JPH09150537A - サーマルプリントヘッドおよびこれに取付ける保護カバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッド基板11上の駆動ＩＣ搭載部13を覆い、
記録紙Ｐの案内作用を行う保護カバー20、および、これ
が取付けられたサーマルプリントヘッド10を、上記保護
カバー20の取付け作業性および取付け位置精度を著しく
向上させることができるようにする。 【解決手段】 絶縁基板上にその一側縁11a にそって発
熱体12を配置するとともに、他側縁11b にそって上記発
熱体12を駆動するための駆動ＩＣ13を配置したヘッド基
板11を備えるサーマルプリントヘッド10であって、上記
ヘッド基板11の他側縁11b にこれを挟持するように嵌合
するチャンネル溝状の基部21と、この基部から延出して
上記駆動ＩＣ13の上方を覆うカバー部22とをもつ保護カ
バー20を、上記チャンネル溝状基部21を上記ヘッド基板
11の他側縁11b に嵌合させることにより取付けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本願発明は、サーマルプリントヘ
ッドおよびこれに取付ける保護カバーに関する。

【０００２】

【従来の技術】サーマルプリントヘッドは、絶縁基板上
に発熱体とこの発熱体を駆動するための駆動ＩＣとを設
けてなるヘッド基板を備え、このヘッド基板は、アルミ
ニウム等の放熱性が良好な支持部材上に搭載される。た
とえば、厚膜型のサーマルプリントヘッドの場合、上記
発熱体は厚膜印刷法によって基板上に細幅帯状に形成さ
れ、この細幅帯状の発熱体をその長手方向に細かく区分
して形成される発熱ドットは、個別配線パターンを介し
て駆動ＩＣの出力パッドにそれぞれ導通させられる。各
発熱ドットはまた、コモン電極パターンに共通接続され
る。駆動ＩＣの各出力パッドと各個別配線パターンとの
間は、ワイヤボンディングによって結線される。

【０００３】上記駆動ＩＣないしワイヤボンディング部
は、たとえばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる硬
質の保護コートによって覆われる。この保護コートは、
主として、駆動ＩＣの表面およびワイヤボンディング部
を外的な機械力から保護する役割と、駆動ＩＣが静電気
によって破壊されるのを防止する役割とをもつ。この駆
動ＩＣの静電破壊防止についていえば、印字動作時に記
録紙が発熱体に対して摺動接触することによって記録紙
に発生する静電気が駆動ＩＣに放電されてこれが破壊さ
れるのを防止するのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サーマルプ
リントヘッドの分野においても、高速印字の要請がます
ます高まっている。この要請に応えることは、記録紙の
発熱体に対する摺動速度をより高めることを意味し、そ
うすると、印字動作時に記録紙により多く発生する静電
気の放電に上記のような保護コートが耐えられなくな
る。

【０００５】このような問題に対処するために、従来か
ら、上記のような駆動ＩＣないしワイヤボンディング部
を覆う保護コートをさらに覆うようにして、保護カバー
が設けられる場合がある。すなわち、この保護カバーに
より、静電気が発生している記録紙が保護コートに直接
接触することを回避するのである。

【０００６】従来の保護カバーは、ねじ等の固定手段を
用いてサーマルプリントヘッドに取付ける形式のものが
多く、その故に、サーマルプリントヘッドを構成する部
材のうち、支持部材や、外部接続用のプリント基板に対
して実質的に固定される場合が多かった。保護カバーを
ねじ等の固定手段を用いて固定する場合、その作業が面
倒である上に、取付けられた保護カバーの位置精度をそ
れほど高めることができない。また、ヘッド基板に対す
る支持部材の取付け誤差、あるいは、ヘッド基板に対す
る外部接続用プリント基板の取付け誤差が積算されるの
で、ヘッド基板の特に発熱体に対する保護カバーの位置
精度を一定以上に高めることができない。

【０００７】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、ヘッド基板上の駆動ＩＣ搭載部
を覆い、記録紙の案内作用を行う保護カバー、および、
これが取付けられたサーマルプリントヘッドを、上記保
護カバーの取付け作業性および取付け位置精度を著しく
向上させることができるようにすることをその課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の各技術的手段を採用した。

【０００９】本願発明の第１の側面によって提供される
サーマルプリントヘッドは、絶縁基板上にその一側縁に
沿って発熱体を配置するとともに、他側縁に沿って上記
発熱体を駆動するための駆動ＩＣを配置したヘッド基板
を備えるサーマルプリントヘッドであって、上記ヘッド
基板の他側縁にこれを挟持するように嵌合するチャンネ
ル溝状の基部と、この基部から延出して上記駆動ＩＣの
上方を覆うカバー部とをもつ保護カバーを、上記チャン
ネル溝状基部を上記ヘッド基板の他側縁に嵌合させるこ
とにより取付けたことに特徴づけられる。

【００１０】本願発明における保護カバーは、そのチャ
ンネル溝状基部をヘッド基板の他側縁に嵌合させるだけ
で取付けることができ、ねじやその他の取付け手段ある
いは工具を用いて取付けることに比較し、その作業性が
著しく向上させられ、また、自動組立てに容易に対処す
ることができる。また、本願発明における保護カバー
は、従来のように支持部材や外部接続用プリント基板に
取付けるのではなく、ヘッド基板に対して取付けられる
ので、ヘッド基板上の特に発熱体に対するカバー部の高
い位置精度を実現することができる。サーマルプリント
ヘッドを用いた印字部における記憶紙の搬送経路は、ヘ
ッド基板上の発熱体に対向して配置されるプラテンによ
って主として規定される。そして、プラテンに位置は、
ヘッド基板のとくに発熱体を基準として決定されるのが
理想である。本願発明においては、上記のように保護カ
バーのとくにカバー部の位置がヘッド基板を基準として
決定されるので、記録紙の搬送経路に対して、上記カバ
ー部の位置を精度よく理想の位置に配置することが容易
となる。その結果、記録紙が不均一に保護カバーに接触
するといった不具合を最小限に制御しつつ、カバー部の
延出量を最大限に設定し、保護カバーに、駆動ＩＣに対
する保護機能および記録紙に対する案内機能を適正最大
に発揮させることができる。

【００１１】好ましい実施形態においては、上記ヘッド
基板は熱良導性であるとともに導電性を有する支持部材
上に搭載されており、上記保護カバーの一部が上記支持
部材に接触させられている。

【００１２】このように構成すれば、支持部材に適正な
放熱機能をもたせてサーマルプリントヘッドの印字性能
を高めることができるとともに、高速印字等において記
録紙に発生する静電気を保護カバーを介して都合よく導
電性を有する支持部材に逃がすことができる。その結
果、静電気の放電によってヘッド基板上の駆動ＩＣが破
損するといったことをより効果的に回避することができ
る。

【００１３】好ましい実施形態においてはさらに、上記
保護カバーは、カーボンを含有する合成樹脂によって上
記基部と上記カバー部とが一体成形されている。

【００１４】このように構成すれば、保護カバーに適正
な抵抗値をもった導電性能を与えることができるので、
記録紙の静電気を適正に支持部材に逃がすことができる
とともに、保護カバーが不都合な電気的短絡を惹起させ
る心配もなくなる。また、この保護カバーは、樹脂一体
成形品であるので、たとえば、ヘッド基板の長手方向に
一様断面を有する保護カバーを、押し出し成形等の簡易
かつ効率的な方法で形成することができる。

【００１５】他の好ましい実施形態においては、上記ヘ
ッド基板上の駆動ＩＣは硬質の保護コートによって覆わ
れているとともに、上記保護カバーの上記カバー部は弾
性変形可能であり、上記ヘッド基板に対する上記保護カ
バーの取付け状態において、上記カバー部が上記保護コ
ートの表面に弾性接触させられている。

【００１６】このように構成すれば、上記保護カバーの
カバー部が駆動ＩＣを覆う硬質の保護コートに常に弾性
密着するので、記録紙がカバー部と保護コートとの間に
入り込んで記録紙の搬送トラブルが発生するといった事
態を有効に防止することができる。

【００１７】本願発明の第２の側面によれば、絶縁基板
上のその一側縁にそって発熱体を配置するとともに、他
側縁にそって上記発熱体を駆動するための駆動ＩＣを配
置したヘッド基板を備えるサーマルプリントヘッドに取
付けるための保護カバーが提供され、これは、上記ヘッ
ド基板の他側縁にこれを挟持するように嵌合するチャン
ネル溝状の基部と、この基部から延出して上記駆動ＩＣ
の上方を覆うカバー部とをもつことを特徴としている。

【００１８】また、この保護カバーは、好ましい実施形
態においては、カーボンを含有する合成樹脂によって上
記基部と上記カバー部とが一体成形されている。

【００１９】さらに、この保護カバーは、他の好ましい
実施形態においては、サーマルプリントヘッドのヘッド
基板に対する取付け状態において常時上記カバー部が上
記保護コートの表面に弾性接触するように、上記カバー
部には弾性が与えられている。

【００２０】上述したことから明らかなように、このよ
うな保護カバーが取付けられたサーマルプリントヘッド
によれば、上述したのと同様の利点を享受することがで
きる。

【００２１】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明ら
かとなろう。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明に係るサーマル
プリントヘッド１０の第１の実施形態の構造を示す断面
図、図２は分解斜視図である。

【００２３】このサーマルプリントヘッド１０として
は、一般的な厚膜型サーマルプリントヘッドとしての基
本構造をもっている。アルミナセラミック等の絶縁材料
を長矩形板状に成形してなるヘッド基板１１の上面に
は、発熱体１２と、この発熱体１２を駆動するための駆
動ＩＣ１３とが設けられる。発熱体１２は、ヘッド基板
１１の一側縁１１ａにそって、たとえは酸化ルテニウム
ペースト等の抵抗体ペーストを用いた厚膜印刷法によ
り、細幅帯状に形成される。この発熱体１２の下層に
は、図３に詳示するように、櫛歯状のコモン配線パター
ン１４と、同じく櫛歯状の個別配線パターン１５とが形
成されている。図示例の場合、隣合うコモン配線パター
ン１４によって区分された各領域が、発熱ドット１６と
して機能する。選択した個別電極パターン１５を後記す
る駆動ＩＣ１３によってオン駆動すると、図３に斜線で
示す領域に電流がながれて、発熱ドット１６が加熱され
る。

【００２４】上記各個別電極パターン１５は、ヘッド基
板１１の他側方向に延出させられており、かつ、このヘ
ッド基板１１の他側縁１１ｂにそって配置された駆動Ｉ
Ｃ１３の各出力パッドに対してワイヤボンディングによ
って結線される。また、駆動ＩＣ１３上の電源系および
信号系のパッドは、ヘッド基板１１上に形成された所定
の配線パターンに対して同じくワイヤボンディングによ
って結線される。

【００２５】ヘッド基板１１における上記駆動ＩＣ１３
の配置領域、すなわち、駆動ＩＣ１３およびこの駆動Ｉ
Ｃの上面パッドと配線パターンとの間をつなぐボンディ
ングワイヤ１７は、硬質の保護コート１８によって覆わ
れる。この保護コート１８は、たとえば、エポキシ系の
樹脂からなる熱硬化性樹脂によって形成される。具体的
には、液体状態にある上記樹脂を上記の駆動ＩＣ１３の
配置領域を覆うように塗布し、これを加熱することによ
って硬化させる。

【００２６】上記のようにして形成されるヘッド基板１
１は、アルミニウム板等の、熱伝導性および導電性に優
れた材料からなる支持部材１９上に、たとえば接着等に
よって取付けられる。

【００２７】上記保護コート１８で覆われる駆動ＩＣ１
３は、さらに保護カバー２０によって覆われる。この保
護カバー２０は、図１によく表れているように、ヘッド
基板１１の他側縁１１ｂに嵌着することができるチャン
ネル溝状の基部２１と、この基部２１から延出して上記
駆動ＩＣ１３の上方を覆うカバー部２２とを有し、樹脂
押し出し成形法によって一体に成形される。

【００２８】上記チャンネル溝状の基部２１は、より具
体的には、ヘッド基板１１の他側縁１１ｂに添着される
垂直背壁２３の内面に上下一対の挟持片２４，２５を一
体延出形成して構成されている。一対の挟持片のうち、
上側の挟持片２４は、ヘッド基板１１の上面に密着でき
る下面１１ａを有し、下側の挟持片２５が、その内面が
凸湾曲させられており、かつ、上側の挟持片２４の下面
と下側の挟持片２５の上記凸湾曲部２５ａとの間の寸法
Ｌ₁ は、ヘッド基板１１の他側縁の厚み寸法Ｌ ₂ よりも
小としてある。また、上記上側の挟持片２４の先端部２
４ｂおよび下側の挟持片２５の上記凸湾曲部２５ａの先
端部２５ｂは、互いに拡開状に傾斜していて、ヘッド基
板１１をこのチャンネル溝状の基部２１に挿入するにあ
たっての案内機能を果たす。

【００２９】また、上記カバー部２２は、上記垂直背壁
２３の上縁からなだらかに上に凸に湾曲しながら、ヘッ
ド基板１１の一側縁方向に所定長さ延出させられてい
る。本実施形態に係る保護カバー２０のカバー部２２
は、駆動ＩＣ１３を覆う保護コート１８に対してすきま
を介してその上方を覆うように延出している。したがっ
て、上記保護コートは、前述のようにエポキシ系の硬質
のものを採用するほか、シリコーン系の軟質のものを採
用してもよい。

【００３０】さらに、上記保護カバー２０は、好ましく
は、カーボンを５〜２０％含有するポリプロピレン、あ
るいはＡＢＳ樹脂等の適当な樹脂によって、たとえば、
８〜１２ＭΩ程度の抵抗値をもつように成形される。

【００３１】上記構成を備える保護カバー２０は、図１
に示すように、そのチャンネル溝状基部２１をヘッド基
板１１の他側縁１１ｂに嵌着させることにより、容易に
取付けられる。上記基部２１を構成する二つの挟持片２
４，２５の先端の拡開状の傾斜部２４ｂ，２４ｂが容易
にヘッド基板１１の他側縁１１ｂを捉えるので、上記の
嵌着操作は容易に行いうる。自然状態での上記二つの挟
持片２４，２５の最小間隔Ｌ₁ は、ヘッド基板１１の厚
み寸法Ｌ₂ より小であるので、取付け状態において、上
記二つの挟持片２４，２５が適正な弾性挟持力をもって
ヘッド基板１１の他側縁１１ｂを挟圧保持する。そのと
き、下側の挟持片２５の凸湾曲部２５ａが、ヘッド基板
の粗な裏面を他側縁から所定距離内側の位置において適
正に押圧し、しかも、本実施形態においては保護カバー
２０はヘッド基板１１の長手寸法に対応した長さをもっ
ているので、この保護カバー２０は、ねじや接着などの
他の固定手段の助けを借りずとも十分な保持力をもって
ヘッド基板１１に対して取付けられる。

【００３２】図４に表れているように、上記保護カバー
２０は、そのチャンネル溝状基部２１がヘッド基板に嵌
着されて取付けられるので、ヘッド基板１１に対して位
置が規定される。また、好ましくは、図４に表れている
ように、装着状態において、上記チャンネル溝状基部２
１の一部を支持部材１９に接触させる。

【００３３】上述のように、上記保護カバー２０は、そ
のチャンネル溝状基部２１をヘッド基板の他側縁に嵌合
させるだけで取付けることができ、ねじやその他の取付
け手段あるいは工具を用いて取付けることに比較し、そ
の作業性が著しく向上させられ、また、自動組立てに容
易に対処することができる。

【００３４】また、上記保護カバー２０は、ヘッド基板
１１に対して取付けられるので、ヘッド基板上の特に発
熱体１２に対するカバー部２２の高い位置精度を実現す
ることができる。図４に示すように、サーマルプリント
ヘッド１０を用いた印字部における記録紙Ｐの搬送経路
は、ヘッド基板１１上の発熱体１２に対向して配置され
るプラテンローラＲによって主として規定される。そし
て、プラテンローラＲの位置は、ヘッド基板１１のとく
に発熱体１２を基準として決定される。本願発明におい
ては、上記のように保護カバー２０のとくにカバー部２
２の位置がヘッド基板１１を基準として決定されるの
で、記録紙Ｐの搬送経路に対して、上記カバー部２２の
位置を精度よく理想の位置に配置することが容易とな
る。その結果、記録紙Ｐが不均一に保護カバー２０に接
触したりするといった不具合を最小限に抑制しつつ、カ
バー部２２の延出量を最大限に設定し、保護カバー２０
に、駆動ＩＣ１３に対する保護機能および記録紙Ｐに対
する案内機能を適正最大に発揮させることができる。

【００３５】また、上記実施形態においては、上記ヘッ
ド基板は熱良導性であるとともに導電性を有する支持部
材上に搭載されており、上記保護カバー２０の一部が上
記支持部材１９に接触させられているので、高速印字等
において記録紙Ｐに発生する静電気を保護カバー２０を
介して都合よく導電性を有する支持部材１９に逃がすこ
とができる。また、上記保護カバー２０は、カーボンを
含有する合成樹脂を使用することにより、所定の抵抗値
を有する導電性能を持っているので、記録紙Ｐの静電気
を適正に支持部材に逃がすことができるとともに、保護
カバーが不都合な電気的短絡を惹起させる心配もなくな
る。

【００３６】図５および図６は、本願発明に係るサーマ
ルプリントヘッドの第２の実施形態の構造を示してい
る。この第２の実施形態の上記第１の実施形態に対する
相違点は、ヘッド基板１１上の駆動ＩＣ１３を覆う保護
コート１８が硬質のものである必要があること、保護カ
バー２０のカバー部２２が、ヘッド基板１１に対する装
着状態において常時上記駆動ＩＣ１３を覆う硬質の保護
コート１８の表面に対して弾性密着させられているこ
と、であり、その他の点は、すでに説明した第１の実施
形態と同様に構成することができる。そのためには、保
護カバー２０のカバー部２２を弾性変形可能に構成する
とともに、自然状態におけるカバー部２２の下面の高さ
を、駆動ＩＣ１３を覆う保護コート１８の高さを見越し
て、それより低く設定しておく必要がある。前述したよ
うに、カーボンを含有する合成樹脂によってこの保護カ
バー１３を形成するようにすれば、上記のようなカバー
部２２に適度な弾性を都合よく付与することができる。

【００３７】このように構成すれば、上記保護カバー２
０のカバー部２２が駆動ＩＣ１３を覆う硬質の保護コー
ト１８に常に弾性密着するので、記録紙Ｐがカバー部２
２と保護コート１８との間に入り込んで記録紙Ｐの搬送
トラブルが発生するといった事態を有効に防止すること
ができる。

【００３８】もちろん、この発明の範囲は上述した実施
形態に限定されるものではない。たとえば、サーマルプ
リントヘッドの発熱部の形態は、上記のように厚膜型の
ほか、薄膜型であってもよい。実施形態においては、保
護カバーは、押し出し成形により、ヘッド基板の長手寸
法に対応して一様断面をもつように形成したが、一対の
挟持片からなるチャンネル部を長手方向のところどころ
に設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係るサーマルプリントヘッドの一実
施形態を示す断面図である。

【図２】図１に示されるサーマルプリントヘッドの分解
斜視図である。

【図３】発熱部の詳細を示す拡大平面図である。

【図４】図１および図２に示されるサーマルプリントヘ
ッドの作用説明図である。

【図５】本願発明に係るサーマルプリントヘッドの他の
実施形態を示す断面図である。

【図６】図５に示されるサーマルプリントヘッドの作用
説明図である。

【符号の説明】

１０ サーマルプリントヘッド １１ ヘッド基板 １２ 発熱体 １３ 駆動ＩＣ １４ コモン配線パターン １５ 個別配線パターン １６ 発熱ドット １７ ボンディングワイヤ １８ 保護コート １９ 支持部材 ２０ 保護カバー ２１ 取付け部 ２２ カバー部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上にその一側縁に沿って発熱体
   を配置するとともに、他側縁に沿って上記発熱体を駆動
   するための駆動ＩＣを配置したヘッド基板を備えるサー
   マルプリントヘッドであって、 上記ヘッド基板の他側縁にこれを挟持するように嵌合す
   るチャンネル溝状の基部と、この基部から延出して上記
   駆動ＩＣを覆うカバー部とをもつ保護カバーを、上記チ
   ャンネル溝状基部を上記ヘッド基板の他側縁に嵌合させ
   ることにより取付けたことを特徴とする、サーマルプリ
   ントヘッド。
2. 【請求項２】 上記ヘッド基板は熱良導性であるととも
   に導電性を有する支持部材上に搭載されており、上記保
   護カバーの一部が上記支持部材に接触させられている、
   請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
3. 【請求項３】 上記保護カバーは、カーボンを含有する
   合成樹脂によって上記基部と上記カバー部とが一体成形
   されたものである、請求項２に記載のサーマルプリント
   ヘッド。
4. 【請求項４】 上記ヘッド基板上の駆動ＩＣは硬質の保
   護コートによって覆われているとともに、上記保護カバ
   ーの上記カバー部は弾性変形可能であり、上記ヘッド基
   板に対する上記保護カバーの取付け状態において、上記
   カバー部が上記保護コートの表面に弾性接触させられて
   いる、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
5. 【請求項５】 絶縁基板上にその一側縁に沿って発熱体
   を配置するとともに、他側縁にそって上記発熱体を駆動
   するための駆動ＩＣを配置し、かつこの駆動ＩＣを硬質
   の保護コートで覆ってなるヘッド基板を備えるサーマル
   プリントヘッドに取付けるための保護カバーであって、 上記ヘッド基板の他側縁にこれを挟持するように嵌合す
   るチャンネル溝状の基部と、この基部から延出して上記
   駆動ＩＣの上方を覆うカバー部とをもつことを特徴とす
   る、サーマルプリントヘッド用保護カバー。
6. 【請求項６】 カーボンを含有する合成樹脂によって上
   記基部と上記カバー部とが一体成形されている、請求項
   ５に記載のサーマルプリントヘッド用保護カバー。
7. 【請求項７】 サーマルプリントヘッドのヘッド基板に
   対する取付け状態において常時上記カバー部が上記保護
   コートの表面に弾性接触するように、上記カバー部には
   弾性が与えられている、請求項５に記載のサーマルプリ
   ントヘッド用保護カバー。