JPH03132365A - 印字ヘッド - 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］ この発明は印字ヘッドに関する。

［従来の技術］ 従来、プリンタ等に用いられる印字ヘッドとして、感熱
タイプのサーマル印字ヘッドが知られている。この種の
印字ヘッドは、ｇ膜形成技術により、セラミック基板上
に絶縁層を介して多数の発熱抵抗層および配線リードを
パターニングして並列形成するとともに、各発熱抵抗層
に発熱電流を供給するドライブチップをも一体に形成し
、これらを酸化防１Ｆ層および耐ｙｌ耗層で覆った構造
となっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述した印字ヘッドでは、素材が高価であり、
しかもドライブチップをも一体に形成しているため、製
造工程が極めて複雑となり、かつ製作に高い精度が要求
され、生産性が悪く、当然高価なものになるという問題
がある。またにの印字ヘッドは全体が平坦であるから、
発熱抵抗層と対応する部分のみを記録紙等に良好に当て
難いという問題がある。特に、ファクシミリ等に用いら
れるラインプリンタ等では上述した問題が顕著に現われ
る。

この発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、素材が
安価で生産性にすぐれ、かつ発熱部分を簡単かつ確実に
記録紙等にちてかうことのできる印字ヘッドを提供する
ことを目的とするものである。

［ｆ１題を解決するための手段１ この発明はｂ述した目的を達成するために、可撓性を有
する絶縁フィルムに各々所定箇所を断線する間隙部が設
けられた複数の配線リードを並列形成し、この各配線リ
ードの間隙部に発熱抵抗層を被着して絶縁保護膜で覆っ
て保護したうえ、前記発熱抵抗層に選択的に発熱電流を
供給する駆動素子を前記配線リードに直接接合し、これ
らによって９．熱ヘツド基板を構成し、この発熱ヘッド
基板を、支持体のコーナ部分に形成された縁取り部に前
記発熱抵抗層を対応させて前記支持体の外面に１．＋ｉ
ｌ定したものである。

〔作　川Ｊ このような印字ヘッドでは、ベース部材として耐熱性絶
縁フィルムを用いているから、従来のセラミック基板簿
に比べ極めて安価である。また。

各発熱抵抗層に発＃）電流を供給する駆動素子は。

耐熱性絶縁フィルムに設けられた配線リードに直接接合
されるものであるから、少なくとも従来のようなドライ
ブチップを一体に形成する工程が不要となる。そのため
、発熱ヘッド基板の製造工程が筒中となり、しかも製作
に高い精度が要求されず、大幅に生産性の向上を図るこ
とができる。また、発熱ヘッド基板の発熱抵抗層は支持
体の縁取り部に対応されているから、印字の際１発熱抵
抗層を記録紙に対して圧接するには支持体が圧接面に対
して傾斜して配置されることとなり、このため支持体を
圧接面と垂直方向に撓めることが可能となるので、これ
により発熱抵抗層の部分を記録紙に確実に当てかうこと
ができる。

［実施例Ｊ 以下、第１図およびｇ４２図を参照して、この発明の一
実施例を説明する。

第１図は印字ヘッドの使用状態を示し、第２図は発熱ヘ
ッド基板を示す、この印字ヘッドは例えばファクシミリ
等のプリンタに用いられてライン印字が可能なものであ
る。この印字ヘッドは耐熱性絶縁フィルムｌに多数の配
線リード２および発熱抵抗層３を設けるとともに、駆動
用チップ４を搭載し、発熱抵抗層３を絶縁保！ｌ膜５で
覆うことにより１発熱ヘツド基板６奢構成し、この発熱
ヘッド基板６を発熱抵抗層３の箇所で絶縁保、１１ｇｌ
５を外側にして折り返し、この折り返し部分に支持体７
を配置して接着剤により１着した構造となっている。以
下、各部材について順に説明する。

耐熱性絶縁フィルムｌはポリイミド、ビスマレイミドト
リアジン等の可撓性を有する耐熱性樹脂よりなるもので
、展開した状態では長方形状に細長く形成されている。

この耐熱性絶縁フィルムＩの−Ｌ−面には第２図に示す
ように配線リード２が設けられ、′Ｆ′面には金属層８
が設けられている。

配線リード２は金属層９、ニッケルメッキ層１０、金メ
ツキ層１１を枯層したものであり、接着剤等を用いずに
、直接耐熱性絶縁フィルムｌの１−面に設けられている
。この配線リード２は耐熱性絶縁フィルムｌの長手方向
に沿って所定Ｉ１１隔（例えば、０．１ｍｍａ度の１１
１Ｉ隔）で多数並列形成されている。しかも、この配線
リード２は耐熱性絶縁フィルムｌの幅方向における左側
の所定箇所に間隙ｆｉ１２がそれぞれ形成され、この間
隙部１２により断線されている。これにより、各配線リ
ード２は間隙部１２の左側で一体的に！！ｉ続された共
通電極１３とされ、右側がそれぞれ信号電極１４とされ
ている。この信号電極１４には後述する駆動用チップ４
が直接接続され、その右端側が外部回路に接続される。

ところで、金属層９は蒸着またはスパッタリング等によ
り銅等の金属薄膜を被膜し、この上に電解メツキにより
銅等の金属メツキ層を形成し、これらを上述した所定形
状にパターン形成した構造となっている。したがって、
金属層９は金属ｆＪｇ層が金属メツキ層の下地層となり
、接着剤を用いずに耐熱性絶縁フィルムｌの上面に充分
な接合強度をもって形成される。そのため、金属層９は
耐熱性がよく、しかも接着剤のような電気抵抗の不足に
よる動作上の問題も解消され、ファインピッチ化が可能
となる。なお、ニッケルメッキ層ｌＯは銅メツキ層９を
保護して耐食性を図り、金メツキ層１１を乗りやすくす
る。金メツキ層１１は電気抵抗値を下げるためのもので
ある。

発熱抵抗層３はカーボンインク等の導電性インクよりな
り、配線リード２の各間隙部１２に配線リード２の厚さ
よりも厚く設けられ、かつ信号電極１４と共通電極１３
とに若干型なり２両電極１４．１３を電気的に接続して
設けられている。

したがって、この発熱抵抗層３は駆動用チップ４から各
信号′Ｉｔｉ、極１４に駆動信号が与えられと、電流が
流れてジュール熱により４熱する。なお、発熱抵抗層３
を形成する場合には、予め、耐熱性絶縁フィルムｌ上に
配線リード２を覆うフォトレジストを設け、配線リード
２の間隙部１２と対応する部分のみを除去して開口部を
形成し、この状態で導電性インクを開口部に沿って帯状
に印刷またはロールコート等により設けた後、フォトレ
ジストを剥離して導電性インクの不要な部分を同時に除
去することにより形成する。そのため、印刷作又等に高
い精度が要求されず、容易に導電性インクを設けること
ができる。

絶縁保護膜５はポリイミド等の耐摩耗性および耐酸化性
を有する耐熱樹脂よりなるもので、信号゛心棒１４の所
定箇所を除いて、発熱抵抗層３および配線リード２を覆
って耐熱性絶縁フィルム！上に設けられている。この場
合、発熱抵抗層３は配線リード２よりも厚く形成されて
いるので、発熱抵抗層３と対応する部分の絶縁保護膜５
は他の絶縁保１１１５よりも高く突出して形成される。

なお、絶縁保護！１１５は液状樹脂を被着して乾燥させ
るか、ドライフィルムを被着して形成される。

駆動用チップ４は配線リード２の各信号電極１４に選択
的に駆動信号を出力するものであり、ＩＣチップよりな
り、絶縁保！Ｉ膜５上に配置されて各信号電極１４の所
定箇所に金ワイヤ１５により直接ボンディングされたう
え、ｉ！Ｊ止樹脂１６によって封止されている。なお、
金ワイヤ１５によりボンディングする際には、配線リー
ド２が１１＃熱性絶縁フイルムｌに対し接着剤を用いず
に充分な接着強度をもって設けられているから、配線リ
ード２が位置ズレを起したり剥離したりすることがない
。

金ｍ層８は耐熱性絶縁フィルム１の下面に形成されて耐
熱性絶縁フィルム１の補強および発熱抵抗ｆｉ３のピー
２チを維持するためのものであり、上述した金属層９と
同じ構造となっている。この金属層８の役目で特に重要
なことは、耐熱性絶縁フィルムｌの大きさが例えばＡ４
判サイズ等にように長尺になると、耐熱性絶縁フィルム
ｌの強度が低下するため、この強度低下を補強すること
である。また、耐熱性絶縁フィルム１は銅等の金属箔よ
り熱収ＩＭ率が大きく、温度差により発熱抵抗層３のピ
ッチがズレやすいため、接着剤を介さずに直接金属層８
を耐熱性絶縁フィルムｌに密着させることにより、この
間の滑りを阻止し、かつ耐熱性絶縁フィルム１の熱収縮
をも抑えることである。なお、金属層８には後述する支
持体７の下端部における各角部と対応する箇所にスリッ
ト部１７・・・がＡ！線リード２の配列方向に沿って形
成されている。この場合、第２図において左側の２つの
スリット部１７．１７はその間に発熱抵抗層３が対応す
るように形成されている。

これらによって、発熱ヘッド基板６が第２図に示すよう
にシート状に構成される。この発熱ヘラトノλ板６は第
１図に示すように１発熱抵抗層３の箇所、すなわちスリ
ット部１７・・・の箇所で絶縁保護ｖ５を外側にして折
り返されて支持体７に設けられる。

支持体７は発熱ヘッド基板６を保持するものであり、耐
熱性樹脂や金属板等よりなり、その下端部には支持体７
の一端面７ａと一側面７ｂとのコーナ部分に＃Ａ１面（
縁取り部〕１８が形成されている。この支持体７は発熱
ヘッド基板６がスリット部１７・・・の箇所で絶縁保：
ａ膜５を外側にして折り返された部分に配δされ、下端
部の傾斜面１８に発熱抵抗層３が対応して設けられる。

このとき、発熱ヘッド基板６は下面の金属層８に形成さ
れたスリット部１７・・・の箇所で折り曲げられ、かつ
この各スリット部１７・・・が支Ｉ乍体７の下！ｆｉの
各角部に対応するので、発熱ヘッド基板６が容易に折り
返され、かつ発熱抵抗層３が傾斜面１８に確実に対応す
る。このように折り返された発熱ヘッド基板６は、接着
剤により耐熱性絶縁フィルムｌの下面側の金属層８が接
着されている。

次に、上述した印字ヘッドで感熱記録を行なう場合につ
いて説明する。

まず、記録紙１９に感熱インクシート２０を介して印字
ヘッドの発熱抵抗層３を当てかう場合には、支持体７を
所定方向に所定角度だけ傾けて。

支持体７の傾斜面１８を記録紙１９に対し平行にして圧
接する。このとき１発熱抵抗層３を覆う箇所の絶縁保ａ
膜５は他の部分の絶縁保護膜５よりも突出しているので
１発熱抵抗Ｎｊ３の部分のみを記録紙１８に対して確実
に当てかうことができる。特に、支持体７は記録紙１９
に対し傾斜して配置されているから、圧接面に対して垂
直方向に挑ませることができ、これにより各発熱抵抗層
３の部分を確実に記録紙１９に当てかうことができる。

この場合、支持体７の繍み量を大きくしたいならば、支
？、？体７を硬質塩化ビニル樹脂等のプラスチック材ネ
１で形成することが望ましい。

この状Ｈ，で、外部回路から駆動用チップ４に動作信号
がグーえられると、駆動用チップ４から配線リード２の
各信号電極１４に選択的に駆動信号が出力され、これに
より発熱抵抗層３に電流が流れてジュール熱により発熱
抵抗層３が選択的に発熱する。この熱は絶縁保護Ｍ５を
介して感熱インクシー）２０に伝わり、５ａ＃ｌた発熱
抵抗層３と対応する箇所の感熱インクシート２０のイン
ク２０ａを溶融する。これにより、感熱インクシート２
０のインク２０ａが記録紙１９に転写され。

感熱記録が行なわれる。このときには３発熱抵抗層３の
部分が−Ｌ述したように感熱インクシート２０１介して
記録紙１９に均一な圧接力で押し当てられているので、
溶融したインク２０ａを確実に転写でき、鮮明な感熱記
録を行なうことができる。この場合、記録紙１９および
感熱インクシート２０を矢印Ｘ方向すなわち支持体７が
傾いている方向から反対方向へ送るようにすれば、記録
紙１９等の紙送り性もよくなり、これによっても良好な
印字が可能となる。

なお、この発明は上述した実施例に限られるものではな
い０例えば、配線リード２の金属層８゜９は蒸着または
スパッタリング以外に、無電解メツキ等で金属薄咬を形
成してもよい、また、駆動用チップ４の接合はワイヤボ
ンディングに限らず、フリップチップ方式や、　Ｔ　Ａ
　Ｂ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔａｍａｆｅｄ　Ｂａｎｄｉｎ
ｇ）方式等によって接合してもよい、特に、ＴＡＢ方式
を採用すれば、ロールドツウロールによるｎ４ｈａでの
生産が可ｆｆｆｉとなり、生産性が極めてよい、また、
発熱ヘッド基板６は絶縁保護膜５を外面に向けて支持体
７に固定した場合で説ＩｊＩ　したが、耐熱性絶縁フィ
ルムｌを１０μｍ程度の極めて−食いものとするならば
、発熱抵抗層３で発生されるジュール熱を十分に記録紙
！９に伝導することが可能であるから、耐熱性絶縁フィ
ルムｌを外面に向けて支持体７に固定するようにしても
良い、また、支持体７のコーナ部分に形成する縁取りは
直線状の傾斜面１８としたが、これは円彊状とすること
もできる。また、支持体７の端部形状としては、一端面
７ａが存在しないように換言すれば一側面７ｂとこれに
対応する他側面を１＾接的に懸は渡すように、傾斜面１
８を大きく形成しても良いし、また、これとは逆に、も
う一方のコーナ部分に縁取りを設けてるようにしても良
い、さらに、印字へ一２ドは上述したような感熱式サー
マルプリンタに限らず、バブル式インクシェドプリンタ
のバブル発生用の印字ヘッドとして川いることもできる
。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明の印字ヘッドは、
ベース部材として絶縁フィルムを用いているから、材料
が大変安価である。また、駆動素子は絶縁フィルムに設
けられた配線リードに直接接合されるものであるから、
従来のようなドライブチップを製作する工程が不要とな
り、製造工程が簡素化し、高い製作技術が要求されない
ので、大幅に生産性を高めることができる。また、発熱
ヘッド基板の発熱抵抗層は支持体の縁取り部に対応され
ているから、印字の際１発熱抵抗層を記録紙に対して圧
接するには支持体が圧接面に対して傾斜して配置される
こととなり、このため支持体を圧接面と垂直方向に撓め
ることが可能となるので、これにより発熱抵抗層の部分
を記録紙に確実に当てがうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発’５１の印字ヘッドの使用状態を示す拡
大断面図、第２図は発熱ヘッド基板の拡大断面図である
。 ｌ・・・・・・耐熱性絶縁フィルム、２・・・・・・配
線リード、３・・・・・・発熱抵抗層、４・・・・・・
駆動用チップ、５・・・・・・絶縁保護膜、６・・・・
・・発熱ヘッド基板、７・・・・・・支持体、７ａ・・
・・・・一端面、７ｂ・・・・・・−側面、１２・・・
・・・間隙部、１８・・・・・・＃ｉ側斜面縁取り部）
。 特 ４ 出 願 人 カシオ計算機株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 可撓性を有する絶縁フィルムと、この絶縁フィルムに並
   列形成され、かつ各々に所定箇所を断線する間隙部が設
   けられた複数の配線リードと、この各配線リードの間隙
   部に被着された発熱抵抗層と、この発熱抵抗層を覆って
   保護する絶縁保護膜と、前記配線リードに直接接合され
   て前記発熱抵抗層に選択的に発熱電流を供給する駆動素
   子とによって構成された発熱ヘッド基板と、 少なくとも一端面と一側面とのコーナ部分に、直線状ま
   たは円弧状の縁取り部が形成された支持体と。 を具備してなり、前記発熱ヘッド基板が前記発熱抵抗層
   を前記支持体の縁取り部に対応させて前記支持体の外面
   に固定されてなる印字ヘッド。