(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手矩形状を有し、長手方向に延びる発熱体を備えるプリントヘッド基板と、長手矩形状を有し、外部接続用コネクタを備える配線基板とが平行に配され、両者の対向する側縁にそれぞれ設けられた複数の端子部間が複数のクリップピンを介して接続されたサーマルプリントヘッドの製造方法であって、
上記配線基板の長手方向両端縁に、同配線基板の短手方向一側縁から等距離に位置する１つずつの溝部を形成する溝部形成工程と、
溝部が形成された上記配線基板を第１の位置決め部材上に配置するとともに、予め上記複数のクリップピンの一端が接続された上記プリントヘッド基板を第２の位置決め部材上に配置し、上記第２の位置決め部材を上記第１の位置決め部材に対して相対移動させて上記配線基板と上記プリントヘッド基板の長手方向の相対位置を調整しつつ、上記複数のクリップピンの他端を上記配線基板の上記複数の端子部に接続する接続工程とを有し、
上記接続工程では、上記配線基板を上記第１の位置決め部材上に配置する際、上記各溝部を上記第１の位置決め部材に形成された２つの位置決めピンに嵌合させることにより、上記配線基板を上記第１の位置決め部材に対して位置決めする一方、上記プリントヘッド基板を上記第２の位置決め部材上に配置する際、上記プリントヘッド基板の長手方向一端縁と、同プリントヘッド基板の短手方向一側縁における長手方向の２箇所とを上記第２の位置決め部材に形成された３つのストッパに当接させることにより、上記プリントヘッド基板を上記第２の位置決め部材に対して位置決めすることを特徴とする、サーマルプリントヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、サーマルプリントヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
周知のように、サーマルプリントヘッドは、感熱紙や熱転写インクリボンなどの記憶媒体に対して選択的に熱を付与して、必要な画像情報を形成するものであり、熱を付与するヘッド部分に、たとえば、アルミナセラミックからなるプリントヘッド基板が用いられている。
【０００３】
図１１は、上記したプリントヘッド基板３１が備えられたサーマルプリントヘッドの一例を示す斜視図である。プリントヘッド基板３１には、発熱抵抗体３２、および印字データに応じて発熱抵抗体３２への通電を制御する駆動ＩＣ３３が搭載されている。発熱抵抗体３２への通電は、図示しない電極パターンを介して行われる。
【０００４】
プリントヘッド基板３１には、駆動ＩＣ３３に対して電気信号を与えるための、たとえば、ガラスエポキシからなる配線基板３４が複数のクリップピン３５を介して接続されている。配線基板３４には、複数の端子部３６が形成され、この端子部３６に複数のクリップピン３５が接合される。また、配線基板３４には、外部接続用コネクタ３７が接続され、この外部接続用コネクタ３７から上記電気信号が入力される。なお、図中、３８は放熱板を示す。
【０００５】
図１２は、サーマルプリントヘッドの製造工程において、プリントヘッド基板３１および配線基板３４を互いに接続するときの態様を示す斜視図である。同図によれば、配線基板３４は、第１チャック台４１上に配され、プリントヘッド基板３１は、第１チャック台４１に沿って平行に配置され、かつそれに沿って摺動可能とされた第２チャック台４２上に配される。
【０００６】
プリントヘッド基板３１と配線基板３４との接続には、上記した棒状のクリップピン３５が用いられるが、通常、配線基板３４においては隣り合う端子部３６が非常に接近しているため、両基板３１，３４を配する両チャック台４１，４２では、その長手方向に微妙な位置調整が必要とされる。
【０００７】
両チャック台４１，４２の位置合わせの方法を説明すると、まず、配線基板３４を第１チャック台４１に対して位置決めする。次いで、予め複数のクリップピン３５を端部に接合したプリントヘッド基板３１を、第２チャック台４２の表面に形成された複数の位置決めピン４３に押し当てることによって第２チャック台４２上に仮置きする。そして、各クリップピン３５がそれらに対応する配線基板３４の端子部３６と対向して配置されるように、図１２の白矢印Ａに示すように、第２チャック台４２を第１チャック台４１に沿って摺動させて微調整することにより、位置合わせを行う。その後、各クリップピン３５の端部を端子部３６に半田付けし、これにより、プリントヘッド基板３４と配線基板３５とが接続される。
【０００８】
上記の位置合わせの方法では、配線基板３４を第１チャック台４１に位置決めした後、プリントヘッド基板３４を第２チャック台４２に配置してクリップピン３５を接続する。この場合、クリップピン３５を配線基板３４の端子部３６に良好に接続するためには、クリップピン３５および端子部３６を精度よく位置合わせする必要があり、特に、配線基板３４が第１チャック台４１に対して正確に位置決めされることが必要である。そのため、配線基板３４の第１チャック台４１に対する位置決めの精度が重要となる。
【０００９】
ここで、配線基板３４の第１チャック台４１に対する位置決めの方法としては、従来より、たとえば以下に示す方法が用いられてきた。すなわち、図１３に示すように、第１チャック台４１上に、たとえば断面略Ｌ字状のアングル４６を固定し、アングル４６の立ち上がり面４６ａを基準面にして配線基板３４を位置決めする。通常、配線基板３４の製作には、略矩形状の集合基板を用い、集合基板を縦横に切断することにより、最終的な形状の配線基板３４を得るが、集合基板の切断には、たとえば、図１４に示すように、所定の刃４７を用いて集合基板４８の上下方向からによる打ち抜き加工を行っていた。あるいは、図１５に示すように、集合基板４８の表面に対して略Ｖ字状の凹部４９を集合基板４８の片面あるいは両面に形成し、その凹部４９に沿って手割りすることにより、集合基板４８を切断していた。しかしながら、これらの切断方法は、切断面にばりが生じやすく、上記アングル４６の立ち上がり面４６ａに配線基板３４の切断面がぴったりと当接せず、位置決めの精度に問題があった。
【００１０】
また、図１６に示すように、配線基板３４の配線パターン形成領域（同図の一点破線Ｓ内参照）に位置決め用の複数の貫通孔５０を形成し、第１チャック台４１の表面にその孔位置に対応した位置決めピン（図示せず）を立設させ、位置決めピンを貫通孔５０に挿通させることにより、配線基板３４を第１チャック台４１に対して位置決めしていた。これによれば、配線基板３４を精度よく確実に位置決めすることができるが、配線基板３４の配線パターン形成領域内に上記貫通孔５０を形成するので、配線パターンの形成領域内に配線パターンを形成することのできないスペース（いわゆるデッドスペース、図１６の点線Ｄ内参照）が広がることになり好ましくない。なお、図１６中、５１は、外部接続用コネクタ３７を接続するためのスルーホールを示す。
【００１１】
さらには、配線基板３４上の配線パターンおよび端子部３６の位置を自動的に認識する認識装置を用い、その認識装置によりクリップピン３５と端子部３６との位置合わせを行うことも考えられるが、このような認識装置は、一般に高価であり、製作コストの増大につながる。
【００１２】
【発明の開示】
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、精度よくかつ容易に配線基板を位置決めすることのできるサーマルプリントヘッドの製造方法を提供することを、その課題とする。
【００１３】
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。
【００１４】
本願発明によれば、長手矩形状を有し、長手方向に延びる発熱体を備えるプリントヘッド基板と、長手矩形状を有し、外部接続用コネクタを備える配線基板とが平行に配され、両者の対向する側縁にそれぞれ設けられた複数の端子部間が複数のクリップピンを介して接続されたサーマルプリントヘッドの製造方法であって、上記配線基板の長手方向両端縁に、同配線基板の短手方向一側縁から等距離に位置する１つずつの溝部を形成する溝部形成工程と、溝部が形成された上記配線基板を第１の位置決め部材上に配置するとともに、予め上記複数のクリップピンの一端が接続された上記プリントヘッド基板を第２の位置決め部材上に配置し、上記第２の位置決め部材を上記第１の位置決め部材に対して相対移動させて上記配線基板と上記プリントヘッド基板の長手方向の相対位置を調整しつつ、上記複数のクリップピンの他端を上記配線基板の上記複数の端子部に接続する接続工程とを有し、上記接続工程では、上記配線基板を上記第１の位置決め部材上に配置する際、上記各溝部を上記第１の位置決め部材に形成された２つの位置決めピンに嵌合させることにより、上記配線基板を上記第１の位置決め部材に対して位置決めする一方、上記プリントヘッド基板を上記第２の位置決め部材上に配置する際、上記プリントヘッド基板の長手方向一端縁と、同プリントヘッド基板の短手方向一側縁における長手方向の２箇所とを上記第２の位置決め部材に形成された３つのストッパに当接させることにより、上記プリントヘッド基板を上記第２の位置決め部材に対して位置決めすることを特徴とする、サーマルプリントヘッドの製造方法が提供される。
【００１５】
この方法によれば、プリントヘッド基板と配線基板とを接続する際、クリップピンによって両者を接続するので、両基板の正確な位置合わせが必要となるが、本願では、配線基板を第１の位置決め部材に配置する場合、第１の位置決め部材に形成された位置決めピンに、配線基板の長手方向両端縁に形成された溝部を嵌合させる。そのため、配線基板を第１の位置決め部材に対して確実にかつ容易に位置決めすることができ、プリントヘッド基板に予め接合されたクリップピンの他端部を、それに対応する配線基板の端子部に精度よく位置合わせすることができる。したがって、プリントヘッド基板と配線基板との接続を良好に行うことができ、ひいてはサーマルプリントヘッドの品質を向上させることができる。また、溝部は、配線基板の長手方向両端縁に沿って形成されるので、当該基板における配線パターンの形成領域を浸食することがない。特に、配線基板の周縁近傍は、一般に配線パターンの形成禁止領域であり、本願では、そのような領域に溝部を形成することになるので、配線パターンの形成領域以外のスペースを有効に利用することができる。
【００１８】
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。
【００１９】
【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、添付図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
図１は、本願発明に係るサーマルプリントヘッドの製造方法によって製造されたサーマルプリントヘッドを示す斜視図である。図２は、図１に示すサーマルプリントヘッドの側面図、図３は、図１に示すサーマルプリントヘッドの平面図である。
【００２１】
このサーマルプリントヘッドは、たとえば感熱紙や熱転写インクリボンなどに対して選択的に熱を付与するためのプリントヘッド基板１と、外部から送られる電気信号をプリントヘッド基板１に与える配線基板２と、プリントヘッド基板１および配線基板２を接続するための接続体としての複数のクリップピン３と、プリントヘッド基板１からの熱を放射する放熱板４とを備えて構成されている。
【００２２】
プリントヘッド基板１は、アルミナセラミックなどの絶縁材料からなり、略矩形状に形成され、その上面には長手方向に延びた発熱抵抗体６が形成され、発熱抵抗体６の区画された領域を選択的に発熱させる駆動ＩＣ７が搭載されている。駆動ＩＣ７は、ハードコート材Ｃが塗布され、コーティングされている。また、プリントヘッド基板１上には、発熱抵抗体６を発熱させるための所定の電極パターン（図示せず）が形成され、プリントヘッド基板１の端部には、クリップピン３が接合する端子部８が形成されている。
【００２３】
配線基板２は、ガラスエポキシなどからなり、長手方向の長さが上記プリントヘッド基板１とほぼ同一の略矩形状に形成されている。配線基板２の短手方向一端部には、クリップピン３が接合される端子部９が形成され、また、他端部には、外部機器と接続するためのコネクタ１０が設けられている。配線基板２の長手方向の両端部には、厚み方向に延びた溝部１１がそれぞれ形成されている。この溝部１１は、製造工程（後述）において、プリントヘッド基板１と接続する際の位置決めに用いられるものである。
【００２４】
従来の構成では、配線基板２の配線パターンが形成される領域に貫通孔を形成する場合があったが、本実施形態では、溝部１１は配線基板２の側縁に形成されているので、配線パターンの形成領域を浸食することはない。また、配線基板２の周縁近傍は、一般に配線パターンの形成禁止領域であり、そのような領域に溝部１１を形成することになるので、配線パターンの形成領域以外のスペースを有効に利用することができる。
【００２５】
クリップピン３は、たとえばリン青銅からなり、略棒状のリード部３ａと、リード部３ａの一端部に形成された断面略コ字状のクリップ部３ｂとによって構成されている。プリントヘッド基板１と配線基板２とが接続されるとき、クリップ部３ｂは、プリントヘッド基板１の端部を挟持し、その端部に形成された端子部８と接触される。その後、クリップ部３ｂおよび端子部８が一体的に樹脂モールドされることにより、強固に接合される。また、リード部３ａの他端部は、配線基板２の端子部９に半田付けにより接合される。
【００２６】
放熱板４は、上面の一部が切欠された略平板状に形成され、プリントヘッド基板１および配線基板２の各下面に接着剤または両面テープなどによって接合されている。
【００２７】
上記の構成において、コネクタ７を介して外部から入力される電気信号は、配線基板２を通り、クリップピン３を介してプリントヘッド基板１に送られる。そして、その電気信号を受けた駆動ＩＣ７は、電気信号に含まれる印字データに応じて発熱抵抗体６への通電を制御する。これにより、発熱抵抗体６の領域が選択的に加熱され、感熱紙などの記憶媒体に必要な画像を形成する。
【００２８】
次に、上記サーマルプリントヘッドの製造方法について、図４ないし図６を参照して説明する。まず、上記配線基板２の製造方法について説明する。配線基板２の製作には、図４に示すように、略矩形状に延びたシート状のガラスエポキシ樹脂からなる集合基板１６を用いる。この集合基板１６は、多数個の配線基板２を配列できる大きさを有し、各配線基板２のそれぞれに対応して一定の大きさの領域１７が区画されている。
【００２９】
次に、集合基板１６の表面および裏面に対して、各領域１７ごとに、公知のフォトリソグラフィー法により所定の配線パターン（図示せず）および端子部９を形成する。
【００３０】
次いで、隣り合う各領域１７の縦方向の境界上に、複数の貫通孔１８を、たとえばドリル加工により形成する。この場合、集合基板１６上には、所定の配線パターンや端子部９が形成されており、上記貫通孔１８を形成する際には、上記配線パターンや端子部９の形成位置が光学的に認識され、それとの相対位置から貫通孔１８の形成位置が高精度に導き出される。また、貫通孔１８の軸心が各領域１７の境界上に位置するように、貫通孔１８が形成される。このようにすれば、溝部１１は、貫通孔１８をその軸心に沿って切断することにより形成されるので、略半円柱状に形成されることになり、配線基板２上の、配線パターンが形成される領域を浸食する可能性を低くすることができる。
【００３１】
また、このとき、配線基板２に形成すべきスルーホール（たとえばコネクタ１０用のスルーホール）を、同様にドリル加工により形成する。このように、最終的に溝部１１となる貫通孔１８を、他のスルーホールの形成工程と同じ工程で行うようにすれば、溝部１１のための貫通孔１８を形成する工程を特に設ける必要がなく、製造時間の増大を招くことがない。
【００３２】
その後、集合基板１６を縦横に切断する。まず、集合基板１６の縦方向に沿って、具体的には各領域１７の縦方向における境界線（図４のＬ１参照）に沿って集合基板１６を切断し、縦長の中間品を得る。集合基板１６の切断には、たとえば、所定の直径および厚みを有する図示しないブレードを用い、集合基板１６および貫通孔１８を切断する。この場合、貫通孔１８は、その軸心方向に沿って切断され、配線基板２の側縁に溝部１１が形成され、溝部１１の内周面が外部に露出される。
【００３３】
次に、集合基板１６の横方向に沿って、具体的には各領域１７の横方向における境界線（図４のＬ２参照）に沿って切断する。このように、集合基板１６を切断して、単体の配線基板２が得られる。
【００３４】
一方、プリントヘッド基板１の製作では、略矩形状に延びたシート状のアルミナセラミックからなる集合基板を用い、集合基板の表面および裏面に対して、最終的にプリントヘッド基板１となる各領域ごとに、公知のフォトリソグラフィー法により所定の電極パターンを形成する。そして、集合基板上の各領域ごとに、発熱抵抗体６を、スクリーン印刷法などによって印刷し、焼成することにより形成し、発熱抵抗体６および電極パターンの一部を保護するためのコート層を形成する。その後、集合基板を縦横に切断し、個片としてのプリントヘッド基板１を得る。そして、各プリントヘッド基板１に対して、駆動ＩＣ７などの電子部品を実装し、必要に応じてワイヤボンディングした後、エポキシ樹脂などの樹脂を用いて、駆動ＩＣ７およびワイヤを一体的に樹脂コートする。このようにして、プリントヘッド基板１が得られる。
【００３５】
次に、各プリントヘッド基板１に対して、配線基板２と対向する端部に、クリップピン３を適宜数接合する。具体的には、クリップ部３ｂをプリントヘッド基板１の厚み方向に挟持させることにより、クリップ部３ｂをプリントヘッド基板１の端子部８と接触させる。その後、クリップ部３ｂは、プリントヘッド基板１の端子部８とともに樹脂などで封止する。
【００３６】
次いで、図５および図６に示すように、上記の工程により製作された配線基板２およびプリントヘッド基板１同士を接続する。この接続には、同図に示すように、各基板１，２を位置決めするための位置決め部材としてのチャック台が用いられる。チャック台は、配線基板２を保持する第１チャック台２１と、プリントヘッド基板１を保持する第２チャック台２２とによって構成される。
【００３７】
第１チャック台２１は、所定の厚さを有する略平板状であり、その表面は、配線基板２を配するだけの十分なスペースを有している。第１チャック台２１の表面上には、所定の間隔を隔てて２本の位置決めピン２３が立設されている。この位置決めピン２３は、配線基板２を保持するために形成されたものであり、位置決めピン２３間の長さは、配線基板２の長手方向の長さと略一致している。
【００３８】
第２チャック台２２は、第１チャック台２１と同様、所定の厚さを有する略平板状であり、その表面はプリントヘッド基板１を配するだけの十分なスペースを有している。第２チャック台２２の表面上には、所定の間隔を有して３本のストッパ２４がそれぞれ立設されている。このストッパ２４は、プリントヘッド基板１を仮置きするために形成されたものである。
【００３９】
両チャック台２１，２２に配線基板２およびプリントヘッド基板１をそれぞれ保持させるとき、配線基板２は、図６に示すように、その長手方向両端部の側縁に形成された溝部１１を、第１チャック台２１の表面に形成された位置決めピン２３に嵌合させる。２つの位置決めピン２３同士の幅は、配線基板２の幅と略同一に製作されているので、各溝部１１の内周面が位置決めピン２３に当接される。このように、配線基板２は、側縁に形成された溝部１１、および第１チャック台２１に形成された位置決めピン２３によって第１チャック台２１に、たとえば、配線基板２がプリントヘッド基板１に対して斜めになることなく、確実に位置決めされる。そのため、プリントヘッド基板１に接合されたクリップピン３を、それと対応する配線基板１の端子部９に精度よく位置合わせすることができる。したがって、プリントヘッド基板１と配線基板２との接続を良好に行うことができ、ひいてはサーマルプリントヘッドの品質を向上させることができる。
【００４０】
次いで、プリントヘッド基板１を第２チャック台２２に配置する。第２チャック台２２には、予め３つのストッパ２４が形成されているため、プリントヘッド基板１の側面をそれらに押し当てることにより、プリントヘッド基板１が第２チャック台２２に仮置きされる。
【００４１】
そして、クリップピン３とそれに対応する配線基板２の端子部９がほぼ対向するように、第２チャック台２２を摺動させて微調整する（同図、白矢印Ａ参照）。そして、両者が一致したときに第２チャック台２２を停止させ、クリップピン３の他端を配線基板２の端子部９に半田付けする。
【００４２】
プリントヘッド基板１と配線基板２とが接続されれば、両者を各チャック台２１，２２から取り外し、両基板１，２の下面に放熱板４を接着剤などで接合する。そして、配線基板２の下面端部にコネクタ１０を接合する。これにより、図１に示すサーマルプリントヘッドを得ることができる。
【００４３】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、配線基板２の溝部１１の形状は、図７に示すように、略三角形状に形成されてもよい。これは、所定の金型を用い打ち抜き加工により形成することができる。そして、これに対応して第１チャック台２１に形成される位置決めピン２３の断面形状も図８に示すように、略三角形状に形成されてもよい。また、配線基板２の溝部１１の形状は、図９に示すように、略矩形状に形成されてもよく、これに対応して第１チャック台２１に形成される位置決めピン２３の断面形状も、同様に、図１０に示すように、略矩形状に形成されてもよい。このように、配線基板２の溝部１１の形状は、配線基板２を第１チャック台２１に精度よく位置決めできる形状であれば、上記した形状に限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るサーマルプリントヘッドの製造方法によって製造されたサーマルプリントヘッドの斜視図である。
【図２】図１に示すサーマルプリントヘッドの側面図である。
【図３】図１に示すサーマルプリントヘッドの平面図である。
【図４】サーマルプリントヘッドの製造方法を説明するための図である。
【図５】サーマルプリントヘッドの製造方法を説明するための図である。
【図６】サーマルプリントヘッドの製造方法を説明するための図である。
【図７】配線基板の変形例を示す図である。
【図８】図７に示す配線基板の溝部と位置決めピンとを示す図である。
【図９】配線基板の他の変形例を示す図である。
【図１０】図９に示す配線基板の溝部と位置決めピンとを示す図である。
【図１１】従来のサーマルプリントヘッドの斜視図である。
【図１２】図１１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法を説明するための図である。
【図１３】従来の配線基板の位置決め方法を説明するための図である。
【図１４】従来の配線基板の位置決め方法を説明するための図である。
【図１５】従来の配線基板の位置決め方法を説明するための図である。
【図１６】従来の配線基板の位置決め方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１  プリントヘッド基板
２  配線基板
３  クリップピン
６  発熱抵抗体
１０  コネクタ
１１  溝部
２１  第１チャック台
２３  位置決めピン
【図１】
0004323022.tif 000002
【図２】
0004323022.tif 000003
【図３】
0004323022.tif 000004
【図４】
0004323022.tif 000005
【図５】
0004323022.tif 000006
【図６】
0004323022.tif 000007
【図７】
0004323022.tif 000008
【図８】
0004323022.tif 000009
【図９】
0004323022.tif 000010
【図１０】
0004323022.tif 000011
【図１１】
0004323022.tif 000012
【図１２】
0004323022.tif 000013
【図１３】
0004323022.tif 000014
【図１４】
0004323022.tif 000015
【図１５】
0004323022.tif 000016
【図１６】
0004323022.tif 000017