JP2824848B2 - サーマルヘッドアレイの導線接続構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は感熱記録装置に使用するサーマルヘッドア
レイの導線接続構造に関するものである。

［従来の技術］ 始めにサーマルヘッドアレイの使用方法について説明
する。第３図はサーマルヘッドアレイの使用方法を示す
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）…（10−１），（10−２）…は
それぞれ金線を使用したワイヤボンド、（70），（7
1），（72）はそれぞれスイッチ（７）の接点である。

なお逆流阻止用ダイオード（８−１），（８−２）…
を総称してダイオードアレイ（８）とし、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）とする。

またシフトレジスタ（２）にはデータ入力線，クロッ
ク信号線が、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いる。

サーマルヘッドアレイ（１）において、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
態となるように制御され、スイッチ（７）では接点（7
0）と接点（71）とが接続されたとすると、電源（５）
からの電流は、ダイオード（８−１），ワイヤボンド
（９−１）を流れ、サーマルヘッドアレイ（１）の（R
1）の部分を介して、ワイヤボンド（10−１），ドライ
バ（D1）と流れ、従って（R1）の部分が加熱され、（R
1）の部分が接触する記録紙の対応する部分に記録が行
われる。

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
が接続された場合、電流はダイオード（８−２），ワイ
ヤボンド（９−２），サーマルヘッドアレイ（１）の
（R2）の部分，ワイヤボンド（10−１）と流れ、今度は
（R2）の部分が加熱され、（R2）の部分が接触する記録
紙の対応する部分に記録が行われる。

多くの場合、ダイオードアレイ（８），ワイヤボンド
（９−１），（９−２）…（10−１），（10−２）…
（これらはワイヤボンドではなく配線パターンで構成さ
れる場合もあるが），サーマルヘッドアレイ（１），制
御回路（６）は、同一のセラミック基板上に構成され
る。

然しながらセラミック基板の加工が難しく、またコネ
クタを形成することができないため、ダイオードアレイ
（８）から接点（71）又は（72）に至る導線と、外部か
らの信号を制御回路（６）へ入力するための導線の形成
が大変困難となる。そのため電源側のフレキシブル基板
と接地側のフレキシブル基板との２つのフレキシブル基
板を設け、これらのフレキシブル基板の配線パターンを
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。

第４図，第５図，第６図は、それぞれ従来の電源側の
導線接続構造を示す図で、（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４図に示す構造は、ダイオードアレイ（８）を複数
の群に分割し、各群ごとにコネクタ（40）と導線（41）
とを設けたものであり、各ダイオードのアノード側導線
は、第３図に示す接点（71）に到るものと接点（72）に
到るものとの２本の線にまとめることができるので、各
コネクタ（40）と各導線（41）とは２本の線に対応した
もので構成されている。

第５図に示す構造は、接点（71），（72）からの線に
対応して２本のバスバー（51），（52）を設け、ダイオ
ードアレイ（８）の各ダイオードのアノードをバスバー
（51）又は（52）に接続している。

第６図に示す構造は、第４図に示す構造と同様にダイ
オードアレイ（８）を複数の群に分割し、各群間を導線
（61），（62）で架橋し、何れかの群（複数または単
数）に対しては第４図に示すような導線（41），コネク
タ（40）を介して接続したものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のサーマルヘッドアレイの導線接続
構造は以上のように構成されているが、サーマルヘッド
アレイ（１）のサーマルヘッド数が多くなり全長が長く
なるにつれて、環境温度の変化による伸縮の影響が大き
くなり、この影響を避けるため第４図，第６図に示す構
造は、ダイオードアレイ（８）や制御回路（６）を複数
の群に分割した構造としている。この点から見れば、第
５図に示すバスバー方式では、環境温度の変化による伸
縮の影響が大きくなり、且つ半田付け箇所も多く必要と
なるという問題がある。

また第４図に示す構造では、フレキシブル基板の上に
多数のコネクタ（40）を設ける必要があり、コネクタ
（40）の接触を確実に保つことが困難になるという問題
がある。

更に第６図に示す構造では、コネクタ（40）の数は減
少できるが、架橋する導線（61），（62）を半田付けす
る必要があり、このため半田付け工数が多くなるという
問題がある。

また従来のいずれの構造においても、各接点（71），
（72）から各ダイオードに到るまでの電気抵抗が比較的
大きく、且つダイオードの位置により抵抗値が同じにな
らないという問題があり、電気抵抗が大きいことはサー
マルヘッドにかかる電圧が小さくなってしまい、抵抗値
が不同であることは各サーマルヘッドにかかる電圧が同
じにならず印字の濃度にばらつきが生じる等の問題点が
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、各接点（71），（72）から各ダイオードに到る導線
の電気抵抗を比較的小さくでき、且つ全ダイオードを通
じて抵抗値が均一となるようなサーマルヘッドアレイの
導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導線接続構
造は、接点（71）からの電流を通す平板状の第１のバス
バーと、接点（72）からの電流を通す平板状の第２のバ
スバーとを設け、この２枚のバスバーの間に電源側フレ
キシブル基板を挟み、導電性ゴムを介して、フレキシブ
ル基板の表面の配線パターンへは第１のバスバーから接
続することとし、裏面の配線パターンへは第２のバスバ
ーから接続することとした。

［作用］ バスバーと導電性ゴムの抵抗値は比較的小さいので、
各ダイオードに均一な電圧を供給することができ、バス
バーとフレキシブル基板との間の接続は導電性ゴムの圧
接によって行えるので、製造工数を低減することが可能
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で、図において
第３図と同一符号は同一又は相当部分を示し、（11），
（12），（13）はそれぞれ導電性平板で形成されたバス
バーで、（11）を第１のバスバー，（12）を第２のバス
バー，（13）を第３のバスバーとする。（14），（15）
はそれぞれ導電性ゴム、（16），（17）はそれぞれフレ
キシブル基板で、（16）を電源側フレキシブル基板，
（17）を接地側フレキシブル基板とする。（18）はセラ
ミック基板で構成されたサーマルヘッド基板、（19）は
放熱板である。

また制御回路（６）を構成する制御回路IC（制御回路
と同一符号を付すこととする）とダイオードアレイ
（８）とは、複数に分割されているが、第１図はその一
部だけを示す。

第１図に示すように放熱板（19）が設けられたセラミ
ック質のサーマルヘッド基板（18）の上に、サーマルヘ
ッドアレイ（１），制御回路IC（６），ダイオードアレ
イ（８）及びこれらの間の配線パターンが形成されて構
成されており、制御回路IC（６）から接地側フレキシブ
ル基板（17）への接続と、ダイオードアレイ（８）から
電源側フレキシブル基板（16）への接続とは、第１図に
示すように行っても良く、またはサーマルヘッド基板
（18）の表面に接続用ランドを形成し、これに対応して
フレキシブル基板（16），（17）の裏面に形成した接続
用ランドを圧接するようにしても良い。

第２図は第１図に示す実施例の部分断面図で、電源側
フレキシブル基板（16）上の配線パターンを接点（7
1），（72）に接続する部分の構造を示す図であり、図
において第１図と同一符号は同一部分を示し、（20）は
押さえ金具、（21）はねじを示し、このねじはバスバー
（11），（12）を相互に短絡させることのないように構
成されている。

なお第１図においては、図面を簡略化するために第２
図に示す押さえ金具（20），ねじ（21）及び電源側フレ
キシブル基板（16）の裏面に接触する導電性ゴム（15）
を省略しているが、第２図に示す構造と同様であり、電
源側フレキシブル基板（16）の裏面の配線パターンがサ
ーマルヘッド基板（18）の表面の配線パターンに接続す
るように、押さえ金具（20）で圧接している。

フレキシブル基板（16）の表面上の配線パターンに
は、第１のバスバー（11）を経て接点（71）に接続され
るものと、スルホールを経て裏面の配線パターンに接続
されるものとがあり、裏面上の配線パターンには、サー
マルヘッド基板（18）上の配線パターンに接続されるも
のと、第２のバスバー（12）を経て接点（72）に接続さ
れるものとがある。

バスバー（11），（12）は銅板で形成することによっ
て電気抵抗を小さくしており、押さえ金具（20）により
バスバーとフレキシブル基板及びフレキシブル基板とサ
ーマルヘッド基板と間の接触を、確実に行うこのができ
るようにしている。

この発明は以上のような構造とすることにより、フレ
キシブル基板の配線パターンを簡単なものとし、その面
積を小さくすることができ、リジッドに固定した部分が
ないので熱などによる伸縮の影響を避けることができ、
導電性ゴムに異方導電性ゴムを使用することによって短
絡の機会を低下させ、且つ押さえ金具によって接触を確
実なものとし、接触抵抗を低下させることができると共
に、各ダイオードまでの電圧降下を総合的に小さくし、
各ダイオードにほぼ均一な電圧を加えることによって印
字の品質を向上させるようにしたものである。

以上は電源側についてだけ説明しているが、接地側に
も第１図に示すようにバスバー（13）と導電性ゴム（1
5）とを設けることによって接地抵抗を低下させること
ができる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、サーマルヘッドアレ
イの導線接続構造において、簡単な構造で導電抵抗を低
下させながら確実な接触を行うことができ、部品数を減
らして製作工数を低減させることができると共に、印字
の品質を向上させることが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図はそ
の部分断面図、第３図はサーマルヘッドアレイの一例を
示す接続図、第４図〜第６図はそれぞれ従来の構造を示
す図。 （１）はサーマルヘッドアレイ、（６）は制御回路IC、
（８）はダイオードアレイ、（９−１），（９−２）…
（10−１），（10−２）…はそれぞれ配線パターン、
（11）は第１のバスバー、（12）は第２のバスバー、
（14），（15）はそれぞれ導電性ゴム、（16）は電源側
フレキシブル基板、（17）は接地側フレキシブル基板、
（18）はサーマルヘッド基板、（20）は押さえ金具。 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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−53847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−139755（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/335

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱体であるサーマルヘッドが複数直線状
   に配列されて構成されたサーマルヘッドアレイを挟む一
   側に設けられた電源側導線群に、電源との接続パターン
   が形成された配線基板を介して電源からの電力を供給す
   るとともに、上記サーマルヘッドアレイを挟む他側に設
   けられた接地側導線群を、信号に応じて接地に接続して
   所望のサーマルヘッドに電力を供給して発熱させるよう
   構成したサーマルヘッドアレイの導線接続構造におい
   て、 上記配線基板の電源との接続パターンを該配線基板の表
   裏両面にそれぞれ形成し、さらにこの配線基板の表裏そ
   れぞれに形成された電源との接続パターンにそれぞれ電
   気接続する表面側バスバーと裏面側バスバーとを互いが
   積層するよう配置構成し、それぞれのバスバーを介して
   上記配線基板の表裏にそれぞれ設けられた電源との接続
   パターンが所望の電源と接続されることを特徴とするサ
   ーマルヘッドアレイの導線接続構造。