(57)【要約】【課題】設計の自由度が高く、低コストであるとともに、ドライバーＩＣと各配線との接続部でショートが生じ難く、各発熱素子を印刷データに従って確実に発熱させることができるサーマルヘッド及びサーマルプリンターを提供すること。【解決手段】発熱体と、個別電極１１８及びコモン電極と、を有する複数の発熱素子１４５が設けられた第１基板１１０ａと、外部接続端子と、外部接続端子から延出された接続配線１１２ａとが設けられた第２基板１１０ｂと、各基板１１０ａ、１１０ｂに亘って実装されたドライバーＩＣ１２０とを有し、ドライバーＩＣ１２０は、その能動面１２０ｃに設けられた第１バンプ電極１３５ａ及び第２バンプ電極１３５ｂが、それぞれ、個別電極１１８及び接続配線１１２ａに接合されている。【選択図】図８
2012206279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に接続された個別電極およびコモン電極と、を有する発熱素子が、列状に複数配設された第１基板と、
外部接続端子と、前記外部接続端子から延出された接続配線とが設けられ、前記第１基板と隣接して配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とに亘って実装され、前記外部接続端子から入力されたデータに従って各個別電極と各コモン電極との間に通電させるドライバーＩＣとを備え、
前記ドライバーＩＣは、各基板との対向面に、前記個別電極に対応する第１突起電極と、前記接続配線に対応する第２突起電極とを有し、前記第１突起電極が前記個別電極に接合され、前記第２突起電極が前記接続配線に接合されていることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記第１基板が、前記複数の発熱素子の列方向を横切るように分割されてなる複数の小基板によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
前記複数の小基板は、互いに略同一の寸法であることを特徴とする請求項２に記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
前記第１基板及び前記第２基板の各部が設けられた側と反対側に配設され、前記第１基板及び前記第２基板を、その端面同士を突合わせた状態で保持する保持基板を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
【請求項５】
前記第１基板はセラミックス基板であり、前記第２基板は樹脂を含有する基板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のサーマルヘッドと、
前記サーマルヘッドが押圧状態で当接するプラテンと、を備えることを特徴とするサーマルプリンター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッド及びサーマルプリンターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
印刷装置の１つとしてサーマルプリンターが知られている。サーマルプリンターは、発熱素子が直線的に配置されたサーマルヘッドを有している。サーマルヘッドに配置された発熱素子は、通電により選択的に発熱する。そして、この熱エネルギーが感熱紙に含まれる発色剤と選択的に反応することにより、感熱紙上に種々の情報を印刷する。この印刷方式は、感熱発色方式と呼ばれている。
【０００３】
このような感熱発色方式で用いられるサーマルヘッドとしては、例えば、線状の発熱体と、線状の発熱体に接続された多数の個別電極及びコモン電極と、各個別電極と各コモン電極との間に選択的に通電させるドライバーＩＣとを有し、これら各部がヘッド基板上に設けられたものが知られている。このようなサーマルヘッドでは、例えば、ヘッド基板の一方の辺縁部に発熱体が、他方の辺縁部に複数の外部接続端子がそれぞれ設けられ、ヘッド基板の中央付近にドライバーＩＣが配置される。そして、ドライバーＩＣに設けられた電極パッドが、それぞれ、各外部接続端から延出された配線及び各個別電極から延出された配線にワイヤーボンディング等によって接続される。
【０００４】
ところで、サーマルヘッドに用いられるヘッド基板には発熱体が設けられることから、この発熱に耐える耐熱性が求められる。そのため、ヘッド基板としては、一般に、耐熱性に優れたセラミックス基板が用いられる。
しかし、セラミックス基板は、例えば大型基板から所定寸法の基板を複数枚切り出すといった加工が困難であるため、一枚毎に成形・焼成して作製しなければならず、コストがかかる。また、このように加工が困難であることから、仕様を変更する場合、新たに成形型を作製しなければならず、手間やコストがかかるとともに設計の自由度が低いという問題もある。
【０００５】
そこで、ヘッド基板を、発熱素子等が設けられる発熱基板と、ドライバーＩＣと外部接続端子等が設けられる回路基板の２つに分割し、発熱基板としてアルミナセラミックス基板等を用い、回路基板としてガラスエポキシ基板のような、比較的安価で加工性の良い基板を用いたサーマルヘッドが提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。なお、ドライバーＩＣは、発熱基板側に設けられる場合もある。
このようなサーマルヘッドでは、ヘッド基板の一部が、比較的安価で加工性の良いガラスエポキシ基板等によって構成されるため、ヘッド基板全体をセラミックス基板によって構成する場合に比べて、サーマルヘッドの製造効率及び設計の自由度の向上、材料コストの低減を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２００２６号公報
【特許文献２】特開平９−６６６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記サーマルヘッドには次のような問題がある。
すなわち、上記の分割基板を用いるサーマルヘッドでは、いずれも、ドライバーＩＣと配線とがボンディングワイヤーによって接続されるが、ボンディングワイヤーは、保護コートのために供給される樹脂により流されて変形することがあり、その変形量が大きいとボンディングワイヤー同士が接触してショートしてしまう。
【０００８】
ここで、回路基板に実装されたドライバーＩＣを、発熱基板に設けられた配線に接続する場合、もしくは、発熱基板に実装されたドライバーＩＣを、回路基板に設けられた配線に接続する場合、別部材である発熱基板と回路基板との間には隙間があるため、比較的長尺のボンディングワイヤーが用いられ、その分、ワイヤー変形量が大きくなる。特に、前者の場合には、発熱基板に設けられる配線が、非常に微細で本数も多いため、これにボンディングワイヤーを接続すると多数のボンディングワイヤーが互いに近接し、接触し易い状態となる。このため、従来の分割基板を用いるサーマルヘッドでは、樹脂供給に際してボンディングワイヤー同士がショートし易く、発熱素子への通電が確実に行われない可能性が高いという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、設計の自由度が高く、低コストであるとともに、ドライバーＩＣと各配線との接続部でショートが生じ難く、各発熱素子を印刷データに従って確実に発熱させることができるサーマルヘッド及びサーマルプリンターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明のサーマルヘッドは、発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に接続された個別電極およびコモン電極と、を有する発熱素子が、列状に複数配設された第１基板と、外部接続端子と、前記外部接続端子から延出された接続配線とが設けられ、前記第１基板と隣接して配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とに亘って実装され、前記外部接続端子から入力されたデータに従って各個別電極と各コモン電極との間に通電させるドライバーＩＣとを備え、前記ドライバーＩＣは、各基板との対向面に、前記個別電極に対応する第１突起電極と、前記接続配線に対応する第２突起電極とを有し、前記第１突起電極が前記個別電極に接合され、前記第２突起電極が前記接続配線に接合されていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、ヘッド基板が、複数の発熱素子等が設けられる第１基板と、外部接続端子等が設けられる第２基板とからなるため、ヘッド基板の各部（第１基板及び第２基板）を互いに異なる材料で構成することができる。このため、例えば、発熱素子が設けられる第１基板については耐熱性を重視し、第２基板については加工性及びコストを重視して材料を選択することができ、これにより、各発熱素子に対する耐熱性を確保しつつ、サーマルヘッドの製造効率及び設計の自由度の向上、コストの低減を図ることが可能となる。
【００１２】
また、このサーマルヘッドでは、各ドライバーＩＣが、第１突起電極及び第２突起電極を有し、各突起電極が、第１配線及び第２配線に接合されることで電気的に接続されている。ここで、突起電極は、ボンディングワイヤーのような変形によるショートの懸念がないため、この構成によれば、各ドライバーＩＣから出力されるデータ信号を個別電極とコモン電極との間に通電させて、各発熱素子を、印刷データに従って確実に発熱させることが可能となる。
【００１３】
本発明においては、前記第１基板が、前記複数の発熱素子の列方向を横切るように分割されてなる複数の小基板によって構成されていることが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、比較的大型のサーマルヘッドやドット数（発熱素子の数）が異なる各種サーマルヘッドを構成する場合、第１基板を、目的の寸法に合わせて１枚の小基板もしくは複数枚の小基板によって構成することができ、大型の第１基板や寸法の異なる各種第１基板を用意する必要がない。ここで、第１基板に適するセラミックス基板は、技術上の制約から大型基板として製造するのが難しく、また、寸法を変えるには新たに成形型を作製しなければならず、手間やコストがかかる。これに対して、この構成では、大量生産された小基板を組み合わせることによって各種寸法の第１基板を得ることができるため、セラミックス基板を用いながら、大型サーマルヘッドやドット数の異なる各種サーマルヘッドを、低いコストで比較的容易に得ることが可能となる。
【００１５】
本発明においては、前記複数の小基板は、互いに略同一の寸法であることが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、各小基板を、容易に大量生産することができるため、比較的大型のサーマルヘッドやドット数（発熱素子）が異なる各種サーマルヘッドを、より低いコストで容易に得ることが可能となる。
【００１７】
本発明においては、前記第１基板及び前記第２基板の各部が設けられた側と反対側に配設され、前記第１基板及び前記第２基板を、その端面同士を突合わせた状態で保持する保持基板を有することが望ましい。
【００１８】
この構成によれば、ドライバーＩＣが、第１基板と第２基板とに亘って実装された状態を確実に保持することが可能となる。
【００１９】
本発明においては、前記第１基板はセラミックス基板であり、前記第２基板は樹脂を含有する基板であることが望ましい。
【００２０】
この構成によれば、ヘッド基板全体をセラミックスで構成する場合に比べて、各発熱素子に対する耐熱性を確保しつつ、サーマルヘッドの製造効率及び設計の自由度の向上、コストの低減を図ることが可能となる。
【００２１】
本発明のサーマルプリンターは、上述のサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドが押圧状態で当接するプラテンと、を備えることを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、印刷データに従った画像を確実に印刷することができるとともに、低価格なサーマルプリンターを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のサーマルプリンターの外観構成を示す斜視図。
【図２】カバーフレームが開いた状態のプリンター機構部の斜視図。
【図３】カバーフレームが閉じた状態のプリンター機構部の斜視図。
【図４】プリンター機構部の側断面を示す側断面図。
【図５】サーマルヘッドの取付を説明する側面図。
【図６】本発明の第１実施形態に係るサーマルヘッドを示す外観斜視図。
【図７】図６に示すサーマルヘッドのヘッド基板の平面図。
【図８】図６に示すサーマルヘッドの縦断面図。
【図９】本発明の第２実施形態に係るサーマルヘッドを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
以下、図１〜図８を参照しながら、本発明の第１実施形態に係るサーマルプリンター及びサーマルヘッドについて説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
（サーマルプリンターの全体構成について）
本実施形態の印刷装置としてのサーマルプリンターを、図１〜３を参照して説明する。図１は、サーマルプリンターの外観構成を示す斜視図である。図２および図３は、プリンター機構部の外観を示す斜視図であり、図２は、カバーフレームが開いた状態のプリンター機構部の斜視図であり、図３は、カバーフレームが閉じた状態のプリンター機構部の斜視図である。
【００２５】
このサーマルプリンターは、ＰＯＳシステム等に用いられ、レシートやクーポン等を印刷して発行することに適用される。サーマルプリンターは、ロール状の感熱紙を使用して、この感熱紙に情報を印刷する。なお、図１〜図３に示すＸ方向は、印刷される感熱紙の幅方向を示し、Ｚ方向は、サーマルヘッド部での感熱紙の紙送り方向を示し、Ｙ方向は、Ｘ方向およびＺ方向と直交する方向を示す。
【００２６】
図１〜３に示すように、サーマルプリンター１００は、外装ケース部２００と、プリンター機構部３００と、図示しない制御部を有している。
図２および図３に示すプリンター機構部３００は、回路基板等からなる制御部とともに図１に示す外装ケース部２００に収容される。詳しくは、プリンター機構部３００は、樹脂等からなる下ケース２０５に固定され、側面部および後方部は、上ケース２１０に覆われており、そのＹ方向の前方部分は、パネル２１５により覆われている。さらに、プリンター機構部３００の上面は、上部カバー２２０に覆われている。
【００２７】
図２に示すように、プリンター機構部３００は、印刷された感熱紙を切断するための紙カット部２０およびロール状の感熱紙を収納保持するためのロール紙ホルダ３０を備えている。図１に示すパネル２１５の上部にはこの紙カット部２０が配置され、紙カット部２０はカッタカバー２２５で覆われている。このカッタカバー２２５は、図１中矢印Ａ方向にスライドさせて引き出すことができる。
【００２８】
図１に示すように、上ケース２１０の上面のＸ方向の一方の側には、オープンボタン２３０が設けられている。オープンボタン２３０は、図１中矢印Ｂ方向に押し下げられることによって、プリンター機構部３００に設けられたカバーオープンレバー２３５を、支点２４０を中心に回転させることができる。カバーオープンレバー２３５は、図２に示すプリンター機構部３００のカバーフレーム１０のロック機構と係合しており、時計方向に回転されることにより、ロック機構が解除される。さらに、カバーフレーム１０は、上部カバー２２０と結合されている。
【００２９】
そのため、矢印Ｂ方向にオープンボタン２３０を押し下げると、カバーオープンレバー２３５が時計方向に回転されてロック機構が外され、上部カバー２２０が矢印Ｃ方向に開き、ロール紙ホルダ３０が露出する。すなわち、この状態が、図２に示すプリンター機構部３００のカバーフレーム１０が開いた状態である。このようにすることにより、ロール状の感熱紙のセットもしくは取り出しができる。
【００３０】
なお、本実施形態で使用する感熱紙は、発色剤がバインダ等により保持されている発色層からなる印刷面を有し、この印刷面を外面に順次積層され構成されているロール状の感熱紙である。以降、このロール状の感熱紙をロール紙と呼ぶ。
【００３１】
（プリンター機構部について）
次いで、プリンター機構部の詳細を図２〜５を参照して説明する。図４は、プリンター機構部の側断面を示す側断面図である。図５はサーマルヘッドの取付を説明する側面図であり、（ａ）はサーマルヘッドが本体フレームに取り付けられた状態を示す部分側面図、（ｂ）はサーマルヘッドを本体フレームに取り付ける過程を示す部分側面図である。なお、図４および図５に示すＹ方向およびＺ方向は、図１〜３に示すＹ方向およびＺ方向と同一方向である。
図２〜４に示すように、プリンター機構部３００は、本体フレーム６０とカバーフレーム１０と、ロール紙ホルダ３０と、紙カット部２０と、印刷部７０と、を備えている。
【００３２】
図２に示すように、本体フレーム６０は、板金等からなり、Ｚ方向上方およびＹ方向前方に開口を有する略箱型に形成されている。カバーフレーム１０は、本体フレーム６０の上部後方に設けられている。カバーフレーム１０は、本体フレーム６０の後部両側の上端部に設けられた支軸６８を中心として開閉自在に取り付けられている。カバーフレーム１０には、カバーフレーム１０を閉じた際にロール紙との接触を避けるための円弧状の蓋部１５が設けられている。また、本プリンターの設置角度を変える場合、すなわち、例えば縦置きにする場合、この蓋部１５は、ロール紙を受ける保持部材としても機能する。
【００３３】
図２に示すように、ロール紙ホルダ３０は、本体フレーム６０の略箱状に形成された内部の後方に、上記カバーフレーム１０に覆われて設けられている。ロール紙ホルダ３０は、樹脂等により形成され、中央部にロール紙の最大径に相当する略円弧状のくぼみを有し、本体フレーム６０の底部に、略円弧状のくぼみの側面開口が本体フレーム６０の両側面側に向くように取り付けられている。本体フレーム６０の内側の両側面部分は、ロール紙の側面ガイド部として機能する。そのため、ロール紙は、側面を本体フレーム６０の内側の両側面部分に幅方向の動きを規制され、ロール紙ホルダ３０の略円弧状のくぼみに回転自在に保持される。
【００３４】
図３に示すように、紙カット部２０は、本体フレーム６０の前方すなわちカバーフレーム１０の支軸６８とは相対する位置に設けられている。紙カット部２０は、可動刃２１およびその駆動手段が収納されている。可動刃２１は駆動手段により、支点２２を中心に矢印Ｅ方向に回動する。図４に示すように、この可動刃２１とハサミ状に交叉する固定刃２４は、紙カット部２０に対向するようにカバーフレーム１０に配置される。
【００３５】
この固定刃２４と可動刃２１との隙間は感熱紙が通過する紙出口Ｇに連結している。そのため、駆動手段により回動される可動刃２１の刃部と固定刃２４の刃部とがハサミ状に交叉することによって、感熱紙は紙出口Ｇ近傍でカットされる。なお、固定刃２４の上部には、固定刃カバー２５が設けられている。また、感熱紙を切断しない時は、可動刃２１は紙カット部２０の内部に収納されており、可動刃２１の刃部は露出しない。
【００３６】
図４に示すように、印刷部７０は、ロール紙ホルダ３０を始点として紙カット部２０の紙出口Ｇを終点とする感熱紙Ｓの搬送経路Ｄ上の紙カット部２０側に設けられている。図４および図５に示すように、印刷部７０は、プラテン７１とサーマルヘッド１とヘッド保持機構７７とを備えている。サーマルヘッド１は、両側面にヘッド支持軸１０２が設けられている。このサーマルヘッド１の詳細については後述する。ヘッド保持機構７７は、本体フレーム６０に形成された溝部としての切り欠き部６２とヘッド押圧板７２とヘッド押圧板７２に取り付けられるバネ７５とから構成されている。
【００３７】
図５（ｂ）に示すように、切り欠き部６２は、本体フレーム６０の上方に開口を有し、プラテン７１側に溝６２ａが形成され、溝６２ａと対向する位置の上下に溝６２ｂ，６２ｃが形成されている。サーマルヘッド１は、ヘッド支持軸１０２が本体フレーム６０の切り欠き部６２に挿入され、ヘッド支持軸１０２が切り欠き部６２の溝６２ａに係合することによって、本体フレーム６０に取り付けられる。ヘッド押圧板７２は、上下に曲げ部７２ｂ，７２ｃが形成され、圧縮コイルバネであるバネ７５が固定されている。このヘッド押圧板７２は、切り欠き部６２に挿入され、曲げ部７２ｂ，７２ｃがそれぞれ切り欠き部６２の溝６２ｂ，６２ｃに係合する。
【００３８】
このようにすることによって、サーマルヘッド１とヘッド押圧板７２とは、切り欠き部６２の両側に、互いに略平行状態で支持される。ヘッド押圧板７２に固定されるバネ７５は、サーマルヘッド１の背面に当接する。このバネ７５によりサーマルヘッド１はプラテン７１方向に付勢される。
【００３９】
上述のヘッド保持機構７７は、ヘッド押圧板７２に固定されたバネ７５をサーマルヘッド１の背面からずらすことによって、切り欠き部６２から取り外すことができる。サーマルヘッド１もバネ７５からの付勢力がなくなることによって、切り欠き部６２から取り外すことができる。このようにして、サーマルヘッド１は本体フレーム６０に対して、着脱可能に支持される。
【００４０】
図２に示すように、プラテン７１は、ゴム等の弾性部材により円筒形のローラ状に形成され、プラテン軸受７３を介してカバーフレーム１０に回転可能に支持されている。プラテン７１の一方の軸には、プラテン歯車７４が圧入されている。本体フレーム６０には、溝部６４が設けられており、カバーフレーム１０を閉じると、プラテン７１が、サーマルヘッド１の案内斜面部１０４（図４参照）に案内された後、プラテン軸受７３が溝部６４と当接する。さらに、サーマルヘッド１によるプラテン７１への加圧力で、カバーフレーム１０には下向きの力が作用し、プラテン７１の位置が定められる。
【００４１】
以上の構成により、図５（ａ）に示すように、プラテン７１は、感熱紙Ｓの内面Ｓ２の側から感熱紙Ｓをサーマルヘッド１の方向に押圧し、プラテン７１と対向するサーマルヘッド１は、感熱紙Ｓの外面Ｓ１の側から感熱紙Ｓをプラテン７１の方向に押圧して、感熱紙Ｓを挟持する。なお、このとき感熱紙Ｓの外面Ｓ１の表面に、前述の発色層が形成されている。
【００４２】
また、図２に示すように、本体フレーム６０の側面には、プラテン７１を回転駆動させるための紙送りモータ６６と紙送り伝達歯車６７とが設けられている。上述のように、プラテン７１が本体フレーム６０の溝部６４に位置決めされることによって、プラテン歯車７４と紙送り伝達歯車６７とが噛み合い、紙送りモータ６６からの動力がプラテン７１へ伝達される。
【００４３】
上述の構造を有するサーマルプリンター１００は、上部カバー２２０と連結するカバーフレーム１０を開き感熱紙Ｓからなるロール紙Ｒをセットして、感熱紙Ｓを紙出口Ｇまで引き出し、上部カバー２２０と連結するカバーフレーム１０を閉じることによって、感熱紙Ｓはプラテン７１とサーマルヘッド１との間にセットされる。そして、紙送りモータ６６を起動しプラテン７１を回転させて感熱紙Ｓを送りながら、サーマルヘッド１の直線状に配置された発熱素子に選択的に通電して発熱素子を発熱させることによって、感熱紙Ｓに所定の情報を印刷することができる。
【００４４】
（サーマルヘッドについて）
次いで、サーマルヘッド１について、図６〜図８を参照して説明する。図６は、サーマルヘッドの外観斜視図である。図７は、サーマルヘッドのヘッド基板の平面図であり、（ａ）はヘッド基板全体図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。図８は、サーマルヘッドの縦断面図であり、（ａ）は個別電極近傍、（ｂ）はコモン配線近傍の断面図である。なお、図６および図７に示すＸ方向およびＺ方向は、図１〜３に示すＸ方向およびＺ方向と同一方向であり、図８に示すＹ方向およびＺ方向は、図１〜３に示すＹ方向およびＺ方向と同一方向である。
【００４５】
図６に示すように、サーマルヘッド１は、放熱板１０６とヘッド支持軸１０２と基板としてのヘッド基板１１０とドライバーＩＣ１２０とＦＰＣ１０８とを有している。
ヘッド基板１１０は、発熱素子１４５やドライバーＩＣ１２０等を支持するものであり、第１基板１１０ａ及び第２基板１１０ｂと、これら基板１１０ａ、１１０ｂを保持する保持基板１１０ｃからなる。本発明では、これら基板１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃと、第１基板１１０ａ及び第２基板１１０ｂに配設される各部の構成に特徴がある。これについては、後に詳述する。
【００４６】
放熱板１０６は、アルミニウム等の引き抜き材で形成され、ヘッド基板１１０が放熱板１０６の係止面１０６ａに両面粘着テープ等で貼り付けられている。
【００４７】
放熱板１０６のヘッド基板１１０のＺ方向上方には、案内斜面部１０４が放熱板１０６の長手方向にわたって形成されている。この案内斜面部１０４は、図４に示すカバーフレーム１０を閉じる際に、プラテン７１を滑動させて所定の位置まで案内する。この際、案内斜面部１０４の傾斜は、プラテン７１がヘッド基板１１０と衝突しないような所定の角度を有している。また、案内斜面部１０４の斜面は、この案内斜面部１０４に近接して付設されたヘッド基板１１０と略同じ高さになるように設定されている。ヘッド支持軸１０２は円柱状の丸ピンであり、放熱板１０６の左右の側面部に設けられた穴部に圧入されている。
【００４８】
次に、ヘッド基板１１０及びヘッド基板１１０上に配設される各部の構成について、図７及び図８を参照して説明する。
図７及び図８に示すように、ヘッド基板１１０は、第１基板１１０ａ及び第２基板１１０ｂと、これら基板１１０ａ、１１０ｂを保持する保持基板１１０ｃからなる。
保持基板１１０ｃは、第１基板１１０ａと第２基板１１０ｂの各平面形状を合わせた平面形状をなす板体である。この保持基板１１０ｃとしては、特に限定されないが、例えばアルミニウム板や鉄板等の金属板を用いるのが望ましい。これにより、保持基板１１０ｃが、発熱体（発熱抵抗体）１４０で生じた熱を放熱する放熱板としても機能する。
【００４９】
第１基板１１０ａ及び第２基板１１０ｂは、いずれも長矩形形状を呈しており、一側方の端面同士を対峙させた状態で、保持基板１１０ｃ上に接着剤等によって保持されている。
【００５０】
さらに、発熱体１４０とヘッド基板１１０の一側縁との間の帯状領域に、コモン配線パターン１１４が配設されている。詳しくは、コモン配線パターン１１４は、第１基板１１０ａに設けられた第１コモン配線パターン１１４ｘと、第２基板１１０ｂに設けられた第２コモン配線パターン１１４ｙと、第１コモン配線パターン１１４ｘおよび第２コモン配線パターン１１４ｙを接続する接続配線１３６（図８（ｂ）参照）と、を含んで構成されている。
【００５１】
第１基板１１０ａには、線状の発熱体１４０と、第１コモン配線パターン１１４ｘと、多数の個別電極（第１配線）１１８と、複数の第１ドライバーＩＣ実装部１２０ａが設けられている。
第１基板１１０ａとしては、発熱体１４０の発熱に対して耐熱性を有する基板が用いられる。そのような基板としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、炭化ケイ素等よりなるセラミックス基板、石英ガラス、ソーダガラス、結晶性ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等よりなるガラス基板等が挙げられる。
【００５２】
このうち、セラミックス基板を用いることにより、耐熱性に優れた第１基板１１０ａを得ることができる。一方、ガラス基板は、表面平坦性が高いため、その表面に発熱体１４０や各電極１１４ａ、１１８を高密度に精度良く形成することができるとともに、一枚の大型ガラス基板から多数のガラス基板（第１基板１１０ａ）を切り出すことができるため、第１基板１１０ａを生産性良く得られるという利点がある。
【００５３】
線状の発熱体１４０は、第１基板１１０ａの第２基板１１０ｂ側と反対側の辺縁部に設けられている。この辺縁部は、プラテン７１との接点近傍となる領域であり、第１基板１１０ａとプラテン７１との間に挟持された感熱紙Ｓが、該領域に押圧されつつＺ方向に搬送される。
発熱体１４０は、通電によってジュール熱を効率良く発生する発熱抵抗体よりなる。そのような発熱抵抗体としては、鉄−クロム−アルミ系金属、ニッケル−クロム系金属、白金、モリブデン、タンタル等の高融点金属発熱体、炭化珪素、モリブデン−シリサイド、カーボン等の非金属発熱体等が挙げられる。
【００５４】
第１コモン配線パターン１１４ｘは、発熱体１４０と第１基板１１０ａの一側縁との間の帯状領域に配設され、一端が第１ドライバーＩＣ実装部１２０ａにまで延在している。該一端には、第１コモン配線パターン１１４ｘ用の電極パッドを設けることとしてもよい。また、第１コモン配線パターン１１４ｘには、複数のコモン電極１１４ａが接続されている。各コモン電極１１４ａは、発熱体１４０の長手方向を横切るように該発熱体１４０上に配設されている。
【００５５】
多数の個別電極１１８は、各コモン電極１１４ａ同士の間の領域に、発熱体１４０の長手方向を横切るように配設されている。すなわち、このサーマルヘッド１では、発熱体１４０上に、各コモン電極１１４ａと各個別電極１１８とが交互に設けられており、発熱体１４０の各電極１１４ａ、１１８同士の間が、通電によって選択的に発熱する各発熱素子１４５として機能する。
【００５６】
各第１ドライバーＩＣ実装部１２０ａは、各ドライバーＩＣ１２０の一方の半体が実装される領域であり、第１基板１１０ａの第２基板１１０ｂ側の辺縁部に、所定の間隔を空けて並設されている。各第１ドライバーＩＣ実装部１２０ａには、それぞれ、各個別電極１１８の端子となる第１電極パッド（第１配線の端部）１１５が辺縁に沿って列状に配設されている。なお、本実施形態では、５つの第１ドライバーＩＣ実装部１２０ａが設けられ、各第１ドライバーＩＣ実装部１２０ａに、それぞれ、個別電極１１８の全本数の１／５に相当する数の第１電極パッド１１５が設けられている。
【００５７】
一方、第２基板１１０ｂには、複数の外部接続端子１１２及び各外部接続端子１１２から延出された複数の接続配線（第２配線）１１２ａと、第２コモン配線パターン１１４ｙと、複数の第２ドライバーＩＣ実装部１２０ｂが設けられている。
ここで、第２基板１１０ｂには、発熱体１４０が設けられないため、耐熱性よりも加工性や価格を重視して材料を選択することができ、これにより、サーマルヘッド１の製造効率及び設計の自由度の向上及びコストの低減を図ることができる。そのような材料としては、例えば、各種樹脂やガラスエポキシ材のような樹脂を含有する複合材料等が挙げられる。
【００５８】
各外部接続端子１１２は、第２基板１１０ｂの第１基板１１０ａ側と反対側の辺縁部に並設され、ＦＰＣ１０８の出力端子が接続されている。ＦＰＣ１０８の入力端子は、サーマルプリンター１００の各部の動作を制御する制御部に接続されており、制御部からの印刷データ等の入力信号や駆動電流等が、このＦＰＣ１０８を介して各外部接続端子１１２に入力されるようになっている。
【００５９】
第２コモン配線パターン１１４ｙは、第２基板１１０ｂの一側縁に配設され、一端が第２ドライバーＩＣ実装部１２０ｂにまで延在している。該一端には、第２コモン配線パターン１１４ｙ用の電極パッドを設けることとしてもよい。
【００６０】
各第２ドライバーＩＣ実装部１２０ｂは、各ドライバーＩＣ１２０の他方の半体が実装される領域であり、第２基板１１０ｂの第１基板１１０ａ側の辺縁部に、所定の間隔を空けて並設されている。各第２ドライバーＩＣ実装部１２０ｂには、それぞれ、各接続配線１１２ａの端子となる第２電極パッド（第２配線の端部）１１６が辺縁に沿って列状に配設されている。
【００６１】
また、図８（ａ）に示すように、第１基板１１０ａ及び第２基板１１０ｂには、各基板１１０ａ、１１０ｂ間を跨ぐようにドライバーＩＣ１２０が実装されている。すなわち、第１基板１１０ａには、図７（ｂ）に示す各第１ドライバーＩＣ実装部１２０ａに各ドライバーＩＣ１２０の一方の半体が実装され、第２基板１１０ｂには、図７（ｂ）に示す各第２ドライバーＩＣ実装部１２０ｂに各ドライバーＩＣ１２０の他方の半体が実装されている。
【００６２】
各ドライバーＩＣ１２０は、例えば半導体チップとしてのシリコン基板上に適宜サーマルヘッド１の駆動回路等を形成してなるＩＣチップであり、制御部からの印刷データに従って、各個別電極１１８と各コモン電極１１４ａとの間に選択的に通電させる。
【００６３】
各ドライバーＩＣ１２０には、その能動面（各基板１１０ａ、１１０ｂとの対向面）１２０ｃ上に、複数の第１バンプ電極（第１突起電極）１３５ａ及び第２バンプ電極（第２突起電極）１３５ｂが、一方の辺縁及び他方の辺縁に沿って、それぞれ列状に配設されている。各第１バンプ電極１３５ａ及び各第２バンプ電極１３５ｂは、能動面１２０ｃから突出した突起状の電極であり、各第１電極パッド１１５及び各第２電極パッド１１６にそれぞれ接合され、電気的に接続されている。
【００６４】
さらに、図８（ｂ）に示すように、ドライバーＩＣ１２０の能動面１２０ｃ上に、不図示の配線層とは絶縁された状態で、ドライバーＩＣ１２０を横切って第１コモン配線パターン１１４ｘおよび第２コモン配線パターン１１４ｙを接続する接続配線１３６が設けられている。さらに、接続配線１３６の両端にはバンプ電極１３５ｘ、１３５ｙが設けられている。バンプ電極１３５ｘは第１コモン配線パターン１１４ｘと接合され、バンプ電極１３５ｙは第２コモン配線パターン１１４ｙと接合されている。これにより、接続配線１３６を介して第１コモン配線パターン１１４ｘおよび第２コモン配線パターン１１４ｙが電気的に接続され、コモン配線パターン１１４を形成している。
【００６５】
このサーマルヘッド１では、制御部から出力された印刷データや駆動電流が、ＦＰＣ１０８及び各接続配線１１２ａを介してドライバーＩＣ１２０に入力されると、ドライバーＩＣ１２０は、印刷データに従って、各個別電極１１８と各コモン電極１１４ａとの間に選択的に通電させる。これにより、各個別電極１１８と各コモン電極１１４ａとの間（各発熱素子１４５）が選択的に発熱し、感熱紙Ｓの該発熱素子１４５に対応する領域が、熱エネルギーによって発色する。
一方、個別電極１１８とコモン電極１１４ａとの間の通電が休止状態に切り替わると、この個別電極１１８とコモン電極１１４ａに対応する発熱素子１４５の発熱が止まる。そして、発熱素子１４５に残った熱は速やかに放熱板１０６に放熱される。
【００６６】
以上のような構成のサーマルヘッド１によれば、ヘッド基板１１０が、複数の発熱素子１４５等が設けられる第１基板１１０ａと、外部接続端子１１２等が設けられる第２基板１１０ｂとからなるため、ヘッド基板１１０の各部（第１基板１１０ａ及び第２基板１１０ｂ）を互いに異なる材料で構成することができる。このため、例えば、発熱素子１４５が設けられる第１基板１１０ａについては耐熱性を重視し、第２基板１１０ｂについては加工性及びコストを重視して材料を選択することができ、これにより、各発熱素子１４５に対する耐熱性を確保しつつ、サーマルヘッド１の製造効率及び設計の自由度の向上、コストの低減を図ることが可能となる。
【００６７】
具体的には、例えば第１基板１１０ａとしてセラミックス基板を用い、第２基板１１０ｂとして樹脂を含有する基板を用いた場合には、セラミックス基板が耐熱性に優れ、樹脂が加工性に優れるため、ヘッド基板１１０全体をセラミックスで構成する場合に比べて、発熱体１４０に対する耐熱性を確実に確保して、サーマルヘッド１の製造効率及び設計の自由度の向上、コストの低減を確実に図ることが可能となる。
【００６８】
また、このサーマルヘッド１では、各ドライバーＩＣ１２０が、第１バンプ電極１３５ａ及び第２バンプ電極１３５ｂを有し、各突起電極１３５ａ、１３５ｂが、個別電極１１８及び接続配線１１２ａに接合されることで電気的に接続されている。ここで、突起電極は、ボンディングワイヤーのような変形によるショートの懸念がないため、この構成によれば、各ドライバーＩＣ１２０から出力されるデータ信号を個別電極１１８とコモン電極１１４ａとの間に確実に印加して、各発熱素子１４５を、印刷データに従って確実に発熱させることが可能となる。
【００６９】
したがって、以上のようなサーマルヘッド１を備えるサーマルプリンター１００によれば、印刷データに従った画像を確実に印刷することが可能となり、また、サーマルプリンターの価格を低減することが可能となる。
【００７０】
なお、本実施形態では、第１コモン配線パターン１１４ｘと第２コモン配線パターン１１４ｙとをドライバーＩＣ１２０に設けた接続配線１３６で接続することとしたが、接続方法はこれに限らない。例えば、第１コモン配線パターン１１４ｘと第２コモン配線パターン１１４ｙとをＦＰＣケーブルやＦＦＣケーブル、銅テープなどの導電性テープを貼り付けて導通させることとしてもよい。また、銀ペーストなどの導電性接着剤を用いて導通させることとしても構わない。
【００７１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るサーマルヘッド及びサーマルプリンターについて説明する。
図９は、本発明の第２実施形態に係るサーマルヘッドを示す平面図である。
第２実施形態のサーマルプリンターが備えるサーマルヘッド１は、第１基板１１０ａが、複数枚の小基板１１０ｄによって構成されている以外は、前記第１実施形態と同様の構成とされている。なお、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７２】
図９に示すように、本実施形態では、サーマルヘッドのヘッド基板１１０が、第１基板１１０ａ及び第２基板１１０ｂと、これら基板１１０ａ、１１０ｂを保持する保持基板１１０ｃからなり、このうち第１基板１１０ａは、発熱体１４０の延在方向を横切るように分断されてなる複数枚の小基板１１０ｄによって構成されている。
第２基板１１０ｂ、第２基板１１０ｂ上に設けられる各部及び保持基板１１０ｃは、前記第１実施形態と同様の構成とされている。
【００７３】
第１基板１１０ａを構成する複数枚の小基板１１０ｄは、それぞれ、同一寸法の長矩形形状をなし、その上に、発熱体１４０、コモン配線パターン１１４、多数の個別電極１１８、第１ドライバーＩＣ実装部１２０ａが設けられている。ここで、各小基板１１０ｄにおいて、発熱素子１４５、コモン電極１１４ａ、個別電極１１８、第１電極パッド１１５は、それぞれ、１個のドライバーＩＣ１２０に設けられた各第１バンプ電極１３５ａの数に相当する数で設けられている。そして、各ドライバーＩＣ１２０は、各小基板１１０ｄに、それぞれ１個ずつ割り当るように、各小基板１１０ｄと第２基板１１０ｂとに亘って実装されている。各小基板１１０ｄに設けられた第１コモン配線パターン１１４ｘ同士は、隣り合う小基板１１０ｄ同士にまたがって設けられた接続部材１１９によって電気的に接続されている。接続部材１１９としては、ＦＰＣケーブルやＦＦＣケーブル、銅テープなどの導電性テープ、銀ペーストなどの導電性接着剤を用いることができる。
【００７４】
この第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。
また、第２実施形態のサーマルヘッド１では、第１基板１１０ａが、複数枚の小基板１１０ｄによって構成されていることにより、比較的大型のサーマルヘッドやドット数（発熱素子１４５）が異なる各種サーマルヘッドを構成する場合に、第１基板１１０ａを、目的の寸法に合わせて１枚の小基板１１０ｄもしくは複数枚の小基板１１０ｄによって構成することができ、大型の第１基板や寸法の異なる各種第１基板を用意する必要がない。ここで、第１基板１１０ａに適するセラミックス基板は、技術上の制約から大型基板として製造するのが難しく、また、寸法を変えるには新たに成形型を作製しなければならず、手間やコストがかかる。これに対して、この構成では、大量生産した小基板１１０ｄを組み合わせることによって、各種寸法の第１基板１１０ａが得られるため、セラミックス基板を用いながら、大型サーマルヘッドやドット数の異なる各種サーマルヘッドを、低いコストで比較的容易に得ることが可能となる。
【００７５】
特に、本実施形態では、各小基板１１０ｄは同一寸法であるため、容易に大量生産することができる。このため、大型のサーマルヘッドやドット数の異なる各種サーマルヘッドを、より低いコストで容易に得ることが可能である。
なお、この構成では、各小基板１１０ｄに、予め発熱体１４０やドライバーＩＣ１２０等を設けてユニットを作成しておけば、小基板１１０ｄのドライバーＩＣ１２０を、第２基板の第２電極パッド１１６に接続するだけでヘッド基板１１０を製造することができるため、サーマルヘッド１の製造効率の向上できるという効果も得られる。
【００７６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、本実施形態では、各発熱素子１４５は、線状の発熱体１４０を各個別電極１１８と各コモン電極１１４ａとで区画した各部分によって構成されているが、互いに個別に設けられた発熱体によって構成しても構わない。
【符号の説明】
【００７７】
１…サーマルヘッド、７１…プラテン、１００…サーマルプリンター、１１０…ヘッド基板、１１０ａ…第１基板、１１０ｂ…第２基板、１１０ｃ…保持基板、１１０ｄ…小基板、１１２…外部接続端子、１１２ａ…接続配線、１１４ａ…コモン電極、１１８…個別電極、１２０…ドライバーＩＣ、１３５ａ…第１バンプ電極（第１突起電極）、１３５ｂ…第２バンプ電極（第２突起電極）、１４０…発熱抵抗体（発熱体）、１４５…発熱素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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