JP2016137622A - Thermal head and thermal printer including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタに関する。 The present invention relates to a thermal head and a thermal printer including the same.
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、基板上に設けられた発熱部、および基板上に設けられており、発熱部と電気的に接続された電極、を備えるヘッド基体と、ヘッド基体と導電部材を介して電気的に接続された外部基板と、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, various thermal heads have been proposed as printing devices such as facsimiles and video printers. For example, a head base provided with a substrate, a heat generating portion provided on the substrate, and an electrode electrically connected to the heat generating portion, and the head base and the conductive member electrically A device including a connected external substrate is known (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上述したサーマルヘッドでは、外部基板がヘッド基体から剥離する可能性がある。 However, in the above-described thermal head, the external substrate may be peeled off from the head substrate.
本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板、前記基板上に設けられた発熱部、および前記基板上に設けられており、前記発熱部と電気的に接続された電極、を備えるヘッド基体と、前記ヘッド基体と導電部材を介して電気的に接続された外部基板とを備える。また、前記導電部材は、前記ヘッド基体と前記外部基板とを電気的に接続する接続部と、前記外部基板の端部上に設けられた重畳部とを有する。また、前記接続部と前記重畳部とは一体的に設けられており、前記外部基板の前記端部は、前記接続部と前記重畳部により狭持されている。 A thermal head according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a heat generating portion provided on the substrate, and an electrode provided on the substrate and electrically connected to the heat generating portion. And an external substrate electrically connected to the head base via a conductive member. In addition, the conductive member includes a connection portion that electrically connects the head base and the external substrate, and an overlapping portion provided on an end portion of the external substrate. The connection portion and the overlapping portion are provided integrally, and the end portion of the external substrate is sandwiched between the connection portion and the overlapping portion.
本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板、前記基板上に設けられた発熱部、および前記基板上に設けられており、前記発熱部と電気的に接続された電極、を備えるヘッド基体と、前記ヘッド基体と電気的に接続された配線基板と、前記配線基板と導電部材を介して電気的に接続された外部基板とを備える。また、前記導電部材は、前記配線基板と前記外部基板とを電気的に接続する接続部と、前記外部基板の端部上に設けられた重畳部とを有する。また、前記接続部と前記重畳部とは一体的に設けられており、前記外部基板の前記端部は、前記接続部と前記重畳部により狭持されている。 A thermal head according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a heat generating portion provided on the substrate, and an electrode provided on the substrate and electrically connected to the heat generating portion. And a wiring board electrically connected to the head base, and an external board electrically connected to the wiring board via a conductive member. In addition, the conductive member includes a connection portion that electrically connects the wiring board and the external substrate, and an overlapping portion provided on an end portion of the external substrate. The connection portion and the overlapping portion are provided integrally, and the end portion of the external substrate is sandwiched between the connection portion and the overlapping portion.
また、本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記のいずれかに記載のサーマルヘッドと、複数の発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、複数の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。 A thermal printer according to an embodiment of the present invention includes a thermal head according to any one of the above, a transport mechanism that transports a recording medium onto a plurality of heating units, and presses the recording medium onto the plurality of heating units. And a platen roller.
本発明によれば、外部基板がヘッド基体から剥離する可能性を低減することができる。 According to the present invention, the possibility that the external substrate is peeled off from the head substrate can be reduced.
<第1の実施形態>
以下、サーマルヘッドX1について図1〜4を参照して説明する。なお、図2において、保護層25、被覆層27、フレキシブルプリント配線板5(以下、FPC5という)、およびコネクタ31については、一点鎖線にて示している。
<First Embodiment>
Hereinafter, the thermal head X1 will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the
図1に示すように、サーマルヘッドX1は、放熱板1と、ヘッド基体3と、FPC5と、導電部材23とを有している。なお、放熱板1は必ずしも設けなくてもよい。
As shown in FIG. 1, the thermal head X <b> 1 includes a
ヘッド基体3は、放熱板1上に配置されており、外部基板であるFPC5と電気的に接続されている。導電部材23は、ヘッド基体3とFPC5とを電気的に接続しており、FPC5の端部を覆うように設けられている。ヘッド基体3は、基板7を有しており、基板7上に発熱部9が設けられている。発熱部9は、電極(不図示)により駆動IC11と電気的に接続されており、発熱部9を発熱させることにより、印画を行っている。駆動IC11上に被覆部材29が設けられており、駆動IC11は封止されている。
The
放熱板1は、板状に形成されており、平面視して長方形状をなしている。放熱板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。放熱板1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。
The
ヘッド基体3は、平面視して、板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。
The
FPC5は、導電部材23を介してヘッド基体3と電気的に接続されており、ヘッド基体3に電流および電気信号を供給する機能を有した外部基板である。FPC5と放熱板1との間には、フェノール樹脂、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(不図示)を設けてもよい。
The FPC 5 is an external substrate that is electrically connected to the
なお、外部基板としてFPC5を用いた例を示したが、可撓性のあるFPC5でなく、硬質な配線基板を用いてもよい。硬質なプリント配線基板としては、ガラスエポキシ基板あるいはポリイミド基板等の樹脂により形成された基板を例示することができる。 In addition, although the example which used FPC5 as an external board | substrate was shown, you may use a hard wiring board instead of flexible FPC5. As a hard printed wiring board, the board | substrate formed with resin, such as a glass epoxy board | substrate or a polyimide board | substrate, can be illustrated.
以下、図2,3を用いて、ヘッド基体3を構成する各部材について説明する。
Hereafter, each member which comprises the head base |
基板7は、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。
The
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とを有している。下地部13aは、基板7の上面の全域にわたり形成されている。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。
A
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る。その結果、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。
The
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、共通電極17、個別電極19および接続電極21が設けられている。電気抵抗層15は、共通電極17、個別電極19および接続電極21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2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。
The
複数の発熱部9は、図2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。
The plurality of
電気抵抗層15の上面には、共通電極17、複数の個別電極19および複数の接続電極21が設けられている。これらの共通電極17、個別電極19および接続電極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。
A
共通電極17は、主配線部17a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の一方の長辺に沿って延びている。副配線部17bは、主配線部17aと、基板7の一方および他方の短辺のそれぞれに沿って延びるように設けられている。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るように設けられている。共通電極17は、一端部が複数の発熱部9と接続され、他端部がFPC5に接続されることにより、FPC5と各発熱部9との間を電気的に接続している。
The
複数の個別電極19は、一端部が発熱部9に接続され、他端部が駆動IC11に接続されることにより、各発熱部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、各群の発熱部9を、各群に対応して設けられた駆動IC11に電気的に接続している。
The plurality of
複数の接続電極21は、一端部が駆動IC11に接続され、他端部がFPC5に接続されることにより、駆動IC11とFPC5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。なお、接続電極21は、FPC5と電気的に接続される領域に端子21a(図4参照)が設けられている。端子21aは、めっきにより形成されている。
The plurality of
駆動IC11は、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。
The
上記の電気抵抗層15、共通電極17、個別電極19および接続電極21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、共通電極17、個別電極19および接続電極21は、同じ工程によって同時に形成することができる。
For example, the
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。
On the
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、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。
The
また、基板7の上面に形成された蓄熱層13の下地部13a上には、共通電極17、個別電極19および接続電極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および接続電極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。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。
A covering
被覆層27は、駆動IC11と接続される個別電極19、および接続電極21を露出させるための開口部(不図示)が形成されており、開口部を介してこれらの配線が駆動IC11に接続されている。また、駆動IC11は、個別電極19および接続電極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被覆部材29によって被覆されることで封止されている。
The
図4を用いて、ヘッド基体3とFPC5との接合について説明する。なお、図4では、放熱板1および被覆層27を省略して示しており、図6〜8,10においても同様である。
The joining of the
FPC5は、基材5aと、配線パターン5bと、カバー部材5cとを有している。配線パターン5bは、基材5a上に設けられており、ヘッド基体3と外部とを電気的に接続している。カバー部材5cは、配線パターン5bが露出しないように配線パターン5bを被覆して設けられている。
The
FPC5の発熱部9(図3参照)側の端部は、カバー部材5cが設けられておらず、配線パターン5bが露出した露出部5dとなっている。そして、FPC5は、露出部5bにてヘッド基体3と電気的に接続されている。
The end of the
導電部材23は、樹脂23aと導電性粒子23bとにより形成されている。樹脂23aは、熱硬化性のエポキシ系樹脂等により形成することができる。導電性粒子23bは、例えば、球状のプラスチック粒子にNi、Auめっきを施したものを用いることができる。また、Ni粒子を用いてもよい。
The
導電性粒子23bは、樹脂23aの内部にて分散剤により略均一に分散されており、ヘッド基体3とFPC5との電気的な接続に寄与しない導電性粒子23b1と、ヘッド基体3とFPC5との電気的な接続に寄与する導電性粒子23b2とを有している。
The
導電部材23は、接続部24aと、第1突出部24bと、重畳部24cとを有している。接続部24aは、ヘッド基体3とFPC5とを電気的に接続している。第1突出部24bは、平面視して、FPC5から発熱部9側に突出しており、接続部24aと重畳部24cとを接続している。重畳部24cは、FPC5上に設けられている。接続部24aと、第1突出部24bと、重畳部24cとは一体的に形成されており、FPC5の端部は、接続部24aと重畳部24cにより挟持されている。
The
接続部24aは、ヘッド基体3とFPC5との間に配置されており、ヘッド基体3の接続電極21の端子21aと、FPC5の配線パターン5bとを電気的に接続している。接続部24aは、導電部材23のうち、ヘッド基体3とFPC5との間に位置する部位であり、導通部24a1と、第1延伸部24a2と、第2延伸部24a3とを有している。
The
導通部24a1は、ヘッド基体3とFPC5とを電気的に接続する機能を有している。導通部24a1は、接続部24aのうち、接続電極21の端子21a上に位置する部位を示している。導通部24a1上には導電性粒子23b2が配置されており、導電性粒子23b2を介して、端子21aと配線パターン5bとが電気的に接続されている。
The conducting portion 24a1 has a function of electrically connecting the
第1延伸部24a2は、FPC5の端部とヘッド基体3とを機械的に接続する機能を有している。第1延伸部24a2は、FPC5の下方に配置されており、導通部24a1よりも発熱部9側に配置されている。すなわち、第1延伸部24a2は、接続部24aのうち、導通部24a1よりも発熱部9側に位置する部位を示している。第1延伸部24a2は、導電性粒子23b1を含有している。
The first extending
第2延伸部24a3は、FPC5の露出部5dとヘッド基体3とを機械的に接続する機能を有している。第2延伸部24a3は、FPC5の下方に配置されており、導通部24a1よりも発熱部9から遠い側に配置されている。すなわち、第2延伸部24a3は、接続部24aのうち、導通部24a1よりも発熱部9から遠い側に位置する部位を示している。第2延伸部24a3は、導電性粒子23b1を含有している。
The second extending portion 24a3 has a function of mechanically connecting the exposed
第1突出部24bは、平面視して、FPC5から発熱部9側に突出するように設けられており、接続部24aと重畳部24cとを接続するように設けられている。第1突出部24bは、導電部材23のうち、FPC5よりも発熱部9側に位置する部位を示している。第1突出部24bは、導電性粒子23b1を含有している。
The
重畳部24cは、FPC5上に設けられており、FPC5の端部を被覆するように設けられている。重畳部24cは、導電部材23のうち、FPC5上に位置する部位を示している。重畳部24cは、導電性粒子23b1を含有している。
The overlapping
サーマルヘッドX1は、導電部材23が、接続部24aと重畳部24cとを有しており、接続部24aと重畳部24cとは一体的に設けられており、FPC5の端部が、接続部24aと重畳部24cとにより狭持される構成を有している。そのため、FPC5の端部
が接続部24aと重畳部24cとにより挟持されるので、FPC5の端部に対して、例えば、基板7の厚み方向に外力が加わった場合においても、FPC5の端部を接続部24aと重畳部24cとにより強固に固定することができる。それにより、FPC5の端部が、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。
In the thermal head X1, the
また、サーマルヘッドX1は、接続部24aと重畳部24cとが一体的に形成されている。そのため、FPC5の端部に対して、例えば、下方から上方へ向けて外力が加わった場合においても、重畳部24cが接続部24aと一体的に形成されていることにより、重畳部24cが上方へ向けて変位しにくい構成となる。その結果、重畳部24cが外力を低減するように機能し、FPC5の端部が、ヘッド基体3から剥離することを抑制することができる。
Further, in the thermal head X1, the
また、導電部材23が、導電性粒子23bを含有する樹脂23aにより形成されていることにより、接続部24aにてFPC5とヘッド基体3との電気的な導通を確保しつつ、FPC5の端部を接続部24aと重畳部24cとにより狭持することができる。それにより、FPC5とヘッド基体3とを電気的に接続するとともに、FPC5の端部がヘッド基体3から剥離する可能性を低減することができる。
In addition, since the
さらに、第1突出部24bと重畳部24cとが、導電性粒子23b1を含有することにより、第1突出部24bと重畳部24cとの熱伝導率を高めることができる。その結果、接続部24aにおいて電気的な抵抗により生じた熱を、第1突出部24bと重畳部24cとで放熱することができる。
Furthermore, the thermal conductivity of the
また、第2延伸部24a3の発熱部9から遠い側に配置された縁が、重畳部24cの発熱部9から遠い側に配置された縁よりも、発熱部9から遠くに配置されている。そのため、FPC5に上方から下方へ向けて外力が生じても、第2延伸部24a3があることにより、露出部5dがヘッド基体3と接触する可能性を低減することができる。その結果、FPC5に破損が生じる可能性を低減することができる。
Moreover, the edge arrange | positioned in the side far from the
なお、導電部材23が、導電性粒子23bを含有する樹脂23aにより形成した例を示したが、これに限らず、例えば、はんだにより形成してもよい。また、第1延伸部24a2、第2延伸部24a3、第1突出部24b、および重畳部24cは、必ずしも導電性粒子23bを含有していなくてもよい。
In addition, although the example which formed the electrically-
サーマルヘッドX1は、以下のようにして作成することができる。まず、基板7に各部材を搭載してヘッド基体3を作成する。次に、接続電極21の端子21aを覆うように、導電部材23をディスペンサーまたは印刷により塗布する。次に、FPC5を導電部材23上に配置し、FPC5の上方からヒーターバーにて加熱し、導電部材23を硬化する。
The thermal head X1 can be produced as follows. First, each member is mounted on the
次に、第1突出部24bおよび重畳部24cを作成するために、FPC5上に導電部材23をディスペンサーまたは印刷により塗布する。次に、FPC5が接続されたヘッド基体3をオーブンにて加熱し、導電部材23を硬化する。続いて、ヘッド基体3を放熱板1上に両面テープを介して接合する。このようにして、サーマルヘッドX1を作成することができる。
Next, in order to create the first protruding
次に、サーマルプリンタZ1について、図5を参照しつつ説明する。 Next, the thermal printer Z1 will be described with reference to FIG.
図5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、発熱部9の配列方向が、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。
As shown in FIG. 5, the thermal printer Z <b> 1 of the present embodiment includes the above-described thermal head X <b> 1, a
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5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。
The
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。
The
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。
The
サーマルプリンタZ1は、図5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。
As shown in FIG. 5, the thermal printer Z1 presses the recording medium P onto the
<第2の実施形態>
次に、図6を用いてサーマルヘッドX2について説明する。サーマルヘッドX2は、FPC105と導電部材123とが、サーマルヘッドX1と構成が異なっている。その他の部材は、サーマルヘッドX1と同一であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, the thermal head X2 will be described with reference to FIG. In the thermal head X2, the
FPC105は、基材105aと、配線パターン105bと、カバー部材105cとを有している。FPC105の発熱部9(図3参照)側の端部は、カバー部材105cが設けられておらず、配線パターン105bが露出した露出部105dとなっている。そして、FPC105の端部105eは、上方に向けて屈曲した形状を有している。
The
導電部材123は、樹脂123aと導電性粒子123bとにより形成されている。導電性粒子123bは、ヘッド基体103とFPC105との電気的な接続に寄与しない導電性粒子123b1と、ヘッド基体103とFPC105との電気的な接続に寄与する導電性粒子123b2とを有している。
The
導電部材123は、接続部124aと、第1突出部124bと、重畳部124cとを有
している。接続部124aは、導通部124a1と、第1延伸部124a2と、第2延伸部124a3とを有している。導通部124a1は導電性粒子123b2を含有しており、第1延伸部124a2および第2延伸部124a3は、導電性粒子123b1を含有している。第1突出部124bおよび重畳部124cは、導電性粒子123b1を含有している。
The
FPC105の端部105eは、上方に向けて屈曲していることから、第1延伸部124a2の厚みは、導通部124a1の厚みよりも厚く構成されている。そのため、FPC105の端部105eが、ヘッド基体103から剥離する可能性を低減することができる。
Since the
すなわち、第1延伸部124a2における導電部材123の厚みが、導通部124a1における導電部材123の厚みよりも厚く構成されていることから、第1延伸部124a2に位置する導電部材123の量を多くすることができる。それにより、FPC5の端部105eにおける接合強度を向上させることができ、FPC105が、ヘッド基体103から剥離する可能性を低減することができる。
That is, since the thickness of the
なお、第2延伸部124a3の厚みを、導通部124a1の厚みよりも厚くしてもよい。その場合においても、第2延伸部124a3における接合強度を向上させることができ、FPC105が、ヘッド基体103から剥離する可能性を低減することができる。
Note that the thickness of the second extending portion 124a3 may be greater than the thickness of the conducting portion 124a1. Even in that case, the bonding strength in the second extending
<第3の実施形態>
図7を用いて、サーマルヘッドX3について説明する。サーマルヘッドX3は、FPC205と導電部材223とが、サーマルヘッドX1の構成と異なっている。その他の部材は、サーマルヘッドX1と同一であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
<Third Embodiment>
The thermal head X3 will be described with reference to FIG. In the thermal head X3, the
FPC205は、基材205aと、配線パターン205bと、カバー部材205cとを有している。FPC5の発熱部9(図3参照)側の端部は、カバー部材205cが設けられておらず、配線パターン205bが露出した露出部205dとなっている。そして、FPC205の端部は、配線パターン205bが基材205aから剥離しており、隙間205fが設けられている。
The
導電部材223は、樹脂223aと導電性粒子223bとにより形成されている。導電性粒子223bは、ヘッド基体203とFPC205との電気的な接続に寄与しない導電性粒子223b1と、ヘッド基体203とFPC205との電気的な接続に寄与する導電性粒子223b2とを有している。そして、導電部材223の一部は、基材205aと配線パターン205bとの間の隙間205fに配置されている。
The
導電部材223は、接続部224aと、第1突出部224bと、重畳部224cとを有している。接続部224aは、導通部224a1と、第1延伸部224a2と、第2延伸部224a3とを有している。導通部224a1は導電性粒子223b2を含有しており、第1延伸部224a2は導電性粒子223b1を含有しておらず、第2延伸部224a3は、導電性粒子223b2を含有している。第1突出部224bおよび重畳部224cは、導電性粒子223b1を含有している。
The
導電部材223は、基材205aと配線パターン205bとの間の隙間205fに配置されている。それにより、FPC205の端部に対して、例えば、基板7の厚み方向に外力が加わった場合においても、隙間205fに配置された導電部材223が、厚み方向に生じた外力を抑制するように機能し、FPC205が、ヘッド基体203から剥離する可能性を低減することができる。
The
また、サーマルヘッドX3は、隙間205fに導電性粒子223b1が設けられていない構成を有している。そのため、隙間205fに入り込んだ導電性粒子223b1が、熱膨張して、基材205aから配線パターン205bが剥離する可能性を低減することができる。
Further, the thermal head X3 has a configuration in which the conductive particles 223b1 are not provided in the gap 205f. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the conductive particles 223b1 entering the gap 205f thermally expand and the
また、第1延伸部224a2が、導電性粒子223b1を含有していないことから、導電性粒子223b1が配線パターン205bを上方へ押圧して隙間205fに入り込んだ導電部材223を押し出す可能性を低減することができる。
Moreover, since the 1st extending | stretching part 224a2 does not contain the electroconductive particle 223b1, the possibility that the electroconductive particle 223b1 presses the
FPC205は、基材205a上に配線パターン205bを設け、露出部205dが形成され、配線パターン205bを被覆してカバー部材205cを設けた後に、FPC205の端部において、配線パターン205bが基材205aから剥離するように加工して作製することができる。
After the
なお、隙間205fに導電性粒子223b1を配置してもよい。 Note that the conductive particles 223b1 may be disposed in the gap 205f.
<第4の実施形態>
図8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、導電部材323が、サーマルヘッドX1と構成が異なっている。その他の部材は、サーマルヘッドX1と同一であるため、同一の符号を付し、説明を省略する。
<Fourth Embodiment>
The thermal head X4 will be described with reference to FIG. In the thermal head X4, the
導電部材323は、樹脂323aと導電性粒子323bとにより形成されている。導電性粒子323bは、ヘッド基体303とFPC5との電気的な接続に寄与しない導電性粒子323b1と、ヘッド基体303とFPC5との電気的な接続に寄与する導電性粒子323b2とを有している。
The
導電部材323は、接続部324aと、第1突出部324bと、重畳部324cと、第2突出部324dとを有している。第2突出部324dは、接続部324aから発熱部9(図3参照)とは遠い側に突出するように設けられている。第2突出部324dは、一部が基板7に接するように設けられている。また、第2突出部324dは、露出部5dをこえて、カバー部材5c上にまで設けられており、カバー部材5c上に端部324d1を有している。
The
接続部324aは、導通部324a1と、第1延伸部324a2と、第2延伸部324a3とを有している。導通部324a1は導電性粒子323b2を有しており、第1延伸部324a2および第2延伸部324a3は、導電性粒子323b1を有している。第1突出部324b、重畳部324cおよび第2突出部324dは、導電性粒子323b1を有している。
The
サーマルヘッドX4は、第2突出部324dが、露出部5dよりも発熱部9とは遠い側に配置される構成を有している。そのため、露出部5dを導電部材323により封止することができ、露出部5dにて露出した配線パターン5bが劣化する可能性を低減することができる。
The thermal head X4 has a configuration in which the second projecting portion 324d is disposed on the side farther from the
さらに、第2突出部324dの端部324d1が、カバー部材5c上に設けられている。そのため、FPC5に外力が生じてFPC5に変形が生じた場合においても、変形の屈曲点が端部324d1となり、露出部5dが変形しにくくなる。その結果、FPC5とヘッド基体303とが剥離する可能性を低減することができる。
Furthermore, an end 324d1 of the second protrusion 324d is provided on the
また、第2突出部324dは、導電性粒子323b1を含有しており、一部が基板7に接する構成を有している。そのため、基板7に効率よく熱を放熱することができる。
The second protrusion 324 d contains
なお、第2突出部324dが、基板7の下方に配置された放熱板(不図示)に接触するような構成としてもよい。その場合、さらに放熱性を向上させることができる。
The second protrusion 324d may be configured to contact a heat radiating plate (not shown) disposed below the
<第5の実施形態>
図9,10を用いてサーマルヘッドX5について説明する。サーマルヘッドX5は、放熱板1と、ヘッド基体3と、配線基板6と、FPC5と、導電部材23とを備えている。
<Fifth Embodiment>
The thermal head X5 will be described with reference to FIGS. The thermal head X <b> 5 includes a
ヘッド基体3は、放熱板1上に配置されている。配線基板6は、放熱板1上に配置されており、FPC5と電気的に接続されている。導電部材23は、配線基板6とFPC5とを電気的に接続しており、FPC5の端部を覆うように設けられている。配線基板6上には駆動IC11が配置されており、配線基板6の配線導体6aに電気的に接続されている。駆動IC11とヘッド基体3とはワイヤ(不図示)により電気的に接続されている。配線基板6の配線導体8は、FPC5と電気的に接続されている。
The
配線基板6は、母材6aと、配線導体6bと、端子6cとを有しており、端子6cがFPC5に導電部材23を介して電気的に接続されることにより、ヘッド基体3とFPC5とを電気的に接続している。母材6aは、セラミックスあるいは樹脂製の基板により形成することができ、硬質なリジッド基板等により形成することができる。なお、配線基板6は、可撓性のフレキシブル基板により形成してもよい。
The
導電部材23は、樹脂23aと導電性粒子23bとにより形成されている。導電性粒子23bは、ヘッド基体3とFPC5との電気的な接続に寄与しない導電性粒子23b1と、ヘッド基体3とFPC5との電気的な接続に寄与する導電性粒子23b2とを有している。
The
導電部材23は、接続部24aと、第1突出部24bと、重畳部24cとを有している。接続部24aは、導通部24a1と、第1延伸部24a2と、第2延伸部24a3とを有している。導通部24a1は導電性粒子23b2を有しており、導電性粒子23b2は、端子6c上に配置されている。また、第1延伸部24a2および第2延伸部24a3は、導電性粒子23b1を有している。第1突出部24bおよび重畳部24cは、導電性粒子23b1を有している。
The
サーマルヘッドX5は、導電部材23が、接続部24aと第1突出部24bと重畳部24cとを有しており、FPC5の端部が、接続部24aと重畳部24cとにより狭持される構成を有している。そのため、FPC5の端部が接続部24aと重畳部24cとにより挟持されるので、FPC5の端部に対して、例えば、基板7の厚み方向に外力が加わった場合においても、FPC5の端部を接続部24aと重畳部24cとにより強固に固定することができる。それにより、FPC5の端部が、配線基板6から剥離する可能性を低減することができる。
In the thermal head X5, the
また、サーマルヘッドX1は、接続部24aと重畳部24cとが一体的に形成されている。そのため、FPC5の端部に対して、例えば、下方から上方へ向けて外力が加わった場合においても、重畳部24cが接続部24aと一体的に形成されていることにより、重畳部24cが上方へ向けて変位しにくい構成となる。その結果、重畳部24cが外力を低減するように機能し、FPC5の端部が、配線基板6から剥離することを抑制することができる。
Further, in the thermal head X1, the connecting
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〜X5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〜X5を組み合わせてもよい。 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. For example, although the thermal printer Z1 using the thermal head X1 according to the first embodiment is shown, the present invention is not limited to this, and the thermal heads X2 to X5 may be used for the thermal printer Z1. Moreover, you may combine the thermal heads X1-X5 which are some embodiment.
例えば、発熱部9を薄膜形成技術により形成した例を示したが、印刷等の厚膜形成技術を用いて電気抵抗層15を形成する厚膜ヘッドに本発明を適用してもよい。また、基板7の端面に発熱部9を配列させた端面ヘッドに本発明を適用してもよい。
For example, although the example in which the
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13b上に配置してもよい。または、蓄熱層13を形成せず、基板7上に電気抵抗層15を配置してもよい。
In the thermal head X1, the raised
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。
In the thermal head X1, the
X1〜X5 サーマルヘッド
Z1 サーマルプリンタ
1 放熱板
3 ヘッド基体
5 フレキシブルプリント配線板(外部基板)
5a 基材
5b 配線パターン
5c カバー部材
5d 露出部
6 配線基板
7 基板
9 発熱部
11 駆動IC
13 蓄熱層
17 共通電極
19 個別電極
21 接続電極
23 導電部材
23a 樹脂
23b 導電性粒子
24a 接続部
24a1 導通部
24a2 第1延伸部
24a3 第2延伸部
24b 第1突出部
24c 重畳部
24d 第2突出部
25 保護層
27 被覆層
29 被覆部材
X1 to X5 Thermal head Z1
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記基板上に設けられた発熱部、および
前記基板上に設けられており、前記発熱部と電気的に接続された電極、を備えるヘッド基体と、
前記ヘッド基体と導電部材を介して電気的に接続された外部基板と、を備え、
前記導電部材は、前記ヘッド基体と前記外部基板とを電気的に接続する接続部と、前記外部基板の端部上に設けられた重畳部とを有し、
前記接続部と前記重畳部とは一体的に設けられており、
前記外部基板の前記端部は、前記接続部と前記重畳部により狭持されていることを特徴とするサーマルヘッド。 substrate,
A head base comprising: a heat generating portion provided on the substrate; and an electrode provided on the substrate and electrically connected to the heat generating portion;
An external substrate electrically connected via the head base and a conductive member,
The conductive member includes a connection portion that electrically connects the head base and the external substrate, and a superimposed portion provided on an end portion of the external substrate,
The connecting portion and the overlapping portion are provided integrally,
The thermal head according to claim 1, wherein the end portion of the external substrate is held between the connection portion and the overlapping portion.
前記第1延伸部の厚みが、前記導通部の厚みよりも大きい、請求項1に記載のサーマルヘッド。 The connecting portion electrically connecting the head base and the external substrate; a first extending portion located below the external substrate and provided closer to the heat generating portion than the conductive portion; Have
The thermal head according to claim 1, wherein a thickness of the first extending portion is larger than a thickness of the conducting portion.
前記露出部と前記接続部とが前記導電部材を介して電気的に接続されており、
前記導電部材が、前記基材と前記配線パターンとの間に位置している、請求項1または2に記載のサーマルヘッド。 The external substrate includes a base material, a wiring pattern provided on the base material, and an exposed portion from which a part of the wiring pattern is exposed, and a cover member that covers the remaining portion of the wiring pattern. And at the end of the external substrate, the wiring pattern is peeled from the base material,
The exposed portion and the connecting portion are electrically connected via the conductive member,
The thermal head according to claim 1, wherein the conductive member is located between the base material and the wiring pattern.
前記突出部は、前記露出部よりも前記発熱部とは遠い側に配置されている、請求項3に記載のサーマルヘッド。 The conductive member further includes a protruding portion that protrudes from the connecting portion to a side far from the heat generating portion,
The thermal head according to claim 3, wherein the protruding portion is disposed on a side farther from the heat generating portion than the exposed portion.
前記基板上に設けられた発熱部、および
前記基板上に設けられており、前記発熱部と電気的に接続された電極、を備えるヘッド基体と、
前記ヘッド基体と電気的に接続された配線基板と、
前記配線基板と導電部材を介して電気的に接続された外部基板と、を備え、
前記導電部材は、前記配線基板と前記外部基板とを電気的に接続する接続部と、前記外部基板の端部上に設けられた重畳部とを有し、
前記接続部と前記重畳部とは一体的に設けられており、
前記外部基板の前記端部は、前記接続部と前記重畳部により狭持されていることを特徴とするサーマルヘッド。 substrate,
A head base comprising: a heat generating portion provided on the substrate; and an electrode provided on the substrate and electrically connected to the heat generating portion;
A wiring board electrically connected to the head substrate;
An external board electrically connected to the wiring board via a conductive member,
The conductive member includes a connection portion that electrically connects the wiring substrate and the external substrate, and a superposition portion provided on an end portion of the external substrate,
The connecting portion and the overlapping portion are provided integrally,
The thermal head according to claim 1, wherein the end portion of the external substrate is held between the connection portion and the overlapping portion.
前記第1延伸部の厚みが、前記導通部の厚みよりも大きい、請求項5に記載のサーマルヘッド。 The connecting portion electrically connecting the wiring board and the external substrate; a first extending portion located below the external substrate and provided closer to the heat generating portion than the conductive portion; Have
The thermal head according to claim 5, wherein a thickness of the first extending portion is larger than a thickness of the conducting portion.
前記露出部と前記接続部とが前記導電部材を介して電気的に接続されており、
前記導電部材が、前記基材と前記配線パターンとの間に位置している、請求項5または6に記載のサーマルヘッド。 The external substrate includes a base material, a wiring pattern provided on the base material, and an exposed portion from which a part of the wiring pattern is exposed, and a cover member that covers the remainder of the wiring pattern. And at the end of the external substrate, the wiring pattern is peeled from the base material,
The exposed portion and the connecting portion are electrically connected via the conductive member,
The thermal head according to claim 5, wherein the conductive member is located between the base material and the wiring pattern.
前記突出部は、前記露出部よりも前記発熱部とは遠い側に配置されている、請求項7に記載のサーマルヘッド。 The conductive member further includes a protruding portion that protrudes from the connecting portion to a side far from the heat generating portion,
The thermal head according to claim 7, wherein the protruding portion is disposed on a side farther from the heating portion than the exposed portion.
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。
The thermal head according to any one of claims 1 to 9,
A transport mechanism for transporting a recording medium onto the heat generating unit;
A thermal printer comprising: a platen roller that presses the recording medium onto the heat generating portion.
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