JPH05116361A - サーマルヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録媒体を直線状に搬送できるサーマルヘッ
ドの生産性を向上させる。 【構成】 ヘッド基板４０の表面４１と支持部材５０の
端面４９とに平行な傾斜面４２，５１を形成し、ヘッド
基板４０の傾斜面４２上に接続端子４７，４８を設ける
と共に支持部材５０の傾斜面５１上に回路部品５３を配
置し、この回路部品５３とヘッド基板４０の接続端子４
８とを簡易にボンディング接続できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラベルプリンタやファ
クシミリ等にも利用されるサーマルプリンタのサーマル
ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在では各種形態のプリンタが実用化さ
れており、簡易な構造で静粛な印刷が行なえるプリンタ
としてはサーマルプリンタなどが実用化されている。そ
こで、このようなサーマルプリンタの第一の従来例を図
５に基づいて説明する。まず、このサーマルプリンタ１
では、記録媒体２の搬送路を介してプラテンローラ３と
サーマルヘッド４とを対向配置した構造となっており、
このサーマルヘッド４はアルミニウム等からなる支持部
材である放熱板５上にヘッド基板６と回路基板７とを並
設した構造となっている。

【０００３】そして、前記ヘッド基板６上には、主走査
方向に連設された多数の発熱抵抗体８からなる発熱素子
アレイ９が設けられており、この発熱素子アレイ９の副
走査方向の両側の各々に多数の前記発熱抵抗体８に共通
に導通する共通電極１０と個々に導通する個別電極１１
とが設けられている。さらに、前記ヘッド基板６の縁部
には、前記電極１０，１１とボンディングワイヤ１２で
接続された回路部品であるドライバＩＣ(Ｉntegrated
Ｃircuit)１３が実装されており、このドライバＩＣ１
３が前記回路基板７のプリント配線(図示せず)にボンデ
ィングワイヤ１２で結線されている。なお、このような
ボンディングワイヤ１２が結線された前記回路基板７の
プリント配線上には、サーミスタやコンデンサ及び接続
コネクタ等の回路部品１４が実装されている。

【０００４】このような構成において、このサーマルプ
リンタ１では、入力される印刷データに対応してドライ
バＩＣ１３が選択的にスイッチされることで発熱素子ア
レイ９の所定の発熱抵抗体８に駆動電力が印加され、こ
の発熱抵抗体８の発熱走査に同期してプラテンローラ３
の回転で記録媒体２が搬送されることで画像印刷が行な
われる。なお、このような記録媒体２としては、インク
リボンを重ねた普通紙や感熱紙などが利用される。

【０００５】ここで、現在では上述のようなサーマルプ
リンタ１を副走査方向などに小型化することが要望され
ており、これを実現するものとして端面型などと呼称さ
れるサーマルプリンタが特開昭60-21263号公報や特開平
1-113262号公報に開示されている。

【０００６】そこで、特開昭60-21263号公報に開示され
たサーマルプリンタを第二の従来例として図６及び図７
に基づいて説明する。なお、前述したサーマルプリンタ
１と同等の部分は同一の名称及び符号を用いて説明も省
略する。まず、このサーマルプリンタ１５のサーマルヘ
ッド１６では、図６に例示するように、ヘッド基板１７
の端面上に円筒状に突出したガラスグレーズ層１８が形
成されており、この頂部に位置する1.0〜2.5(mm)の幅の
平面上に発熱素子アレイ９が形成されると共に各電極１
０，１１が前記ヘッド基板１７の表裏面に形成されてい
る。なお、上記公報にはサーマルプリンタ１５としての
詳細な構造は開示されていないが、図７に例示するよう
に、上述のような構造のサーマルヘッド１６を放熱板５
の端面に立設して発熱素子アレイ９上にプラテンローラ
３を対向配置することなどでサーマルプリンタ１５を実
現することができる。

【０００７】さらに、特開平1-113262号公報に開示され
たサーマルプリンタを第三の従来例として図８及び図９
に基づいて説明する。まず、このサーマルプリンタ１９
のサーマルヘッド２０では、図８に例示するように、主
走査方向で大きく副走査方向で小さいヘッド基板２１の
表面に平坦に成膜されたガラスグレーズ層２２上に発熱
素子アレイ９と各電極１０，１１とが形成されており、
このようなヘッド基板２１が放熱板５の端面に取付けら
れている。そして、この放熱板５の前面に実装されたド
ライバＩＣ１３がボンディングリード２３で各電極１
０，１１にＴＡＢ(Ｔape Ａutometed Ｂonding)など
で接続されている。また、このサーマルヘッド２０で
は、各電極１０，１１とボンディングリード２３との接
続部やドライバＩＣ１３等を、Ｌ字形に湾曲した保護カ
バー２４で被うようになっている。

【０００８】そして、このサーマルプリンタ１９では、
図９に例示するように、前記サーマルヘッド２０を囲む
形状のハウジング２５内に巻回されたインクリボン２６
が配置されており、このインクリボン２６が印刷用紙か
らなる記録媒体２に重ねられて搬送されるようになって
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】第二の従来例として例
示したサーマルヘッド１６では、円筒状に湾曲したガラ
スグレーズ層１８の頂部上に発熱抵抗体８が位置するの
で、例えば、各電極１０，１１を被うような形状の保護
カバー(図示せず)を取付けるなどしても、この発熱抵抗
体８を保護カバー(図示せず)の表面よりも突出させるこ
とができ、記録媒体２として湾曲不能なプラスチックカ
ードなどを利用することが可能である。

【００１０】しかし、このサーマルヘッド１６は、上述
のように円筒状に突出したガラスグレーズ層１８の湾曲
面にフォトリソグラフィーや蒸着等で発熱抵抗体８や電
極１０，１１を形成し、これらの電極１０，１１をヘッ
ド基板１７の表裏面の両方に延設する必要があるので生
産性が低下している。

【００１１】一方、第三の従来例として例示したサーマ
ルヘッド２０では、ヘッド基板２１の平面上に発熱抵抗
体８や各電極１０，１１等を形成するので、その製作は
容易で生産性は良好である。

【００１２】しかし、このサーマルヘッド２０では、保
護カバー２４で各電極１０，１１とボンディングリード
２３との接続部を被うことで、この接続部にインクリボ
ン２６や記録媒体２が接触することを防止している。し
かし、このような保護カバー２４は発熱抵抗体８よりも
突出するため、図９に例示したように、この発熱抵抗体
８にプラテンローラ３で押圧される記録媒体２は保護カ
バー２４との段差で曲折されることになる。つまり、こ
のサーマルプリンタ１９では、記録媒体２として湾曲不
能なプラスチックカードなどを利用することが困難であ
る。

【００１３】例えば、上述のような課題を解決したサー
マルヘッドとしては、特開昭61-237658号公報に開示さ
れた装置がある。そこで、このサーマルプリンタ２７の
サーマルヘッド２８を第四の従来例として以下に説明す
る。まず、このサーマルヘッド２８では、図１０に例示
するように、ヘッド基板２９の表面３０の主走査方向と
平行な縁部に切削加工等で傾斜面３１を形成し、この傾
斜面３１上に主走査方向に連設された多数の発熱抵抗体
３２からなる発熱素子アレイ３３が設けられている。そ
して、このサーマルヘッド２８では、前記発熱素子アレ
イ３３の発熱抵抗体３２に導通したリード電極３４をプ
リント配線で前記ヘッド基板２９の傾斜面３１から表面
３０まで延設し、この表面３０上に実装された駆動回路
のドライバＩＣ３５を前記リード電極３４の末端の接続
端子３６にボンディングワイヤ３７で結線した構造とな
っている。

【００１４】そこで、このような構造のサーマルヘッド
２８を利用したサーマルプリンタ２７は、図１１に例示
するように、記録媒体２の搬送路上に前記傾斜面３１が
位置するように前記サーマルヘッド２８を傾斜させて配
置した構造となり、ここでは高密度印刷を実現するため
に発熱抵抗体３２の相対位置が主走査方向で順次ずれた
三個のサーマルヘッド２８を副走査方向に連設した構造
となっている。

【００１５】このようにすることで、このサーマルプリ
ンタ２７では、サーマルヘッド２８を傾斜させることで
発熱抵抗体３２が位置する傾斜面３１をドライバＩＣ３
５が実装された表面よりも突出させることができるの
で、プラスチックカード等の記録媒体２を曲折すること
なく直線状に搬送することが可能である。しかも、この
サーマルヘッド２８では、発熱抵抗体３２を形成する傾
斜面３１を曲面にする必要がないので、このサーマルヘ
ッド２８は第二の従来例として例示したサーマルヘッド
１６などに比して生産性が良好であると想定される。

【００１６】しかし、実際には上述のようにヘッド基板
２９の縁部に形成した傾斜面３１は副走査方向幅が小さ
いと共に平滑性も良好でないので、ここに発熱抵抗体３
２を製作することは困難で生産性が著しく低下すること
になる。さらに、このサーマルプリンタ２７では、上述
のようにサーマルヘッド２８を傾斜させて記録媒体２の
搬送路上に配置する必要があるが、これではサーマルヘ
ッド２８の位置決めが困難であると共に占有容積も増大
するので、サーマルプリンタ２７の生産性や小型化が阻
害されることになる。

【００１７】本発明は、記録媒体を直線状に搬送するこ
とが可能で生産性が良好なサーマルヘッドを得るもので
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】表面に多数の発熱抵抗体
が主走査方向に連設されたヘッド基板を設け、このヘッ
ド基板を直方体状の支持部材の端面に装着したサーマル
ヘッドにおいて、前記ヘッド基板の表面の主走査方向と
平行な縁部に傾斜面を形成し、このヘッド基板の傾斜面
上に前記発熱抵抗体に導通した接続端子を設け、この接
続端子が位置するヘッド基板の傾斜面と平行な傾斜面を
前記支持部材の端面の縁部に形成し、この支持部材の端
面上に前記ヘッド基板を装着して前記支持部材と前記ヘ
ッド基板との傾斜面を平行に配置し、この支持部材の傾
斜面上に装着された回路基板上に前記ヘッド基板の接続
端子に結線される回路部品を実装した。

【００１９】

【作用】回路部品とヘッド基板の傾斜面上の接続端子と
は平行に位置するので簡易にボンディング接続すること
ができ、さらに、製作が極めて容易な接続端子は副走査
方向幅が小さいヘッド基板の傾斜面上に形成して製作が
比較的困難な発熱抵抗体は副走査方向幅が大きいヘッド
基板の表面上に形成するので、記録媒体を直線状に搬送
することが可能で生産性が良好なサーマルヘッドを得る
ことができる。

【００２０】

【実施例】本発明の実施例を図１ないし図４に基づいて
説明する。まず、このサーマルプリンタ３８のサーマル
ヘッド３９では、図１及び図２に例示するように、ヘッ
ド基板４０は、表面４１の主走査方向と平行な縁部に傾
斜面４２が形成されている。そして、このヘッド基板４
０は、前記表面４１上にガラスグレーズ層４３を介して
多数の発熱抵抗体４４をアレイ状に形成し、これらの発
熱抵抗体４４の両側に形成した共通電極４５と個別電極
４６とを前記表面４１から前記傾斜面４２まで形成して
接続端子４７，４８を設けた構造となっている。

【００２１】そして、上述のような構造のヘッド基板４
０が上端面４９に装着された支持板である放熱板５０
は、前記ヘッド基板４０の傾斜面４２下に同一角度の傾
斜面５１が形成されており、この傾斜面５１上に装着さ
れた回路基板５２は前記ヘッド基板４０に隣接する縁部
に回路部品であるドライバＩＣ５３が実装されている。
そこで、このサーマルヘッド３９では、前記ヘッド基板
４０の傾斜面４２に対して前記ドライバＩＣ５３の上面
が同一平面上に位置すると共に前記駆動回路基板５２の
表面が平行に位置しており、図３に例示するように、こ
の駆動回路基板５２の表面にプリント配線で形成された
共通電極５４の接続端子５５と前記ドライバＩＣ５３の
上面に位置する出力端子５６とが、前記ヘッド基板４０
の傾斜面５１上の接続端子４７，４８にボンディングワ
イヤ５７で各々結線されている。

【００２２】ここで、このようなボンディングワイヤ５
７による結線は、前記ドライバＩＣ５３の上面の制御端
子５８と前記駆動回路基板５２上にプリント配線で形成
された制御電極５９の接続端子６０とにも行なわれてお
り、この制御電極５９と前記共通電極５４との末端側の
接続端子６１には異方導電性フィルム(図示せず)等でＦ
ＰＣ(Ｆlexible ＰrintedＣircuit)６２が接続されて
いる。そして、このＦＰＣ６２は、前記放熱板５０の前
面に装着された制御回路基板６３の各種電極６４の接続
端子６５に接続されており、このような制御回路基板６
３の電極６４上にはサーミスタ６５やコンデンサ６６及
び接続コネクタ６７等が実装されている。

【００２３】なお、このサーマルヘッド３９では、前記
放熱板５０は前記傾斜面４２と平行に底面６８が傾斜し
ているので、このサーマルプリンタ３８では、前記放熱
板５０は上端面４９に垂直な前後面６９，７０などで位
置決めされており、この放熱板５０上のヘッド基板４０
の発熱抵抗体４４と対向する位置には記録媒体７１の搬
送路を介してプラテンローラ７２の周面が位置してい
る。また、このサーマルヘッド３９では、前記ドライバ
ＩＣ５３や前記接続端子４７，４８，６０等と共に前記
ボンディングワイヤ５７を樹脂材７３で封止すること
で、これらの接続部を保護するようになっている。

【００２４】このような構成において、このサーマルヘ
ッド３９では、ヘッド基板４０と放熱板５０とに傾斜面
４２，５１を形成することで、これらの傾斜面４２，５
１上に位置するドライバＩＣ５３やボンディングワイヤ
５７よりもヘッド基板４０の表面４１に位置する発熱抵
抗体４４が突出している。そこで、このような構造のサ
ーマルヘッド３９を利用したサーマルプリンタ３８で
は、図１に例示したように、記録媒体７１の搬送路を直
線状に形成することができるので、この記録媒体７１と
して湾曲不能なプラスチックカードなどを利用すること
が可能となっている。

【００２５】しかも、このサーマルヘッド３９では、上
述のように放熱板５０の傾斜面５１上に装着した駆動回
路基板５２とヘッド基板４０の傾斜面４２とが平行に位
置しているので、図３に例示したように、このヘッド基
板４０の接続端子４７，４８に駆動回路基板５２の接続
端子５５とドライバＩＣ５３の出力端子５６とをボンデ
ィングワイヤ５７で簡易に接続できるようになってい
る。特に、本実施例のサーマルヘッド３９では、ドライ
バＩＣ５３の出力端子５６とヘッド基板４０の接続端子
４８とが同一平面上に位置しているので、これらの端子
４８，５６をボンディングワイヤ５７で接続する際の歩
留りが極めて良好である。しかも、このドライバＩＣ５
３とヘッド基板４０との接続は各基板４０，５２の共通
電極４５，５４の接続に比して個数が膨大であるので、
その簡略化はサーマルヘッド３９の生産性を極めて向上
させることができる。

【００２６】また、このサーマルヘッド３９では、上述
のようにヘッド基板４０に鈍角で連続する表面４１と傾
斜面４２とを形成しているが、約1.0(mm)などと副走査
方向幅が小さい傾斜面４２上に製作が極めて容易な接続
端子４７，４８を形成すると共に約5.0(mm)などと副走
査方向幅が大きい表面４１上には製作が比較的困難な発
熱抵抗体４４を形成する構造となっているので、このサ
ーマルヘッド３９は第四の従来例として前述したサーマ
ルヘッド２８などに比して生産性が良好である。また、
このサーマルヘッド３９では、放熱板５０の前後面６
９，７０と上端面４９とは直交しているので、この上端
面４９上に位置するヘッド基板４０の発熱抵抗体４４を
記録媒体７１の搬送路上に配置するために放熱板５０を
傾斜させる必要がない。このため、このサーマルヘッド
３９は位置決めが容易であると共に占有容積も小さいの
で、サーマルプリンタ３８の生産性向上や小型軽量化に
寄与することができる。

【００２７】さらに、このサーマルヘッド３９では、放
熱板５０は上端面４９に前後面６９，７０が直交すると
共に傾斜面５１と平行に底面６８が傾斜しているので、
この底面６８で放熱板５０を位置決め保持することでボ
ンディングワイヤ５７の接続が容易になっている。つま
り、このサーマルヘッド３９では、図４(ａ)に例示する
ように、前後面６９，７０で位置決め保持した放熱板５
０の上端面４９と傾斜面５１とにヘッド基板４０と駆動
回路基板５２とを装着した後、同図(ｂ)に例示するよう
に、底面６８で放熱板５０を位置決めすることでヘッド
基板４０の傾斜面４２と駆動回路基板５２の表面とが水
平になるので、ここにボンディングワイヤ５７を容易に
接続することができる。

【００２８】なお、上述のように表面４１と傾斜面４２
とが連続する形状のヘッド基板４０は、例えば、セラミ
ックやガラス等の切削加工や押出成形及び射出成形など
で製作され、この上に形成されるガラスグレーズ層４３
と発熱抵抗体４４と共通電極４５と個別電極４６とは、
例えば、蒸着やスパッタリングで成膜した薄膜層をフォ
トリソグラフィーでパターニングすることで製作され
る。ここで、本出願人は連続する表面４１と傾斜面４２
との段差が0.7(mm)程度ならば、ここに薄膜層を一度の
フォトリソグラフィーで容易に形成できることを確認し
ている。さらに、このような薄膜層が形成される傾斜面
４２の傾斜角等の最適値も、本出願人は特願平3-145916
号に開示している。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上述のように、表面に多数の発
熱抵抗体が主走査方向に連設されたヘッド基板を設け、
このヘッド基板を直方体状の支持部材の端面に装着した
サーマルヘッドにおいて、前記ヘッド基板の表面の主走
査方向と平行な縁部に傾斜面を形成し、このヘッド基板
の傾斜面上に前記発熱抵抗体に導通した接続端子を設
け、この接続端子が位置するヘッド基板の傾斜面と平行
な傾斜面を前記支持部材の端面の縁部に形成し、この支
持部材の端面上に前記ヘッド基板を装着して前記支持部
材と前記ヘッド基板との傾斜面を平行に配置し、この支
持部材の傾斜面上に装着された回路基板の前記ヘッド基
板に隣接する縁部上に前記ヘッド基板の接続端子に結線
される回路部品を実装したことにより、この回路部品と
ヘッド基板の傾斜面上の接続端子とは平行に位置するの
で簡易にボンディング接続することができ、さらに、製
作が極めて容易な接続端子は副走査方向幅が小さいヘッ
ド基板の傾斜面上に形成して製作が比較的困難な発熱抵
抗体は副走査方向幅が大きいヘッド基板の表面上に形成
するので、記録媒体を直線状に搬送することが可能で生
産性が良好なサーマルヘッドを得ることができる等の効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す側面図である。

【図２】ヘッド基板の斜視図である。

【図３】拡大した要部を示す斜視図である。

【図４】製作工程の一部を示す側面図である。

【図５】第一の従来例を示す側面図である。

【図６】第二の従来例を示す斜視図である。

【図７】サーマルプリンタの要部を示す側面図である。

【図８】第三の従来例を示す斜視図である。

【図９】サーマルプリンタの要部を示す側面図である。

【図１０】第四の従来例を示す斜視図である。

【図１１】サーマルプリンタの要部を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

３９ サーマルヘッド ４０ ヘッド基板 ４１ 表面 ４２ 傾斜面 ４４ 発熱抵抗体 ４７，４８ 接続端子 ４９ 端面 ５０ 支持部材 ５１ 傾斜面 ５２ 回路基板 ５３ 回路部品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に多数の発熱抵抗体が主走査方向に
   連設されたヘッド基板を設け、このヘッド基板を直方体
   状の支持部材の端面に装着したサーマルヘッドにおい
   て、前記ヘッド基板の表面の主走査方向と平行な縁部に
   傾斜面を形成し、このヘッド基板の傾斜面上に前記発熱
   抵抗体に導通した接続端子を設け、この接続端子が位置
   するヘッド基板の傾斜面と平行な傾斜面を前記支持部材
   の端面の縁部に形成し、この支持部材の端面上に前記ヘ
   ッド基板を装着して前記支持部材と前記ヘッド基板との
   傾斜面を平行に配置し、この支持部材の傾斜面上に装着
   された回路基板上に前記ヘッド基板の接続端子に結線さ
   れる回路部品を実装したことを特徴とするサーマルヘッ
   ド。