(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の周縁部に設けられた複数の外部接続用端子と、帯状のフイルムの表面にその長手方向の端部において幅方向に並ぶようにして複数設けられ、各々が配線と繋がった接続用端子が形成されたフレキシブルフラットケーブルとを複数のクリップにより電気的に接続する構造であって、
上記各クリップは、線状の導体を屈曲させることにより形成されるとともに、第１の方向から上記回路基板を挿入可能な第１挟持部と、上記第１の方向とは反対方向である第２の方向から上記フレキシブルフラットケーブルを挿入可能な第２挟持部とを有し、
上記第１挟持部は、挿入方向に延びる共通片と、この共通片の一端から、この共通片の上下方向一側において略Ｕ字状に屈曲して延びる第１挟持片とによって構成され、上記第２挟持部は、上記共通片と、この共通片の他端から、この共通片の上下方向他側において略Ｕ字状に屈曲して延びる第２挟持片とによって構成されるとともに、上記共通片には、その他端において、上記第１挟持片に向けて突出する凸部が屈曲形成されており、かつ、
上記第１挟持部では、上記第１挟持片と、上記共通片の上記凸部とによって上記回路基板の周縁部とともに上記外部接続用端子を挟持する一方、上記第２挟持部では、上記第２挟持片と上記共通片とによって上記フレキシブルフラットケーブルの端部とともに上記接続用端子を挟持することにより、上記回路基板と上記フレキシブルフラットケーブルとの間の電気的な接続が図られていることを特徴とする、回路基板とフレキシブルフラットケーブルとの電気的接続構造。
【請求項２】
上記クリップには、上記回路基板との接触領域、あるいは上記フレキシブルフラットケーブルとの接触領域に、上記回路基板または上記フレキシブルフラットケーブルの挿入方向に延びるガイド用の凹部または凸部が形成されている、請求項１に記載の回路基板とフレキシブルフラットケーブルとの電気的接続構造。
【請求項３】
上記第１挟持部と、上記外部接続用端子とが接触している部分は、ハンダにより固定されている、請求項１または２に記載の回路基板とフレキシブルフラットケーブルとの電気的接続構造。
【請求項４】
上記回路基板は、基板の一側縁に沿って並ぶように複数の発熱素子が形成され、これらの発熱素子を個別駆動するように導体配線が形成されてサーマルプリントヘッドを構成するものである、請求項１ないし３のいずれかに記載の回路基板とフレキシブルフラットケーブルとの電気的接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、回路基板の外部接続用端子とケーブルの接続端子との間をクリップを介して電気的に接続した構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、回路基板とケーブルとがクリップを利用して電気的に接続されたものとしては、図７に示したようなサーマルプリントヘッドがある。このサーマルプリントヘッド６は、一側縁に沿って延びるようにして発熱抵抗体７０が形成され、他側縁の中央部に沿って並ぶ複数の外部接続用端子７１が形成された、たとえばセラミック製の回路基板７を有している。この回路基板７の幅方向の中央部には、長手方向に並ぶようにして複数の駆動ＩＣ７２が搭載されており、これらの駆動ＩＣ７２の列と発熱抵抗体７０や複数の外部接続用端子７１の列との間には、発熱抵抗体７０を電気的に複数の領域（発熱素子）に区画するとともに、各発熱素子を個別に発熱駆動するための導体配線が形成されている。
【０００３】
このようなサーマルプリントヘッド６では、コネクタ８を介してハーネス９と電気的に接続され、電力供給や信号の送受が可能とされている。コネクタ８による接続は、回路基板７の外部接続用端子７１と接続されたソケット８Ａに、ハーネス９と接続されたプラグ８Ｂを差し込むことによって達成される。ソケット８Ａは、ピン部８０ａと挟持部８０ｂとを有する複数のクリップ８０がハウジング８１内に保持された構成とされている。各クリップ８０は、その挟持部８０ｂが、対応する外部接続用端子７１を回路基板７の周縁部とともに挟持することにより接続されるが、ソケット８Ａの状態として、複数のクリップ８０が一括して接続される。プラグ８Ｂは、各クリップ８０のピン部８０ａ用の穿孔８２が形成されており、ソケット８Ａにプラグ８Ｂを差し込んだ状態では、各ピン部８０ａが対応する穿孔８２に保持され、これによりハーネス９と回路基板７との間が電気的に接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ソケット８Ａのハウジング８１やプラグ８Ｂは、ナイロンなどの熱可塑性樹脂の成形品であるため、熱に弱く、熱安定性が低いといった欠点がある。そればかりか、クリップ８０の他に、ハウジング８１やプラグを樹脂成形する必要があるため、金型作成費用や材料コストを要する他、樹脂成形工程が必要となって作業効率的にも不利である。
【０００５】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、熱安定性に優れる回路基板とケーブルとの電気的な接続構造を、安価かつ作業効率良く達成することをその課題とする。
【０００６】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すなわち、本願発明により提供される回路基板とフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）の電気的接続構造は、回路基板の周縁部に設けられた複数の外部接続用端子と、帯状のフイルムの表面にその長手方向の端部において幅方向に並ぶようにして複数設けられ、各々が配線と繋がった接続用端子が形成されたフレキシブルフラットケーブルとを複数のクリップにより電気的に接続する構造であって、上記各クリップは、線状の導体を屈曲させることにより形成されるとともに、第１の方向から上記回路基板を挿入可能な第１挟持部と、上記第１の方向とは反対方向である第２の方向から上記フレキシブルフラットケーブルを挿入可能な第２挟持部とを有し、上記第１挟持部は、挿入方向に延びる共通片と、この共通片の一端から、この共通片の上下方向一側において略Ｕ字状に屈曲して延びる第１挟持片とによって構成され、上記第２挟持部は、上記共通片と、この共通片の他端から、この共通片の上下方向他側において略Ｕ字状に屈曲して延びる第２挟持片とによって構成されるとともに、上記共通片には、その他端において、上記第１挟持片に向けて突出する凸部が屈曲形成されており、かつ、上記第１挟持部では、上記第１挟持片と、上記共通片の上記凸部とによって上記回路基板の周縁部とともに上記外部接続用端子を挟持する一方、上記第２挟持部では、上記第２挟持片と上記共通片とによって上記フレキシブルフラットケーブルの端部とともに上記接続用端子を挟持することにより、上記回路基板と上記フレキシブルフラットケーブルとの間の電気的な接続が図られていることを特徴としている。
【０００７】
この構成では、従来のように、クリップを有するコネクタを利用して電気的な接続を図るのではなく、クリップのみにより電気的な接続を図るものである。したがって、上記接続構造を達するに当たり、樹脂成形によりコネクタのハウジングなどを形成する必要がないため、金型作成費用や材料費が不要となるばかりか、工程数を削減でき、作業効率的にも有利である。また、たとえばプレス加工などの公知の方法および既存の設備を用いて線状の導体を屈曲させることによりクリップを形成することができ、また従来においてもクリップの形成は必要な工程であったから、本願発明の接続構造を達成するためのクリップの形成によりコスト上昇が生じることもない。なお、「線状の導体を屈曲させる」とは、線材を屈曲させる場合の他、複数の線状領域（リード）が設けられたリードフレームの状態で、各リードを屈曲させる場合も含まれる。
【０００８】
また、コネクタ、すなわち樹脂材料を用いずに電気的な接続を図っているため、コネクタを使用する場合に比べて、接続構造の熱的な安定性が向上する。
【００１２】
好ましい実施の形態においては、上記クリップには、上記回路基板との接触領域、あるいは上記フレキシブルフラットケーブルとの接触領域に、上記回路基板または上記フレキシブルフラットケーブルの挿入方向に延びるガイド用の凹部または凸部が形成されている。
【００１３】
上記接続構造は、クリップの第１挟持部に回路基板を差し込み、第２挟持部にＦＦＣを差し込むことによって達成されるが、クリップにおける回路基板あるいはＦＦＣとの接触領域がガイド用の凹凸が形成されていれば、クリップと回路基板やＦＦＣとの接触面積が小さくなり、差し込み時の抵抗が小さくなって差し込みがスムーズに行えるようになる。また、ＦＦＣは、必要に応じてクリップから抜き取ることもあり得るが、この場合においても、抜き取り時の抵抗が小さくなり、その作業をスムーズに行うことができるようになる。
【００１４】
好ましい実施の形態においては、上記第１挟持部と、上記外部接続用端子とが接触している部分は、ハンダにより固定されている。
【００１５】
回路基板の厚みや第１挟持部の挟持力の程度によっては、クリップと回路基板との接続状態を良好に維持することができない事態も想定されるが、第１挟持部と外部接続用端子との間を接触部分をハンダにより固定すれば、より強固な接続状態を維持できる。
【００１６】
なお、コネクタによる接続構造では、クリップがハウジング内に保持されている場合もあり、この場合にはクリップと外部接続用端子との間をハンダを塗布するのが困難であり、またハンダリフローの手法を採用する場合であっても、熱安定性の低い熱可塑性樹脂によりハウジングが形成されていれば、熱可塑性樹脂の軟化点や融点との兼ね合いから、ハンダをリフローさせるのが困難な場合もある。これに対して、クリップのみによる接続構造では、クリップが露出した状態であり、また熱安定性の低い熱可塑性樹脂などの材料が使用されていないから、ハンダの塗布やリフローといった作業を容易に行うことができる。
【００１７】
ここで、本願発明でいう「回路基板」は、特別な限定がない限りは基板上に導体配線が形成され、基板の周縁部の少なくとも一部に導体配線に導通する外部接続用端子が形成されているものの全てを含み、基板上に電子部品が実装されているか否かは問わない。
【００１８】
したがって、本願発明の回路基板には、配線がパターン形成され、各種の電子部品が実装された基板はいうまでもなく、サーマルプリントヘッドを構成する基板のように、基板の一側縁に沿って並んで複数の発熱素子が形成され、これらの発熱素子を個別に駆動するように導体配線が形成された基板の他、基板上に配線や外部接続用の端子のみが形成され、全く電子部品が実装されていない配線基板ごときものも含まれる。
【００１９】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。なお、図１および図２は本願発明に係る回路基板とＦＦＣとの接続接続構造が適用されたサーマルプリントヘッドの一例を示す全体斜視図、図３はクリップの全体斜視図、図４は図１のIV−IV線に沿う断面図、図５は回路基板とクリップとの接続状態を説明するための要部拡大斜視図、図６はＦＦＣとクリップとの接続状態を説明するための要部拡大斜視図である。
【００２１】
上記サーマルプリントヘッド１は、図１および図２に示したように回路基板２とフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）３との間がクリップ４によって電気的に接続された構造を有しており、ＦＦＣ３が抜き差し可能とされている。
【００２２】
回路基板２は、たとえばセラミックなどにより長矩形状に形成されており、一側縁２ａに沿って一連に延びるようにして発熱抵抗体２０が形成され、他側縁２ｂの中央部に沿って並ぶようにして複数の外部接続用端子２１が形成されている。回路基板２の幅方向の中央部には、長手方向に並ぶようにして複数の駆動ＩＣ２２が搭載されている。そして、駆動ＩＣ２２の列と発熱抵抗体２０の間、および駆動ＩＣ２２の列と外部接続用端子２１の列の間には、図面上は省略してあるが導体配線がパターン形成されている。
【００２３】
ＦＦＣ３は、図２に良く表れているように耐熱性の高い材料、たとえばポリイミド樹脂などにより、可撓性を有する帯状に形成されたフイルム３０を有し、このフイルム３０の端縁に沿って接続端子３１が複数形成され、各接続端子３１と個別に繋がる複数の配線３２が形成された構成とされている。各接続端子３１は、回路基板２の外部接続用端子２１に対応し、その数が同一とされ、その大きさや配置密度も略同様とされている。なお、各接続端子３１および配線３２は、たとえばフイルム３０の表面に銅などにより導体層を形成した後に、これをエッチング処理することにより形成される。
【００２４】
クリップ４は、図３に示したように第１挟持部４０と第２挟持部４１とを有しており、線状の導体をプレス加工などにより屈曲させることにより第１挟持部４０と第２挟持部４１とが一体的に形成されている。
【００２５】
第１挟持部４０は、図４に良く表れているように回路基板２を挟持する部分であり、図３に示したように第１挟持片４２と共通片４３とにより構成され、第１の方向に開放している。この第１挟持部４０に回路基板２を差し込んだ状態では、図４および図５に示したように第１挟持片４２または共通片４３の所定部分４２ａ，４３ａが回路基板２と接触するが、当該接触部分（接触部）４２ａ，４３ａの間の距離は、自然状態では回路基板２の厚みよりも小さく設定されている。したがって、第１挟持部４０に回路基板２を差し込めば、各接触部４２ａ，４３ａの間が拡開され、その弾性復元力により回路基板２が挟持される。
【００２６】
第２挟持部４２は、図４に良く表れているようにＦＦＣ３を挟持する部分であり、図３に示したように共通片４３と第２挟持片４４とにより構成され、第１の方向とは反対方向である第２の方向に開放している。この第２挟持部４２では、図３に良く表れているようにくの字状とされた第２挟持片４４の屈曲部分が、共通片４３に接触しており、自然状態において共通片４３と第２挟持片４とが接触する部分（接触部）４３ｂ，４４ａの間に作用する弾性復元力により、ＦＦＣ３が挟持される。
【００２７】
なお、第１挟持部４０および第２挟持部４１には、各接触部４２ａ、４３ａ，４３ｂ，４４ａを含めた領域にガイド用の凹部や凸部を形成してもよい。たとえば、上記領域に、回路基板２やＦＦＣ３の挿入方向に延びる溝部などを形成し、各接触部４２ａ、４３ａ，４３ｂ，４４ａと回路基板２やＦＦＣ３との接触面積を小さくし、挿入時の抵抗を小さくするようにしてもよい。この場合、凹部や凸部は、クリップ４の幅方向に並ぶようにして複数形成してもよい。
【００２８】
このようなクリップ４を利用した電気的な接続構造は、次のようにして達成される。
【００２９】
まず、図５に示したように、回路基板２の外部接続用端子２１のそれぞれに対応させて、第１挟持部４０により挟持することにより、複数のクリップ４を個々に接続する。このとき、第１挟持部４０の各接触部４２ａ，４３ａの自然状態での距離が、回路基板２の厚みよりも小さくされているため、回路基板２に対しては、第１挟持部４０の弾性復元力によりクリップ４が保持される。この状態では、各クリップ４の第２挟持部４１が同一方向に開放した状態で一定間隔隔てて並んでいる。
【００３０】
なお、回路基板２の厚みや第１挟持部４０の弾性復元力の程度によっては、回路基板２に対するクリップ４の保持が十分でないことも想定されるため、第１挟持部４０と外部接続用端子２１との接触部分をハンダにより固定してもよい。このようにすれば、回路基板２に対するクリップ４の保持を確実なものとすることができるばかりか、クリップ４が位置決めされた状態を良好に維持できる。
【００３１】
次に、図２、図４、および図６に示したように、各クリップ４の第２挟持部４１に対して、配線３２が形成された側を下側にしてＦＦＣ３を差し込むことにより、クリップ４とＦＦＣ３とを接続する。このとき、ＦＦＣ３の接続端子３１が回路基板２の外部接続用端子２１と同様な大きさおよび配置密度とされているから、適切に位置決めしつつＦＦＣ３を差し込めば、図６に良く表れているように各クリップ４の第２挟持部４１とＦＦＣ３の接続端子３１がそれぞれ接触した状態で接続される。これにより、回路基板２の各外部接続用端子２１がクリップ４を介してＦＦＣ３の接続端子３１、ひいては配線３２に導通することとなる。
【００３２】
以上のような接続構造では、クリップ４のみにより、回路基板２とＦＦＣ３との間が電気的に接続されるので、樹脂成形によりコネクタのハウジングなどを形成する必要がないため、金型作成費用や材料費が不要となるばかりか、工程数を削減でき、作業効率的にも有利となる。また、コネクタ、すなわち樹脂材料を用いずに電気的な接続を図っているため、コネクタを使用する場合に比べて、接続構造の熱的な安定性が向上するといった利点も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る回路基板とＦＦＣとの接続構造が適用されたサーマルプリントヘッドの一例を示す全体斜視図である。
【図２】図１のサーマルプリントヘッドにおいて、ＦＦＣを差し込んでいない状態の全体斜視図である。
【図３】クリップの全体斜視図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】回路基板とクリップとの接続状態を説明するための要部拡大斜視図である。
【図６】ＦＦＣとクリップとの接続状態を説明するための要部拡大斜視図である。
【図７】従来より採用されている回路基板とケーブルとの接続構造が適用されたサーマルプリントヘッドの一例を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
１  サーマルプリントヘッド
２  回路基板
２１  外部接続用端子（回路基板の）
３  ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）
３１  接続端子（ＦＦＣの）
３２  配線（ＦＦＣの）
４  クリップ
４０  第１挟持部（クリップの）
４１  第２挟持部（クリップの）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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