WO2015198962A1 - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

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WO2015198962A1
WO2015198962A1 PCT/JP2015/067620 JP2015067620W WO2015198962A1 WO 2015198962 A1 WO2015198962 A1 WO 2015198962A1 JP 2015067620 W JP2015067620 W JP 2015067620W WO 2015198962 A1 WO2015198962 A1 WO 2015198962A1
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pin
substrate
movable
covering member
thermal head
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PCT/JP2015/067620
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雅文 平山
優奈 大久保
保光 山本
元 洋一
友惟 田中
久利 高田
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335Structure of thermal heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J2/35Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head

Definitions

  • the present invention relates to a thermal head and a thermal printer.
  • the substrate is formed by a substrate, a plurality of heat generating portions provided on the substrate, an electrode provided on the substrate and electrically connected to the heat generating portion, and a base layer of an insulating material and a conductor embedded in the base layer.
  • a device including a connector to be sandwiched is known (for example, see FIG. 3 of Patent Document 1).
  • the thermal head described in patent document 1 has electrically connected the electrode and the connector by inserting a board
  • the connector since the connector is inserted into the substrate while the conductor embedded in the base layer and the electrode are in contact with each other, the electrode may be damaged.
  • a thermal head includes a substrate, a heat generating portion provided on the substrate, an electrode provided on the substrate and electrically connected to the heat generating portion, and an electric current connected to the electrode. And a fixed pin connected to each other, a movable pin for holding the substrate together with the fixed pin, and a connector having a connecting pin for connecting the fixed pin and the movable pin.
  • the movable pin includes a bent or curved movable part and a contact part that contacts the substrate. Further, the movable pin is provided so as to protrude from the connecting pin rather than the fixed pin.
  • the contact portion is located closer to the connecting pin than the tip of the fixing pin.
  • a thermal printer includes the thermal head described above, a transport mechanism that transports a recording medium onto the heat generating unit, and a platen roller that presses the recording medium onto the heat generating unit. Is provided.
  • a method of manufacturing a thermal head includes a substrate, a heat generating portion provided on the substrate, an electrode provided on the substrate and electrically connected to the heat generating portion.
  • a fixed pin electrically connected to the electrode; a movable pin that sandwiches the substrate together with the fixed pin; and a connector having a connecting pin that connects the fixed pin and the movable pin.
  • a movable portion that is bent or curved and a contact portion that contacts the substrate, wherein the movable pin is provided to protrude from the coupling pin rather than the fixed pin, and the contact portion is
  • the present invention relates to a method for manufacturing a thermal head positioned on the side of the connecting pin with respect to the tip of a protruding pin.
  • the substrate is inserted between the fixed pin and the movable pin, and the pressing force directed downward is released to electrically connect the electrode and the fixed pin. To do.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a connector of a thermal head according to the first embodiment, where (a) is a plan view and (b) is a bottom view.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a thermal printer according to a first embodiment. It is a side view which shows the thermal head which concerns on 2nd Embodiment. The thermal head which concerns on 3rd Embodiment is shown, (a) is sectional drawing, (b) is a perspective view of a connector pin. The thermal head connector vicinity of the 4th Embodiment is expanded and shown, (a) is a top view, (b) is a bottom view.
  • FIG. 11A is a front view of a connector constituting a thermal head according to a fourth embodiment
  • FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG.
  • the thermal head connector vicinity of the 5th Embodiment is expanded and shown, (a) is a top view, (b) is a bottom view.
  • the thermal head of FIG. 13 is shown, (a) is a side view, and (b) is a sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. 13 (a).
  • the thermal head which concerns on 6th Embodiment is shown, (a) is a side view, (b) is sectional drawing.
  • the thermal head X1 will be described below with reference to FIGS.
  • the protective layer 25, the covering layer 27, and the covering member 12 are omitted and shown by a one-dot chain line.
  • the covering member 12 is omitted and shown by a one-dot chain line.
  • the protective layer 25 and the covering layer 27 are omitted.
  • the thermal head X ⁇ b> 1 includes a heat radiator 1, a head base 3 disposed on the heat sink 1, and a connector 31 connected to the head base 3.
  • the heat radiator 1 has a rectangular parallelepiped shape, and is formed of a metal material such as copper, iron, or aluminum, for example.
  • the radiator 1 has a function of radiating heat generated in the heat generating portion 9 of the head base 3 that does not contribute to printing. Further, the head base 3 is bonded to the upper surface of the heat radiating plate 1 by a double-sided tape or an adhesive (not shown).
  • the head base 3 is formed in a rectangular shape in plan view, and each member constituting the thermal head X1 is provided on the substrate 7 of the head base 3.
  • the head base 3 has a function of printing on a recording medium (not shown) in accordance with an electric signal supplied from the outside.
  • the connector 31 includes a plurality of connector pins 8 and a housing 10 that stores the plurality of connector pins 8.
  • One of the plurality of connector pins 8 is exposed to the outside of the housing 10, and the other is accommodated inside the housing 10.
  • the plurality of connector pins 8 have a function of ensuring electrical continuity between various electrodes of the head base 3 and a power source provided outside, and each is electrically independent. Note that the housing 10 is not necessarily provided.
  • the substrate 7 is disposed on the radiator 1 and has a rectangular shape in plan view. Therefore, the substrate 7 has one long side 7a, the other long side 7b, one short side 7c, and the other short side 7d. Moreover, it has the side surface 7e in the other long side 7b side.
  • the substrate 7 is formed of, for example, an electrically insulating material such as alumina ceramic or a semiconductor material such as single crystal silicon.
  • a heat storage layer 13 is formed on the upper surface of the substrate 7.
  • the heat storage layer 13 includes a base portion 13a and a raised portion 13b.
  • the base portion 13 a is formed over the left half of the upper surface of the substrate 7.
  • the base portion 13a is provided in the vicinity of the heat generating portion 9, and is disposed below a protective layer 25 described later.
  • the raised portion 13b extends in a band shape along the arrangement direction of the plurality of heat generating portions 9, and has a substantially semi-elliptical cross section.
  • the raised portion 13b functions to favorably press the recording medium P to be printed (see FIG. 8) against the protective layer 25 formed on the heat generating portion 9.
  • the heat storage layer 13 is made of glass having low thermal conductivity, and temporarily stores part of the heat generated in the heat generating portion 9. Therefore, the time required to raise the temperature of the heat generating part 9 can be shortened, and it functions to improve the thermal response characteristics of the thermal head X1.
  • the heat storage layer 13 is formed, for example, by applying a predetermined glass paste obtained by mixing a glass powder with an appropriate organic solvent onto the upper surface of the substrate 7 by screen printing or the like known in the art, and baking it.
  • the electrical resistance layer 15 is provided on the upper surface of the heat storage layer 13, and on the electrical resistance layer 15, the connection terminal 2, the ground electrode 4, the common electrode 17, the individual electrode 19, the IC-connector connection electrode 21, and the IC An IC connection electrode 26 is provided.
  • the electrical resistance layer 15 is patterned in the same shape as the connection terminal 2, the ground electrode 4, the common electrode 17, the individual electrode 19, the IC-connector connection electrode 21, and the IC-IC connection electrode 26. Between the electrode 19, there is an exposed region where the electric resistance layer 15 is exposed. As shown in FIG. 1, the exposed regions of the electrical resistance layer 15 are arranged in a row on the raised portions 13 b of the heat storage layer 13, and each exposed region constitutes the heat generating portion 9.
  • the plurality of heat generating portions 9 are illustrated in a simplified manner in FIG. 1, but are arranged at a density of 100 dpi to 2400 dpi (dot per inch), for example.
  • the electric resistance layer 15 is made of a material having a relatively high electric resistance, such as TaN, TaSiO, TaSiNO, TiSiO, TiSiCO, or NbSiO. Therefore, when a voltage is applied to the heat generating portion 9, the heat generating portion 9 generates heat due to Joule heat generation.
  • connection terminal 2 As shown in FIGS. 1 and 2, on the upper surface of the electric resistance layer 15, the connection terminal 2, the ground electrode 4, the common electrode 17, a plurality of individual electrodes 19, an IC-connector connection electrode 21, and an IC-IC connection electrode 26 are provided. Is provided.
  • the connection terminal 2, the ground electrode 4, the common electrode 17, the individual electrode 19, the IC-connector connection electrode 21, and the IC-IC connection electrode 26 are made of a conductive material. For example, aluminum, gold, , Any one of silver and copper, or an alloy thereof.
  • the common electrode 17 includes main wiring portions 17a and 17d, a sub wiring portion 17b, and a lead portion 17c.
  • the main wiring portion 17 a extends along one long side 7 a of the substrate 7.
  • the sub wiring part 17b extends along one short side 7c and the other short side 7d of the substrate 7, respectively.
  • the lead portion 17c extends individually from the main wiring portion 17a toward each heat generating portion 9.
  • the main wiring portion 17 d extends along the other long side 7 b of the substrate 7.
  • the common electrode 17 electrically connects the plurality of heat generating portions 9 and the connector 31.
  • the main wiring part 17a may be a thick electrode part (not shown) thicker than other parts of the common electrode 17. Thereby, the electric capacity of the main wiring portion 17a can be increased.
  • the plurality of individual electrodes 19 are electrically connected between the heat generating portion 9 and the drive IC 11.
  • the individual electrode 19 divides the plurality of heat generating portions 9 into a plurality of groups, and electrically connects the heat generating portions 9 of each group and the drive IC 11 provided corresponding to each group.
  • the plurality of IC-connector connection electrodes 21 are electrically connected between the driving IC 11 and the connector 31.
  • the plurality of IC-connector connection electrodes 21 connected to each drive IC 11 are composed of a plurality of wirings having different functions.
  • the ground electrode 4 is disposed so as to be surrounded by the individual electrode 19, the IC-connector connection electrode 21, and the main wiring portion 17d of the common electrode 17, and has a wide area.
  • the ground electrode 4 is held at a ground potential of 0 to 1V.
  • connection terminal 2 is provided on the other long side 7 b side of the substrate 7 in order to connect the common electrode 17, the individual electrode 19, the IC-connector connection electrode 21 and the ground electrode 4 to the connector 31.
  • the connection terminal 2 is provided corresponding to the connector pin 8, and when connecting to the connector 31, the connector pin 8 and the connection terminal 2 are electrically connected so as to be electrically independent from each other.
  • the plurality of IC-IC connection electrodes 26 are electrically connected to adjacent drive ICs 11.
  • the plurality of IC-IC connection electrodes 26 are provided so as to correspond to the IC-connector connection electrodes 21, respectively, and transmit various signals to the adjacent drive IC 11.
  • the electrical resistance layer 15, the connection terminal 2, the common electrode 17, the individual electrode 19, the ground electrode 4, the IC-connector connection electrode 21, and the IC-IC connection electrode 26 are each composed of, for example, a material layer as a heat storage layer. 13 is formed by sequentially laminating the film 13 by a conventionally well-known thin film forming technique such as a sputtering method, and then processing the laminated body into a predetermined pattern using a conventionally well-known photoetching or the like.
  • the connection terminal 2, the common electrode 17, the individual electrode 19, the ground electrode 4, the IC-connector connection electrode 21, and the IC-IC connection electrode 26 can be simultaneously formed by the same process.
  • the drive IC 11 is arranged corresponding to each group of the plurality of heat generating portions 9 and is connected to the other end of the individual electrode 19 and one end of the IC-connector connection electrode 21. ing.
  • the drive IC 11 has a function of controlling the energization state of each heat generating unit 9.
  • a switching member having a plurality of switching elements inside may be used as the drive IC 11.
  • the driving IC 11 is sealed with a hard coat 29 made of a resin such as an epoxy resin or a silicone resin while being connected to the individual electrode 19, the IC-IC connection electrode 26 and the IC-connector connection electrode 21.
  • a hard coat 29 made of a resin such as an epoxy resin or a silicone resin
  • a protective layer 25 is formed on the heat storage layer 13 formed on the upper surface of the substrate 7 to cover the heat generating portion 9, a part of the common electrode 17 and a part of the individual electrode 19. ing.
  • the protective layer 25 protects the area covered with the heat generating portion 9, the common electrode 17 and the individual electrode 19 from corrosion due to adhesion of moisture or the like contained in the atmosphere, or wear due to contact with the recording medium to be printed. belongs to.
  • the protective layer 25 can be formed using SiN, SiO 2 , SiON, SiC, diamond-like carbon, or the like, and the protective layer 25 may be formed of a single layer or may be formed by stacking these layers. May be.
  • Such a protective layer 25 can be produced using a thin film forming technique such as sputtering or a thick film forming technique such as screen printing.
  • a coating layer 27 is provided on the substrate 7 to partially cover the common electrode 17, the individual electrode 19, and the IC-connector connection electrode 21.
  • the covering layer 27 is formed by oxidizing the region covered with the common electrode 17, the individual electrode 19, the IC-IC connection electrode 26 and the IC-connector connection electrode 21 by contact with the atmosphere or moisture contained in the atmosphere. It is intended to protect against corrosion due to adhesion.
  • the covering layer 27 can be formed of a resin material such as an epoxy resin or a polyimide resin by using a thick film forming technique such as a screen printing method.
  • the covering layer 27 is formed with an opening 27 a for exposing the individual electrode 19, the IC-IC connection electrode 26 and the IC-connector connection electrode 21 connected to the driving IC 11. These wirings exposed from the opening 27a are connected to the driving IC 11.
  • the coating layer 27 is provided with an opening 27 b for exposing the connection terminal 2 on the other long side 7 b side of the substrate 7. The connection terminal 2 exposed from the opening 27b is electrically connected to the connector pin 8.
  • connection terminal 2 of the ground electrode 4 and the connection terminal 2 of the IC-connector connection electrode 21 As shown in FIG. 2, the connection terminal 2 and the connector pin 8 are electrically connected by a conductive bonding material 23.
  • Examples of the conductive bonding material 23 include solder or an anisotropic conductive adhesive in which conductive particles are mixed in an electrically insulating resin. In the present embodiment, description will be made using solder.
  • the connector pin 8 is electrically connected to the connection terminal 2 by being covered with the conductive bonding material 23.
  • a plating layer (not shown) of Ni, Au, or Pd may be provided between the conductive bonding material 23 and the connection terminal 2. Note that the conductive bonding agent 23 is not necessarily provided.
  • the covering member 12 is provided so that the connection terminal 2 and the fixing pin 8a are not exposed to the outside.
  • the covering member 12 is made of an epoxy thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or a visible light curable resin. Can be formed.
  • the connector 31 includes a plurality of connector pins 8 and a housing 10 that houses the plurality of connector pins 8.
  • the connector pin 8 includes a fixed pin 8a, a movable pin 8b, a connecting pin 8c, and a lead pin 8d.
  • a fixed pin 8a and a movable pin 8b are connected by a connecting pin 8c, and a drawing pin 8d is drawn from the connecting pin 8c. Therefore, the fixed pin 8a, the movable pin 8b, the connecting pin 8c, and the extraction pin 8d are integrally formed.
  • the plurality of connector pins 8 are arranged at intervals in the main scanning direction. The connector pins 8 are separated from each other, and the adjacent connector pins 8 are electrically insulated.
  • the fixing pin 8 a is disposed above the substrate 7 of the head base 3 and is disposed on the connection terminal 2.
  • the movable pin 8b is disposed below the substrate 7 of the head base 3, and the substrate 7 is sandwiched between the fixed pin 8a and the movable pin 8b.
  • the movable pin 8b is disposed so as to protrude from the connecting pin 8c rather than the fixed pin 8a.
  • the connecting pin 8 c connects the fixed pin 8 a and the movable pin 8 b and is provided so as to extend in the thickness direction of the substrate 7.
  • the extraction pin 8 d is extracted in a direction away from the head base 3 and joined to the housing 10.
  • the connector 31 and the head base 3 are electrically and mechanically joined by inserting the head base 3 between the fixed pin 8a and the movable pin 8b.
  • the fixing pin 8a has a thickness closer to the connection pin 8c than a thickness farther from the connection pin 8c. Therefore, the thickness of the fixing pin 8a gradually increases as it approaches the connecting pin 8c. Therefore, the fixing pin 8a has an inclined region 8a1 whose thickness increases toward the connecting pin 8c. Further, the lower surface of the fixing pin 8 a is formed flat and is disposed on the connection terminal 2. Therefore, the connection area between the connection terminal 2 and the fixing pin 8a can be increased, and the electrical reliability of the thermal head X1 can be improved.
  • the movable pin 8b has a movable part 8b1, a contact part 8b2, a first extending part 8b3, and a second extending part 8b4.
  • the movable portion 8b1 is bent and formed, and when the substrate 7 is inserted, the movable portion 8b1 can be elastically deformed.
  • the movable portion 8b1 may be formed to be curved.
  • the contact portion 8b2 is provided so as to come into contact with the lower surface of the substrate 7, and the substrate 7 is sandwiched between the fixing pin 8a and the contact portion 8b2.
  • the first extending portion 8b3 extends from the connecting pin 8c to the substrate 7 side and is connected to the movable portion 8b1.
  • the second extending portion 8b4 extends from the movable portion 8b1 to the connecting pin 8c side and is connected to the contact portion 8b2.
  • the contact portion 8b2 is disposed closer to the connecting pin 9c than the tip of the fixed pin 8a, and the contact portion 8b2 is disposed below the fixed pin 8a.
  • a movable portion 8b1, a contact portion 8b2, a first extending portion 8b3, and a second extending portion 8b4 are integrally formed. That is, the movable pin 8b extends from the connecting pin 8c toward the substrate 7, and is bent at the movable portion 8b1, and is configured to extend toward the connecting pin 8c while being inclined. Therefore, the movable pin 8b is formed in the thickness direction of the substrate 7 so as to be elastically deformable.
  • the connecting pin 8 c connects the fixed pin 8 a and the movable pin 8 b and is provided so as to extend in the thickness direction of the substrate 7.
  • a lead pin 8d is connected to the connecting pin 8c, and a voltage is supplied to the thermal head X1 by connecting a cable (not shown) to the lead pin 8d from the outside.
  • the connector pin 8 Since the connector pin 8 needs to be conductive, it can be formed of metal or alloy.
  • the housing 10 has a box shape and has a function of accommodating each connector pin 8 in an electrically independent state.
  • a socket to which a cable is connected from the outside is inserted into the opening portion of the housing 10, and electricity is supplied to the head base 3 by attaching and detaching the cable provided outside.
  • the housing 10 includes an upper wall 10a, a lower wall 10b, a side wall 10c, a front wall 10d, a support portion 10e, and a positioning portion 10f.
  • the housing 10 forms an opening portion on the drawing pin 8d side of the connector pin 8 by an upper wall 10a, a lower wall 10b, a side wall 10c, and a front wall 10d.
  • the support portion 10e is provided in a state of protruding from the side wall 10c toward the lower side of the substrate 7, and the support portion 10e and the substrate 7 are disposed in a separated state. Further, the support portion 10 e protrudes from the housing 10 rather than the connector pin 8.
  • the positioning portion 10 f has a function of positioning the inserted head base 3 and is disposed closer to the substrate 7 than the connection pin 8 c of the connector pin 8. Since the housing 10 includes the positioning portion 10f, the head base 3 is not abutted against the connecting pin 8c of the connector pin 8, and the possibility that the connecting pin 8c is bent due to bending or the like can be reduced.
  • the movable pin is arranged on the upper surface side of the board.
  • the connection terminal provided on the upper surface of the board may be scraped and the connection terminal may be damaged.
  • the electrical connection between the head base and the connector may be interrupted.
  • the thermal head X1 since the movable pin 8b protrudes from the fixed pin 8a, when the substrate 7 is inserted into the connector 31, the substrate 7 contacts the movable pin 8b before the fixed pin 8a. Will be. Accordingly, the movable pin 8b is deformed downward, so that the substrate 7 can be inserted with a gap between the fixed pin 8a and the substrate 7. As a result, it is possible to reduce the possibility that the connection terminal 2 is scraped in contact with the fixing pin 8a. Therefore, the possibility that the fixing pin 8a damages the connection terminal 2 can be reduced, and the reliability of electrical connection with the outside of the thermal head X1 can be ensured.
  • the contact portion 8b2 is arranged closer to the connecting pin 8c than the tip of the fixing pin 8a, and the contact portion 8b2 presses the substrate 7 against the lower surface of the fixing pin 8a. Therefore, the possibility that a rotational moment in the thickness direction is generated in the substrate 7 is reduced, and the possibility that the substrate 7 is rotated can be reduced.
  • the thermal head X1 since the recording medium P (see FIG. 8) is transported on the connector 31, the height of the covering member 12 is lower so that the recording medium P and the covering member 12 do not contact each other. preferable.
  • the fixed pin 8a is provided on the upper surface side of the substrate 7 where the heat generating portion 9 is provided, and the movable pin 8b is provided on the lower side of the substrate 7. The possibility that the connection terminal 2 is damaged can be reduced without increasing the height of the thermal head X1.
  • the fixing pin 8a has an inclined region 8a1 whose thickness increases toward the connecting pin 8c. Therefore, the rigidity of the fixing pin 8a increases toward the connecting pin 8c, the rigidity of the end of the fixing pin 8a into which the substrate 7 is inserted is lowered, and the rigidity of the joint portion between the fixing pin 8a and the connecting pin 8c is increased. be able to. Accordingly, the board 7 can be easily inserted between the fixed pin 8a and the movable pin 8b, and the possibility that the connector pin 8a is deformed when the board 7 is abutted against the housing 10 can be reduced. it can.
  • the upper end of the fixing pin 8a is located below the highest part of the housing 10. Therefore, the height of the covering member 12 provided on the fixing pin 8a can be reduced, and the recording medium P (see FIG. 8) conveyed on the substrate 7 and the covering member 12 may come into contact with each other. Can be reduced. This can reduce the possibility of paper scratches on the recording medium P or the connector 31 being displaced.
  • the thickness direction of the substrate 7 is increased when a cable (not shown) is attached to the housing 10.
  • a cable not shown
  • an external force is generated in the housing 10 downward.
  • the fixed pin 8a is fixed, a rotational moment is generated around the connecting portion between the fixed pin 8a and the connecting terminal 2, and the movable pin 8b is connected to the first extending portion 8b3 and the connecting pin 8c. It will deform
  • a substrate 7 on which each member constituting the head base 3 is formed and a connector 31 are prepared. At this time, the conductive adhesive 23 (see FIG. 2), the covering member 12 (see FIG. 2), and the hard coat 29 (see FIG. 2) are not formed on the substrate 7.
  • the head base 3 is inserted into the space between the fixed pin 8a and the movable pin 8b.
  • the substrate 7 is inserted while pressing the movable pin 8 b downward so that a gap is generated between the fixed pin 8 a and the substrate 7. Since the substrate 7 is inserted in a state where the lower surface of the substrate 7 is in contact with the support portion 10e of the housing 10, the possibility that the movable pin 8b is excessively deformed can be reduced.
  • the end surface 7 e of the substrate 7 is abutted against the positioning portion 10 f of the housing 10. Thereby, the head substrate 3 can be positioned with respect to the connector 31.
  • the downward pressing force on the movable pin 8b is released. Thereby, the movable pin 8b is deformed upward, so that the substrate 7 is pressed upward. Then, the substrate 7 displaced upward comes into contact with the fixed pin 8a, whereby the substrate 7 is joined to the connector 31 as shown in FIG. 7C, and the substrate 7 is fixed by the fixed pin 8a and the movable pin 8b. It will be pinched.
  • the thermal head X1 inserts the substrate 7 between the fixed pin 8a and the movable pin 8b while pressing the movable pin 8b downward, and releases the downward pressing force, thereby connecting terminal 2 and the fixing pin 8a can be electrically connected.
  • the possibility that the connection terminal 2 is scraped by the fixing pin 8a can be reduced, and electrical connection with the outside of the thermal head X1 can be ensured.
  • the conductive bonding material 23 is applied to each fixing pin 8a by printing and reflowed. Thereby, the connector 31 and the substrate 7 are electrically connected and are firmly mechanically joined by the conductive joining material 23.
  • the covering member 12 is applied so as to cover the fixing pin 8a and the connection terminal 2.
  • the covering member 12 is formed of a thermosetting resin
  • the head substrate 3 is placed on the heat radiating body 1 provided with a double-sided tape or the like. Then, the covering member 12 is cured.
  • the substrate 7 may be bonded to the radiator 1 after the coating member 12 is cured, or the coating member 12 may be applied and cured after the substrate 7 is bonded to the radiator 1.
  • the thermal head X1 can be manufactured as described above.
  • the thermal printer Z1 of the present embodiment includes the thermal head X1, the transport mechanism 40, the platen roller 50, the power supply device 60, and the control device 70 described above.
  • the thermal head X1 is attached to an attachment surface 80a of an attachment member 80 provided in a housing (not shown) of the thermal printer Z1.
  • the thermal head X1 is attached to the attachment member 80 so as to be along a main scanning direction which is a direction orthogonal to the conveyance direction S of the recording medium P described later.
  • the transport mechanism 40 includes a drive unit (not shown) and transport rollers 43, 45, 47, and 49.
  • the transport mechanism 40 transports a recording medium P such as thermal paper or image receiving paper onto which ink is transferred in the direction of arrow S in FIG. 8, and on the protective layer 25 positioned on the plurality of heat generating portions 9 of the thermal head X1. It is for carrying.
  • the drive unit has a function of driving the transport rollers 43, 45, 47, and 49, and for example, a motor can be used.
  • the transport rollers 43, 45, 47, and 49 cover cylindrical shaft bodies 43a, 45a, 47a, and 49a made of metal such as stainless steel with elastic members 43b, 45b, 47b, and 49b made of butadiene rubber, for example. Can be configured.
  • the recording medium P is an image receiving paper or the like to which ink is transferred, an ink film is transported together with the recording medium P between the recording medium P and the heat generating portion 9 of the thermal head X1.
  • the platen roller 50 has a function of pressing the recording medium P onto the protective film 25 located on the heat generating portion 9 of the thermal head X1.
  • the platen roller 50 is disposed so as to extend along a direction orthogonal to the conveyance direction S of the recording medium P, and both ends thereof are supported and fixed so as to be rotatable while the recording medium P is pressed onto the heat generating portion 9. ing.
  • the platen roller 50 can be configured by, for example, covering a cylindrical shaft body 50a made of metal such as stainless steel with an elastic member 50b made of butadiene rubber or the like.
  • the power supply device 60 has a function of supplying a current for causing the heat generating portion 9 of the thermal head X1 to generate heat and a current for operating the driving IC 11 as described above.
  • the control device 70 has a function of supplying a control signal for controlling the operation of the drive IC 11 to the drive IC 11 in order to selectively heat the heat generating portion 9 of the thermal head X1 as described above.
  • the thermal printer Z1 presses the recording medium P onto the heat generating part 9 of the thermal head X1 by the platen roller 50, and conveys the recording medium P onto the heat generating part 9 by the conveying mechanism 40.
  • the heat generating unit 9 is selectively heated by the power supply device 60 and the control device 70 to perform predetermined printing on the recording medium P.
  • the recording medium P is an image receiving paper or the like
  • printing is performed on the recording medium P by thermally transferring ink of an ink film (not shown) conveyed together with the recording medium P to the recording medium P.
  • the connector pin 108 is different from the connector pin 8 in the shape of the fixed pin 108a.
  • the fixing pin 108a has a thick portion 108a2 on the connecting pin 8c side.
  • the fixing pin 108a has a thickness on the connecting pin 8c side larger than that on the substrate 7 side, and the thickness of the fixing pin 108a changes intermittently.
  • the strength of the joint portion between the fixing pin 108a and the connecting pin 8c can be improved. Therefore, even when a pressing force is generated on the fixing pin 108a from below, the possibility that the fixing pin 108a is damaged can be reduced.
  • the upper end of the fixing pin 108a is located above the highest part of the housing 10. That is, the upper end of the fixing pin 108a is provided higher than the side wall 10c. Even in this case, the strength of the joint portion between the fixing pin 108a and the connecting pin 8c can be improved.
  • the connector 231 has a connector pin 208 and a housing 10.
  • the connector pin 208 includes a fixed pin 208a, a movable pin 208b, a connecting pin 8c, and a lead pin 208d.
  • the fixing pin 208a is provided on the connection terminal 2 with a constant thickness.
  • the movable pin 208b has a movable part 208b1, a contact part 208b2, a first extending part 208b3, and a third extending part 208b5.
  • the movable portion 208b1 is bent and formed so as to contact the lower surface of the substrate 7. Therefore, in the connector pin 208, the movable portion 208b1 also serves as the contact portion 208b2.
  • the first extending portion 208b3 extends from the connecting pin 8c to the substrate 7 side and is connected to the movable portion 208b1.
  • the third extending portion 208b5 is provided so as to extend from the contact portion 208b2 to the substrate 7 side.
  • the lead pin 208d is drawn from the center portion in the thickness direction of the connecting pin 8c, and the lead pin 208d is disposed above the contact portion 208b2.
  • the movable pin 208 b When the substrate 7 is inserted into the connector 231, the movable pin 208 b is deformed downward so that a gap can be formed between the fixed pin 208 a and the substrate 7. As a result, it is possible to reduce the possibility that the connection terminal 2 is scraped when the substrate 7 is inserted, and to ensure the reliability of electrical connection with the outside of the thermal head X1.
  • the movable pin 208b has a third extending portion 208b5. Therefore, the movable portion 208b1 can be deformed downward by bringing the substrate 7 into contact with the third extending portion 208b5. As a result, the board 7 can be easily fitted to the connector 231.
  • the housing 310 includes an upper wall 310a, a lower wall 310b, a side wall 310c, a front wall 310d, a support part 310e, a positioning part 310f, a protruding part 310g, and a groove part 310h.
  • a groove 310h is provided in the front wall 310d so as to extend in the thickness direction of the substrate 7 with a space therebetween in the main scanning direction.
  • the protruding portion 310g is formed between adjacent groove portions 310h.
  • the upper wall 310a and the lower wall 310b are also formed with a groove portion 310h and a protruding portion 310g.
  • the connecting pin 8c of the connector pin 8 is disposed in the groove portion 310h, and a part of the connecting pin 8c is disposed in the groove portion 310h.
  • the strength of the fixed pin 8a connected to the connecting pin 8c can be improved.
  • the movable pin 8b is deformed around the connecting pin 8c disposed in the groove portion 310h, and the deformation of the movable pin 8b is not easily transmitted to the fixed pin 8a.
  • the possibility that the fixing pin 8a is peeled off from the connection terminal 2 (see FIG. 1) can be reduced.
  • the connecting pin 8c is disposed in the groove portion 310g, a part of the connecting pin 8c is joined to the front wall 310d of the housing 310, and the connector pin 8 is joined to the housing 310. Therefore, the connecting pin 8c is fixed, and the movable pin 8b is deformed around the joint portion between the connecting pin 8c and the first extending portion 8b3. As a result, the movable pin 8b can deform the first extending portion 8b3 downward with respect to the pressing force from above, and the amount of deformation of the movable pin 8b can be increased. Therefore, it becomes easy to insert the substrate 7 between the fixed pin 8a and the movable pin 8b, and the manufacturing efficiency can be improved.
  • the connector pin 8 is supported by the protruding portion 310g by arranging the connecting pin 8c in the groove portion 310h. As a result, even when an external force is generated in the housing 310 due to insertion and removal of the cable, the possibility that the connector pin 8 is peeled from the housing 310 can be reduced.
  • drawing pin 8d is disposed below the contact portion 8b2. That is, the connector pin 8 is fixed to the housing 310 at a position below the contact portion 8b2 between the substrate 7 and the movable pin 8b.
  • the connecting pin 8c that connects the extraction pin 8d and the movable pin 8b is deformable, the movable pin 8b is more easily deformed, and the deformed movable pin 8b is difficult to protrude from the lower end of the housing 310. It becomes composition. That is, the movable pin 8b can be easily elastically deformed, and the possibility that the movable pin 8b protrudes from the housing 310 can be reduced. Thereby, the board 7 can be inserted efficiently, and the possibility that the movable pin 8b contacts other parts constituting the thermal head X4 such as the heat sink 1 can be reduced.
  • the thermal head X5 will be described with reference to FIGS.
  • the covering member 412 is different from the covering member 12 of the thermal head X1, and the other points are the same as the thermal head X1.
  • the covering member 412 has a first covering member 412a and a second covering member 412b.
  • the first covering member 412a is provided on the fixed pin 8a side, and is provided so that the connection terminal 2 and the fixed pin 8a are not exposed to the outside.
  • the second covering member 412b is provided on the movable pin 8b side, and is provided so that a part of the movable pin 8b is exposed. Since the first covering member 412a and the second covering member 412b are provided, the bonding strength between the head base 3 and the connector 31 can be increased.
  • the first covering member 412a and the second covering member 412b can be formed of an epoxy thermosetting resin or an ultraviolet curable resin.
  • the 1st covering member 412a and the 2nd covering member 412b may be formed with the same material, and may be formed with another material.
  • the fixing pin 8a is electrically and mechanically connected to the connection terminal 2 by the conductive adhesive 23, and the bonding between the fixing pin 8a and the connection terminal 2 is strong. It has become a thing.
  • the movable pin 8b is only in contact with the substrate 7 by the contact portion 8b2, and the bonding strength with the substrate 7 is lower than that of the fixed pin 8a.
  • the connector pin 8 may be deformed due to thermal expansion of the housing 10 due to heat generated when the thermal head X1 is driven.
  • the fixed pin 8a is fixed to the connection terminal 2 by the conductive adhesive 23
  • the movable pin 8b is configured to be easily deformed.
  • the covering member 12 positioned around the movable pin 8b may be peeled.
  • the covering member 412 covers the fixed pin 8a and covers a part of the movable pin 8b and the remaining part is exposed. It is arranged in the state. Therefore, even when thermal expansion occurs in the housing 10 and the connector pin 8, the degree of freedom of the movable pin 8b can be ensured, and the restraining force by the resin can be reduced. Accordingly, the second covering member 412b located around the movable pin 8b is less likely to be stressed.
  • the movable pin 8b has a movable portion 8b1, a contact portion 8b2, a first extending portion 8b3, and a second extending portion 8b4.
  • the first covering member 412a covers the fixed pin 8a, and the first 2 covering member 412b is provided so that a part of movable pin 8b may be exposed, and the 1st extension part 8b3 is exposed from the 2nd covering member 412b.
  • the extension of the connector pin 8 is transmitted from the fixed pin 8a to the movable pin 8b via the connecting pin 8c, but the first extending portion 8b3 functions as a portion for buffering the extension of the connector pin 8, and the movable pin Stress is less likely to occur in the second covering member 412b positioned around the 8b. As a result, it is possible to reduce the possibility that peeling occurs in the second covering member 412b.
  • a second covering member 412b is provided so as to cover the contact portion 8b2.
  • the second covering member 412b functions to join the substrate 7 and the contact portion 8b2.
  • the contact portion 8b2 is not exposed, and the bonding strength between the substrate 7 and the connector 31 can be improved.
  • the connecting pin 8c is covered with the first covering member 412a on the fixed pin 8a side, and the movable pin 8b side is exposed from the second covering member 412b. Therefore, the connecting pin 8c located on the movable pin 8b side exposed from the second covering member 412b can be freely deformed. As a result, the connecting pin 8c can be deformed so as to ease the extension of the connector pin 8. Therefore, it is difficult for stress to occur in the second covering member 412b disposed around the contact portion 8b2 of the movable pin 8b, and the possibility that peeling occurs in the second covering member 412b can be reduced.
  • the fixed pin 8a side of the connecting pin 8c is an area of 15 to 25% of the length in the direction in which the connecting pin 8c extends from the end of the connecting pin 8c to which the fixed pin 8a is connected.
  • the movable pin 8b side of 8c indicates a region of 15 to 25% of the length in the direction in which the connecting pin 8c extends from the end of the connecting pin 8c to which the movable pin 8b is connected.
  • the first covering member 412a seals the fixing pin 8a or the contact portion 8b2. Since the first covering member 412a seals the fixing pin 8a or the contact portion 8b2, the sealing performance of the fixing pin 8a can be improved, and the bonding strength of the contact portion 8b2 can be improved.
  • the thermal head X6 will be described with reference to FIG.
  • the thermal head X6 is different in the covering member 512 from the covering member 12 of the thermal head X1, and is otherwise the same as the thermal head X1.
  • the covering member 512 includes a first covering member 512a and a second covering member 512b.
  • the first covering member 512a is provided on the fixed pin 8a
  • the second covering member 512b is provided on the movable pin 8b.
  • the first covering member 512a is provided so as to seal the fixing pin 8a.
  • the second covering member 512b is provided so as to seal the movable pin 8b.
  • the hardness of the second covering member 512b is smaller than the hardness of the first covering member 512a.
  • the first covering member 512a can be formed of, for example, an epoxy-based thermosetting resin, and preferably has a Shore D hardness of D80 to 100.
  • the thermal expansion coefficient is preferably 10 to 20 ppm at room temperature.
  • the second covering member 512b can be formed of, for example, an epoxy-based thermosetting resin, and preferably has a Shore D hardness of D60 to 80.
  • the thermal expansion coefficient is preferably 60 to 100 ppm at room temperature.
  • the hardness of the first covering member 512a and the second covering member 512b can be measured by, for example, a JIS K 6253 durometer (type D).
  • the durometer can be measured at any three points of the first covering member 512a, and the average value thereof can be taken as the hardness of the first covering member 512a.
  • the second covering member 512b can be measured using not a durometer but a Shore hardness meter.
  • the thermal head X6 has a configuration in which the hardness of the second covering member 512b is smaller than the hardness of the first covering member 512a. Therefore, even when thermal expansion occurs in the connector pin 8, the second covering member 512b follows the deformation of the movable pin 8b because the hardness of the second covering member 512b located around the movable pin 8b is small. can do.
  • the stress generated in the second covering member 512b can be relaxed, the possibility that the second covering member 512b is peeled off can be reduced, and the bonding strength of the connector 31 can be ensured. Therefore, the possibility that the connector 31 peels from the substrate 7 can be reduced.
  • the thermal expansion coefficient of the second covering member 512b is larger than the thermal expansion coefficient of the second covering member 512a. Accordingly, the second covering member 512a can easily follow the deformation of the movable pin 8b. As a result, it is possible to relieve the stress generated inside the second covering member 512b that occurs with respect to the extension of the connector pin 8.
  • the thermal expansion coefficient of the 2nd coating member 512b does not necessarily need to be larger than the thermal expansion coefficient of the 2nd coating member 512a.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • 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 X6 may be used for the thermal printer Z1.
  • a plurality of thermal heads X1 to X6 may be combined.
  • the connector 31 is disposed at the center in the arrangement direction, but may be provided at both ends in the arrangement direction.
  • the heat generating portion 9 of the electric resistance layer 15 may be disposed on the base portion 13 a of the heat storage layer 13 without forming the raised portion 13 b in the heat storage layer 13. Further, the heat storage layer 13 may be provided over the entire upper surface of the substrate 7.
  • the heat generating portion 9 may be configured by forming the common electrode 17 and the individual electrode 19 on the heat storage layer 13 and forming the electric resistance layer 15 only in the region between the common electrode 17 and the individual electrode 19. Good.
  • the thin film head of the heat generating portion 9 is illustrated by forming the electric resistance layer 15 as a thin film, the present invention is not limited to this.
  • the present invention may be used for a thick film head of the heat generating portion 9 by forming a thick film of the electric resistance layer 15 after patterning various electrodes.
  • the covering member 12 may be formed of the same material as the hard coat 29 that covers the driving IC 11. In that case, when the hard coat 29 is printed, the hard coat 29 and the covering member 12 may be formed simultaneously by printing also in the region where the covering member 12 is formed.
  • X1 to X6 Thermal head Z1 Thermal printer 1 Radiator 2 Connection terminal 3 Head base 4 Ground electrode 7 Substrate 8 Connector pin 8a Fixed pin 8b Movable pin 8b1 Movable part 8b2 Contact part 8b3 First extending part 8b4 Second extending part 8c Connecting pin 8d Pull-out pin 9 Heat generating part 10 Housing 10a Upper wall 10b Lower wall 10c Side wall 10d Front wall 10e Support part 10f Positioning part 10g Projection part 11 Drive IC DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Cover member 13 Heat storage layer 15 Electrical resistance layer 17 Common electrode 19 Individual electrode 21 IC-connector connection electrode 23 Conductive adhesive 25 Protection layer 26 IC-IC connection electrode 27 Cover layer 29 Hard coat

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

【課題】 外部との電気的な接続を確保することができるサーマルヘッドを提供する。 【解決手段】 サーマルヘッドX1は、基板7と、基板7上に設けられた発熱部9と、基板7上に設けられ、発熱部9に電気的に接続された電極17,19と、電極17,19に電気的に接続された固定ピン8a、固定ピン8aとともに基板7を挟持する可動ピン8b、および、固定ピン8aと可動ピン8bとを連結する連結ピン8cを有するコネクタ31と、を備え、可動ピン8aは、屈曲または湾曲した可動部8b1と、基板7と接触する接触部8b2とを有しており、可動ピン8bは、固定ピン8aよりも連結ピン8cから突出して設けられており、接触部8b2が、固定ピン8aの先端よりも連結ピン8c側に位置することにより、外部との電気的な接続を確保することができる。

Description

サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ
 本発明は、サーマルヘッドおよびサーマルプリンタに関する。
 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、発熱部に電気的に接続された電極と、絶縁材料の基層および基層に埋設された導電体により基板を挟持するコネクタとを備えるものが知られている(例えば、特許文献1の図3参照)。そして、特許文献1に記載されたサーマルヘッドは、絶縁材料の基層および基層に埋設された導電体との間に基板を挿入することにより、電極とコネクタとを電気的に接続している。
特開平6-203930号公報
 しかしながら、上述したサーマルヘッドでは、基層に埋設された導電体と電極とが接触した状態で、コネクタが基板に挿入されるため、電極が破損するおそれがある。
 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発熱部と、前記基板上に設けられ、前記発熱部に電気的に接続された電極と、該電極に電気的に接続された固定ピン、該固定ピンとともに前記基板を挟持する可動ピン、および、前記固定ピンと前記可動ピンとを連結する連結ピンを有するコネクタと、を備えている。また、前記可動ピンは、屈曲または湾曲した可動部と、前記基板と接触する接触部とを有している。また、前記可動ピンは、前記固定ピンよりも前記連結ピンから突出して設けられている。また、前記接触部が、前記固定ピンの先端よりも前記連結ピン側に位置する。
 また、本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、前記発熱部上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラとを備える。
 また、本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドの製造方法は、基板と、該基板上に設けられた発熱部と、前記基板上に設けられ、前記発熱部に電気的に接続された電極と、該電極に電気的に接続された固定ピン、該固定ピンとともに前記基板を挟持する可動ピン、および、前記固定ピンと前記可動ピンとを連結する連結ピンを有するコネクタと、を備え、前記可動ピンは、屈曲または湾曲した可動部と、前記基板と接触する接触部とを有しており、前記可動ピンは、前記固定ピンよりも前記連結ピンから突出して設けられており、前記接触部が、前記突出ピンの先端よりも前記連結ピン側に位置するサーマルヘッドの製造方法に関するものである。また、前記可動ピンを下方に押圧しながら、前記基板を前記固定ピンと前記可動ピンとの間に挿入し、下方に向けた押圧力を解除することにより、前記電極と前記固定ピンとを電気的に接続する。
 電極が破損する可能性を低減することができる。
第1の実施形態に係るサーマルヘッドを示す平面図である。 図1に示すI-I線断面図である。 第1の実施形態に係るサーマルヘッドを構成するコネクタを示し、(a)は斜視図、(b)は一部を拡大して示す斜視図である。 第1の実施形態に係るサーマルヘッドを構成するコネクタを示し、(a)は正面図、(b)は背面図、(c)はコネクタを構成するコネクタピンの斜視図、である。 第1の実施形態に係るサーマルヘッドのコネクタ近傍を拡大して示しており、(a)は平面図、(b)は底面図である。 (a)は第1の実施形態に係るサーマルヘッドのコネクタ近傍を拡大して示す側面図、(b)は図5(a)に示すII-II線断面図である。 (a)~(c)はコネクタと基板との接合工程を示す断面図である。 第1の実施形態に係るサーマルプリンタを示す概略図である。 第2の実施形態に係るサーマルヘッドを示す側面図である。 第3の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、(a)は断面図、(b)はコネクタピンの斜視図である。 第4の実施形態に係るサーマルヘッドのコネクタ近傍を拡大して示しており、(a)は平面図、(b)は底面図である。 (a)は第4の実施形態に係るサーマルヘッドを構成するコネクタの正面図、(b)は図11(a)に示すIII-III線断面図である。 第5の実施形態に係るサーマルヘッドのコネクタ近傍を拡大して示しており、(a)は平面図、(b)は底面図である。 図13のサーマルヘッドを示し、(a)は側面図、(b)は図13(a)に示すIV-IV線断面図である。 第6の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、(a)は側面図、(b)は断面図である。
 <第1の実施形態>
 以下、サーマルヘッドX1について図1~7を参照して説明する。図1では、保護層25、被覆層27、および被覆部材12を省略して一点鎖線にて示している。また、図5(a)では被覆部材12を省略して一点鎖線にて示している。また、図6,7では、保護層25、および被覆層27を省略している。
 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。
 放熱体1は、直方体形状をなしており、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いる。放熱体1は、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、放熱板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。
 ヘッド基体3は、平面視して、長方形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。
 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、外部に設けられた電源との電気的な導通を確保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。なお、ハウジング10は必ずしも設けなくてもよい。
 以下、ヘッド基体3を構成する各部材について説明する。
 基板7は、放熱体1上に配置されており、平面視して、矩形状をなしている。そのため、基板7は、一方の長辺7aと、他方の長辺7bと、一方の短辺7cと、他方の短辺7dとを有している。また、他方の長辺7b側に側面7eを有している。基板7は、例えば、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。
 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、下地部13aと隆起部13bとを備えている。下地部13aは、基板7の上面の左半分にわたり形成されている。また、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、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。また、隆起部13bは、印画する記録媒体P(図8参照)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。
 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。そのため、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。
 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、接続端子2、グランド電極4、共通電極17、個別電極19、IC-コネクタ接続電極21、およびIC-IC接続電極26が設けられている。電気抵抗層15は、接続端子2、グランド電極4、共通電極17、個別電極19、IC-コネクタ接続電極21、およびIC-IC接続電極26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では簡略化して記載しているが、例えば、100dpi~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。
 図1,2に示すように、電気抵抗層15の上面には、接続端子2、グランド電極4、共通電極17、複数の個別電極19、IC-コネクタ接続電極21、およびIC-IC接続電極26が設けられている。これらの接続端子2、グランド電極4、共通電極17、個別電極19、IC-コネクタ接続電極21、およびIC-IC接続電極26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。
 共通電極17は、主配線部17a,17dと、副配線部17bと、リード部17cとを備えている。主配線部17aは、基板7の一方の長辺7aに沿って延びている。副配線部17bは、基板7の一方の短辺7cおよび他方の短辺7dのそれぞれに沿って延びている。リード部17cは、主配線部17aから各発熱部9に向かって個別に延びている。主配線部17dは、基板7の他方の長辺7bに沿って延びている。
 共通電極17は、複数の発熱部9と、コネクタ31とを電気的に接続している。なお、主配線部17aの電気抵抗値を低下させるために、主配線部17aを他の共通電極17の部位より厚い厚電極部(不図示)としてもよい。それにより、主配線部17aの電気容量を大きくすることができる。
 複数の個別電極19は、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を複数の群に分けており、各群の発熱部9と各群に対応して設けられた駆動IC11とを電気的に接続している。
 複数のIC-コネクタ接続電極21は、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。
 グランド電極4は、個別電極19と、IC-コネクタ接続電極21と、共通電極17の主配線部17dとにより取り囲むように配置されており、広い面積を有している。グランド電極4は、0~1Vのグランド電位に保持されている。
 接続端子2は、共通電極17、個別電極19、IC-コネクタ接続電極21およびグランド電極4をコネクタ31に接続するために、基板7の他方の長辺7b側に設けられている。接続端子2はコネクタピン8に対応して設けられており、コネクタ31に接続する際は、それぞれ電気的に独立するように、コネクタピン8と接続端子2とが電気的に接続されている。
 複数のIC-IC接続電極26は、隣り合う駆動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、各種信号を隣り合う駆動IC11に伝えている。
 上記の電気抵抗層15、接続端子2、共通電極17、個別電極19、グランド電極4、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、接続端子2、共通電極17、個別電極19、グランド電極4、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。
 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IC11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。
 駆動IC11は、個別電極19、IC-IC接続電極26およびIC-コネクタ接続電極21に接続された状態で、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によって封止されている。
 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。
 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。
 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層27が設けられている。被覆層27は、共通電極17、個別電極19、IC-IC接続電極26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。被覆層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。
 被覆層27は、駆動IC11と接続される個別電極19、IC-IC接続電極26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27aが形成されている。そして、開口部27aから露出したこれらの配線が駆動IC11に接続されている。また、被覆層27は、基板7の他方の長辺7b側に、接続端子2を露出させるための開口部27bが設けられている。開口部27bから露出した接続端子2は、コネクタピン8と電気的に接続される。
 コネクタ31とヘッド基体3とは、コネクタピン8、導電性接合材23、および被覆部材12により固定されている。図1,2に示すように、グランド電極4の接続端子2およびIC-コネクタ接続電極21の接続端子2上には、コネクタピン8が配置されている。図2に示すように、接続端子2と、コネクタピン8とは、導電性接合材23により電気的に接続されている。
 導電性接合材23は、例えば、はんだ、あるい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等を例示することができる。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、導電性接合材23に覆われることにより、接続端子2と電気的に接続されている。なお、導電性接合材23と接続端子2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。なお、導電性接合剤23は必ずしも設けなくてもよい。
 被覆部材12は、接続端子2、および固定ピン8aが外部に露出しないように設けられており、例えば、エポキシ系の熱硬化性の樹脂、紫外線硬化性の樹脂、あるいは可視光硬化性の樹脂により形成することができる。
 図3~7に示すように、コネクタ31は、複数のコネクタピン8と、複数のコネクタピン8を収容するハウジング10とを備えている。
 コネクタピン8は、固定ピン8aと、可動ピン8bと、連結ピン8cと、引出ピン8dとを備えている。コネクタピン8は、固定ピン8aと可動ピン8bとが連結ピン8cにより連結されており、連結ピン8cから引出ピン8dが引き出されている。そのため、固定ピン8aと、可動ピン8bと、連結ピン8cと、引出ピン8dとは一体的に形成されている。複数のコネクタピン8は、主走査方向に間隔をあけて配列されている。コネクタピン8同士は、互いに離間しており、隣り合うコネクタピン8は、電気的に絶縁されている。
 固定ピン8aは、ヘッド基体3の基板7の上方に配置されており、接続端子2上に配置されている。可動ピン8bは、ヘッド基体3の基板7の下方に配置されており、固定ピン8aと可動ピン8bとで基板7を挟持している。可動ピン8bは、固定ピン8aよりも連結ピン8cから突出して配置されている。
 連結ピン8cは、固定ピン8aと可動ピン8bとを連結しており、基板7の厚み方向に延びるように設けられている。引出ピン8dは、ヘッド基体3から離れる方向に引き出されており、ハウジング10に接合されている。コネクタ31とヘッド基体3とは、固定ピン8aと可動ピン8bとの間に、ヘッド基体3が挿入されることにより電気的、および機械的に接合されている。
 固定ピン8aは、連結ピン8cに近い側の厚みが、連結ピン8cに遠い側の厚みよりも大きくなっている。そのため、固定ピン8aの厚みは、連結ピン8cに近づくにつれて漸次大きくなっている。それゆえ、固定ピン8aは連結ピン8cに向けて厚みが大きくなる傾斜領域8a1を有している。また、固定ピン8aの下面は、平らに形成されており、接続端子2上に配置されている。そのため、接続端子2と固定ピン8aとの接続面積を増加させることができ、サーマルヘッドX1の電気的信頼性を向上させることができる。
 可動ピン8bは、可動部8b1と、接触部8b2と、第1延伸部8b3と、第2延伸部8b4とを有している。可動部8b1は、屈曲して形成されており、基板7を挿通した際に、可動部8b1が弾性変形をすることができる。なお、可動部8b1は、湾曲して形成されていてもよい。
 接触部8b2は、基板7の下面に接触するように設けられており、固定ピン8aと接触部8b2とにより基板7を挟持している。第1延伸部8b3は、連結ピン8cから基板7側へ延び、可動部8b1と接続されている。第2延伸部8b4は、可動部8b1から連結ピン8c側へ延び、接触部8b2と接続されている。接触部8b2は、固定ピン8aの先端よりも連結ピン9c側に配置されており、接触部8b2は固定ピン8aの下方に配置さている。
 可動ピン8bは、可動部8b1と、接触部8b2と、第1延伸部8b3と、第2延伸部8b4とが一体的に形成されている。つまり、可動ピン8bは、連結ピン8cから基板7に向かって延びた後、可動部8b1にて屈曲されており、傾斜しつつ連結ピン8cに向けて延びるように構成されている。そのため、可動ピン8bは、基板7の厚み方向に、弾性変形可能に形成されている。
 連結ピン8cは、固定ピン8aと可動ピン8bとを連結しており、基板7の厚み方向に延びるように設けられている。連結ピン8cには、引出ピン8dが接続されており、外部からケーブル(不図示)を引出ピン8dに接続することにより、サーマルヘッドX1に電圧が供給される。
 コネクタピン8は、導電性が必要であるため、金属あるいは合金により形成することができる。
 ハウジング10は、箱形状をなしており、各コネクタピン8をそれぞれ電気的に独立された状態で収容する機能を有する。ハウジング10の開口部分には外部からケーブルを接続したソケットが挿通され、外部に設けられたケーブル等の着脱により、ヘッド基体3に電気を供給している。
 ハウジング10は、上壁10aと、下壁10bと、側壁10cと、前壁10dと、支持部10eと、位置決め部10fとを備えている。ハウジング10は、上壁10aと、下壁10bと、側壁10cと、前壁10dとにより、コネクタピン8の引出ピン8d側に開口部分を形成している。
 支持部10eは、側壁10cから基板7の下方へ向けて突出した状態で設けられており、支持部10eと基板7とは離間した状態で配置されている。また、支持部10eは、コネクタピン8よりもハウジング10から突出している。
 位置決め部10fは、挿通されたヘッド基体3の位置決めを行う機能を有しており、コネクタピン8の連結ピン8cよりも基板7に近い側に配置されている。ハウジング10が位置決め部10fを備えることにより、コネクタピン8の連結ピン8cにヘッド基体3が突き当てられない構成となり、連結ピン8cに湾曲等が生じて破損する可能性を低減することができる。
 ここで、従来のコネクタは、基板の上面側に可動ピンが配置されており、基板をコネクタに挿入すると、基板の上面に設けられた接続端子が削られて接続端子が破損する可能性があり、ヘッド基体とコネクタとの電気的な接続が遮断する可能性がある。
 これに対して、サーマルヘッドX1は、可動ピン8bが固定ピン8aよりも突出しているため、コネクタ31に基板7を挿入する際に、基板7は固定ピン8aよりも先に可動ピン8bに接触することとなる。それにより、可動ピン8bが下方へ向けて変形することにより、固定ピン8aと基板7との間に隙間をあけた状態で、基板7を挿入することができる。その結果、接続端子2が、固定ピン8aに接触して削られる可能性を低減することができる。それゆえ、固定ピン8aが接続端子2を破損させる可能性を低減することができ、サーマルヘッドX1の外部との電気的な接続の信頼性を確保することができる。
 また、接触部8b2が固定ピン8aの先端よりも連結ピン8c側に配置されており、接触部8b2が基板7を固定ピン8aの下面に押し当てるようになっている。そのため、基板7に厚み方向の回転モーメントが生じる可能性が低減し、基板7が回転する可能性を低減することができる。
 また、サーマルヘッドX1は、記録媒体P(図8参照)がコネクタ31上を搬送されるため、記録媒体Pと被覆部材12との接触が生じないように、被覆部材12の高さは低いほうが好ましい。
 これに対して、サーマルヘッドX1は、基板7の発熱部9が設けられた上面側に固定ピン8aを設け、基板7の下側に可動ピン8bを設けたことにより、基板7の上面側のサーマルヘッドX1の高さを大きくすることなく、接続端子2が破損する可能性を低減することができる。
 固定ピン8aは、連結ピン8cに向けて厚みが大きくなる傾斜領域8a1を有している。そのため、固定ピン8aの剛性は連結ピン8cに向けて高くなり、基板7が挿入される固定ピン8aの端部の剛性を低く、固定ピン8aと連結ピン8cとの接合部分の剛性を高くすることができる。それにより、固定ピン8aと可動ピン8bとの間に基板7を挿入しやすくすることができるとともに、基板7をハウジング10に突き当てた際にコネクタピン8aが変形する可能性を低減することができる。
 固定ピン8aの上端は、ハウジング10の最も高い部位よりも下方に位置している。そのため、固定ピン8a上に設けられた被覆部材12の高さを低くすることができ、基板7上を搬送される記録媒体P(図8参照)と、被覆部材12とが接触する可能性を低減することができる。それにより、記録媒体Pに紙キズが生じたり、コネクタ31がずれたりする可能性を低減することができる。
 引出ピン8dの一部が、接触部8b2よりも下方の位置にてハウジング10の前壁10dに接合されていると、ハウジング10にケーブル(不図示)を装着した際に、基板7の厚み方向における下方に向けてハウジング10に外力が生じる場合がある。そのような場合、固定ピン8aが固定されているため、固定ピン8aと接続端子2との接続部を中心に回転モーメントが生じることとなり、可動ピン8bが、第1延伸部8b3と連結ピン8cとの接合部を中心として上方へ向けて変形することとなる。
 その場合においても、可動ピン8bが可動部8b1にて変形することにより、基板7に上方に向けた外力が生じにくくなる。その結果、接続端子2と固定ピン8aとに応力が生じることを抑制し、サーマルヘッドX1の外部との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
 以下、ヘッド基体3とコネクタ31との接合について、図7を用いて説明する。
 ヘッド基体3を構成する各部材が形成された基板7と、コネクタ31とを準備する。この時の基板7は、導電性接着剤23(図2参照)、被覆部材12(図2参照)、およびハードコート29(図2参照)は形成されていない。
 次に、固定ピン8aと、可動ピン8bとの間の空間にヘッド基体3を挿入する。その際、図7(a)に示すように、固定ピン8aと基板7との間に隙間が生じるように、可動ピン8bを下方に押圧しながら、基板7を挿入する。基板7は、基板7の下面がハウジング10の支持部10eに接触した状態で挿入されているため、可動ピン8bが過剰に変形する可能性を低減することができる。
 次に、図7(b)で示すように、基板7の端面7eを、ハウジング10の位置決め部10fに突き当てる。それにより、ヘッド基体3をコネクタ31に対して位置決めすることができる。
 次に、可動ピン8bに対する下方へ向けた押圧力を解除する。それにより、可動ピン8bは、上方へ向けて変形することにより、基板7は、上方に向けて押圧されることとなる。そして、上方に変位した基板7は、固定ピン8aに接触することにより、図7(c)に示すように、基板7がコネクタ31に接合され、固定ピン8aと可動ピン8bとにより基板7が挟持されることとなる。
 このように、サーマルヘッドX1は、可動ピン8bを下方に押圧しながら、基板7を固定ピン8aと可動ピン8bとの間に挿入し、下方に向けた押圧力を解除することにより、接続端子2と固定ピン8aとを電気的に接続することができる。その結果、接続端子2が、固定ピン8aにより削られる可能性を低減することができ、サーマルヘッドX1の外部との電気的な接続を確保することができる。
 次に、各固定ピン8aに導電性接合材23を印刷により塗布し、リフローする。それにより、コネクタ31と基板7とが電気的に接続されるとともに、導電性接合材23により強固に機械的に接合される。
 次に、固定ピン8aおよび接続端子2を被覆するように、被覆部材12を塗布する。被覆部材12を熱硬化性の樹脂により形成した場合、被覆部材12を塗布したヘッド基体3を両面テープ等が設けられた放熱体1上に、ヘッド基体3を載置する。そして、被覆部材12を硬化する。なお、被覆部材12を硬化させてから基板7を放熱体1に接合してもよく、基板7を放熱体1に接合してから、被覆部材12を塗布、硬化させてもよい。以上のようにして、サーマルヘッドX1を作製することができる。
 次に、サーマルプリンタZ1について、図8を参照しつつ説明する。
 図8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、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。
 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8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。
 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。
 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。
 サーマルプリンタZ1は、図8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。
 <第2の実施形態>
 図9を用いて、サーマルヘッドX2について説明する。なお、同一の部材については同一の符号を付し、以下同様とする。
 コネクタピン108は、固定ピン108aの形状がコネクタピン8と異なっている。固定ピン108aは、連結ピン8c側に厚肉部108a2を有している。言い換えると、固定ピン108aは、連結ピン8c側の厚みが基板7側の厚みよりも大きくなっており、固定ピン108aの厚みは、断続的に変化している。
 それにより、固定ピン108aと連結ピン8cとの接合部分の強度を向上させることができる。そのため、固定ピン108aに下方から押圧力が生じた場合においても、固定ピン108aが破損する可能性を低減することができる。
 固定ピン108aの上端が、ハウジング10の最も高い部位よりも上方に位置している。すなわち、固定ピン108aの上端が側壁10cよりも高く設けられている。この場合においても、固定ピン108aと連結ピン8cとの接合部分の強度を向上させることができる。
 <第3の実施形態>
 図10を用いて、サーマルヘッドX3について説明する。
 コネクタ231は、コネクタピン208とハウジング10とを有している。コネクタピン208は、固定ピン208aと、可動ピン208bと、連結ピン8cと、引出ピン208dとを有している。固定ピン208aは、一定の厚みで接続端子2上に設けられている。
 可動ピン208bは、可動部208b1と、接触部208b2と、第1延伸部208b3と、第3延伸部208b5とを有している。可動部208b1は、屈曲して形成されており、基板7の下面に接触するように構成されている。そのため、コネクタピン208では、可動部208b1が接触部208b2も兼ねる構成となっている。第1延伸部208b3は、連結ピン8cから基板7側へ延び、可動部208b1と接続されている。第3延伸部208b5は、接触部208b2から基板7側へ延びるように設けられている。引出ピン208dは、連結ピン8cの厚み方向における中央部から引き出されており、引出ピン208dが、接触部208b2よりも上方に配置されている。
 可動ピン208bは、コネクタ231に基板7が挿入されると、可動部208b1が下方に向けて変形することとなり、固定ピン208aと基板7との間に隙間を形成することができる。その結果、基板7の挿入時に接続端子2が削られる可能性を低減することができ、サーマルヘッドX1の外部との電気的な接続の信頼性を確保することができる。
 また、可動ピン208bが、第3延伸部208b5を有している。そのため、基板7を第3延伸部208b5に接触させることにより、可動部208b1を下方に向けて変形させることができる。その結果、基板7をコネクタ231に容易に嵌合させることができる。
 <第4の実施形態>
 図11,12を用いてサーマルヘッドX4について説明する。
 ハウジング310は、上壁310aと、下壁310bと、側壁310cと、前壁310dと、支持部310eと、位置決め部310fと、突出部310gと、溝部310hとを備えている。前壁310dには、主走査方向に互いに間隔を空けて、基板7の厚み方向に延びるように溝部310hが設けられている。突出部310gは、隣り合う溝部310h同士の間に形成されている。同様に、上壁310aおよび下壁310bにも溝部310hと突出部310gとが形成されている。
 溝部310hには、コネクタピン8の連結ピン8cが配置されており、連結ピン8cの一部が溝部310hに配置されている。それにより、連結ピン8cと接続された固定ピン8aの強度を向上させることができる。また、可動ピン8bが、溝部310hに配置された連結ピン8cを中心に変形することとなり、可動ピン8bの変形が固定ピン8aに伝わりにくくなる。その結果、固定ピン8aが接続端子2(図1参照)から剥離する可能性を低減することができる。
 また、連結ピン8cが溝部310gに配置されることから、連結ピン8cの一部が、ハウジング310の前壁310dに接合されており、ハウジング310にコネクタピン8が接合されている。そのため、連結ピン8cが固定されることとなり、可動ピン8bが、連結ピン8cと第1延伸部8b3との接合部を中心に変形することとなる。その結果、可動ピン8bは、上方からの押圧力に対して、第1延伸部8b3が下方に向けて変形することが可能となり、可動ピン8bの変形量を大きくすることができる。それゆえ、固定ピン8aと可動ピン8bとの間に、基板7を挿入しやすくなり、製造効率を向上させることができる。
 また、連結ピン8cが溝部310hに配置されることにより、コネクタピン8が突出部310gにより支持されることとなる。その結果、ケーブルの抜き差しによりハウジング310に外力が生じた場合においても、ハウジング310からコネクタピン8が剥離する可能性を低減することができる。
 また、引出ピン8dは、接触部8b2よりも下方に配置されている。すなわち、基板7と可動ピン8bとの接触部8b2よりも、下方の位置にてコネクタピン8がハウジング310に固定されている。
 そのため、引出ピン8dと可動ピン8bとを接続する連結ピン8cが変形可能な構成となり、可動ピン8bがさらに変形しやすい構成となるとともに、変形した可動ピン8bが、ハウジング310の下端から突出しにくい構成となる。すなわち、可動ピン8bを弾性変形しやすくするとともに、可動ピン8bがハウジング310から突出する可能性を低減することができる。それにより、基板7の挿入を効率よく行うことができるとともに、可動ピン8bが放熱板1などのサーマルヘッドX4を構成する他の部品に接触する可能性を低減することができる。
 <第5の実施形態>
 図13,14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412がサーマルヘッドX1の被覆部材12と異なっており、その他の点は、サーマルヘッドX1と同一である。
 被覆部材412は、第1被覆部材412aと第2被覆部材412bとを有している。第1被覆部材412aは、固定ピン8a側に設けられており、接続端子2、および固定ピン8aが外部に露出しないように設けられている。第2被覆部材412bは、可動ピン8b側に設けられており、可動ピン8bの一部が露出するように設けられている。第1被覆部材412aおよび第2被覆部材412bが設けられていることから、ヘッド基体3とコネクタ31との接合強度を高めることができる。
 第1被覆部材412aおよび第2被覆部材412bは、エポキシ系の熱硬化樹脂、あるいは紫外線硬化樹脂により形成することができる。第1被覆部材412aおよび第2被覆部材412bは、同じ材料により形成してもよく、別材料により形成してもよい。
 ここで、図6に示すサーマルヘッドX1は、固定ピン8aが導電性接着剤23により接続端子2に電気的および機械的に接続されており、固定ピン8aと接続端子2との接合は強固なものとなっている。これに対して、可動ピン8bは、接触部8b2により基板7と接触しているのみであり、固定ピン8aに比べると、基板7との接合強度は低くなる。
 また、コネクタピン8は、サーマルヘッドX1の駆動時に生じる熱により、ハウジング10が熱膨張してコネクタピン8が変形を生じる場合がある。その際に、導電性接着剤23にて固定ピン8aが接続端子2に固定されているため、可動ピン8bが、変形の生じやすい構成となる。それにより、可動ピン8bの周囲に位置する被覆部材12に剥離が生じる場合がある
 これに対して、被覆部材412は、固定ピン8aを覆うるとともに、可動ピン8bの一部を覆い残部が露出した状態で配置されている。そのため、ハウジング10およびコネクタピン8に熱膨張が生じた場合においても、可動ピン8bの自由度を確保することができ、樹脂による拘束力を小さくすることができる。それにより、可動ピン8bの周囲に位置する第2被覆部材412bに応力が生じにくい構成となる。
 その結果、可動ピン8bの周囲に位置する第2被覆部材412が剥離を生じる可能性を低減することができ、コネクタ31の接合強度を確保することができる。そのため、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。
 また、可動ピン8bは、可動部8b1と、接触部8b2と、第1延伸部8b3と、第2延伸部8b4とを有しており、第1被覆部材412aが固定ピン8aを覆うとともに、第2被覆部材412bが可動ピン8bの一部が露出するように設けられ、第1延伸部8b3が第2被覆部材412bから露出されている。それにより、コネクタピン8に伸びる変形が生じても、第1延伸部8b3が変形することにより、コネクタピン8に生じた伸びを緩和することができる。
 すなわち、コネクタピン8の伸びは、連結ピン8cを介して固定ピン8aから可動ピン8bに伝わることとなるが、第1延伸部8b3がコネクタピン8の伸びを緩衝する部位として機能し、可動ピン8bの周囲に位置する第2被覆部材412bに応力が生じ難くなる。その結果、第2被覆部材412bに剥離が生じる可能性を低減することができる。
 また、第2被覆部材412bが接触部8b2を覆うように設けられている。それにより、第2被覆部材412bが基板7と接触部8b2とを接合するように機能する。その結果、接触部8b2が露出しない構成となり、基板7とコネクタ31との接合強度を向上させることができる。
 また、連結ピン8cは、固定ピン8a側が第1被覆部材412aにより被覆されており、可動ピン8b側が第2被覆部材412bから露出している。そのため、第2被覆部材412bから露出した可動ピン8b側に位置する連結ピン8cが自由に変形できることとなる。その結果、連結ピン8cがコネクタピン8の伸びを緩和するように変形することができる。それゆえ、可動ピン8bの接触部8b2の周囲に配置された第2被覆部材412bに応力が生じにくくなり、第2被覆部材412bに剥離が生じる可能性を低減することができる。
 なお、連結ピン8cの固定ピン8a側とは、連結ピン8cのうち固定ピン8aが接続される端部から、連結ピン8cの延びる方向の長さの15~25%の領域を示し、連結ピン8cの可動ピン8b側とは、連結ピン8cのうち可動ピン8bが接続される端部から、連結ピン8cの延びる方向の長さの15~25%の領域を示す。
 また、第1被覆部材412aが、固定ピン8aあるいは接触部8b2を封止することが好ましい。第1被覆部材412aが、固定ピン8aあるいは接触部8b2を封止することにより、固定ピン8aの封止性を高めることができ、接触部8b2の接合強度を向上させることができる。
 <第6の実施形態>
 図15を用いてサーマルヘッドX6について説明する。サーマルヘッドX6は、被覆部材512がサーマルヘッドX1の被覆部材12と異なっており、その他の点は、サーマルヘッドX1と同一である。
 サーマルヘッドX6は、被覆部材512が第1被覆部材512aと第2被覆部材512bとを備えている。第1被覆部材512aは、固定ピン8a上に設けられており、第2被覆部材512bは、可動ピン8b上に設けられている。第1被覆部材512aは、図15(a)に示すように、固定ピン8aを封止するように設けられている。第2被覆部材512bは、図15(b)に示すように、可動ピン8bを封止するように設けられている。そして、第2被覆部材512bの硬度が第1被覆部材512aの硬度よりも小さくなっている。
 第1被覆部材512aは、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂により形成することができ、ショアD硬度でD80~100であることが好ましい。また、熱膨張係数は常温で10~20ppmであることが好ましい。
 第2被覆部材512bは、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂により形成することができ、ショアD硬度でD60~80であることが好ましい。また、熱膨張係数は常温で60~100ppmであることが好ましい。
 なお、第1被覆部材512aおよび第2被覆部材512bの硬度は、例えば、JIS K 6253のデュロメータ(タイプD)により測定することができる。例えば、デュロメータを第1被覆部材512aの任意の3点にてそれぞれ測定し、その平均値をとって第1被覆部材512aの硬度とすることができる。なお、第2被覆部材512bについても同様である。また、デュロメータではなく、ショア硬度計等を用いて測定してもよい。
 サーマルヘッドX6は、第2被覆部材512bの硬度が、第1被覆部材512aの硬度よりも小さい構成を有している。そのため、コネクタピン8に熱膨張が生じた場合においても、可動ピン8bの周囲に位置する第2被覆部材512bの硬度が小さいことから、可動ピン8bの変形に対して第2被覆部材512bが追従することができる。
 その結果、第2被覆部材512bの内部に生じる応力を緩和することができ、第2被覆部材512bに剥離が生じる可能性を低減することができ、コネクタ31の接合強度を確保することができる。そのため、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。
 また、第2被覆部材512bの熱膨張係数が、第2被覆部材512aの熱膨張係数よりも大きいことが好ましい。それにより、第2被覆部材512aが可動ピン8bの変形に追従しやすくなる。その結果、コネクタピン8の伸びに対して生じる第2被覆部材512bの内部に生じる応力を緩和することができる。
 なお、必ずしも第2被覆部材512bの熱膨張係数が、第2被覆部材512aの熱膨張係数よりも大きくなくてもよい。
 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~X6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~X6を組み合わせてもよい。
 サーマルヘッドX1~X6では、コネクタ31が、配列方向の中央部に配置された例を示したが、配列方向の両端部に設けてもよい。
 また、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、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。
 また、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。
 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。さらに、発熱部9を基板の端面に形成する端面ヘッドに本技術を用いてもよい。
 なお、被覆部材12を、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29を印刷する際に、被覆部材12が形成される領域にも印刷して、ハードコート29と被覆部材12とを同時に形成してもよい。
 X1~X6 サーマルヘッド
 Z1 サーマルプリンタ
 1 放熱体
 2 接続端子
 3 ヘッド基体
 4 グランド電極
 7 基板
 8 コネクタピン
  8a 固定ピン
  8b 可動ピン
   8b1 可動部
   8b2 接触部
   8b3 第1延伸部
   8b4 第2延伸部
  8c 連結ピン
  8d 引出ピン
 9 発熱部
 10 ハウジング
  10a 上壁
  10b 下壁
  10c 側壁
  10d 前壁
  10e 支持部
  10f 位置決め部
  10g 突出部
 11 駆動IC
 12 被覆部材
 13 蓄熱層
 15 電気抵抗層
 17 共通電極
 19 個別電極
 21 IC-コネクタ接続電極
 23 導電性接着剤
 25 保護層
 26 IC-IC接続電極
 27 被覆層
 29 ハードコート

Claims (15)

  1.  基板と、
     該基板上に設けられた発熱部と、
     前記基板上に設けられ、前記発熱部に電気的に接続された電極と、
     該電極に電気的に接続された固定ピン、該固定ピンとともに前記基板を挟持する可動ピン、および、前記固定ピンと前記可動ピンとを連結する連結ピンを有するコネクタと、を備え、
     前記可動ピンは、屈曲または湾曲した可動部と、前記基板と接触する接触部とを有しており、
     前記可動ピンは、前記固定ピンよりも前記連結ピンから突出して設けられており、
     前記接触部が、前記固定ピンの先端よりも前記連結ピン側に位置することを特徴とするサーマルヘッド。
  2.  前記固定ピンは、前記連結ピン側に厚肉部を有する、請求項1に記載のサーマルヘッド。
  3.  前記固定ピンは、前記連結ピンに向けて厚みが大きくなる傾斜領域を有する、請求項1または2に記載のサーマルヘッド。
  4.  前記コネクタは、ハウジングをさらに備え、
     前記連結ピンの一部が前記ハウジングに接合されている、請求項1~3のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
  5.  前記コネクタは、ハウジングをさらに備え、
     前記固定ピンの上端は、前記ハウジングの最も高い部位よりも下方に位置する、請求項1~4のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
  6.  前記コネクタは、前記連結ピンから引き出された引出ピンをさらに備え、
     該引出ピンの一部が、前記接触部よりも下方の位置にて前記ハウジングに接合されている、請求項4または5に記載のサーマルヘッド。
  7.  前記可動ピンは、前記連結ピンから前記基板側へ延び、前記可動部と接続された第1延伸部と、前記可動部から前記連結ピン側へ延び、前記接触部と接続された第2延伸部と、を有する、請求項1~6のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
  8.  前記固定ピンおよび前記可動ピン上に設けられた被覆部材をさらに備え、
     該被覆部材は、前記固定ピンを覆うとともに、前記可動ピンの一部を覆い残部が露出した状態で配置されている、請求項1~6のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
  9.  前記固定ピンおよび前記可動ピン上に設けられた被覆部材をさらに備え、
     該被覆部材は、前記固定ピンを覆うとともに、前記可動ピンの一部を覆い残部が露出した状態で配置されており、
     前記第1延伸部が、前記被覆部材から露出されている、請求項7に記載のサーマルヘッド。
  10.  前記接触部が前記被覆部材により覆われている、請求項8または9に記載のサーマルヘッド。
  11.  前記連結ピンは、前記固定ピン側が前記被覆部材により覆われており、前記可動ピン側が前記被覆部材から露出している、請求項8~10のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
  12.  前記被覆部材は、前記固定ピン側に設けられた第1被覆部材と、前記可動ピン側に設けられた第2被覆部材とを有し、
     前記第2被覆部材の硬度が、前記第1被覆部材の硬度よりも低い、請求項8~11のいずれかに記載のサーマルヘッド。
  13.  前記固定ピン上に設けられた第1被覆部材と、
     前記可動ピン上に設けられた第2被覆部材と、をさらに備え、
     前記第2被覆部材の硬度が、前記第1被覆部材の硬度よりも低い、請求項1~7のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
  14.  請求項1~13のうちいずれか一項に記載のサーマルヘッドと、
     前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、
     前記発熱部上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラと、を備えることを特徴とするサーマルプリンタ。
  15.  基板と、
     該基板上に設けられた発熱部と、
     前記基板上に設けられ、前記発熱部に電気的に接続された電極と、
     該電極に電気的に接続された固定ピン、該固定ピンとともに前記基板を挟持する可動ピン、および、前記固定ピンと前記可動ピンとを連結する連結ピンを有するコネクタと、を備え、
     前記可動ピンは、屈曲または湾曲した可動部と、前記基板と接触する接触部とを有しており、
     前記可動ピンは、前記固定ピンよりも前記連結ピンから突出して設けられており、
     前記接触部が、前記突出ピンの先端よりも前記連結ピン側に位置するサーマルヘッドの製造方法において、
     前記可動ピンを下方に押圧しながら、前記基板を前記固定ピンと前記可動ピンとの間に挿入し、下方に向けた押圧力を解除することにより、前記電極と前記固定ピンとを電気的に接続することを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。
     
     
     
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6218983U (ja) * 1985-07-18 1987-02-04
JP2005313472A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Rohm Co Ltd サーマルプリントヘッド装置
JP2014035795A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Kyocera Connector Products Corp コネクタ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY105824A (en) * 1989-07-10 1995-01-30 Whitaker Corp Printed circuit board edge connector
US5259767A (en) 1992-07-10 1993-11-09 Teledyne Kinetics Connector for a plated or soldered hole
DE69624704T2 (de) * 1995-07-31 2003-04-03 Rohm Co Ltd Thermischer druckkopfstecker
JP2006076067A (ja) * 2004-09-08 2006-03-23 Seiko Epson Corp 液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器
US8922610B2 (en) * 2011-06-24 2014-12-30 Kyocera Corporation Thermal head and thermal printer provided with same
CN103874583B (zh) * 2011-10-19 2016-01-20 京瓷株式会社 热敏头及热敏打印机
WO2015098423A1 (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 京セラ株式会社 サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6218983U (ja) * 1985-07-18 1987-02-04
JP2005313472A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Rohm Co Ltd サーマルプリントヘッド装置
JP2014035795A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Kyocera Connector Products Corp コネクタ

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