(57)【要約】      （修正有）【課題】封止樹脂の密着強度を高めたサーマルヘッドを提供する。【解決手段】絶縁基板上４に形成され駆動電圧が印加される共通電極２と、絶縁基板上に発熱体１の微小領域ごとに形成され、微小領域ごとに駆動電圧を印加する複数の個別電極３と、絶縁基板に接して回路基板９上に設けられ、複数の個別電極の各々に流れる電流を制御する駆動ＩＣ６ａ、６ｂと、共通電極と個別電極を含む保護領域を覆う保護膜１２と、駆動ＩＣに結線されたワイヤおよび駆動ＩＣを、絶縁基板および回路基板を跨いで覆う封止樹脂８とを備え、複数の個別電極には、ワイヤにより駆動ＩＣと接続される接続パッド３１が絶縁基板の縁に沿って設けられ、保護領域は、封止樹脂で覆われている領域のうち、共通電極の一端と共通電極の他端との間でかつ絶縁基板の縁の少なくとも一部に接する領域を含むサーマルヘッド。【選択図】図１
2019051628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に形成され駆動電圧が印加される共通電極と、
前記絶縁基板上に発熱体の微小領域ごとに形成され、前記微小領域ごとに前記駆動電圧を印加する複数の個別電極と、
前記絶縁基板に接して回路基板上に設けられ、前記複数の個別電極の各々に流れる電流を制御する駆動ＩＣと、
前記共通電極と前記個別電極を含む保護領域を覆う保護膜と、
前記駆動ＩＣに結線されたワイヤおよび前記駆動ＩＣを、前記絶縁基板および前記回路基板を跨いで覆う封止樹脂とを備え、
前記複数の個別電極には、前記ワイヤにより前記駆動ＩＣと接続される接続パッドが前記絶縁基板の縁に沿って設けられ、
前記保護領域は、前記封止樹脂で覆われている領域のうち、前記共通電極の一端と前記共通電極の他端との間でかつ前記絶縁基板の前記縁の少なくとも一部に接する領域を含むサーマルヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のサーマルヘッドにおいて、
前記保護領域は、前記共通電極の一端と複数の前記接続パッドとの間に拡がる前記絶縁基板の領域を含むサーマルヘッド。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のサーマルヘッドにおいて、
前記保護領域は、複数の前記接続パッドの一部と複数の前記接続パッドの他の一部との間に拡がる前記絶縁基板の領域を含むサーマルヘッド。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、
前記保護領域は、前記共通電極の一端と前記縁との間に拡がる前記絶縁基板の領域を含むサーマルヘッド。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、
前記保護領域は、複数の前記接続パッドと前記縁との間に拡がる前記絶縁基板の領域を含むサーマルヘッド。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、
前記封止樹脂は、前記共通電極の両端と前記回路基板上に設けられた配線パターンとを電気的に接続するワイヤを更に封止するサーマルヘッド。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、
前記封止樹脂は、前記保護膜の表面に対しては、前記絶縁基板の表面、前記共通電極の表面、および前記個別電極の表面に対してよりも固着しやすいサーマルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、封止樹脂によりボンディングワイヤを封止したサーマルヘッドが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６８４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術には、封止樹脂の密着強度が十分でない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によると、サーマルヘッドは、絶縁基板上に形成され駆動電圧が印加される共通電極と、前記絶縁基板上に発熱体の微小領域ごとに形成され、前記微小領域ごとに前記駆動電圧を印加する複数の個別電極と、前記絶縁基板に接して回路基板上に設けられ、前記複数の個別電極の各々に流れる電流を制御する駆動ＩＣと、前記共通電極と前記個別電極を含む保護領域を覆う保護膜と、前記駆動ＩＣに結線されたワイヤおよび前記駆動ＩＣを、前記絶縁基板および前記回路基板を跨いで覆う封止樹脂とを備え、前記複数の個別電極には、前記ワイヤにより前記駆動ＩＣと接続される接続パッドが前記絶縁基板の縁に沿って設けられ、前記保護領域は、前記封止樹脂で覆われている領域のうち、前記共通電極の一端と前記共通電極の他端との間でかつ前記絶縁基板の前記縁の少なくとも一部に接する領域を含む。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、封止樹脂の密着強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施の形態に係るサーマルヘッドの構成を示す平面図
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面を模式的に示す図
【図３】第２の実施の形態に係るサーマルヘッドの構成を示す平面図
【図４】図３のＩ−Ｉ線断面を模式的に示す図
【図５】一の変形例に係るサーマルヘッドの構成を示す平面図
【図６】一の変形例に係るサーマルヘッドの構成を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るサーマルヘッドの構成を示す平面図である。図２は、図１のＩ−Ｉ線断面を模式的に示す図である。サーマルヘッド１００は、支持板５上に固定された絶縁基板４および回路基板９を備える。絶縁基板４および回路基板９は、粘着層１１によって支持板５上に固定されている。
【０００９】
絶縁基板４は、セラミックなどの絶縁体によって形成される。本実施の形態では、絶縁基板４は、セラミック基板４ａの上にアンダーグレーズ層４ｂを設けて構成されている。絶縁基板４上には、例えば金などの導体をフォトリソグラフィ法を用いて、不要な部分をエッチングにより除去することで、共通電極基部２１および複数の個別電極３が形成されている。共通電極２および複数の個別電極３の上方（図１の紙面上方向）には、例えば厚膜印刷により、帯状の発熱体１が形成されている。絶縁基板４の全体のうちの一部の領域（後に詳述）は、図１および図２に斜線で示す保護膜１２により被覆される。保護膜１２は、例えばガラス等により構成される。
【００１０】
プリント配線板等である回路基板９には、ドライバＩＣ６ａ、ドライバＩＣ６ｂ、および接続端子１０が設けられている。ドライバＩＣ６ａ、ドライバＩＣ６ｂはそれぞれ、複数の個別電極３に接続されて各発熱体１に流れる電流の通電、非通電を制御する駆動ＩＣである。以下の説明において、ドライバＩＣ６ａおよびドライバＩＣ６ｂをドライバＩＣ６と総称する。なお、ドライバＩＣ６は、実際には接続端子１０から信号を受け取ってドライバＩＣ６を制御するための入力電極パッドがあるが、図上では省略して記載している。
【００１１】
接続端子１０は、印字制御等を行う外部機器にサーマルヘッド１００を接続するための接続部である。接続端子１０は、回路基板９の図１における下部に、すなわち回路基板９の絶縁基板４側とは逆側の縁に、一列に並べて複数配置されている。各々の個別電極３の一端は、ドライバＩＣ６にワイヤ７ｃで接続されている。ワイヤ７ｃは、個別電極３とドライバＩＣ６とを電気的に接続する、金線等の金属線である。
【００１２】
共通電極２は、共通電極基部２１および複数の共通電極延在部２０を有する。共通電極基部２１は、矩形の絶縁基板４が有する４辺のうち、回路基板９に面した１辺を除く３つの辺に沿って、発熱体１を取り囲むように形成されている。複数の共通電極延在部２０は、図１において発熱体１と平行に延在する共通電極基部２１の一領域から副走査方向４２（図１の紙面上下方向）に沿って延在する。後述するように、発熱体１の延在方向は主走査方向である。
【００１３】
共通電極基部２１の一方の端部２１ａは、複数のワイヤ７ａにより、回路基板９に設けられた配線パターン１３ａと電気的に接続される。配線パターン１３ａは、接続端子１０と電気的に接続されている。共通電極基部２１の他方の端部２１ｂは、複数のワイヤ７ｂにより、回路基板９に設けられた配線パターン１３ｂと電気的に接続されている。配線パターン１３ｂは、接続端子１０の他方側と電気的に接続されている。
【００１４】
複数の個別電極３はそれぞれ、接続部３２、個別電極延在部３０、および接続パッド３１を有する。個別電極延在部３０は、共通電極２の一対の共通電極延在部２０の間に位置し副走査方向４２に沿って延在する。接続部３２は、個別電極延在部３０の端部から副走査方向４２に延在する。
【００１５】
接続パッド３１は、接続部３２の他端、すなわち個別電極延在部３０とは反対側の接続部３２の端部に設けられている。つまり、接続部３２の一端には個別電極延在部３０が設けられ、他端には接続パッド３１が設けられている。換言すると、個別電極延在部３０と接続パッド３１は接続部３２で接続されている。
【００１６】
複数の共通電極延在部２０と複数の個別電極延在部３０は、交互に対向してかみ合うように形成されている。発熱体１は、複数の共通電極延在部２０と複数の個別電極延在部３０に跨がって、言い換えると横断して形成され、共通電極延在部２０と個別電極延在部３０の配列方向である主走査方向４１（図１の紙面左右方向）に延設されている。
【００１７】
複数の接続パッド３１は、絶縁基板４の回路基板９側の縁部４ｘ（図１，図２）に沿って、すなわち主走査方向４１に沿って、所定ピッチで一列に配列されている。ドライバＩＣ６は、上面視が細長い矩形形状（全体として細長い四角柱）であり、長手方向を回路基板９側の縁部４ｘの延在方向に整列させて回路基板９にダイボンディングされている。ドライバＩＣ６の上面には、絶縁基板４に対向する縁部に沿って、すなわち主走査方向４１に沿って、複数のＩＣ電極パッド６０が形成されている。複数の接続パッド３１は、複数のＩＣ電極パッド６０と同一のピッチで配列されている。１つのＩＣ電極パッド６０には、１つの接続パッド３１が対応する。各々の接続パッド３１は、ワイヤ７ｃによって、対応するＩＣ電極パッド６０と電気的に接続されている。
【００１８】
ドライバＩＣ６は、共通電極２から発熱体１を介して各々の個別電極３に流れる電流を制御する。これにより、共通電極延在部２０と個別電極延在部３０とが交互に対向してかみ合う様に形成された部分の間にある発熱体１の微小領域に電流が流れ、その部分が発熱する。この熱を感熱紙などの印字媒体に与えることで印字が行われる。
【００１９】
なお、図１では、作図の都合上、個別電極３を実際よりも少なく簡略化して図示している。そのため、共通電極延在部２０の個数、個別電極延在部３０の個数、接続パッド３１の個数、ＩＣ電極パッド６０の個数なども、実際よりも少なく図示している。また、接続パッド３１は、ＩＣ電極パッド６０と同一のピッチであるが、必ずしも主走査方向４１に沿って同列上に配置する必要はなく、２列や３列であってもよい。
【００２０】
絶縁基板４の一部領域は、図１に斜線で示す保護膜１２により被覆される。保護膜１２により保護される領域には、発熱体１と、共通電極２の少なくとも共通電極延在部２０を含む大部分と、個別電極３のうち接続パッド３１を除く部分（すなわち個別電極延在部３０および接続部３２の大部分）と、が含まれる。換言すると、これらの部材が保護膜１２で保護される。
【００２１】
封止樹脂８は、エポキシ系の樹脂をキュアさせることで、ドライバＩＣ６、ワイヤ７ａ、ワイヤ７ｂ、ワイヤ７ｃを含む、絶縁基板４と回路基板９との境界の領域を平面的に絶縁基板４、回路基板９の、発熱体１と直角方向の両縁部までの範囲で封止する。封止樹脂８は、ワイヤ７ａ、ワイヤ７ｂ、ワイヤ７ｃなどが、外部からの接触や衝撃により破断ないし剥離することを防止する。封止樹脂８には、絶縁基板４の表面や、絶縁基板４に形成された共通電極２および個別電極３の表面には固着しにくく、保護膜１２の表面にはそれらよりも固着しやすい性質がある。構成材料の相性以外にも、絶縁基板４、共通電極２および個別電極３、保護膜１２の各表面粗さ、Ｒａが、概略、０．０２５μｍ、０．０２５μｍ、０．０７９μｍであり、保護膜１２の表面粗さ、Ｒａが、絶縁基板４や共通電極２および個別電極３に比べて、３倍以上の値となっている。この結果、アンカー効果としても保護膜１２の方が固着しやすくなることがわかる。
【００２２】
接続端子１０には、例えばフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）が半田等により接続される。接続端子１０へのＦＰＣへの接続は、例えばＦＰＣ上からヒーター等により熱を加えることで、半田等を溶融させることにより行う。その際、絶縁基板４や回路基板９、封止樹脂８等に熱が伝わり、これらの部分が膨張する。絶縁基板４や回路基板９、封止樹脂８等は、異なる熱膨張率を有しているので、熱によって、封止樹脂８が絶縁基板４および回路基板９から剥がれてしまう恐れがある。
本実施の形態では、発熱体１、共通電極２、および個別電極３を保護する保護膜１２を、できるだけ絶縁基板４の回路基板９側の縁部４ｘまで延伸させている。具体的には下記（１）〜（３）の領域において、保護膜１２を、図１の点線で示す線１２Ｐ（従来の保護膜１２の領域線）から縁部４ｘまで延伸されている。
（１）共通電極２の端部２１ａとドライバＩＣ６ａに対応する複数の接続パッド３１との間の領域Ｒ１
（２）共通電極２の端部２１ｂとドライバＩＣ６ｂに対応する複数の接続パッド３１との間の領域Ｒ２
（３）ドライバＩＣ６ａに対応する複数の接続パッド３１とドライバＩＣ６ｂに対応する複数の接続パッド３１との間の領域Ｒ３
これらの領域Ｒ１〜Ｒ３は、いずれも、共通電極２の一方の端部２１ａと共通電極２の他方の端部２１ｂの間に位置しており、かつ、絶縁基板４の縁部４ｘに接触している。
このように、保護膜１２と封止樹脂８とが接する面積をできるだけ大きくしたので、封止樹脂８はより確実に固着し、熱によって剥がれてしまいにくくなる。
【００２３】
絶縁基板４と回路基板９との境界部からは、時間の経過と共に、空気中の水分が少しずつ侵入することがある。また、封止樹脂８と密着面との界面に異物が存在すると、異物が水分を吸収し膨潤することで、封止樹脂８の密着が阻害され、封止樹脂８が絶縁基板４および回路基板９から剥がれてしまう恐れがある。
本実施の形態では、上述したように、共通電極２の端部２１ａ，２１ｂ、およびドライバＩＣ６ａ，６ｂに対応する複数の接続パッド３１との間の絶縁基板４の表面に区画した領域Ｒ１〜Ｒ３において、保護膜１２が、縁部４ｘまで延伸されている。このように、保護膜１２と封止樹脂８とが接する面積をできるだけ大きくしたので、封止樹脂８はより確実に固着し、吸湿によって剥がれてしまいにくくなる。
【００２４】
上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）封止樹脂８は、ドライバＩＣ６に結線されたワイヤ７ｃおよびドライバＩＣ６を、絶縁基板４および回路基板９を跨いで覆う。保護膜１２は、共通電極２および個別電極３を覆うと共に、封止樹脂８で覆われている領域のうち、共通電極２の一方の端部２１ａと共通電極２の他方の端部２１ｂとの間でかつ絶縁基板４の縁部４ｘの少なくとも一部に接する領域を覆う。このようにしたので、封止樹脂８の密着強度をより高めることができ、熱や吸湿によって封止樹脂８が剥がれる可能性を低減することができる。
（２）封止樹脂８で覆う範囲は平面的に絶縁基板４、回路基板９の、発熱体１と直角方向の両縁部までの範囲であり、支持板５まで延伸していないので、支持板５上で封止樹脂８の塗布領域が不要となり、サーマルヘッド１００の主走査方向４１の長さを短くでき小型化が可能となる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態に係るサーマルヘッドの構成を示す平面図である。図４は、図３のＩ−Ｉ線断面を模式的に示す図である。以下、本実施の形態に係るサーマルヘッド１００の、第１の実施の形態に係るサーマルヘッド１００との違いについて述べる。
【００２６】
図３および図４に示す本実施の形態のサーマルヘッド１００は、保護膜１２が覆う領域を、第１の実施の形態よりも大きく拡げている。具体的には、絶縁基板４の回路基板９側の縁部４ｘを、保護膜１２が覆っている。つまり、ワイヤ７ａ、７ｂ、７ｃの下方の領域Ｒ４まで、保護膜１２が覆っている。この領域Ｒ４は、共通電極２の一方の端部２１ａと共通電極２の他方の端部２１ｂの間に位置しており、かつ、絶縁基板４の縁部４ｘに接触している。
【００２７】
このように、本実施の形態に係るサーマルヘッド１００では、保護膜１２と封止樹脂８が接する範囲をより大きくしたので、封止樹脂８の密着強度が第１の実施の形態よりも更に高まる。
【００２８】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
保護膜１２が被覆する範囲は、上述した各実施の形態と異なっていてもよい。
図５は、一の変形例に係るサーマルヘッド１００の構成を示す平面図である。図５に示すサーマルヘッド１００は、図１に示した領域Ｒ１〜Ｒ３を覆っていないが、絶縁基板４の回路基板９側の縁部４ｘ、すなわち図３に示す領域Ｒ４を覆っている。このように構成されたサーマルヘッド１００も、従来よりも高い封止樹脂８の密着強度を有する。
【００２９】
図６は、一の変形例に係るサーマルヘッド１００の構成を示す平面図である。図６に示すサーマルヘッド１００は、ＩＣ電極パッド６０の配列ピッチが上述した各実施の形態よりも広い。そのため、個別電極３の接続パッド３１の配列ピッチも、上述した各実施の形態よりも広くなっている。この場合、図１に領域Ｒ１〜Ｒ３と示した面積が狭いので保護膜１２を延伸するための十分なスペースが存在しない。
このような場合には、保護膜１２が領域Ｒ１〜Ｒ３を覆うことは難しいが、絶縁基板４の回路基板９側の縁部４ｘの領域Ｒ４を覆うことは可能である。このように構成されたサーマルヘッド１００も、従来よりも高い封止樹脂８の密着強度を有する。
【００３０】
その他、図１において、保護膜１２が領域Ｒ１〜Ｒ３のいずれか１つだけを覆う構成や、領域Ｒ１〜Ｒ３のいずれか２つだけを覆う構成などについても、同様の効果を奏することができる。このように、従来よりも密着性が改善される種々の態様が本発明の範囲に含まれる。
【００３１】
（変形例２）
ドライバＩＣ６の個数は２個でなくてもよい。例えば、ドライバＩＣ６を１個だけにしてもよいし、ドライバＩＣ６を３個以上用いてもよい。ドライバＩＣ６が３個以上存在する場合、各ドライバＩＣ６間の領域のうち、任意の領域を保護膜１２により覆ってよい。このようにした場合であっても、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００３３】
１００…サーマルヘッド、１…発熱体、２…共通電極、３…個別電極、４…絶縁基板、６、６ａ、６ｂ…ドライバＩＣ、７ａ、７ｂ、７ｃ…ワイヤ、８…封止樹脂、９…回路基板、１２…保護膜
【図１】
2019051628.tif 000003
【図２】
2019051628.tif 000004
【図３】
2019051628.tif 000005
【図４】
2019051628.tif 000006
【図５】
2019051628.tif 000007
【図６】
2019051628.tif 000008