JPH0616050U - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】部品点数を少なくし、近時の小型化が進むワー
ドプロセッサやファクシミリ等への搭載が可能な小型
で、且つ安価なサーマルヘッドを提供することにある。 【構成】上面に複数個の発熱抵抗体５と該発熱抵抗体５
を選択的にジュール発熱させる駆動用ＩＣ素子７とを被
着させた基体１と、前記駆動用ＩＣ素子７及び発熱抵抗
体５を外部電気回路に接続する配線基板２と、前記配線
基板２の一端に接合されるコネクターピン３とから成る
サーマルヘッドであって、前記駆動用ＩＣ素子７を含む
基体の一部、配線基板２及びコネクターピン３の一部を
樹脂層８で一体的に被覆した。

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やファクシミリ等のプリンタ機構に組み込まれるサ 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、ワードプロセッサやファクシミリ等のプリンタ機構に組み込まれるサー マルヘッドは図4 に示すように、アルミニウム等の良熱伝導性の金属材料から成 る支持部材21とカバー部材22との間に、上面に複数個の発熱抵抗体23と駆動用Ｉ Ｃ素子24とを被着させた基体25及び配線基板26を配した構造を有しており、外部 電気回路より配線基板26を介して駆動用ＩＣ素子24に電気信号を供給し、駆動用 ＩＣ素子24の駆動に伴って発熱抵抗体23を選択的に所定の温度にジュール発熱さ せるとともに該発熱した熱を感熱紙等の記録紙27に伝導させ、記録紙27に印字画 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】 尚、前記支持部材21は上面に発熱抵抗体23及び駆動用ＩＣ素子24を被着させた 基体25を支持する作用を為すとともに発熱抵抗体23の発する熱の一部を大気中に 放出させ、サーマルヘッドが過度に高温となるのを有効に防止する作用を為す。

【０００４】 またカバー部材22は駆動用ＩＣ素子24を保護するとともに感熱紙等の記録紙27 を案内する作用を為す。

【０００５】

【考案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、ヘッド自体が上面に発 熱抵抗体と駆動用ＩＣ素子とを被着させた基体、配線基板、支持部材及びカバー 部材から成り、部品点数が極めて多く、製品としてのサーマルヘッドを高価とす る欠点を有していた。

【０００６】 またこの従来のサーマルヘッドは部品点数が極めて多いため、組立の作業性が 悪く、組立に長時間を要し、これによっても製品としてのサーマルヘッドを高価 とする欠点を有していた。

【０００７】 更にこの従来のサーマルヘッドは部品点数が多く、各部品はその機械的強度を 保持させるために厚みが厚いものとなっている。そのためこれら各部品を組み立 ててサーマルヘッドとなした場合、該サーマルヘッドはその全体厚みが極めて厚 く、形状が大きなものとなってしまい、その結果、近時の小型化が進むワードプ ロセッサやファクシミリ等への搭載が困難となる欠点も有していた。

【０００８】

【考案の目的】

本考案は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は部品点数を少なくし、 近時の小型化が進むワードプロセッサやファクシミリ等への搭載が可能な小型で 、且つ安価なサーマルヘッドを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は上面に複数個の発熱抵抗体と該発熱抵抗体を選択的にジュール発熱さ せる駆動用ＩＣ素子とを被着させた基体と、前記駆動用ＩＣ素子及び発熱抵抗体 を外部電気回路に接続する配線基板と、前記配線基板の一端に接合されるコネク ターピンとから成るサーマルヘッドであって、前記発熱抵抗体を除く基体の表面 、配線基板及びコネクターピンの一部を樹脂で一体的に被覆したことを特徴とす るものである。

【００１０】

【実施例】

次に本考案を添付図面に基づき詳細に説明する。 図1 乃至図3 は本考案にかかるサーマルヘッドの一実施例を示し、1 は基体、 2 は配線基板、3 はコネクターピンである。

【００１１】 前記基体1 はアルミナセラミックス等の電気絶縁材料から成り、該基体1 はア ルミナ(Al ₂ O ₃ ) 、シリカ(SiO₂ ) 、カルシア(CaO) 、マグネシア(MgO) 等の セラミック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なすととも 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を採用することに よってセラミックグリーンシート( セラミック生シート) を得、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を施すとともに高温( 約16 00℃) で焼成することによって製作される。

【００１２】 また前記基体1 は図2 及び図3 に示す如く、その上面に蓄熱層4 、発熱抵抗体 5 及び一対の導電層6a、6bが被着されており、該導電層6bには更に駆動用ＩＣ素 子7 が接続されている。

【００１３】 前記基体1 上に被着される蓄熱層4 は発熱抵抗体5 の発する熱を蓄積及び放散 することによってサーマルヘッドの熱応答特性を良好に保つ作用を為し、通常、 ガラスや樹脂等によって形成されている。

【００１４】 尚、前記蓄熱層4 はガラスで形成されている場合、ガラス粉末に適当な有機溶 剤、溶媒を添加混合して得たガラスペーストを基体1 の上面に従来周知のスクリ ーン印刷法等を採用することによって所定厚みに印刷塗布し、しかる後、これを 高温で焼き付けることによって基体1 の上面に例えば50μm の厚みに被着される 。

【００１５】 また前記蓄熱層4 の上面には例えば、窒化タンタル等から成る発熱抵抗体5 が 複数個、直線状に配列被着されており、該発熱抵抗体5 はそれ自体が所定の電気 抵抗を有しているため、後述する一対の導電層6a、6b間に所定の電力が印加され るとジュール発熱を起こし、印字に必要な温度、例えば300 〜400 ℃の温度に発 熱する。

【００１６】 前記発熱抵抗体5 は窒化タンタル等を蓄熱層4 上に従来周知のスパッタリング 法等により被着するとともにフォトリソグラフィー技術を採用し、所定パターン に加工することによって蓄熱層4 の上面に被着される。

【００１７】 前記発熱抵抗体5 にはまたその両端に一対の導電層6a、6bが電気的に接続され ており、該一対の導電層6a、6bは発熱抵抗体5 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。

【００１８】 前記一対の導電層6a、6bはアルミニウム等の金属材料から成り、該アルミニウ ム等の金属材料を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基体1 上の表面に一端が各発熱抵抗体5 と電気的に接続す るようにして被着される。

【００１９】 また前記一対の導電層6a、6bのうち一方の導電層6bには駆動用ＩＣ素子7 が接 続されており、該駆動用ＩＣ素子7 は外部電気回路から供給される電気信号に伴 って一対の導電層6a、6bを介して発熱抵抗体5 に印加される電力を制御し、各発 熱抵抗体5 にジュール発熱を選択的に行わせる作用を為す。

【００２０】 尚、前記駆動用ＩＣ素子7 はその下面に形成された電極を導電層6bに半田等の ロウ材を介し接合することによって導電層6b上に搭載され、この時、同時に駆動 用ＩＣ素子7 の各電極は導電層6bに電気的接続される。

【００２１】 更に前記導電層6aはその一端にコネクターピン3 が取着されている配線基板2 の配線導体2aが接合されており、該配線基板2 は一対の導電層6a、6bに接続され ている発熱抵抗体5 及び駆動用ＩＣ素子7 を外部電気回路に接続する際の導電路 として作用する。

【００２２】 前記配線基板2 はポリイミド等の耐熱性合成樹脂材料より成るベースフィルム 2bに銅箔から成る配線導体2aを帯状に被着させた構造を有しており、帯状配線導 体2aの一端は基体1 上の導電層6bに半田等のロウ材を介して接合され、他端は外 部電気回路に直接接続されるコネクターピン3 が接合されている。

【００２３】 尚、前記配線基板2 はポリイミド等から成るベースフィルム2bの全面に銅箔を 接着剤を介して取着するとともに該銅箔の一部をエッチングにより食刻し、所定 の帯状となすことによって形成される。

【００２４】 また前記配線基板2 の一端に取着されるコネクターピン3 は表面を錫や亜鉛で 被覆した銅から成り、銅のインゴット( 塊) を圧延加工法及び打ち抜き加工法等 、従来周知の金属加工法を採用することによって所定幅の板状体となすとともに 該板状体の表面に錫や亜鉛を電解メッキ法等により一定の厚みに被着させること にって形成される。

【００２５】 前記コネクターピン3 はその一端が外部電気回路のソケット等に挿入接続され 、これによって発熱抵抗体5 及び駆動用ＩＣ素子7 はコネクターピン3 、配線基 板2 、導電層6a、6bを介して外部電気回路に接続されることとなる。

【００２６】 また一方、前記上面に複数個の発熱抵抗体5 と駆動用ＩＣ素子7 とを被着させ た基体1 、配線基板2 及びコネクターピン3 は発熱抵抗体5 の表面及びコネクタ ーピン3 の一部を除いてエポキシ樹脂等の耐熱性樹脂から被覆材8 によって一体 的に被覆されている。

【００２７】 前記被覆材8 は駆動用ＩＣ素子7 を大気中に含まれる水分や感熱紙等に含まれ るナトリウムイオン等から保護する作用を為し、これによって駆動用ＩＣ素子7 は常に安定した駆動を行い、発熱抵抗体5 の選択的ジュール発熱を正確、且つ確 実となすことができる。

【００２８】 また前記被覆材8 は基体1 に設けた導電層6bと配線基板2 の配線導体2aとの接 合及び配線基板2 の配線導体2aとコネクターピン3 との接合を補強する作用を為 し、これによって導電層6bと配線基板2 の配線導体2aとの接合及び配線基板2 の 配線導体2aとコネクターピン3 との接合が極めて強固となり、発熱抵抗体5 及び 駆動用ＩＣ素子7 をコネクターピン3 、配線基板2 及び導電層6a、6bを介して外 部電気回路に確実、強固に電気的接続することが可能となる。

【００２９】 更に、前記被覆層8 は駆動用ＩＣ素子7 等を被覆保護することから駆動用ＩＣ 素子7 等を保護するために厚い支持部材及びカバー部材を使用することは一切不 要となり、その結果、サーマルヘッド全体の厚みが薄く、近時の小型化が進むワ ードプロセッサやファクシミリ等への搭載も可能となる。

【００３０】 尚、前記被覆層8 は所定形状の治具内に、上面に発熱抵抗体5 及び駆動用ＩＣ 素子7 を被着させた基体1 と配線基板2 とコネクターピン3 をセットし、しかる 後、前記治具内にエポキシ樹脂を充填するとともに該樹脂を150 〜200 ℃程度の 温度で熱硬化させることによって基体1 等の表面に一体的に被覆される。この場 合、被覆層8 は治具内に基体1 等をセットし、該治具内に液状の樹脂を充填する とともに熱硬化させるだけの作業で形成されることから作業性、量産性が極めて 良く、製品としての価格を安価となすことができる。

【００３１】 かくして本考案のサーマルヘッドによればコネクターピン3 及び配線基板2 を 介して駆動用ＩＣ素子7 に外部電気回路より電気信号を供給し、駆動用ＩＣ素子 7 の駆動に伴って発熱抵抗体5 を選択的にジュール発熱させるとともに該熱を感 熱紙等に伝導させ、感熱紙に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。

【００３２】 尚、本考案は上述する実施例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱 しない範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば発熱抵抗体5 及び導電層6a 、6bの表面に窒化珪素やサイアロン等か成る保護層を被着させておくと、発熱抵 抗体5 等に大気中に含まれる水分等や感熱紙等が直接接触するのが防止され、発 熱抵抗体5 や導電層6a、6bを水分等の接触による酸化腐食や感熱紙等の摺動によ る摩耗から有効に保護することができる。従って、前記発熱抵抗体5 及び導電層 6a、6bの表面には窒化珪素やサイアロン等か成る保護層を被着させておくことが 好ましい。

【００３３】

【考案の効果】

本考案のサーマルヘッドによれば、発熱抵抗体を除く基体の表面、配線基板及 びコネクターピンの一部を樹脂で一体的に被覆したことから駆動用ＩＣ素子等を 大気中に含まれる水分や感熱紙等に含まれるナトリウムイオン等より有効に保護 し、これによって駆動用ＩＣ素子等に安定した駆動を行わせ発熱抵抗体の選択的 ジュール発熱を正確、且つ確実となすことができる。

【００３４】 また本考案のサーマルヘッドによれば、基体に設けた導電層と配線基板の配線 導体との接合及び配線基板の配線導体とコネクターピンとの接合が極めて強固と なり、その結果、発熱抵抗体及び駆動用ＩＣ素子をコネクターピン、配線基板及 び導電層を介して外部電気回路に確実、強固に電気的接続することが可能となる 。

【００３５】 更に、本考案のサーマルヘッドによれば、駆動用ＩＣ素子等を被覆層で被覆保 護しているため駆動用ＩＣ素子等を保護するための厚みの厚い支持部材及びカバ ー部材が一切不要となり、その結果、サーマルヘッドの部品点数を少なくし、製 品としての価格を安価となすとともにサーマルヘッド全体の厚みを薄くし、近時 の小型化が進むワードプロセッサやファクシミリ等への搭載も可能となる。

【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例を示す断面
図である。

【図２】図1 に示すサーマルヘッドに使用された基体の
平面図である。

【図３】図２に示す基体の断面図である。

【図４】従来のサーマルヘッドの断面図である。

【符号の説明】

１・・・基体 ２・・・配線基板 ３・・・コネクターピン ５・・・発熱抵抗体 ７・・・駆動用ＩＣ素子 ８・・・被覆層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に複数個の発熱抵抗体と該発熱抵抗体
   を選択的にジュール発熱させる駆動用ＩＣ素子とを被着
   させた基体と、前記駆動用ＩＣ素子及び発熱抵抗体を外
   部電気回路に接続する配線基板と、前記配線基板の一端
   に接合されるコネクターピンとから成るサーマルヘッド
   であって、前記発熱抵抗体を除く基体の表面、配線基板
   及びコネクターピンの一部を樹脂で一体的に被覆したこ
   とを特徴とするサーマルヘッド。