JPH055668B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はサーマルヘツドに関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来のサーマルヘツドを第１図及び第２図を参
照して説明する。

第１図において、アルミナ等からなる基板６上
にリード線８に接続した発熱抵抗体列１とボンデ
イングワイヤー９によりリード線８の延長部（図
示せず）に接続した集積回路２とが配置されて、
サーマルヘツド１０が構成される。この発熱抵抗
体列１を形成する基板面４と集積回路２を配列す
る基板面５とは同一平面上にある。また集積回路
２を実装した基板面５上には、機械的保護のため
に保護カバー３が設けられている。ここで、基板
面の高さを定義すると、発熱抵抗体列１が形成さ
れた基板面４に垂直な方向をＺ軸とし、Ｚ軸と発
熱抵抗体列１との交わる点を原点７とする。した
がつて基板面の高さは、原点７から基板６の発熱
抵抗体列１の形成された表面外方との距離にて測
定する。以下この距離をＺとして示す。そのた
め、基板面４の高さは常に０となる。なお、略
0.2mm以下の基板面５の高さは無視して、０とみ
なすことにする。

第２図において、サーマルヘツド１０は画信号
入力に応じて発熱抵抗体列１の個々の発熱抵抗体
が集積回路２により駆動され選択的に発熱する。
この発熱抵抗体の発熱により、プラテンローラ１
１により発熱抵抗体列１に圧接摺動された感熱紙
１２にドツト状の発色パターンを記録する。

しかるにサーマルヘツドを用いて最近カラーに
よる記録を行なう需要面からの要求がある。この
要求を満たすカラー記録として現在最も普及して
いる方式は、感熱転写方式である。この感熱転写
方式は、感熱紙の代りに熱軟化性インクを塗布し
たインクフイルムと普通紙とを重ねて普通紙側か
らプラテンローラでこれらをサーマルヘツドに押
圧し、サーマルヘツドの発熱抵抗体により加熱し
インクを普通紙へ溶融転写し記録画像を得るもの
である。カラーによる記録を行なう場合複数のカ
ラー原色の記録を行わなければならない。その
為、各色に対してサーマルヘツドを個々に用意す
る方法がある。しかしこの方法では感熱転写装置
が大形化しその上高価格となり、色合せも困難で
あり現実的ではない。この解決策として、サーマ
ルヘツド１台で、３乃至４色のインクリボンを直
列に継なぎ使用する方法がある。この方法は、記
録紙をインクリボンの色の数だけ戻して繰り返し
記録する方法である。この際、記録紙に転写した
色が位置ずれが生じたり、またインクリボンが通
常薄いのでインクリボンに皺が生じる問題があ
る。

この方法を第３図を参照して述べる。第３図に
おいて、サーマルヘツド１０の近傍にはプラテン
ローラ１１以外に転写フイルム用ガイドローラ２
１，２２及び普通紙２６巻戻し用サイドローラ２
３，２４がある。インクフイルム２５と普通紙２
６とを重ねて普通紙２６側からプラテンローラ１
１でこれらをサーマルヘツド１０に押し付けて、
感熱転写を行なう。

この転写フイルム用ガイドローラ２１，２２は
インクフイルム２５の皺を防ぐ為に、可能な限り
サーマルヘツド１０の発熱抵抗体列１に近づける
ことが必要であり、通常転写フイルム用ガイドロ
ーラ２１，２２下端の高さＺ２１，Ｚ２２は略１
mm以下にするのが望ましいとされている。

しかしながら、従来のサーマルヘツド１０は、
発熱抵抗体列１から保護カバー先端３０１迄の距
離ｌは一般に７mm以下であり、直径が20mm乃至30
mmのプラテンローラ１１を使用すると、転写フイ
ルム用ガイドローラ２２は保護カバー３が障壁と
なる為、保護カバー３の高さより低くすることは
不可能である。また、サーマルヘツド１０におい
ては集積回路２を配列する基板面５の高さＺ５が
発熱抵抗体列１が形成された基板面４の高さと等
しい。即ちＺ５＝０となる。そこで保護カバー３
の高さは、集積回路２の厚さ、ボンデイングワイ
ヤ９のループ高さ、ボンデイングワイヤ９と保護
カバー３の下面との間隔、及び保護カバー３の厚
さを加えた値となる。通常、集積回路２の厚さが
0.25乃至0.4mm、ボンデイングワイヤ９のループ
高さが0.5mm、ボンデイングワイヤ９と保護カバ
ー３の下面との間隔が１mm、保護カバー３の厚さ
が0.3mmであるので、保護カバー３の高さＺ３≧
1.5mmとなる。転写フイルム用ガイドローラ２２
の高さＺ２２は、保護カバー３の高さＺ３に、保
護カバー３上面と転写フイルム用ガイドローラ２
２との間隔（通常0.5mm程度）が加わるので、Ｚ
２２≧２mmであり、前記Ｚ２２≦１mmの要求を満
たせない。そこで、距離ｌを略17mm程度にすれ
ば、上述の条件ではＺ２２＝0.5mm程度となるが
発熱抵抗体列１が形成された基板６が非常に大き
くなり、感熱転写装置に組み込むサーマルヘツド
１０の形状を大型化すると、基板面積が大となる
ので、例えばエツチングの速度が基板周縁部と中
心部とで異なるので微細加工が困難となる。また
蒸着装置等の基板収容枚数が減り、基板一枚あた
りの製造単価が高価となる問題がある。

また第４図を参照して、基板１の両端部に集積
回路２を配列した発熱抵抗体列１の中央型サーマ
ルヘツド１０を説明する。プラテンローラ１１の
直径が略40mm、転写フイルム用ガイドローラ２
１，２２の直径が略10mmであるので開口部サイズ
Ｇは略40mmとなる。さらに集積回路２が載置され
た基板１部の幅が略20mmづつであり、端子（図示
せず）とり出し部が略５mmづつある。そのためサ
ーマルヘツド１０サイズＷは略90mmにも達し、第
４図に示すサーマルヘツド１０は第３図に示した
サーマルヘツド１０よりもさらに大形化してしま
う。この第４図に示すサーマルヘツド１０が大形
化すると、感熱転写装置にサーマルヘツド１０を
組み込むため感熱転写装置そのものも大形化して
しまう問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題点に鑑み、小型なサーマル
ヘツドを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上述の目的を達成するために、本発明は複数の
発熱抵抗体を有する第１の基板の基板面をこの発
熱抵抗体と駆動する集積回路を有する第２の基板
の基板面よりも高くすることにより、サーマルヘ
ツドを小型化しまた本発明のサーマルヘツドを用
いることにより感熱転写装置のインクフイルムに
皺が生じることを防止することが可能となる。

〔発明の実施例〕

第５図を参照して本発明のサーマルヘツドの実
施例を説明する。

第５図において、サーマルヘツド３０は、放熱
用基板３１上に複数の発熱抵抗体からなる発熱抵
抗体列３２が形成された絶縁性の第１の基板３３
とこの発熱抵抗体を駆動する集積回路３５が形成
された絶縁性の第２の基板が配置され構成されて
いる。また第１の基板３３の基板面は第２の基板
３４の基板面よりも約１mm高く形成され、第１の
基板３３のリード線（図示せず）と第２の基板３
４のリード線（図示せず）との電気的接続はボン
デイングワイヤ３６を介して行われている。その
上発熱抵抗体３２とリード線とは薄膜から形成さ
れている。また集積回路３５は導電線（図示せ
ず）を介してボンデイングパツド（図示せず）が
電気的に接続され、リード線とボンデイングパツ
ドとはボンデイングワイヤにより電気的に接続し
ている。

次に第５図に示したサーマルヘツド３０を用い
た感熱転写装置を第６図を参照して説明する。第
６図において、保護カバー３７は第１の基板３３
と第２の基板３４とを電気的に接続したボンデイ
ングワイヤ３６を保護する凸部３７１と転写フイ
ルム用ガイドローラ４１に面した凹部３７２と集
積回路３５等を保護する平坦部３７３とから構成
されている。サーマルヘツド３０の近傍にはプラ
テンローラ４２以外に転写用フイルム用ガイドロ
ーラ４１及び普通紙巻戻し用ガイドローラ４３と
がある。また集積回路３５は転写フイルム用ガイ
ドローラに面した領域を避け、発熱抵抗体列から
より離れた領域に形成されている。この時、保護
カバー凹部３７２の高さＺ３７２は次式で表示さ
れる。Ｚ３７２＝（第２の基板３４の板厚）−（第
１の基板３３の板厚）＋（第２の基板３４と保護カ
バー３７の凹部３７２の下面との間隔）＋（保護カ
バー３７の厚さ）……(A) (A)式で（第２の基板３４の板厚）−（第１の基板
３３の板厚）＝第２の基板の高さＺ３４となりＺ
３４＝−１mmとすれば、第２の基板３４と保護カ
バー凹部３７２の下面との間隙は略0.5mmにおさ
えられるため、保護カバー凹部３７２の高さは０
以下にすることが可能となる。したがつて転写フ
イルム用ガイドローラ４１下端の高さＺ４１≦１
mmにすることは容易である。故に第３図で示した
転写フイルム用ガイドローラ２２の高さＺ２２≧
２mmよりも低く第６図に示した転写フイルム用ガ
イドローラ４１を形成出来る。このために開口部
Ｌの大きさを小さくすることが出来る。換言する
ならば第１の基板３３の大きさを小さくすること
が容易となり、従来のサーマルヘツド１０よりも
小型なサーマルヘツド３０を得る。また開口部Ｌ
が小さい上に、転写フイルム用ガイドローラ４１
を発熱抵抗体列３２に従来のサーマルヘツド１０
を用いた感熱転写装置に比べて近づけることが出
来たので、インクフイルム（図示せず）に皺が寄
るのを防止することができる。また、サーマルヘ
ツド３０が小型化されるとサーマルヘツドの材料
費が安価になる上、小型のサーマルヘツドを使用
する為、感熱転写装置が小型化される。特に第１
図の基板３３を小型にするため一枚の基板からよ
り多くの第１の基板３３が取ることが出来る。ま
た、第６図に示したサーマルヘツド３０は第１の
基板３３及び第２の基板３４が別基板であるの
で、良品のみを選択してサーマルヘツド３０を構
成することが出来るので、サーマルヘツド３０の
良品率が高まる。さらに従来第１の基板３３の面
積が大きかつたので、第１の基板３３の中心部と
周縁部とではエツチング液の流れる速度が異な
り、第１の基板３３の中心部と周縁部とではエツ
チング液の流れる速度が異なり、第１の基板３３
の中心部に比べて周縁部ではより多くエツチング
されてしまい、微細加工が困難であつたが、本発
明により第１の基板３３の面積が小さくなつたの
で第１の基板に微細加工をむらなく行なえる。例
えば発熱抵抗体の数が８本／mmあたりしか正確に
エツチング出来なかつた第１図の基板３３が、12
本／mmも容易に行なえることが確認された。な
お、第１の基板３３の面積が小さくなつたので、
第１の基板３３に蒸着あるいはスパツタリングを
むらなく行なうのも容易となるのは言うまでもな
い。また第２の基板３４のリード線は第１の基板
３３のリード線及び発熱抵抗体３２よりも微細な
形状でなくても良いので、印刷を用いて形成して
も良い。

次に本発明の他の実施例を第７図を参照して説
明する。

第７図において集積回路３５は直接放熱基板５
４の上にマウントされる。この放熱基板５４が第
２の基板である。発熱抵抗体列１は第１の基板５
３上に形成されている。この第１の基板５３は放
熱基板５４上に固定されている。この放熱基板５
４上で第１の基板５３と集積回路３５との間に
は、リードパターンが形成された第３の基板即ち
中継基板５１が構成されている。またこの放熱基
板５４上には集積回路３５制御信号、電源、及び
グランドラインのリードパターンを形成した第３
の基板即ちバス基板５２が形成されている。また
中継基板５１とバス基板５２との厚さは第１の基
板５３の厚さよりも薄い。さらに第１の基板５３
と中継基板５１と集積回路３５とバス基板５２と
はボンデイングワイヤ３６，５６，５７を介して
電気的に接続している。即ち第１の基板５３は第
２の基板としての放熱基板５４より近く、第２の
基板の高さをＺ５４とすればＺ５４＜０となるの
は明らかである。

保護カバー５５は、第１の基板５３と中継基板
５１との接続用のボンデイングワイヤ３６を保護
する凸部５５１と、集積回路３５とその他の部分
を保護する平坦部５５２とから成る。平坦部５５
２の高さＺ５５２は次式の通りとなる。

Ｚ５５２＝（集積回路３５の厚さ）＋（ボンデイ
ングワイヤ５６，５７のループの高さ）＋（ボンデ
イングワイヤ５６，５７と平坦部５５２下面との
間隔）＋（保護カバー５５の厚さ）−（第１の基板５
３の厚さ）また、例えば集積回路３５の厚さは
0.3mm、ボンデイングワイヤ５６，５７と平坦部
５５２下面との間隔は0.5mm、保護カバー５５の
厚さは0.2mm、第１の基板５３の厚さは1.5mm以上
とすると、Ｚ５５２≦０となる。即ち平坦部５５
２は第１の基板５３と水平かまたは水面下以下に
することは容易である。したがつて転写フイルム
用ガイドローラ４１下端の高さ即ち転写フイルム
用ガイドローラ４１下端の高さと第１の基板５３
の高さの差は１mm以下にすることが可能となる。
故に第８図に示したサーマルヘツドも第６図に示
したサーマルヘツドと同様に第１の基板５３を小
型とすることが出来る。その上、第８図に示した
サーマルヘツドは、集積回路３５を直接放熱基板
５４にマウントするため、第１の基板５３と中継
基板５１とをつなぐボンデイングワイヤ３６の高
低差を大きくせずに、第１の基板５３よりも第２
の基板としての放熱性基板５４を低くすることが
できる。ボンデイングワイヤ３６の高低差が少な
いので、ボンデイングワイヤ３６が接触不良を起
こさなくなる。また、集積回路３５を転写フイル
ム用ガイドローラ４１の真下にマウントすること
ができ、第８図に示すサーマルヘツド全体の寸法
も小型化される。その上、中継基板５１及びバス
基板５２とは集積回路３５の放熱と無関係となる
ので、放熱特性が悪いガラス等の安価な材料を用
いることが可能となる。なお、第２の基板５３と
放熱基板５４等は同一基板で形成しても良いのは
言うまでもない。

次に第８図を参照して本発明の他の実施例を説
明する。第８図において放熱用基板３１上にリー
ド線（図示せず）を配線した第２の基板３４が接
着剤を介して固定されている。また発熱抵抗体列
３２とこの発熱抵抗体列３２に接続したリード線
（図示せず）とが形成された板厚が略1.0乃至略
2.0mmの第１の基板３３が第２の基板３４の一方
の側に接着剤を介して固定されている。第２の基
板３４の他方の側には集積回路３５が接着剤を介
して固定され、第１の基板３３のリード線と集積
回路３５とはボンデイングワイヤ３６を介して接
続されている。そして、第１の基板３３と第２の
基板３４との段差、集積回路３５、及びボンデイ
ングワイヤ３６とはシリコン樹脂等からなる樹脂
５８により保護されている。このように柔かい樹
脂５８を保護カバーの代りに用いることによりボ
ンデイングワイヤ３６を傷つけることなく保護で
き、たとえ樹脂５８に感熱紙（図示せず）が摺動
しても感熱紙は傷つくことはない。さらに、従来
第１の基板３３と第２の基板３４との段差の角に
は樹脂５８の入り込みが困難であつたが、この実
施例ではあらかじめ樹脂５８１を角に取着してか
ら、樹脂５８を取着したので、角にも充分樹脂が
入り込める。

次に第９図を参照して放熱基板６１上の両端部
に、集積回路６４を載置した第２の基板６３を配
置し、中央部に発熱抵抗体列７２を配列した第１
の基板６２を配置した発熱抵抗体列７２の中央型
サーマルヘツド６０を説明する。なお６５は集積
回路６４及び第１の基板６２と第２の基板６３と
の段差を保護する保護カバー、６６，６７は転写
フイルム用ガイドローラ、６８，６９は普通紙巻
戻し用サイドローラ、７１はプラテンローラであ
る。第９図に示したように、第１の基板６２の高
さは第２の基板６３の高さよりも高いので、開口
部Ｒの大きさを小さくし、転写フイルム用ガイド
ローラ６６，６７を発熱抵抗体列７２に、第４図
に示したサーマルヘツドを用いた感熱転写装置に
比べて近づけることが出来たので、インクフイル
ム７３に皺が寄るのを防止することができる。ま
た、第２の基板６２を小型化出来るのは言うまで
もない。

〔発明の効果〕

本発明のサーマルヘツドは上述の構成をとるこ
とにより、サーマルヘツド特に発熱抵抗体列が構
成された基板が小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーマルヘツドの斜視図、第２
図は第１図のサーマルヘツドの模式断面図、第３
図は第１図に示したサーマルヘツドを用いた感熱
転写装置の模式断面図、第４図は従来の感熱転写
装置の模式断面図、第５図は本発明のサーマルヘ
ツドの一実施例を示す模式断面図、第６図は第５
図に示したサーマルヘツドを用いた感熱転写装置
の模式断面図、第７図は本発明のサーマルヘツド
の他の実施例を示す模式斜視図、第８図は本発明
のサーマルヘツドの他の実施例を説明する模式断
面図、第９図は本発明のサーマルヘツド及び感熱
転写装置の他の実施例を示す模式斜視図である。 １，３２，７２，８５……発熱抵抗体列、３
３，５３，６２，８２……第１の基板、２，３
５，６４，８６……集積回路、３４，５４，６
３，８４……第２の基板、１１，４２，７１……
プラテンローラ、２１，２２，４１，６６，６７
……転写フイルム用ガイドローラ、５８，５８１
……樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の発熱抵抗体を有する第１の基板と、 この発熱抵抗体を駆動する集積回路を有し、且
   つこの第１の基板とは別基板であり更にこの第１
   の基板をその基板面上に配置した第２の基板と、 この第２の基板と前記第１の基板との段差部分
   近傍で突出し、且つ前記集積回路近傍では平坦部
   を有する保護カバーとを備えたことを特徴とする
   サーマルヘツド。 ２ 前記第１の基板に形成された複数の前記発熱
   抵抗体と前記第２の基板に形成された前記集積回
   路とを電気的に接続するボンデイングワイヤ周辺
   部の部位では、前記保護カバーの主面が突出して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のサーマルヘツド。 ３ 前記第１の基板の複数の発熱抵抗体にはリー
   ド線が接続され、前記第２の基板上の集積回路は
   導電線を介してボンデイングパツドに電気的に接
   続され、前記リード線と前記ボンデイングパツド
   とはボンデイングワイヤにより電気的に接続して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載のサーマルヘツド。 ４ 前記第２の基板は、放熱基板と、この放熱基
   板上に形成された複数の前記発熱抵抗体と前記集
   積回路とを電気的に接続する配線リードパターン
   を形成した第３の基板とから構成されており、且
   つ前記第１の基板は前記放熱基板上に配置されて
   おり、さらに前記第１の基板は前記第３の基板よ
   りもその高さが高いことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載のサーマ
   ルヘツド。 ５ 前記第１の基板と前記第２の基板との段差部
   分は、樹脂で被覆してなることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の
   サーマルヘツド。