JPH0994990A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】絶縁基板上のリード線群とフレキシブル印刷配
線板の配線群とを良好に接続させることが不可となり、
両者の接続信頼性が低下していた。 【解決手段】絶縁基板１上に、多数の発熱抵抗体２と、
該各発熱抵抗体２を選択的に駆動する複数個のＩＣ４
と、該各ＩＣ４に接続される複数のリード線群５とを取
着するとともに、前記各リード線群５にフレキシブル印
刷配線板７の各配線群８をそれぞれ半田を介して接続し
て成るサーマルヘッドにおいて、前記絶縁基板１上の各
リード線群５間、もしくは、フレキシブル印刷配線板７
の各配線群間にスペーサ部材６を取着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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ものである。

【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４に示す如
く、アルミナセラミックス等から成る長方形状の絶縁基
板１１上に、該基板１１の一方の長辺に沿って配列され
る多数の発熱抵抗体１２と、前記発熱抵抗体１２の両端
に接続される一対の導電層１３と、該一対の導電層１３
の一方に接続される複数のドライバーＩＣ１４と、該各
ＩＣ１４に接続される複数のリード線群１５とを取着す
るとともに、該各リード線群１５に、長方形状を成した
フレキシブル印刷配線板（以下、ＦＰＣという）１６の
各配線群を半田を介して接続した構造を有している。

【０００３】かかるサーマルヘッドは、前記一対の導電
層１３間に印字信号に基づいて所定の電力を印加し、発
熱抵抗体１２を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紙等に伝導させ、感熱紙等に所定の
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。

【０００４】尚、前記各リード線群１５は各ドライバー
ＩＣ１４に種々の制御信号等を供給するためのものであ
り、リード線群１５とドライバーＩＣ１４とは１対１に
対応するよう設けられているため、隣接するリード線群
間には、リード線群１５を構成する各リード線間の間隔
（０．１〜０．５ｍｍ）よりも広い所定の間隔（２〜５
ｍｍ）が空いている。

【０００５】

【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、絶縁基板１１上に取着
されている複数のリード線群１５が比較的広い間隔をも
って配置されていることから、これらリード線群１５に
可撓性を有したＦＰＣ１６の配線群を半田接合させる
際、ＦＰＣ１６が各リード線群１５間の領域で垂れ下が
ることによりＦＰＣ１６にゆがみが生じる。この結果、
絶縁基板１１上のリード線群１５とＦＰＣ１６の配線群
とを良好に接続させることができず、絶縁基板１１とＦ
ＰＣ１６との接続信頼性が低下する欠点を有していた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
案出されたもので、絶縁基板上に、多数の発熱抵抗体
と、該各発熱抵抗体を選択的に駆動する複数個のＩＣ
と、該各ＩＣに接続される複数のリード線群とを取着す
るとともに、前記各リード線群にフレキシブルＦＰＣの
各配線群をそれぞれ半田を介して接続して成るサーマル
ヘッドにおいて、前記絶縁基板上の各リード線群間、も
しくは、フレキシブルＦＰＣの各配線群間にスペーサ部
材を取着させたことを特徴とする。

【０００７】また本発明のサーマルヘッドは、前記スペ
ーサ部材の厚みが、絶縁基板とフレキシブル印刷配線板
との間に形成される間隙の３０乃至９０％であることを
特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明のサーマルヘッドを示す斜視
図、図２は図１の要部拡大平面図、図３は図１のＸ−Ｘ
線断面図であり、１は絶縁基板、２は発熱抵抗体、３は
一対の導電層、４はドライバーＩＣ、５はリード線群、
６はスペーサ部材、７はＦＰＣ、８は配線群である。

【００１０】前記絶縁基板１は長方形状を成しており、
例えば、アルミナ、シリカ、マグネシア等のセラミック
ス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿
状と成すとともにこれを従来周知のドクターブレード法
やカレンダーロール法等を採用することによってセラミ
ックグリーンシートを形成し、しかる後、前記セラミッ
クグリーンシートを所定形状に打ち抜き加工するととも
に高温で焼成することによって製作される。

【００１１】また前記絶縁基板１の上面には、該基板１
の一方の長辺に沿って直線状に配列された多数の発熱抵
抗体２と、該各発熱抵抗体２の両端に接続される一対の
導電層３と、該導電層３の一方に半田を介して接続され
るドライバーＩＣ４と、該ドライバーＩＣ４に接続さ
れ、基板１の他方の長辺まで導出された複数のリード線
群５とがそれぞれ所定の領域に取着されている。

【００１２】前記多数の発熱抵抗体２は、例えば窒化タ
ンタル等から成っており、それ自体が所定の電気抵抗率
を有しているため、一対の導電層３を介して電力が印加
されるとジュール発熱を起こし、印字画像を形成するの
に必要な所定の温度、例えば２００℃〜３５０℃の温度
に発熱する。

【００１３】また前記発熱抵抗体２の両端に接続される
一対の導電層３はアルミニウム等から成っており、該導
電層３は発熱抵抗体２にジュール発熱を起こさせるため
に必要な所定の電力を印加する作用を為す。

【００１４】前記発熱抵抗体３及び一対の導電層４は従
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絶縁基板１上に所定パター
ン、所定厚み（発熱抵抗体３は０．０１μｍ〜０．５μ
ｍの厚み、一対の導電層４は０．５μｍ〜２．０μｍの
厚み）に被着される。

【００１５】また前記導電層３の一方には、発熱抵抗体
２に流される電流のオン・オフを外部からの印字信号に
基づいて制御するドライバーＩＣ４が、６４個の導電層
３に１個の割合で接続されている。

【００１６】前記ドライバーＩＣ４の導電層３への接続
は、例えば、導電層３の所定個所に半田バンプを有した
ドライバーＩＣ４を前記半田バンプが導電層３に当接す
るようにして載置させ、しかる後、これを所定温度に加
熱した炉の中に入れて半田バンプを加熱溶融させること
によって行われる。

【００１７】また前記各ドライバーＩＣ４には、複数の
リード線５ａからなるリード線群５がそれぞれ半田８を
介して接続されており、これらリード線５ａは、各リー
ド線群５毎に集まって絶縁基板１の端部まで導出される
とともに、該導出部で絶縁基板１の長辺に沿って所定の
間隔をもって配列されている。

【００１８】前記リード線群５を構成する各リード線５
ａはアルミニウム等から成っており、後述する外部より
入力される印字信号や種々の制御信号等をＦＰＣ７を介
してドライバーＩＣ４に供給する作用を為す。

【００１９】また前記複数のリード線群５は、絶縁基板
１の他の長辺にわたってＦＰＣ７の各配線群８に半田を
介して接続されている。

【００２０】前記ＦＰＣ７は、絶縁基板１とほぼ等しい
長さをもった長方形状を成しており、外部からの印字信
号や種々の制御信号等をドライバーＩＣ４等に供給する
ためのものである。

【００２１】尚、前記ＦＰＣ７は、例えば、ポリイミド
樹脂等から成る可撓性のフィルム上に銅箔等で形成した
配線８ａを被着させ、更にこれをポリイミド樹脂等のフ
ィルムで被覆した構造を有している。

【００２２】前記ＦＰＣ７の絶縁基板１への接続は、ま
ず絶縁基板１上に形成した各リード線５ａがＦＰＣ７の
配線８ａに半田９を介して当接するようにして載置さ
せ、しかる後、これを３００〜４００℃の温度に加熱し
た炉の中に入れ、半田９を加熱溶融させることによって
行われる。

【００２３】更にまた前記絶縁基板１の上面のＦＰＣ７
が接続される領域には、各リード線群５間にエポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂等から成るスペーサ部材６が取着さ
れている。

【００２４】このため、前記リード線群５に可撓性を有
したＦＰＣ７の配線群８を半田接合させる際、ＦＰＣ７
が各リード線群５間の領域で垂れ下がろうとするのをス
ペーサ部材６の上面で支持することによってＦＰＣ７に
ゆがみが生じるのを有効に防止することができる。これ
により、絶縁基板１上のリード線群５とＦＰＣ７の配線
群８とを確実、且つ、良好に接続させることが可能とな
り、絶縁基板１とＦＰＣ７との接続信頼性が向上され
る。

【００２５】尚、このスペーサ部材６は、その材質を何
ら特定するものではないが、絶縁基板１とＦＰＣ７とが
半田接合される際のことを考慮すると、エポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、ガラス等の半田ヌレ性の悪い電気絶縁
材料を用いることが好ましい。

【００２６】また前記スペーサ部材６は、その厚みを、
絶縁基板１とＦＰＣ７との間に形成される間隙Ｚ、即
ち、リード線５ａ、配線８ａ、及び、この両者を接続す
る半田８の厚みの総和の３０〜９０％に設定しておけ
ば、ＦＰＣ７のひずみに起因する剪断応力によって半田
接合が破断するのを有効に防止するとともに、スペーサ
部材６の厚みにバラツキ等が生じてもリード線５ａと配
線８ａとを半田９によって確実に溶着させることができ
る。したがってスペーサ部材６は、その厚みを、絶縁基
板１とＦＰＣ７との間に形成される間隙Ｚの３０〜９０
％に設定しておくことが好ましい。具体的には、絶縁基
板１上のリード線５ａの厚みが３μｍ、ＦＰＣ７の配線
８ａの厚みが５０μｍ、この両者を接続する半田９の厚
みが３０μｍで、絶縁基板１とＦＰＣ７との間に形成さ
れる間隙Ｚが８３μｍの場合、スペーサ部材６の厚みは
２４．９μｍ〜７４．７μｍの範囲に設定される。

【００２７】かくして、本発明のサーマルヘッドは、ド
ライバーＩＣ４の駆動に伴って一対の導電層３間に印字
信号に基づいて所定の電力を印加し、発熱抵抗体２を選
択的にジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を感
熱紙等に伝導させ、感熱紙等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。

【００２８】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではなく、本発明の趣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、上述した実施形態に
おいては、スペーサ部材を絶縁基板上の各リード線群間
に取着させた例について説明したが、これに代えて、ス
ペーサ部材をＦＰＣの各配線群間に取着させても良く、
この場合も上記実施形態と全く同様の効果を奏する。

【００２９】また上述した実施形態においては、スペー
サ部材を絶縁基板の端部付近に独立して被着させておく
ことによりリード線群間の所定位置に取着させるように
したが、これに代えて、スペーサ部材を、導電層やリー
ド線等を被覆する保護膜の一部を絶縁基板の端部まで延
在させておくことによりリード線群間の所定位置に取着
させるようにしても構わない。

【００３０】

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、絶縁
基板上のリード線群に可撓性を有したＦＰＣの配線群を
半田接合させる際、ＦＰＣが各リード線群間の領域で垂
れ下がろうとするのをスペーサ部材の上面等で支持する
ことによってＦＰＣにゆがみが生じるのを有効に防止す
ることができる。これにより、絶縁基板上のリード線群
とＦＰＣの配線群とを確実、且つ、良好に接続させるこ
とが可能となり、絶縁基板とＦＰＣとの接続信頼性が向
上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッドの一実施形態を示す斜
視図である。

【図２】図１に示すサーマルヘッドの要部拡大平面図で
ある。

【図３】図１のＸ−Ｘ線断面図である。

【図４】従来のサーマルヘッドの斜視図である。

【符号の説明】

１・・・絶縁基板 ２・・・発熱抵抗体 ３・・・一対の導電層 ４・・・ドライバーＩＣ ５・・・リード線群 ６・・・スペーサ部材 ７・・・ＦＰＣ ８・・・配線群

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板上に、多数の発熱抵抗体と、該各
   発熱抵抗体を選択的に駆動する複数個のＩＣと、該各Ｉ
   Ｃに接続される複数のリード線群とを取着するととも
   に、前記各リード線群にフレキシブル印刷配線板の各配
   線群をそれぞれ半田を介して接続して成るサーマルヘッ
   ドにおいて、 前記絶縁基板上の各リード線群間、もしくは、フレキシ
   ブル印刷配線板の各配線群間にスペーサ部材を取着させ
   たことを特徴とするサーマルヘッド。
2. 【請求項２】前記スペーサ部材の厚みは、絶縁基板とフ
   レキシブル印刷配線板との間に形成される間隙の３０乃
   至９０％であることを特徴とする請求項１に記載のサー
   マルヘッド。