JPH0592598A - サーマルヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湾曲不能な記録媒体にも印刷可能なサーマル
ヘッドの生産性を向上させる。 【構成】 ヘッド基板３２に形成した凸部３１上に発熱
抵抗体３３を位置させ、この凸部３１より低い平面３６
上まで形成した電極３５上にドライバＩＣ４１をフェイ
スダウンで実装し、このドライバＩＣ４１より突出する
必要がある凸部３１の段差を低減して発熱抵抗体３３や
電極３４，３５を直接的に成膜できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリペイドカードなど
にも印刷を行なう端面型のサーマルヘッドに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】現在では各種形態のプリンタが実用化さ
れており、例えば、プリペイドカードに印刷を行なうサ
ーマルプリンタなども実施されている。そこで、このよ
うなサーマルプリンタの第一の従来例として、特開平1-
113262号公報に開示された装置を図４及び図５に基づい
て説明する。まず、このサーマルプリンタ１では、図４
に例示するように、セラミック基板２の表面に成膜され
たガラスグレーズ層３上に、個別電極４と共通電極５と
が両端部に一体に形成された発熱抵抗体６がフォトリソ
グラフィーなどで連設されており、前記セラミック基板
２が直方体状の放熱板７の端面に取付けられている。こ
こで、この放熱板７の前面には駆動回路であるドライバ
ＩＣ(Ｉntegrated Ｃircuit)８が実装されており、こ
のドライバＩＣ８が配線材であるボンディングリード９
で前記セラミック基板２上の個別電極４にＴＡＢ(Ｔape
Ａutometed Ｂonding)などで接続されている。そし
て、これらドライバＩＣ８やボンディングリード９及び
個別電極４等を被う保護カバー１０が前記放熱板７に取
付けられることでサーマルヘッド１１が形成されてい
る。

【０００３】そして、このサーマルプリンタ１では、図
５に例示するように、前記サーマルヘッド１１の前記保
護カバー１０の端面から露出した前記発熱抵抗体６と対
向する位置にプラテンローラ１２が軸支されており、こ
のプラテンローラ１２と前記セラミック基板２との間に
インクリボン１３や記録媒体１４の搬送路が形成されて
いる。

【０００４】このような構成において、このサーマルプ
リンタ１では、入力される印刷データに対応してドライ
バＩＣ８が選択的にスイッチされることで発熱抵抗体６
に駆動電力が印加され、この発熱抵抗体６の発熱走査に
同期してプラテンローラ１２の回転で記録媒体１４が搬
送されることで、この記録媒体１４上にインクリボン１
３のインクの溶着で画像印刷が行なわれる。

【０００５】ここで、上述したサーマルプリンタ１で
は、保護カバー１０で個別電極４とボンディングリード
９との接続部を被うことで、ここにインクリボン１３や
記録媒体１４が接触することを防止している。しかし、
このような保護カバー１０は発熱抵抗体６よりも突出す
るため、図５に例示したように、この発熱抵抗体６にプ
ラテンローラ１２で押圧される記録媒体１４が保護カバ
ー１０との段差で曲折されることになる。つまり、この
サーマルプリンタ１では、記録媒体１４として湾曲不能
なプリペイドカードなどを利用することが困難である。

【０００６】そして、このような課題を解決したサーマ
ルプリンタとしては、特開昭60-21263号公報や特開昭62
-113568号公報に開示された装置がある。まず、特開昭6
0-21263号公報に開示されたサーマルプリンタを第二の
従来例として図６に基づいて説明する。このサーマルプ
リンタ(図示せず)のサーマルヘッド１５では、セラミッ
ク基板１６の端面上に円筒状に突出したガラスグレーズ
層１７を形成し、この頂点に位置する1.0〜2.5(mm)の幅
の平面部上に発熱抵抗体６が形成されている。なお、こ
の他の構造は前述のサーマルプリンタ１と同様になって
いる。

【０００７】このような構成により、このサーマルヘッ
ド１５では、個別電極４を被うように保護カバー１０を
取付けてプラテンローラ１２を発熱抵抗体６上に対向配
置しても、この発熱抵抗体６を保護カバー１０の表面よ
りも突出させることができる。従って、このサーマルヘ
ッド１５では、プラテンローラ１２で発熱抵抗体６上に
押圧される記録媒体１４の曲折を防止することができる
ので、記録媒体１４として湾曲不能なプリペイドカード
などを利用することが可能である。

【０００８】さらに、特開昭62-113568号公報に開示さ
れたサーマルプリンタを第三の従来例として図７に基づ
いて説明する。このサーマルプリンタのサーマルヘッド
１８では、ヘッド基板１９の表面の一縁部に他所より低
い平面２０が形成されると共に略中央部に主走査方向に
細長い台形の凸部２１が形成されており、この凸部２１
の表面上にセラミックシート２２が湾曲されて装着され
ている。ここで、このセラミックシート２２の表面に
は、前記凸部２１の頂部上の位置に多数の発熱抵抗体２
３が主走査方向に連設されており、これらの発熱抵抗体
２３の副走査方向の両縁部に導通する共通電極２４と個
別電極２５とは前記ヘッド基板１９の平面２０に離接す
る前記セラミックシート２２の縁部まで形成されてい
る。そして、前記ヘッド基板１９の低い平面２０上に
は、ドライバＩＣ２６が実装された回路基板２７が装着
されており、この回路基板２７上の前記ドライバＩＣ２
６に前記セラミックシート２２上の個別電極２５がボン
ディングワイヤ２８で結線されている。なお、このよう
にして前記ヘッド基板１９上に配置された前記ドライバ
ＩＣ２６やボンディングワイヤ２８は、前記ヘッド基板
３２の凸部２１上に位置する前記発熱抵抗体２３よりも
低くなっている。

【０００９】このような構成において、このサーマルヘ
ッド１８では、ヘッド基板３２の凸部２１上に位置する
発熱抵抗体２３はドライバＩＣ２６やボンディングワイ
ヤ２８よりも突出しているので、この発熱抵抗体２３上
に押圧される記録媒体(図示せず)として湾曲不能なプリ
ペイドカードなどを利用することが可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】第二の従来例として例
示したサーマルヘッド１５では、円筒状に湾曲したガラ
スグレーズ層１７の頂点上に形成した発熱抵抗体６を保
護カバー１０の表面よりも突出させることで、湾曲不能
なプリペイドカードなどの記録媒体１４に画像印刷を行
なうことができる。

【００１１】しかし、このサーマルヘッド１５は、上述
のように円筒状に突出したガラスグレーズ層１７の湾曲
面にフォトリソグラフィーや蒸着等で発熱抵抗体６や電
極４，５を形成する必要があるので、その生産性が低く
歩留りの向上が困難である。

【００１２】また、第三の従来例として例示したサーマ
ルヘッド１８では、セラミックシート２２上に形成した
発熱抵抗体２３をヘッド基板１９の凸部２１上に位置さ
せることでドライバＩＣ２６やボンディングワイヤ２８
よりも突出させているので、やはり湾曲不能な記録媒体
に画像印刷を行なうことができる。

【００１３】ここで、このサーマルヘッド１８では、上
述のようにドライバＩＣ２６上に接続されたボンディン
グワイヤ２８が多分に上方に突出しているので、これよ
りも発熱抵抗体２３を突出させるためにヘッド基板１９
の凸部２１の突出量も大きくなっている。このため、こ
のサーマルヘッド１８では、凸部２１の傾斜面などに各
電極２４，２５を薄膜技術で直接的に形成することは困
難なので、予め扁平に配置したセラミックシート２２上
に発熱抵抗体２３や各電極２４，２５を薄膜技術で形成
し、このセラミックシート２２をヘッド基板１９の凸部
２１上に貼着する構造となっている。

【００１４】しかし、これではサーマルヘッド１８は部
品数が増加して小型軽量化が阻害されることになり、そ
の製作作業も極めて煩雑であるために生産性も低くなっ
ている。さらに、平坦に配置されたセラミックシート２
２の表面上に形成された各電極２４，２５は、このセラ
ミックシート２２を湾曲させると断線を生じる懸念があ
る。

【００１５】本発明は、生産性が良好なサーマルヘッド
を得るものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】ヘッド基板の平面からな
る表面上に傾斜して連続する平面で表面が形成されて主
走査方向に細長い凸部を形成し、この凸部上に多数の発
熱抵抗体をアレイ状に連設し、これらの発熱抵抗体の副
走査方向の両端部に導通する電極を前記ヘッド基板の表
面上に形成し、このヘッド基板の前記凸部より低い平面
上に位置する前記電極上にドライバＩＣをフェイスダウ
ンで実装した。

【００１７】

【作用】フェイスダウンで実装されるドライバＩＣは高
さが極めて低いのでヘッド基板の凸部と平面との段差を
低減することができ、このように段差が小さいヘッド基
板の表面上には発熱抵抗体や電極を薄膜技術で直接的に
形成することが可能なので、生産性が良好なサーマルヘ
ッドを得ることができる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例を図１ないし図３に基づいて
説明する。まず、このサーマルプリンタ２９のサーマル
ヘッド３０は、例えば、放熱性が良好なアルミナ等のセ
ラミックに切削加工や押出加工及び射出成形等を行なう
ことで、図１及び図２に例示するように、主走査方向に
細長い凸部３１が表面に一体に形成されたヘッド基板３
２が設けられている。ここで、このサーマルヘッド３０
では、表面が連続する平面で形成された前記ヘッド基板
３２の凸部３１の頂部にガラスグレーズ層(図示せず)が
厚膜印刷等で形成されており、この上に多数の発熱抵抗
体３３がアレイ状に連設されている。さらに、これらの
発熱抵抗体３３の副走査方向の両端部には共通電極３４
と個別電極３５とが導通しており、これらの電極３４，
３５は前記凸部３１より低い前記ヘッド基板３２の平面
３６上まで各々所定パターンで形成されている。より詳
細には、前記共通電極３４の末端の端子部３７は、前記
ヘッド基板３２の平面３６の副走査方向の縁部に位置し
ており、前記個別電極３５の端子部３８は前記平面３６
の略中央部に位置している。

【００１９】そして、このサーマルヘッド３０では、前
記ヘッド基板３２の平面３６上の前記個別電極３５の端
子部３８と対向する位置には信号電極３９が形成されて
おり、この信号電極３９の両端の端子部４０の一方と前
記個別電極３５の端子部３８との上にドライバＩＣ４１
がフェイスダウンで実装されている。

【００２０】なお、このサーマルヘッド３０では、図１
に例示したように、前記電極３４，３５，３９は、例え
ば、前記ヘッド基板３２上に蒸着やスパッタリング法等
で連続的に積層されてフォトエッチングでパターニング
された発熱抵抗体層４２と電極層４３とで形成されてお
り、前記発熱抵抗体３３は、前記電極３４，３５となる
前記電極層４３間に位置する前記発熱抵抗体層４２で形
成されている。また、この発熱抵抗体層４２の材料とし
ては、例えば、ＢaＲuＯ₃、ＴaＳiＯ₂、ＮbＳiＯ₂や、
これらの材料に多少の絶縁物や金属を添加したものなど
が望ましく、前記電極層４３の材料としては、例えば、
金やアルミニウムに少量の銅やシリコンを添加したもの
などが望ましい。さらに、このような発熱抵抗体層４２
と電極層４３との上には、前記電極３４，３５，３９の
端子部３７，３８，４０，４０を被わない形状の保護膜
４４が、例えば、ＳiＣ、ＳiＮ、ＳiＯ₂、ムライトのス
パッタリング法やＰ-ＣＶＤ(ＣhemicalＶapor Ｄeposi
tion)法又は蒸着等で形成されている。

【００２１】さらに、このような構造のサーマルヘッド
３０を利用したサーマルプリンタ２９は、図３に例示す
るように、アルミニウムの厚板等からなる放熱板４５の
端面に装着した前記サーマルヘッド３０と前面に装着し
た回路基板４６とをＦＰＣ(Ｆlexible Ｐrinted Ｃir
cuite)４７で接続し、前記サーマルヘッド３０の発熱抵
抗体３３上に記録媒体４８の搬送路を介してプラテンロ
ーラ４９を配置した構造などとなっている。なお、前記
回路基板４６の両面上に形成されたプリント配線(図示
せず)上には制御ＩＣ５０や接続コネクタ５１等が実装
されており、この接続コネクタ５１にホストコンピュー
タ(図示せず)等のプリンタコントローラが接続されてい
る。

【００２２】このような構成において、このサーマルプ
リンタ２９では、サーマルヘッド３０のヘッド基板３２
の凸部３１上に位置する発熱抵抗体３３は、ヘッド基板
３２の低い平面３６上に位置するドライバＩＣ４１やＦ
ＰＣ４７よりも突出しているので、記録媒体４８を曲折
することなく画像印刷を行なうことができ、この記録媒
体４８として曲折不能なプリペイドカード等を利用可能
である。

【００２３】ここで、このサーマルヘッド３０では、ド
ライバＩＣ４１はフェイスダウンで各電極３５，３９の
端子部３８，４０上に実装されているので、その高さは
400(μm)程度と低くなっており、これより突出する必要
があるヘッド基板３２の凸部３１と平面３６との段差も
500(μm)程度と微小である。そして、このサーマルヘッ
ド３０では、このようにヘッド基板３２の表面の段差が
極めて小さいので、この表面上に発熱抵抗体層４２や電
極層４３等を直接的に薄膜技術で形成することが可能で
生産性が良好である。つまり、第三の従来例として例示
したサーマルヘッド１８でも論述したように、段差を有
する平面上に発熱抵抗体層４２や電極層４３を直接的に
成膜すると、例えば、フォトリソグラフィー工程で塗布
するレジストの不均一や露光時の焦点不一致による解像
度低下などのために歩留りが低下する懸念があるが、こ
のサーマルヘッド３０では、ヘッド基板３２上に配置す
るドライバＩＣ４１の実装方法をフェイスダウンとして
凸部３１の段差を低減することで、ヘッド基板３２上に
発熱抵抗体３３や各電極３４，３５を薄膜技術で直接的
に形成することが可能となっている。なお、本出願人は
上述のようなヘッド基板３２の凸部３１の傾斜角や副走
査方向幅等の具体的な規定方法を特願平3-145916号に開
示している。

【００２４】また、このサーマルヘッド３０では、個別
電極３５のスイッチングを実行するドライバＩＣ４１を
ヘッド基板３２上に実装したので、必要な入力は共通電
極３４への高電圧電力と信号電極３９への印刷信号とな
っている。そして、これらの電極３４，３９は個別電極
３５に比して配線密度が極めて低いので、このサーマル
ヘッド３０はＦＰＣ４７の接続が極めて容易でサーマル
プリンタ２９の生産性向上に寄与することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上述のように、ヘッド基板の平
面からなる表面上に傾斜して連続する平面で表面が形成
されて主走査方向に細長い凸部を形成し、この凸部上に
多数の発熱抵抗体をアレイ状に連設し、これらの発熱抵
抗体の副走査方向の両端部に導通する電極を前記ヘッド
基板の表面上に形成し、このヘッド基板の前記凸部より
低い平面上に位置する前記電極上にドライバＩＣをフェ
イスダウンで実装したことにより、このドライバＩＣの
高さが極めて低いのでヘッド基板の凸部と平面との段差
を低減することができ、このように段差が小さいヘッド
基板の表面上には発熱抵抗体や電極を薄膜技術で直接的
に形成することが可能なので、生産性が良好なサーマル
ヘッドを得ることができる等の効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す縦断側面図である。

【図２】平面図である。

【図３】サーマルプリンタを示す側面図である。

【図４】第一の従来例を示す斜視図である。

【図５】縦断側面図である。

【図６】第二の従来例を示す斜視図である。

【図７】第三の従来例を示す側面図である。

【符号の説明】

３０ サーマルヘッド ３１ 凸部 ３２ ヘッド基板 ３３ 発熱抵抗体 ３４，３５ 電極 ３６ 平面 ４１ ドライバＩＣ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッド基板の平面からなる表面上に傾斜
   して連続する平面で表面が形成されて主走査方向に細長
   い凸部を形成し、この凸部上に多数の発熱抵抗体をアレ
   イ状に連設し、これらの発熱抵抗体の副走査方向の両端
   部に導通する電極を前記ヘッド基板の表面上に形成し、
   このヘッド基板の前記凸部より低い平面上に位置する前
   記電極上にドライバＩＣをフェイスダウンで実装したこ
   とを特徴とするサーマルヘッド。