JPH0631946A - 印刷配線板への接続線の取付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印字ヘッドにおける印字ワイヤの駆動手段で
ある圧電素子と、これらを覆うカバー体の外面に配置し
た回路基板とを、電気的接続が確実で、且つ接続作業も
容易な接続装置で接続する。 【構成】 電気絶縁性のフィルム基板３２上に電気良導
体のリード部３２を張設し、その上を電気絶縁材層３５
にて覆った可撓性の印刷配線板３０において、前記リー
ド部３２の端部を露出させて接続部３４とする。印字ワ
イヤを駆動するための圧電素子を支持する支持フレーム
１２の側面に固定した基台３８における電導部４１に、
前記接続部３４と金属製接続線３６の一端とを接触させ
た状態で、蓋部３９にて押圧固定する。金属製接続線３
６の他端を、カバー体の外面に配置した回路基板の給電
路に半田接続させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印字ヘッドにおける駆
動手段とそのカバー外に配置した回路基板とを、印刷配
線板等にて電気的に接続する取付け構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ドットイ
ンパクト印字ヘッドにおける印字ワイヤの駆動手段とし
て、従来から例えば、特開平２−１１９２７６号公報に
開示されているように、圧電セラミックスを積層状に接
着してなる圧電素子（電気歪素子）を使用するものがあ
る。この圧電素子に電圧を印加すると、圧電セラミック
スの積層方向に伸縮するのを利用して、その伸縮量を印
字機構にて拡大して印字ワイヤを用紙に向かって進退動
させるものである。

【０００３】そして、従来の技術では、前記圧電素子に
外部から電圧を印加するため、圧電素子に形成した外部
電極部に銅線のリード線の一端を半田付けし、このリー
ド線の他端を圧電素子の後部側面に固定した合成樹脂製
の端子部品に通した金属ワイヤ製のリード線の一端に接
続し、このリード線の他端を印字ヘッドの後部のカバー
体から外に引き出し、カバー体の外面に取付く回路基板
に半田付けする方式が採用されていた。

【０００４】この場合、圧電素子の外部端子と前記端子
部品におけるリード線とを繋ぐリード線の両端をそれぞ
れ半田付けする箇所は手作業となるから、その作業は非
常に手間取り、作業効率が悪いという問題があった。こ
れに代えて、金属導体部を電気絶縁材層にて被覆してな
る可撓性の印刷配線板（フレキシブルフラットケーブ
ル）を圧電素子とカバー体の外側の回路基板とに接続し
ようとすると、この種の印刷配線板は剛性が低く撓み変
形し易いから、カバー体より外へ導く挿通穴に印刷配線
板を挿通させる作業に手間取るという問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、半田付け作業工程を減
少させると共に、取付け作業性も向上させた接続構造を
提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、印字ヘッドにおけるカバー体より内側
に、印字ワイヤを駆動するため駆動手段と、電気良導体
を電気絶縁材層にて被覆してなる可撓性の印刷配線板と
を配置し、前記電気良導体の一端を前記駆動手段におけ
る外部電極と電気的に接続させる一方、前記印刷配線板
における電気良導体の他端部と、前記カバー体の挿通穴
を介して当該カバー体外面に配置した回路基板に接続す
るためのワイヤ状の金属製接続線の一端とを、前記カバ
ー体より内側に配置した押圧型端子体にて接続したもの
である。

【０００７】

【実施例】次に本発明を具体化した実施例について説明
すると、本実施例の印字ヘッドの基本的構成は、図１に
示すように、正面視略円形状のヘッド本体１と、カバー
体２と、この両者に囲まれた空間内にヘッド本体１に対
して放射状に配置した複数の印字ユニット３とから構成
されている。本実施例では、ヘッド本体１及びカバー体
２はアルミニウム合金製である。

【０００８】複数（実施例では２４個）の印字ユニット
３をヘッド本体１の基部１ａ裏面側に取付く金属製のリ
ング状の支持体４を介して放射状に配設し、ヘッド本体
１の基部１ａから前面に突出する中空筒状のノーズ部８
内には、各印字ユニット３における印字ワイヤ７を案内
するための適宜枚数の案内板９が内装され、各印字ワイ
ヤ７の先端がノーズ部８先端から出没するように構成さ
れている。

【０００９】各印字ユニット３は、前後長手の圧電素子
１０と、該圧電素子１０の前端に装着して、当該圧電素
子１０の伸縮運動を拡大して印字ワイヤ７に伝達するた
めの印字機構１１と、この印字機構１１及び圧電素子１
０を支持するため、ヘッド本体１の裏面から後方に延び
る支持フレーム１２とから構成されている。圧電素子１
０は、一層の厚さが10ミクロン程度の矩形状の圧電セラ
ミックを多数枚積層され、それぞれの間に内部電極が介
在するようにして接着されている。前記内部電極が圧電
素子１０の一側面Ａに露出する露出部のうち、圧電セラ
ミックスの一層おきの箇所に電気絶縁材を塗布し、その
上面に導電体を圧電素子の長手の一端（先端）から他端
（基端）まで塗布形成して外部電極１０ａを形成する。
従って、前記一側面Ａにおいて、前記電気絶縁材が塗布
されていない圧電セラミックスの一層おきの内部電極が
外部電極１０ａに電気的に接続されることになる。同様
にして圧電素子１０の他側面Ｂには、前記一側面Ａにお
ける内部電極と一層ずつずれて露出させた内部電極に、
前記と同じく電気絶縁材を塗布し、その上面に導電体を
圧電素子の長手の一端（先端）から他端（基端）まで塗
布形成して外部電極１０ａを形成する。従って、前記一
側面Ｂにおいても、前記電気絶縁材が塗布されていない
圧電セラミックスの一層おきの内部電極が外部電極１０
ａに電気的に接続されることになる。

【００１０】鉄、ニッケル合金（インバー合金）等の線
膨張係数の小さい材料からなる支持フレーム１２は前記
圧電素子１０の長手方向両側および後端部を囲むよう
に、主支柱部１２ａと副支柱部１２ｂと後端部１２ｃと
によりコ字型に一体的に形成されている。なお、副支柱
部１２ｂを後端部１２ｃにろう付け固着しても良い。電
圧の印加により充電すると、圧電素子１０はその積層方
向（長手方向）に伸長し、放電すると収縮するものであ
って、温度上昇で圧電素子１０は縮小するので、それを
補正する正の温度膨張特性を持つ温度補償体１３は、支
持フレーム１２の後端部１２ｃと圧電素子１０の後端と
の間に介挿し、接着剤にて固着する。本実施例では、こ
の温度補償体１３が圧電素子１０の後端を支持する支持
部となるが、前記支持フレーム１２における後端部１２
ｃを支持部としても良い。

【００１１】前記圧電素子１０における一側面Ａと他側
面Ｂとを、前記支持フレームにおける主支柱部１２ａと
副支柱部１２ｂの相対向する面とそれぞれ対面するよう
に配置させる。印字機構１１は、先端に印字ワイヤ７の
基部をろう付けしてなる側面視略三角形状のアーム１４
と、前記主支柱部１２ａの長手方向後向きに平行に延び
る板状の第１板ばね及び第２板ばねとこの両板ばねの先
端を連結する剛体の連結部とからなる側面視略「Π」字
状のばね体１５と、後述する４節リンク機構部材１９と
により構成され、前記連結部をアーム１４の基端部にろ
う付け等により嵌合固定する。第１板ばねの基端部を前
記主支柱部１２ａの側面にろう付け固着する一方、第２
板ばねの基端部は、圧電素子１０の前端面に押圧状態で
接触する可動子１８に同じくろう付け等により固着す
る。

【００１２】また、ばね板等の弾性材製の４節リンク機
構部材１９は、可動子１８の他側部と副支柱部１２ｂと
に跨がって配設され、該４節リンク機構部材１９の広幅
側板部には、図示しないが側面視略Ｈ状等の切欠き孔を
穿設し、該切欠き孔を挟んで左右両広幅側板部を副支柱
部１２ｂの表裏側面及び可動子１８の表裏側面に各々ス
ポット溶接（ろう付けでも可能）により固定し、圧電素
子１０が電圧印加にて伸縮するとき、４節リンク機構部
材１９における左右両広幅側板部が側面視平行四辺形状
に弾性変形して位置固定的な副支柱部１２ｂの長手方向
に沿って平行状に可動子１８が移動できるように構成し
たものである。

【００１３】このように可動子１８を副支柱部１２ｂの
長手方向に沿って平行状に、換言すれば圧電素子１０の
長手方向に直線的に移動するように構成すれば、圧電セ
ラミックの積層接着面に曲げ力が作用せず、積層部や接
着面が不用意に剥がれることがない。そして、前記リン
グ状の支持体４に放射状に配置した前記各印字ユニット
３における主支柱部１２ａの前面を支持体４の裏面に合
わせた状態にしてろう付けまたはネジ、レーザビーム溶
接等にて固定する。

【００１４】また、支持体４とヘッド本体１の基部１ａ
との間には、防振ゴムからなる板状の防振材２４を介在
させて、ネジにて螺着する。前記放射状に配置した印字
ユニット３の支持フレーム１２の後端面にレーザビーム
溶接等により金属製のリング状の補強体２８を固定し
て、印字動作時における各支持フレーム１２の変形を少
なくするように構成されている。

【００１５】この構成において、通常の印字作動時で
は、電圧印加で圧電素子１０が長手方向に沿って伸長す
るとき、前記主支柱部１２ａに固着した前記第１板ばね
の長手方向略中途部を回動中心とするようにばね体１５
が揺動変位し、その連結部を介して、前記変位量をアー
ム１４で拡大し、印字ワイヤ７をノーズ部８から突出す
るように駆動させるのである。

【００１６】そして、前記各印字ユニット３における圧
電素子１０の外部電極１０ａ，１０ａに電気的に接続し
て所定のタイミングで圧電素子１０が作動するように、
プリンタの制御装置から駆動電圧信号を伝送するため、
カバー体２の底板部２ａの外面の回路基板２９と電気的
に接続させるべく、可撓性を有する印刷配線板３０と、
ワイヤ状の銅線等の金属製接続線３６と、電気絶縁性の
合成樹脂材からなる押圧型端子体３７とを備える。

【００１７】印刷配線板３０は、電気絶縁性のフィルム
基板３１の片面に銅箔等の電気良導体からなる一対のリ
ード部３２，３２を形成し、このリード部３２，３２の
両端部を接続部３３，３４となすように露出させ、残り
の部分を電気絶縁材層３５にて被覆してなり、可撓性を
有する。この印刷配線板３０は、一般に、フレキシブル
印刷配線板（ＦＰＣ）又は、フレキシブルフラットケー
ブルと称されている。

【００１８】この印刷配線板３０の第１実施例は、図２
及び図３に示すように、フィルム基板３１をＴ字状に形
成し、この左右両側翼部３１ａ，３１ａ部分から上下長
手の足部３１ｂにわたって左右対称状の逆Ｌ字状のリー
ド部３２，３２を形成し、前記左右両側翼部３１ａ，３
１ａ部分に露出させた一対の接続部３３，３３が相対面
するように、左右両側翼部３１ａ，３１ａ部分を折曲
げ、この両側翼部３１ａ，３１ａ部分を前記主支柱部１
２ａと副支柱部１２ｂと、圧電素子１０の側面Ａ，Ｂと
の隙間に介挿し、その接続部３３，３３を圧電素子１０
における外部電極１０ａ，１０ａに図示しないが導電性
接着剤にて接着させる。なお、前記足部３１ｂの広幅面
（電気絶縁材層３５の面）の中途部は、図示しない絶縁
性の接着剤にて、各支持フレーム１２の後端部１２ｃま
たは温度補償体１３の表面に固定しても良い。また、前
記足部３１ｂの先端側を左右に分離した二股状に形成し
ても良い。

【００１９】押圧型端子体３７は図４及び図５に示すよ
うに、略矩形状の基台３８と、この基台３８の上面に着
脱自在に覆う蓋部３９とからなり、いずれも電気絶縁性
の合成樹脂材にて成形されている。基台３８の裏面に取
付くウレタンフオーム材等の緩衝材４０と図示しない接
着剤を介して支持フレーム１２後端部１２ｃ側面に固定
する。

【００２０】押圧型端子体３７の第１実施例では、基台
３８の表面側に電気良導体からなる２本の帯状の電導部
４１，４１を埋め込み形成、張設又は塗布形成してあ
り、この電導部４１，４１の各端部に前記ワイヤ状の金
属製接続線３６，３６の一端を電気的に接触させるよう
に臨ませる。その場合、基台３８に金属製接続線３６，
３６の中途部を埋め込んでも良い。

【００２１】そして、前記各電導部４１，４１の表面に
前記印刷配線板３０における端部３４，３４を接当させ
た状態で、蓋部３９を被せ、該蓋部３９の下面から下向
きに突出する突起状の係止爪４２を基台３８の穴状係止
部４３に嵌挿係止する。このように基台３８に蓋部３９
を押圧させることで、少なくとも、前記印刷配線板３０
における電気良導体からなる端部３４，３４を電導部４
１，４１に押圧して金属製接続線３６，３６に対する電
気的接続状態を実現する。

【００２２】次いで、前記押圧型端子体３７から突出す
る金属製接続線３６，３６の先端部を支持フレーム１２
の後方に延長し、カバー体２の底板２ａの挿通穴２ｂを
介して回路基板２９に穿設した貫通穴４４，４４に臨ま
せ、回路基板２９の広幅面のうちスペーサ４５が取付く
側と反対側の広幅面に形成した給電路（図示せず）が前
記貫通穴４４，４４の端部に露出した箇所において、前
記金属製接続線３６，３６の先端部と給電路とが電気的
に接続するように半田にて接続固定する（図１参照）。

【００２３】このようにすると、印刷配線板３０におけ
る露出した端部３３，３４を圧電素子１０の外部電極１
０ａや金属製接続線３６に半田付けする作業が省けると
共に、剛性の大きい金属製接続線３６，３６の先端部を
カバー体２の挿通穴２ｂやスペーサ４５及び回路基板２
９の貫通穴に挿通させる作業が至極容易となる。図６は
印刷配線板３０の他の実施例を示し、圧電素子１０の外
部電極を、当該圧電素子１０の一側面に左右に並べて形
成し、印刷配線板３０における露出した端部３３，３３
を前記外部電極に図示しない導電性接着剤にて接合する
一方、押圧型端子体３７の基台３８に形成した電導部４
１，４１に他方の端部３４，３４と、金属製接続線３
６，３６の一端を接触させ、図示しない蓋部で押圧す
る。

【００２４】図７の実施例では、基台３８の表面に金属
製接続線３６，３６の一端を露出させたようにして埋め
込む一方、基台３８の表面に載置した印刷配線板３０に
おける露出した端部３４，３４と前記金属製接続線３
６，３６の一端とに蓋部３９の下面に形成した電導部４
１，４１を接触させるようにして押圧固定するものであ
る。

【００２５】本発明は、前記の印字ヘッドにおける印字
ワイヤの駆動手段は圧電素子ばかりでなく、電磁ソレノ
イドであっても、同様に適用できることは言うまでもな
い。

【００２６】

【発明の作用及び効果】以上のように、本発明によれ
ば、印字ヘッドにおけるカバー体より内側に、印字ワイ
ヤを駆動するため駆動手段と、電気良導体を電気絶縁材
層にて被覆してなる可撓性の印刷配線板とを配置し、前
記電気良導体の一端を前記駆動手段における外部電極と
電気的に接続させる一方、前記印刷配線板における電気
良導体の他端部と、前記カバー体の挿通穴を介して当該
カバー体外面に配置した回路基板に接続するためのワイ
ヤ状の金属製接続線の一端とを、前記カバー体より内側
に配置した押圧型端子体にて接続したもので、印刷配線
板では、露出させた銅箔等の金属導体の平たい部分を有
することを利用して、駆動手段と押圧型端子体における
金属製接続線とに電気的に接触させることができて半田
付け作業を省くことができる。また、前記金属製接続線
がワイヤ状であることから、印刷配線板に比べて剛性が
高く、従って、カバー体の挿通穴等への挿通作業も容易
となり、印字ヘッドの組立作業を容易にすることができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】印字ヘッドの側断面図である。

【図２】圧電素子と印刷配線板との接続部の斜視図であ
る。

【図３】印刷配線板の断面図である。

【図４】押圧型端子体の斜視図である。

【図５】印刷配線板と金属製接続線との押圧型端子体へ
の装着状態を示す断面図である。

【図６】印刷配線板の他の実施例を示す図である。

【図７】押圧型端子体の他の実施例の断面図である。

【符号の説明】

１ ヘッド本体 １ａ 基部 ２ カバー体 ２ｂ 挿通穴 ３ 印字ユニット ７ 印字ワイヤ ８ ノーズ部 １０ 圧電素子 １０ａ，１０ａ 外部電極 １２ 支持フレーム ２９ 回路基板 ３０ 印刷配線板 ３１ フィルム基板 ３１ａ，３１ａ 左右両側翼部 ３１ｂ 足部 ３２ リード部 ３３，３４ 接続部 ３５ 電気絶縁材層 ３６ 金属製接続線 ３７ 押圧型端子体 ３８ 基台 ３９ 蓋部 ４１，４１ 電導部 ４２ 係止爪 ４３ 係止部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッドにおけるカバー体より内側
   に、印字ワイヤを駆動するため駆動手段と、電気良導体
   を電気絶縁材層にて被覆してなる可撓性の印刷配線板と
   を配置し、前記電気良導体の一端を前記駆動手段におけ
   る外部電極と電気的に接続させる一方、前記印刷配線板
   における電気良導体の他端部と、前記カバー体の挿通穴
   を介して当該カバー体外面に配置した回路基板に接続す
   るためのワイヤ状の金属製接続線の一端とを、前記カバ
   ー体より内側に配置した押圧型端子体にて接続したこと
   を特徴とする印刷配線板への接続線の取付け構造。