JPH055669B2

JPH055669B2 -

Info

Publication number: JPH055669B2
Application number: JP58140122A
Authority: JP
Inventors: Isao Myokan
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1983-07-30
Filing date: 1983-07-30
Publication date: 1993-01-22
Also published as: JPS6031977A

Description

【発明の詳細な説明】１産業上の利用分野本発明は感熱記録ヘツドに関するものである。

２従来技術感熱記録ヘツド（以下、単にヘツドと略す。）
は、被記録紙又は感熱紙等の被記録体に対して直
接的に若しくはインクフイルムを介して当接され
た状態で、記録用の電気信号によつて発熱部がド
ツト状に選択加熱され、これによつて被記録体に
画像等を記録できるように構成されている。

従来のヘツドでは一般に、基体上に発熱体層を
設け、この上に多数の対向電極を形成して発熱部
を構成しており、その（信号）電極に対し基体外
に配した集積回路（以下、ICと称する。）部から
目的とする画像パターンに対応した信号を与える
ようにしている。

しかしながら、IC部を“外付け”しているた
めに、IC部独自の配置スペースを要し、しかも
発熱部側との電気的接続（通常はリード線による
接続）の信頼性、作業性等に難がある。

３本発明への途中過程まず、第１図を用いてヘツドの基本的構成を説
明する。

このヘツド２０によれば、共通の基体（例えば
アルミニウム基体）１上に、発熱部２を設けた抵
抗体板（例えばアルミナ等のセラミツクス板）３
と、多数（例えば64個）のICチツプ４を固定し
たプリント基板（例えばガラス・エポキシ又はセ
ラミツクス板）５とが一定の間隙６を置いて対向
して固定されている。ICチツプ４と発熱部２と
の電気的接続は、上記間隙６上にてプリント基板
５と抵抗体板３との間に架け渡されたフイルムキ
ヤリアテープ７によつて行なわれている。

この接続方式を第２図〜第４図で詳述する。

発熱部２は、抵抗体板３上に被着された発熱体
（例えば窒化タンタル）層８上に形成されている
例えばアルミニウム製の共通の接地電極９と、同
発熱体層８上において接地電極９の長さ方向に多
数本配列せしめられている例えばアルミニウム製
の信号電極１０との各対向部分１１によつて形成
されている。一方、ICチツプ４は一定個数毎に、
３０で示した分離ラインで互いに接合された別々
のプリント基板５上にマウントされ、プリント基
板５上に所定パターンに設けられた例えばアルミ
ニウム製の配線１２に対し、Au又はAl等のワイ
ヤ１３によつてワイヤボンデイングされている。
なお、上記の各配線パターンは簡略図示されてい
る。

フイルムキヤリアテープ７は、例えばポリイミ
ド基板１４上に、上記信号電極１０及び配線１２
に対応した本数（例えば64本）の例えば銅箔製の
リード１５が接着されたものからなつている。こ
れらのリード１５と信号電極１０及び配線１２と
の接続はいわゆるビームリード方式で行なつてよ
く、リード１５の両端部を予め幾分張出させてお
き、ここを熱圧着して接続を行なうことができ
る。

なお、上記した各電極又は配線の形成、ICチ
ツプのマウント及びワイヤボンデイングは、公知
の半導体実装技術によつて行なえるので、それら
の詳細な説明は省略する。また、図示省略した
が、第３図において抵抗体板３上には更に、
SiO₂膜及び酸化タンタル膜（耐摩耗被膜）が順
次被着される。

上記の如くに構成されたヘツドは、次に示すよ
うに従来のヘツドにはない優れた作用効果を奏
し、極めて有用で実用価値の高いものである。

まず重要なことは、発熱部２と共にICチツプ
４を共通の支持体である基体１上に設けているこ
とであり、これによつてヘツド構成が著しく簡略
化若しくはコンパクトなものとなる。この場合、
特にIC部は、ICチツプ４のマウント及び配線へ
のワイヤボンデイングで実装されるが、作動時に
ICチツプ４から発生する熱は下地の基板５（更
には１）を通して放熱されるから、ICの熱破壊
を効果的に防止できる。また、プリント基板５は
発熱部２側の抵抗体板３に対し上記間隙６を置い
て分離して対向配置されているので、発熱部２で
生じた熱はプリント基板５側へ殆んど伝達される
ことはなく、この点でもIC部を有効に保護する
ことができる。

プリント基板５の抵抗体板３とが上記のように
分離して設けることの他の利点としては、そのよ
うに構成することによつて抵抗体板３自体の幅を
狭くできる（即ち小幅で長尺状の抵抗体板にでき
る）から、発熱体層８を例えばスパツタ法で形成
する際に抵抗体板３をスパツタ装置内へ装入し易
く、また一度に処理される抵抗体板の個数も増や
せるために量産性が向上することになる。

また、ICチツプ４をマウントするプリント基
板５は、第１図及び第２図に示した如く、ICチ
ツプの一定個数毎に別々に設けられていることも
重要である。これは、ICチツプのワイヤボンデ
イングとの関連で顕著な効果がある。一般に知ら
れているように、全自動化されたワイヤボンデイ
ング時の歩留りは、ボンデイング位置のずれ等の
要因から0.998（99.8％）であるとされ、ワイヤ数
(n)に応じて（0.998）ⁿになるものとされている。
従つて仮に、上記とは異なつて１枚のみのプリン
ト基板上に多数のICチツプをマウントしたとき、
例えばワイヤの総本数を3000本とすれば歩留は
（0.998）³⁰⁰⁰≒0.0025となることがある。これに対
し、前述のようにプリント基板５を幾つかに分け
ると、プリント基板上のICチツプ数（従つてワ
イヤ本数）を減らせるから、各プリント基板５上
のICチツプ数を例えば500個にでき、このために
ワイヤボンデイングの歩留は各プリント基板につ
いて夫々（0.998）⁵⁰⁰≒0.3675となる。従つて、前
述のようにプリント基板を複数（例えば６枚）に
分けることによつて、歩留が大幅に向上すること
になる。

ICチツプ４は各プリント基板５毎にマウント
され、ワイヤボンデイングされた後に、各プリン
ト基板５が基体１上に接着等で固定されるが、こ
の際、基体１には必ずと言つてよい程反りがあ
り、その表面は全体として平坦ではない。このた
め、仮に、１枚のみのプリント基板を基体１上に
固定した場合、両者の密着性が悪く、接着不良が
生じ易い。しかし、前述のものによれば、プリン
ト基板を分割し、個々に基体１上に固定できるの
で、上記に比べて基体１の表面性の影響を緩和
し、個々のプリント基板５の基体１に対する密着
性は良くなり、接着強度が向上する。加えて、各
プリント基板５の位置は、その固定時に独立して
決めることができるから、例えばフイルムキヤリ
アテープ７上の各リード１５に対し各配線１２が
可能な限り正確に対応するように各プリント基板
５を位置調整でき、その調整に自由度をもたせる
ことができる。

更に、前述のものによれば、上記の如くに位置
調整されたプリント基板５上の各配線１２と、発
熱部２側の信号電極配線１０との間が、上記した
フイルムキヤリアテープ７のリード１５によつて
ビームリード方式で電気的（及び機械的）に接続
され、かつこの場合にICチツプ４の複数個（図
面では例えば２個）に対し１枚のテープ７が使用
されている。１個のICチツプ４に対し１枚のテ
ープ７を使用してもよいが、上記のように複数の
ICチツプ当り１枚のテープ７を使用すれば、ヘ
ツド全体としてのフイルムキヤリアテープの使用
枚数を減らせ、この分かなりのコストダウンを図
れることになる。本例のフイルムキヤリアテープ
７は夫々、ICチツプ４を別のプリント基板５上
にマウントしたために、配線としてのCuリード
１５のみを所定パターンに設けるだけでよく、そ
のパターンは簡略化できる。しかも、ICチツプ
４をすべてプリント基板５側に配し、これを配線
１２、リード１５、配線１０を介して発熱部２に
接続する構造であるから、ICチツプの実装密度
を高めることができ、テープ７では配線本数に応
じた数のリードを公知のメタライジング技術で容
易かつ正確に形成することができる。

第５図においては、上記のフイルムキヤリアテ
ープ７に代えて、両配線１２−１０の接続にワイ
ヤ１６によるワイヤボンデイングを適用してい
る。この接続方式は、既存のボンデイング技術に
よつて充分に可能である。

なお、第３図においてテープ７上にリード１５
を形成する代りに通常の配線を形成し、これらを
上記配線１２，１０とワイヤボンデイングするこ
とも可能である。また、ICチツプ４は、上記し
たようにワイヤボンデイングで配線１２と接続す
る以外にも、フリツプチツプ方式、TAB方式等
のボンデイング方法を採用してよいが、この場合
にはワイヤレスなのでワイヤの切断、破壊がな
く、接続の信頼性がより向上する。しかしなが
ら、これまでに説明して来た技術手段のもので
は、基体の一面に抵抗体板と各プリント基板を配
置するため、ヘツドのコンパクト化を図れないと
いう問題点がある。

又、フイルムキヤリアテープやワイヤボンデイ
ングにより、抵抗体板上の配線と各プリント基板
上の配線を接続しているため、接続に際して高精
度な技術を必要とし、加えて、切断・混線などの
恐れがあり、信頼性が低いという問題点もある。

４発明の目的本発明の目的は、ヘツドによる記録部の構成を
コンパクトにすると共に、その信頼性を向上させ
ることにある。

５発明の構成及びその作用効果即ち、本発明は、スルーホールが形成された支
持体と、この支持体の一面に設けられた発熱部を
有する抵抗体板と、前記支持体の他面に設けられ
た前記発熱部を作動させる集積回路チツプを固定
したプリント基板と、前記抵抗体板とプリント基
板との間に配設された断熱材とを具備してなり、
前記発熱部と前記集積回路チツプとが前記スルー
ホールを介して電気的に接続され、かつ、前記集
積回路チツプ複数個ごとに前記プリント基板が分
割されてなることを特徴とする感熱記録ヘツドに
係わるものである。

本発明によれば、ICチツプをマウントするプ
リント基板は、ICチツプの複数個毎に別々に分
割して設けられているので、ワイヤボンデイング
時に、各プリント基板上のICチツプ数（従つて
ワイヤ本数）を減らせ、ワイヤボンデイングの歩
留りを大幅に向上させることができる。

しかも、プリント基板を分割し、個々に支持体
上に固定できるので、支持体の表面性の影響を緩
和し、個々のプリント基板の支持体に対する密着
性は良くなり、接着強度が向上する。

さらに、支持体の一面に発熱部を配設し、支持
体の他面に各プリント基板を配設して、支持体に
スルーホールを設けることにより、発熱部と各プ
リント基板との接続にフイルムキヤリアテープが
不要となり、信頼性が非常に向上する。

かつ、抵抗体板とプリント基板との間には断熱
材が配設されているから、抵抗体によつて発熱し
た熱がプリント基板側に伝わり難く、ICチツプ
が損傷し難く、耐久性に富む。

加えて、支持体の両面を使用するから、支持体
として小さいものを使用できるようになり、コン
パクト化が図れる。

６実施例第６図は、本発明に係る感熱記録ヘツドの一実
施例を示す要部の断面図である。

尚、これまでに説明した部分と同様な部分につ
いての説明は省略する。

この例によれば、上述した例とは異なつて、発
熱部２とIC部とを共通の基体２１の表、裏に
夫々設けている。このためには、基体２１の端部
にスルーホール１７を形成し、公知のスルーホー
ルメツキ技術等によつてAl配線１０を基体２１
の表側から裏側にまで延設し、この延設部分を上
述した配線１２に置き換えて使用することができ
る。このようにすれば、ヘツドを更にコンパクト
化できると同時に、発熱部とIC部との接続にワ
イヤボンデイングやフイルムキヤリアテープが不
要となるから、信頼性が更に向上する。但、発熱
部２の発熱がIC部へ影響しないように、基体２
１をサンドイツチ構造とし、中間層として一点鎖
線で示す如き断熱層（例えばセラミツクス）１８
を設けるのが望ましい。

なお、第６図において、スルーホール１７を介
しての接続以外にも、配線１０を基体２１の側端
面上で表から裏へと延設しても差支えない。

次に、上述した第６図に示したヘツドを使用し
た感熱記録方法及びその装置を説明する。

第７図の例によれば、第６図に示したヘツド２
０をインクフイルム４１を介して被記録紙３３に
当接させた感熱転写タイプの感熱記録装置１９に
おいて、ケース２３内に感熱記録のための各種装
置が組込まれている。

被記録紙３３は、例えばカセツト３４内に折畳
み状態で収納され、ローラー２５を経て熱転写部
３６へ送られ、転写後は矢印Ａの如く装置外へ排
紙される。インクフイルム４１は、供給ロール４
２から、ガイドローラ４３、駆動ローラー４４を
経て熱転写部３６へ送られ、更に駆動ローラー４
５から巻取りローラー４６に巻取られる。なお、
インクフイルム４１は、例えば供給ロール４２と
ガイドローラー４３との間で、熱溶融性インク
（図示せず）が塗布されるように構成されている。

インクフイルム４１の移動経路中において、駆
動ローラー４４の手前位置に熱溶融性インクを塗
布したインクフイルム４１を検出するためのフオ
トセンサ（例えば赤外光センサ）４７が配されて
いる。また被記録紙３３の検出用として、圧接ロ
ーラー４８の手前位置にフオトセンサ（例えば赤
外光センサ）４９が配されている。

熱転写部３６には、上述したヘツド２０とプラ
テンローラー２４との組が設けられている。ま
た、被記録紙３３及びインクフイルム４１を挾着
するための圧接ローラー４８が配されている。な
お、図面中の矢印Ｂは、圧接駆動機構を有するこ
とを示している。

こうした感熱記録装置１９において注目すべき
ことは、プラテンローラー２４とヘツド２０との
間に被記録紙３３とインクフイルム４１とを発熱
部２の位置で挾着して記録を行なう（即ち、イン
クフイルム４１上の熱溶融性インク５０を選択的
に加熱、溶融せしめて被記録紙３３上に記録パタ
ーン５０′を形成する）際に、上述した如きヘツ
ド構成に基いて発熱部２を図中のヘツド左端側に
設けることができることから、記録直後に被記録
紙３３をヘツド２０外へ取出せることである。こ
の結果、記録後、まもない時間内に被記録紙３３
上の記録パターン５０′を目視することができ、
極めて都合がよい。これに反し、従来のヘツドの
ように、発熱部がヘツドの中間位置にある場合に
は、発熱部とヘツド端部との間には本実施例のヘ
ツドに比較してかなりの距離があるため、その分
だけ記録直後に被記録紙が出てくるまでに時間を
要し、使用者にとつて扱いずらいという問題が生
じる。

第８図には、感熱紙を用いる感熱記録装置５９
を示し、これによれば、ケース５３内にて感熱紙
５１が供給ロール５２から繰出され、ヘツド２０
とプラテンローラー５４との間で挾着されてヘツ
ド２０による加熱で選択的に発色せしめられる。
そして、この感熱紙は画像が色パターンとして記
録された状態で搬送ローラー５５及び５６間から
排出される。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明
の技術的思想を基いて更に変形が可能である。

例えば、発熱部及びIC部の配置や形状、層構
成、材料、電気的接続方式等は種々変更してよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明に至る途中経過を説明
する為の参考図、第６図は本発明に係る感熱記録
ヘツドの要部の断面図、第７図及び第８図は感熱
記録装置全体の説明図である。なお、図面に示された符号において、１，２１
……基体、２……発熱部、３……抵抗体板、４…
…ICチツプ、５……プリント基板、７……フイ
ルムキヤリアテープ、８……発熱体層、９……接
地電極、１０……信号電極、１２……配線、１
３，１６……ワイヤ、１５……リード、２０……
感熱記録ヘツド、２４，５４……プラテン、３３
……被記録紙、４１……インクフイルム、５０…
…熱溶性インク層、５０′……記録パターン、５
１……感熱紙、である。

Claims

【特許請求の範囲】

１スルーホールが形成された支持体と、この支
持体の一面に設けられた発熱部を有する抵抗体板
と、前記支持体の他面に設けられた前記発熱部を
作動させる集積回路チツプを固定したプリント基
板と、前記抵抗体板とプリント基板との間に配設
された断熱材とを具備してなり、前記発熱部と前
記集積回路チツプとが前記スルーホールを介して
電気的に接続され、かつ、前記集積回路チツプ複
数個ごとに前記プリント基板が分割されてなるこ
とを特徴とする感熱記録ヘツド。