JP6422281B2 - Thermal head - Google Patents

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本発明は、サーマルプリンタなどに用いられるサーマルヘッドに関する。   The present invention relates to a thermal head used in a thermal printer or the like.

サーマルヘッドは、感熱記録紙などの被印刷体が搬送される方向に直交する方向(主走査方向)に配列された複数の発熱抵抗体の発熱部を発熱させ、その熱により被印刷体に文字や図形などの画像を形成する出力用デバイスである。このサーマルヘッドは、バーコードプリンタ、デジタル製版機、ビデオプリンタ、イメージャ、シールプリンタなどの記録機器に広く利用されている。   The thermal head generates heat on the heating portions of a plurality of heating resistors arranged in a direction (main scanning direction) orthogonal to the direction in which the printing medium such as thermal recording paper is conveyed, and the heat causes characters on the printing medium. This is an output device for forming images such as images and figures. This thermal head is widely used in recording devices such as a barcode printer, a digital plate making machine, a video printer, an imager, and a seal printer.

一般的なサーマルヘッドは、放熱板と、放熱板に取り付けられた発熱体板と、発熱体板と同じ側で放熱板に取り付けられた回路基板とを備えている。この発熱体板の放熱板と相対する表面の反対側の表面の帯状に延びる発熱領域には、発熱抵抗体が所定の間隔で直線状に配列されている。また、発熱抵抗体を駆動する駆動回路の一部となるドライバIC(Integrated Circuit)は、たとえば回路基板に搭載されている(たとえば特許文献1参照)。   A general thermal head includes a heat radiating plate, a heat generating plate attached to the heat radiating plate, and a circuit board attached to the heat radiating plate on the same side as the heat generating plate. Heat generating resistors are linearly arranged at predetermined intervals in a heat generating region extending in a band shape on the surface opposite to the surface of the heat generating plate opposite to the heat radiating plate. Also, a driver IC (Integrated Circuit) that is a part of a drive circuit that drives the heating resistor is mounted on, for example, a circuit board (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−66476号公報JP 2012-66476 A

このようなサーマルヘッドにおいては、従来と比べて主走査方向の長さを長くすることにより、印刷幅をより広くすることが求められる。   In such a thermal head, it is required to make the printing width wider by making the length in the main scanning direction longer than that in the past.

そこで、本発明は、サーマルヘッドを主走査方向に長尺化しつつ、印画品質を保つことを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to maintain print quality while elongating a thermal head in the main scanning direction.

上述の課題を解決するため、本発明は、サーマルヘッドにおいて、放熱板と、前記放熱板の上面に載置された回路基板と、前記回路基板に対し、被印刷体が搬送される方向である副走査方向に隣接して前記放熱板の上面に載置された絶縁基板と、前記絶縁基板の上面に形成された保温層と、前記保温層の上面に形成され副走査方向と直交する主走査方向に間隔をおいて複数配列された発熱抵抗体と、主走査方向に間隔をおいて配列され前記発熱抵抗体の上面に形成された個別電極と、前記発熱抵抗体の上面において前記個別電極よりも前記回路基板から離隔する位置に前記個別電極と間隙を設け主走査方向に沿って形成された共通電極とからなり、主走査方向に沿って並んだn個の電極ブロックと、前記電極ブロック毎の抵抗値のばらつきを調整するために、前記回路基板に形成され互いに電気的に独立し、それぞれの前記電極ブロックにおける前記共通電極に電源を供給するn個の電源供給部と、前記発熱抵抗体、前記個別電極および前記共通電極の上面に形成された保護層と、前記回路基板に搭載されそれぞれの前記電極ブロックにおける前記発熱抵抗体を駆動する駆動ICと、前記個別電極と前記駆動ICとを接続するボンディングワイヤと、を具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a thermal head, a heat sink, a circuit board placed on the upper surface of the heat sink, and a direction in which a printing medium is conveyed with respect to the circuit board. An insulating substrate placed on the upper surface of the heat sink adjacent to the sub-scanning direction, a heat insulating layer formed on the upper surface of the insulating substrate, a main layer formed on the upper surface of the heat insulating layer and orthogonal to the sub-scanning direction. A plurality of heating resistors arranged at intervals in the scanning direction, individual electrodes formed on the upper surface of the heating resistors arranged at intervals in the main scanning direction, and the individual electrodes on the upper surface of the heating resistors And n electrode blocks arranged along the main scanning direction, with the individual electrodes and a common electrode formed along the main scanning direction at a position farther away from the circuit board, and the electrode block Variation in resistance value To adjust the formed on the circuit board electrically independent of each other, and each of said supplying power to said common electrode in the electrode block the n power supply unit, the heating resistor, the individual electrodes and the A protective layer formed on the upper surface of the common electrode, a driving IC mounted on the circuit board for driving the heating resistor in each of the electrode blocks, a bonding wire for connecting the individual electrode and the driving IC, It is characterized by comprising.

本発明によれば、サーマルヘッドを主走査方向に長尺化しつつ、印画品質を保つことができる。   According to the present invention, it is possible to maintain the print quality while elongating the thermal head in the main scanning direction.

本発明に係るサーマルヘッドの一実施の形態における斜視図である。It is a perspective view in one embodiment of a thermal head concerning the present invention. 本発明に係るサーマルヘッドの一実施の形態を用いたサーマルプリンタの一部の断面図である。1 is a cross-sectional view of a part of a thermal printer using an embodiment of a thermal head according to the present invention. 本発明に係るサーマルヘッドの一実施の形態を示し、(A)は上面図、(B)は発熱体板の側面図である。One Embodiment of the thermal head which concerns on this invention is shown, (A) is a top view, (B) is a side view of a heat generating body board. 本発明に係るサーマルヘッドの一実施の形態における上面図である。It is a top view in one embodiment of a thermal head concerning the present invention. 本発明に係るサーマルヘッドの一実施の形態における断面図である。It is sectional drawing in one Embodiment of the thermal head which concerns on this invention. 本発明に係る発熱体板の模式的な回路図である。FIG. 3 is a schematic circuit diagram of a heating element plate according to the present invention. 本発明に係るサーマルヘッドの他の実施の形態を示す上面図である。It is a top view which shows other embodiment of the thermal head based on this invention. 従来の発熱体板の模式的な回路図である。It is a typical circuit diagram of the conventional heat generating body board.

本発明に係るサーマルヘッドの実施の形態を、図面を参照して説明する。この実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれに限定されない。   An embodiment of a thermal head according to the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to this.

なお、図1乃至図5では、矢印dsの方向が、被印刷体を搬送する方向(副走査方向)を表し、矢印dmの方向が、被印刷体を搬送する方向に直交する方向(主走査方向)を表している。   1 to 5, the direction of the arrow ds represents the direction in which the printing medium is conveyed (sub-scanning direction), and the direction of the arrow dm is the direction orthogonal to the direction in which the printing medium is conveyed (main scanning). Direction).

図1乃至図5に示すように、本実施の形態のサーマルヘッド10は、たとえば発熱体板20、回路基板40(40aおよび40b)および放熱板30を有している。発熱体板20および回路基板40は、放熱板30の同じ側の表面に載置されている。放熱板30は、たとえばアルミニウムなどの金属で形成された板である。   As shown in FIGS. 1 to 5, the thermal head 10 of the present embodiment includes, for example, a heating plate 20, a circuit board 40 (40 a and 40 b), and a heat radiating plate 30. The heat generating plate 20 and the circuit board 40 are placed on the same surface of the heat radiating plate 30. The heat sink 30 is a plate formed of a metal such as aluminum.

回路基板40aおよび40bは、それぞれ長方形の板状に形成され主走査方向dmに沿って並んでいる。この回路基板40aと回路基板40bとは、互いに物理的および電気的に独立しており、コネクタ46aとコネクタ46bとを介し外部から電源が供給される。   The circuit boards 40a and 40b are each formed in a rectangular plate shape and are arranged along the main scanning direction dm. The circuit board 40a and the circuit board 40b are physically and electrically independent from each other, and power is supplied from the outside through the connector 46a and the connector 46b.

発熱体板20は、回路基板40における副走査方向dsの一端側に沿ってたとえば両面テープなどの接着剤により放熱板30に固着されている。発熱体板20には、帯状に延びる発熱領域24が形成されている。発熱領域24に所定の発熱パターンを形成するための制御信号や駆動電力は、回路基板40aおよび40bに入力され、さらに回路基板40と電気的に接続された発熱体板20に入力される。   The heat generating plate 20 is fixed to the heat radiating plate 30 with an adhesive such as a double-sided tape along one end side of the circuit board 40 in the sub-scanning direction ds. The heat generating plate 20 is formed with a heat generating region 24 extending in a strip shape. A control signal and driving power for forming a predetermined heat generation pattern in the heat generation region 24 are input to the circuit boards 40 a and 40 b and further input to the heating element plate 20 electrically connected to the circuit board 40.

このサーマルヘッド10を用いたサーマルプリンタは、所定の弾性を持つ材料で円筒状に形成されたプラテンローラ50を有している。このプラテンローラ50は、主走査方向dmに平行な直線上に軸52を持つ。また、プラテンローラ50の周側面が発熱領域24に接するように配置され、軸52を中心に回転可能に設けられる。   A thermal printer using the thermal head 10 has a platen roller 50 formed in a cylindrical shape with a material having a predetermined elasticity. The platen roller 50 has a shaft 52 on a straight line parallel to the main scanning direction dm. Further, the peripheral side surface of the platen roller 50 is disposed so as to be in contact with the heat generating region 24, and is provided to be rotatable about the shaft 52.

プラテンローラ50の回転によって、プラテンローラ50と発熱領域24との間に挿入された感熱記録媒体60は副走査方向dsに移動する。感熱記録媒体60は、発色温度以上に加熱されると発色する、たとえば感熱記録紙である。   As the platen roller 50 rotates, the thermal recording medium 60 inserted between the platen roller 50 and the heat generating area 24 moves in the sub-scanning direction ds. The heat-sensitive recording medium 60 is, for example, heat-sensitive recording paper that develops color when heated to a color development temperature or higher.

サーマルプリンタは、駆動モータにより構成された図示しないヘッド押圧部によりサーマルヘッド10をプラテンローラ50に押し付ける方向へ押圧することにより、発熱領域24を感熱記録媒体60に押し付けてニップ圧を加える。   The thermal printer presses the thermal head 10 against the platen roller 50 by a head pressing portion (not shown) constituted by a drive motor, thereby pressing the heat generating area 24 against the thermal recording medium 60 and applying a nip pressure.

それとともにサーマルプリンタは、その感熱記録媒体60を副走査方向dsに移動させ、発熱領域24の発熱パターンを感熱記録媒体60の移動とともに変化させることにより、所望の画像を感熱記録媒体60上に形成する。   At the same time, the thermal printer moves the thermal recording medium 60 in the sub-scanning direction ds and changes the heat generation pattern of the heat generating area 24 with the movement of the thermal recording medium 60, thereby forming a desired image on the thermal recording medium 60. To do.

このサーマルプリンタは、例えば新聞紙やポスター等の幅広い印刷物を印字する孔版印刷の原版を作成するために用いられる。   This thermal printer is used to create a stencil printing original for printing a wide range of printed materials such as newspapers and posters.

発熱体板20は、支持基板22と、発熱抵抗体層23と、電極層28と、保護層29とを有している。   The heating element plate 20 includes a support substrate 22, a heating resistor layer 23, an electrode layer 28, and a protective layer 29.

支持基板22は、長方形の板状に形成され、たとえばアルミナ(Al)などのセラミックでなる絶縁板22aと、この絶縁板22aの上面に酸化珪素(SiO)でなり層状に形成されたグレーズ層と称される保温層22bとを有している。この保温層22bには、主走査方向に延びる突条21が形成されている。 The support substrate 22 is formed in a rectangular plate shape, for example, an insulating plate 22a made of a ceramic such as alumina (Al 2 O 3 ), and a silicon oxide (SiO 2 ) layer on the upper surface of the insulating plate 22a. And a heat insulating layer 22b called a glaze layer. A protrusion 21 extending in the main scanning direction is formed on the heat retaining layer 22b.

発熱抵抗体層23は、保温層22bの上面の一部に層状に、たとえばTaSiOなどのサーメットで形成される。発熱抵抗体層23は、発熱抵抗体23aが主走査方向dmに間隔をおき、1枚の発熱体板20における主走査方向dmの一端から他端まで連続して一列に配列され、それぞれ副走査方向dsに延設している。 The heating resistor layer 23 is formed in a layer on a part of the upper surface of the heat insulating layer 22b, for example, with a cermet such as TaSiO 2 . In the heating resistor layer 23, the heating resistors 23a are arranged in a row continuously from one end to the other end in the main scanning direction dm of the one heating plate 20 at intervals in the main scanning direction dm. It extends in the direction ds.

電極層28は、発熱抵抗体層23の上面の一部に層状に形成される。電極層28は、たとえばアルミニウム(Al)で形成された共通電極28bおよび個別電極28aにより構成される。   The electrode layer 28 is formed in a layer on a part of the upper surface of the heating resistor layer 23. The electrode layer 28 includes a common electrode 28b and individual electrodes 28a made of, for example, aluminum (Al).

共通電極28bは、回路基板40から離隔する発熱体板20の端部において主走査方向の中央部で分割され、主走査方向に延びるよう形成されている。個別電極28aは、主走査方向dmに間隔をおき、1枚の発熱体板20における主走査方向dmの一端から他端まで連続して一列に配列され、突条21の頂部近傍の間隙を副走査方向dsから共通電極28bと挟むよう対向して配置される。   The common electrode 28b is divided at the center of the main scanning direction at the end of the heating element plate 20 that is separated from the circuit board 40, and is formed to extend in the main scanning direction. The individual electrodes 28a are arranged in a row continuously from one end to the other end in the main scanning direction dm of the single heating element plate 20 with an interval in the main scanning direction dm. They are arranged to face the common electrode 28b from the scanning direction ds.

共通電極28bを流れてきた電流は、個別電極28aと共通電極28bとの間に位置する間隙部分では発熱抵抗体23aを通ることとなるため、間隙部分の発熱抵抗体23aが発熱部23bとして機能する。この発熱部23bは、主走査方向dmに間隔をおいて配列されて、副走査方向dsに延びる発熱領域24を形成する。   Since the current flowing through the common electrode 28b passes through the heating resistor 23a in the gap portion located between the individual electrode 28a and the common electrode 28b, the heating resistor 23a in the gap portion functions as the heating portion 23b. To do. The heat generating portions 23b are arranged at intervals in the main scanning direction dm and form heat generating regions 24 extending in the sub scanning direction ds.

電極層28は、共通電極28bと、当該共通電極28bに接続される複数の個別電極28aとにより構成された第1電極ブロック62aおよび第2電極ブロック62bとを有している。第1電極ブロック62aにおける共通電極28bと、第2電極ブロック62bにおける共通電極28bとは、互いに電気的に独立している。   The electrode layer 28 includes a first electrode block 62a and a second electrode block 62b configured by a common electrode 28b and a plurality of individual electrodes 28a connected to the common electrode 28b. The common electrode 28b in the first electrode block 62a and the common electrode 28b in the second electrode block 62b are electrically independent from each other.

第1電極ブロック62aおよび第2電極ブロック62bは、それぞれ主走査方向に長さL1およびL2が約14インチの長さで形成されているため、発熱部23bは、主走査方向に約28インチの長さを有している。このためサーマルヘッド10は、主走査方向に約28インチ分の印刷を行うことが可能であり、従来のサーマルヘッドと比べて広い印刷幅を有している。ちなみに第1電極ブロック62aおよび第2電極ブロック62bは、それぞれ16100ドットの印画を行うことができる。   Since the first electrode block 62a and the second electrode block 62b are formed with lengths L1 and L2 of about 14 inches in the main scanning direction, respectively, the heat generating portion 23b has a length of about 28 inches in the main scanning direction. It has a length. For this reason, the thermal head 10 can perform printing for about 28 inches in the main scanning direction, and has a wider printing width than a conventional thermal head. Incidentally, the first electrode block 62a and the second electrode block 62b can each perform printing of 16100 dots.

第1電極ブロック62aにおいてコネクタ46aと主走査方向に離隔する箇所(すなわち第2電極ブロック62bと近接する箇所)と、第2電極ブロック62bにおいてコネクタ46bと主走査方向に離隔する箇所(すなわち第1電極ブロック62aと近接する箇所)とには、それぞれ接続部64aおよび64bにおいて、たとえば錫めっき銅線でなる導体が半硬質ビニールでなる絶縁体により被覆されたジャンパ線66aおよび66bが共通電極28bに接続される。 The first electrode block 62a is separated from the connector 46a in the main scanning direction (that is, the portion adjacent to the second electrode block 62b), and the second electrode block 62b is separated from the connector 46b in the main scanning direction (that is, the first electrode block 62b). In the connection portions 64a and 64b, for example, jumper wires 66a and 66b in which a conductor made of tin-plated copper wire is covered with an insulator made of semi-rigid vinyl are connected to the common electrode 28b. Connected.

共通電極28bには、導体箔70が絶縁体72により挟み込まれたフレキシブル基板(FPC:Flexible Printed Circuits)74における導体箔70の一端が、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)68により接続され、当該導体箔70の他端には、ジャンパ線66(66aおよび66b)の一端が接続される。   One end of the conductive foil 70 in a flexible printed circuit (FPC) 74 in which the conductive foil 70 is sandwiched between insulators 72 is connected to the common electrode 28b by an anisotropic conductive film (ACF) 68. The other end of the conductor foil 70 is connected to one end of a jumper wire 66 (66a and 66b).

このジャンパ線66aおよび66bは、発熱体板20における、回路基板40と離隔する端部と、放熱板30の下側とを回りこみ、他端がそれぞれコネクタ46aおよび46bに接続される。   The jumper wires 66a and 66b wrap around the end of the heat generating plate 20 that is separated from the circuit board 40 and the lower side of the heat radiating plate 30, and the other ends are connected to the connectors 46a and 46b, respectively.

これにより、第1電極ブロック62aの共通電極28bと、第2電極ブロック62bの共通電極28bとは、ジャンパ線66aおよび66bを介して、回路基板40からそれぞれ接続部64aおよび64bに駆動電力が供給される。   As a result, the common electrode 28b of the first electrode block 62a and the common electrode 28b of the second electrode block 62b are supplied with driving power from the circuit board 40 to the connecting portions 64a and 64b via the jumper lines 66a and 66b, respectively. Is done.

また回路基板40aおよび40bは、ジャンパ線66aおよび66bを介して供給する駆動電力を、それぞれ接続部64aと接続部64bとに対し個別に可変できるよう調整可能に構成されている。   The circuit boards 40a and 40b are configured to be adjustable so that the driving power supplied via the jumper lines 66a and 66b can be individually varied for the connecting portion 64a and the connecting portion 64b.

個別電極28aのボンディングパッド26には、ボンディングワイヤ44の一端が接続され、その他端は回路基板40上の駆動IC42と接続され、発熱領域24に所定の発熱パターンを形成するための制御信号が供給される。駆動IC42にはボンディングワイヤ45の一端が接続され、その他端は回路基板40上の回路パターンと接続される。   One end of the bonding wire 44 is connected to the bonding pad 26 of the individual electrode 28a, and the other end is connected to the drive IC 42 on the circuit board 40, and a control signal for forming a predetermined heat generation pattern is supplied to the heat generation region 24. Is done. One end of a bonding wire 45 is connected to the drive IC 42, and the other end is connected to a circuit pattern on the circuit board 40.

共通電極28bは、第1電極ブロック62aにおいてコネクタ46aと主走査方向に近接する一端に設けられたボンディングパッド(図示しない)にボンディングワイヤ44の一端が接続され、その他端は回路基板40のコネクタ46aと接続される。 The common electrode 28b has one end of a bonding wire 44 connected to a bonding pad (not shown) provided at one end close to the connector 46a in the main scanning direction in the first electrode block 62a, and the other end connected to the connector 46a of the circuit board 40. Connected.

また共通電極28bは、第2電極ブロック62bにおいてコネクタ46bと主走査方向に近接する他端に設けられたボンディングパッド(図示しない)にボンディングワイヤ44の一端が接続され、その他端は回路基板40のコネクタ46bと接続される。 The common electrode 28b has one end of the bonding wire 44 connected to a bonding pad (not shown) provided at the other end adjacent to the connector 46b in the main scanning direction in the second electrode block 62b, and the other end of the circuit board 40. Connected to the connector 46b.

このように共通電極28bは、第1電極ブロック62aにおいて主走査方向の両端にコネクタ46aから駆動電力が供給され、第2電極ブロック62bにおいて主走査方向の両端にコネクタ46bから駆動電力が供給される。   Thus, the common electrode 28b is supplied with driving power from the connector 46a at both ends in the main scanning direction in the first electrode block 62a, and is supplied with driving power from the connector 46b at both ends in the main scanning direction in the second electrode block 62b. .

個別電極28aおよび共通電極28bの一部と発熱抵抗体層23とは、保護層29で覆われている。この保護層29は、個別電極28aおよび共通電極28bの一部の表面には設けられておらず、この部分にボンディングワイヤ44が接続される。駆動IC42およびボンディングワイヤ44は、樹脂48で封止されている。   Part of the individual electrode 28 a and the common electrode 28 b and the heating resistor layer 23 are covered with a protective layer 29. The protective layer 29 is not provided on a part of the surface of the individual electrode 28a and the common electrode 28b, and a bonding wire 44 is connected to this part. The drive IC 42 and the bonding wire 44 are sealed with a resin 48.

ところで、発熱体板20における回路基板40から離隔する端部において主走査方向に延びるよう形成された共通電極28bを用いるサーマルヘッドの場合、図8に示すように、発熱抵抗体23a(図示しない)および個別電極28a等が存在するために共通電極28bの主走査方向の両端部における接続箇所Pa1およびPb1にしかワイヤボンディングを介して駆動電力を供給できなかった。   By the way, in the case of the thermal head using the common electrode 28b formed so as to extend in the main scanning direction at the end of the heating plate 20 that is separated from the circuit board 40, as shown in FIG. 8, the heating resistor 23a (not shown). Since the individual electrodes 28a and the like exist, driving power can be supplied only to the connection points Pa1 and Pb1 at both ends of the common electrode 28b in the main scanning direction via wire bonding.

このため従来のサーマルヘッドを単に主走査方向に長尺化した場合、接続箇所Pa1およびPb1に印加された電圧が、共通電極28bの主走査方向の中央部に向かうに連れて共通電極28bの抵抗Rにより降下してしまい、発熱抵抗体23aに流れる電流が少なくなってしまう。よって従来のサーマルヘッドにおいては、主走査方向の中央部の方が両端部よりも印画濃度が薄くなってしまい、印画濃度が均一にならない可能性があった。   For this reason, when the conventional thermal head is simply elongated in the main scanning direction, the voltage applied to the connection points Pa1 and Pb1 increases toward the center of the common electrode 28b in the main scanning direction. The current drops due to R, and the current flowing through the heating resistor 23a decreases. Therefore, in the conventional thermal head, the print density at the center in the main scanning direction is thinner than at both ends, and the print density may not be uniform.

このように従来のサーマルヘッドにおいては、主走査方向に沿って電圧降下が生じ、印画濃度が均一にならないため、発熱部23bの主走査方向の一端から他端までに亘って印画濃度を均一化させることが困難であった。   As described above, in the conventional thermal head, a voltage drop occurs in the main scanning direction, and the printing density is not uniform. Therefore, the printing density is made uniform from one end to the other end of the heat generating portion 23b in the main scanning direction. It was difficult to make.

これに対しサーマルヘッド10は、主走査方向に沿って形成された第1電極ブロック62aおよび第2電極ブロック62bにおいて、従来共通電極28bの主走査方向の両端部に接続していたボンディングワイヤ44に加えて設けた接続部64aおよび64b(図における接続箇所Pa2およびPb2)にジャンパ線66aおよび66bを接続し駆動電力を供給するようにした。 On the other hand, the thermal head 10 is bonded to the bonding wire 44 that is connected to both ends of the common electrode 28b in the main scanning direction in the first electrode block 62a and the second electrode block 62b formed along the main scanning direction. In addition, jumper wires 66a and 66b are connected to the connecting portions 64a and 64b (connection points Pa2 and Pb2 in FIG. 6 ) to supply driving power.

このためサーマルヘッド10は、電源を補強して主走査方向に沿った電圧降下を防ぐことにより、共通電極28bの主走査方向に亘って電位を安定化でき、全ての発熱抵抗体23aに流れる電流を均一にすることができる。   For this reason, the thermal head 10 can stabilize the potential in the main scanning direction of the common electrode 28b by reinforcing the power source and preventing the voltage drop along the main scanning direction, and the current flowing through all the heating resistors 23a. Can be made uniform.

これによりサーマルヘッド10は、発熱部23bの主走査方向の一端から他端までに亘って印画濃度を均一化させ、印画品質を向上できる。   Thereby, the thermal head 10 can make the print density uniform from one end to the other end of the heat generating portion 23b in the main scanning direction, and improve the print quality.

ここで、第1電極ブロック62aと第2電極ブロック62bとに抵抗値のばらつきがあった場合、第1電極ブロック62aにおいて印画される濃度と、第2電極ブロック62bにおいて印画される濃度とがばらついてしまう可能性がある。   Here, when the resistance value varies between the first electrode block 62a and the second electrode block 62b, the density printed in the first electrode block 62a and the density printed in the second electrode block 62b vary. There is a possibility that.

これに対し回路基板40は、ジャンパ線66aおよび66bを介して供給する駆動電力を、それぞれ接続部64aと接続部64bとに対し個別に可変できるよう調整可能に構成するようにした。   On the other hand, the circuit board 40 is configured to be adjustable so that the driving power supplied via the jumper lines 66a and 66b can be individually varied for the connecting portion 64a and the connecting portion 64b.

このためサーマルヘッド10は、第1電極ブロック62aと第2電極ブロック62bとに抵抗値のばらつきがあった場合であっても、接続部64aと接続部64bとに印加する電位を調整することにより、抵抗値のばらつきが印画濃度に与える影響を抑えることができる。   For this reason, the thermal head 10 adjusts the potential applied to the connection portion 64a and the connection portion 64b even when the resistance value varies between the first electrode block 62a and the second electrode block 62b. In addition, it is possible to suppress the influence of variations in resistance values on the print density.

これによりサーマルヘッド10は、発熱部23bの主走査方向の一端から他端までに亘って印画濃度を均一化させ、印画品質を向上できる。   Thereby, the thermal head 10 can make the print density uniform from one end to the other end of the heat generating portion 23b in the main scanning direction, and improve the print quality.

このように本実施の形態のサーマルヘッド10においては、第1電源供給部としての回路基板40aから第1電極ブロック62aの共通電極28bへ電源を供給し、回路基板40aとは電気的に独立した第2電源供給部としての回路基板40bから、第1電極ブロック62aの共通電極28bとは電気的に独立した第2電極ブロック62bの共通電極28bへ電源を供給するようにした。   As described above, in the thermal head 10 of the present embodiment, power is supplied from the circuit board 40a as the first power supply unit to the common electrode 28b of the first electrode block 62a, and is electrically independent from the circuit board 40a. Power is supplied from the circuit board 40b as the second power supply unit to the common electrode 28b of the second electrode block 62b that is electrically independent of the common electrode 28b of the first electrode block 62a.

ところで、従来よりも発熱体板を長尺化させる場合、主走査方向の長さが短い(たとえば14インチ)の発熱体板を主走査方向に並べて接続することも考えられる。しかしながらその場合、発熱体板同士の繋ぎ目に段差が発生しやすく、かつそれぞれの発熱体板に個別に反りが発生してしまうため、印画品質の低下、印画キズ、感熱記録媒体60の破れや搬送異常等が発生しやすくなってしまう。またそのような段差を発生させないためには、発熱体板の繋ぎ目に高い位置精度が求められてしまう。   By the way, when making a heat generating body plate longer than before, it is also conceivable that heat generating body plates having a shorter length in the main scanning direction (for example, 14 inches) are arranged side by side in the main scanning direction. However, in that case, a step is likely to occur at the joint between the heat generating plates, and the respective heat generating plates are individually warped, so that the print quality is deteriorated, the print scratches, the thermal recording medium 60 is broken. Abnormal conveyance is likely to occur. Moreover, in order not to generate such a level | step difference, a high positional accuracy will be calculated | required by the joint of a heat generating body board.

これに対し本実施の形態においては、1枚の発熱体板20のみで、従来の発熱体板よりも長尺化させるようにした。このためサーマルヘッド10は、発熱体板同士を繋げる必要がなく、段差をなくすことができるとともに、発熱体板の反りを、1枚のみの平坦な反りにおさえることができる。これによりサーマルヘッド10は、印画品質を向上させ、印画キズ、感熱記録媒体60の破れや搬送異常等の発生を防止できる。   On the other hand, in the present embodiment, only one heating element plate 20 is used and the length is longer than that of the conventional heating element plate. For this reason, the thermal head 10 does not need to connect the heating element plates to each other, can eliminate the step, and can suppress the warping of the heating element plate to only one flat warp. As a result, the thermal head 10 can improve the printing quality and prevent the occurrence of printing flaws, tearing of the thermal recording medium 60, abnormal conveyance, and the like.

なお、上述したサーマルヘッド10においては、コネクタ46aおよび46bと共通電極28bとをジャンパ線66aおよび66bにより接続したが、これに限らず、他の導電性を有するケーブルやFPCなどにより接続しても良い。   In the thermal head 10 described above, the connectors 46a and 46b and the common electrode 28b are connected by the jumper wires 66a and 66b. However, the present invention is not limited to this, and may be connected by other conductive cables or FPCs. good.

また、上述したサーマルヘッド10においては、2箇所の接続部64aおよび64bに、回路基板40から駆動電力を供給したが、これに限らず、1箇所または3箇所以上の所定個数だけ接続部を設け、当該接続部に駆動電力を供給しても良い。   In the thermal head 10 described above, the driving power is supplied from the circuit board 40 to the two connection portions 64a and 64b. However, the present invention is not limited to this, and a predetermined number of connection portions are provided at one location or three or more locations. The driving power may be supplied to the connection portion.

また、上述したサーマルヘッド10においては、1枚の発熱体板20における第1電極ブロック62aおよび第2電極ブロック62bに対し2枚の回路基板40aおよび40bから駆動電力を供給したが、これに限らず、図7に示すように、1枚の発熱体板120に3つの電極ブロックを設け、3枚の回路基板140a、140bおよび140cから駆動電力を供給しても良い。この場合、回路基板140cに取り付けられたコネクタ46cと中央の電極ブロックとをジャンパ線66cおよび66dで接続することにより、駆動電力を供給すれば良い。   In the thermal head 10 described above, the driving power is supplied from the two circuit boards 40a and 40b to the first electrode block 62a and the second electrode block 62b in one heating element plate 20, but this is not limitative. Instead, as shown in FIG. 7, three electrode blocks may be provided on one heating element plate 120 to supply driving power from the three circuit boards 140a, 140b, and 140c. In this case, the drive power may be supplied by connecting the connector 46c attached to the circuit board 140c and the central electrode block with jumper wires 66c and 66d.

また、上述したサーマルヘッド10においては、物理的に独立した2枚の板である回路基板40aと回路基板40bとを設けたが、これに限らず、1枚の板としての回路基板を設け、この回路基板に、互いに回路構成が電気的に独立し第1電極ブロック62aおよび第2電極ブロック62bを駆動する駆動回路を設けても良い。   Further, in the thermal head 10 described above, the circuit board 40a and the circuit board 40b, which are two physically independent plates, are provided, but not limited thereto, a circuit board as a single board is provided, A drive circuit for driving the first electrode block 62a and the second electrode block 62b may be provided on the circuit board so that the circuit configurations are electrically independent from each other.

その場合、放熱板30と、回路基板40aおよび40bと、発熱体板20との熱膨張係数の違いを考慮し、例えば回路基板の熱膨張係数が大きい場合、2枚の回路基板に分割することにより熱による回路基板の変形を抑えても良い。   In that case, considering the difference in thermal expansion coefficient among the heat sink 30, the circuit boards 40a and 40b, and the heating element board 20, for example, when the thermal expansion coefficient of the circuit board is large, the circuit board is divided into two circuit boards. Thus, the deformation of the circuit board due to heat may be suppressed.

また、上述したサーマルヘッド10においては、発熱部23bの主走査方向の長さを約28インチとしたが、これに限らず、28インチ以下または28インチ以上の種々の長さに設定して良い。特に28インチ以上の長さに設定する場合、3箇所以上の接続部に駆動電力を供給すると、電位を安定化させることができる。   In the above-described thermal head 10, the length of the heat generating portion 23b in the main scanning direction is about 28 inches. However, the length is not limited to this, and various lengths of 28 inches or less or 28 inches or more may be set. . In particular, when the length is set to 28 inches or more, the potential can be stabilized by supplying driving power to three or more connecting portions.

また、上述したサーマルヘッド10においては、第1電極ブロック62aにおいてコネクタ46aと離隔する箇所と、第2電極ブロック62bにおいてコネクタ46bと離隔する箇所とに、それぞれ接続部64aおよび64bを設けたが、これに限らず、共通電極28bにおける種々の箇所に接続部64aおよび64bを設けて良い。   Further, in the thermal head 10 described above, the connection portions 64a and 64b are provided in the first electrode block 62a at a location away from the connector 46a and at the location away from the connector 46b in the second electrode block 62b, respectively. However, the connecting portions 64a and 64b may be provided at various locations in the common electrode 28b.

一般的にプラテンローラ50は、主走査方向dmに沿った中央部が両端部と比べて発熱領域24に対し強く接触する傾向があり、印画濃度も濃くなる傾向にあるため、これに対応し、主走査方向dmにそって印画濃度が一定になるように、接続部64aおよび64bの位置を設定しても良い。   In general, the platen roller 50 has a tendency that the central portion along the main scanning direction dm tends to make a strong contact with the heat generation region 24 as compared with both end portions, and the print density tends to be dark. The positions of the connecting portions 64a and 64b may be set so that the print density is constant along the main scanning direction dm.

また、上述したサーマルヘッド10においては、共通電極28bから個別電極28aに向かって電流を流したが、これに限らず、個別電極28aから共通電極28bに向かって電流を流しても良い。   In the thermal head 10 described above, a current is supplied from the common electrode 28b toward the individual electrode 28a. However, the present invention is not limited thereto, and a current may be supplied from the individual electrode 28a toward the common electrode 28b.

10,120……サーマルヘッド、20,110……発熱体板、21……突条、22……支持基板、22a……絶縁板、22b……保温層、23……発熱抵抗体層、23a……発熱抵抗体、23b……発熱部、24……発熱領域、28……電極層、28a……個別電極、28b……共通電極、26……ボンディングパッド、29……保護層、30,130…放熱板、40a,40b,140a,140b…回路基板、42…ドライバIC、44,45…ボンディングワイヤ、46a,46b,46c…コネクタ、48…樹脂、50…プラテンローラ、52…軸、60……感熱記録媒体、62a…第1電極ブロック、62b…第2電極ブロック、64a,64b,64c,64d…接続部、66a,66b,66c,66d…ジャンパ線、68……異方性導電フィルム、70……導体箔、72……絶縁体、74…フレキシブル基板、dm……主走査方向、ds……副走査方向   10, 120 ... Thermal head, 20, 110 ... Heating element plate, 21 ... Projection, 22 ... Support substrate, 22a ... Insulating plate, 22b ... Insulation layer, 23 ... Heating resistor layer, 23a ... Exothermic resistor, 23 b .. exothermic part, 24... Exothermic region, 28... Electrode layer, 28 a .. individual electrode, 28 b .. common electrode, 26 ... bonding pad, 29. DESCRIPTION OF SYMBOLS 130 ... Radiating plate, 40a, 40b, 140a, 140b ... Circuit board, 42 ... Driver IC, 44, 45 ... Bonding wire, 46a, 46b, 46c ... Connector, 48 ... Resin, 50 ... Platen roller, 52 ... Shaft, 60 ...... thermosensitive recording medium, 62a ... first electrode block, 62b ... second electrode block, 64a, 64b, 64c, 64d ... connection, 66a, 66b, 66c, 66d ... jumper wire, 68 ... anisotropic conductive film, 70 ...... conductive foil, 72 ...... insulator, 74 ... flexible substrate, dm ...... main scanning direction, ds ...... subscanning direction

Claims (6)

放熱板と、
前記放熱板の上面に載置された回路基板と、
前記回路基板に対し、被印刷体が搬送される方向である副走査方向に隣接して前記放熱板の上面に載置された絶縁基板と、
前記絶縁基板の上面に形成された保温層と、
前記保温層の上面に形成され副走査方向と直交する主走査方向に間隔をおいて複数配列された発熱抵抗体と、主走査方向に間隔をおいて配列され前記発熱抵抗体の上面に形成された個別電極と、前記発熱抵抗体の上面において前記個別電極よりも前記回路基板から離隔する位置に前記個別電極と間隙を設け主走査方向に沿って形成された共通電極とからなり、主走査方向に沿って並んだn個の電極ブロックと、
前記電極ブロック毎の抵抗値のばらつきを調整するために、前記回路基板に形成され互いに電気的に独立し、それぞれの前記電極ブロックにおける前記共通電極に電源を供給するn個の電源供給部と、
前記発熱抵抗体、前記個別電極および前記共通電極の上面に形成された保護層と、
前記回路基板に搭載されそれぞれの前記電極ブロックにおける前記発熱抵抗体を駆動する駆動ICと、
前記個別電極と前記駆動ICとを接続するボンディングワイヤと、
を具備することを特徴とするサーマルヘッド。
A heat sink,
A circuit board placed on the upper surface of the heat sink;
An insulating substrate placed on the upper surface of the heat radiating plate adjacent to the circuit board and adjacent to the sub-scanning direction, which is the direction in which the printing medium is conveyed,
A heat insulating layer formed on the upper surface of the insulating substrate;
A plurality of heating resistors formed on the heat retaining layer and arranged in the main scanning direction perpendicular to the sub-scanning direction, and formed on the upper surface of the heating resistor arranged in the main scanning direction at intervals. And a common electrode formed along the main scanning direction by providing a gap between the individual electrode and the circuit board at a position farther from the circuit board than the individual electrode on the upper surface of the heating resistor. N electrode blocks arranged along the direction;
N power supply units that are formed on the circuit board and are electrically independent from each other and configured to supply power to the common electrode in each of the electrode blocks, in order to adjust a variation in resistance value for each of the electrode blocks ;
A protective layer formed on the upper surface of the heating resistor, the individual electrode and the common electrode;
A driving IC mounted on the circuit board for driving the heating resistor in each of the electrode blocks ;
A bonding wire connecting the individual electrode and the driving IC;
A thermal head comprising:
n個の前記電源供給部と、前記電源供給部と対応する前記電極ブロックの前記共通電極とを接続する複数のジャンパ線をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載のサーマルヘッド。 2. The thermal head according to claim 1, further comprising a plurality of jumper lines that connect the n power supply units and the common electrode of the electrode block corresponding to the power supply unit . n個の前記電源供給部は、それぞれ駆動電力を可変に供給することを特徴とする請求項に記載のサーマルヘッド。 The thermal head according to claim 1 , wherein each of the n power supply units variably supplies driving power . 3個以上の前記電極ブロックが主走査方向に沿って並び、前記回路基板に形成され互いに電気的に独立しそれぞれの当該電極ブロックに電源を供給する複数の電源供給部と、それぞれの当該電極ブロックにおける発熱抵抗体を駆動する複数の駆動ICとを具備することを特徴とする請求項1に記載のサーマルヘッド。   Three or more electrode blocks are arranged along the main scanning direction, and are formed on the circuit board and are electrically independent from each other, and a plurality of power supply units that supply power to the electrode blocks, and the electrode blocks The thermal head according to claim 1, further comprising a plurality of driving ICs for driving the heat generating resistor in the head. 前記共通電極は、主走査方向の一端側に接続されたワイヤから電源が供給され、The common electrode is supplied with power from a wire connected to one end side in the main scanning direction,
前記ジャンパ線は、前記共通電極における、前記ワイヤとは主走査方向の他端側に接続されるThe jumper line is connected to the other end side in the main scanning direction of the common electrode and the wire.
ことを特徴とする請求項2に記載のサーマルヘッド。The thermal head according to claim 2.
前記回路基板は、前記放熱板の上面に互いに当接するよう主走査方向に沿って複数並ぶことを特徴とする請求項1に記載のサーマルヘッド。2. The thermal head according to claim 1, wherein a plurality of the circuit boards are arranged along the main scanning direction so as to come into contact with the upper surface of the heat radiating plate.
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