JP2762181B2 - プリントヘッド基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、プリントヘッド基板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】伝統的な厚膜型サーマルプリントヘッド
の構成は、たとえば、実開平２−８０４５３号公報に示
されている。かかる伝統的なサーマルプリントヘッド
は、発熱抵抗体と、この発熱抵抗体を所定長さ毎に分担
して駆動するための複数個の駆動ＩＣと、この駆動ＩＣ
をそれぞれ制御するための信号入力あるいは電源を接続
するために設けられた櫛歯状端子部とが設けられたヘッ
ド基板を、通常放熱板と呼ばれる剛性をもった支持板上
に接着し、外部制御回路との間の配線の一部を担当する
通常フレキシブル基板と呼ばれる外部接続基板をその一
側縁下面に形成した櫛歯状端子部を上記ヘッド基板上の
櫛歯状端子部に重ねるようにして上記支持板に重ね、さ
らに、上記外部接続基板の櫛歯状端子部とヘッド基板状
の櫛歯状端子部との間を適度な力で常時押圧して電気的
な導通の確実性を図るために、上記外部接続基板上にさ
らに重ねるようにして設けられた押さえカバーとが必須
となっている。そして、ヘッド基板の一側縁に形成され
た上記櫛歯状端子部と外部接続基板の一側縁下面に形成
された櫛歯状端子部とをその長手方向全長にわたって押
圧する必要のため、上記押さえカバーは、上記外部接続
基板を間に挟みつつ、複数本のねじによって、その全長
にわたって支持板に対して強固に固定する必要がある。

【０００３】かかる伝統的な構造をもつサーマルプリン
トヘッドには、次のような欠点がある。すなわち、第一
に、上記のごとく、ヘッド基板の端子と外部接続基板の
端子間との確実な導通を図らんがために、支持板と、こ
れに複数本のねじによって重ね固定される押さえカバー
とが必要となり、これにより、プリントヘッド全体の厚
みが大きくなり、最近のファクシミリやプリンタ装置の
薄型化あるいは小型化に対応することができない。

【０００４】第二に、支持板と、押さえカバーとが、外
部接続基板を挟みつつその全長にわたって複数本のねじ
によって相互に強固に固定されることになるため、印字
作動中発熱抵抗体が発する熱により、いわゆるバイメタ
ル効果が生じ、ヘッド全体が経時的にたわんでしまい、
これが印字品質の著しい低下をもたらす。すなわち、発
熱抵抗体をもつヘッド基板は、上記のごとく放熱板と呼
ばれる支持板に対して直接的に接着されているため、発
熱抵抗体が発生する熱の影響は、まずこの支持板に及
び、この支持板が加熱により熱膨張する。このとき、押
さえカバーには、いまだ上記の熱が伝達されていないこ
とから、複数本のねじによって強固に連結固定されてい
る上記押さえカバーと上記支持板のうち、支持板の方が
先に熱膨張する。そうすると、いわゆるバイメタル効果
によって、ヘッド基板全体が、上に凹となるようにたわ
み変形するのである。

【０００５】上記のような伝統的なサーマルプリントヘ
ッドの構造における、熱によるたわみ変形の問題を軽減
した構造をもつサーマルプリントヘッドが、たとえば実
開平２−１４２０３８号公報に示されている。同公報に
示されているサーマルプリントヘッドは、ヘッド基板に
設けるべき接続端子部を、その長手方向中央部に集中配
置し、これに応じて、外部接続基板の長さも短縮して、
ヘッド基板の中央部のみにおいて、外部接続基板を挟ん
で押さえカバーと支持板とを強固に連結するようにして
いる。なお、同公報の図において押さえカバーは、ヘッ
ド基板の全長と同等の長さをもったものが示されている
が、実質的に支持板に対して押圧固定されるのは、上記
端子部が形成された部位と対応する、長手方向中央部に
限定されている。そして、押さえカバーの両端部は、実
質的に支持板に対してフリーとなっている。

【０００６】この実開平２−１４２０３８号公報に示さ
れた構成をもつサーマルプリントヘッドによれば、支持
板と押さえカバーとの間に熱膨張の時間的なずれが生じ
ても、相互の圧着が長手方向中央部に限定されているた
め、バイメタル効果による影響がプリントヘッド全長に
及ぶことがなく、経時的なたわみ変化の発生は著しく低
減される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
実開平２−１４２０３８号公報に示された熱によるたわ
み変化を低減するように構成したサーマルプリントヘッ
ドにおいても、なお次のような問題がある。

【０００８】第一に、依然として、放熱板としての機能
をもつ支持板上にヘッド基板を貼着し、その上に外部接
続基板を重ねた上でさらに押さえカバーを積層固定する
という基本構成が踏襲されているため、厚み方向の寸法
の削減には限界があり、最近におけるファクシミリ装
置、あるいはプリンタ装置の感熱印字部のさらなる小型
化への要求に対応することが難しい。

【０００９】第二に、ヘッド基板における一側縁中央部
に全ての端子部を集中配置する必要があるために、発熱
抵抗体に沿って配置されるコモン配線パターンをも、基
板の両端部を迂回して基板一側縁中央部に回り込ませる
必要が生じる。したがって、コモン配線パターンの全長
が長くなり、コモン配線パターン中の電圧降下が増大し
てこれが印字品質を低下させる。

【００１０】第三に、上記のごとく、基板の一側縁中央
部に端子部を配置することから、この端子部の基板幅方
向長さがある程度必要となること、および、上記のコモ
ン配線パターンにおける電圧降下をできるだけ少なくす
るためには、基板一側縁側に回り込まされているコモン
配線パターンの幅をより拡大する必要があることとがあ
いまって、ヘッド基板における駆動ＩＣ配置部と端子部
が形成されるべき、基板の側縁との間に、所定の幅の領
域を確保する必要がある。このことが基板幅を縮小して
プリントヘッドのさらなる小型化、とりわけ基板幅方向
の寸法縮小を阻害する要因となっている。

【００１１】本願発明は、以上の事情のもとで考えださ
れたものであって、幅寸法をさらに縮小することができ
て小型化を図ることができるプリントヘッド基板を提供
することをその課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

【００１３】本願の請求項１に記載したプリントヘッド
基板は、短冊板状基板の表面に、この基板の幅方向一側
縁と平行な直線に沿って印字媒体を配置するとともに、
この印字媒体の所定ドット数毎の駆動を担当する複数個
の駆動ＩＣを上記印字媒体の配置方向と平行な直線に沿
って配置する一方、上記基板の幅方向他側縁に、外部制
御回路との接続を図るための複数の接続端子が形成され
たプリントヘッド基板であって、上記複数個の駆動ＩＣ
は、上記印字媒体の配置長さより短い長さ領域内に配置
されており、かつこれによってスペース的に余裕があけ
られた上記基板の長手方向端部には、基板幅方向に所定
の長さを有する上記接続端子が上記印字媒体の配置領域
に対して上記基板の長手方向にオーバラップするととも
に、上記駆動ＩＣの配置領域に対して上記基板の長手方
向にオーバラップしないかたちで集中的に配置されてい
る一方、上記接続転子は、これら接続端子と導通するよ
うにして上記基板上の幅方向他側縁と上記複数個の駆動
ＩＣとの間の領域に形成される配線パターンと基板幅方
向にオーバラップさせられていることを特徴としてい
る。

【００１４】本願の請求項２に記載したプリントヘッド
基板は、短冊板状基板の表面に、この基板の幅方向一側
縁と平行な直線に沿って印字媒体を配置するとともに、
この印字媒体の所定ドット数毎の駆動を担当する複数個
の駆動ＩＣを上記印字媒体の配置方向と平行な直線に沿
って配置する一方、上記基板の幅方向他側縁に、外部制
御回路との接続を図るための複数の接続端子が形成され
たプリントヘッド基板であって、上記複数個の駆動ＩＣ
は、上記印字媒体の配置長さより短い長さ領域内に配置
され、これによってスペース的に余裕があけられた上記
基板の長手方向両端部のそれぞれには、基板幅方向に所
定の長さを有する上記接続端子が上記印字媒体の配置領
域に対して上記基板の長手方向にオーバラップするとと
もに、上記駆動ＩＣの配置領域に対して上記基板の長手
方向にオーバラップしないかたちで集中的に配置されて
いる一方、上記基板上の上記駆動ＩＣ配置部より基板の
他側縁に至る帯状領域に、上記接続端子の一部に対して
一端または両端が導通しつつ概して基板長手方向に延び
る配線パターンが形成されているとともに、この配線パ
ターンに対し、各駆動ＩＣの所定の信号入力パッドが共
通接続されており、かつ、上記接続端子は、上記配線パ
ターンと基板幅方向にオーバラップさせられていること
を特徴としている。

【００１５】本願の請求項３に記載したプリントヘッド
基板は、請求項２に記載のプリントヘッド基板におい
て、上記配線パターンは、各駆動ＩＣと対応する領域毎
の繰り返しパターンとなっていることを特徴としてい
る。

【００１６】なお、上記の各プリントヘッド基板におい
て、印字媒体とは、発熱抵抗体であってもよいし（請求
項４）、複数個のＬＥＤアレイであってもよい（請求項
５）。上記印字媒体が発熱抵抗体であるとき、このプリ
ントヘッド基板は、いわゆるサーマルプリントヘッド基
板となり、ＬＥＤアレイである場合、いわゆるＬＥＤプ
リントヘッド基板となる。

【００１７】

【発明の作用および効果】請求項１に記載されたプリン
トヘッド基板においては、複数個の駆動ＩＣを配置する
べき基板長手方向の領域を、印字媒体が延びる長さ領域
に比較して短い領域内に限定し、これによってスペース
的に余裕があけられた基板の長手方向端部に、基板幅方
向に所定長さを有する接続端子が集中的に配置されてい
る。また、この接続端子は、基板の一側縁に形成される
ことを前提とし、この接続端子が集中配置される領域
と、駆動ＩＣが配置される領域とは、基板長手方向にオ
ーバラップしていない。したがって、基板における駆動
ＩＣ配置部と基板一側縁との間の帯状領域に、上記接続
端子と基板幅方向にオーバラップするようにして上記端
子部と各駆動ＩＣとの間の電気的導通を図るための配線
パターンを形成することができ、しかも、この帯状領域
の基板幅方向の幅は、上記配線パターンの形成に必要十
分なきわめて幅狭の領域とすることができる。さらに、
上記接続端子は、駆動ＩＣの配置領域長さを縮減するこ
とによってできた余裕部に集中配置されているととも
に、印字媒体の配置領域に対して基板長手方向にオーバ
ラップしているために、上記接続端子が印字媒体の配置
領域よりも基板長手方向の外方に大きくはみ出した状態
になることも回避でき、基板の長手方向の寸法が大きく
なることも抑制できる。

【００１８】その結果、請求項１に記載されたプリント
ヘッド基板においては、基板の長手方向のサイズが大き
くなることを適切に防止しつつ、基板幅方向のサイズを
従来に比較して充分に縮小することが可能である。この
ため、基板材料からプリントヘッド基板単体を多数個取
りする場合、同一面積の基板材料からのヘッド基板形成
可能枚数がそれだけ増え、製造コストを低減することが
できる。また、ヘッド基板それ自体が小型化されている
ことから、このプリントヘッド基板を利用するプリント
ヘッド、ないしはプリンタ装置の小型化に大きく寄与す
ることができる。

【００１９】請求項２に記載されたプリントヘッド基板
においては、上記請求項１の構成に加えて、接続端子部
を基板長手方向両端部にそれぞれ集中配置するととも
に、基板上の駆動ＩＣ配置部より基板の他側縁に至る帯
状領域に、上記接続端子の一部に対して一端または両端
が導通しつつ概して基板長手方向に延びる配線パターン
が形成されており、この配線パターンに対し、各駆動Ｉ
Ｃの所定の信号入力パッドが共通接続されている。かか
る信号入力としては、クロック信号、ストローブ信号、
ロジック電源、ロジックグランド、あるいはラッチ信号
等がある。

【００２０】この請求項２に記載されたプリントヘッド
基板においても、基本的に請求項１のプリントヘッド基
板について述べた上述の作用効果を奏することはもちろ
んである。これに加え、基板の両端部にそれぞれ集中配
置した接続端子から概して基板長手方向に延びる配線パ
ターンに対して各駆動ＩＣの所定の信号入力パッドを共
通接続していることから、上記のごとく両端部に集中配
置すべき端子数がきわめて少なくなり、これにより、基
本的に、従来例において必要であったような、外部接続
基板に相当する部材が不要となる。

【００２１】そうすると、従来例において必須と考えら
れていた、支持板あるいは押さえ板は、この請求項２に
記載したプリントヘッド基板においては、プリントヘッ
ドとしての機能を達成する上で必ずしも必須ではなくな
る。したがって、このプリントヘッド基板を用いてプリ
ントヘッドを構成し、あるいはプリンタ装置にこのプリ
ントヘッド基板を組み込んでプリントヘッド部を構成す
る場合、従来に比較して著しい薄型化が達成可能であ
る。

【００２２】請求項３に記載されたプリントヘッド基板
は、上記のごとく基板一側縁両端部に集中配置した接続
端子間をつなぐ配線パターンが、各駆動ＩＣと対応する
領域毎の繰り返しパターンとなっている。したがって、
各ＩＣと配線パターンとの間のワイヤボンディングの良
否を目視あるいはＩＴＶを用いた画像認識で判定する場
合、その判定作業が迅速かつ確実に行えるようになり、
結果的にプリントヘッド基板の性能品質の維持、あるい
は歩留りの向上を達成することができる。また、印字幅
を変更する場合においても、かかる繰り返しパターンの
繰り返し回数を増減させるだけで配線パターンの設計が
完了するので、このことにより、プリントヘッド基板の
製造コストの削減が可能である。

【００２３】上記印字媒体としては、発熱抵抗体であっ
ても、ＬＥＤアレイを連続させたものであってもよく、
いずれの場合においても、基板上の接続端子の配置構
成、配線パターン、あるいは駆動ＩＣの搭載配置構成
は、共通したものである。請求項４および請求項５は、
この点を明確にしたものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００２５】図１は、本願発明に係るプリントヘッド基
板１の一例を示す平面図である。

【００２６】このプリントヘッド基板１では、セラミッ
ク等でできた短冊板状の材料基板２の上面に、この材料
基板２の幅方向の一側縁２ａの近傍においてこの一側縁
と平行に延びる印字媒体としての発熱抵抗体３が直線状
に形成されている。一方、この発熱抵抗体３を所定ドッ
ト数毎に駆動するための複数個の駆動ＩＣ４…が、ヘッ
ド基板１の幅方向の他側縁２ｂの近傍において、この他
側縁２ｂと平行な直線状に列状配置されている。

【００２７】図１からわかるように、このプリントヘッ
ド基板１においては、上記駆動ＩＣ４…を配置するべき
基板長手方向の領域ａを、上記発熱抵抗体３の有効長さ
ｂよりも意図的に短く設定し、これによってスペース的
に余裕があけられた基板両端部において、その他側縁２
ｂに沿って複数個の接続端子５がそれぞれ集中配置され
ている。これら接続端子５が配置される部位と、上記駆
動ＩＣ４が配置される部位とは、基板長手方向に関して
オーバラップしていない。その一方、上記接続端子５が
配置される部位は、発熱抵抗体３の配置領域に対して
は、基板長手方向に関してオーバラップしている。

【００２８】上記発熱抵抗体３と基板一側縁２ａとの間
の帯状領域には、コモン用配線パターン６が基板長手方
向全長にわたって形成されており、このコモン用配線パ
ターン６の両端部は、基板両端部においてその幅方向に
横断しつつ、上記接続端子５の一つに導通させられてい
る。なお、図１においては、図の煩雑化を防止するた
め、各駆動ＩＣ４…と発熱抵抗体３との間に形成される
べき微細な配線パターン、および上記各接続端子５と各
駆動ＩＣ４との間の信号入出力をつかさどるべき配線パ
ターンは、省略している。

【００２９】図２に、図１に示されるプリントヘッド基
板１の左端部の詳細を、図３に中間部の詳細を、図４に
右端部の詳細を、それぞれ示す。

【００３０】図２ないし図４から理解されるように、上
記プリントヘッド基板１では、駆動ＩＣ４をボンディン
グするべき部位の上辺に対応して、多数個のワイヤボン
ディングパッド７…を介して、上方に向かうにつれ、や
や相互の間隔を広げながら延びる櫛歯状の微細配線パタ
ーン８が形成されており、この微細配線パターン８の各
先端部から、等間隔平行状のドット駆動パターン９…が
櫛歯状に延びている。このドット駆動パターン９…の各
単位パターンの間には、コモン用配線パターン６に基部
が共通的に導通する個別コモンパターン１０…が入り込
んでいる。そして、上記櫛歯状のドット駆動パターン９
と、同じく櫛歯状の個別コモンパターン１０との重なり
部を基板長手方向に縦走するようにして、発熱抵抗体３
が厚膜印刷形成によって設けられている。

【００３１】図２から理解されるように、第一番目の駆
動ＩＣ４が担当するべきブロックを構成する発熱抵抗体
３の長手方向中央部と、第一番目の駆動ＩＣの長手方向
中央部との位置関係は、駆動ＩＣ４の長手方向中央部の
方が、基板２の長手方向中央部よりに偏位した恰好とな
っている。これにより、基板長手方向についての駆動Ｉ
Ｃ４…の配設部の両側に、スペース的な余裕が形成され
る。そして、すでに説明したように、このスペース的な
余裕を利用して、必要な外部接続端子５…が設けられる
のである。

【００３２】本実施形態において、ヘッド基板の左端部
には、図２に表れているように、８つの外部接続端子５
…が集中配置されている。これら外部接続端子は、基板
１の幅方向に所定の必要長さを有しており、左端から順
に、コモン用端子（ＣＯＭ）、パワーグランド端子（Ｐ
Ｇ）、同じくパワーグランド端子（ＰＧ）、サーミスタ
接続端子（ＴＭ）、ロジックグランド端子（ＬＧ）、デ
ータイン端子（ＤＩ）、ストローブ端子（ＡＥＯ２）、
およびロジック電源端子（ＶＤＤ）が配置されている。
左から２番目および３番目の二つの端子をともにパワー
グランド端子（ＰＧ）としている理由は、十分な電流量
を得ることができるようにするためにである。

【００３３】一方、図４に表れているように、ヘッド基
板１の右端部にも、８つの外部接続端子５…が設けられ
ている。これらは、右端から順に、コモン用端子（ＣＯ
Ｍ）、パワーグランド端子（ＰＧ）、同じくパワーグラ
ンド端子（ＰＧ）、サーミスタ接続端子（ＴＭ）、ロジ
ックグランド端子（ＬＧ）、ストローブ端子（ＡＥＯ
１）、ロジック電源端子（ＶＤＤ）、およびクロックパ
ルス端子（ＣＰ）である。

【００３４】左右の両コモン用端子（ＣＯＭ）は、すで
に説明したように、発熱抵抗体３の基板上辺側に平行に
引き回されているコモン用配線パターン６の両端部が導
体パターンにより接続されている。左右一方のパワーグ
ランド端子（ＰＧ）から延びるパワーグランドパターン
１１は、駆動ＩＣ４の配設領域の下層を通って基板長手
方向に延び、基板左右他方のパワーグランド端子（Ｐ
Ｇ）に接続されている。そして、このパワーグランドパ
ターン１１は、駆動ＩＣ４の下層を通る部分から下向き
に枝分かれして延びるボンディング部１１ａが所定間隔
毎に形成されている。図示例においては、一つの駆動Ｉ
Ｃ４が乗る領域につき、この領域の左端、中央部、右端
部から、各３本のボンディングパッド部１１ａが枝分か
れ状に延びている。

【００３５】左右の各サーミスタ接続パッドには、サー
ミスタ配置パターン１２がそれぞれ比較的近傍に形成接
続されている。ロジックグランド端子（ＬＧ）から延び
るロジックグランドパターン１３、データイン端子（Ｄ
Ｉ）から延びるデータインパターン１４、ストローブ端
子（ＡＥＯ２）から延びるストローブパターン１５、お
よびロジック電源端子（ＶＤＤ）から延びるロジック電
源パターン１６からなる４本の配線パターン１４，１
５，１６，１７は、互いに交わることなく並列してお
り、上記パワーグランドパターン１１の枝分かれ状ボン
ディングパッド部１１ａ…を迂回しながらジグザク状に
曲がりつつ、概して基板長手方向に延びるように形成さ
れている。そして、これらの配線パターンは、基板１の
一側縁２ｂと複数個の駆動ＩＣ４との間の帯状領域に、
上記のように基板の端部に集中配置された接続端子５と
基板幅方向にオーバラップさせて成形することができ
る。

【００３６】ただし、データインパターン１４は、駆動
ＩＣ４の左端部に設けられているデータインパッド（Ｄ
Ｉ）の近傍で途切れており、駆動ＩＣ４の右端部近傍に
形成されているデータアウトパッド（ＤＯ）の近傍から
始まって隣の駆動ＩＣ４のデータインパッド（ＤＩ）の
近傍で再び途切れるというように形成されている。すな
わち、このデータインパターン１４は、各駆動ＩＣ４…
間をカスケード接続するように形成されているのであ
る。印字データは、各駆動ＩＣ４…間に順次的に送られ
るのであるから、基板に設けるべき入力端子（ＤＩ）
は、ひとつだけでよく、したがってヘッド基板の右端部
に設けられる外部接続端子５…には、データインの端子
は設ける必要がない。なお、必要に応じて、基板の右端
の端子部にデータアウト端子を設ける場合もある。

【００３７】基板の右端の外部接続端子５…には、その
かわりに、最も内側に位置する部位にクロックパルス端
子（ＣＰ）が設けられている。このクロックパルス端子
（ＣＰ）から延びるクロックパルスパターン１７は、上
記のごとく基板の長手方向にジクザク状にかつ並列的に
延びているロジックグランドパターン１３、データイン
パターン１４、ストローブパターン１５、およびロジッ
ク電源パターン１６のさらにヘッド基板の下辺側を、右
から左に向けて並列的に延びており、左端の駆動ＩＣ４
と対応する部位で終わっている。そして、このクロック
パルスパターン１７は、ロジック電源パターン１６の所
定部位に設けた入り込み部に櫛歯状に枝分かれして入り
込むボンディング部１７ａが形成されている。

【００３８】一方、各駆動ＩＣ４…上の下辺側に設けら
れる信号系パッドは、図３に示すように、図示例では、
左から順に、ふたつのパワーグランドパッド（ＰＧＮ
Ｄ）、データインパッド（ＤＩ）、ロジック電源パッド
（ＶＤＤ）、クロックパルスパッド（ＣＰ）、負論理ス
トローブパッド（ＡＥＯ）、ロジックグランドパッド
（ＬＧＮＤ）、ふたつのパワーグランドパッド（ＰＧＮ
Ｄ）、ロジック電源パッド（ＶＤＤ）、正論理ストロー
ブパッド（ＢＥＯ）、ラッチパッド（ＬＡ）、データア
ウトパッド（ＤＯ）、ロジックグランドパッド（ＬＧＮ
Ｄ）、およびふたつのパワーグランドパッド（ＰＧＮ
Ｄ）となっており、これらの各パッドと、上記各配線パ
ターン１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７が、
それぞれ、ワイヤボンディングによって結線されてい
る。

【００３９】ここにおいて、データインパターン１４以
外の配線パターンに対しては、各駆動ＩＣ４の該当パッ
ドが共通接続されている。図において基板上に形成され
ている各配線パターンのうち、上下方向に延びている部
分が、ワイヤボンディングをするためのワイヤボンディ
ング部として機能する。また、図においては、負論理ス
トローブ仕様を選択しつつワイヤボンディングされてい
る状態を示している。

【００４０】図示例では、独立したラッチ信号ないしは
ラッチ用の端子を用いずに駆動ＩＣを制御する場合の配
線パターン構成を示しているが、独立したラッチ信号を
用いて制御する場合には、図示例においてロジックグラ
ンドパターン１３に相当するパターンをラッチ信号パタ
ーンに置き換えることにより対応することができる。ま
た、各駆動ＩＣ４…の搭載および所定のワイヤボンディ
ングを行った後は、この駆動ＩＣないしボンディングワ
イヤは、樹脂によって保護される。

【００４１】そして、上記の各接続端子５…を介して各
駆動ＩＣ４に入力される制御信号により、ある時間的瞬
間において特定されたドット駆動パターン９がオン駆動
され、当該ドット駆動パターン９を挟んで位置するふた
つの個別コモンパターン１０によって区画される領域に
電流が流されてその領域における発熱抵抗体３が発熱さ
せられる。

【００４２】図３に示される駆動ＩＣ４ないしこれに関
連する配線パターンは、基板長手方向に繰り返し表れ
る。なおさらに詳しくは、複数個の駆動ＩＣ４…のう
ち、両端の駆動ＩＣを除く全ての中間駆動ＩＣにそれぞ
れ関連する配線パターンは、図３に示される配線パター
ンの繰り返しとなっている。このようにすることによ
り、印字幅を変更する場合においても、図３に示されて
いる配線パターンの繰り返し回数を増減するだけで、配
線パターンそれ自体の設計が簡便に完了することにな
り、基板配線の設計コストを著しく低減することができ
るとともに、目視あるいは画像認識によって各駆動ＩＣ
４の各信号パッドと上記配線パターン間のワイヤボンデ
ィングの検査をする場合においても、その作業性が著し
く向上させられるという効果を奏する。

【００４３】以上の構成において、図１ないし図４に示
されるように、基板上に配置される駆動ＩＣ４…の配置
領域ａを発熱抵抗体３の有効長さｂよりも意図的に短く
設定することによって基板長手方向両端部にスペース的
な余裕を形成し、この部分に上記駆動ＩＣ４とオーバラ
ップさせることなく必要な接続端子５…を設けるように
構成しているので、駆動ＩＣ４…と基板の側縁２ｂとの
間の帯状領域に、各接続端子５に導通する配線パターン
を上記接続端子５と基板幅方向にオーバラップさせるよ
うにして形成することができ、しかも、この帯状領域の
幅は、ここに配設するべき配線パターンに必要十分な細
い幅とすることができる。したがって、プリントヘッド
基板１の幅寸法を、従来に比較して、格段に縮小するこ
とが可能となる。また、上記プリントヘッド基板１にお
いては、必要な接続端子５を、単に基板の両端部に集中
配置しているだけではなく、そのようにすべきスペース
的な余裕を、駆動ＩＣ４の配設領域長さを縮小すること
により達成しているので、基板の長さが延長することは
ない。とくに、接続端子５を発熱抵抗体３の配置領域に
対して、基板長手方向にオーバラップさせているため
に、接続端子５の配置領域が発熱抵抗体３の配置領域よ
りも基板長手方向の外方側へ大きくはみ出すことも回避
でき、基板の長手方向の寸法が大きくなることを一層適
切に回避することができる。

【００４４】さらに、図示例においては、基板の両端部
に設けた接続端子５と導通する各配線パターン１１，１
３，１５，１６，１７を、概して基板長手方向に延びる
ように並設し、これらの配線パターンに対し、各駆動Ｉ
Ｃ４…上の入出力パッドを共通接続しているので、上記
接続端子５の数を著しく減少させることができ、基本的
に、従来において必要であったような外部接続用基板は
不要となる。それゆえ、こうした外部接続用基板とヘッ
ド基板上の端子部との確実な導通を図るために、ヘッド
基板１をわざわざ支持板に支持させ、かつ押さえカバー
をヘッド基板を挟むようにして上記支持板に対してねじ
止めするといった構成は、全く不要となる。したがっ
て、プリントヘッドとしての機能を達成するに必要十分
な構成が、きわめて薄型化されるという特段の作用効果
を期待することができる。

【００４５】なお、図１ないし図４においては、基板２
の両端部の側縁において、それぞれ接続端子５…を集中
配置した例を示しているが、この接続端子５…は、基板
長手方向の一方にのみ設ける場合も、本願発明の範囲に
包摂される。

【００４６】図５に、上記のプリントヘッド基板１を用
い、これを支持板１８に支持させるとともに、制御回路
基板１９との接続を図ってプリントヘッドを構成する場
合の一例を示す。

【００４７】支持板１８は、セラミックでできた材料基
板２をもつプリントヘッド基板１の脆弱性を補強すると
ともに、基板上の発熱抵抗体３が発する熱を放熱する機
能をもつものであり、鉄による板金材料あるいはアルミ
ニウム板等によって形成される。そして、この支持板１
８は、上記の構成をもつプリントヘッド基板１に付属さ
せて出荷する場合と、プリンタ装置のメーカサイドにお
いて、プリンタ装置を構成する部材として準備される場
合とがある。

【００４８】このプリントヘッドにおいては、上記プリ
ントヘッド基板１の裏面のうち、上記接続端子５…が設
けられた部位以外の部位おいて部分的に上記支持板１８
に対して接着が図られている。図５に示すように、基板
の長手方向両端部に上記接続端子５…が設けられる場
合、基板１の裏面長手方向中央部のみを接着によって上
記支持板１８に対して接着するのが好適である。プリン
トヘッド基板１の長手方向中央部以外の部分は、単に支
持板１８に対して接触しているだけで、相互間の固定は
図られておらず、したがってヘッド基板１の両端部は、
支持板１８に対して長手方向に相対移動可能である。

【００４９】このように構成するゆえんは、セラミック
で形成されるプリントヘッド基板と、アルミニウムや鉄
板金部材によって形成される支持板１８との間の熱膨張
率の差が、バイメタル効果によって基板全体のソリの発
生を惹起させることを回避するためである。

【００５０】上記プリントヘッド基板１の長手方向両端
部に設けられている接続部端子５…は、制御回路基板１
９に対して電気的に接続されている。図５に示す例にお
いては、上記接続端子５…に、クリップ式のリード足２
０…をハンダづけ等によって連結し、このリード足２０
の下端部を、制御回路基板１９上に設けた端子パッド部
にハンダづけ等によって連結している。なお、この制御
回路基板１９は、上記支持板１８とも、プリントヘッド
基板１とも、基本的に別の部材であり、とりわけ支持板
１８との間には、直接的な機械的連結はなんら図られて
いない。

【００５１】以上の構成において、プリントヘッド基板
１は、接続端子５…が設けられる両端部以外の、中央部
のみにおいてその裏面が上記支持板１８に対して接着さ
れているため、プリントヘッド基板１と支持板１８との
熱膨張率の差に起因する熱応力が、上記接続端子５が配
置されている部分に悪影響を及ぼすことがない。したが
って、本例の場合、リード足２０と上記接続端子５…と
の間を接続するためのハンダが、熱応力の影響によって
クラックを生じるといった心配はなく、このリード足２
０と接続端子５…との間の電気的導通の信頼性が、長期
間にわたって維持される。

【００５２】また、上記プリントヘッド基板１は、基本
的には支持板あるいは押さえカバー等の付属部材を必要
とすることなく、ヘッド基板としての機能が完結してい
るので、上記支持板１８をあらかじめプリンタ装置に設
けておくことにより、仮に、その下層に制御回路基板１
９を配置したとしても、この制御回路基板１９とヘッド
基板１との間の厚み方向の距離をきわめて短くすること
ができ、これら制御回路基板１９とヘッド基板１との間
の電気的接続を、クリップ付きリード足２０を用いると
いったきわめて簡便な手法によって達成することができ
る。

【００５３】さらには、こうしてヘッド基板１と制御回
路基板１９との間がきわめて近接して構成可能であるこ
とから、高周波信号を用いる制御信号にノイズが発生す
ることが非常に少なくなり、このことがプリンタとして
の性能改善に大きく寄与する。

【００５４】図６は、図５に示したプリントヘッドの構
成において、制御回路基板１９と、ヘッド基板上の接続
端子５…との間の接続方法を、リード線の両端をハンダ
づけするという構成に変更した例である。なおこの図に
おいて制御回路基板１９は、プリンタ装置内の支持部材
によって固定支持されている。

【００５５】さらに、上記ヘッド基板１の接続端子５…
と、制御回路基板１９との間の電気的導通の手法は、上
記に限定されず、図７に示すように、制御回路基板１９
の一側縁両端部に突出形成した信号取り出し部２１を上
記接続端子５…に一部重ねるようにし、この接続端子５
…と、上記信号取り出し部２１の上面に形成されている
端子パッド２２との間を、ワイヤボンディングによって
結線するようにしてもよい。

【００５６】図８ないし図１２は、たとえば図５ないし
図７に示されるプリントヘッドを、匡体本体２３とこれ
に対して回動可能に支持された回動体２４とをもつプリ
ンタ装置２５に組み込む場合の例を示している。なお、
これらの図において、給紙機構等のその他の機構は省略
して示してある。

【００５７】図８に示す例においては、ヒンジ２６によ
って連結されたふたつの部材中、下方の部材が匡体本体
２３に一体的となっており、上方の部材が回動体２４に
相当する。上記匡体本体２３には、その先端部を断面コ
字状に折り曲げて支持板１８を一体形成しており、この
支持板１８上に、すでに説明した図１ないし図４に例示
されるプリントヘッド基板１が接着される。もちろん、
この場合、プリントヘッド基板１は、その長手方向中央
部のみが上記支持板１８に対して接着されている。そう
して、上記ヘッド基板１の接続端子５…と、制御回路基
板１９との間の接続は、上記接続端子５…にクリップ付
きのリード足２０をハンダによって連結し、このリード
足の下端部を、制御回路基板１９の上面適部に搭載固定
したコネクタ２７に挿入している。

【００５８】一方、上記回動体２４には、上記プリント
ヘッド基板１に向けてばね２８によって弾力付勢された
プラテン２９が設けられている。上記回動体２４を閉状
態とすると、上記プラテン２９は、プリントヘッド基板
１の発熱抵抗体３に対して、その長手方向全長にわたっ
て均等に当接することになる。

【００５９】図９に示す例では、匡体本体２３と一体的
なフレームにプラテン２９を支持する一方、回動体２４
に、複数の板ばね３０を介して支持板１８を取付け、こ
の支持板１８に対して本願発明のプリントヘッド基板１
を接着支持させている。この場合も、プリントヘッド基
板１の中央部裏面のみが支持板１８に対して接着される
のはいうまでもない。

【００６０】そして、上記回動体２４の内面には、制御
回路基板１９が固定支持されており、この制御回路基板
１９とプリントヘッド基板１の接続端子５…との間の電
気的導通は、クリップ付きリード足２０をハンダ接合す
ることにより達成している。また、この例における支持
板１８は、ある程度弾性変形可能な部材で構成されてお
り、したがって、この弾性変形可能な支持板１８が、そ
の長手方向複数箇所において板ばね３０を介して回動体
２４に連結支持されていることとあいまって、上記回動
体２４を所定の閉状態とすると、プラテンの周面に対
し、この周面形状に応じて弾性変形しながら、プリント
ヘッド基板１の発熱抵抗体３が、その長手方向全長にわ
たって均等に接触することになる。これにより、印字品
質の向上ないしは熱的な影響の全くない印字品質の高度
な維持が達成される。

【００６１】図１０に示す例では、匡体本体２３と一体
的なフレームに、膨出状の支持板１８を一体形成し、こ
うして形成された支持板１８にプリントヘッド基板１を
接着させ、同じく匡体本体２３と一体的なフレームの内
面に支持させた制御回路基板１９との電気的な導通を、
リード足２０によって達成している。また、回動体２４
には、ばね２８によって上記プリントヘッド基板１に向
けて弾力付勢されたプラテン２９が支持されている。こ
の図から明らかなように、支持板１８が、匡体本体２３
と一体的なフレームに形成されていることから、印字部
の厚みがきわめて薄型化されているのがわかる。

【００６２】図１１に示した例は、回動体２４の上面に
制御回路基板１９およびプリントヘッド基板１を載置支
持しているが、制御回路基板１９をさらに前方に延出さ
せて、この制御回路基板を構成する基板材料それ自体が
支持板１８として機能している。このように構成するこ
とにより、部品点数のさらなる削減が可能である。そう
して、この回動体２４は、ばね２８によって上向きに付
勢されており、匡体本体２３に支持されたプラテン２９
の周面に対して、プリントヘッド基板１の発熱抵抗体３
が弾性的に当接するようにしている。

【００６３】図１２に示した例は、匡体本体２３と一体
的な板状フレームの先端部を、段上げ状に折り曲げ形成
して支持板１８を一体形成するとともに、この支持板１
８に対してヘッド基板１を所定のように接着支持させ、
このヘッド基板１の接続端子５…と上記フレームに取付
けた制御回路基板１９との間を、リード足２０によって
接続している。さらに、上記のごとくフレームの先端を
段上げ状に曲げ形成してなる支持板１８は、ばね２８に
よって積極的に上向きに弾力付勢されており、これによ
って回動体２４に支持されたプラテン２９の周面に向け
て、ヘッド基板１の発熱抵抗体３を適度な弾力で当接さ
せるように構成している。

【００６４】以上、図８ないし図１２に示したいずれの
プリンタ装置においても、ヘッド基板１を接着支持する
べき支持板１８を、プリンタ装置の匡体を構成するべき
部材に形成しており、別途の支持板あるいは押さえ板は
省略されている。したがって、プリンタ装置における印
字部の厚みを、それだけ薄型化することができるのであ
り、その結果、プリンタ装置の薄型化が可能となる。

【００６５】さらに、上記の各プリンタ装置において
は、匡体本体２３と回動体２４のうち、いずれか一方に
ヘッド基板１および制御回路基板１９を近接した関係に
おいて取付け、これらの間を比較的短いリード足２０等
の電気的電通手段によって接続しているので、ヘッド基
板上の駆動ＩＣ４の制御に用いるべき高周波信号にノイ
ズが混入することを極力防止することができ、これによ
り、プリンタ装置の高性能化が達成される。

【００６６】以上説明してきたように、上記プリントヘ
ッド基板１は、それ自体の寸法、とりわけ幅方向の寸法
を従来に比較して格段に縮小できる結果、これを利用し
て構成されるプリントヘッドの小型化および薄型化が高
度に達成される。また、ヘッド基板上での配線パターン
を特殊化して各駆動ＩＣとの共通接続を図り、長手方向
両端部に設けるべき接続端子の端子数を減少することが
できる。基本的には、プリントヘッド基板としての機能
を、支持体あるいは押さえカバー等の他の部材を必要と
することなく完結することができるので、支持体を付属
させてプリンタ装置メーカに供給することが必ずしも必
要でなく、プリントヘッド基板を支持するべき支持体
を、プリンタ装置の内部にあらかじめ組み込んでおくこ
とができる。そうすることによって、プリンタ装置の部
品点数の減少、および小型化、なかんずく薄型化が従来
に比して格段に促進される。

【００６７】もちろん、この発明は上述の実施形態に限
定されるものではない。特に図示はしないが、本願発明
のプリントヘッド基板は、印字媒体として発熱抵抗体を
採用するサーマルプリントヘッド用としてのプリントヘ
ッド基板の他、印字媒体としてＬＥＤアレイチップを複
数個列状配置して印字媒体を構成する、いわゆるＬＥＤ
プリントヘッド用の基板としても構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明のプリントヘッド基板の一例を示す概
略平面図である。

【図２】図１のプリントヘッド基板の左端部配線パター
ン構成を示す拡大平面図である。

【図３】図１のプリントヘッド基板の長手方向中間部の
配線パターン構成ならびにＩＣ搭載構成を示す拡大平面
図である。

【図４】図１のプリントヘッド基板の右端部配線パター
ン構成を示す拡大平面図である。

【図５】本願発明のプリントヘッド基板を用いたプリン
トヘッドの構成の一例を示す斜視図である。

【図６】本願発明のプリントヘッド基板を用いたプリン
トヘッドの構成の他の例を示す斜視図である。

【図７】プリントヘッドにおけるプリントヘッド基板と
制御回路基板との電気的接続構成の他の例を示す斜視図
である。

【図８】本願発明のプリントヘッド基板を用いてプリン
タ装置を構成する場合の一例を示す概略側面図である。

【図９】本願発明のプリントヘッド基板を用いてプリン
タ装置を構成する場合の他の例を示す概略側面図であ
る。

【図１０】本願発明のプリントヘッド基板を用いてプリ
ンタ装置を構成する場合の他の例を示す概略側面図であ
る。

【図１１】本願発明のプリントヘッド基板を用いてプリ
ンタ装置を構成する場合の他の例を示す概略側面図であ
る。

【図１２】本願発明のプリントヘッド基板を用いてプリ
ンタ装置を構成する場合の他の例を示す概略側面図であ
る。

【符号の説明】

１ プリントヘッド基板 ２ 材料基板（短冊板状基板） ３ 発熱抵抗体（印字媒体） ４ 駆動ＩＣ ５ 接続端子 ６ コモン用配線パターン １１，１３，１５，１６，１７ 配線パターン １８ 支持板 １９ 制御回路基板 ２３ 匡体本体 ２４ 回動体 ２５ プリンタ装置 ２９ プラテン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 外喜彦 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム 株式会社内 (72)発明者 山口 雅義 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム 株式会社内 (72)発明者 松本 美司 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム 株式会社内 (72)発明者 松元 尚登 福岡県甘木市大字小隈258−１ ローム 甘木株式会社内 (72)発明者 石崎 嘉広 福岡県甘木市大字小隈258−１ ローム 甘木株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−295762（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−144966（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/345

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 短冊板状基板の表面に、この基板の幅方
   向一側縁と平行な直線に沿って印字媒体を配置するとと
   もに、この印字媒体の所定ドット数毎の駆動を担当する
   複数個の駆動ＩＣを上記印字媒体の配置方向と平行な直
   線に沿って配置する一方、上記基板の幅方向他側縁に、
   外部制御回路との接続を図るための複数の接続端子が形
   成されたプリントヘッド基板であって、 上記複数個の駆動ＩＣは、上記印字媒体の配置長さより
   短い長さ領域内に配置されており、かつこれによってス
   ペース的に余裕があけられた上記基板の長手方向端部に
   は、基板幅方向に所定の長さを有する上記接続端子が上
   記印字媒体の配置領域に対して上記基板の長手方向にオ
   ーバラップするとともに、上記駆動ＩＣの配置領域に対
   して上記基板の長手方向にオーバラップしないかたちで
   集中的に配置されている一方、上記接続端子は、これら
   接続端子と導通するようにして上記基板上の幅方向他側
   縁と上記複数個の駆動ＩＣとの間の領域に形成される配
   線パターンと基板幅方向にオーバラップさせられている
   ことを特徴とする、プリントヘッド基板。
2. 【請求項２】 短冊板状基板の表面に、この基板の幅方
   向一側縁と平行な直線に沿って印字媒体を配置するとと
   もに、この印字媒体の所定ドット数毎の駆動を担当する
   複数個の駆動ＩＣを上記印字媒体の配置方向と平行な直
   線に沿って配置する一方、上記基板の幅方向他側縁に、
   外部制御回路との接続を図るための複数の接続端子が形
   成されたプリントヘッド基板であって、 上記複数個の駆動ＩＣは、上記印字媒体の配置長さより
   短い長さ領域内に配置され、これによってスペース的に
   余裕があけられた上記基板の長手方向両端部のそれぞれ
   には、基板幅方向に所定の長さを有する上記接続端子が
   上記印字媒体の配置領域に対して上記基板の長手方向に
   オーバラップするとともに、上記駆動ＩＣの配置領域に
   対して上記基板の長手方向にオーバラップしないかたち
   で集中的に配置されている一方、上記基板上の上記駆動
   ＩＣ配置部より基板の他側縁に至る帯状領域に、上記接
   続端子の一部に対して一端または両端が導通しつつ概し
   て基板長手方向に延びる配線パターンが形成されている
   とともに、この配線パターンに対し、各駆動ＩＣの所定
   の信号入力パッドが共通接続されており、かつ、上 記接
   続端子は、上記配線パターンと基板幅方向にオーバラッ
   プさせられていることを特徴とする、プリントヘッド基
   板。
3. 【請求項３】 上記配線パターンは、各駆動ＩＣと対応
   する領域毎の繰り返しパターンとなっている、請求項２
   のプリントヘッド基板。
4. 【請求項４】 上記印字媒体は、発熱抵抗体である、請
   求項１または２のプリントヘッド基板
5. 【請求項５】 上記印字媒体は、複数個のＬＥＤアレイ
   で構成されている、請求項１または２のプリントヘッド
   基板。