JP2012245644A - サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 ヘッド基体とプリント配線基板との剥離を低減することが可能なサーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタを提供する。
【解決手段】 本発明のサーマルヘッドＸは、基板７、基板７上に配列された複数の発熱部９、基板７上に形成されて、複数の発熱部９に電圧を印加するための電極配線、および電極配線に接続された第１の端子２４を有するヘッド基体３と、配線基板、配線基板上に形成された配線導体、および配線導体に接続された複数の第２の端子２６を有するプリント配線基板５と、を備え、第１の端子２４が、共通部２４ａと、共通部２４ａからヘッド基体３の端部へ向けて延び、プリント配線基板５の第２の端子２６と接合部２８にてそれぞれ電気的に接続される複数の個別接続部２４ｂとを有しており、隣り合う個別接続部２４ｂの接合部２８同士の間を連結する連結部２４ｃを有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタに関する。

従来、ファクシミリや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、基板上に、列状に配列された発熱部を薄膜で形成し、各発熱部に対して個別に接続された一対の電極を備え、一対の電極の第１の端子がプリント配線基板と電気的に接続されるサーマルヘッドが知られている（特許文献１参照）。

また、一対の電極の第１の端子とプリント配線基板に設けられた第２の端子との接合強度を向上させるために、第１の端子の形状として突出部を所定の間隔をあけて備えるプリント配線基板が知られている。

特開平８−１１３３８号公報 特開２００７−２２０９６０号公報

しかしながら、第１の端子を上記のような形状にしても、プリント配線基板に変形が生じると、第１の端子と第２の端子との電気的な接続が切断される場合があり、ヘッド基体とプリント配線基板とを接合してなるサーマルヘッドにおいて、第１の端子と第２の端子とが剥離する場合がある。

本発明のサーマルヘッドは、基板、基板上に配列された複数の発熱部、基板上に形成されて、複数の発熱部に電圧を印加するための電極配線、および電極配線に接続された第１の端子を有するヘッド基体と、配線基板、配線基板上に形成された配線導体、および配線導体に接続された複数の第２の端子を有するプリント配線基板とを備える。また、第１の端子が、共通部と、共通部からヘッド基体の端部へ向けて延び、プリント配線基板の第２の端子と接合部にてそれぞれ電気的に接続される個別接続部とを有しており、隣り合う個別接続部の接合部同士の間を連結する連結部を有する。

また、本発明のサーマルヘッドプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、複数の発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、保護膜に記録媒体を押圧するプラテンローラとを備える。

本発明によれば、第１の端子と第２の端子との剥離を低減することができ、サーマルヘッドの電気的な接続を維持することができる。

本発明のサーマルヘッドの一実施形態を示す平面図である。 図１のサーマルヘッドのII−II線断面図である。 図１のサーマルヘッドのIII−III線断面図である。 図１のサーマルヘッドにおけるヘッド基体の平面図である。 保護膜、被覆層、駆動ＩＣおよび被覆部材の図示を省略して示す図４のヘッド基体の平面図である。 保護膜、被覆層および被覆部材の図示を省略したヘッド基体にＦＰＣを接続した状態を示す平面図である。 図１に示すＡを拡大して示し、（ａ）は副配線部の平面図であり、（ｂ）はＦＰＣの平面図である。 第１の実施形態に係るサーマルヘッドのヘッド基体とＦＰＣとの接合状態を示し、（ａ）は図７に示すＩＶ−ＩＶ線断面図であり、（ｂ）は図７に示すＶ−Ｖ線断面図であり、（ｃ）は図７に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。 本発明のサーマルプリンタの一実施形態の概略構成を示す図である。 第２の実施形態に係るサーマルヘッドの（ａ）は副配線部の一部を拡大して示し、（ｂ）はＦＰＣの一部を拡大して示す平面図である。 第２の実施形態に係るサーマルヘッドのヘッド基体とＦＰＣとの接合状態を示し、（ａ）は図７に示すＩＶ−ＩＶ線断面図であり、（ｂ）は図７に示すＶ−Ｖ線断面図であり、（ｃ）は図７に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図７に示す第１の端子の変形例を示す平面図である。

以下、本発明のサーマルヘッドの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１〜図３に示すように、本実施形態のサーマルヘッドＸ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に接続されたフレキシブルプリント配線板５（以下、ＦＰＣ５という）とを備えている。

放熱体１は、例えば、ＣｕまたはＡｌ等の金属材料で形成されており、平面視で長方形状である台板部１ａと、この台板部１ａの一方の長辺に沿って延びる突出部１ｂとを備えている。図２に示すように、突出部１ｂを除いた台板部１ａの上面には、図示していないが、両面テープや接着剤等によってヘッド基体３が接着されている。同様に、突出部１ｂ上には、両面テープや接着剤等によってＦＰＣ５が接着されている。また、放熱体１は、後述するようにヘッド基体３の発熱部９で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱の一部を放熱する機能を有している。

図１〜図５に示すように、ヘッド基体３は、平面視で長方形状の基板７と、基板７上に設けられ、基板７の長手方向に沿って列状に配列された複数の発熱部９と、発熱部９の配列方向に沿って基板７上に並べて配置された複数の駆動ＩＣ１１とを備えている。なお、図４は、ヘッド基体３の平面図である。図５は、後述する保護膜２５、被覆層２７、駆動ＩＣ１１および被覆部材２９の図示を省略したヘッド基体３の平面図である。

基板７は、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料や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。

図２、図３および図５に示すように、基板７の上面には、蓄熱層１３が形成されている。この蓄熱層１３は、基板７の上面全体に形成された下地部１３ａと、この下地部１３ａから部分的に隆起するとともに複数の発熱部９の配列方向に沿って帯状に延び、断面が略半楕円形状の隆起部１３ｂとを有している。この隆起部１３ｂは、印画する記録媒体を、発熱部９上に形成された後述する保護膜２５に良好に押し当てるように作用する。

蓄熱層１３は、例えば、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ことで、発熱部９の温度を上昇させるのに要する時間を短くし、サーマルヘッドＸの熱応答特性を高めるように作用する。この蓄熱層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、これを高温で焼成することで形成される。蓄熱層１３を形成するガラスとしては、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＯおよびＢａＯを含有するもの、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３およびＰｂＯを含有するもの、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３およびＢａＯを含有するもの、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、ＰｂＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＯおよびＭｇＯを含有するものが挙げられる。

蓄熱層１３の上面には、電気抵抗層１５が設けられている。この電気抵抗層１５は、蓄熱層１３と、後述する共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３との間に介在し、図５に示すように、平面視において、これらの個別電極配線１９、共通電極配線１７、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３と同形状の領域（以下、介在領域という）と、個別電極配線１９と共通電極配線１７との間から露出した複数の領域（以下、露出領域という）とを有している。なお、図５では、この電気抵抗層１５の介在領域は、共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３で隠れている。

電気抵抗層１５の各露出領域は、上記の発熱部９を形成している。この複数の発熱部９は、図２および図５に示すように、蓄熱層１３の隆起部１３ｂ上に列状に配列されている。複数の発熱部９は、説明の便宜上、図１、図４および図５で簡略化して記載しているが、例えば、１８０〜２４００ｄｐｉ程度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、後述する共通電極配線１７と個別電極配線１９との間に電圧が印加され、発熱部９に電流が供給されたときに、ジュール発熱によって発熱部９が発熱する。なお、電気抵抗層１５がこのような電気抵抗の比較的高い材料で形成されていることから、発熱部９が電気抵抗層１５で形成されることとなる。

図１〜図６に示すように、電気抵抗層１５の上面、より詳細には、上記の介在領域の上面には、共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３が設けられている。これらの共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３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。なお、図６は、後述する保護膜２５、被覆層２７および被覆部材２９の図示を省略したヘッド基体３に、ＦＰＣ５を接続した状態を示す平面図である。

共通電極配線１７は、図５に示すように、基板７の一方の長辺に沿って延びる主配線部１７ａと、基板７の一方および他方の短辺のそれぞれに沿って延び、一端部が主配線部１７ａに接続された２つの副配線部１７ｂと、主配線部１７ａから各発熱部９に向かって延びる複数のリード部１７ｃとを有している。そして、図６に示すように、副配線部１７ｂの他端部がＦＰＣ５に接続されているとともに、リード部１７ｃの先端部が発熱部９に接続されている。これにより、ＦＰＣ５と発熱部９との間が電気的に接続されている。

個別電極配線１９は、図２および図６に示すように、各発熱部９と駆動ＩＣ１１との間に延びており、これらの間を接続している。より詳細には、個別電極配線１９は、複数の発熱部９をそれぞれ複数の群に分け、各群の発熱部９を、各群に対応して設けられた駆動ＩＣ１１に電気的に接続している。なお、本実施形態では、上記の共通電極配線１７および個別電極配線１９が、本発明における電極配線に相当する。

グランド電極配線２１は、図５に示すように、発熱部９の配列方向に沿って、基板７の他方の長辺の近傍で帯状に延びている。このグランド電極配線２１上には、図３および図
６に示すように、ＦＰＣ５および駆動ＩＣ１１が接続されている。より詳細には、ＦＰＣ５は、図６に示すように、グランド電極配線２１の一方および他方の端部に位置する端部領域２１Ｅに接続されているとともに、隣接する駆動ＩＣ１１の間に位置するグランド電極配線２１の第１中間領域２１Ｍに接続されている。駆動ＩＣ１１は、グランド電極配線２１の端部領域２１Ｅと第１中間領域２１Ｍとの間の第２中間領域２１Ｎに接続されているとともに、隣接する第１中間領域２１Ｍの間の第３中間領域２１Ｌに接続されている。これにより、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５との間が電気的に接続されている。

駆動ＩＣ１１は、図６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おり、個別電極配線１９の一端部とグランド電極配線２１とに接続されている。この駆動ＩＣ１１は、各発熱部９の通電状態を制御するためのものであり、後述するように、内部に複数のスイッチング素子を有しており、各スイッチング素子がオン状態のときに通電状態となり、各スイッチング素子がオフ状態のときに不通電状態となる公知のものを用いることができる。各駆動ＩＣ１１は、図２に示すように、内部のスイッチング素子に接続されている一方の接続端子１１ａ（以下、第１接続端子１１ａという）が個別電極配線１９に接続されており、このスイッチング素子に接続されている他方の接続端子１１ｂ（以下、第２接続端子１１ｂという）がグランド電極配線２１に接続されている。これにより、駆動ＩＣ１１の各スイッチング素子がオン状態のときに、各スイッチング素子に接続された個別電極配線１９とグランド電極配線２１とが電気的に接続される。

なお、図示していないが、個別電極配線１９に接続された第１接続端子１１ａおよびグランド電極配線２１に接続された第２接続端子１１ｂは、各個別電極配線１９に対応して複数個設けられている。この複数の第１接続端子１１ａは、各個別電極配線１９に個別に接続されている。また、複数の第２接続端子１１ｂは、グランド電極配線２１に共通して接続されている。

ＩＣ制御配線２３は、駆動ＩＣ１１を制御するためのものであり、図５および図６に示すように、ＩＣ電源配線２３ａとＩＣ信号配線２３ｂとを備えている。ＩＣ電源配線２３ａは、基板７の長手方向の両端部で基板７の右側の長辺の近傍に配置された端部電源配線部２３ａＥと、隣接する駆動ＩＣ１１間に配置された中間電源配線部２３ａＭとを有している。

図６に示すように、端部電源配線部２３ａＥは、一端部が駆動ＩＣ１１の配置領域に配置され、グランド電極配線２１の周囲を回り込むようにして、他端部が基板７の右側の長辺の近傍に配置されている。この端部電源配線部２３ａＥは、一端部が駆動ＩＣ１１に接続されているとともに、他端部がＦＰＣ５に接続されている。これにより、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５との間が電気的に接続されている。

図６に示すように、中間電源配線部２３ａＭは、グランド電極配線２１に沿って延び、一端部が隣接する駆動ＩＣ１１の一方の配置領域に配置され、他端部が隣接する駆動ＩＣ１１の他方の配置領域に配置されている。この中間電源配線部２３ａＭは、一端部が隣接する駆動ＩＣ１１の一方に接続され、他端部が隣接する駆動ＩＣ１１の他方に接続され、中間部がＦＰＣ５に接続されている（図３参照）。これにより、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５との間が電気的に接続されている。

端部電源配線部２３ａＥと中間電源配線部２３ａＭとは、これらの双方が接続された駆動ＩＣ１１の内部で電気的に接続されている。また、隣接する中間電源配線部２３ａＭ同士は、これらの双方が接続された駆動ＩＣ１１の内部で電気的に接続されている。

このようにＩＣ電源配線２３ａを各駆動ＩＣ１１と接続することにより、ＩＣ電源配線
２３ａが各駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５との間を電気的に接続している。これにより、後述するようにＦＰＣ５から端部電源配線部２３ａＥおよび中間電源配線部２３ａＭを介して各駆動ＩＣ１１に電源電流を供給するようになっている。

ＩＣ信号配線２３ｂは、図５および図６に示すように、基板７の長手方向の両端部で基板７の右側の長辺の近傍に配置された端部信号配線部２３ｂＥと、隣接する駆動ＩＣ１１間に配置された中間信号配線部２３ｂＭとを有している。

図６に示すように、端部信号配線部２３ｂＥは、端部電源配線部２３ａＥと同様、一端部が駆動ＩＣ１１の配置領域に配置され、グランド電極配線２１の周囲を回り込むようにして、他端部が基板７の右側の長辺の近傍に配置されている。この端部信号配線部２３ｂＥは、一端部が駆動ＩＣ１１に接続されているとともに、他端部がＦＰＣ５に接続されている。

中間信号配線部２３ｂＭは、一端部が隣接する駆動ＩＣ１１の一方の配置領域に配置され、中間電源配線部２３ａＭの周囲を回り込むようにして、他端部が隣接する駆動ＩＣ１１の他方の配置領域に配置されている。この中間信号配線部２３ｂＭは、一端部が隣接する駆動ＩＣ１１の一方に接続され、他端部が隣接する駆動ＩＣ１１の他方に接続されている。

端部信号配線部２３ｂＥと中間信号配線部２３ｂＭとは、これらの双方が接続された駆動ＩＣ１１の内部で電気的に接続されている。また、隣接する中間信号配線部２３ｂＭ同士は、これらの双方が接続された駆動ＩＣの内部で電気的に接続されている。

このようにＩＣ信号配線２３ｂを各駆動ＩＣ１１と接続することにより、ＩＣ信号配線２３ｂが各駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５との間を電気的に接続している。これにより、後述するようにＦＰＣ５から端部信号配線部２３ｂＥを介して駆動ＩＣ１１に伝送された制御信号を、中間信号配線部２３ｂＭを介して、隣接する駆動ＩＣ１１へさらに伝送するようになっている。

上記の電気抵抗層１５、共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３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などの従来周知の薄膜成形技術によって順次積層した後、この積層体を従来周知のフォトリソグラフィー技術やエッチング技術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。また、駆動ＩＣ１１あるいは後述するＦＰＣ５と接合される共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３に、めっき法によりＮｉめっきを施すことにより、図示しないが電極パッドを形成して、電極パッドを介して共通電極配線１７、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３と駆動ＩＣ１１あるいはＦＰＣ５とを接合する。

図２および図３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、共通電極配線１７の一部および個別電極配線１９の一部を被覆する保護膜２５が形成されている。図示例では、この保護膜２５は、複数の発熱部９の配列方向に沿って形成され、蓄熱層１３の上面の略左半分の領域を覆うように設けられている。なお、図示していないが、保護膜２５は、蓄熱層１３上に形成された電気絶縁層と、電気絶縁層上に形成された封止層と、封止層上に形成された耐摩耗層とを有している。

保護膜２５を形成することにより、被覆した発熱部９、共通電極配線１７および個別電極配線１９の部分が、酸素との反応によって酸化することを抑制したり、大気中に含まれている水分等の付着によって腐食することを抑制したりすることもできる。この保護膜２
５を構成する電気絶縁層、封止層および耐摩耗層は、例えば、スパッタリング法、蒸着法等の従来周知の薄膜成形技術や、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。

また、図１〜図４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、共通電極配線１７、個別電極配線１９、ＩＣ制御配線２３およびグランド電極配線２１を部分的に被覆する被覆層２７が設けられている。図示例では、この被覆層２７は、蓄熱層１３の上面の略右半分の領域を部分的に覆うように設けられている。被覆層２７は、被覆した共通電極配線１７、個別電極配線１９、ＩＣ制御配線２３およびグランド電極配線２１を、大気との接触による酸化や、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。なお、被覆層２７は、共通電極配線１７、個別電極配線１９およびＩＣ制御配線２３の保護をより確実にするため、保護膜２５の端部に重なるようにして形成されている。被覆層２７は、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料で形成することができる。また、この被覆層２７は、例えば、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。

なお、被覆層２７には、駆動ＩＣ１１を接続する個別電極配線１９の端部、グランド電極配線２１の第２中間領域２１Ｎおよび第３中間領域２１ＬならびにＩＣ制御配線２３の端部を露出させるための露出した部位が形成されており、この露出した部位を介してこれらの配線が駆動ＩＣ１１に接続されている。また、駆動ＩＣ１１は、個別電極配線１９、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３に接続された状態で、駆動ＩＣ１１自体の保護、および駆動ＩＣ１１とこれらの配線との接続する部位の保護のため、エポキシ樹脂やシリコン樹脂等の樹脂からなる被覆部材２９によって被覆されることで封止されている。

ＦＰＣ５は、図６に示すように、上記のように共通電極配線１７、グランド電極配線２１およびＩＣ制御配線２３に接続されている。このＦＰＣ５は、絶縁性の樹脂層の内部に複数の配線導体（プリント配線）が配線された周知のものであり、各配線導体がコネクタ３１を介して、図示しない外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続されるようになっている。

より詳細には、ＦＰＣ５は、内部に形成された各プリント配線が、詳細は後述する接合材３３（図３参照）によって、共通電極配線１７の副配線部１７ｂの端部、グランド電極配線２１の端部およびＩＣ制御配線２３の端部にそれぞれ接続され、これらの配線１７，２１，２３とコネクタ３１との間を接続している。そして、コネクタ３１が、図示しない外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続されると、共通電極配線１７は、正電位（例えば２０Ｖ〜２４Ｖ）に保持された電源装置のプラス側端子に接続され、個別電極配線１９は、接地電位（例えば０Ｖ〜１Ｖ）に保持された電源装置のマイナス側端子に接続されるようになっている。そのため、駆動ＩＣ１１のスイッチング素子がオン状態のとき、発熱部９に電流が供給され、発熱部９が発熱する。

また、コネクタ３１が、図示しない外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続されると、ＩＣ制御配線２３のＩＣ電源配線２３ａは、共通電極配線１７と同様、正電位に保持された電源装置のプラス側端子に接続されるようになっている。これにより、駆動ＩＣ１１が接続されたＩＣ電源配線２３ａとグランド電極配線２１との電位差によって、駆動ＩＣ１１に駆動ＩＣ１１を動作させるための電圧が印加される。また、ＩＣ制御配線２３のＩＣ信号配線２３ｂは、駆動ＩＣ１１の制御を行う制御装置に接続される。これにより、制御装置からの制御信号が端部信号配線部２３ｂＥを介して駆動ＩＣ１１に伝送され、この駆動ＩＣ１１に伝送された制御信号が中間信号配線部２３ｂＭを介して、隣接する駆動ＩＣにさらに伝送される。この制御信号によって、駆動ＩＣ１１内のスイッチング素
子のオン・オフ状態を制御することで、発熱部９を選択的に発熱させることができる。

図７、８を用いて、ヘッド基体３の共通電極配線１７の副配線部１７ｂの端部とＦＰＣ５との接合状態について説明する。なお、図７（ａ）、（ｂ）は、図１に示すＡの部位を拡大して示す平面図である。

図７（ａ）は、副配線部１７ｂの要部を拡大して示す平面図であり、図７（ｂ）は副配線部１７ｂと接合されるＦＰＣ５の要部を拡大して示す平面図である。第１の端子２４と第２の端子２６とが接続される接合部２８は、図７においては簡易的に丸で示しているが、第１の端子２４と第２の端子２６とが電気的に導通される部位を示す。また、図８（ａ）は、ヘッド基体３とＦＰＣ５とを接合した状態の図７におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。図８（ｂ）は、ヘッド基体３とＦＰＣ５とを接合した状態の図７におけるＶ−Ｖ線断面図である。図８（ｃ）は、ヘッド基体３とＦＰＣ５とを接続した状態の図７におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。

図７（ａ）を用いて第１の端子２４について説明する。第１の端子２４は、共通部２４ａと、図７（ａ）においては４つの個別接続部２４ｂと、第２の端子２６と接続される接合部２８と、接合部２８同士を連結する連結部２４ｃと、基板７または蓄熱層１３が露出した露出部２４ｆとを有している。つまり、共通部２４ａと、個別接続部２４ｂと、連結部２４ｃとにより囲まれた領域が露出部２４ｆとなっている。

そして、接合部２８同士が連結部２４ｃにより連結されているため、ＦＰＣ５に変形が生じて、第２の端子２６と接続される接合部２８が、図７では上下方向である発熱部９の配列方向に変位した場合においても、連結部２４ｃにて第１の端子２４と第２の端子２６とが電気的に接続された状態を維持することができる。

図７（ｂ）を用いてＦＰＣ５の配線導体である第２の端子２６について説明する。図７（ｂ）においては４つの第２の端子２６がプリント配線基板上に配置されている。第２の端子２６の形状は直線形状に限定されるものではなく、途中で屈曲していてもよい。

第１の端子２４と第２の端子２６は、接合材３３を介して電気的に接続されている。具体的には、異方導電性フィルムの圧着接続（以下、ＡＣＦ接合と称する場合がある）により、電気的に接続されている。なお、本明細書にて示すＡＣＦ接合とは、一般的に知られているＡＣＦ接合を示し、例えば、熱硬化性の樹脂と、導電性粒子とにより接合するものである。

異方導電性フィルムを構成する熱硬化性の樹脂としては、熱硬化性のエポキシ樹脂を例示することができる。また、導電性粒子としては、ＮｉまたはＡｌの金属粒子あるいは、セラミック粒子や有機樹脂をＡｕの金属でコーティングしたものを用いることができる。

図８を用いて第１の端子２４と第２の端子２６との接続状態を説明する。第１の端子２４と第２の端子２６との間に、異方導電性フィルムを構成する金属粒子が配置されている。それにより、第１の端子２４と第２の端子２６とが電気的に接続されている。

ここで、異方導電性フィルムを構成する熱硬化性の樹脂と第１の端子２４を構成する金属との接合強度よりも、異方導電性フィルムを構成する熱硬化性の樹脂と第１の端子２４の下面に配置されるセラミックスにより形成される基板７あるいはガラスにより形成される蓄熱層１３との接合強度の方が、化学結合力が強くなるため、接合強度が高くなっている。また、基板７あるいは蓄熱層１３の方が、めっき法によりＮｉめっきが施された第１の端子２４よりも表面粗度が高く、機械的結合力が強くなるため、接合強度が高くなって
いる。すなわち、第１の端子２４が、露出部２４ｆを有するため、接合材３３とヘッド基体３との接合強度をより強固なものとすることができる。

また、第１の端子２４は、図８（ｂ）に示すように、露出部２４ｆのある領域で接合材３３とヘッド基体３との接合強度を高めるとともに、図８（ｃ）に示すように、接合部２８または連結部２４ｃにより、第２の端子２６と電気的に接続されている。

ＦＰＣ５は、ヘッド基体３よりも熱膨張率が大きく、ヘッド基体３に比べて大きく延びる場合があるが、ＦＰＣ５が熱膨張して、図８（ｃ）における左右方向である発熱部９の配列方向に、ＦＰＣ５が延びる場合がある。この場合においても、図８（ｃ）に示すように、連結部２４ｃが接合部２８同士の間にあることから、連結部２４ｃにより第１の端子２４と第２の端子２６とが電気的に接続された状態を維持することができる。

本発明によれば、サーマルヘッド１の印字時や作動時における温度変化により、ＦＰＣ５が発熱部９の配列方向に延びる変形をして、第２の端子２６が発熱部９の配列方向に変位した場合においても、それぞれの接合部２８同士の間を連結する連結部２４ｃと第２の端子２６とが電気的に接続されることとなる。それにより、ヘッド基体３とＦＰＣ５との接合部２８である第１の端子２４と第２の端子２６の電気的な接続を維持することができる。

また、第１の端子２４が、ＦＰＣ５と接続される領域に個別接続部２４ｂを複数有していることから、個別接続部２４ｂを有していない領域が、露出部２４ｆとなる。この露出部２４ｆが、第１の端子２４を構成する金属材料よりも、接合材３３である異方導電性フィルムを構成する熱硬化性の樹脂との接合強度が高いことから、ヘッド基体３とＦＰＣ５との接続強度を高めることができ、ヘッド基体３とＦＰＣ５との剥離を抑えることができる。

第１の端子２４が、ＦＰＣ５と接続される部位に、露出部２４ｆを有しているため、接合材３３の接合面積を増加することができ、ヘッド基板３と接合材３３との接合強度をさらに強固なものとすることができる。

さらに、共通部２４ａから複数の個別接続部２４ｂが延びており、ＦＰＣ５と接続されない共通部２４ａは、複数の個別接続部２４ｂにより構成されていないため、相対的に電流が流れる面積が大きい。それにより、電極配線における電流が流れる面積を確保することができ、主配線部１７ａから個別接続部２４ｂまで電圧の損失を少なくすることができる。

また、端部に位置する共通電極配線１７である電極配線の第１の端子２４が、共通部２４ａと、共通部２４ａからヘッド基体３の端部へ向けて延び、第２の端子２６と接合部２８にてそれぞれ電気的に接続される複数の個別接続部２４ｂとを有しており、隣り合う個別接続部２４ｂの接合部同士の間を連結する連結部２４ｃを有することから、変形の最も大きい発熱部９の配列方向における端部に位置するヘッド基体３と、第２の端子２６との接合を強固にすることができる。それにより、ヘッド基体３と、ＦＰＣ５との接合を強固なものとすることができる。

次に、本発明のサーマルプリンタの一実施形態について、図９を参照しつつ説明する。図９は、本実施形態のサーマルプリンタＺの概略構成図である。

図９に示すように、本実施形態のサーマルプリンタＺは、上述のサーマルヘッドＸ、搬送機構４０、プラテンローラ５０、電源装置６０および制御装置７０を備えている。サー
マルヘッドＸは、サーマルプリンタＺの筐体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、このサーマルヘッドＸは、発熱部９の配列方向が、後述する記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向、言い換えると主走査方向であり、図９においては紙面に直交する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、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Ｐを図９の矢印Ｓ方向に搬送して、サーマルヘッドＸの複数の発熱部９上、より詳細には保護膜２５上に搬送するためのものであり、搬送ローラ４３，４５，４７，４９を有している。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Ｘ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ようになっている。

プラテンローラ５０は、記録媒体ＰをサーマルヘッドＸの発熱部９上に押圧するためのものであり、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。

なお、本実施形態では、記録媒体Ｐの幅は、サーマルヘッドＸにおける蓄熱層１３の隆起部１３ｂの長さよりも大きくなっている。また、プラテンローラ５０の長さ、より詳細には、弾性部材５０ｂの長さは、サーマルヘッドＸにおける蓄熱層１３の隆起部１３ｂの長さよりも長くなっている。

電源装置６０は、上記のようにサーマルヘッドＸ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ためのものである。制御装置７０は、上記のようにサーマルヘッドＸ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に供給するためのものである。

本実施形態のサーマルプリンタＺは、図９に示すように、プラテンローラ５０によって記録媒体をサーマルヘッドＸ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で、記録媒体Ｐに所定の印画を行うことができる。なお、記録媒体Ｐが受像紙等の場合は、図示しないが記録媒体Ｐとともに搬送されるインクフィルム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への印画を行うことができる。

次に第２の実施形態に係るサーマルヘッドＸについて説明する。第２の実施形態に係るサーマルヘッドＸは、第１の端子２４の構成が異なっており、その他の構成は第１の実施形態に係るサーマルヘッドＸと同様である。

図１０で示す第１の端子２４´は、個別接続部２４´ｂに切欠部２４´ｄが設けられおり、その他の構成は第１の端子２４と同様である。切欠部２４´ｄは、個別接続部２４´ｂ同士の対向する面に設けられており、また、両端に位置する個別接続部２４´ｂは、外側にも切欠部２４´ｄが設けられている。

図１１（ａ）に示すように、切欠部２４´ｄが設けられた領域では、露出部２４´ｆが増加しており、露出部２４´ｆと接合材３３とが接合される面積が増加することとなる。また、図１１（ｂ）に示すように、切欠部２４´ｄが設けられていない領域においても、露出部２４´ｆが存在することから、露出部２４´ｆと、接合材３３とが接合される面積
を確保することができる。

図示していないが、第１の端子２４´は、接合部２８´同士の間を連結部２４´ｃにより連結されていることから、接合部２８´がＦＰＣ５の変形により変位した場合においても、連結部２４´ｃが第２の端子２６と接続され、連結部２４´ｃ上に接合部２８´が形成されることとなる。それにより、第１の端子２４´と第２の端子２６とが電気的な接続を維持することができる。

第２の実施形態に係るサーマルヘッドＸによれば、個別接続部２４´ｂが所定の間隔をあけて配置されており、個別接続部２４´ｂ同士が対向する面に切欠部２４´ｄが設けられているため、露出部２４´ｆを増加させることができ、ヘッド基体３とＦＰＣ５との接合強度を向上させることができる。また、個別接続部２４´ｂ同士が対向する面に切欠部２４´ｄを設けたため、発熱部９の配列方向における接合強度を向上させることができる。

個別接続部２４´ｂが所定の間隔を開けて配置されているため、露出部２４´ｆと個別接続部２４´ｂとが、発熱部９の配列方向において交互に配置されることとなる。それにより、応力の生じやすい発熱部９の配列方向において、接合強度の強い露出部２４´ｆが、接合強度の弱い個別接続部２４´ｂ同士の間に配置することができる。そのため、発熱部９の配列方向における接合強度をさらに強固なものとすることができる。

さらに、図１０に示すように、最外部に位置する個別接続部２４´ｂの外側に切欠部２４´ｄを設けることにより、最外部に位置する個別接続部２４´ｂと、第２の端子２６との接合強度を向上させることができる。それにより、最外部に位置する個別接続部２４´ｂと、ＦＰＣ５とが剥離することに起因して、ヘッド基体３とＦＰＣ５との剥離が生じることを低減することができる。

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の端子２４の変形例として、図１２（ａ）に示すような例をあげることができる。このように、切欠部２４ｄの角部を面取りすることにより、平面視して、個別接続部２４ｂの外周を曲線状としてもよい。切欠部２４ｄの形成された面が面取りされているため、切欠部２４ｄの角部に応力が集中することを抑えることができ、切欠部２４ｄと第２の端子２６との接合強度を向上させることができる。それにより、切欠部２４ｄから第２の端子２６とが剥離することを抑えることができ、ヘッド基体３とＦＰＣ５との剥離が生じることを低減することができる。

また、平面視して、個別接続部２４ｂの外周を曲線状としているため、上述したように切欠部２４ｄの角部における応力の集中を緩和することができる。そのため、ヘッド基体３から第１の端子２４が剥離することを抑えることができる。

第１の端子２４の変形例である図１２（ｂ）によれば、個別接続部２４ｂが接合部２８からヘッド基体３の端部にむけてさらに延びる突出部２４ｅを有することから、発熱部９の配列方向に垂直な方向にＦＰＣ５が変形することにより、第２の端子２６が発熱部９の配列方向に垂直な方向に変位した場合においても第１の端子２４と、第２の端子２６との接続を維持することができる。それにより、第１の端子２４と、第２の端子２６との電気的な接続を維持することができる。

さらに、この図１２（ｃ）のように、突出部２４ｅの角部を面取りして、平面視して曲
線状になっていることが好ましい。それにより、突出部２４ｅの角部に生じる応力を低減することができ、突出部２４ｅの角部から第２の端子が剥離することを抑えることができる。

また、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、切欠部２４ｄまたは突出部２４ｅの角部を面取りして、平面視して曲線状とすることにより、切欠部２４ｄまたは突出部２４ｅの角部に生じる応力を低減することができることから、第１の端子２４とヘッド基体３との剥離を抑えることができる。それにより、第１の端子２４がヘッド基体３から剥離した状態で、第２の端子２６と、ヘッド基体３とに接合されることを抑えることができる。そのため、第１の端子２４に応力が生じて第１の端子２４が断線することを抑えることができる。

なお、面取り方法は従来公知な方法により、切欠部２４ｄまたは突出部２４ｅの角部を面取りすることができる。また、平面視して、個別接続部２４ｂの外周が曲線状に形成する方法も、印刷または面取りにより作製することができる。

また、上記実施形態のサーマルヘッドＸでは、保護膜２５が、電気絶縁層、封止層および耐摩耗層の３つの層を積層した積層体によって形成されているが、保護膜２５の積層構成はこれに限定されるものではない。例えば、図示しないが、電気絶縁層と封止層との間や、封止層と耐摩耗層との間に他の層が介在していてもよい。

また、上記実施形態のサーマルヘッドＸでは、例えば、図１、図４、図７および図８に示すように、蓄熱層１３は、下地部１３ａ上にこの下地部１３ａから部分的に隆起する隆起部１３ｂを設けることによって、基板７上で部分的に隆起する隆起部が形成されているが、蓄熱層１３の構成はこれに限定されるものではない。例えば、下地部１３ａを設けず、隆起部１３ｂのみで蓄熱層１３が構成されていてもよい。

また、上記実施形態のサーマルヘッドＸでは、例えば、図１〜図８に示すように、下地部１３ａと隆起部１３ｂとを有する蓄熱層１３が基板７上に形成されているがこれに限定されるものではない。例えば、隆起部１３ｂを設けず、蓄熱層１３が下地部１３ａのみで構成されていてもよい。

また、上記実施形態のサーマルヘッドＸでは、例えば、図１および図４に示すように、保護膜２５が基板７上の略左半分の領域を覆うように設けられているが、この保護膜２５は、少なくとも複数の発熱部９の配列方向に沿って形成され、複数の発熱部９、共通電極配線１７および個別電極配線１９を被覆するとともに、この複数の発熱部９からなる列の延長線上に形成されている限り、基板７上の任意の領域を覆うように形成してもよい。

なお、ＦＰＣ５の配線導体である第２の端子２６を複数からなる構成を示したが、第２の端子２６が、複数ではなく１つからなる構成としてもよい。その場合においても、接合材３３とヘッド基体３との接合強度を高いものとすることができ、接合材３３とヘッド基体３との接合強度の高いサーマルヘッドとすることができる。

Ｘ サーマルヘッド
１ 放熱体
３ ヘッド基体
７ 基板
９ 発熱部
１３ 蓄熱層
１３ｂ 隆起部
１５ 電気抵抗層
１７ 共通電極配線
１９ 個別電極配線
２４ 第１の端子
２４ａ 共通部
２４ｂ 個別接続部
２４ｃ 連結部
２４ｄ 切欠部
２４ｅ 突出部
２４ｆ 露出部
２５ 保護膜
２６ 第２の端子
２７ 被覆層
２８ 接合部
３３ 接合材

Claims (6)

1. 基板、該基板上に配列された複数の発熱部、前記基板上に形成されて、複数の前記発熱部に電圧を印加するための電極配線、および該電極配線に接続された第１の端子を有するヘッド基体と、
   配線基板、該配線基板上に形成された配線導体、および該配線導体に接続された複数の第２の端子を有するプリント配線基板と、を備え、
   前記第１の端子が、共通部と、該共通部から前記ヘッド基体の端部へ向けて延び、前記プリント配線基板の前記第２の端子と接合部にてそれぞれ電気的に接続される複数の個別接続部とを有しており、
   隣り合う該個別接続部の前記接合部同士の間を連結する連結部を有することを特徴とするサーマルヘッド。
2. 前記個別接続部が所定の間隔をあけて配置されており、該個別接続部同士が対向する面に切欠部を有する請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 平面視して、前記個別接続部の外周が曲線である請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記個別接続部が前記接合部から前記ヘッド基体の端部に向けてさらに延びる突出部を有する請求項１乃至３のいずれかに記載のサーマルヘッド。
5. 前記電極配線は、複数の前記発熱部と共通に接続される共通電極配線と、複数の前記発熱部と個々に接続される個別電極配線とにより構成されており、
   前記共通電極配線が前記基板の端部に配置されている請求項１乃至４のいずれかに記載のサーマルヘッド。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のサーマルヘッドと、複数の前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、を特徴とするサーマルプリンタ。

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