JPH08183194A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ヘッド基板の割れ及び放熱板との短絡を皆無と
なすことが可能な信頼性の高いサーマルヘッドを提供す
る。 【構成】複数個の発熱抵抗体２が取着され、且つ上面に
個別電極配線３、駆動用ＩＣ５及び制御信号配線６が、
下面に共通電極配線４が設けられたヘッド基板１と、該
ヘッド基板１上面の制御信号配線６に接続される配線導
体８ａとヘッド基板１下面の共通電極配線４に第２フレ
キシブル印刷配線板９の配線導体を介して接続される配
線導体８ｂとを有する第１フレキシブル印刷配線板７
と、前記ヘッド基板１及び第１フレキシブル印刷配線板
７を上面に支持し、且つ上面に前記第２フレキ１ブル印
刷配線板９が埋設される凹溝１０ａを有する放熱板１０
とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワードプロセッサやフ
ァクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサーマ
ルヘッドの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機
構として組み込まれるサーマルヘッドは、図３に示す如
く、複数個の発熱抵抗体１２、個別電極配線１３、共通
電極配線１４、駆動用ＩＣ１５及び制御信号配線１６が
設けられたアルミナセラミックス製のヘッド基板１１
と、２つの群に分けられた複数個の配線導体を有し、一
方の群の配線導体をヘッド基板１１上面の制御信号配線
１６に、他方の群の配線導体を第２フレキシブル印刷配
線板１９の配線導体を介してヘッド基板１１下面の共通
電極配線１４にそれぞれ接続する第１フレキシブル印刷
配線板１７と、上面に前記ヘッド基板１１及び第１フレ
キシブル印刷配線板１７が載置される放熱板２０とで構
成され、前記駆動用ＩＣ１５の駆動に伴い個別電極配線
１３と共通電極配線１４の間に所定の電力を印加し、発
熱抵抗体１２を印字信号に基づいて選択的にジュール発
熱させるとともに、該発熱した熱を感熱記録媒体に伝導
させ、感熱記録媒体に所定の印字画像を形成することに
よってサーマルヘッドとして機能する。

【０００３】またかかる従来のサーマルヘッドにおいて
は、ヘッド基板１１と放熱板２０との間に第２フレキシ
ブル印刷配線板１９が介在されることから、該補助電極
１９や該電極１９と共通電極配線１４との接続部が放熱
板２０と接触し電流が流出することのないように放熱板
２０の両端部に第２フレキシブル印刷配線板１９を配置
するための切り欠き２０ａを設けていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドにおいては、放熱板２０の両端部に
ヘッド基板１１下面の共通電極配線４に接続される第２
フレキシブル印刷配線板１９を配置するための切り欠き
２０ａが設けてあること、及び、ヘッド基板１１が厚み
の薄いアルミナセラミックスにより形成されていること
等から、ヘッド基板１１を放熱板２０に取り付ける際
や、サーマルヘッドをプリンタに組み込む際等にヘッド
基板１１の両端部に外力が印加されると、放熱板２０に
よって支持されていないヘッド基板１１の両端部に大き
な負荷がかかり、ヘッド基板１１に割れが生じたり、こ
の割れが大きい場合には、ヘッド基板１１上の個別電極
配線１３や制御信号配線１６等に断線が起こるなどの欠
点を有していた。

【０００５】また従来のサーマルヘッドにおいては、放
熱板２０の切り欠き２０ａに導電性の異物が外部より入
り込むと、補助電極１９と放熱板２０との間や、共通電
極配線１４と放熱板２０との間に前記導電性の異物が介
在されてこれらを短絡させる危険性を有していた。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的はヘッド基板の割れ及び放熱板との短絡を
皆無となすことが可能な信頼性の高いサーマルヘッドを
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
は、複数個の発熱抵抗体が取着され、且つ上面に個別電
極配線、駆動用ＩＣ及び制御信号配線が、下面に共通電
極配線が設けられたヘッド基板と、前記ヘッド基板上面
の制御信号配線に接続される配線導体とヘッド基板下面
の共通電極配線に第２フレキシブル印刷配線板の配線導
体を介して接続される配線導体とを有する第１フレキシ
ブル印刷配線板と、前記ヘッド基板及び第１フレキシブ
ル印刷配線板を上面に支持し、且つ上面に前記第２フレ
キシブル印刷配線板が埋設される凹溝を有する放熱板と
から成ることを特徴とする。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明のサーマルヘッドを端面型サ
ーマルヘッドに適用した一実施例を示す分解斜視図、図
２は図１のサーマルヘッドの断面図であり、１はヘッド
基板、２は発熱抵抗体、３は個別電極配線、４は共通電
極配線、５は駆動用ＩＣ、６は制御信号配線、７は第１
フレキシブル印刷配線板、８ａ、８ｂは配線導体、９は
第２フレキシブル印刷配線板、１０は放熱板、１０ａは
凹溝である。

【００１０】前記ヘッド基板１はアルミナセラミックス
等の電気絶縁材料から成っており、その端面に直線状に
配列された複数個の発熱抵抗体２が、上面には個別電極
配線３、駆動用ＩＣ５及び制御信号配線６が、また下面
には共通電極配線４がそれぞれ取着されている。

【００１１】前記発熱抵抗体２は、窒化タンタル等から
成っており、それ自体、所定の電気抵抗値を有している
ため、個別電極配線３及び共通電極配線４を介して所定
の電力が印加されると、感熱記録媒体に印字画像を形成
するのに必要な所定の温度に発熱する作用を為す。

【００１２】また前記個別電極配線３及び共通電極配線
４は各発熱抵抗体２に接続されており、発熱抵抗体２に
印字信号に基づいて所定の電力を印加する作用を為す。

【００１３】更に前記駆動用ＩＣ５は、個別電極配線３
に半田やボンディングワイヤ等を介して接続されてお
り、その内部にシフトレジスタ、ラッチ、スイッチング
トランジスタ等が内蔵されている。この駆動用ＩＣ５
は、外部より入力される印字信号に応じて発熱抵抗体２
に流れる電流のオン・オフを制御する作用を為す。

【００１４】また更に前記駆動用ＩＣ５には複数個の制
御信号配線６が半田やボンディングワイヤ等を介して接
続されており、該制御信号配線６は外部より入力される
印字信号、クロック信号、ストローブ信号及びラッチ信
号等を駆動用ＩＣ５に供給する作用を為す。

【００１５】尚、前記発熱抵抗体２、個別電極配線３、
共通電極配線４及び制御信号配線６は、例えば、従来周
知のスパッタリング法及びフォトリソグラフィー技術を
採用することによって所定パターン、所定厚みに形成さ
れる。

【００１６】また前記駆動用ＩＣ５は従来周知のフェー
スダウンボンディング法等によってヘッド基板１上に搭
載される。

【００１７】そしてこのヘッド基板１には第１フレキシ
ブル印刷配線板７が接続されている。

【００１８】前記第１フレキシブル印刷配線板７はヘッ
ド基板１上面の制御信号配線６に接続される複数個の配
線導体８ａと、ヘッド基板１下面の共通電極配線４に第
２フレキシブル印刷配線板９の配線導体を介して接続さ
れる配線導体８ｂとを有しており、ポリイミド樹脂製の
ベースフィルム上に銅箔等から成る複数個の配線導体８
ａ、８ｂを被着させるとともに、該配線導体８ａ、８ｂ
をポリイミド樹脂製のカバーフィルムで被覆し、更にそ
の一端にサーマルヘッドをプリンタに接続するためのコ
ネクタ７ａを取着した構造を有している。

【００１９】前記配線導体８ａは、プリンタからの印字
信号、クロック信号、ストローブ信号及びラッチ信号等
の制御信号や電源からの電力をヘッド基板１上面の制御
信号配線６等を介して駆動用ＩＣ５や発熱抵抗体２に供
給する作用を為し、また配線導体８ｂはヘッド基板１下
面の共通電極配線４を所定の電位に接続して電源からの
電力を各発熱抵抗体２に供給する作用を為す。

【００２０】また前記配線導体８ｂと共通電極配線４と
を接続する第２フレキシブル印刷配線板９は、第１フレ
キシブル印刷配線板７と同様の構造、即ち、ポリイミド
樹脂製のベースフィルム上に銅箔等から成る配線導体８
ａ、８ｂを取着し、これをポリイミド樹脂製のカバーフ
ィルムで被覆した構造を有している。

【００２１】前記ヘッド基板１及び第１フレキシブル印
刷配線板７はまた、アルミニウム等から成る放熱板１０
上に支持されており、該放熱板１０の上面には前記第２
フレキシブル印刷配線板９が埋設される凹溝１０ａが形
成され、ヘッド基板１の両端部（長手方向）が当接され
るようになっている。

【００２２】前記放熱板１０はアルミニウム等の良熱伝
導性材料から成っており、その上面でヘッド基板１及び
第１フレキシブル印刷配線板７を支持するとともに、そ
の一部をヘッド基板１に接触させることによりヘッド基
板１の熱の一部を吸収しヘッド基板１の温度状態を良好
に維持するようになっている。尚、前記放熱板１０がヘ
ッド基板１と接触する部位には、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）等から成る絶縁膜が被着されており、
該絶縁膜によってヘッド基板１に被着されている共通電
極配線４と放熱板１０とを電気的に絶縁するようにして
いる。また前記ヘッド基板１はアクリル系接着剤等によ
って放熱板１０上に固定されている。

【００２３】前記放熱板１０には第２フレキシブル印刷
配線板９が収納される凹溝１０ａが設けられ、ヘッド基
板１の両端部を放熱板１０の上面で支持するようにした
ことから、ヘッド基板１を放熱板１０に取り付ける際
や、サーマルヘッドをプリンタに組み込む際等にヘッド
基板１の両端部に外力が印加されても、この外力による
負荷はヘッド基板１を両端部で支持している放熱板１０
にかかる。このため、ヘッド基板１に大きな負荷がかか
ることはなくなり、ヘッド基板１が割れやこれに起因す
る個別電極配線３等の断線を皆無となすことができる。

【００２４】また前記第２フレキシブル印刷配線板９は
放熱板１０の凹溝１０ａ内に収納されているため、導電
性の異物が外部より入り込んでも、補助電極９と放熱板
１０との間や、共通電極配線４と放熱板２０との間で短
絡することはなく、感熱紙等に常に良好な印字画像を形
成することができる。

【００２５】更に前記放熱板１０の凹溝１０ａ及びこれ
に埋設される第２フレキシブル印刷配線板９は、共通電
極配線４との接続部が第１フレキシブル印刷配線板７と
の接続部よりも内側に配置されるようになしておけば、
放熱板１０の長さをヘッド基板１とほぼ等しい長さにな
すことができ、サーマルヘッドを小型にすることが可能
である。従って放熱板１０の凹溝１０ａ及び該凹溝１０
ａに埋設される第２フレキシブル印刷配線板９は、共通
電極配線４との接続部が第１フレキシブル印刷配線板７
との接続部よりも内側に配置されるようになしておくこ
とが好ましい。尚、前記放熱板１０は、アルミニウムか
ら成るインゴット（塊）を従来周知の金属加工法により
所定形状に成形することによって製作される。

【００２６】また前記駆動用ＩＣ５等が取着されたヘッ
ド基板１上には、ヘッドカバーＣが配置されており、該
ヘッドカバーＣは駆動用ＩＣ５や、ヘッド基板１と第１
フレキシブル印刷配線板７との接続部等を感熱記録媒体
の接触等による外力の印加から保護する作用を為す。

【００２７】前記ヘッドカバーＣは、放熱板１０へのネ
ジ止め等によってヘッド基板１上面の駆動用ＩＣ５等を
覆うように配設される。

【００２８】かくして前記個別電極配線３と共通電極配
線４との間に駆動用ＩＣ５の駆動に伴い所定の電力を印
加し、発熱抵抗体２を印字信号に基づいて選択的にジュ
ール発熱させるとともに、該発熱した熱を感熱記録媒体
に伝導させ、感熱記録媒体に所定の印字画像を形成する
ことによってサーマルヘッドとして機能する。

【００２９】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能であり、例えば、上記実施例にお
いては、第１フレキシブル印刷配線板と第２フレキシブ
ル印刷配線板を別個に設けたが、これに代えてこれらフ
レキシブル印刷配線板を一体的に形成しても良く、この
場合も上記実施例と同様の効果を奏するのに加え、フレ
キシブル印刷配線板同士の接続が不要になるため、サー
マルヘッドの組み立てが簡単になる。

【００３０】また上記実施例においては本発明を端面型
サーマルヘッドに適用したが、これに代えて、発熱抵抗
体がヘッド基板の上面に配置するとともに、該発熱抵抗
体に接続される共通電極配線をヘッド基板の上面から端
面等を介してヘッド基板の下面まで導出した平面型のサ
ーマルヘッドに適用しても良く、この場合も上記実施例
と同様の効果を奏する。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、サーマルヘッドに外力
が印加されても、ヘッド基板に割れを生じたり、共通電
極配線と放熱板との間等に短絡を生じたりすることはな
く、サーマルヘッドの信頼性が向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１のサーマルヘッドの分解斜視図である。

【図２】本発明のサーマルヘッドの一実施例を示す断面
図である。

【図３】従来のサーマルヘッドの分解斜視図である。

【符号の説明】

１・・・ヘッド基板 ２・・・発熱抵抗体 ３・・・個別電極配線 ４・・・共通電極配線 ５・・・駆動用ＩＣ ６・・・制御信号配線 ７・・・第１フレキシブル印刷配線板 ８ａ、８ｂ・・・配線導体 ９・・・第２フレキシブル印刷配線板 １０・・・放熱板 １０ａ・・・凹溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の発熱抵抗体が取着され、且つ上面
   に個別電極配線、駆動用ＩＣ及び制御信号配線が、下面
   に共通電極配線が設けられたヘッド基板と、 前記ヘッド基板上面の制御信号配線に接続される配線導
   体とヘッド基板下面の共通電極配線に第２フレキシブル
   印刷配線板の配線導体を介して接続される配線導体とを
   有する第１フレキシブル印刷配線板と、 前記ヘッド基板及び第１フレキシブル印刷配線板を上面
   に支持し、且つ上面に前記第２フレキシブル印刷配線板
   が埋設される凹溝を有する放熱板とから成るサーマルヘ
   ッド。