JP2530235B2 - サ―マルヘッドアレイの電源線接続構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、サーマルヘッドアレイと直流電源とを接
続するサーマルヘッドアレイの電源線接続構造に関する
ものである。

［従来の技術］ 第３図はサーマルヘッドアレイの構成を示す接続図
で、図において（１）はサーマルヘッドアレイ、（２）
はシフトレジスタ、（３）はラッチ、（４）はドライ
バ、（５）は直流電源、（７）はスイッチ、（８−
１），（８−２）・・・はそれぞれ逆流阻止用ダイオー
ド、（９−１），（９−２）・・・はそれぞれ電源側リ
ード導体、（10−１），（10−２）・・・はそれぞれ接
地側リード導体、（70），（71）（72）はそれぞれスイ
ッチ（７）の接点であり、（71）に接続される電源回路
を仮にＡ相電源、（72）に接続される電源回路を仮にＢ
相電源と言い、シフトレジスタ（２），ラッチ（３），
ドライバ（４）を総称して制御回路（６）と言う。

シフトレジスタ（２）には、データ入力線およびクロ
ック信号線が接続され、ラッチ（３）にはロード信号線
が、ドライバ（４）にはストローブ線がそれぞれ接続さ
れているが、図面ではこれらの線は省略してある。

サーマルヘッドアレイ（１）のどのサーマルヘッドを
加熱するかを制御する信号は、シフトレジスタ（２），
ラッチ（３），ドライバ（４）を経て与えられる。例え
ばドライバ（４）のうちの（D1）だけがオン状態になる
ように制御し、スイッチ（７）では接点（70）と接点
（71）とが接続されてＡ相電源が給電されたとすると、
電源（５）からの電流は、ダイオード（８−１），電源
側リード導体（９−１）を流れ、サーマルヘッドアレイ
（１）の（R1）の部分を介して接地側リード導体（10−
１），ドライバ（D1）へ流れ、サーマルヘッドアレイ
（１）の（R1）の部分が加熱されることになる。

同様に（D1）だけがオン状態となっている場合に、ス
イッチ（７）が切り換わり、接点（70）と接点（72）と
が接続されてＢ相電源が給電されたとすると、電流はダ
イオード（８−２），電源側リード導体（９−２），サ
ーマルヘッドアレイ（１）の（R2）の部分、接地側リー
ド導体（10−１），ドライバ（D1）と流れ、サーマルヘ
ッドアレイ（１）の（R2）の部分が加熱されることにな
る。

ところで、逆流阻止用ダイオード（８−１），（８−
２），（８−３）・・・は、全ダイオードを複数群のダ
イオードアレイに分割させて構成しているのが一般的で
ある。第４図はこのようなダイオードアレイ群の一部を
示す接続図で、（８）は各ダイオードアレイを、（8
A），（8B）は各ダイオードアレイ（８）に対してそれ
ぞれ設けられるＡ相電源用ランドと、Ｂ相電源用ランド
を示す。

各ダイオードアレイ（８）と各Ａ相電源用ランド（8
A）およびＢ相電源用ランド（8B）とは、サーマルヘッ
ドアレイ（１）が形成された基板上に形成される。この
基板を仮にサーマルヘッド基板と言うこととすると、サ
ーマルヘッド基板がセラミック基板であるような場合に
は、各Ａ相電源用ランド（8A）から接点（71）に到る接
続線および各Ｂ相電源用ランド（8B）から接点（72）に
到る接続線の構成に考慮を払う必要が生じる。

すなわち、スイッチ（７）と電源（５）とは、サーマ
ルヘッド基板外に外部回路として設ける必要があるが、
セラミック基板は加工が難しくコネクタを形成すること
ができないため、セラミック基板に圧接するフレキシブ
ル基板を設け、フレキシブル基板上の配線パターンをセ
ラミック基板上の配線パターンに圧接し、外部回路へは
フレキシブル基板から接続するようにしている。

次の第５図，第６図および第７図は、それぞれ従来の
サーマルヘッドアレイの電源線接続構造示す図で、図に
おいて（8F）は第４図に示すＡ相電源ランド（8A）,B相
電源ランド（8B）に圧接されて接触し、これらのランド
をそれぞれの電源に接続する配線パターンが形成された
フレキシブル基板、（40）はコネクタ、（41）は導線、
（51），（52）はそれぞれバスバー、（61），（62）は
それぞれ架橋した導線を示す。

第５図に示す構造は、１対の電源ランド（8A），（8
B）ごとにフレキシブル基板（8F）とコネクタ（40）お
よび導線（41）を設けたものであり、第６図に示す構造
は、各Ａ相電源ランド（8A）に圧接される各配線パター
ンを全てバスバー（51）に半田付で接続し、各Ｂ相電源
ランドに圧接される各配線パターンを全てバスバー（5
2）に半田付で接続したものである。

また第７図に示す構造は、各電源ランド（8A），（8
B）ごとにこれに圧接される配線パターンを設け、Ａ相
電源ランド（8A）に圧接される配線パターンを導線（6
1）で架橋し、Ｂ相電源ランド（8B）に圧接される配線
パターンを導線（62）で架橋したものである。そしてど
れかの対になる（複数または単数）配線パターンは、第
５図と同様にコネクタ（40）と導線（41）とを介して外
部回路へ接続されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のサーマルヘッドアレイの電源線接続構造は以上
のように構成されているが、第５図に示す構造ではコネ
クタ（40）の数が多く、そのため高価で、この部分の電
気抵抗が大きくなるという問題がある。

また第６図に示す構造では半田付を行う箇所を多数必
要とし、製造工数が増加するという問題がある。

さらに第７図に示す構造では環境温度の変化による伸
縮の影響を受けることにより、フレキシブル基板（8F）
と電源ランド（8A），（8B）との相対位置がずれるとい
う問題がある。

これらの問題を解決すべき発明としては、本願出願人
と同一出願人にかかる特許出願（以下、これを先出願と
いう）「サーマルヘッドアレイの導線接続構造」（特願
平１−171983号）がある。

第８図はこの先出願にかかる発明の構造を示す部分断
面図で、図において（11），（12）はそれぞれバスバ
ー、（14），（15）はそれぞれ導電性ゴム、（16）はフ
レキシブル基板で第７図のフレキシブル基板（8F）と同
様のもの、（18）はサーマルヘッド基板、（20）は押さ
え金具、（21）がねじを示す。

導電性ゴム（14），（15）は異方導電性を有し、図の
上下方向に対してだけ導電性を持ち、環境温度の変化に
よる伸縮の影響でバスバー（11），（12）とフレキシブ
ル基板（16）との関係位置がずれた場合でもフレキシブ
ル基板（16）の配線パターンへは、バスバー（11），
（12）から導電性ゴム（14），（15）を介して確実な接
続を行うことができるようにしたものである。

然しながらこの先出願にかかる発明では、構成部品の
数が多いため作業性が悪く、高価になり、且つバスバー
に対する絶縁処理が必要になるという問題点があった。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもの
で、安価で作業性が良く、フレキシブル基板とバスバー
との間の接続を確実に行うことができるサーマルヘッド
アレイの電源線接続構造を得ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかるサーマルヘッドアレイの電源線接続
構造は、フレキシブル基板の上面と下面とにそれぞれ面
積の広い導体パターンを設け、この導体パターンにバス
バーを圧接することとしたものである。

［作用］ この発明においては、フレキシブル基板の上面と下面
とにそれぞれ面積の広い導体パターンを設け、この導体
パターンにバスバーを圧接することとしたので、フレキ
シブル基板とサーマルヘッド基板との圧接およびフレキ
シブル基板とバスバーとの圧接を簡単な構造で同時に行
うことが可能となる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第
１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図に示すサーマルヘッドアレイの電源線接続構造をＸ−
Ｘ断面で切断した場合の断面を示す断面図である。これ
らの図において第３図，第４図および第８図と同一符号
は同一又は相当部分を示し、（16A）はフレキシブル基
板（16）の上面に形成された上面導体パターン、（16
B）はフレキシブル基板（16）の下面に形成された下面
導体パターン、（16BA）はランド接続パターン、（16
d）は絶縁被膜、（17）はフレキシブル基板（16）の上
面と下面とを接続するスルーホール、（19）は放熱板、
（22A），（22B）はそれぞれバスバーで、（22A）はＡ
相電源供給用バスバー、（22B）はＢ相電源供給用バス
バーを示す。（23A），（22B）はそれぞれ絶縁物、（2
4）は圧接部材、（25A），（25B）はそれぞれねじ穴で
ある。

フレキシブル基板（16）の下面には、下面導体パタ−
ン（16B）の他に各Ａ相電源用ランド（8A）に圧接され
る各Ａ相電源用ランド接続パタ−ン（第２図16BA）と、
各Ｂ相電源用ランド（8B）に圧接される各Ｂ相電源用ラ
ンド接続パタ−ンとが形成されており、各Ｂ相電源用ラ
ンド接続パタ−ンは下面導体パタ−ン（16B）に接続さ
れ、各Ａ相電源用ランド接続パタ−ンは各スル−ホ−ル
（17）を介して上面導体パタ−ン（16A）に接続されて
いる。また第２図に示すようにフレキシブル基板（16）
には、各接触場所以外は絶縁被膜（16d）が施されてい
る。

Ａ相電源供給用バスバー（22A）は圧接部材（24）で
保持され、且つ圧接部材（24）から絶縁されている。Ｂ
相電源供給用バスバー（22B）は放熱板（19）で保持さ
れ、この場所まで放熱板（19）が延びていない構造の場
合には一般的にサーマルヘッド基板（18）に対し固定さ
れた位置に設けられた保持部材で保持され、この放熱板
（19）あるいは保持部材からは絶縁されている。

このような構造でサーマルヘッド基板（18）上にフレ
キシブル基板（16）を載せ、フレキシブル基板（16）上
に圧接部材（24A）を載せて、ねじ穴（25A），（25B）
にねじを通し、圧接部材（24）を放熱板（19）に対して
締め付けると、Ａ層電源供給用バスバー（22A）は上面
導体パターン（16A）に、Ｂ相電源供給用バスバー（22
B）は下面導体パターン（22B）にそれぞれ圧接され、各
ランド接続パターン（16BA）はそれぞれ各対応する電源
用ランド（8A），（8B）に圧接されることになり、直流
電源（５）から各逆流素子用ダイオード（８−１），
（８−２）・・・へは十分に低い抵抗を介して電力を供
給できる。また電源（５）からいずれの逆流素子用ダイ
オード（８−１），（８−２）・・・に到る回路の抵抗
もほぼ同様となり、サーマルヘッド（１）の位置によっ
て印字の濃淡が異なることを防止できる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、簡単な構造で各ダイ
オードまでの抵抗を小さくし、各発熱体を駆動して印字
する場合の電圧降下を殆ど均一にして印字品質を向上さ
せ、環境温度の影響を回避することができ、Ａ相および
Ｂ相電源を一括して接続することができるので製造工数
の低減を図れ、構成部品の数を少なくして作業性を向上
させることができ、従来の構造に比してバスバーの絶縁
を容易に行うことができ、バスバーに編組線を用いるこ
ともできる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第
１図に示すサーマルヘッドアレイの電源線接続構造をＸ
−Ｘ断面で切断した場合の断面を示す断面図、第３図は
サーマルヘッドアレイの構成を示す接続図、第４図はダ
イオードアレイ群の一部を示す接続図、第５図，第６
図，第７図，第８図はそれぞれ従来の構造を示す図。 １…サーマルヘッドアレイ、８…ダイオードアレイ、8A
…Ａ相電源用ランド、8B…Ｂ相電源用ランド、16…フレ
キシブル基板、16A…上面導体パターン、16B…下面導体
パターン、16BA…ランド接続パターン、16d…絶縁被
膜、17…スルーホール、18…サーマルヘッド基板、22A,
22B…電源供給用バスバー、23A,23B…絶縁物、24…圧接
部材。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源に接続される複数の電源側リード導体
   と駆動回路に接続される複数の接地側リード導体とこれ
   ら２つのリード導体にそれぞれ接続されるサーマルヘッ
   ドとしての単一記録素子発熱体がサーマルヘッド基板上
   に複数直線状に配列されて形成されたサーマルヘッドア
   レイの電源線接続構造において、 上記サーマルヘッド基板上に設けられ、上記複数の電源
   側リード導体に接続する電源用ランド、 この電源用ランドに対応するランド接続パターンとこの
   ランド接続パターンに接続する面積の広い導体パターン
   を設けたフレキシブル基板、 電源に接続されたバスバー、 上記サーマルヘッド基板、上記フレキシブル基板および
   上記バスバーを圧接する圧接手段とを有し、 上記圧接手段により、上記サーマルヘッド基板上の電源
   用ランドと上記フレキシブル基板のランド接続パターン
   とを圧接接続するとともに上記フレキシブル基板の面積
   の広い導体パターンとバスバーとを上記面積の広い導体
   パターンの長手方向全域に渡って圧接接続して上記電源
   の電力を上記複数の電源側リード導体に導くことを特徴
   とするサーマルヘッドアレイの電源線接続構造。
2. 【請求項２】Ａ相電源に接続される複数のＡ相電源側リ
   ード導体と、Ｂ相電源に接続される複数のＢ相電源側リ
   ード導体と、駆動回路に接続される複数の接地側リード
   導体と、各Ａ相電源側リード導体と対応する接地側リー
   ド導体とに接続されるサーマルヘッドとしての複数の単
   一記録素子Ａ相発熱体と各Ｂ相電源側リード導体と対応
   する接地側リード導体とに接続されるサーマルヘッドと
   しての複数の単一記録素子Ｂ相発熱体とが所定の順で直
   線状に配列されて形成されたサーマルヘッドアレイの電
   源線接続構造において、 上記サーマルヘッド基板上に設けられ上記複数のＡ相電
   源側リード導体及びＢ相電源側リード導体にそれぞれ接
   続するＡ相電源用ランド及びＢ相電源用ランド、 Ａ相電源用ランドに対応するＡ相ランド接続パターンと
   Ｂ相ランド接続パターン及びこのＢ相ランド接続パター
   ンに接続する面積の広いＢ相導体パターンを下面に、上
   記下面のＡ相ランド接続パターンとスルーホールを介し
   て接続する面積の広いＡ相導体パターンを上面に設けた
   フレキシブル基板、 Ａ相電源電力を供給するＡ相バスバー、 Ｂ相電源電力を供給するＢ相バスバー、 上記Ａ相バスバー、上記フレキシブル基板、上記サーマ
   ルヘッド基板及び上記Ｂ相バスバーをこの順で圧接する
   圧接手段とを有し、 上記サーマルヘッド基板のＡ相電源用ランドと上記フレ
   キシブル基板の下面に設けられたＡ相ランド接続パター
   ンとを圧接接続するとともに上記フレキシブル基板の上
   面に設けられた面積の広いＡ相導体パターンと上記Ａ相
   バスバーとを上記面積の広い導体パターンの長手方向全
   域に渡って圧接接続し、かつ上記サーマルヘッド基板の
   Ｂ相電源用ランドと上記フレキシブル基板の下面に設け
   られたＢ相ランド接続パターンとを圧接接続するととも
   に上記フレキシブル基板の下面に設けられた面積の広い
   Ｂ相導体パターンと上記Ｂ相バスバーとを上記面積の広
   い導体パターンの長手方向全域に渡って圧接接続し、 Ａ相電源の電力をＡ相バスバー、Ａ相導体パターン、ス
   ルーホール、Ａ相ランド接続パターン及びＡ相電源用ラ
   ンドを介してＡ相電源用リード導体に、 Ｂ相電源の電力をＢ相バスバー、Ｂ相導体パターン、Ｂ
   相ランド接続パターン及びＢ相電源用ランドを介してＢ
   相電源側リード導体に導くことを特徴とするサーマルヘ
   ッドアレイの電源線接続構造。
3. 【請求項３】Ａ相電源側リード導体及びＢ相電源側リー
   ド導体にそれぞれ逆流阻止用ダイオードが挿入されてな
   る請求項第２項記載のサーマルヘッドアレイの電源線接
   続構造。