JPH06198937A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルヘッドにおける高密度な多層配線
を、簡単な構造で、高信頼性で実現することができるサ
ーマルヘッドを提供する。 【構成】 基板１の端部に下から順次、異方性導電膜１
３、絶縁膜１４、共通電極２２，２３，２４、保護層１
６が積層された積層配線部材９が形設されており、発熱
抵抗体２の一端から延びる第１個別電極３は、異方性導
電膜１３を介して共通電極２３と電気的に接続されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置や画
像記録装置に用いられ、印画信号に基づいて感熱紙や熱
転写フィルムなどの記録媒体に感熱記録を行うためのサ
ーマルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来のサーマルヘッドの一例を
示す平面図であり、図８は図７に示すサーマルヘッド５
０の電気的構成を示す回路図である。このサーマルヘッ
ド５０は、アルミナなどから成る電気絶縁性の基板５１
の上に、複数の、たとえば１７２８個の発熱抵抗体Ｒ１
〜Ｒ１７２８から成る発熱抵抗体列５２が形成されてお
り、各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ１７２８の一端から延びる第
１個別電極５３は３本毎のブロックＢ１〜Ｂ５７６に区
分されて３本の共通電極６２，６３，６４にそれぞれ接
続されている。各共通電極６２〜６４は、第１外部配線
基板６９およびコネクタ７０を介して、電源電圧ＶＨ
１，ＶＨ２，ＶＨ３がそれぞれ供給される。一方、各発
熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ１７２８の他端から延びる第２個別電
極５４は、それぞれダイオード素子５６を経由して、多
層配線部６８において、別のブロック同志で３本おきに
共通して結線され、各印画画素に対応するスイッチング
素子を内蔵した駆動回路５８に接続されている。

【０００３】駆動回路５８は、シリアルデータから成る
印画信号を転送するシフトレジスタと、シフトレジスタ
からの出力を記憶する複数のラッチ回路と、各ラッチ回
路の出力および外部制御信号に基づいて発熱抵抗体に流
れる電流を制御する複数のスイッチング素子などを備え
ており、各駆動回路５８への印画信号、外部制御信号や
電力は、第２外部配線基板６０およびコネクタ６１を介
して供給される。なお、基板５１と第１外部配線基板６
９および第２外部配線基板６０とは、はんだ付けなどに
よって接続されている。

【０００４】このサーマルヘッド５０の動作は、いわゆ
るダイオードマトリックス駆動方式であって、まず共通
電極６２に電圧ＶＨ１を供給して各駆動回路５８の各ス
イッチング素子を動作させると、各ブロックＢ１〜Ｂ５
７６の第１番目の発熱抵抗体Ｒ１，Ｒ４，Ｒ７，…，Ｒ
１７２６が印画信号に基づいて選択的に発熱する。次
に、共通電極６３に電圧ＶＨ２を供給して、各スイッチ
ング素子を動作させると、各ブロックＢ１〜Ｂ５７６の
第２番目の発熱抵抗体Ｒ２，Ｒ５，Ｒ８，…，Ｒ１７２
７が選択的に発熱する。次に、共通電極６４に電圧ＶＨ
３を供給して各スイッチング素子を動作させると、各ブ
ロックＢ１〜Ｂ５７６の第３番目の発熱抵抗体Ｒ３，Ｒ
６，Ｒ９，…，Ｒ１７２８が選択的に発熱する。こうし
て一走査線分の感熱記録が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなダイオード
マトリクス駆動方式を行うサーマルヘッド５０におい
て、発熱抵抗体列５２に対して第１個別電極５３側また
は第２個別電極５４側の配線が多層配線となる必要があ
る。しかし、各個別電極の配線密度が１ｍｍあたり８本
〜１６本程度の高密度になり、従来のはんだ付けなどの
基板接続方法では、第１個別電極５３に対して１対１で
対応する基板接続が困難であるため、第２個別電極５４
側に多層配線部６８を形成するとともに、第１個別電極
５３側は、３本ずつ共通結線して第１外部配線基板６９
との基板接続を行っている。

【０００６】しかしながら、サーマルヘッド５０自体が
高密度配線かつ大面積のデバイスであるため、基板５１
に高精度の多層配線部６８を大面積で設けることは、製
造歩留りを極端に低下させるという課題がある。そのた
め、サーマルヘッドの製造コスト上昇を招いている。

【０００７】本発明の目的は、前述した課題を解決する
ため、サーマルヘッドにおける高密度な多層配線を、簡
単な構造でかつ高い信頼性で実現することができるサー
マルヘッドを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気絶縁性の
基板上に、複数の発熱抵抗体と、各発熱抵抗体の一端か
ら延びる複数の個別電極と、複数のリード共通電極を設
けるとともに、各個別電極を複数のグループに区分し、
積層配線部材に設けた共通電極を介して複数のリード共
通電極に共通に接続して成るサーマルヘッドであって、
前記共通電極と個別電極及びリード共通電極の電気的接
続が異方性導電膜で行われていることを特徴とするサー
マルヘッドである。

【０００９】

【作用】本発明に従えば、各発熱抵抗体の一端から延び
る複数の個別電極と、各共通電極とを異方性導電膜を介
してグループに区分して接続するための積層配線部材を
備えることによって、高密度の多層配線を容易に実現す
ることができる。したがって、基板上で高密度でかつ大
面積の多層配線を形成する必要がなくなるため、サーマ
ルヘッドの製造歩留りを向上させることができる。

【００１０】さらに、当該積層配線部材の各共通電極
と、基板上に形成されたリード共通電極とが当該異方性
導電膜を介して接続されることによって、各共通電極に
電力を供給するための配線を基板上に形成することがで
きるため、従来のように各共通電極を配線するための第
１外部配線基板およびコネクタを省略することが可能に
なる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例であるサーマルヘ
ッド２０を示す平面図であり、図２は図１に示すサーマ
ルヘッド２０の電気的構成を示す回路図である。このサ
ーマルヘッド２０は、アルミナなどの電気絶縁性の基板
の上に、複数の、たとえば１７２８個の発熱抵抗体Ｒ１
〜Ｒ１７２８から成る発熱抵抗体列２が形成されてお
り、各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ１７２８の一端の第１個別電
極３は、３本ずつそれぞれ各共通電極２２，２３，２４
に接続されている。

【００１２】一方、各発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ１７２８の他
端から延びる第２個別電極４は、それぞれダイオード素
子６を経由して配線部７において３本ずつ共通に結線さ
れ、各印画画素に対応するスイッチング素子を内蔵した
駆動回路８に接続されている。

【００１３】駆動回路８は、シリアルデータから成る印
画信号を転送するシフトレジスタと、シフトレジスタか
らの出力を記憶する複数のラッチ回路と、各ラッチ回路
の出力および外部制御信号に基づいて各発熱抵抗体に流
れる電流を制御する複数のスイッチング素子などを備え
ており、各駆動回路８への印画信号、外部制御信号や電
力は、外部配線基板１０およびコネクタ１１を介して供
給される。

【００１４】このサーマルヘッド２０の動作は、いわゆ
るダイオードマトリクス駆動方式であって、まず共通電
極２２に電圧ＶＨ１を供給して各駆動回路８の各スイッ
チング素子を動作させると、共通電極２２に接続された
発熱抵抗体Ｒ１，Ｒ４，Ｒ７，…，Ｒ１７２６が印画信
号に基づいて選択的に発熱する。次に、共通電極２３に
電圧ＶＨ２を供給して各スイッチング素子を動作させる
と、共通電極２３に接続された発熱抵抗体Ｒ２，Ｒ５，
Ｒ８，…，Ｒ１７２７が選択的に発熱する。次に、共通
電極２４に電圧ＶＨ３を供給して各スイッチング素子を
動作させると、共通電極２４に接続された発熱抵抗体Ｒ
３，Ｒ６，Ｒ９，…，Ｒ１７２８が選択的に発熱する。
このような一走査線分の印画動作に併せて、発熱抵抗体
列２に感熱紙や熱転写フィルムなどの記録媒体を密着さ
せながらステップ搬送を行うことによって、一連の画像
が記録される。こうして１つのスイッチング素子で３つ
の発熱抵抗体を駆動することができるため、駆動回路の
部品点数を減らすことができる。

【００１５】図３（ａ）は図１中個別電極３，４を通る
Ｙ−Ｙ線に沿った断面図であり、図３（ｂ）は図１中リ
ード共通電極２６を通るＸ−Ｘ線に沿った断面図であ
る。図３（ａ）において、基板１の右方端部に、下から
順次、異方性導電膜１３、ポリイミドなどから成る絶縁
膜１４、共通電極２２，２３，２４、電気絶縁性材料か
ら成る保護層１６が積層された積層配線部材９が形設さ
れており、発熱抵抗体２の一端から図中右方へ延びる第
１個別電極３は、異方性導電膜１３を介して共通電極２
３と電気的に接続されている。

【００１６】一方、発熱抵抗体２の他端から図中左方へ
延びる第２個別電極４および配線部７に対して、ダイオ
ード素子６がはんだバンプを介して搭載されており、さ
らに、配線部７と接地電極２８に対して、駆動回路８が
はんだバンプを介して搭載されている。そして、外部配
線基板１０が接地電極２８、信号電極２９およびリード
共通電極２５〜２７に対してはんだ接合などによって接
続されている。また、図３（ｂ）において、積層配線部
材９の共通電極２３とリード共通電極２６とが、異方性
導電膜１３を介して接続されている。

【００１７】図４は、図１に示すサーマルヘッド２０の
右上隅部を示す部分平面図である。基板１上に形成され
た多数の第１個別電極３およびリード共通電極２５〜２
７が互いに平行に基板１の端部まで延びており、一方、
積層配線部材９の共通電極２２〜２４がこれらと直交す
るように配置されている。共通電極２２〜２４と第１個
別電極３およびリード共通電極２５〜２７との間には、
異方性導電膜１３および図５に示すような絶縁膜１４が
介在しており、絶縁膜１４に多数形成されたスルーホー
ル３１，３２および異方性導電膜１３によって所定位置
での電気的接続が行われている。

【００１８】図６は、異方性導電膜１３の構造およびそ
の接続方法を示す断面図である。異方性導電膜１３は、
接着剤フィルム１３ｂに導電性粒子１３ａを所定量分散
させたものであり、接着剤フィルム１３ｂの材料とし
て、スチレン・ブタジエン・スチレン（ＳＢＳ）、スチ
レン・エチレンブチレン・スチレン（ＳＥＢＳ）等のス
チレン系ブロックコポリマーなどの熱可塑系接着剤や、
エポキシ樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂などの熱硬
化系樹脂が用いられ、一方、導電性粒子１３ａとして、
カーボン、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、はんだなどから成る微小
粒子や、エポキシ樹脂やポリスチレン樹脂などから成る
粒子の表面にＮｉ、Ａｕなどの金属薄膜を被覆した金属
膜被覆プラスチック粒子などが用いられる。

【００１９】その接続方法は、まず図６（ａ）におい
て、基板４０，４３の表面にそれぞれ形成された電極４
１，４２を対向させ、その間に異方性導電膜１３を介在
させた後、次に図６（ｂ）において両者の基板４０，４
３を加圧、加熱することによって、電極４１と電極４２
の間に導電性粒子１３ａが介在して両者の電気的接続が
達成されるとともに、電極４１，４２以外の領域におい
て電気絶縁性が保たれる。

【００２０】このように、多数の第１個別電極３および
リード共通電極２５〜２７が形成された基板１に、前述
のような積層配線部材９を装着するだけで、高密度で高
信頼性の多層配線を簡単に実現することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、基
板に積層配線部材を装着することによって、高密度な多
層配線を容易に実現することができるため、サーマルヘ
ッドの製造歩留りが向上し、製造コストの低減化が可能
になる。また、各共通電極への電力を供給するための配
線を基板上に形成することができるため、サーマルヘッ
ドの小形化、軽量化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるサーマルヘッド２０を
示す平面図である。

【図２】図１に示すサーマルヘッド２０の電気的構成を
示す回路図である。

【図３】図３（ａ）は図１中個別電極３，４を通るＹ−
Ｙ線に沿った断面図であり、図３（ｂ）は図１中リード
共通電極２６を通るＸ−Ｘ線に沿った断面図である。

【図４】図１に示すサーマルヘッド２０の右上隅部を示
す部分平面図である。

【図５】絶縁膜１４の形状を示す部分平面図である。

【図６】異方性導電膜１３の構造およびその接続方法を
示す断面図である。

【図７】従来のサーマルヘッドの一例を示す平面図であ
る。

【図８】図７に示すサーマルヘッド５０の電気的構成を
示す回路図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 発熱抵抗体列 ３ 第１個別電極 ４ 第２個別電極 ６ ダイオード素子 ７ 配線部 ８ 駆動回路 ９ 積層配線部材 １０ 外部配線基板 １１ コネクタ １３ 異方性導電膜 １４ 絶縁膜 １６ 保護層 ２０ サーマルヘッド ２２，２３，２４ 共通電極 ２５，２６，２７ リード共通電極 ３１，３２ スルーホール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気絶縁性の基板上に、複数の発熱抵抗
   体と、各発熱抵抗体の一端から延びる複数の個別電極
   と、複数のリード共通電極を設けるとともに、各個別電
   極を複数のグループに区分し、積層配線部材に設けた共
   通電極を介して複数のリード共通電極に共通に接続して
   成るサーマルヘッドであって、前記共通電極と個別電極
   及びリード共通電極の電気的接続が異方性導電膜で行わ
   れていることを特徴とするサーマルヘッド。