JPH0143634B2 - - Google Patents

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JPH0143634B2
JPH0143634B2 JP56178845A JP17884581A JPH0143634B2 JP H0143634 B2 JPH0143634 B2 JP H0143634B2 JP 56178845 A JP56178845 A JP 56178845A JP 17884581 A JP17884581 A JP 17884581A JP H0143634 B2 JPH0143634 B2 JP H0143634B2
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electrically insulating
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multilayer wiring
recording head
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/345—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads characterised by the arrangement of resistors or conductors

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジユール熱を利用して感熱記録紙に各
種情報を記録するための感熱記録ヘツドに関し、
特に、発熱体を駆動するために画信号を転送する
シフトレジスタ機能を有する半導体デバイスを用
いた感熱記録ヘツドに関する。
周知の如く、感熱記録方式は、メインテナン
ス・フリーのハードコピーを得る方式として、プ
リンタ、フアクシミリ等種々の分野で広く用いら
れている。感熱記録方式における最近の課題とし
ては、記録の高速化が挙げられ、この課題解決の
ために、種々の試みがなされている。記録速度を
早くする方法としては、(1)発熱体を駆動するため
の電気印加パルスの間隔を短かくする方法、(2)多
数の発熱体を同時に駆動する方法があるが、(1)に
述べた方法は印加パルスの間隔を短かくすると発
熱体の寿命が短かくなるという問題点があること
から、自ずからこの方法には限界があり、現在は
主として(2)に述べた方法について種々の工夫がな
されている。すなわち、最近では、従来のダイオ
ードマトリツクス結線方式の感熱記録ヘツドのほ
かに、発熱体に直列接続されるトランジスタとシ
フトレジスタ及びラツチ回路で構成される半導体
デバイスを用い、トランジスタの駆動をシフトレ
ジスタとラツチ回路で制御することにより記録の
高速化をはかる感熱記録ヘツドが提案されている
（例えば、日経エレクトロニツクス1980年６月23
日号、160頁〜168頁）。シフトレジスタ機能を有
する半導体デバイスを用いた場合、記録の高速化
のみならず、従来のダイオードマトリツクス方式
における外部駆動回路を半導体化して実装するこ
とが可能なことから、取り扱いが容易で小型の感
熱記録ヘツドを得ることができるという特長を有
する。
しかし、発熱体駆動用素子としてシフトレジス
タ機能を有する半導体デバイスを用いたとして
も、従来のダイオードマトリツクス方式の感熱記
録ヘツドと同様に、半導体デバイスの各端子を外
部端子と電気的に接続するためには多層配線構造
をとることが必要であり、かつ多層配線を必要と
する各端子の電気的機能が異なるため、サーマル
ヘツドを小型化し、かつ製造を容易にするために
は多層配線構造に十分な留意が必要である。
本発明は、この点に着目してなされたものであ
り、上記の方式の記録ヘツドを具体化するための
主として次の２つの課題を解決できるヘツド構成
を提供することを目的とするものである。
(1) 発熱体の配列密度とヘツドの形状 上記の半導体デバイスを用いた記録ヘツド
は、同時に加熱する発熱体数を任意に選ぶこと
ができるので、この方式は高密度記録用ヘツド
にも適した回路方式である。
しかし高密度記録用ヘツドにおいても、記録
結果を早く視認できる記録部の構成とするに
は、一列に配置された発熱体の一方の側にのみ
半導体デバイスを配置した記録ヘツドの構成が
不可欠である。
このような形状の記録ヘツドを構成するため
には、高密度記録ヘツドの発熱体と半導体デバ
イスの接続方式だけではなく、記録ヘツドの大
電流多層配線部をどのような方式で構成するか
が重要な問題であり、また記録部の小型化のた
めに、ヘツドの奥行幅をできるだけ小さくする
ことが重要である。
(2) 記録条件への対応 感熱記録ヘツドの使用条件は、白黒記録及び
カラー記録、あるいは記録速度に応じて適宜変
更される。特に、カラーの階調記録においては
白黒記録とは全く転送順序が異なる記録信号に
より記録が行われる。
また半導体デバイスの回路機能も記録条件に
より変更される。このような回路機能変更の具
体例として、発熱体の連続加熱による温度上昇
による記録濃度変化を防止するために、発熱体
の加熱経歴を考慮して発熱体の加熱パルス幅を
調整する回路機能を半導体デバイスに付加する
こと等が行われる。このような半導体デバイス
の回路機能変更においても、大きな変更の必要
がないようにヘツドを構成することが重要であ
る。
これらの使用条件の差による実際の記録ヘツ
ドの構造変更は、記録信号入力端子と発熱体加
熱信号入力端子を任意に分割できるようなヘツ
ド構成により対応できるものと考えられる。
このため、記録ヘツドの上記端子分割をヘツ
ドの構成部品のわずかな変更により行うことが
できるようにすることが重要である。
本発明は上記２点の技術課題とともにヘツドの
製造が容易で、ヘツドの製造コストについても十
分考慮された感熱記録ヘツドを提供することを目
的とする。
本発明は、上記の課題を解決するため、以下の
構成をとつている。すなわち本発明の感熱記録ヘ
ツドは、各一端を共通に接続した複数の発熱体１
を一列に配列して形成するための第一の電気絶縁
性基板１０と、前記発熱体の加熱のための、発熱
体の各他端に接続される複数のトランジスタ２ａ
及びこれらのトランジスタを記録信号に従つてオ
ン・オフするための回路から構成される複数の半
導体デバイス２と、複数本の多層配線用導体６を
形成するための第二の電気絶縁性基板１４と、ヘ
ツド基台１６をヘツドの主構成部材とし、前記第
一及び第二の電気絶縁性基板１０及び１４を前記
ヘツド基台１６の上に保持し、電気絶縁性の可撓
性フイルム５ａに保持される複数のリード４ａに
より、前記発熱体の各他端と前記半導体デバイス
２内の前記トランジスタ２ａの各一端を接続し、
電気絶縁性の可撓性フイルム５ｂに保持される複
数のＬ字型リード４ｂにより、前記半導体デバイ
ス２の駆動用端子と、前記第二の電気絶縁性基板
１４の表面に形成された多層配線用導体６を接続
し、前記多層配線用導体６の大電流用導体を前記
第二の電気絶縁性基板１４の裏面に形成された導
体にスルー・ホール部１８ａ，１９ａ等を介して
電気的に接続し、前記第二の電気絶縁性基板１４
の上に記録ヘツドの端子部を形成した構成を有す
る。
以下に、本発明の感熱記録ヘツドについて詳細
に説明する。
第１図は本発明による感熱記録ヘツドに用いら
れる半導体デバイスの概略構成を示すものであ
る。第１図において、１は一端を電源に共通接続
された電気抵抗体よりなる発熱体であり、２は半
導体デバイスである。半導体デバイス２は、発熱
体１の他端にそのコレクタ端子が直列に接続され
た出力トランジスタ２ａ、出力トランジスタ２ａ
のベースに接続され、出力トランジスタ２ａのオ
ンオフを制御するラツチ回路２ｂ、画信号を転送
するとともに転送後の画信号をラツチ回路２ｂに
並列出力するシフトレジスタ２ｃより構成されて
いる。端子PIはシフトレジスタ２ａの画信号を
入力する端子であり、端子CKはシフトレジスタ
２ａへのクロツク信号入力端子である。端子
STBはシフトレジスタ２ａの画信号をラツチ回
路２ｂに移すための信号の入力端子であり、端子
ENBはラツチ回路２ｂにラツチされた画信号を
出力トランジスタ２ａに出力させるための信号入
力端子である。端子PGは発熱体駆動源の他端に
接続され、出力トランジスタ２ａのエミツタへ電
力を供給するための端子である。端子LV，LGは
それぞれ半導体デバイス２の駆動用電源の入力お
よび接地端子である。
第２図は半導体デバイスをＮ個用いる場合の接
続関係を示すもので、半導体デバイスにＮ，Ｎ−
１，Ｎ−２……の番号をつけているが、Ｎ番目の
半導体デバイスの画信号出力端子はＮ−１番目の
半導体デバイスの入力端子PIに接続されている。
第２図から明らかなように、シフトレジスタ機能
を有する半導体デバイスを用いる場合において
も、多層配線部３を必要とする。
第３図は本発明によるサーマルヘツドの多層配
線部を示す図である。第３図において、４ａはそ
の一部が半導体デバイス中に設けられた出力トラ
ンジスタと接続され、他端が発熱体に接続される
直線状リード群であり、４ｂは半導体デバイスの
他の端子と接続されるＬ型リード群である。５ａ
及び５ｂはそれぞれリード群４ａ，４ｂを支持す
る電気絶縁性の可撓性フイルムである。Ｌ型リー
ド群４ｂにおいて、各リードの巾Ｗは、それぞれ
のリードを流れる電流の大きさによつて異なるよ
うに構成されている。これは、比較的大きな電流
が流れるリードに対してはその巾を大きくし、リ
ード抵抗の低下をはかり、電流がスムーズに流れ
るようにするためである。また、リード群４ｂに
おける各リードの先端形状は、リードの巾Ｗにか
かわらず一定になるように細分化されている。こ
れはリード先端の巾寸法を同じくすることによ
り、同じ条件で各リード端子を接続することがで
きるようにして、リード端子の接続工程における
管理を簡単にするために細分化されたものであ
る。Ｌ型リード群４ｂにおいて、左端の端子４
b′は多数の発熱体を群分けして記録する場合の記
録すべき群（すなわち動作させるべき半導体デバ
イス）を指示する端子であり、４b″は画信号の入
力端子である。端子４b′及び４b″を左端部へ配置
する理由は、これらの機能を有する端子はそれぞ
れ発熱体群ごと（すなわち半導体デバイスごと）
に設けられ、かつ外部リード（図示せず）と接続
される必要があるが、この場合に外部リードとリ
ード群４ｂ中の各リードとの交差が生じないよう
にするためである。なお、第３図に示すものと逆
のＬ型リード群を用いる場合は端子４b′，４b″は
右端部に配置される。このようにリードを配置す
ることにより、種々の分割記録方法が適用でき、
かつ半導体デバイスの画信号転送速度が不足な場
合において、多数の画信号入力端子を設ける等の
方策をとることが可能となる。尚、第３図に於
て、Ｌ型のリード４ｂを全て同一幅のリードで形
成し、半導体デバイスの特定の端子に対して、複
数本のＬ型リードを使用するようにすることもで
きる。
第４図は、第３図に示す多層配線部の詳細を模
式的に示した図である。第４図において、６は発
熱体が形成された基板または発熱体と分離された
基板上に形成された多層配線用導体層群であり、
Ｌ型リード４ｂと協同して、多層配線部３を形成
するものである。Ｌ型リード群４ｂと多層配線用
導体層群６を接地部分７で接続することにより多
層配線部が形成される。なお、第４図においては
図示していないが、多層配線用導体層群６とＬ型
リード群４ｂの交差部分は第３図に示す可撓性フ
イルム５により絶縁されている。端子８，８ｋは
それぞれ記録すべき発熱体群を指定する信号の入
力端子、すなわち半導体デバイス中のラツチ回路
にラツチされた画信号を出力トランジスタに出力
させるための端子であり、９，９ｋはそれぞれ画
信号の入力端子、すなわち半導体デバイス中のシ
フトレジスタへの画信号の入力端子である。この
ように、発熱体群ごと（半導体デバイスごと）に
設けられた各入力端子８，９および８ｋ，９ｋ
は、多層配線部の最外部に位置しているので、外
部リードとの接続を簡単に行なうことができる。
第５図に、本発明の実施例にかかる感熱記録ヘ
ツドの構成を示す。第５図において、１０は１列
に配列された多数の発熱体１を形成する発熱体基
板、１１は発熱体１の１端と接続された発熱体用
共通電極、１２は発熱体１の他端と接続された発
熱体用個別電極、１３は発熱体１上に形成された
耐摩耗層である。１４は多層配線用導体６を形成
する多層配線部用基板、１５は半導体デバイス２
の放熱を吸収する放熱用基板、１６は発熱体基板
１０、多層配線部用基板１４、半導体デバイス放
熱用基板１５を一体化して保持する基台である。
多層配線用導体６と接続されるＬ型リード１７は
電流容量の不足を補うため必要に応じて複数個の
リードが用いられている。また、Ｌ型リード１７
のうち、多くの電流が流れるものについてはその
途中に巾広の電極１７ａを設けて低抵抗化をはか
つている。第５図に示す構成において、第４図の
構成と異なる点は、多層配線部用基板１４上に形
成された導体１８および１９に関係する部分にあ
る。導体１８は非常に多くの電流が流れる端子、
例えば発熱体駆動用の出力トランジスタへ電力を
供給するための導体である。導体１８はスルーホ
ール１８ａを介して多層配線部用基板１４の裏面
に設けられた導体（図示せず）に接続され、さら
に端子用導体１９に設けたスルーホール１９ａを
介して端子用導体１９に接続される。一方、発熱
駆動用電源のもうひとつの端子は、発熱体１の共
通電極部の抵抗を下げるために共通電極１１にハ
ンダ付けされた金属薄片リード２０に接続され
る。導体１８を多層配線用基板１４の裏面に設け
た導体を介して端子用導体１９に接続する理由
は、Ｌ型リードが形成された可撓性フイルムの巾
（第３図における上下方向の寸法）を小さくし、
ヘツドの小型化をはかるためである。すなわち、
導体１８は非常に多くの電流が流れることから、
抵抗を下げる目的でその巾ｔをかなり広くする必
要がある。巾ｔが広くなる分だけ可撓性フイルム
の巾が大きくなり、感熱記録ヘツドの形状が大型
化することになる。一方、多層配線部用基板１４
の裏面には、その表面のように多くの導体が形成
されていないことから障害物がなく、裏面電極の
巾はかなりの自由度を持つて広くすることができ
る。したがつて、本実施例のように多層配線用基
板の裏面に設けた導体を利用すれば、感熱記録ヘ
ツドを大型化することなく、低抵抗化という目的
を達成することができる。また、小さい巾を有す
る可撓性フイルムを用いることが可能なことか
ら、通常の規格化された寸法のフイルムをそのま
ま用いることができ、コストの低減も図ることが
できる。なお、第５図において、２１は電気絶縁
性基板であり多層配線部用基板１４の裏面に設け
た導体と基台１６を電気的に絶縁するために設け
られたものである。
以上に説明したように、本発明により構成され
た記録ヘツドは、第５図に示すように半導体デバ
イスが一列に且つ発熱体列の一方の側に配置され
ており、本発明の第一の目的が達成されている。
また半導体デバイスの駆動用端子の多層配線部
を可撓性フイルムに保持されるＬ字型リードと両
面プリント基板の表及び裏面に形成した多層配線
用導体で構成することにより（発熱体の配列と直
角方向の）奥行幅を、通常のICパツケージ化し
た半導体デバイスを用いて構成した記録ヘツドよ
りもはるかに小型化することができる。
本発明の第二の目的である、ヘツドの記録条件
に対応するための端子分割は、両面プリント基板
上での端子機能の異なるＬ字型リードの配置を指
定することにより、両面プリント基板の多層配線
用導体のパターン変更で対応することができる。
このように、本発明による記録ヘツドの構成
は、上記の回路構成の記録ヘツドを構成する場合
の発熱体と半導体デバイスの接続密度に関する課
題以外は全て解決することができる。
即ち、本発明の記録ヘツドの記録密度の限界は
発熱体と半導体デバイスの接続密度により決まる
ので、この接続密度の向上により今後必要になる
高密度記録用ヘツドを構成することができる。
更に、本発明の重要な特徴は、本発明の記録ヘ
ツドが従来の製造技術の組み合わせのみで製造で
きることであり、従来のダイオード・マトリツク
ス型ヘツド用設備によりヘツドが製造できる。
このように、本発明によれば、発熱体に接続さ
れるトランジスタ及びこのトランジスタを記録信
号に従つてオン、オフするための回路からなる半
導体デバイスを用いる感熱記録ヘツドを小型化
し、かつ製造が容易で、製造コストについても十
分に配慮された構造の感熱記録ヘツドを提供する
ものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による感熱記録ヘツドに用いら
れる半導体デバイスの概略構成を示す図、第２図
は複数の半導体デバイスを用いる場合の接合関係
を示す図、第３図は本発明によるサーマルヘツド
の多層配線部を示す図、第４図は第３図に示す多
層配線部の詳細を模式的に示す図、第５図は本発
明の実施例にかかる感熱記録ヘツドの構成を示す
図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 各一端を共通に接続した複数の発熱体１を一
    列に配列して形成するための第一の電気絶縁性基
    板１０と、前記発熱体の加熱のための、発熱体の
    各他端に接続される複数のトランジスタ２ａ及び
    これらのトランジスタを記録信号に従つてオン、
    オフするための回路から構成される複数の半導体
    デバイス２と、複数本の多層配線用導体６を形成
    するための第二の電気絶縁性基板１４と、ヘツド
    基台１６とをヘツドの主構成部材とし、前記第一
    及び第二の電気絶縁性基板１０及び１４を前記ヘ
    ツド基台１６の上に保持し、電気絶縁性の可撓性
    フイルム５ａに保持される複数のリード４ａによ
    り、前記発熱体の各他端と前記半導体デバイス２
    内の前記トランジスタ２ａの各一端を接続し、電
    気絶縁性の可撓性フイルム５ｂに保持される複数
    のＬ字型リード４ｂにより、前記半導体デバイス
    ２の駆動用端子と、前記第二の電気絶縁性基板１
    ４の表面に形成された多層配線用導体６を接続
    し、前記多層配線用導体６の大電流用導体を前記
    第二の電気絶縁性基板１４の裏面に形成された導
    体にスルー・ホール部１８ａ，１９ａ等を介して
    電気的に接続し、前記第二の電気絶縁性基板１４
    の上に記録ヘツドの端子部を形成したことを特徴
    とする感熱記録ヘツド。
JP56178845A 1981-11-06 1981-11-06 感熱記録ヘツド Granted JPS5881181A (ja)

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EP82110221A EP0079063B1 (en) 1981-11-06 1982-11-05 Thermal printing head

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JP56178845A JPS5881181A (ja) 1981-11-06 1981-11-06 感熱記録ヘツド

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