JPH02227266A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサーマルプリンタに用いられるサーマルヘッド
に係り、特に、用１１１１行分の全範囲に同時に印字を
行なうことのできるラインサーマルヘッドに好適なサー
マルヘッドに関する。

（従来の技術〕 サーマルプリンタに用いられるサーマルヘッドは、例え
ば複数の発熱抵抗体を１枚の絶縁性基板上にｔｉ線的に
整列配置し、印字情報に従ってこの発熱抵抗体を選択的
に通電加熱させて印字を行なうようになっている。すな
わち、感熱記録プリンタにおいては、発熱抵抗体の選択
的な発熱により感熱記録紙に発色記録ざゼ、一方、熱転
写プリンタにおいては、同じく発熱抵抗体の選択的な発
熱によりインクリボンのインクを部分的に溶融して普通
紙に転写記録するようになっている。

第３図Ａ、Ｂはこの種のサーマルヘッドの従来のものの
一般構造を示すものである。

第３図Ａ、Ｂにおいて、セラミックなどの絶縁性材料か
らなる絶縁性基板１上には、蓄熱層として機能するガラ
スからなる平板状のグレーズ層２が形成されており、こ
のグレーズ層２の上には、Ｔａ２Ｎなどからなる複数の
発熱抵抗体３が蒸着、スパッタリングなどにより被着さ
れた後にエツチングにより直線状に配置、形成されてい
る。各発熱抵抗体３上には、この発熱抵抗体３に対して
給電するための電極層４が形成されている。この電極層
４は例えば、Ａｌｌ　、ＣＯ、ＡＵなどからなるもので
、蒸着、スパッタリングおよびエツチングによって所望
のパターンに形成され、各発熱抵抗体３の両側に、それ
ぞれ一方が共通電極４Ａとして、また他方が個別電極４
Ｂとして導出されている。そして、対をなす共通電極４
Ａおよび個別電極４Ｂ間において１ドツト相当分の発熱
領域を形づくられた各個独立した発熱抵抗体３は、対を
なす画電極４Ａ、４８間に電圧を印加することによって
発熱されるようになっている。

前記各共通電極４Ａは、グレーズ層２上に形成された集
合′ｉＲ極７と電気的に接続されており、集合電極７は
電源回路（図示せず）と電気的に接続されている。Ｉｙ
Ｊ記共通電極４Ａが集合電極７を介して接続される前記
電源回路は配線の電気抵抗を低くする必要があるため、
特に、発熱抵抗体３の数が多い前記ラインサーマルヘッ
ドなどにおいては、集合電極７を低抵抗化Ｊるため従来
は、厚膜方式やめつきなどにより厚く形成して、共通電
極４Ａと接続させている。

両共通電極４Ａ、４Ｂおよび集合電極７上に番ユ、これ
らの発熱抵抗体３　Ｊ３よび電極４Ａ、４Ｂ、集合電極
７を保護するほぼ５〜１０μｍの膜厚の保ｆｆ１ｌｉ１
５が形成されている。この保ＩＦＡ５は発熱抵抗体３、
各電極４Ａ、４Ｂ・、集合電極７を酸化による劣化およ
び感熱記録紙やインクリボンなどとの接触による摩耗か
ら保護するものであり、後述Ｊる集積回路素子６を接合
する端子部以外全面にスパッタリングなどにより積層さ
れている。この保護層５の形成後、個別電極４Ｂの端子
部には、各発熱抵抗体３を駆動するための図示しない駆
動回路の集積回路素子６が／！Ｊ　、ＡＬｌなどのワイ
Ａ７８によりボンディングされ、さらに、集合電極７お
よび集積回路素子６の上方は絶縁性樹脂９゜１０により
被覆されており、このようにして所望のサーマルヘッド
を得るようになっている。

（ｎ明が解決しようとする課題） 前述したように従来のサーマルヘッドは、１個の発熱抵
抗体３に対して１個の駆動回路の集積回路索子６がそれ
ぞれ電気的に接続される構成となっている。

例えば、いわゆるＧＩ［［タイプのファクシミリに多く
用いられている、発熱抵抗体３が８本／ＭでＡ４サイズ
のラインサーマルヘッドにおいては、発熱抵抗体３と駆
動回路の集積回路素子６の接続ポイント数は１，７２８
ポイントと多大のものであり、さらに高密度化されたり
、サーマルヘッドのサイズが８４、Ａ３サイズになるこ
とにより前記発熱抵抗体３と集積回路素子６の接続ポイ
ント数が急激に増加して集積回路素子６の使用個数およ
び実装するための八〇ｎなどの材料や加工費も茗しく増
大し、これらがサーマルヘッドの原価の約１／２にも達
しており、この結果、安価なラインサーマルヘッドを得
ることが困難であった。

本発明は、前述した従来のものにおける問題点を克服し
、安価で高品質な印字を行なうことができるサーマルヘ
ッドを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前述した目的を達成するため本発明のサーマルヘッドは
、複数の発熱抵抗体の一端部をそれぞれ個別電極を介し
て集積回路素子の駆動回路と電気的に接続するとともに
、前記発熱抵抗体の他端部をそれぞれ共通電極を介して
電源回路と電気的に接続してなるサーマルヘッドにおい
て、それぞれ２個の前記発熱抵抗体の一端部を１個の前
記駆動回路とそれぞれ電気的に接続するとと６に、２系
統の前記電源回路を設け、各発熱抵抗体の他端部を交互
に一方の電源回路と電気的に接続したことを特徴として
いる。

（作　用〕 前述した構成の本発明によれば、集積回路素子の駆動回
路がそれぞれ２個の発熱抵抗体の一端部と電気的に接続
されるので、例えば６４ビツトの駆動回路を有する集積
回路素子を用いて１２８個の発熱抵抗体を駆動させるた
め、ＧＩ［［タイプの）？クシミリなどで多く用いられ
ている、発熱抵抗体が８本／＝でＡ４サイズのラインサ
ーマルヘッドにおいては、発熱抵抗体と駆動回路の接続
ポイント数は、従来のものと比較して１．７２８÷２＝
８６４ポイントに半減することになる。したがって、さ
らに高密度化されたり、サーマルヘッドのサイズが８４
．Ａ３サイズと大きくなった場合も、同様に発熱抵抗体
と駆動回路の接続ポイント数が従来のものの１／２に削
減できるため、集積回路素子の材料コストや接続工程数
を大幅に削減することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に承り実施例により説明する。

第１図Ａ、Ｂは本発明に係るサーマルヘッドの第１実施
例を示すものであり、前述した従来のものと同様にして
絶縁性基板１１上にはグレーズ層１２および発熱抵抗体
１３が形成されており、各発熱抵抗体１３上には、この
発熱抵抗体１３に対して給電するための電極層１４が形
成されている。

この電Ｉｆｉ層１４は、前述した従来のものと同様のＡ
ｌｌ　、Ｃｕ　１Ａｕなどにより同様の工程で形成され
ている。

そして、この電極層１４は、各発熱抵抗体１３の一側か
ら、長さの短かい共通電極１４Ａと長さの長い共通電極
１４Ｂとして交互に導出されており、また、隣接】る各
１対の発熱抵抗体１３゜１３ごとの他側から、個別電極
１４Ｇとしで導出されている。一方、隣接する各１対の
個別電極１４．１４に対向するように図示しない駆動回
路の駆動電極１５が前記グレーズ層１２上に形成されて
いる。

前記各発熱抵抗体１３、各電極層１４　ａ３　、Ｉび各
駆動電極１５の上方は、Ｓｉ３Ｎ４などからなる保護層
１６により’ｆ＆ｍされており、この保、？！！層１６
には、各電極１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ，１５の端部に対
応する部位に、フォトリソグラフィ技術〈ドライエップ
ング法）などにより口過孔１７゜１７・・・が形成され
ている。また、各貫通孔１７を介して露出されている各
電極１４Ａ、１４Ｂ。

１４０．１５上には、ＺＯ置換メツキ法などによりはん
だ付は性を有する金属からなる端子１８が保護層１６上
に臨むように突設されている。

前記一方の各共通電極１４Ａと接続されている各端子１
８を被覆する集合電極１９Ａと、他方の各共通電極１４
Ｂと接続されている各端子１８を被覆する集合電極１９
Ｂとが、それぞれ前記保饅層１６上に金属薄板をはんだ
付けまたは導電ペーストなどにより接着するようにして
相互に離間して形成されている。なお、各集合電極１９
Ａ。

１９Ｂは図示しないそれぞれ別個の電源回路と接続され
ており、ＦＥＴスイッチング素子などにより一方の電源
回路と一方の集合電極１９Δまたは１９Ｂとが選択的に
通電されるようになっている。

また、前記個別電極１４Ｇおよび駆動電極１５間には、
それぞれ集積回路素子２０がフリップチップボンディン
グなどにより電気的に導通するようにはんだ接続されて
いる。

つぎに、前述した構成からなる本実施例の作用について
説明する。

本実施例のサーマルヘッドにおいては、各発熱抵抗体１
３を１つ置きに通電可能な状態にするようになっている
。すなわち、本実施例の５のをラインサーマルヘッドと
すると、印字に際しては、まず、１つ置きの半数の発熱
抵抗体１３に接続されている集合電極１９ＡｆＦＥＴス
イツチング素子などにより通電されうる状態にしておき
、画像情報に応じて駆動回路により各集積回路素子−２
０を介してこのうらのいずれかの個別電極１４Ｃに選択
的に通電して、この通電された個別電極１４０と接続さ
れている発熱抵抗体１３を発熱することにより半数の発
熱抵抗体１３による印字を行なう。ついで、サーマルヘ
ッドに対し用紙を移動させることなくＦＥＴスイッチン
グ素子などにより残りの１つ置きの半数の発熱抵抗体１
３に接続されている集合電極１９Ｂを通電されうる状態
にしておぎ、画像情報に応じて駆動ｌ路により各集積回
路素子２０を介してこのうらのいずれかの個別電に１４
Ｃに選択的に通電して、この通電された個別電極１４０
と接続されている発熱抵抗体１３を発熱することにより
残りの半数の発熱抵抗体１３による印字を行ない、これ
により、各発熱抵抗体１３が対向している用紙の部位へ
の１ｔｉ分の印字を完了する。

ついで、用紙を所定距離だけ搬送して用紙上のつぎの印
字位置をラインサーマルヘッドに対向せしめ、前述した
と同様にして１つ置きの半数の発熱抵抗体１３について
の２度の印字を行なって用紙上のつぎの印字位置への印
字を完了する。このように、半数ずつの発熱抵抗体１３
により用紙上の同一の印字位置に対し２回の印字を繰返
りようにして印字を行なうことができる。

このようにして本実施例によれば、用紙上の同一印字位
置への印字を２回に分けて行なうことにより、印字速度
は遅くなるものの集積回路素子２０の数を用紙上の同一
印字位置への印字を１回で行なう従来の−ｂのの半分に
減少することができ、この結果、集積回路素子２０につ
いての単価を半分にできるし、集積回路素子２０の接続
工程数を大幅に削減することができる。したがって、Ｂ
４サイズ、Ａ３サイズという大型の用紙に対応しつる大
型のラインサーマルヘッドとした場合に特に価格面で有
効となる。

第２図Ａ、［３は本発明に係るサーマルヘッドの第２実
施例を示すものであり、以下、本実施例について説明す
る。なお、前述した第１実施例と同一ないしは相当する
構成については、図面中に同一の符丹を付し、その説明
は省略する。

本実施例はいわゆるリアルエツジタイプのラインサーマ
ルヘッドを示すものであり、本実施例においては、絶縁
性ｕ板１１上に積層されるグレーズ層１２の上面２１が
絶縁性基板１１の一端部の１方において端部側はど低位
となるｔよぼ傾斜面に形成されてａ３す、この上面２１
上に複数の発熱抵抗体１３が整列状に形成されている。

各発熱抵抗体１３μ、それぞれ折返し電極２２により全
体として口字状に形成されており、各発熱抵抗体１３の
一端に接続される良さを異にした共通電極１４Ａまたは
１４Ｂと、各発熱ｗ１抗体３の他端に接続される個別電
極゛１４Ｃとは同方向に平行に導出されている。

前記共通電極１４Ａと１４Ｂは各発熱抵抗体１３に交互
に接続されており、各共通電極１４Ａの先端部は保護層
１６上に形成された集合電極１９Ａに接続され、また、
各共通電極１／ＩＢの先端部は同じく保護層１６上に形
成された集合電極１９Ｂに接続されている。さらに、前
記個別電極１４Ｇの先端部は、駆動回路（図示せず）の
駆動電極１５と接続された集積回路素子２０に接続され
ている。

前述した構成の本実施例によっても、前述した第１実施
例のものと同様の作用効果を奏することができる。なお
、本実施例においては、絶縁性基板１１の一端部に各発
熱抵抗体１３が整列配着されているので、発熱抵抗体１
３を図示しないプラテンに安定的に圧接することができ
、より良好な品質の印字を行なうことができる。

なお、本発明は、前述した両実施例に限定されるもので
はなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、安価に製造でき、
しかも高品質の印字を行なうことができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、１３および第２図Ａ、Ｂはそれぞれ本発明に
係るサーマルヘッドの実施例を示す図で、各図Ａは平面
図、各図Ｂは縦断面図、第３図△。 Ｂは従来のサーマルヘッドを示す平面図ｊ３よび縦断面
図である。 １１・・・絶縁性基板、１２・・・グレーズ層、１３・
・・発熱抵抗体、１４・・・電極層、１４Ａ、１４Ｂ・
・・共通電極、１４Ｃ・・・個別電極、１５・・・駆動
電極、１６・・・保護層、１８・・・端子、１９Ａ、１
９Ｂ・・・集合電極、２０・・・集積回路素子。 出願人代理人　　中　　尾　　俊　　輔第 図 （Ｂ） 第２図 （Ａ） （Ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の発熱抵抗体の一端部をそれぞれ個別電極を介して
   集積回路素子の駆動回路と電気的に接続するとともに、
   前記発熱抵抗体の他端部をそれぞれ共通電極を介して電
   源回路と電気的に接続してなるサーマルヘッドにおいて
   、それぞれ２個の前記発熱抵抗体の一端部を１個の前記
   駆動回路とそれぞれ電気的に接続するとともに、２系統
   の前記電源回路を設け、各発熱抵抗体の他端部を交互に
   一方の電源回路と電気的に接続したことを特徴とするサ
   ーマルヘッド。