JP5952176B2 - Thermal head and thermal printer equipped with the same - Google Patents
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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、基板と、基板上に設けられた複数の発熱部と、基板上に設けられ、複数の発熱部と電気的に接続された複数の電極と、複数の電極の端部が露出する第1露出部に配置され、複数の電極と外部とを電気的に接続するための接続部材と、基板上に設けられ、接続部材の少なくとも一部を保護する保護部材とを備える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 substrate, a plurality of heat generating portions provided on the substrate, a plurality of electrodes provided on the substrate and electrically connected to the plurality of heat generating portions, and first ends where the ends of the plurality of electrodes are exposed. A device is known that includes a connecting member that is disposed in the exposed portion and electrically connects a plurality of electrodes and the outside, and a protective member that is provided on the substrate and protects at least a part of the connecting member. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、上述したサーマルヘッドでは、接続部材を保護する保護部材の基板に対する接合強度が弱く、保護部材が基板から剥離する可能性があった。すなわち、接続部材を基板に対して強固に接合できない問題がある。 However, in the above-described thermal head, the bonding strength of the protective member that protects the connecting member to the substrate is weak, and the protective member may peel off from the substrate. That is, there is a problem that the connection member cannot be firmly bonded to the substrate.
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複数の発熱部と、前記基板上に設けられ、複数の前記発熱部と電気的に接続された複数の電極と、前記基板上に設けられ、複数の前記電極の端部が露出する第1露出部を有し、複数の前記電極の前記端部以外の少なくとも一部を被覆する被覆部材と、前記第1露出部に配置され、複数の前記電極と外部とを電気的に接続するための接続部材と、前記基板上に設けられ、前記接続部材の少なくとも一部を保護する保護部材と、を備えている。また、前記被覆部材は、前記第1露出部と離間して設けられた第2露出部を有している。また、前記保護部材は、前記第2露出部に配置されている。 A thermal head according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a plurality of heat generating portions provided on the substrate, and a plurality of electrodes provided on the substrate and electrically connected to the plurality of heat generating portions. A covering member that is provided on the substrate and has a first exposed portion that exposes end portions of the plurality of electrodes, and covers at least a part of the plurality of electrodes other than the end portions; A connecting member that is disposed in the exposed portion and electrically connects the plurality of electrodes and the outside; and a protective member that is provided on the substrate and protects at least a part of the connecting member. . Further, the covering member has a second exposed portion provided to be separated from the first exposed portion. Moreover, the said protection member is arrange | positioned at the said 2nd exposed part.
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複数の発熱部と、前記基板上に設けられ、複数の前記発熱部と電気的に接続された複数の電極と、前記基板上に設けられ、複数の前記電極の端部が露出する第1露出部を有し、複数の前記電極の前記端部以外の少なくとも一部を被覆する被覆部材と、前記第1露出部に配置され、複数の前記電極と外部とを電気的に接続するための接続部材と、前記基板上に設けられ、前記接続部材の少なくとも一部を保護する保護部材と、を備えている。また、前記被覆部材は、前記第1露出部と離間して設けられており、前記基板が露出した第2露出部を有している。また、前記保護部材は、前記第2露出部に配置され、前記保護部材と前記基板とが接合されている。
A thermal head according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a plurality of heat generating portions provided on the substrate, and a plurality of electrodes provided on the substrate and electrically connected to the plurality of heat generating portions. A covering member that is provided on the substrate and has a first exposed portion that exposes end portions of the plurality of electrodes, and covers at least a part of the plurality of electrodes other than the end portions; A connecting member that is disposed in the exposed portion and electrically connects the plurality of electrodes and the outside; and a protective member that is provided on the substrate and protects at least a part of the connecting member. . Moreover, the said covering member is spaced apart and provided from the said 1st exposed part, and has the 2nd exposed part which the said board | substrate exposed . Moreover, the said protection member is arrange | positioned at the said 2nd exposed part, and the said protection member and the said board | substrate are joined .
本発明によれば、基板と保護部材との接合強度を向上させることができる。 According to the present invention, the bonding strength between the substrate and the protection member can be improved.
<第1の実施形態>
以下、サーマルヘッドX1について図1〜3を参照して説明する。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。なお、図1では、コネクタ31の図示を省略し、コネクタ31が配置される領域を一点鎖線で示している。
<First Embodiment>
Hereinafter, the thermal head X1 will be described with reference to FIGS. The thermal head X <b> 1 includes a
なお、以下、外部との電気的な接続をするための接続部材としてコネクタ31を用いて説明するが、可堯性のあるフレキシブルプリント配線板、ガラスエポキシ基板あるいはポリイミド基板等、他の部材を用いてもよい。フレキシブルプリント配線板により外部と電気的な接続をする場合、フレキシブルプリント配線板と放熱体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。
Hereinafter, the
放熱体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、放熱体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 head base 3 is formed in a plate shape in plan view, and each member constituting the thermal head X1 is provided on the
コネクタ31は、図2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、例えば電源とを電気的に接続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。ハウジング10は、各コネクタピン10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ため、絶縁性の部材により構成されている。そして、ハウジング10は、外部に設けられたコネクタ(不図示)の着脱により、ヘッド基体3に電気を供給している。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されており、ハウジング10は、例えば、熱硬化性の樹脂、あるいは光硬化性の樹脂により形成されている。
As illustrated in FIG. 2, the
以下、ヘッド基体3を構成する各部材について説明する。 Hereinafter, each member constituting the head base 3 will be described.
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、基板7の上面の左半
分にわたり形成された下地部13aと、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とを有している。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、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、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、配線電極4、共通電極17、個別電極19、グランド電極28およびIC−コネクタ接続電極21が設けられている。電気抵抗層15は、配線電極4、共通電極17、個別電極19、グランド電極28およびIC−コネクタ接続電極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で簡略化して記載しているが、例えば、600dpi〜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
図1,2に示すように、電気抵抗層15の上面には、共通電極17、複数の個別電極19、配線電極4、グランド電極28、および複数のIC−コネクタ接続電極21が設けられている。これらの共通電極17、個別電極19、配線電極4、グランド電極28およびIC−コネクタ接続電極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。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
共通電極17は、基板7の一方の長辺に沿って延びる主配線部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2つの副配線部17bと、主配線部17aから各発熱部9に向かって個別に延びる複数のリード部17cとを有している。共通電極17は、一端部が複数の発熱部9と接続され、他端部がコネクタ31に接続されることにより、コネクタ31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
配線電極4は、ヘッド基体3の長手方向の中央部に設けられた端子電極2を、ヘッド基体3の長手方向の両端部に引き出している。配線電極4は、基板7の縁(不図示)に沿って形成されている。
The
端子電極2には、測温部材6が設けられており、サーマルヘッドX1の温度を測定している。測温部材12としては、チップ型の電子部品を用いることができ、チップ型サーミスタ等を例示することができる。なお、サーマルヘッドX1に測温部材6を設けなくても
よい。その場合、サーマルヘッドX1に端子電極2、および配線電極4を設ける必要はない。
The
複数のIC−コネクタ接続電極21は、一端部が駆動IC11に接続され、他端部がコネクタ31に接続されることにより、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。
The plurality of IC-
グランド電極28は、IC−コネクタ接続電極21と、配線電極4との間に配置されており、広い面積を有している。グランド電極28は、0〜1Vのグランド電極に保持されている。
The
複数のIC−IC接続電極26は、隣接する駆動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、各種信号を隣接する駆動IC11に伝えている。
The plurality of IC-
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IC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。
As shown in FIG. 1, the driving
上記の電気抵抗層15、配線電極10、共通電極17、個別電極19、グランド電極28、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、配線電極10、共通電極17、個別電極19、グランド電極28、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。
For example, the
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。なお、図1では、説明の便宜上、保護層25の形成領域を一点鎖線で示し、これらの図示を省略している。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
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、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部材27が設けられている。なお、図1では、説明の便宜上、被覆部材27の形成領域を一点鎖線で示している。被覆部材27は、共通電極17、個別電極19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、被覆部材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ている。被覆部材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。
As shown in FIGS. 1 and 2, a covering
被覆部材27は、駆動IC11と接続される個別電極19、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(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によって被覆されることで封止されている。被覆部材27の高さは、サーマルヘッドX1の態様にあわせて適宜設定することができるが、10〜30μmとすることが好ましい。
The covering
図3〜5を用いて、コネクタ31とヘッド基体3との電気的な接続について説明する。なお、図3においては、コネクタ31を覆う保護部材12、およびコネクタ31について省略して示している。
The electrical connection between the
被覆部材27は、図3(a)に示すように、ヘッド基体3の端部において、第1露出部14および第2露出部16が設けられている。第1露出部14および第2露出部16からIC−コネクタ接続電極21が露出しており、第1露出部14において、IC−コネクタ接続電極21がコネクタ31と電気的に接続されている。そのため、第1露出部14がヘッド基体3とコネクタ31とを電気的に接続する接続領域となる。なお、グランド電極28(図1参照)の端部および配線電極10(図1参照)の端部も露出しているが、便宜的にIC−コネクタ接続電極21が露出している例を用いて説明する。
As shown in FIG. 3A, the covering
被覆部材27は、第1露出部14に向けて延びる複数の延伸部18を有しており、それぞれの延伸部18は、隣接するIC−コネクタ接続電極21間にまで延びている。また、被覆部材27は、平面視して、第1露出部14において、IC−コネクタ接続電極21の配列方向(以下、配列方向と称する場合がある)の両端部に位置する延伸部18同士の間隔が、配列方向の中央部に位置する延伸部18同士の間隔よりも広くなっている。ここで、配列方向における両端部とは、第1露出部14の両端から第1露出部14の配列方向における長さのそれぞれ20%までの領域を示し、配列方向における中央部とは、両端部以外の領域を示す。
The covering
また、第1露出部14は、被覆部材27の延伸部18によって仕切られている。つまり、平面視して、第1露出部14は、被覆部材27によって取り囲まれるように設けられている。さらに、平面視して、第2露出部16が、第1露出部14および第1露出部14を取り囲む被覆部材27を、取り囲むように設けられている。そして、平面視して、第2露出部16は、被覆部材27により取り囲まれている。
Further, the first exposed
図4(b),5に示すように、コネクタ31は、基板7上に設けられており、IC−コネクタ接続電極21と、コネクタピン8とは、導電部材20により電気的に接続されている。導電部材20は、例えば、はんだまたは電気絶縁性の樹脂中に導電性粒子が混入された異方性導電接着剤を例示することができるが、本実施形態においては、はんだを用いて説明する。コネクタピン8は、導電部材20に覆われることにより電気的に接続されている。なお、導電部材20とIC−コネクタ接続電極21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。
As shown in FIGS. 4B and 5, the
図4,5に示すように、サーマルヘッドX1は、コネクタ31の少なくとも一部を保護するための保護部材12が設けられている。保護部材12は、コネクタピン8、ハウジング10の上面の一部、および被覆部材27の一部を覆うように設けられている。保護部材12に覆われる被覆部材27の一部は、第1露出部14上と、第2露出部16上と、第1露出部14および第2露出部16の間に設けられた被覆部材27上と、第2露出部16の周囲に設けられた被覆部材27上である。つまり、保護部材12は、平面視して、第2露
出部16を完全に覆うように設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the thermal head X <b> 1 is provided with a
It is provided so as to completely cover the protruding
そのため、保護部材12は、第1露出部14において、コネクタピン8、導電部材20、IC−コネクタ接続電極21および電気抵抗層15を除く部分に設けられている。さらに、保護部材12は、第2露出部16に配置されている。すなわち、保護部材12は、被覆部材27に設けられた第1露出部14および第2露出部16に入り込むように設けられている。
Therefore, the
それにより、保護部材12が第1露出部14および第2露出部16に入り込むことによるアンカー効果が生じて、基板7と保護部材27との接合強度を向上させることができる。特に、被覆部材12が、第2露出部16に設けられることにより、第2露出部16を形成する側面と保護部材12とが接触する接触面を構成することとなり、この接触面に摩擦力が生じて接合強度を向上させることができる。また、第1露出部14においては、IC−コネクタ接続電極21とコネクタピン8との電気的導通を得ることができるとともに、保護部材12により電気的導通を保護することができる。
Thereby, the anchor effect by the
さらに、第1露出部14および第2露出部16から露出した基板7の表面は、被覆部材27の表面に比べて表面粗さが粗く、基板7の表面の凹凸に保護部材12を構成する樹脂の粒子が入り込み、さらに接合強度を向上させることができる。
Furthermore, the surface of the
また、平面視して、第2露出部16が、第1露出部14を取り囲むように設けられている。そのため、保護部材12が、コネクタ31と電気的に接続される第1露出部14の周囲に設けられた第2露出部16に入り込んだ構成となる。それにより、第1露出部14の周囲を強固に固定することができ、第1露出部14に設けられたコネクタピン8とIC−コネクタ電極21とを接続する導電部材20に、外力が働いた際に生じる応力が加わる可能性を低減することができる。その結果、ヘッド基体3と外部との電気的な導通を確保することができる。
Further, the second exposed
保護部材12は、例えば、熱硬化性樹脂、熱軟化性樹脂、あるいは光硬化性樹脂により形成することができる。また、各IC−コネクタ接続電極21が、電気的に独立する必要がある場合は、絶縁性であることが好ましい。
The
また、保護部材12は、コネクタ31のコネクタピン8を覆うことにより電気的な導通を保護しているが、図5に示すように、ハウジング10の上面の一部に設けられることが好ましい。これにより、コネクタピン8の全領域を保護部材12により覆うことができ、さらに電気的な導通を保護することができる。
Moreover, although the
また、図5に示すように、ハウジング10と基板7の端面7aとの間に設けられることが好ましい。これにより、コネクタ31の上面に設けられた保護部材12により、基板7の厚み方向の接合強度を高めるとともに、ハウジング10と基板7の端面7aとの間に設けられた保護部材12により、コネクタピン8の延びる方向の接合強度を高めることができる。そのため、基板7とコネクタ31との接合強度をさらに高めることができる。特に、ハウジング10の上部の一部に保護部材12を設けることにより、剥離が生じやすいハウジング10の上部の接合強度を向上させることができる。なお、基板7の端面7aとハウジング10との間に隙間を設けずに、基板7の端面7aとハウジング10とが接触する構成としてもよい。
Further, as shown in FIG. 5, it is preferably provided between the
また、図4(a)に示すように、コネクタ31のハウジング10の側面と、基板7の端
面7aとに挟まれた領域30に保護部材12が設けられていることが好ましい。保護部材12が、この領域30に設けられることで、ハウジング10を基板7に強固に固定することができる。つまり、ハウジング10に、配列方向における外力が働いた場合に、領域30に設けられた保護部材12が、この外力を緩和することができる。また、領域30に設けられた保護部材12は、図4(a)に示すように、平面視して、側面が基板7の端面7aおよびハウジング10の側面に向けて凸形状を有することが好ましい。これにより、配列方向における外力に対して、コネクタ31を強固に固定することができる。
As shown in FIG. 4A, it is preferable that the
被覆部材27は、複数の延伸部18を備えている。そのため、保護部材12を硬化させると、延伸部18が、保護部材12の内部に食い込む構成となる。さらに、保護部材12と被覆部材27との接触面積を増大させることができ、基板7と保護部材12との接合強度を高めることができる。
The covering
また、延伸部18は、各コネクタピン8を仕切ることから、コネクタ31を基板7に接合する際に、コネクタピン8を配置するためのマーカとして機能し、視認性を向上させることができる。また、各コネクタピンの電気的な独立性を保持することができる。
Moreover, since the extending | stretching
さらにまた、第1露出部14において、配列方向の両端部に位置する延伸部18の間隔が、配列方向の中央部に位置する延伸部18の間隔よりも広い構成となっている。そのため、配列方向の両端部における保護部材12の量を十分なものとすることができ、配列方向の両端部における接合強度を向上させることができる。
Furthermore, in the
なお、導電部材20としてはんだを用いる例を例示したが、異方性導電接着剤を用いてもよい。その場合、第1露出部14の全域にわたって異方性導電接着剤を設け、保護部材12が、異方性導電接着剤、被覆部材27、および第2露出部16を覆うように設けることで、基板7と保護部材12との接合強度を確保しつつ、電気的な導通が必要な異方性導電接着剤およびコネクタピン8を保護することができる。
In addition, although the example which uses a solder as the electrically-
なお、第1露出部14にも保護部材12が配置された例を示したが、第2露出部16にのみ保護部材12が配置されていてもよい。その場合においても、第2露出部16に保護部材12が入り込むことにより、基板7と保護部材12との接合強度を向上させることができる。
In addition, although the example in which the
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。 Next, the thermal printer Z1 will be described with reference to FIG.
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、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. 6, 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。
As shown in FIG. 6, the thermal printer Z1 presses the recording medium P onto the
<第2の実施形態>
図7(a)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、被覆層27が2つの第2露出部16,16´を有している。つまり、サーマルヘッドX1の第2露出部16の外側に、第2露出部16´をさらに有している。平面視して、第2露出部16,16´の形状は互いに相似形状となっている。ここで、互いに相似形状とは、同じ大きさにしたときに、85%以上の領域が重なることを意味しており、製造誤差プラスマイナス15%を含む概念である。
<Second Embodiment>
The thermal head X2 will be described with reference to FIG. In the thermal head X2, the
このように、サーマルヘッドX2は、複数の第2露出部16,16´を有していることから、より多くの保護部材12が、被覆層27に入り込むこととなり、基板7と保護部材12との接合強度をさらに向上させることができる。また、第2露出部16,16´が互いに相似形状であるため、第2露出部16,16´に取り囲まれた第1露出部14に加わる応力の分布を均一に近づけることができる。そのため、各コネクタピン8に生じる応力を均一に近づけることができ、電気的導通を確保することができる。
As described above, since the thermal head X2 includes the plurality of second exposed
なお、平面視して、第2露出部16,16´の形状が、矩形状のものを例示したがこれに限定されるものではない。例えば、平面視して、第2露出部16,16´の形状を円形状、楕円形状、あるいは波形状としてもよい。
In addition, although the shape of the second exposed
また、サーマルヘッドX2においては、平面視して、互いに相似形状な第2突出部16を2つ有する例を例示したがこれに限定されるものではない。第2突出部16を3つ以上設けてもよいし、複数の第2突出部16が互いに相似形状でなくてもよい。
In the thermal head X2, an example in which two second projecting
図7(b)を用いてサーマルヘッドX2の変形例であるサーマルヘッドX2´について説明する。サーマルヘッドX2´は、第2露出部16´が、それぞれ分離して設けられている。つまり、第1露出部14の配列方向の両端部の外側に、第2露出部16´が設けられており、第1露出部14の配列方向に直交する方向の外側に、2つの第2露出部16´が設けられている。
A thermal head X2 ′, which is a modification of the thermal head X2, will be described with reference to FIG. In the thermal head X2 ′, the second exposed
このように、第2露出部16´をそれぞれ分離して設けた場合においても、保護部材12が、第2露出部16´に入り込む構成となり、基板7と保護部材12との接合強度を向上させることができる。
Thus, even when the second exposed
<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。サーマルヘッドX3は、被覆部材27が、複数の延伸部18と、基板7の縁7bに沿った幅広部22とを有している。また、IC−コネクタ接続電極21は、基板7の縁7bから離間して設けられている。
<Third Embodiment>
The thermal head X3 will be described with reference to FIG. In the thermal head X <b> 3, the covering
図8(b)に示すように、コネクタピン8は、一方の端部が被覆部材27により支えられ、他方の端部が被覆部材27の幅広部22により支えられることとなる。そのため、コネクタピン8は、被覆部材27と幅広部22との2点で支えられる構成となる。
As shown in FIG. 8B, one end of the
ここで、コネクタピン8が基板7に押しつけられることにより、導電部材20がつぶれてしまい、コネクタピン8とIC−コネクタ接続電極21との間の電気的導通が遮断する可能性があるが、サーマルヘッドX3においては、コネクタピン8を2点で支持させることにより、電気的導通を確保することができる。また、コネクタピン8とIC−コネクタ電極21との間に空間を確保することができ、十分な量のはんだを確保することができ、電気的な導通を確保することができる。
Here, when the
また、幅広部22によりコネクタピン8が支持されることにより、コネクタピン8の他方の端部が基板7に向けて押し込まれる可能性を低減することができる。そのため、コネクタピン8の一方の端部から剥離する可能性を低減することができる。
Further, since the
なお、サーマルヘッドX3では、幅広部22が、第1露出部14および第2露出部16を形成する被覆部材27の一端から他端にわたって連続的に設けられた例を示したがこれに限定されるものではない。幅広部22は、基板7の縁7bとIC−コネクタ接続電極21との間にあればよく、例えば、基板7の縁7bとIC−コネクタ接続電極21との間にのみ幅広部22を設け、配列方向に断続的な幅広部22としてもよい。
In the thermal head X3, the example in which the
さらにまた、サーマルヘッドX3では、コネクタピン8が、被覆部材27と幅広部22とにより支持され、基板7の表面に対して平行な状態で、基板7に接続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。
Further, in the thermal head X3, the
例えば、コネクタピン8の先端を被覆部材27に突き当てるようにコネクタ31を配置して、コネクタピン8が幅広部22のみにより支えられる構成としてもよい。その場合、コネクタピン8は、基板7の主面に対して、コネクタピン8が伸びるにつれて下方に傾斜する構成となるが、コネクタピン8が幅広部22により支持されるため、はんだの量を確保することができる。また、被覆部材27にコネクタピン8の先端を突き当てることにより、コネクタ31の位置決めを容易にすることができる。
For example, the
<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、IC−コネクタ接続電極21が、基板7の縁7bから離間して設けられている。そして、IC−コネクタ接続電極21と基板7の縁7bとの間の領域24に、保護部材12が設けられている。また、基板7の端面7aは、図9(b)に示すようにC面面取り加工が施されて面取り28が形成されている。
<Fourth Embodiment>
The thermal head X4 will be described with reference to FIG. In the
このように、領域24に保護部材12が配置されており、領域24の近傍においては、
コネクタピン8が保護部材12により封止される構成となる。さらに、保護部材12は、基板7の面取り28にも配置されている。そのため、保護部材12は、第1露出部14、第2露出部16、被覆部材27、ハウジング10の一部、ハウジング10と基板7の端面との間、および領域24に配置されることとなる。そのため、基板7と保護部材12との接合強度を向上させることができる。
Thus, the
The
特に、ハウジング10から突出したコネクタピン8のすべての部位を保護部材12により封止することができ、コネクタピン8に腐食が生じる可能性を低減することができる。
In particular, all the portions of the
また、基板7の面取り28に保護部材12が配置されることにより、基板7が、基板7の厚み方向に変形した場合においても、保護部材12が、基板7の面取り28に噛みこんでいることから、コネクタ31も基板7の変形に追従することができ、基板7からコネクタ31が剥離する可能性を低減することができる。
Further, since the
<第5の実施形態>
図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、被覆部材27が、複数の延伸部18を有しており、配列方向の両端部に位置する延伸部18の長さが、配列方向の中央部に位置する延伸部18の長さよりも短い構成となっている。
<Fifth Embodiment>
The thermal head X5 will be described with reference to FIG. In the thermal head X5, the covering
それにより、配列方向の両端部に、十分な量の保護部材12を供給することができ、基板7と保護部材12との接合強度を向上させることができる。つまり、剥離の生じやすい配列方向の両端部におけるコネクタ31と基板7との接合強度を向上させることにより、コネクタ31が基板7から剥離する可能性を低減することができる。
Thereby, a sufficient amount of the
また、図10(b)に示すように、配列方向の両端部に位置する延伸部18は、基板7の縁から延びる構成としてもよい。この場合においても、同等の効果を奏することができる。
Further, as shown in FIG. 10B, the extending
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、サーマルヘッドX1とX5を組み合わせて、配列方向の両端部に位置する延伸部18の長さを配列方向の中央部に位置する延伸部18の長さよりも短くするとともに、配列方向の両端部に位置する延伸部18同士の間隔を配列方向の中央部に位置する延伸部18同士の間隔よりも長くしてもよい。その場合においても、コネクタ31との接続領域である配列方向の両端部に、十分な量の保護部材12を供給することができ、接合強度を向上させることができる。
For example, by combining the thermal heads X1 and X5, the length of the extending
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。または、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。その場合においても、第2露出部16により蓄熱層13の表面に、保護部材12を入り込ませることができ、基板7と保護部材12との接合強度を向上させることができる。
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
However, the present invention is not limited to this as long as both the
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。
Furthermore, the thin film head of the
なお、保護部材12と、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20を印刷する際に、保護部材12が形成される領域にも印刷することで、ハードコート29と保護部材12とを同時に形成することができる。
The
また、サーマルヘッドX1〜X5においては、基板7の配列方向における両端部にて、コネクタ31を接続し、ヘッド基体3と外部に設けられた電源とを接続した例を示したがこれに限定されるものではない。例えば、各種電極の引き出し方法を変更して、基板7の配列方向における中央部のみでコネクタ31と接続する構成としてもよい。この場合においても、同等の効果を奏することができる。
In the thermal heads X1 to X5, the
X1〜X5 サーマルヘッド
Z1 サーマルプリンタ
1 放熱体
3 ヘッド基体
7 基板
8 コネクタピン
9 発熱部(電気抵抗体)
10 ハウジング
11 駆動IC
12 保護部材
13 蓄熱層
14 第1露出部
15 電気抵抗層
16 第2露出部
17 共通電極
18 延伸部
19 個別電極
20 導電部材
21 IC−コネクタ接続電極
22 幅広部
23 接合材
24 電極と縁との間の領域
25 保護層
26 IC−IC接続電極
27 被覆部材
28 面取り
29 ハードコート
X1 to X5 Thermal head Z1
10
DESCRIPTION OF
Claims (10)
該基板上に設けられた複数の発熱部と、
前記基板上に設けられ、複数の前記発熱部と電気的に接続された複数の電極と、
前記基板上に設けられ、複数の前記電極の端部が露出する第1露出部を有し、複数の前記電極の前記端部以外の少なくとも一部を被覆する被覆部材と、
前記第1露出部に配置され、複数の前記電極と外部とを電気的に接続するための接続部材と、
前記基板上に設けられ、前記接続部材の少なくとも一部を保護する保護部材と、を備え、
前記被覆部材は、前記第1露出部と離間して設けられており、前記基板が露出した第2露出部を有し、
前記保護部材は、前記第2露出部に配置され、前記保護部材と前記基板とが接合されていることを特徴とするサーマルヘッド。 A substrate,
A plurality of heat generating portions provided on the substrate;
A plurality of electrodes provided on the substrate and electrically connected to the plurality of heat generating units;
A covering member that is provided on the substrate, has a first exposed portion where the ends of the plurality of electrodes are exposed, and covers at least a portion other than the ends of the plurality of electrodes;
A connecting member disposed in the first exposed portion and electrically connecting the plurality of electrodes and the outside;
A protective member provided on the substrate and protecting at least a part of the connection member,
The covering member is provided apart from the first exposed portion, and has a second exposed portion where the substrate is exposed ,
The protective member is disposed in the second exposed portion, and the protective member and the substrate are bonded to each other.
平面視して、複数の前記第2露出部の形状は互いに相似形状である、請求項2に記載のサーマルヘッド。 A plurality of the second exposed portions are provided,
The thermal head according to claim 2, wherein the plurality of second exposed portions are similar to each other in a plan view.
前記電極と前記縁との間に前記被覆部材が設けられている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のサーマルヘッド。 The electrode is spaced from the edge of the substrate;
The thermal head according to claim 1, wherein the covering member is provided between the electrode and the edge.
前記電極と前記縁との間に前記保護部材が配置されている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のサーマルヘッド。 The electrode is spaced from the edge of the substrate;
The thermal head according to claim 1, wherein the protection member is disposed between the electrode and the edge.
前記保護部材は、前記第1露出部にも配置されている、請求項1乃至5のいずれか1項
に記載のサーマルヘッド。 The connection member is connected to the end portions of the plurality of electrodes through a conductive member in the first exposed portion,
The thermal head according to claim 1, wherein the protection member is also disposed in the first exposed portion.
平面視して、前記第1露出部において、前記被覆部材は、隣り合う前記電極の間に延びる延伸部を少なくとも1つ有する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のサーマルヘッド。 The connection member is connected to the end portions of the plurality of electrodes through a conductive member in the first exposed portion,
7. The thermal head according to claim 1, wherein the covering member has at least one extending portion extending between the adjacent electrodes in the first exposed portion in plan view.
平面視して、前記第1露出部において、前記電極の配列方向の両端部に位置する前記延伸部の長さが、前記電極の配列方向の中央部に位置する前記延伸部の長さよりも短い、請求項7に記載のサーマルヘッド。 The covering member has a plurality of the extending portions,
In plan view, in the first exposed portion, the length of the extending portion located at both ends in the arrangement direction of the electrodes is shorter than the length of the extending portion located in the center portion in the arrangement direction of the electrodes. The thermal head according to claim 7.
平面視して、前記第1露出部において、前記電極の配列方向の両端部における前記延伸部同士の間隔が、前記電極の配列方向の中央部における前記延伸部同士の間隔よりも大きい、請求項7または8に記載のサーマルヘッド。 The covering member has a plurality of the extending portions,
In plan view, in the first exposed portion, an interval between the extending portions at both ends in the arrangement direction of the electrodes is larger than an interval between the extending portions in a central portion in the arrangement direction of the electrodes. The thermal head according to 7 or 8.
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