周囲に位置する第１接合部材３１２の量を増加させることができる。その結果、連結部８ｃの封止性をさらに向上することができる。

なお、正面視して、穴部３１０ｄ５の形状が円形状をなしている例を示したがこれに限定されるものではない。穴部３１０ｄ５は、正面視して、楕円形状、矩形状、あるいは三角形状であってもよい。

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。例えば、第１の実施形態であるサーマルヘッドＸ１を用いたサーマルプリンタＺ１を示したが、これに限定されるものではなく、サーマルヘッドＸ２〜Ｘ４をサーマルプリンタＺ１に用いてもよい。また、複数の実施形態であるサーマルヘッドＸ１〜Ｘ４を組み合わせてもよい。

サーマルヘッドＸ１〜Ｘ４では、コネクタ３１が、配列方向の中央部に配置された例を示したが、配列方向の両端部に設けてもよい。

また、サーマルヘッドＸ１では、蓄熱層１３に隆起部１３ｂが形成され、隆起部１３ｂ上に電気抵抗層１５が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱層１３に隆起部１３ｂを形成せず、電気抵抗層１５の発熱部９を、蓄熱層１３の下地部１３ａ上に配置してもよい。また、蓄熱層１３を基板７の上面の全域にわたって設けてもよい。

また、サーマルヘッドＸ１では、電気抵抗層１５上に共通電極１７および個別電極１９が形成されているが、共通電極１７および個別電極１９の双方が発熱部９（電気抵抗体）に接続されている限り、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱層１３上に共通電極１７および個別電極１９を形成し、共通電極１７と個別電極１９との間の領域のみに電気抵抗層１５を形成することにより、発熱部９を構成してもよい。

さらにまた、電気抵抗層１５を薄膜形成することにより、発熱部９の薄い薄膜ヘッドを例示して示したが、これに限定されるものではない。例えば、各種電極をパターニングした後に、電気抵抗層１５を厚膜形成することにより、発熱部９の厚い厚膜ヘッドに本発明
を用いてもよい。さらに、発熱部９を基板の端面に形成する端面ヘッドに本技術を用いてもよい。

なお、第２接合部材１２を、駆動ＩＣ１１を被覆するハードコート２９とを同じ材料により形成してもよい。その場合、ハードコート２９を印刷する際に、第２接合部材１２が形成される領域にも印刷して、ハードコート２９と第２接合部材１２とを同時に形成してもよい。

Ｘ１〜Ｘ４ サーマルヘッド
Ｚ１ サーマルプリンタ
１ 放熱体
１ａ 台部
２ 接続端子
３ ヘッド基体
４ グランド電極
７ 基板
８ コネクタピン
８ａ 上部コネクタピン
８ｂ 下部コネクタピン
８ｃ 連結部
８ｄ 引き出し部
８ｅ 下面
９ 発熱部
１０ ハウジング
１０ａ 上面
１０ｂ 下面
１０ｃ 側面
１０ｄ 前面
１０ｄ１ 凹部
１０ｄ２ 凸部
１０ｆ 位置決め部
１１ 駆動ＩＣ
１２ 第２接合部材
１３ 蓄熱層
１４ 第１接合部材
１５ 電気抵抗層
１７ 共通電極
１９ 個別電極
２１ ＩＣ−コネクタ接続電極
２３ 導電性接着剤
２５ 保護層
２６ ＩＣ−ＩＣ接続電極
２７ 被覆層
２９ ハードコート

Claims (8)

1. 基板と、
   該基板上に設けられた発熱部と、
   前記基板上に設けられ、前記発熱部に電気的に接続された電極と、
   該電極に半田により電気的に接続されたコネクタピン、および該コネクタピンを収容するハウジングを有したコネクタと、
   前記基板と前記コネクタとを接合する接合部材と、を備え、
   前記コネクタピンは、前記電極に電気的に接続された上部コネクタピン、前記基板の下方に配置され、前記上部コネクタピンと前記基板を狭持する下部コネクタピン、および前記上部コネクタピンおよび前記下部コネクタピンを接続する連結部を有し、
   前記接合部材が、前記半田が前記連結部を伝わって下方へ流出することを抑えるように配置されていることを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記接合部材は、前記連結部に設けられた第１接合部材と、前記上部コネクタピンに設けられた第２接合部材とを備える、請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記第１接合部材は光硬化性樹脂により形成されており、前記第２接合部材は熱硬化性樹脂により形成されている、請求項２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記ハウジングは、前記基板と反対側に開口部を有する箱形状をなしており、
   前記基板側に配置された前記ハウジングの前面に、前記連結部の一部が埋設されており、前記ハウジングから露出した前記連結部が、前記第１接合部材により封止されている、請求項２または３に記載のサーマルヘッド。
5. 前記ハウジングの前記前面に、主走査方向に沿って延びる横溝が設けられている、請求項４に記載のサーマルヘッド。
6. 前記コネクタピンは主走査方向に間隔をあけて複数設けられており、
   前記ハウジングの前記前面に、前記間隔に対応して縦溝が設けられている、請求項４または５に記載のサーマルヘッド。
7. 前記ハウジングの前記前面に、前記コネクタピンに対応して穴部が設けられている、請求項６に記載のサーマルヘッド。
8. 請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載のサーマルヘッドと、
   前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、
   前記発熱部上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラと、を備えることを特徴とするサーマルプリンタ。
   

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