JP2824849B2

JP2824849B2 - Thermal head array

Info

Publication number: JP2824849B2
Application number: JP20790389A
Authority: JP
Inventors: 武豊沢
Original assignee: GURAFUTETSUKU KK
Current assignee: GURAFUTETSUKU KK
Priority date: 1989-08-14
Filing date: 1989-08-14
Publication date: 1998-11-18
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: JPH0373366A

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
レイの構造に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a structure of a thermal head array used for a thermal recording apparatus.

［従来の技術］始めにサーマルヘッドアレイの動作原理について説明
する。第３図はサーマルヘッドアレイの動作原理を示す
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、このス
イッチ（７）の接点（71）に接続される導線は第１の電
源線、接点（72）に接続される導線は第２の電源線、
（８−１），（８−２）・・・はそれぞれ逆流阻止用ダ
イオード、（９−１），（９−３）・・・は上記ダイオ
ード（８−１），（８−３）・・・を含み第１の電源線
にそれぞれ接続する第１の電源側導線、（９−２），
（９−４）・・・は上記ダイオード（８−２），（８−
４）・・・を含み第２の電源線にそれぞれ接続する第２
の電源側導線、（10-1），（10-2）・・・は接地側導線
である。[Prior Art] First, the principle of operation of a thermal head array will be described. FIG. 3 is a connection diagram showing the operation principle of the thermal head array. In FIG.
(2) is a shift register, (3) is a latch, (4) is a driver, (5) is a DC power supply, (7) is a switch, and a lead connected to a contact (71) of the switch (7) is a first. The power supply line of the second power supply line is connected to the contact (72).
(8-1), (8-2)... Are reverse blocking diodes, respectively, and (9-1), (9-3)... Are the above diodes (8-1), (8-3). A first power supply side lead wire connected to the first power supply line, including: (9-2),
(9-4)... Correspond to the diodes (8-2) and (8-
4) the second power supply line including
, (10-1), (10-2)... Are ground-side conductors.

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IC（６）とする。In addition, diodes (8-1), (8-2)
.. Are collectively referred to as a diode array (8), and the shift register (2), latch (3), and driver (4) are collectively referred to as a control circuit IC (6).

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。A data input line and a clock signal line are connected to the shift register (2), a load signal line is connected to the latch (3), and a strobe line is connected to the driver (4). Omitted.

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、図示し
ない制御回路の指令により接点（70）と接点（71）とが
接続されたとすると、電源（５）からの電流は、接点
（71）に接続する第１の電源線、ダイオード（８−１）
を含む第１の電源側導線（９−１）を流れ、サーマルヘ
ッドアレイ（１）の（R1）で示された単一のサーマルヘ
ッド（発熱素子）の部分を介して、接地側導線（10-
1），ドライバ（D1）と流れ、従って（R1）の部分が加
熱され，（R1）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。In the thermal head array (1), a signal for controlling which thermal head is heated is given via a shift register (2), a latch (3), and a driver (4). For example, it is assumed that only (D1) of the driver (4) is controlled to be in the ON state, and that the switch (7) is connected to the contact (70) and the contact (71) by a command from a control circuit (not shown). The current from the power supply (5) is supplied to the first power supply line connected to the contact (71), the diode (8-1).
Flows through the first power supply side conductor (9-1) including the thermal head array (1), via the single thermal head (heating element) indicated by (R1) in the thermal head array (1). -
1), flows with the driver (D1), so that the portion of (R1) is heated, and recording is performed on the corresponding portion of the recording paper with which the portion of (R1) contacts.

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、接点（72）に接続する第
２の電源線、ダイオード（８−２）を含む第２の電源側
導線（９−２）、サーマルヘッドアレイ（１）の（R2）
の部分、接地側導線（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。Similarly, if only (D1) is on,
Switch (7) switches, contact (70) and contact (72)
Is connected to the second power supply line connected to the contact (72), the second power supply side wire (9-2) including the diode (8-2), and the thermal head array (1). (R2)
, The ground side conductor (10-1), and then the part (R2) is heated, and recording is performed on the corresponding part of the recording paper that the part (R2) contacts.

多くの場合、ダイオードアレイ（８），第1,第２の電
源側導線群（９−１），（９−２）・・・、接地側導線
群（10-1），（10-2）・・・、サーマルヘッドアレイ
（１），制御回路IC（６）は、同一のセラミック基板上
に構成される。In many cases, the diode array (8), the first and second power supply side wire groups (9-1), (9-2), and the ground side wire groups (10-1), (10-2) .., The thermal head array (1) and the control circuit IC (6) are formed on the same ceramic substrate.

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、第１の電源線、第
２の電源線と、外部からの信号を制御回路IC（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。However, since the processing of the ceramic substrate is difficult and the connector cannot be formed, the formation of the first power supply line, the second power supply line, and the conductor for inputting an external signal to the control circuit IC (6). Is very difficult. Therefore, two flexible substrates, a flexible substrate on the power supply side and a flexible substrate on the ground side, are provided, and the wiring patterns of these flexible substrates are pressed against the wiring patterns on the ceramic substrate, and the external circuit is connected from the flexible substrate. ing.

この場合、第１の電源線、第２の電源線および各ドラ
イバ（４）を経て接地に至る導線（以下、接地線とい
う。）との電圧降下をできるだけ小さくする必要があ
り、そのためバスバーを使用したり、その他の方法で低
抵抗の配線路を形成する必要がある。In this case, it is necessary to minimize a voltage drop between the first power supply line, the second power supply line, and a conductor (hereinafter, referred to as a ground line) that reaches the ground via each driver (4). Or other methods for forming a low-resistance wiring path.

またサーマルヘッドアレイ（１）中のサーマルヘッド
の数が多くなり、サーマルヘッドアレイ（１）の全長が
長くなるにつれて、環境温度の変化による伸縮の影響が
大きくなるので、この影響を避けるため、ダイオードア
レイ（８）や制御回路IC（６）は複数の群に分割して構
成している。Also, as the number of thermal heads in the thermal head array (1) increases and the total length of the thermal head array (1) increases, the influence of expansion and contraction due to changes in environmental temperature increases. The array (8) and the control circuit IC (6) are divided into a plurality of groups.

［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は以上説明した通りであ
るが、フレキシブル基板を使用しているので製造原価が
高くなり、且つフレキシブル基板上に多数のコネクタを
構成しなければならず、これらコネクタの接触を確実に
保つことが困難になるという問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] The conventional thermal head array is as described above. However, since a flexible substrate is used, the manufacturing cost is high, and unless a large number of connectors are formed on the flexible substrate. In addition, there is a problem that it is difficult to reliably maintain the contact of these connectors.

また従来のいずれの構造においても、第１の電源線、
第２の電源線の電気抵抗は比較的大きく、且つダイオー
ドの位置により抵抗値が同じにならない。同様に接地線
の電気抵抗も比較的大きく各素子により同じにならな
い。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ことになる等の問題点があった。Also, in any conventional structure, the first power supply line,
The electric resistance of the second power supply line is relatively large, and the resistance value does not become the same depending on the position of the diode. Similarly, the electric resistance of the ground line is relatively large and does not become the same for each element. High electrical resistance means that the voltage applied to the thermal head is small, and non-uniform resistance means that the voltage applied to each thermal head is not the same, causing variations in print density. was there.

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、各電源線及び接地線の電気抵抗を比較的小さくで
き、また、全ダイオード及び全ドライバを通じて抵抗値
が均一となるようなサーマルヘッドアレイを提供するこ
とを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and a thermal head array in which the electric resistance of each power supply line and ground line can be made relatively small, and the resistance value becomes uniform throughout all diodes and all drivers. It is intended to provide.

［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は、基板を３
枚のほうろう（琺瑯）基板によって構成し、接点（71）
からの電流は第１のほうろう基板のコアへ流し、接点
（72）からの電流は第２のほうろう基板のコアに流し、
接地への電流は第３のほうろう基板のコアに流す構造と
することとした。[Means for Solving the Problems] In the thermal head array according to the present invention, the substrate
It is composed of two enameled substrates, and the contacts (71)
The current from the first enamel substrate to the core of the first enamel substrate, the current from the contact (72) to the core of the second enamel substrate,
The structure is such that the current to the ground flows through the core of the third enamel substrate.

［作用］ほうろう基板のコアは比較的導電性の良い金属材料で
構成できるので、加熱電流をこの部分に流すことによっ
て電圧降下を十分に小さくすることが可能となる。[Operation] Since the core of the enamel substrate can be made of a metal material having relatively good conductivity, it is possible to sufficiently reduce the voltage drop by supplying a heating current to this portion.

［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平面図、第２図は第１
図の一部を示す斜視図である。なお（９），（10）の符
号を付した配線パターンを含む実際の電源側導線群及び
接地側導線群の密度は極めて細かいものであるが、図面
では理解を容易にするため密度を粗くしてある。各図に
おいて第３図と同一符号は同一または相当部分を示し、
（11），（12），（13）はそれぞれ第1,第2,及び第３の
ほうろう（琺瑯）基板で、第２図（113）に示すように
金属（たとえば鉄）のコアに上薬を塗ってから焼いて表
面をガラス質にしたものである。（14）は第３のほうろ
う基板（13）に構成されたコネクタ、（15）は放熱板、
（16）は基板（11），（12），（13）を放熱板（15）に
固定するねじを示す。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention, and FIG.
It is a perspective view which shows a part of figure. Although the actual density of the power-supply-side conductor group and the ground-side conductor group including the wiring patterns denoted by reference numerals (9) and (10) are extremely fine, the density is roughened in the drawings for easy understanding. It is. In each figure, the same reference numerals as those in FIG. 3 indicate the same or corresponding parts,
(11), (12), and (13) are first, second, and third enamel substrates, respectively. As shown in FIG. And then baked to make the surface vitreous. (14) is a connector formed on the third enamel board (13), (15) is a heat sink,
(16) shows screws for fixing the substrates (11), (12) and (13) to the heat sink (15).

（111），（121），（131）は、ほうろう基板（1
1），（12），（13）に設けられ、ほうろうの表面を剥
離してコアを露出させた上で適当な表面処理を施してワ
イヤボンディングに適する表面としたもので、これを接
続用表面と言うこととする。これらの接続用表面（11
1），（121），（131）は、各ほうろう基板に１箇所な
いしは数箇所、適当な場所に設けられ、第１図，第２図
に斜線を施した部分がそれぞれ接続用表面を示す。(111), (121) and (131) correspond to the enamel substrate (1
1), (12), and (13). The surface of the enamel is peeled off to expose the core and then subjected to appropriate surface treatment to make it a surface suitable for wire bonding. I will say. These connecting surfaces (11
1), (121), and (131) are provided at one or several suitable locations on each enamel substrate, and the hatched portions in FIGS. 1 and 2 indicate connection surfaces.

また接続用表面（111）は接点（71）に、接続用表面
（121）は接点（72）に、接続用表面（131）は接地（第
１図、第２図では図示せず）に接続されている。すなわ
ち、第１のほうろう基板（11）のコアを第１の電源線
に、第２のほうろう基板（12）のコアを第２の電源線
に、第３のほうろう基板（13）のコアを接地線として利
用している。The connecting surface (111) is connected to the contact (71), the connecting surface (121) is connected to the contact (72), and the connecting surface (131) is connected to ground (not shown in FIGS. 1 and 2). Have been. That is, the core of the first enamel board (11) is connected to the first power supply line, the core of the second enamel board (12) is connected to the second power supply line, and the core of the third enamel board (13) is grounded. Used as a line.

（122）は第１群のランド、（123）は第２群のラン
ド、（132）は第３群のランドをそれぞれ示し、これら
のランド群（122），（123），（132）は、それらに接
続されている配線パターンと共に、ほうろう基板上にス
クリーン印刷あるいはエッチングで形成される。(122) indicates a land of the first group, (123) indicates a land of the second group, and (132) indicates a land of the third group. These land groups (122), (123), and (132) are: Along with the wiring patterns connected to them, they are formed on the enamel substrate by screen printing or etching.

外部からの制御線は、コネクタ（14）と配線用ランド
（132）とを経て、制御回路IC（６）に接続されてい
る。An external control line is connected to the control circuit IC (6) via the connector (14) and the wiring land (132).

なお、サーマルヘッドアレイ（１）用発熱体は、どの
ような製造方法で形成してもよい。The heating element for the thermal head array (1) may be formed by any manufacturing method.

以上のように第１図，第２図に示す構造にすることに
よって、外部への接続のためにフレキシブル基板を使用
する必要がなくなり、製造原価を低下させ、接触を確実
にすることができ、且つ各電源線及び接地線の電気抵抗
を十分に小さくすることができる。By using the structure shown in FIGS. 1 and 2 as described above, it is not necessary to use a flexible substrate for connection to the outside, the manufacturing cost can be reduced, and the contact can be ensured. In addition, the electric resistance of each power supply line and ground line can be sufficiently reduced.

［発明の効果］この発明は以上説明したように、フレキシブル基板を
省略し、簡単な構造で導電抵抗を減少させ、接触を確実
にさせるという効果がある。[Effects of the Invention] As described above, the present invention has an effect of omitting a flexible substrate, reducing conductive resistance with a simple structure, and ensuring contact.

[Brief description of the drawings]

第１図はこの発明の一実施例を示す平面図、第２図は第
１図の一部を示す斜視図、第３図はサーマルヘッドアレ
イの動作原理を示す接続図。（１）……サーマルヘッドアレイ、（６）……制御回路
IC、（８）……ダイオードアレイ、（９），（10）……
それぞれ配線パターン、（11）……第１のほうろう（琺
瑯）基板、（12）……第２のほうろう基板、（13）……
第３のほうろう基板、（14）……コネクタ、（15）……
放熱板、（71）……第１の接点、（72）……第２の接
点、（113）……コア、（111），（121），（131）……
接続用表面、（122）……第１群のランド、（123）……
第２群のランド、（132）……第３群のランド。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。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a part of FIG. 1, and FIG. 3 is a connection diagram showing the operation principle of the thermal head array. (1) ... thermal head array, (6) ... control circuit
IC, (8) ... diode array, (9), (10) ...
Wiring pattern, (11) first enamel substrate, (12) second enamel substrate, (13)
Third enamel board, (14) ... connector, (15) ...
Heat sink, (71) First contact, (72) Second contact, (113) Core, (111), (121), (131)
Connecting surface, (122) ... land of the first group, (123) ...
Land of the second group, (132) ... Land of the third group. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims

(57) [Claims]

1. A first power supply line group connected to a first power line, a second power supply line group connected to a second power line, and selectively via a control circuit IC. A ground-side conductor group connected to the ground line is connected, and when the first power supply line is connected to a power supply and operates, heat can be generated based on electric power supplied through the first power supply line. When the second power supply line is connected to a power supply and operates based on a command from the first thermal head group and the control circuit, heat is generated based on the power supplied via the second power supply line. A first, second, and third conductive core substrates each comprising a core, which is an electrical conductor, covered with an insulator in a thermal head array having a second thermal head group. The first conductor core substrate and the third conductor core substrate are respectively Stripping the portion of the insulator surface partially exposed conductor surface, the first for the second conductive core substrate on its insulating surface 1
Forming the first and second thermal head groups capable of generating heat based on the power supplied through the power supply line and the second power supply line, and peeling off a part of the insulator on the surface to partially form the conductor. A first thermal head group capable of generating heat based on a conductor exposed portion of the first conductor core substrate and electric power supplied via the first power supply line; And a second thermal head group capable of generating heat based on the electric power supplied through the conductor exposed portion of the second conductor core substrate and the second power supply line is connected to the second power supply side conductor group. And further connecting the conductor exposed portion of the third conductor core board to the ground terminal of the control circuit IC, connecting the conductor core of the first conductor core board to a first power supply line, The conductor core of the conductor core substrate is a second power supply line, and the conductor of the third conductor core substrate is A thermal head array, characterized by the use respectively A as a ground line.

2. The thermal head array according to claim 1, wherein each of the first and second power supply side conductor groups includes a backflow preventing diode.