JPH0526396U - サーマルヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性が格段に向上されたサーマルヘッドを
提供することである。 【構成】 サーマルヘッド２１を構成する絶縁基板２３
に可撓性配線基板２８を接続領域２９で接続した後、前
記接続領域２９を含む配線基板２８と絶縁基板２３およ
び放熱板３２の各表面にわたる範囲に粘度を有するポリ
ウレタン樹脂材料から成る樹脂層３０，３１を塗布す
る。このようなポリウレタン樹脂材料は可撓性配線基板
２８を構成する合成樹脂フィルムがポリエステルフィル
ムであってもこれを良好に接着する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ワードプロセッサなどの情報機器の印画出力装置として広く用いら れているサーマルプリンタに使用されるサーマルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図９は、従来例のサーマルヘッド１を簡略化して示す断面図である。サーマル ヘッド１はたとえばアルミニウムなどを矩形板状に形成して成る放熱板２と放熱 板２に固定されたアルミナ系セラミックなどから成る絶縁基板３とを備え、絶縁 基板３にはサーマルヘッド１を動作させる各種信号や電力などを外部から入力す るための可撓性配線基板（以下、配線基板と略す）４が接続される。絶縁基板３ と配線基板４との接続領域５を含み、配線基板４の上方側では絶縁基板３を部分 的に被覆し、配線基板４の下層では配線基板４側の放熱板２および絶縁基板３の 側部におよぶ範囲に樹脂層６が塗布される。

【０００３】 この樹脂層６は絶縁基板３と配線基板４との接続領域５の補強および、接続領 域５付近の絶縁基板３および配線基板４上の回路配線の露出防止のために設けら れる。また配線基板４側の放熱板２および絶縁基板３の側部にわたる範囲に樹脂 層６を塗布することにより、配線基板４に図９矢符Ｆ１，Ｆ２で示す方向に配線 基板４を絶縁基板３から剥離しようとする力が作用しても、この力が前記接続領 域５に直接およばないようにする目的も有している。

【０００４】 すなわちサーマルヘッド１がいわゆるシリアルプリンタヘッドとして構成され る場合、印画動作はサーマルヘッド１がプラテンローラ（図示せず）の軸線方向 に平行移動しつつ行われることになる。このため、配線基板４と絶縁基板３との 間には印画動作中には矢符Ｆ１，Ｆ２方向の力が常に作用することになる。この ため樹脂層６が形成される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記樹脂層６には一般にエポキシ系樹脂やシリコン系樹脂から成る接着剤が使 用されている。ここで配線基板４は一対の合成樹脂フィルム間に回路配線が挟ま れた構成であり、この合成樹脂フィルムがポリエステルフィルムである場合、樹 脂層６としてエポキシ系樹脂あるいはシリコン系樹脂から成る接着剤を用いると 、これらの材質の接着剤はポリエステルフィルムとの接着強度が弱いため、上述 したように矢符Ｆ１，Ｆ２方向の力が作用すると、数１００ｇの力、すなわち本 件考案者の後述するような測定によれば０．４２Ｋｇ／ｍｍ²の圧力で配線基板 ４と樹脂層６とが容易に剥離してしまい、絶縁基板３と配線基板４とが接続領域 ５で断線あるいは接続不良となる不具合が生じている。

【０００６】 本考案の目的は上述の技術的課題を解消し、信頼性が格段に向上したサーマル ヘッドを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、放熱部材上に絶縁基板を設け、この絶縁基板には複数の発熱素子と 、この発熱素子に通電する電極とを設け、さらに前記絶縁基板には外部との電気 的な接続のために、可撓性樹脂フィルム内に回路配線が形成された可撓性配線基 板が取付けられたサーマルヘッドにおいて、 絶縁基板および放熱部材の少なくともいずれか一方と可撓性配線基板とを、ポ リウレタン系樹脂層を用いて固着するサーマルヘッドである。

【０００８】

【作用】

本考案に従うサーマルヘッドは放熱部材上に絶縁基板を設け、この絶縁基板に は複数の発熱素子と、この発熱素子に通電する電極とを設け、さらに前記絶縁基 板には外部との電気的な接続のために可撓性樹脂フィルム内に回路配線が形成さ れた可撓性配線基板が取付けられる。ここで可撓性配線基板と絶縁基板との接続 の補強の観点から可撓性配線基板と絶縁基板との接続領域を含む範囲にわたり、 可撓性配線基板の表裏両面において樹脂層が塗布される。

【０００９】 この樹脂層は可撓性配線基板の可撓性樹脂フィルムに対する密着性が良好な材 料から選ばれ、したがって樹脂層を塗布した後に、前記可撓性配線基板に対し、 これを絶縁基板から剥離しようとする方向の力が作用する場合であっても可撓性 配線基板は樹脂層によって剥離が阻止され、前記剥離力が可撓性配線基板と絶縁 基板との接続領域に直接到達する事態を防止できる。これにより、前記剥離力が 作用した場合であっても前記接続領域における接続不良あるいは断線などを生じ る事態が防止され、サーマルヘッドの信頼性を格段に向上することができる。

【００１０】

【実施例】

図１は本考案の一実施例のシリアルプリンタ型のサーマルヘッド２１の斜視図 であり、図２はサーマルヘッド２１の側面図である。サーマルヘッド２１はたと えば酸化アルミニウムＡｌ₂Ｏ₃などのセラミックから矩形平板状に形成される絶 縁基板２３を備える。絶縁基板２３上には、たとえばガラスなどをから成るグレ ーズ層２４が帯状に形成され、グレーズ層２４上に直線状の発熱素子列２５が形 成される。発熱素子列２５は絶縁基板２３の全面にわたって形成された発熱抵抗 体層とその上に形成され、発熱素子列２５と並行な共通電極と共通電極とは反対 側に形成される複数の個別電極とによって個々の発熱素子が構成される。

【００１１】 一方、絶縁基板２３上にはこのような発熱素子列２５を選択的に発熱駆動する ための駆動回路素子２６が配置され、駆動回路素子２６は発熱素子列２５に関し て形成される複数の個別電極とそれぞれ接続される。駆動回路素子２６からは絶 縁基板２３の端部に向けて複数の信号ラインが延び、その端部は信号ライン毎に 形成された接続端子２７として構成される。絶縁基板２３には外部から前記駆動 回路素子２６にサーマルヘッド２１の駆動用のデータや制御信号などを入力する ために可撓性配線基板（以下、配線基板と略す）２８が接続される。可撓性配線 基板２８はたとえばポリエステルフィルム中に回路配線が埋設された構成であり 、前記接続端子２７に臨む部分のポリエステルフィルムが除去され、回路配線を 露出し、前記各信号ラインと接続を行う。このような可撓性配線基板２８は絶縁 基板２３上の接続端子２７が配列された接続領域２９において絶縁基板２３に接 続される。

【００１２】 一方、前記絶縁基板２３はアルミニウムなどをプレスまたはダイカスト形成し て得られる放熱板３２に乗載される。放熱板３２の一端部には、絶縁基板２３の 発熱素子列２５の主走査方向一端部が当接して位置決めされる位置決め突起３３ が形成され、絶縁基板２３において前記位置決め突起３３と反対側付近の側部が 当接する位置の放熱板３２には、上方に突出した位置決め突部３４が形成される 。

【００１３】 絶縁基板２３を放熱板３２に位置決め突部３３，３４を用いて位置決めして固 着した後、前記配線基板２８を絶縁基板２３に接続し、この後、配線基板２８の 上方側では、接続領域２９を含み配線基板２８から絶縁基板２３にわたる範囲に 樹脂層３０が塗布され、配線基板２８の下方側では、配線基板２８の下面と絶縁 基板２３の配線基板２８側側部、放熱板３２の上面および前記配線基板２８側側 部にわたる範囲にやはり同一材料から成る樹脂層３１が充填される。このような 樹脂層３０，３１の塗布方法としてはディスペンサ装置を用いる。

【００１４】 一般的に配線基板２８は、前述したようにポリエステルフィルム中に回路配線 が埋設された構成であり、本実施例では前記樹脂層３０，３１の材料として前記 ポリエステルフィルムに対する密着性が良好なポリウレタン系樹脂材料（例とし て商品名ボンドマスター ＲＬ９０６、カネボウＮＳＣ株式会社製）を用いる。 一般にポリウレタン系合成樹脂材料は周知であるが、本実施例で用いるポリウレ タン系合成樹脂材料は本件考案者の実験によれば、主剤粘度３０００〜７０００ ポイズあるいは、硬化剤粘度１５００〜２５００ポイズを１００：５の比率で混 合したもので、硬化温度６０℃×３０分の種類を用いた。

【００１５】 図３は本考案の他の実施例のサーマルヘッド２１ａの斜視図であり、図４はサ ーマルヘッド２１ａの底面側から見た斜視図であり、図５はサーマルヘッド２１ ａの側面図である。本実施例は前述の実施例に類似し、対応する部分には同一の 参照符を付す。本実施例では図１および図２に示したサーマルヘッド２１から放 熱板２３を取除いた構成であり、絶縁基板２３に配線基板２８を接続し、図５に 示されるように配線基板２８の上方側では、絶縁基板２３と配線基板２８との接 続領域２９付近を含み、配線基板２８から絶縁基板２３にわたる範囲に前述の実 施例における樹脂層３０，３１と同一の材料から成る樹脂層３０，３１を塗布す る。配線基板２８の下方側では、配線基板２８の下面から絶縁基板２３の配線基 板２８側の側面にわたる範囲に樹脂層３１を塗布する。

【００１６】 本件考案者は、前記２つの実施例のサーマルヘッド２１，２１ａにおける配線 基板２８の絶縁基板２３に対する剥離強度を測定した。

【００１７】 図６はこの測定に用いられたサーマルヘッド２１ａの側面図である。この計測 を行うにあたって、配線基板２８と絶縁基板２３との接続領域２９において両者 の間で半田を用いる接続は行わず、両者を重ねた状態で前記樹脂層３０，３１を 塗布する。このようなサーマルヘッド２１ａの完成状態が図６に示される。

【００１８】 図７はサーマルヘッド２１ａに関する前記剥離強度の測定に用いる構成を示す 図である。絶縁基板２３は取付台３５に固定され、配線基板２８を樹脂層３０側 に絶縁基板２３と垂直方向となるように屈曲し、配線基板２８を絶縁基板２３と 垂直方向に矢符Ｆ３で示す方向に引張る。このとき、絶縁基板２３と配線基板２ ８との寸法例は図８に示される。すなわち絶縁基板２３の副走査方向に関する幅 Ｗ１は例として１０ｍｍであり、配線基板２８は絶縁基板２３と同一幅に選ばれ る。また両者の接続領域２９の接続長さＷ２は例として２ｍｍに定められる。

【００１９】 このような状態で引張試験を行ったところ、接着強度は平均して２．８Ｋｇ／ ｍｍ²となり、従来技術の項で説明したエポキシ樹脂系あるいはシリコン樹脂系 材料から成る接着剤を用いて、この測定実験と同一の測定実験を行って、ポリエ ステルフィルムの可撓性配線基板を接着した場合の接着強度の測定結果である平 均０．４２Ｋｇ／ｍｍ²に比較して、約５倍程度に大幅に接着強度が増大してい ることが確認された。

【００２０】 また図１および図２に示す構成例のサーマルヘッド２１に関する前述の引張試 験では、接着強度はやはり平均２．０８Ｋｇ／ｍｍ²となり、従来技術における 前記接着強度平均０．４２Ｋｇ／ｍｍ²に比較して大幅に接着強度が増大してい ることが確認された。

【００２１】 以上のようにして前記各実施例では配線基板２８の絶縁基板２３に対する接着 強度が格段に向上され、したがってサーマルヘッド２１，２１ａの信頼性を格段 に向上することができる。

【００２２】 このような本件考案は、シリアルプリンタ型のサーマルヘッドに限らず、ライ ンプリンタ型のサーマルヘッドに関しても同様に実施されるものである。

【００２３】

【考案の効果】

以上のように本考案に従えば、可撓性配線基板と絶縁基板との接続の補強の観 点から、可撓性配線基板と絶縁基板との接続領域を含む範囲にわたり、可撓性配 線基板の表裏両面において塗布される樹脂層は、可撓性配線基板の可撓性樹脂フ ィルムに対する密着性が良好な材料から選ばれ、したがって樹脂層を塗布した後 に、前記可撓性配線基板に対し、これを絶縁基板から剥離しようとする方向の力 が作用する場合であっても可撓性配線基板は樹脂層によって剥離が阻止され、前 記剥離力が可撓性配線基板と絶縁基板との接続領域に直接到達する事態を防止で きる。これにより、前記剥離力が作用した場合であっても前記接続領域における 接続不良あるいは断線などを生じる事態が防止され、サーマルヘッドの信頼性を 格段に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のサーマルヘッド２１の斜視
図である。

【図２】サーマルヘッド２１の側面図である。

【図３】本考案の他の実施例のサーマルヘッド２１ａの
斜視図である。

【図４】サーマルヘッド２１ａの底面から見た斜視図で
ある。

【図５】サーマルヘッド２１ａの側面図である。

【図６】前記各実施例における接着強度を測定するに用
いた構成のサーマルヘッド２１ａの側面図である。

【図７】前記測定に用いた構成を示す図である。

【図８】前記測定を行う際に用いられた絶縁基板２３と
配線基板２８との寸法例を示す平面図である。

【図９】従来例のサーマルヘッド１の側面図である。

【符号の説明】

２１，２１ａ サーマルヘッド ２３ 絶縁基板 ２４ グレーズ層 ２８ 配線基板 ２９ 接続領域 ３０，３１ 樹脂層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱部材上に絶縁基板を設け、この絶縁
   基板には複数の発熱素子と、この発熱素子に通電する電
   極とを設け、さらに前記絶縁基板には外部との電気的な
   接続のために、可撓性樹脂フィルム内に回路配線が形成
   された可撓性配線基板が取付けられたサーマルヘッドに
   おいて、 絶縁基板および放熱部材の少なくともいずれか一方と可
   撓性配線基板とを、ポリウレタン系樹脂層を用いて固着
   するサーマルヘッド。