JPH0899423A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】個別リード線の配列ピッチを狭くすることな
く、発熱抵抗体の高密度集積を可能にし得る高信頼性の
サーマルヘッドを提供する。 【構成】電気絶縁性基板１上に、多数の発熱抵抗体３
と、該発熱抵抗体３に接続される複数個の個別リード電
極４と、該個別リード電極４の各々に接続される複数個
の出力電極６ａ、６ｂを有し、前記発熱抵抗体３を選択
的に駆動させる駆動用ＩＣ６とを取着してなるサーマル
ヘッドにおいて、前記駆動用ＩＣ６は、その複数個の出
力電極６ａ、６ｂが２つの群に分かれており、一方の群
の各出力電極６ａは電気絶縁性基板１上に形成された個
別リード線４ａを介して、他方の群の各出力電極６ｂは
駆動用ＩＣ６の上部に配した印刷配線板７の配線導体７
ａを介して前記各個別リード電極４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、ワードプロセッサやフ
ァクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサーマ
ルヘッドの改良に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機構
として組み込まれるサーマルヘッドは、図５に示すよう
に、アルミナセラミックス等からなり長方形状をなす電
気絶縁性基板２１上に、窒化タンタル等からなり８〜１
２ｄｏｔ／ｍｍの線密度で一直線状に配列される多数の
発熱抵抗体２２と、該各発熱抵抗体２２の一端に接続さ
れる個別リード電極２３と、前記各発熱抵抗体２２の他
端に接続される共通リード電極２４と、前記個別リード
電極２３の各々に個別リード線２３ａを介して半田接合
される多数の出力電極２５ａを有した駆動用ＩＣ２５と
を取着した構造を有しており、前記駆動用ＩＣ２５の駆
動に伴って個別リード電極２３及び共通リード電極２４
の間に所定の電力を印加し、発熱抵抗体２２を選択的に
ジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を感熱紙等
に伝導させ、感熱紙等に所定の印字画像を形成すること
によってサーマルヘッドとして機能する。

【０００３】尚、前記駆動用ＩＣ２５は、通常、長方形
状をなすとともに、その長辺が発熱抵抗体２２の配列と
略平行となるように配置されており、また前記個別リー
ド線２３ａを介して半田接合される駆動用ＩＣ２５の出
力電極２５ａは、図６に示すように、発熱抵抗体２２側
に位置する長辺に沿って集中的に配置されている。

【０００４】更にかかる従来のサーマルヘッドにおいて
は、前記駆動用ＩＣ２５上に金属や樹脂等からなるヘッ
ドカバー（不図示）が配置されており、該ヘッドカバー
によって駆動用ＩＣ２５を感熱紙の摺接等による外力か
ら保護していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドにおいては、個別リード線２３ａの
がフォトリソグラフィー技術等により表面の粗いアルミ
ナセラミックス製の電気絶縁性基板２１上に直に被着形
成されており、その配列密度は１２本／ｍｍ程度が限界
であった。また個別リード線２３ａの配列間隔は、特に
駆動用ＩＣ２５との接続部近傍で極めて密になってお
り、このため、発熱抵抗体２２を１２ｄｏｔ／ｍｍ以上
の高い密度で集積しようとした場合、個別リード線２３
ａの配列ピッチは極めて狭くなり、これらを正確にパタ
ーンニングするのが非常に困難であった。

【０００６】

【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は、個別リード線の配列ピッチを狭くする
ことなく、発熱抵抗体の高密度集積を可能にし得る高信
頼性のサーマルヘッドを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
は、電気絶縁性基板上に、多数の発熱抵抗体と、該発熱
抵抗体に接続される複数個の個別リード電極と、該個別
リード電極の各々に接続される複数個の出力電極を有
し、前記発熱抵抗体を選択的に駆動させる駆動用ＩＣと
を取着してなるサーマルヘッドにおいて、前記駆動用Ｉ
Ｃは、その複数個の出力電極が２つの群に分かれてお
り、一方の群の各出力電極は電気絶縁性基板上に形成さ
れた個別リード線を介して、他方の群の各出力電極は駆
動用ＩＣの上部に配した印刷配線板の配線導体を介して
前記各個別リード電極に接続されていることを特徴とす
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付した図面に基づ
いて詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明のサーマルヘッドの一実施例
を示す斜視図、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図であり、１
は電気絶縁性基板、２は蓄熱層、３は発熱抵抗体、４は
個別リード電極、４ａは個別リード線、５は共通リード
電極、６は駆動用ＩＣ、７は印刷配線板、７ａは配線導
体、９は異方性導電膜である。

【００１０】前記電気絶縁性基板１はアルミナセラミッ
クス等の電気絶縁性材料から成り、アルミナ、シリカ、
マグネシア等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶
剤、溶媒を添加混合して泥漿状と成すとともにこれを従
来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を
採用することによってセラミックグリーンシートを形成
し、しかる後、前記セラミックグリーンシートを所定形
状に打ち抜き加工するとともに高温で焼成することによ
って製作される。

【００１１】また前記電気絶縁性基板１の上面には、ガ
ラス等から成る蓄熱層２が被着されており、該蓄熱層２
の上面には、１６ｄｏｔ／ｍｍの線密度で直線状に配列
された複数個の発熱抵抗体３と、該各発熱抵抗体３の両
端に接続される個別リード線４及び共通リード電極５
と、前記個別リード電極４に半田等のロウ材を介して接
続される駆動用ＩＣ６とがそれぞれ取着されている。

【００１２】前記蓄熱層２は、発熱抵抗体３の取着領域
Ａにおいて発熱抵抗体３の発する熱を適当な温度となる
ように蓄積し、サーマルヘッドの熱応答特性を良好に保
つ作用を為す。

【００１３】尚、前記蓄熱層２は、ガラス粉末に適当な
有機溶剤、溶媒を添加混合して得たガラスペーストを従
来周知のスクリーン印刷等によって電気絶縁性基板１上
に、例えば、２０〜６０μｍの厚みをもって印刷塗布
し、これを高温で焼き付けることにより電気絶縁性基板
１の上面に被着される。

【００１４】また前記蓄熱層２上面の発熱抵抗体３は例
えば窒化タンタル等から成っており、それ自体が所定の
電気抵抗率を有しているため、個別リード電極４及び共
通リード電極５を介して電力が印加されるとジュール発
熱を起こし、印字画像を形成するのに必要な所定の温
度、例えば２００℃乃至３５０℃の温度に発熱する。

【００１５】また前記発熱抵抗体３の両端に接続される
個別リード電極４及び共通リード電極５はアルミニウム
等の金属材料から成っており、該リード電極４、５は発
熱抵抗体３にジュール発熱を起こさせるために必要な所
定の電力を印加する作用を為す。

【００１６】前記発熱抵抗体３、個別リード電極４及び
共通リード電極５は、従来周知のスパッタリング法及び
フォトリソグラフィー技術を採用することによって蓄熱
層２が被着された電気絶縁性基板１上に所定パターン、
所定厚みに被着される。

【００１７】また前記発熱抵抗体３等の上面には、窒化
珪素等から成る保護層８が被着されており、該保護層８
は大気中に含まれる水分等の接触による腐食や感熱紙等
の摺接による摩耗から発熱抵抗体３等を保護する作用を
為す。

【００１８】尚、前記保護層８は、窒化珪素等を従来周
知のスパッタリング法等を採用し発熱抵抗体３等の上に
堆積させることによって所定の厚みに被着される。

【００１９】また更に前記発熱抵抗体３等が被着された
電気絶縁性基板１の上面には、外形が長方形状をなす駆
動用ＩＣ６が取着されており、該駆動用ＩＣ６はその下
面に複数個の出力電極６ａを有している。

【００２０】前記駆動用ＩＣ６は、発熱抵抗体３を印字
信号に基づいて選択的にジュール発熱させる作用、具体
的には、個別リード電極４及び共通リード電極５を介し
て発熱抵抗体３に印加される電力のオン・オフを制御す
る作用を為す。

【００２１】また前記駆動用ＩＣ６の下面に設けられた
複数個の出力電極６ａは、２つの群に分かれており、一
方の群の各出力電極６ａは前記個別リード電極４に接続
されている個別リード線４ａを介して、他方の群の各出
力電極６ａは駆動用ＩＣ６の上部に配した印刷配線板７
の配線導体７ａを介して個別リード電極４に接続されて
いる。

【００２２】前記駆動用ＩＣ６はその長辺が発熱抵抗体
３の配列と略平行に配置されており、その下面に形成さ
れている出力電極６ａは、図３に示す如く、２つの群
（グループＡ、Ｂ）に分れており、一方の群（グループ
Ａ）の出力電極６ａは発熱抵抗体３側の長辺ｍに沿って
配列し、他方の群（グループＢ）の出力電極６ｂは前記
長辺と略平行に配された他の長辺ｎに沿って配列してい
る。

【００２３】また一方、前記出力電極６ａに電気的に接
続される個別リード電極４も、図４に示す如く、１つ置
きに２つの群（グループＡ、Ｂ）に分かれており、一方
の群（グループＡ）の個別リード電極４は個別リード線
４ａを介して出力電極６ａに半田接合され、他方の群
（グループＢ）の個別リード電極４は、駆動用ＩＣ６の
上部に配置される印刷配線板７の配線導体７ａを介して
駆動用ＩＣ６の出力電極６ｂに接続されている。

【００２４】このように、駆動用ＩＣ６の複数個の出力
電極６ａ、６ｂを２つの群に分け、一方の群の各出力電
極６ａを個別リード線４ａを介して、他方の群の各出力
電極６ｂを駆動用ＩＣ６の上部に配した印刷配線板７の
配線導体７ａを介して各個別リード電極４ａに接続した
ことから、発熱抵抗体３を高密度に集積する場合であっ
ても、個別リード電極４に接続される個別リード線４ａ
の配列ピッチが極めて狭くなることはなく、全ての個別
リード電極４と駆動用ＩＣ６の出力電極６ａとを確実に
接続することができる。

【００２５】前記印刷配線板７は、銅等からなる配線導
体７ａをポリイミド樹脂等からなるベースフィルム７ｂ
とカバーフィルム７ｃとの間に介在させるとともに、該
フィルムの一部表面に配線導体７ａの両端を導出させた
構造を有しており、前記配線導体７ａの導出部を電気絶
縁性基板１上の個別リード電極４に異方性導電膜９を介
して当接することによって電気絶縁性基板１上の個別リ
ード電極４に電気的、機械的に接続される。

【００２６】また前記印刷配線板７はその表面にポリエ
チレン等のプラスチックからなる硬質材料１０を被着さ
せておけば、印刷配線板７が硬質材料１０によって補強
されるため感熱紙等が印刷配線板７に接触しても印刷配
線板７が変形することはなく、ヘッドカバーを不要とし
て駆動用ＩＣ６を印字時に印加される外力等から良好に
保護することができる。従って印刷配線板７の表面には
ポリエチレン等のプラスチックからなる硬質材料１０を
被着しておくことが好ましい。

【００２７】前記印刷配線板７と個別リード電極４との
接続は、電気絶縁性基板１上面の駆動用ＩＣ６が搭載さ
れた領域の両側に異方性導電膜９を載置するとともに、
さらにこの上に前述の印刷配線板７を該印刷配線板７の
配線導体７ａ導出部が当接するように位置合わせして載
置し、しかる後、これを１２０℃〜１５０℃の温度に加
熱することによって行われる。

【００２８】また前記駆動用ＩＣ６の出力電極６ａ、６
ｂと個別リード線４等との接続は、まず個別リード線４
ａ等に、半田バンプが設けられた駆動用ＩＣ６の出力電
極６ａが当接するようにして載置し、しかる後、これを
２００℃乃至２３０℃の温度に加熱した炉の中に入れ、
半田バンプを加熱溶融させることによって行われる。か
くして、本発明のサーマルヘッドは、駆動用ＩＣ６の駆
動に伴って個別リード線４及び共通リード線５間に印字
信号に基づいて所定の電力を印加し、発熱抵抗体３を選
択的にジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を感
熱紙等に伝導させ、感熱紙等に所定の印字画像を形成す
ることによってサーマルヘッドとして機能する。

【００２９】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドにおいては、駆
動用ＩＣの複数個の出力電極を２つの群に分け、一方の
群の各出力電極を電気絶縁性基板上に形成された個別リ
ード線を介して、他方の群の各出力電極を駆動用ＩＣの
上部に配した印刷配線板の配線導体を介して前記各個別
リード電極に接続したことから、発熱抵抗体を高密度に
集積する場合であっても、個別リード線の配列ピッチが
極めて狭くなることはなく、全ての個別リード電極と駆
動用ＩＣの出力電極とを確実に接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッドの一実施例を示す斜視
図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。

【図３】駆動用ＩＣ６の下面における電極の配置を示す
平面図である。

【図４】個別リード線の配線パターンを示す要部拡大図
である。

【図５】従来のサーマルヘッドの斜視図である。

【図６】駆動用ＩＣ２４の下面における電極の配置を示
す平面図である。

【符号の説明】

１・・・電気絶縁性基板 ２・・・蓄熱層 ３・・・発熱抵抗体 ４・・・個別リード電極 ４ａ・・・個別リード線 ５・・・共通リード電極 ６・・・駆動用ＩＣ ６ａ、６ｂ・・・出力電極 ７・・・印刷配線板 ７ａ・・・配線導体 ８・・・保護層 ９・・・異方性導電膜 １０・・・硬質材料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気絶縁性基板上に、多数の発熱抵抗体
   と、該発熱抵抗体に接続される複数個の個別リード電極
   と、該個別リード電極の各々に接続される複数個の出力
   電極を有し、前記発熱抵抗体を選択的に駆動させる駆動
   用ＩＣとを取着してなるサーマルヘッドにおいて、 前記駆動用ＩＣは、その複数個の出力電極が２つの群に
   分かれており、一方の群の各出力電極は電気絶縁性基板
   上に形成された個別リード線を介して、他方の群の各出
   力電極は駆動用ＩＣの上部に配した印刷配線板の配線導
   体を介して前記各個別リード電極に接続されていること
   を特徴とするサーマルヘッド。