JP2014027222A - Connection structure and thermal printer having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレキシブル配線基板と接続端子との接続構造、およびこの接続構造を備えるサーマルプリンタに関する。 The present invention relates to a connection structure between a flexible wiring board and a connection terminal, and a thermal printer including this connection structure.
従来、各種装置に電流を供給するために、フレキシブル配線基板が用いられており、フレキシブル配線基板に形成された配線パターンと、各種装置に設けられた接続端子とを接合することにより、各種装置に電流を供給していた。例えば、サーマルプリンタにおいては、サーマルヘッドに接続されたフレキシブル配線基板と、接続端子とを接続して、サーマルヘッドに電流を供給していた。 Conventionally, a flexible wiring board has been used to supply current to various devices. By bonding a wiring pattern formed on the flexible wiring substrate and connection terminals provided on the various devices, various devices can be connected. Current was being supplied. For example, in a thermal printer, a flexible wiring board connected to a thermal head and a connection terminal are connected to supply current to the thermal head.
フレキシブル配線基板と接続端子との接続構造としては、フレキシブル配線基板に第1開口および第2開口を設け、第1開口および第2開口が対向するようにフレキシブル配線基板を折り曲げて、第1開口および第2開口に接続端子を挿通させる構造が知られている(例えば特許文献1参照)。挿通された接続端子は、フレキシブル配線基板上にて導電部材により固定されている。 As a connection structure between the flexible wiring board and the connection terminal, the first opening and the second opening are provided in the flexible wiring board, and the flexible wiring board is bent so that the first opening and the second opening face each other. A structure in which a connection terminal is inserted through the second opening is known (for example, see Patent Document 1). The inserted connection terminal is fixed on the flexible wiring board by a conductive member.
しかしながら、特許文献1に記載された接続構造では、フレキシブル配線基板と接続端子との接続強度が未だに低いという問題がある。
However, the connection structure described in
本発明の一実施形態に係る接続強度は、内部に設けられた配線パターン、第1開口、該第1開口の周囲に設けられ、前記配線パターンに電気的に接続された第1ランド、前記第1開口とは別の部位に設けられた第2開口、および該第2開口の周囲に設けられた第2ランドを備えるフレキシブル配線基板と、接続端子と、を備える。また、前記フレキシブル配線基板は、前記第1開口および前記第2開口が対向するように折り曲げられ、前記フレキシブル配線基板が対向する対向領域を有している。また前記接続端子は、前記第1開口および前記第2開口を挿通するとともに、前記第1ランドおよび前記第2ランドと導電部材により電気的に接続されており、前記導電部材が、前記対向領域に配置されている。 The connection strength according to an embodiment of the present invention includes a wiring pattern provided inside, a first opening, a first land provided around the first opening and electrically connected to the wiring pattern, the first A flexible wiring board including a second opening provided in a part different from the one opening, a second land provided around the second opening, and a connection terminal. The flexible wiring board is bent so that the first opening and the second opening face each other, and has a facing region where the flexible wiring board faces. The connection terminal passes through the first opening and the second opening and is electrically connected to the first land and the second land by a conductive member, and the conductive member is connected to the facing region. Has been placed.
また、本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、複数の発熱部および該発熱部に電気的に接続された電極を有したヘッド基体、および該ヘッド基体と電気的に接続された前記フレキシブル配線基板を備えるサーマルヘッドと、複数の前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、複数の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、前記フレキシブル配線基板と前記搬送機構とが上記に記載の接続構造により接続されている。 The thermal printer according to an embodiment of the present invention includes a head base having a plurality of heat generating portions and electrodes electrically connected to the heat generating portions, and the flexible wiring electrically connected to the head base. A thermal head including a substrate, a transport mechanism that transports a recording medium onto the plurality of heat generating units, and a platen roller that presses the recording medium onto the plurality of heat generating units, and the flexible wiring substrate and the transport The mechanism is connected by the connection structure described above.
本発明によれば、フレキシブル配線基板と接続端子との接続強度を向上させることができる。 According to the present invention, the connection strength between the flexible wiring board and the connection terminal can be improved.
<第1の実施形態>
図1〜6を用いて、接続構造X1について説明する。
<First Embodiment>
The connection structure X1 will be described with reference to FIGS.
接続構造X1は、フレキシブル配線基板5(以下、FPC5と称する)と、接続端子であるコネクタピン8とが導電部材6により接続されることにより形成されている。
The connection structure X <b> 1 is formed by connecting a flexible wiring board 5 (hereinafter referred to as FPC 5) and a
FPC5は、可撓性のある配線基板であり、第1面5aと、第2面5bとを有している。FPC5は、ベース部材5cと、配線パターン5dと、カバー部材5eとを有しており、パターニングされた配線パターン5dが、ベース部材5c上に形成され、カバー部材5eによってほぼ全域にわたって覆われている。カバー部材5eにより覆われていない領域には、配線パターン5d上に第1ランド4aおよび第2ランド4bが設けられている。ベ
ース部材5cおよびカバー部材5eはポリイミド等の樹脂系の材料を用いることができ、配線パターン5dは、電解銅箔あるいは圧延銅箔等の金属箔をパターニングして形成されている。なお、図示してはいないが、配線パターン5dは、ベース部材5cおよびカバー部材5eとそれぞれ接着剤により接続されている。
The FPC 5 is a flexible wiring board, and has a
FPC5は、第1開口2aおよび第2開口2bが設けられており、第1開口2aおよび第2開口2bが対向するように折り曲げられている。接続構造X1においては、第1面5aが向かい合うように折り曲げられており、FPC5が対向する対向領域10を有している。
The FPC 5 is provided with a first opening 2a and a second opening 2b, and is bent so that the first opening 2a and the second opening 2b face each other. In the connection structure X1, the
第1開口2aの第1面5a側の周囲は、カバー部材5e設けられておらず、露出した配線パターン5d上に第1ランド4aが設けられている。第2開口2bの第1面5a側の周囲も、カバー部材5eが設けられておらず、露出した配線パターン5d上に第2ランド4bが設けられている。第1ランド4aは第1開口2aの内部にも設けられており、第2ランド4bもまた、第2開口2bの内部にも設けられている。第1ランド4aおよび第2ランド4bは、Niめっき、Auめっき、Pdめっき、あるいははんだめっきを例示することができる。なお、第1開口2aにおいて配線パターン5dと第1ランド4aとが電気的に接続されていれば、第2開口2bにおいて配線パターン5dと第2ランド4bとが電気的に接続されていなくともよい。
The
図3(a),(b)に示すように、第1開口2aおよび第2開口2bは、平面視して、円形状をなしている。第1ランド4aおよび第2ランド4bは、平面視して、円形状をなしている。FPC5の第1面5a側において、第1ランド4aおよび第3ランド4bが設けられている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
接続端子であるコネクタピン8は、第1開口2aおよび第2開口2bを挿通しており、第1ランド4aおよび第2ランド4bと導電部材6を介して電気的に接続されている。なお、図示例では、コネクタピン8一本とFPC5との接続について例示しているが、実際は、複数本のコネクタピン8と接続されている。具体的には、第1開口2aと連通する第
2開口2bとをそれぞれ複数設けて、複数の第1開口2aおよび第2開口2bのそれぞれに、複数のコネクタピン8が挿通されている。
The
導電部材6は、第1ランド4aと、第2ランド4bと、コネクタピン8とを電気的に接続している。図2に示すように、導電部材6は、第1開口2aの内部、第2開口2bの内部、およびFPC5の対向領域10に配置されている。これは、第1面5a側に、第1ランド4aおよび第2ランド4bが、第1開口2aおよび第2開口2bの周囲に設けられていることにより、第1ランド4aおよび第2ランド4bに接続された導電部材6が、FPC5の対向領域10に拡がることとなる。そのため、導電部材6が、第1開口2aおよび第2開口4aから回り込むようにFPC5の対向領域10に配置されることとなる。それにより、FPC5の対向領域10に設けられた導電部材6が楔として機能することとなり、導電部材6とFPC5との接続強度を向上させることができる。
The
また、FPC5の対向領域10にて、FPC5とコネクタピン8とを接続することにより、FPC5とコネクタピン8との接続部位が、FPC5の対向領域10に配置されることとなり、外部に露出しない構成となる。そのため、接続構造X1は、FPC5とコネクタピン8との接続部位が破損する可能性を低減することができる。
Further, by connecting the
さらにまた、FPC5の折り曲げられた厚みの長さ分、導電部材6とコネクタピン8とが接合されることとなり、FPC5とコネクタピン8との接続強度を向上させることができる。
Furthermore, the
導電部材6としては、はんだ材料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導電材料を例示することができる。コネクタピン8との接触性を考慮すると、導電部材6としてはんだ材料を用いることが好ましい。
Examples of the
なお、FPC5の対向領域10とは、折り曲げたFPC5により、折り曲げられたFPC5が対向する領域を示している。具体的には、FPC5の第1面5aが対向する領域を示しており、第1開口2aおよび第2開口2b以外の重畳した領域を示している。
Note that the facing
コネクタピン8は、後述する駆動部等に設けられている接続端子である。コネクタピン
8は、金属等の導電性材料により形成されており、円柱状の形状を有している。本明細書においては、直線状に形成されているが、折れ曲がった構成としてもよい。
The
図3(c),(d)を用いてFPC5とコネクタピン8の接続方法について説明する。
A method for connecting the
図3(c)に示すように、FPC5は、第1開口2aおよび第2開口2bが設けられており、第1面5aにおける第1開口2aおよび第2開口2bの周囲に第1ランド4aおよび第2ランド4bが設けられている。FPC5は、第1面5aが対向するように折り曲げられており、第1開口2aおよび第2開口2bが対向するように配置されており、第1開口2aおよび第2開口2bが連通している。
As shown in FIG. 3C, the
コネクタピン8は、第2開口2b側から挿通されており、導電部材6により第1ランド4aおよび第2ランド4bと電気的に接続されている。そのため、第1ランド4aを介して、FPC5の配線パターン5dとコネクタピン8とが電気的に接続されることとなる。
The
このように、コネクタピン8が第2開口2b側から挿通されることにより、第1開口2a側において、導電部材6とコネクタピン8とを電気的に接続することができる。そのため、導電部材6としてはんだ材料を用いた場合に、導電部材6とコネクタピン8とを容易に電気的に接続することができる。
As described above, the
また、第2開口6bから導電部材6がはみ出さない構成となるため、隣接するコネクタピン8同士が電気的に接続する可能性を低減することができる。さらにまた、第2開口6bから導電部材6がはみ出ない構成であるため、コネクタピン8が設けられた、例えばモータ等の部材に平滑に当接することができる。そのため、モータにFPC5を当接した際に、導電部材6に応力がかかりにくくなるため、導電部材6とコネクタピン8との接合強度が低下する可能性を低減することができる。
Further, since the
また、図3(d)に示すように、第1開口2aが、第2開口2bよりもFPC5の端部に配置されており、第1開口2aの周囲に設けられた第1ランド4aと、コネクタピン8とが電気的に接続されている。そのため、FPC5が外部からの力により移動した場合においても、第2開口2bとコネクタピン8とで、FPC5を固定することにより、FPC5の変位を、FPC5の第2開口2bまでの部位により吸収させることができる。それにより、FPC5の変位が、導電部材6に伝達しないこととなり、導電部材6とコネクタピン8とが剥離する可能性を低減することができる。
Further, as shown in FIG. 3D, the
なお、導電部材6の形成方法としては、十分な量のはんだを第1ランド4aおよび第2ランド4bにめっきしておき、熱を加えてはんだを溶融させることにより、コネクタピン8をはんだづけしてもよく、別途はんだを設けてはんだ付けしてもよい。
As a method for forming the
なお、図1〜3においては、FPC5の第1面5a同士が離間して配置されており、間に空間が設けられている例を示しているが、FPC5の対向する第1面5aと接着していてもよい。第1ランド4aおよび第2ランド4bが位置する対向領域10に導電部材6が
設けられていればよく、その他の部位は接着されていてもよい。
1 to 3 show an example in which the
図4を用いて、接合構造X1の変形例である接合構造X2について説明する。 A junction structure X2 which is a modification of the junction structure X1 will be described with reference to FIG.
接合構造X2は、第2開口2bの径が、第1開口2aの径よりも大きな構成となっている。それにより、コネクタピン8を第2開口2bに挿通する際に、第1開口2aの位置を確認することができ、容易にコネクタピン8を第1開口2aおよび第2開口2bに挿通することができる。
The junction structure X2 has a configuration in which the diameter of the
また、第2開口2bの径が大きくなったことに起因して、第2ランド4bの面積を大きくすることができる。そのため、はんだ付けした際に、第2ランド4bに流入する導電部材6の量を多くすることができ、FPC5の対向領域10に存在する導電部材6の量を多くすることができる。それにより、FPC5とコネクタピン8との接合強度を向上させることができる。また、折り曲げたFPC5を導電部材6により接合するため、折り曲げたFPC5の強度を向上させることができる。
Further, the area of the
なお、第1開口2aおよび第2開口2bの径とは、第1開口2aおよび第2開口2bの近似円を描き、その近似円の直径を示す。また、第1開口2aおよび第2開口2bが平面視して円形状をなしている例を示したが、第1開口2aおよび第2開口2bは、矩形状、楕円形状あるいは多角形状でもよい。この場合においても、それぞれの近似円の直径を第1開口2aおよび第2開口2bの径とすればよい。第1ランド4aおよび第2ランド4bの径についても同様である。
The diameters of the
図5を用いて、接合構造X1の変形例である接合構造X3について説明する。 A junction structure X3, which is a modification of the junction structure X1, will be described with reference to FIG.
接合構造X3は、第1ランド4aの径が第2ランド4bの径よりも大きい構成を有している。第1開口2aの径は第2開口2bの径と略同等の大きさである。そのため、第2開口部2bから導電部材6を流入させた際に、第1ランド4aの径が大きいことに起因して、第1ランド4aに導電部材6が流入することとなる。それにより、また、第1開口2aの周囲に多くの量の導電部材6を供給することができ、導電部材6とコネクタピン8との接続を強固なものとすることができる。また、第1開口2aの周囲における導電部材6の量を多くすることができることから、導電部材6とコネクタピン8との電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
The junction structure X3 has a configuration in which the diameter of the
なお、第2開口2bの径を第1開口2aよりも大きくしてもよい。その場合においては、第1開口2aおよび第1ランド4aを視認することができるため、作業性を向上させることができる。
In addition, you may make the diameter of the
図6を用いて、接合構造X1の変形例である接合構造X4について説明する。 A junction structure X4, which is a modification of the junction structure X1, will be described with reference to FIG.
接合構造X4は、FPC5の第1面5aにおいて、第1開口2aの周囲に第1ランド4aが設けられており、第2開口2bの周囲に第2ランド4bが設けられている。また、FPC5の第2面5bにおいて、第1開口2aの周囲に第3ランド4cが設けられており、第2開口2bの周囲に第4ランド4dが設けられている。
In the bonding structure X4, on the
そのため、導電部材6によりコネクタピン8を接続した場合に、コネクタピン8と、第1ランド4a、第2ランド4b、第3ランド4cおよび第4ランド4dとが接続されることとなる。それにより、導電部材6が、FPC5の対向領域10のみならず、FPC5の第1開口5aの外側の領域および第2開口5bの外側の領域に配置されることとなる。
Therefore, when the
それゆえ、第1開口2aおよび第2開口2bに挿通したコネクタピン8と、導電部材6との接続領域が、FPC5を挟持する構造となり、FPC5とコネクタピン8との接続強度をさらに向上させることができる。また、導電部材6とコネクタピン8との接続面積を増加させることができるため、FPC5とコネクタピン8との接続強度をさらに向上させることができる。
Therefore, the connection region between the
<第2実施形態>
図7〜9を用いて第2の実施形態に係る接続構造X5について説明する。
Second Embodiment
A connection structure X5 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
接続構造X5は、FPC5に第1開口2aおよび第2開口2bが設けられている。FPC5の第1面5aにおいて、第1開口2aの周囲に第1ランド4aが設けられており、FPC5の第2面5bにおいて、第2開口2bの周囲に第2ランド4bが設けられている。そして、第2面5bが対向するようにFPC5が折り曲げられており、第1開口2aおよび第2開口2bが対向する位置に配置されている。第1開口2aおよび第2開口2bは、連通しており、第1開口2aおよび第2開口2bをコネクタピン8が挿通している。
In the connection structure X5, the
コネクタピン8と第1ランド4aとは、FPC5の第1面5a上にて導電部材6により接続されている。コネクタピン8と第2ランド4bとは、FPC5の第2面5a上にて導電部材6により接続されている。そのため、第2ランド4b上に設けられた導電部材6が、FPC5の対向領域10に配置されることとなる。それにより、FPC5と導電部材6との接続強度を向上させることができる。
The
また、接続構造X5は、第1ランド4aとコネクタピン8との接続部位が、第1ランド4a上に設けられた導電部材6と、第2ランド4b上に設けられた導電部材6とにより挟持される構造となる。そのため、FPC5と外部との電気的な導通を担う第1ランド4aとコネクタピン8との接続部位の接続信頼性を向上させることができる。
In the connection structure X5, the connection portion between the
図8(a),(b)に示すように、第1開口2aおよび第2開口2bはほぼ同等の径を有しており、第1ランド4aおよび第2ランド4bはほぼ同等の径を有している。第1開口2aおよび第2開口2bの周囲を取り囲むように、第1ランド4aおよび第2ランド4bが形成されている。このように、第1開口2aおよび第2開口2bと、第1ランド4aおよび第2ランド4bとが、同心円状に形成することにより、水平方向における第1ランド4aおよび第2ランド4bの条件を同等に近づけることができ、水平方向におけう導電部材6の量の偏りを低減させることができる。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the
図8(c),(d)に示すように、FPC5は、第2面5bが対向するように折り曲げられており、第1開口2aおよび第2開口2bが連通している。コネクタピン8は、FPC5の第2開口2b側より挿通されて、コネクタピン8の一端部が第1開口2aより突出している。そして、第1開口2aの近傍における第1面5a上にて、コネクタピン8が導電部材6により、第1ランド4aと電気的に接続されている。このように、第2面5b側からコネクタピン8を挿通し、第1面5a上にて電気的に接続することから、作業性を向上させることができる。また、第2開口2bから導電部材6がはみ出さない構成であるため、隣り合うコネクタピン8の電気的な導通を低減することができる。さらにまた、第2開口2bから導電部材6がはみ出さない構成であるため、コネクタピン8を有するモータ等の部材と、FPC5との接触により、FPC5が変形する可能性を低減することができる。
As shown in FIGS. 8C and 8D, the
なお、FPC5の対向領域10において、導電部材6を設けない位置に接着剤あるいは両面テープ等の接着部材を設けてもよい。これらの部材を設けることで、FPC5の重畳する領域の強度を向上させることができる。
In the facing
図9を用いて、接続構造X5の変形例である接続構造X6について説明する。 A connection structure X6, which is a modification of the connection structure X5, will be described with reference to FIG.
接続構造X6は、第2開口2bの径が第1開口2aの径よりも大きく、第2ランド4bの径が第1ランド4aの径よりも大きい構成となっている。このように、第2開口2bの径が第1開口2aの径よりも大きいことから、第2開口2bによりコネクタピン8の先端を第1開口2aの近傍に案内することができ、コネクタピン8を容易に挿通することができる。また、第1開口2aの径が大きくならない構成であるため、第1開口2aとコネク
タピン8との隙間が大きくなりすぎることを低減することができ、第1開口2aの周囲に設けられた第1ランド4aとコネクタピン8との電気的な接続信頼性を向上させることができる。
In the connection structure X6, the diameter of the
また、第2ランド4bの径が第1ランド4aの径よりも大きいことから、第1開口2a側にて導電部材6とコネクタピン8とを接続した際に、導電部材6を第2ランド4bに向けて流入させやすい構成となる。そのため、第2ランド4bの周辺に多くの量の導電部材6を供給することができ、FPC5の対向領域10に十分な量の導電部材6を供給することができる。それにより、導電部材6とFPC5との接続強度を向上させることができる。
Since the diameter of the
なお、第2の実施形態においても、接続構造X4のように、第1面5aにおいて、第1開口2aの周囲に第1ランド4aを設け、第2開口2bの周囲に第4ランド4dを設け、第2面5bにおいて、第1開口2aの周囲に第3ランド4cを設け、第2開口2bの周囲に第2ランド4bを設けてもよい。その場合においても、FPC5とコネクタピン8との接続強度を向上させることができる。
Also in the second embodiment, as in the connection structure X4, the
以下、サーマルプリンタZ1を構成するサーマルヘッドY1について図10〜12を参照して説明する。サーマルヘッドY1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FPC5とを備えている。なお、図10では、FPC5の図示を省略し、FPC5が配置される領域を一点鎖線で示している。
Hereinafter, the thermal head Y1 constituting the thermal printer Z1 will be described with reference to FIGS. The thermal head Y <b> 1 includes a
放熱体1は、板状に形成されており、平面視して長方形状をなしている。放熱体1は、板状の台部1aと、台部1aから突出した突起部1bとを有している。放熱体1は、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おり、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、台部1a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。
The
ヘッド基体3は、平面視して、板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Y1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。
The
FPC5は、ヘッド基体3と電気的に接続されており、絶縁性の樹脂層の内部に、パターニングされたプリント配線が複数設けられており、ヘッド基体3に電流および電気信号を供給する機能を有した配線基板である。プリント配線は、一端部が樹脂層から露出しており、他端部がコネクタ31と電気的に接続されている。
The
FPC5のプリント配線は、導電性接合材23を介してヘッド基体3のIC−FPC接続電極21と接続されている。それにより、ヘッド基体3とFPC5とが電気的に接続されている。導電性接合材23は、半田材料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材料(ACF)を例示することができる。
The printed wiring of the
FPC5と放熱体1との間には、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂またはガラスエポキシ樹脂等の樹脂からなる補強板(不図示)を設けてもよい。また、FPC5の全域にわたり補強板を接続してもよい。補強板は、FPC5の下面に両面テープあるいは接着剤等によって接着されることにより、FPC5を補強することができる。
A reinforcing plate (not shown) made of a resin such as a phenol resin, a polyimide resin, or a glass epoxy resin may be provided between the
以下、ヘッド基体3を構成する各部材について説明する。
Hereinafter, each member constituting the
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。
The
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、基板7の上面の全域にわたり形成された下地部13aと、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隆起部13bとを有している。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することができ、サーマルヘッドY1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。
A
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、共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21が設けられている。電気抵抗層15は、共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21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10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10で簡略化して記載しているが、例えば、600dpi〜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。
The
図10,11に示すように、電気抵抗層15の上面には、共通電極17、複数の個別電極19および複数のIC−FPC接続電極21が設けられている。これらの共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21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。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
共通電極17は、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る2つの副配線部17bと、主配線部17aから各発熱部9に向かって個別に延びる複数のリード部17cとを有している。共通電極17は、一端部が複数の発熱部9と接続され、他端部がFPC5に接続されることにより、FPC5と各発熱部9との間を電気的に接続している。
The
複数の個別電極19は、一端部が発熱部9に接続され、他端部が駆動IC11に接続されることにより、各発熱部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、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。
The plurality of
複数のIC−FPC接続電極21は、一端部が駆動IC11に接続され、他端部がFPC5に接続されることにより、駆動IC11とFPC5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−FPC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。具体的には、IC電源配線と、グランド電極配線と、IC制御配線とで構成されている。
The plurality of IC-
駆動IC11は、図10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−FPC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IC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。
As shown in FIG. 10, the
上記の電気抵抗層15、共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21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、共通電極17、個別電極19およびIC−FPC接続電極21は、同じ工程によって同時に形成することができる。
The
図11,12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。なお、図10では、説明の便宜上、保護層25の形成領域を一点鎖線で示し、これらの図示を省略している。
As shown in FIGS. 11 and 12, a
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や、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。
The
また、図10,11に示すように、基板7の上面に形成された蓄熱層13の下地部13a上には、共通電極17、個別電極19およびIC−FPC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。なお、図10では、説明の便宜上、被覆層27の形成領域を一点鎖線で示している。被覆層27は、共通電極17、個別電極19およびIC−FPC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。なお、被覆層27は、共通電極17および個別電極19の保護をより確実にするため、図11に示すように保護層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、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。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
被覆層27は、駆動IC11と接続される個別電極19、およびIC−FPC接続電極21を露出させるための開口部(不図示)が形成されており、開口部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19およびIC−FPC接続電極21に接続された状態で、駆動IC11の保護、および駆動IC11とこれらの配線との接続部の保護のため、エポキシ樹脂やシリコー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。
The
次に、サーマルプリンタZ11について、図13を参照しつつ説明する。なお、図13においては、電源装置60の設けられた、FPCと5との接続に用いられるコネクタピン8を便宜的に大きめに示している。
Next, the thermal printer Z11 will be described with reference to FIG. In FIG. 13, the connector pins 8 provided for the
図13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Y1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Y1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Y1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。
As shown in FIG. 13, the thermal printer Z <b> 1 of the present embodiment includes the above-described thermal head Y <b> 1, a
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13の矢印S方向に搬送して、サーマルヘッドY1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Y1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。
The
プラテンローラ50は、記録媒体PをサーマルヘッドY1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。
The
電源装置60は、上記のようにサーマルヘッドY1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Y1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。
The
サーマルプリンタZ1は、図13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Y1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。
As shown in FIG. 13, the thermal printer Z1 presses the recording medium P onto the
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の実施形態である接続構造X1を用いたサーマルヘッドY1を示したが、これに限定されるものではなく、接続構造X2〜X6をサーマルヘッドY1に用いてもよい。また、複数の実施形態である接続構造X1〜X6を組み合わせてもよい。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, although the thermal head Y1 using the connection structure X1 according to the first embodiment is shown, the present invention is not limited to this, and the connection structures X2 to X6 may be used for the thermal head Y1. Moreover, you may combine the connection structure X1-X6 which is some embodiment.
例えば、接続構造X1〜X6は、第1面5aが対向するようにFPC5を折り曲げた例、または第2面5bが対向するようにFPC5を折り曲げた例を示したが、これに限定されるものではない。
For example, although connection structure X1-X6 showed the example which bent FPC5 so that the
例えば、第1開口2a、第2開口2b以外の領域に第3開口を設けて、コネクタピン8を、第1開口2a、第2開口2bおよび第3開口を挿通するように配置して、第1面5aにより形成された対向領域10と、第2面5bにより形成された対向領域10に、導電部材6が配置されるような構成としてもよい。具体的には、FPC5を山折りと谷折りをして3層が重なる重畳部を形成し、重畳部におけるFPC5の対向領域10に導電部材6を配置すればよい。また、FPC5に開口を4つ以上形成して、全ての開口をコネクタピン8が挿通する構成としてもよい。
For example, a third opening is provided in a region other than the
また、サーマルヘッドY1では、蓄熱層13に隆起部13bが形成され、隆起部13b上に電気抵抗層15が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、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13b上に配置してもよい。または、蓄熱層13を形成せず、基板7上に電気抵抗層15を配置してもよい。
In the thermal head Y1, the raised
また、サーマルヘッドY1では、電気抵抗層15上に共通電極17および個別電極19が形成されているが、共通電極17および個別電極19の双方が発熱部9(電気抵抗体)に接続されている限り、これに限定されるものではない。例えば、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。
In the thermal head Y1, the
X1〜X6 接続構造
Y1 サーマルヘッド
Z1 サーマルプリンタ
1 放熱体
2 開口
2a 第1開口
2b 第2開口
2c 第3開口
2d 第4開口
3 ヘッド基体
4 ランド
4a 第1ランド
4b 第2ランド
4c 第3ランド
4d 第4ランド
5 フレキシブルプリント配線板
5a 第1面
5b 第2面
5c 基材
5d 配線パターン
5e カバー部材
6 導電部材
7 基板
8 コネクタピン
9 発熱部(電気抵抗体)
10 対向領域
11 駆動IC
13 蓄熱層
15 電気抵抗層
17 共通電極
19 個別電極
21 IC−FPC接続電極
23 接合材
25 保護層
27 被覆層
29 被覆部材
X1 to X6 Connection structure Y1 Thermal head Z1
10 Opposing
DESCRIPTION OF
Claims (10)
第1開口、
該第1開口の周囲に設けられ、前記配線パターンに電気的に接続された第1ランド、
前記第1開口とは別の部位に設けられた第2開口、および
該第2開口の周囲に設けられた第2ランド、を備えるフレキシブル配線基板と、
接続端子と、を備え、
前記フレキシブル配線基板は、前記第1開口および前記第2開口が対向するように折り曲げられ、前記フレキシブル配線基板が対向する対向領域を有しており、
前記接続端子は、前記第1開口および前記第2開口を挿通するとともに、前記第1ランドおよび前記第2ランドと導電部材により電気的に接続されており、
前記導電部材が、前記対向領域に配置されていることを特徴とする接続構造。 Wiring pattern provided inside,
The first opening,
A first land provided around the first opening and electrically connected to the wiring pattern;
A flexible wiring board comprising: a second opening provided in a part different from the first opening; and a second land provided around the second opening;
A connection terminal,
The flexible wiring board is bent so that the first opening and the second opening face each other, and has a facing area where the flexible wiring board faces;
The connection terminal passes through the first opening and the second opening, and is electrically connected to the first land and the second land by a conductive member,
The connection structure, wherein the conductive member is disposed in the facing region.
前記第2ランドは、前記フレキシブル配線基板の前記第1面に設けられ、
前記フレキシブル配線基板は、前記第1面が対向するように折り曲げられた、請求項1に記載の接続構造。 The first land is provided on the first surface of the flexible wiring board,
The second land is provided on the first surface of the flexible wiring board,
The connection structure according to claim 1, wherein the flexible wiring board is bent so that the first surface is opposed.
前記第3ランドおよび前記第4ランドが前記導電部材により接合されている、請求項2乃至4のいずれか1項に記載の接続構造。 A third land provided around the first opening and a fourth land provided around the second opening are provided on a second surface located on the opposite side of the first surface;
The connection structure according to any one of claims 2 to 4, wherein the third land and the fourth land are joined by the conductive member.
前記第2ランドは、前記フレキシブル配線基板の前記第1面の反対側に位置する第2面に設けられ、
前記フレキシブル配線基板は、前記第2面が対向するように折り曲げられた、請求項1に記載の接続構造。 The first land is provided on the first surface of the flexible wiring board,
The second land is provided on a second surface located on the opposite side of the first surface of the flexible wiring board,
The connection structure according to claim 1, wherein the flexible wiring board is bent so that the second surface faces the flexible wiring board.
前記第3ランドおよび前記第4ランドが前記導電部材により接合されている、請求項6乃至8のいずれか1項に記載の接続構造。 A third land provided around the first opening is provided on the second surface, and a fourth land provided around the second opening is provided on the first surface;
The connection structure according to any one of claims 6 to 8, wherein the third land and the fourth land are joined by the conductive member.
該ヘッド基体と電気的に接続された前記フレキシブル配線基板を備えるサーマルヘッドと、
複数の前記発熱部上に記録媒体を搬送するとともに前記接続端子を備える搬送機構と、
複数の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、
前記フレキシブル配線基板と前記搬送機構の前記接続端子とが請求項1乃至9のいずれか1項に記載の接続構造により接続されていることを特徴とするサーマルプリンタ。 A head base having a plurality of heat generating portions and electrodes electrically connected to the heat generating portions; and a thermal head comprising the flexible wiring board electrically connected to the head base;
A transport mechanism that transports a recording medium onto the plurality of heat generating units and includes the connection terminal;
A platen roller that presses the recording medium onto a plurality of the heat generating parts,
A thermal printer, wherein the flexible wiring board and the connection terminal of the transport mechanism are connected by the connection structure according to claim 1.
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JP2017183606A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 京セラ株式会社 | Connection structure, thermal head and thermal printer |
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- 2012-07-30 JP JP2012168582A patent/JP2014027222A/en active Pending
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