JP3203416B2

JP3203416B2 - サーマルプリントヘッド

Info

Publication number: JP3203416B2
Application number: JP7767294A
Authority: JP
Inventors: ▲隆▼也長畑; 雅義山口; 忠義佐藤
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1994-04-15
Publication date: 2001-08-27
Anticipated expiration: 2016-08-27
Also published as: JPH07276691A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、たとえばファクシミ
リの感熱印字部等の印字装置に用いられるサーマルプリ
ントヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】印字装置の小型化の要請や製造コストの
低減の要請等から、サーマルプリントヘッドのさらなる
小型、軽量化もまた求められている。実開平２−８０４
５３号公報に示されているような伝統的なサーマルプリ
ントヘッドの構成に代え、基板上に搭載される複数個の
駆動ＩＣの端子パッドに共通接続するべき配線を基板上
に形成することによって基板の一側縁に形成される外部
接続用端子部の数を少なくしたものが提案されている。

【０００３】たとえば、本願の出願人の出願に係る特開
平５−８４９５２号公報では、ヘッド基板上に設ける駆
動ＩＣの配置領域を発熱ドット列の配置長さより短くし
て基板の両端部にスペース的な余裕を開け、この部に外
部接続用端子部を配置している。そうすると、基板の一
側縁に設けるべき端子部が基板長手方向両端部に配置さ
れているため、駆動ＩＣと外部接続用端子を基板幅内に
有効に使用して配置することができ、全体として、基板
幅寸法をそれだけ短くすることができる。その結果、材
料基板からのヘッド基板の取り数が増大してコストダウ
ンに寄与するとともに、サーマルプリントヘッドそれ自
体の寸法の小型化を図ることもできる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
示されたサーマルプリントヘッドでは、端子部を設ける
べき領域を基板一側縁の一部に限定しているとはいえ、
上記端子部は基板長手方向両端部に配置されている。そ
の大きな理由は、発熱ドット列に沿って形成されるコモ
ン配線パターンに生じる電圧ドロップを低減するためで
ある。すなわち、上記コモン配線パターンの両端部を基
板一側縁の両端に形成されたコモン用端子部に導通させ
ることにより、発熱ドット駆動時に上記コモン配線パタ
ーンを流れる電流を左右に振り分け、電流が流れる距離
を短くして上記の電圧ドロップを低減しているのであ
る。

【０００５】しかしながら、ヘッド基板の両端部に外部
接続用端子部が設けられている上記公報のサーマルプリ
ントヘッドでは、さらに次の問題がある。

【０００６】印字装置を構成する場合、サーマルプリン
トヘッドと制御基板とを接続する必要がある。そして、
印字装置の小型化のため、サーマルプリントヘッドと制
御基板とを隣接して接続する場合がある。そうすると、
Ａ４サイズ印字用の機種とＢ４サイズ印字用の機種を提
供する場合、回路構成としてほとんど同じであっても、
大きさの異なる２種類の制御基板を準備する必要があ
る。なぜなら、互いの長さの異なるＡ４サイズ用のサー
マルプリントヘッドとＢ４サイズ用のサーマルプリント
ヘッドの両端部に設けた端子部に対してコネクタピンを
介する等して制御基板を接続せねばならないからであ
る。そしてこのことは、印字装置製造上のコスト上昇要
因となる。

【０００７】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、コモン配線パターンの電圧ドロ
ップの問題をそれほど招来することなく、数を削減した
外部接続用端子部のすべてを基板一側縁における長手方
向一端部に配置したサーマルプリントヘッドを提供する
ことをその課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の各技術的手段を講じている。

【０００９】本願の請求項１に記載した発明は、短冊状
基板の第１の側縁に沿ってガラスグレーズを介して多数
個の発熱ドットを列状配置するとともに、上記発熱ドッ
トに対して基板上の第２の側縁側に上記発熱ドットを所
定個数ずつ担当して駆動する駆動ＩＣを搭載してなるサ
ーマルプリントヘッドにおいて、上記基板上の第１の側
縁と上記発熱ドット列との間の帯状領域に各発熱ドット
に共通的に導通するコモン配線パターンを配置するとと
もに、このコモン配線パターンの一端を基板の第２の側
縁における長手方向一端部に設けたコモン用端子部に引
き回す一方、制御信号用端子部、電源用端子部、グラン
ド用端子等の端子部を上記コモン用端子部に隣接させて
基板の第２の側縁における長手方向一端部に集中配置
し、かつ、上記ガラスグレーズの厚みを好ましくは８０
μｍ以上、さらに好ましくは１００μｍ以上に設定した
ことを特徴としている。

【００１０】好ましい実施例において、上記発熱ドット
の抵抗値を、７ｋΩ以上、さらに好ましくは８ｋΩ以上
に設定される（請求項２）。

【００１１】

【００１２】請求項３に記載した発明は、請求項１のサ
ーマルプリントヘッドにおいて、上記基板の第２の側縁
の一端部に設けた各端子部を、複数個の駆動ＩＣの配置
領域とは基板長手方向にオーバラップしないように配置
したことに特徴づけられる。

【００１３】請求項４に記載した発明は、請求項１ない
し３のいずれかのサーマルプリントヘッドにおいて、上
記端子部から延びる各配線パターンの一部または全部
を、各駆動ＩＣの下を潜るようにして基板長手方向他端
部に向けて延出形成したことに特徴づけられる。

【００１４】請求項５に記載した発明は、上記請求項１
ないし４のいずれかのサーマルプリントヘッドにおい
て、上記端子部には、第１ストローブ信号用端子部と第
２ストローブ信号用端子部とが含まれており、第１スト
ローブ信号用端子部から延びる第１ストローブ信号用配
線パターンは、基板長手方向一端部寄りの所定個数の駆
動ＩＣのストローブ信号用パットと共通接続するべく形
成されており、第２ストローブ信号用端子部から延びる
第２ストローブ信号用配線パターンは、基板長手方向他
端部寄りの所定個数の駆動ＩＣのストローブ信号用パッ
ドに共通接続するべく形成されていることを特徴とす
る。

【００１５】そして、請求項６に記載した発明は、請求
項４または５のサーマルプリントヘッドにおいて、基板
上に搭載される各駆動ＩＣは、第１および第２の長辺
と、第１および第２の短辺とを有する平面視長矩形状を
しており、上記第１の長辺に沿って所定個数の出力パッ
ドが配置されているとともに、上記各短辺のうち少なく
とも一方の近傍に、複数種の制御信号用パッドが形成さ
れており、これらの制御信号用パッドと上記制御信号用
配線パッド間がワイヤボンディングによって接続されて
いることを特徴としている。

【００１６】

【発明の作用および効果】請求項１のサーマルプリント
ヘッドにおいては、基板の第２の側縁に形成されるべき
端子部、すなわち、コモン用端子部、制御信号用端子
部、電源用端子部、グランド用端子部等の端子部を、基
板長手方向一端部に集中配置している。したがって、こ
のサーマルプリントヘッドと接続するべき制御用基板
を、サーマルプリントヘッドと隣接して配置する必要が
ある場合においても、制御基板側には、上記プリントヘ
ッド側に集中配置された各端子部と対応する接続用端子
部を設ければよいことになる。したがって、Ａ４サイズ
用のサーマルプリントヘッドと、Ｂ４サイズ用のサーマ
ルプリントヘッドを用いて、印字長さの異なる複数の機
種を提供する場合であっても、制御基板を共通のものと
してこれを問題なく上記Ａ４サイズ用サーマルプリント
ヘッドとＢ４サイズ用のサーマルプリントヘッドとに接
続することができる。これにより、機種の異なる印字装
置を構成する場合の製造コストが著しく低減させられ
る。また、発熱ドットを形成するべき蓄熱用ガラスグレ
ーズ層の厚みを８０μｍ以上に設定しているので、それ
だけガラスグレーズの蓄熱性が増大し、発熱ドットの抵
抗値を上げて必要電流量を小さくした場合に、発熱ドッ
トを、感熱紙に対する印字に必要な充分な温度に昇温さ
せることができる。

【００１７】請求項２の発明のように、基板上に列状配
置される各発熱ドットの抵抗値を、７ｋΩ以上、好まし
くは８ｋΩ以上に設定すると、各発熱ドットの駆動時に
必要な電流量がそれだけ低減させられ、コモン配線パタ
ーンに生じる電圧ドロップを軽減して、印字品質の悪化
を抑制することができる。従来の一般的な厚膜型サーマ
ルプリントヘッドにおいては、この発熱ドットの抵抗値
は、たかだか５ｋΩ程度であったことを考慮すると、発
熱ドットの抵抗値を意図的に７ｋΩ以上、好ましくは８
ｋΩ以上に設定することによる本願発明の上記の効果
は、著しいものがあるというべきである。

【００１８】このように各発熱ドット駆動時に必要な電
流量が低減され、それにともなってコモン配線パターン
に生じる電圧ドロップを抑制することができることか
ら、請求項１のサーマルプリントヘッドのように、コモ
ン配線パターンの一方の端部のみをコモン用端子部に引
き回すという構成をとったとしても、問題なく適正な印
字品質を確保することができるのである。

【００１９】

【００２０】請求項３の発明のように、基板の第２の側
縁の一端部に設けた各端子部の配置領域を、基板上に複
数搭載される駆動ＩＣの配置領域とは基板長手方向にオ
ーバラップしないようにすると、駆動ＩＣの基板幅方向
の配置領域を、基板の第２の側縁に近い部位まで有効に
利用して設定することができる。したがって、基板幅を
それだけ削減することができるのであり、材料基板から
のヘッド基板の取り数の増大にともなうコストダウンと
サーマルプリントヘッドの基板幅方向の小寸化、ないし
これにともなう小型化を同時に達成することができる。

【００２１】請求項４の発明のように、上記基板の第２
の側縁に配置した各端子部から延びる信号用配線パター
ンの一部または全部を、各駆動ＩＣの下を潜るようにし
て基板長手方向他端部に向けて延出形成すると、配線パ
ターンの形成領域を、駆動ＩＣの搭載領域と別に設ける
必要がなくなり、基板上のスペースをさらに有効利用す
ることができ、とりわけ基板幅の小寸化に大きく寄与す
る。また、各制御用信号パターンが基板長手方向に延ば
されているため、仮にこのパターンを基板長手方向に直
線的に延びるように形成すると、各配線パターンの延長
長さがそれだけ短くなり、プリントヘッドの制御応答性
を上げることができるとともに、配線パターンに生じる
電圧ドロップをも抑制することができ、より品質のよい
高精度な印字制御を達成することができるようになる。

【００２２】請求項５の発明は、発熱ドット列を基板長
手方向一端寄りの第１のグループと、基板長手方向他端
寄りの第２のグループとに分け、これらを時間的にタイ
ミングをずらせて駆動するように構成したものである。
すなわち、第１のグループ用の第１ストローブ信号と、
第２のグループ用の第２ストローブ信号というように、
ストローブ信号を２系統に分け、これによって、上記各
グループを時間的にずらせて駆動するようにしている。
このようにすると、同時に発熱駆動される発熱ドットの
数が少なくなるため、コモン配線パターンを流れる電流
がそれだけ少なくなり、したがって、コモン配線パター
ンにおける電圧ドロップの問題がさらに減じられ、より
高品位の印字を達成することができるようになる。

【００２３】この場合、基板における長手方向中央部ま
では、第１ストローブ信号用配線パターンと、第２スト
ローブ信号用配線パターンとが平行して基板長手方向に
延びることになるが、請求項４の発明のように、この各
ストローブ信号用配線パターンを駆動ＩＣの下を潜るよ
うに形成すると、基板上のスペースが有効に利用され、
基板幅を拡大することなく、上述した２系統のストロー
ブ信号用配線パターンを平行状に配設することができる
のである。

【００２４】なお、上記請求項４あるいは請求項５の発
明のように、信号用配線パターンを駆動ＩＣの下に潜ら
せるようにして形成する場合、駆動ＩＣ上の各パッド
は、請求項６に記載したようにするとよい。すなわち、
請求項６に記載した駆動ＩＣのように、長矩形状の平面
視形状をもつ駆動ＩＣの短辺近傍に制御信号用パッドを
設けておくと、この駆動ＩＣの下を潜るようにして基板
上に形成される信号用配線パターンと上記パッドとの間
のワイヤボンディングを、都合よく行うことができるの
である。

【００２５】以上のように、本願発明のサーマルプリン
トヘッドによれば、コモン用端子部、各制御信号用端子
部、あるいはこれに加えて電源用端子部およびグランド
用端子部が基板の一側縁の長手方向一端部に集中配置さ
れ、しかも、コモン配線パターンの電圧ドロップ等の問
題なく、適正な印字を行うことができるようになる。そ
して、制御基板をこのサーマルプリントヘッドに隣接し
て配置する必要がある場合についても、また、Ａ４サイ
ズ用とＢ４サイズ用との２機種の印字装置を準備する必
要がある場合においても、共通の制御基板を用いること
ができ、印字装置の製造コストを著しく低減することが
できるようになる。さらに、発熱ドットの抵抗値を上げ
て必要電流量を小さくした場合に、発熱ドットを、感熱
紙に対する印字に必要な充分な温度に昇温させることが
できる。

【００２６】

【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００２７】図１は、本願発明のサーマルプリントヘッ
ド１の一実施例の平面的構成を模式的に示している。第
１の側縁２ａと、第２の側縁２ｂとを有する平面視長矩
形状の基板２上には、第１の側縁２ａに沿って、所定個
数の発熱ドット列３ａが形成されている。たとえば、Ａ
４サイズ印字用のサーマルプリントヘッドを構成する場
合、この発熱ドット列３ａのドット数は、１７２８ドッ
トとなる。また、この基板２上における第２の側縁２ｂ
に沿うようにして、上記発熱ドット３ａを所定個数ずつ
担当して駆動するための複数個の駆動ＩＣ４₁〜４₁₈が
互いの間隔をあけながら、基板長手方向に配列搭載され
ている。１７２８ドットの発熱ドット列を、図７に示す
ような９６ビットの駆動ＩＣ４を用いて駆動するように
する場合、１８個の駆動ＩＣ４が搭載されることにな
る。

【００２８】上記基板２上における第１の側縁２ａと、
上記発熱ドット列３ａとに挟まれる帯状の領域には、コ
モン配線パターン５が、上記第１の側縁２ａに沿うよう
にして、所定幅をもって直線状に形成される。このコモ
ン配線パターン５の一端部５１は、基板上を横断して第
２の側縁２ｂに至るまで引き回され、この第２の側縁２
ｂに形成されたコモン用端子部ＣＯＭに導通させられて
いる。なお、図１に示す実施例では、上記コモン配線パ
ターンの他端部５２（図１の右端）もまた、基板上を横
断させられ、第２の側縁２ｂまで引き回されているが、
本願発明思想は、この配線パターンの他端部にコモン電
極を導通させるものではない。但し、電圧ドロップの問
題をさらに軽減する必要が生じた場合には、必要に応じ
て、このコモン配線パターン５の他端部５２を、外部コ
モン回路に導通させてもよい。

【００２９】基板２の第２の側縁２ｂに設けた上記コモ
ン用端子部ＣＯＭに隣接して、制御信号用端子部ＤＩ、
ＣＬＫ、ＳＴＢ₁、ＳＴＢ₂、電源用端子部Ｖ_DD、ある
いはグランド用端子部ＰＧ等の端子部が、隣接状に配置
されている。そして、このような端子部の形成領域は、
駆動ＩＣ４₁〜４₁₈の形成領域に対して、基板長手方向
にオーバラップさせられてはいない。これにより、駆動
ＩＣ４ないしは各制御用配線パターンを、上記端子部形
成領域を避けて、基板幅いっぱいのスペースを使って配
設することができるようになり、これにより、基板の特
に幅寸法を小寸化することができる。

【００３０】図２および図３に詳示するように、上記コ
モン配線パターン５からは、基板幅方向に延びる櫛歯状
のコモン電極５ａが、所定ピッチをもって形成されてい
る。また、この櫛歯状のコモン電極５ａの間に入り込む
ようにして、個別電極６が形成されている。この個別電
極６は、駆動ＩＣ４の上辺（第１の長辺４ａ）と対向す
る位置に千鳥状に配置された各ワイヤボンディング用パ
ッド６ａにそれぞれ導通させられている。そして、上記
櫛歯状コモン電極５ａと、それらの間に入り込む個別電
極６とに重なるようにして、たとえば酸化ルテニウムペ
ーストを用いて発熱抵抗体３が印刷形成される。図２に
おいて、各櫛歯状コモン電極５ａで区切られる発熱体領
域が、発熱ドット３ａを形成し、個別電極６をオン駆動
すると、図２に斜線を付した領域が発熱させられる。

【００３１】さらに、図３に詳示するように、絶縁基板
２の上面には、たとえば、鉛ガラスペーストを印刷・焼
成することによって形成された蓄熱ガラスグレーズ層７
が形成され、その上に、上記コモン配線パターン５ない
し櫛歯状コモン電極５ａおよび各個別電極６の微細パタ
ーンが形成される。そして、さらにその上に、上記発熱
抵抗体３が印刷・焼成によって形成される。２００ｄｐ
ｉの印字密度で印字を行うように形成する場合、この蓄
熱ガラスグレーズ層７の厚みは、従来の技術常識では、
せいぜい６０μｍ程度であったが、本願発明においては
このグレーズ層７の厚みは、好ましくは８０μｍ、さら
に好ましくは１００μｍ以上に設定し、より蓄熱性を高
める構造としている。その理由については、さらに後述
する。

【００３２】図４および図５に詳示するように、基板２
の第２の側縁２ｂにおける一端部には、コモン用端子部
ＣＯＭに隣接して、データ・イン用端子部ＤＩ、クロッ
ク・パルス用端子部ＣＬＫ、第１ストローブ信号用端子
部ＳＴＢ₁、第２ストローブ信号用端子部ＳＴＢ₂、ロ
ジック電源用端子部Ｖ_DD、サーミスタ用の一対の端子部
ＴＭ_1,ＴＭ₂、およびパワーグランド用端子部ＰＧが配
置されている。

【００３３】データ・イン用端子部ＤＩから延びるデー
タ用配線パターン８は、第１番目の駆動ＩＣ４₁のデー
タ・イン用パッドＤＩ^*の近傍まで引き回され、このデ
ータ・イン用パッドＤＩ^*との間をワイヤボンディング
によって結線される。この駆動ＩＣ４₁のデータ・アウ
ト用パッドＤＯ^*の近傍には、分離状のデータ用配線パ
ターン８ａの一端が引き回されており、これらは互いに
ワイヤボンディングによって結線される。このデータ用
配線パターンは、第２番目の駆動ＩＣのデータ・イン用
パッドの近傍まで引き回され、これら間にはまた、ワイ
ヤボンディングによって結線される。同様にして、各駆
動ＩＣ４₁〜４₁₇上のデータ・アウト用パッドＤＯ
^*は、基板上に形成された分離状のデータ用配線パター
ン８ａを介して、後続して隣合う駆動ＩＣのデータ・イ
ン用パッドＤＩ^*にカスケード接続される。

【００３４】上記クロック・パルス用端子部ＣＬＫから
延びるクロック・パルス用配線パターン９は、駆動ＩＣ
４上のクロック・パルス用パッドＣＬＫ^*の近傍まで延
び、そして基板幅方向に延びる太幅のワイヤボンディン
グ部９ａを介した後、駆動ＩＣ４の下を潜って基板長手
方向に延びるように形成されている。そして、上記ワイ
ヤボンディング部９ａと駆動ＩＣ上のクロック・パルス
用パッドＣＬＫ^*との間は、ワイヤボンディングによっ
て結線される。各駆動ＩＣ４₁〜４₁₈について、そのク
ロック・パルス用パッドＣＬＫ^*近傍においては、上述
のような基板幅方向に延びるワイヤボンディング部９ａ
が形成されるが、このクロック・パルス用配線パターン
９は、基板長手方向他端部まで一連に形成され全ての駆
動ＩＣ４ ₁〜４₁₈上のクロック・パルス用パッドＣＬＫ
^*が、このクロック・パルス用配線パターン９に対して
共通接続される。

【００３５】上記第１ストローブ信号用端子部ＳＴＢ₁
および第２ストローブ信号用端子部ＳＴＢ₂からそれぞ
れ延びる第１ストローブ信号用配線パターン１０ａおよ
び第２ストローブ信号用配線パターン１０ｂは、駆動Ｉ
Ｃ４の下を潜るようにして、基板長手方向に、互いに平
行をなしながら直線状に形成されている。第１ストロー
ブ信号用配線パターン１０ａは、図６に表れているよう
に、本実施例のように１８個の駆動ＩＣ４₁〜４₁₈をも
って発熱ドットの駆動を行う場合、９番目の駆動ＩＣ４
₉のストローブ信号用パッドＳＴＢ^*の近傍において終
わっている。１番目から９番目の駆動ＩＣ４₁〜４₁₈の
各ストローブ信号用パッドＳＴＢ^*は、上記第１ストロ
ーブ信号用配線パターン１０ａに対し、ワイヤボンディ
ングによって共通接続される。

【００３６】上記第２ストローブ信号用配線パターン１
０ｂは、図６に示されるように９番目の駆動ＩＣ４₉の
下を潜ってさらに延び、サーミスタ１１の配置領域を迂
回するようにしながらさらに１０番目以降の駆動ＩＣ４
₁₀〜４₁₇の下を潜るようにして、直線的に延ばされてお
り、図示は省略するが、１８番目の駆動ＩＣ４₁₈におけ
るストローブ信号用パッドＳＴＢ^*の近傍で終わること
になる。１０番目以降の駆動ＩＣ４₁₀〜４₁₈上のストロ
ーブ信号用パッドＳＴＢ^*は、この第２ストローブ信号
用配線パターン１０ｂに対し、ワイヤボンディングによ
って共通接続される。

【００３７】ロジック電源用端子部Ｖ_DDから延びるロジ
ック電源用配線パターン１２もまた、各駆動ＩＣ４の下
を潜るようにして、直線状に延ばされている。このロジ
ック電源用配線パターン１２については、図６に表れて
いるように、基板長手方向中間部におけるサーミスタ１
１の配置領域を迂回するようにしながら、１０番目以降
の駆動ＩＣ４₁₀〜４₁₈の下を潜るようにしてさらに延ば
され、１８番目の駆動ＩＣ４₁₈のロジック電源用パッド
Ｖ_DD ^*の近傍において終わることになる。全ての駆動Ｉ
Ｃ４₁〜４₁₈上のロジック電源用パッドＶ_DD ^*は、この
ロジック電源用配線パターン１２に対してワイヤボンデ
ィングによって共通接続される。

【００３８】一対のサーミスタ用端子ＴＭ_1,ＴＭ₂から
延びるサーミスタ用配線パターン１３ａ，１３ｂもま
た、駆動ＩＣ４の下を潜るようにして基板長手方向に直
線的に延ばされており、基板長手方向中央部におけるサ
ーミスタ搭載用パッド１４ａおよび配線パッド１４ｂに
至っている。サーミスタ搭載用パッド１４ａ上のサーミ
スタ素子１１と、配線パッド１４ｂ間は、ワイヤボンデ
ィング等によって結線される。このサーミスタ１１は、
基板長手方向略中央部における温度を検出するためのも
のであり、したがって、１０番目以降の駆動ＩＣ４₁₀〜
４₁₈の配設領域には、かかるサーミスタ用配線パターン
を設ける必要はない。

【００３９】さらに、パワーグランド用端子部ＰＧから
は、所定幅のパワーグランド用配線パターン１５が基板
長手方向ほぼ全長にわたって形成されている。各駆動Ｉ
Ｃ４ ₁〜４₁₈の下辺にそれぞれ３つ設けられたパワーグ
ランド用パッドＰＧ^*は、このパワーグランド用配線パ
ターン１５に対し、ワイヤボンディングによって共通接
続される。

【００４０】前述したように、本実施例に用いられてい
る駆動ＩＣ４は、９６ビットのものが用いられており、
したがって、この駆動ＩＣ４の上面には、図７に示すよ
うに、９６個の出力パッド１６が千鳥状に設けられてい
る。この出力パッド１６は、前述した基板上の各個別電
極６の一端に形成されたワイヤボンディング用パッド６
ａに対し、ワイヤボンディングによって結線される。

【００４１】図７からわかるように、この駆動ＩＣ４に
おいては、特にその短辺近傍に、ストローブ信号用パッ
ドＳＴＢ^*、あるいはロジック電源用パッドＶ_DD ^*、ク
ロック・パルス用パッドＣＬＫ^*、あるいはデータ・イ
ンパッドＤＩ^*、さらにはデータ・アウト用パッドＤＯ
^*等の制御信号用パッドが形成されているため、これら
のパッドとこの駆動ＩＣ４の下を潜るように形成される
制御信号用配線パターン間のワイヤボンディングによる
結線が都合よく行えるようになっている。

【００４２】ところで、この種のサーマルプリントヘッ
ドは、１ラインの印字データの印字を、１０ｍｓ以下、
好ましくは、５ｍｓ以下の印字周期で実行するように制
御駆動される。そして、各発熱ドットに対する通電時間
は、印字周期の１／１０ないし４／１０程度から選択し
て設定される。印字周期を５ｍｓとする場合、通電時間
は、０．５ｍｓ〜２ｍｓに設定される。印字周期を１０
ｍｓとする場合には、通電時間は、１〜４ｍｓに設定さ
れる。

【００４３】従来、上記のような印字周期あるいは通電
時間の範囲で発熱ドットを駆動する場合、電源として
は、２４ボルトのものが用いられ、かつ、各発熱ドット
の抵抗値としては、概ね５ｋΩ以下に設定されるのが通
常であった。

【００４４】本願発明においては、上記の発熱ドットの
抵抗値を、従前よりもより高く設定する。すなわち、電
源、印字周期、通電時間を従前と同等とする場合、発熱
ドットの抵抗値を、従来よりも大きく、具体的には５ｋ
Ωより大きく、好ましくは７ｋΩ以上、さらに好ましく
は８ｋΩ以上に設定する。このような発熱ドットの抵抗
値の設定は、各発熱ドットが充分な大きさの抵抗値とな
るように発熱抵抗体の材料を選択してこれを印刷形成に
より形成した後、いわゆるパルス・トリミングによって
各発熱ドットの抵抗値を所定の範囲となるように調整す
るという手法が採用され、本願発明においても、このよ
うな手法によって、上記発熱ドットの抵抗値を、７ｋΩ
以上、より好ましくは８ｋΩ以上に設定することができ
る。

【００４５】次に、図２に示すように、かかる発熱ドッ
ト３ａは、絶縁基板２上に形成された蓄熱ガラスグレー
ズ７上に形成されるが、上記の条件の場合、従前におい
ては、このガラスグレーズ層の厚みは、ほぼ６０μｍ以
下に設定するのが通常であったが、上述したように、各
発熱ドットの抵抗値を従前より上げる場合、この蓄熱ガ
ラスグレーズ７の厚みを、従前よりより厚く設定する。
すなわち、このガラスグレーズ７の厚みは、８０μｍ以
上、より好ましくは、１００μｍないし１２０μｍに設
定される。

【００４６】従前と同じ電源電圧を用い、各発熱ドット
の抵抗値を上げると、発熱ドットに与えられる電力は相
対的に低下する。このことによる発熱量の低下を防止し
て、発熱ドットを適正な温度に昇温させるために、ガラ
スグレーズの厚みを上げて、蓄熱性を上げるのである。

【００４７】なお、基板上には、発熱ドット３ａ、各配
線パターンを保護するための保護層１７（図３参照）
が、たとえばガラス層によって形成され、駆動ＩＣ４な
いしその各パッドと基板上の配線パターン間のワイヤボ
ンディング部は、たとえば硬質のエポキシ樹脂１８等に
よって保護される点は、従前と同様である。

【００４８】次に、図８のタイミングチャートを参照
し、上述の実施例のサーマルプリントヘッドの制御駆動
方法の一例について説明する。全ての駆動ＩＣ４₁〜４
₁₈に共通入力されるクロック・パルス信号ＣＬＫにした
がい、１７２８ドット分の１７２８ビットの印字データ
がシリアル入力される。前述したように、全ての駆動Ｉ
Ｃ４₁〜４₁₈は、隣合うデータ・アウトパッドＤＯ
^*と、データ・インパッドＤＩ^*間がカスケード接続さ
れているため、１番目の駆動ＩＣ４₁のデータ・インパ
ッドＤＩ^*からデータ・イン用端子部ＤＩデータ用配線
パターン８，８ａを介して上記のシリアルデータが入力
されると、かかるデータは、順次後続の駆動ＩＣ４₂〜
４₁₈に転送され、各駆動ＩＣ４₁〜４₁₈内に内蔵される
各９６ビットのシフトレジスタ１８個分の合計１７２８
ビットのシフトレジスタに上記の印字データが保持され
る。

【００４９】次に第１ストローブ信号用端子部ＳＴＢ₁
ないし第１ストローブ信号用配線パターン１０ａを介し
て、１番目ないし９番目の駆動ＩＣ４₁〜４₉のストロ
ーブ信号用パッドＳＴＢ^*に、第１ストローブ信号ＳＴ
Ｂ₁が所定時間入力される。図８に示すように、この第
１ストローブ信号ＳＴＢ₁が立ち上がりを続ける間、１
番目ないし９番目の駆動ＩＣ４₁〜４₉は、それらの内
部のシフトレジスタに保持される印字データにしたがっ
て、各対応する出力パッド１６をオン駆動する。既に説
明したように、この出力パッドと導通する個別電極６が
オンとなっている間、当該個別電極を挟む一対の櫛歯状
コモン電極５ａ，５ｂで囲まれる発熱抵抗体の領域、す
なわち、発熱ドット３ａが発熱駆動される。

【００５０】上記第１ストローブ信号ＳＴＢ₁と重なら
ずにそれに対してややタイミングをずらして、第２スト
ローブ信号ＳＴＢ₂が、上記第１ストローブ信号端子部
ＳＴＢ₁ないし第２ストローブ用配線パターン１０ｂを
介して、１０番目ないし１８番目の駆動ＩＣ４₁₀〜４₁₈
の各ストローブ信号用パッドに入力される。図８に示さ
れる第２ストローブ信号ＳＴＢ₂が立ち上がっている
間、１０番目ないし１８番目の駆動ＩＣ４₁₀〜４₁₈は、
これらの内部のシフトレジスタが保持する印字データに
したがって、対応する出力パッド１６をオン駆動する。

【００５１】こうして、１つの印字周期における発熱ド
ットの印字制御が行われ、引き続き、１ライン毎に、印
字データにしたがって、第１ストローブ信号ＳＴＢ
₁と、第２ストローブ信号ＳＴＢ₂とによって時間的に
ずらしながら、１７２８ドットの発熱ドットが、左側８
６４ドットと、右側８６４ドットずつにわけて分割駆動
制御される。

【００５２】このように発熱ドットを２つのグループに
わけてタイミングをずらせて発熱駆動するようにする
と、一方のグループの発熱ドットのすべてがオン駆動さ
せるような場合であっても、各発熱ドットを流れる電流
の総和を少なくすることができ、コモン配線パターンに
生じる電圧ドロップに起因する印字品質の低下の問題が
軽減される。なお、前述したように、各発熱ドットの抵
抗値を従前よりも高く設定しておくと、仮に全ての発熱
ドットを同時に駆動する場合であっても、コモン配線パ
ターンに生じる電圧ドロップを最小限に抑制することが
でき、コモン配線パターンの一端部のみを外部接続端子
に導通させるようにした本願発明の場合であっても、印
字品質の低下という問題を軽減することができるのであ
る。そして、各発熱ドットの抵抗値を高めることによっ
て生じる発熱ドットの出力低下は、蓄熱ガラスグレーズ
の厚みを上げてヘッドの蓄熱性を高めることにより、補
償することができ、充分に発熱ドットを昇温させること
が可能となるのである。

【００５３】また、図に示す実施例においては、制御信
号用端子部を、基板の第２の側縁の一端部に集中配置す
るにあたり、これらの端子部から延びる配線パターン
を、基板上に搭載される駆動ＩＣの下を潜るように配設
しているため、ストローブ信号を複数系統に分け、した
がって、このストローブ信号用配線パターンを複数本並
列状に配設せねばならない場合であっても、スペース的
に余裕をもって、これらの信号用配線パターンを設ける
ことができるのである。

【００５４】以上のように、基板の第２の側縁における
長手方向一端部に外部接続用端子部が集中配置される結
果、本願発明のサーマルプリントヘッドによれば、制御
基板に隣接してこれにサーマルプリントヘッドを接続す
る必要がある場合、Ａ４サイズ用のプリントヘッドと、
Ｂ４サイズ用のプリントヘッドに対して制御基板を共通
して用いることができるようになるのであり、このこと
が、印字装置の製造コストを低減することに大きく寄与
するのである。

【００５５】なお、本願発明においては、単に複数の端
子部を基板の長手方向端部に設けるのではなく、あくま
でも基板の一側縁における長手方向端部にこれらの端子
部を集中配置するのである。このようにすることによ
り、このサーマルプリントヘッドに対して隣接して配置
される制御基板の長手方向寸法を節約することができる
という付随的効果も生じる。

【００５６】なお、本願発明のサーマルプリントヘッド
に設けられる端子部と、制御基板との間の接続手法は、
コネクタピン等を用いた剛な接続方法に限定されず、た
とえば、フレキシブルケーブルを用いて接続する場合も
当然に本願発明の範囲に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明のサーマルプリントヘッドの一実施例
の平面的な構成を示す略示平面図である。

【図２】発熱ドット形成部を詳細に示す拡大平面図であ
る。

【図３】図２のIII −III 線断面図である。

【図４】図１のサーマルプリントヘッドの左端部の平面
的構成をより詳細に示す拡大平面図である。

【図５】図４の記号Ａで示す部分の拡大図である。

【図６】図１のサーマルプリントヘッドの長手方向中央
部の平面的な構成をより詳細に示す拡大平面図である。

【図７】図１のサーマルプリントヘッドに搭載される駆
動ＩＣの拡大平面図である。

【図８】図１のサーマルプリントヘッドの制御例を説明
するためのタイミングチャートである。

【符号の説明】

１サーマルプリントヘッド２基板２ａ（基板の）第１の側縁２ｂ（基板の）第２の側縁３ａ発熱ドット４₁〜４₁₈ 駆動ＩＣ５コモン配線パターン６個別電極８データ用配線パターン９クロック・パルス用配線パターン１０ａ第１ストローブ信号用配線パターン１０ｂ第２ストローブ信号用配線パターン１２ロジック電源用配線パターン１５パワーグランド用配線パターンＣＯＭコモン用端子部ＤＩデータ・イン用端子部ＣＬＫクロック・パルス用端子部ＳＴＢ₁第１ストローブ信号用端子部ＳＴＢ₂第２ストローブ信号用端子部Ｖ_DD ロジック電源用端子部ＰＧパワーグランド用端子部ＤＩ^*データ・イン用パッドＤＯ^*データ・アウト用パッドＣＬＫ^*クロック・パルス用パッドＳＴＢ^*ストローブ信号用パッドＶ_DD ^*ロジック電源用パッドＰＧ^*パワーグランド用パッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−230964（ＪＰ，Ａ) 特開平５−301366（ＪＰ，Ａ) 実開平４−71257（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/345 B41J 2/335

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】短冊状基板の第１の側縁に沿ってガラス
グレーズを介して多数個の発熱ドットを列状配置すると
ともに、上記発熱ドットに対して基板上の第２の側縁側
に上記発熱ドットを所定個数ずつ担当して駆動する駆動
ＩＣを搭載してなるサーマルプリントヘッドにおいて、上記基板上の第１の側縁と上記発熱ドット列との間の帯
状領域に各発熱ドットに共通的に導通するコモン配線パ
ターンを配置するとともに、このコモン配線パターンの
一端を基板の第２の側縁における長手方向一端部に設け
たコモン用端子部に引き回す一方、制御信号用端子部、
電源用端子部、グランド用端子等の端子部を上記コモン
用端子部に隣接させて基板の第２の側縁における長手方
向一端部に集中配置し、かつ、上記ガラスグレーズの厚みを８０μｍ以上に設定したこ
とを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【請求項２】上記発熱ドットの抵抗値を、７ｋΩ以上
に設定したことを特徴とする、請求項１のサーマルプリ
ントヘッド。
【請求項３】上記基板の第２の側縁の一端部に設けた
各端子部は、複数個の駆動ＩＣの配置領域とは基板長手
方向にオーバラップしていない、請求項１のサーマルプ
リントヘッド。
【請求項４】上記端子部から延びる各配線パターンの
一部または全部は、各駆動ＩＣの下を潜るようにして基
板長手方向他端部に向けて延ばされている、請求項１な
いし３のいずれかのサーマルプリントヘッド。
【請求項５】上記端子部には、第１ストローブ信号用
端子部と第２ストローブ信号用端子部とが含まれてお
り、第１ストローブ信号用端子部から延びる第１ストロ
ーブ信号用配線パターンは、基板長手方向一端部寄りの
所定個数の駆動ＩＣのストローブ信号用パッドに共通接
続するべく形成されており、第２ストローブ信号用端子
部から延びる第２ストローブ信号用配線パターンは、基
板長手方向他端部寄りの所定個数の駆動ＩＣのストロー
ブ信号用パッドに共通接続するべく形成されていること
を特徴とする、請求項１ないし４のいずれかのサーマル
プリントヘッド。
【請求項６】上記駆動ＩＣは、第１および第２の長辺
と、第１および第２の短辺とを有する平面視長矩形状を
しており、上記第１の長辺に沿って所定個数の出力パッ
ドが配置されているとともに、上記各短辺のうち少なく
とも一方の近傍に、複数種の制御信号用パッドが形成さ
れており、これらの制御信号用パッドと上記制御信号用
配線パターン間がワイヤボンディングによって接続され
ていることを特徴とする、請求項４または５のサーマル
プリントヘッド。