JPS60110469A - 感熱記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ッドに関するものである。

２、従来技術 感熱記録ヘッド（以下、単にヘッドと略す。）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
インクフィルムを介して当接された状態で、記録用の電
気信号によって発熱部がドツト状に選択加熱され、これ
によっ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。

従来のヘッドでは一般に、基板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シ
、その（信号）電極に対し基板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。

例えば、第１１回画像電子学会予稿集（昭和５８年）の
「４．メタルペースハイブリッド基板を用いた低価格感
熱ヘッド」によれば、発熱部の両側にＩＣ部を夫々配し
、これらの発熱部とＩＣ部との接続を発熱部の抵抗体基
板とＩＣ部のプリント基板との間をワイヤボンディング
することによって行なう技術が示されている。しかしな
がらこれでは、上記のワイヤボンディングに際し、上記
抵抗体基板上の発熱部へ向かう信号電極配線と上記プリ
ント基板上のＩＣ部の出力配線との対応を正確にとらな
ければ、ワイヤによる接続ミスが生じ易い。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ィング時
の歩留りは、ボンディング位置のずれ等の要因から０．
９９８　（９９，１３％）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。

従って、ワイヤの本数が多くなるに伴なって歩留υが極
端に低下することが明らかであるから、上記したワイヤ
ボンディングによる接続は歩留如の低下によシ生産性が
悪くなシ、コスト高となってしまう。

一方、特開１＠５７−１０９６７４号公報にみられる如
く、発熱部の抵抗体基板の両側にガラスエポキシ基板を
配し、これらの各ガラスエポキシ基板と抵抗体基板との
間に架は渡したテープキャリア上にＩＣチップをマウン
トしたものが知られている。しかしこのヘッド構成にお
いては、テープ上にＩＣチップに関連する出力配線の他
にその制御用配線等の多数の配線を微細に設けなければ
ならず、ＩＣチップｍ≠半を個々のテープにマウントす
るためにマウント作業が面倒であり、その誤差も生じ易
い。

３、発明の目的 本発明の目的は、ＩＣ部の実装、配線のバターニングが
容易であり、かつ歩留り及び作業性良く組立て可能なヘ
ッドを提供するものである。

４、発明の構成 即ち、本発明は、発熱部と、この発熱部を作動させる集
積回路部（ＩＣ部）とを有する感熱記録ヘッドにおいて
、第１の基体（例えばセラミック抵抗体基板）上に前記
発熱部が配され、前記第１の基体とは分離された状態で
その両側に夫々設けられた第２の基体（例えば一対のガ
ラスエポキシ基板）上に前記集積回路部が夫々配され、
これらの各集積回路部と前記発熱部とが前記第１の基体
と前記第２の基体との間に架は渡されたフィルムキャリ
アテープを介して互いに電気的に接続されていることを
特徴とする感熱記録ヘッドに係るものである。

５、実施例 以下、本発明を実施例について詳細に説明する。

まず、第１図につき、本実施例によるヘッドの（３） 基本的構成を説明する。

このヘッド２０によれば、共通の基体（例えばアルミニ
ウム基板）１上に、発熱部２を設けた抵抗体基板（例え
ばアルミナ等のセラミックス板）３を中央部に有し、こ
の基板３の両側には、多数（例えば３２個ずつ）のＩＣ
チップ４ａ、４ｂ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ックス板）５ｍ及び５ｂが上記
基板３に対し一定の間隙６ｇ、６ｂを置いて対向して固
定されている。各ＩＣチップ４ｇ、４ｂと発熱部２との
電気的接続は、上記間隙６ａ、６ｂ上にてプリント基板
５＆、５ｂと抵抗体基板３との間に架は渡されたフィル
ムキャリアテープ７ａ、７ｂによって行われている。

この接続方式を第２図〜第３図で詳述する。

発熱部２は、抵抗体基板３上に被着された発熱体（例え
ば窒化タンタル）層８上に交互に形成されている例えば
アルミニウム製の三角形−状の共通電極９ａ、９ｂと、
同発熱体層８上において共通電極９ａ、９ｂに対向して
多数本配列せしめられ（４） ている例えばアルミニウム製の信号電極１０ａ１１０ｂ
との各対向部分１１ａ、ｌｌｂによって形成されている
。これらの各対向部分は、発熱部２が一直線状に位置す
るように配されている。一方、ＩＣチップは一定個数毎
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５ａ。

５ｂ上にマウントされ、これらプリント基板上に所定パ
ターンに設けられた例えばアルミニウム製の配線１２ａ
、１２ｂに対し、Ａｕ又はＡＩ等のワイヤ１３ａ、１３
ｂによってワイヤボンディングされている。なお、上記
の各配線パターンは簡略図示され、一部は図示省略され
ている。

フィルムキャリアテープ７ａ、７ｂは、例えばボリイ建
ド基板１４ａ、１４ｂ上に、上記信号電極１０ａ、１０
ｂ及び配線１２ａ、１２ｂに対応した本数（例えば３２
本ずつ）の例えば銅箔製のリード１５ｍ、１５ｂが接着
されたものからなっている。これらのリード１５ａ、１
５ｂと信号電極１０ａ、１０ｂ及び配線１２ａ、１２ｂ
との接続はいわゆるビームリード方式で行ってよく、す
−ド１５ａ、１５ｂ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うことかで′とる。

また、各共通電極９ａ、９ｂは夫々、テープ７ａ。

７ｂの裏面に設けられた共通の配線２１ｇ、２１ｂにビ
ームリード方式で接続され、ヘッド長方向に取出されて
いる。

第４図は、上記した構成の本実施例によるヘッドの等価
回路図を示す。図中、各ＩＣチップ４＆、４ｂは夫々２
つずつに分けられた形で示され、同一チップには同一数
字を０内に記しである。

なお、上記した各電極又は配線の形成、ＩＣチップのマ
ウント及びワイヤボンディングは、公知の半導体装技術
によって行えるので、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、８１０２膜及び酸化タンタル膜（耐摩耗被膜）
が順次被着される。また、発熱体層８は発熱部２に沿っ
て局部的若しくは帯状に設けてもよい。

上記の如くに構成されたヘッドは、次に示すように従来
のヘッ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、発熱部２の両側にＩＣチップ４ａ、４ｂを夫々配
列せしめているために、全ＩＣチップを発熱部の片側の
みに配列した場合に比べて、各ＩＣチップ４ａ、４ｂの
マウントを余裕を以って行うことができ、作業が容易と
なる。しかも、全ＩＣチップの個数を同じとした場合、
ＩＣチップ４ａ、４ｂに関連した各配線の占める領域に
も余裕ができ、そのバターニングが容易となシ、配線幅
も大きくできる（信号のロス又は電力消費が少なくなる
）。　或いは、従来と同じ配線幅のときには、配線本数
を増やすことができ、この分信号電極数も増やし、解像
度を高めることも可能である。

配線幅を広くとれるので、比抵抗の大きい配線材料が使
用でき、その種類の選択範囲が広がる。

また、極めて重要なことは、発熱部２とＩＣチップ４ａ
、４ｂとの電気的接続を上記したフィルムキャリアテー
プ７ａ、７ｂで行っていることである。　即ち、従来の
如きワイヤボンディングとは根本的に異なって、フィル
ムキャリアテープ７（７） ａ、７ｂは、予め各配線１０ｍ、１０ｂ及び１２ｍ、１
２ｂに夫々正確に対応した線幅及びピッチでリード１５
ａ、１５ｂ　（更には共通電極９ｍ。

９ｂに対応した配線２１ａ、２１ｂ　）をバターニング
しておき、その後に内基板３と５＆、５ｂとの間に位置
決めしながら接着するだけでよい。従りて、予め対応関
係を決めておきさえすれば、両配線１０ａ−１２ａ間、
１０ｂ−１２ｂ間及び９ａ−２１ｍ間、９ｂ−２１ｂ間
は精度良く、しかもテープ７ａ、７ｂの分だけ同時に接
続することができ、ワイヤボンディングよシもはるかに
歩留り、作業性が向上する。しかも、フィルムキャリア
テープ上にＩＣチップをマウントするのではなく、ＩＣ
チップは別のプリント基板５ｍ、５ｂ上に夫々マウント
し、テープ７ｍ、７ｂには単にリード１５ａ、１５ｂ及
び配線２１ｍ、２１ｂを形成するだけでよいから、ＩＣ
チップに関連した配線をずっと余裕を以りて施すことが
でき、かつテープ７＆、７ｂ上の配線も容易となシ、そ
の配線幅も大きくできる。

（８） なお、発熱部２と共にＩＣチップｔａ、４ｂを共通の支
持体である基体１上に設けているので、ヘッド構成が著
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チップのマウント及び配線への
ワイヤボンディングで実装されるが、作動時にＩＣチッ
プから発生する熱は下地の基板５ａ、５ｂ（更には１）
を通して放散されるから、ＩＣの熱破壊を効果的に防止
できる。　また、プリント基板５ａ、５ｂは発熱部２側
の抵抗体基板３に対し上記間隙６ａ、６ｂ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。

また、ＩＣチップ４ａ、４ｂをマウントするプリント基
板５ａ、５ｂは、第１図に示した如く、ＩＣチップの一
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チップのワイヤボンディングとの関連で顕
著な効果がある。

既述した如く、ワイヤボンディングの歩留りは、ワイヤ
本数（ｎ）に応じ（０，９９８）　で表わされるので、
仮に、上記とは異なって１枚のみのプリント基板−ヒに
多数のＩＣチップをマウントしたとき、例えばワイヤの
総本数を１５００本とすれば歩留は（０，９９８）＋５
”中０．０４９６となることがある。

これに対し、本実施例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チップディングの歩
留は各プリント基板について夫々（０，９９８）”’＝
：＝　０．６０６２となる。　従って、本実施例のよう
にプリント基板を複数（例えば６枚）に分けることによ
って、歩留が大幅に向上することになる。

ＩＣチップ４ａ、４ｂは各プリント基板５ａ。

５ｂ毎にマウントされ、ワイヤボンディングされた後に
、各プリント基板５ａ、５ｂが基体１上に接着等で固定
されるが、この際、基体１には必ずと言ってよい程反り
があり、その表面は全体として平担ではない。　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、本実施例によれば、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１０
表面性の影響を緩和し、個々のプリント基板５ａ、５ｂ
の基体１に対する密着性は良くなシ、接着強度が向上す
る。　加えて、各プリント基板５ａ、５ｂ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
ィルムキャリアテープ７ａ、７ｂ上の各リード１５＆、
１５ｂに対し各配線１２ａ、１２ｂが可能な限シ正確に
対応するように各プリント基板５ａ、５ｂ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。

第５図〜第７図は、本発明の他の実施例を示すものであ
る。

この例では、第２図の例に比べてフィルムキャリアテー
プ７＆、７ｂ上の各リード１５ａ、１５ｂを２倍程度の
広いンツチで設け、各リード間には共通の配線２１ａ、
２１ｂから導びかれた各基（１１） 通電極端子２１ａ、２１ｂをリード１５ａ、１５ｂと同
一ピッチでテープ７の裏面に設けている。

この場合、各リード１５ａ、１５ｂと信号配線１０ａ、
１０ｂとの間、各端子２１１′、２１ｂ′と電極配線９
＆、９ｂとの間は夫々、ビームリード方式で接続されて
おシ、各配線１０ａは各配線９ｂに、各配線１０ｂは各
配線９ａに夫々対向し、−列状の発熱部２が形成される
ように配置されている。　また、各電極端子２１　ａ’
　、２１　ｂ’には夫々配線２１ａ、２１ｂにより電圧
ＶＮを印加するが、ＩＣチップ当多発熱部に流す電流は
に程度ア済むことに表る。　これは第７図で示した等価
回路図から理解されるであろう（但、第７図では理解容
易のために各配線の本数は少なくして示している）。

第５図〜第７図の例によれば、各テープ７ｍ。

７ｂ上に設けるリード１５ａ１１５ｂｓ及び信号配線１
２ａ、１２ｂのピッチを広くできるため、それだけ各リ
ード及び配線の幅を大きくシ、電流を多く流すことが可
能である。

（１２） 次に、上述した各実施例によるヘッド、例えば第１図〜
第４図に示したヘッドを使用した感熱記録方法及びその
装置を説明する。

第８図の例によれば、第１図〜第４図に示したヘッド２
０をインクフィルム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内に感熱記録のだめの各種装置が組込まれている
。

被記録紙３３は、例えばカセット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
ィルム４１は、供給ロール４２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４５から巻取りローラー４６に巻取られる
。　なお、インクフィルム４１は、例えば供給ロール４
２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。

インクフィルム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な塗布したインクフ
ィルム４１を検出するだめの７オトセンサ（例えば赤外
光センナ）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７オトセ
ンサ（例えば赤外光センナ）４９が配されている。

熱転写部３６には、上述したヘッド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及びインクフィルム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Ｂａ、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８寸ぺ寺モ妻は、第
９図に拡大図示する如くにプラテン四−２−２４とヘッ
ド２０との間に被記録紙３３とインクフィルム４１とを
発熱部２の位置で挾着して記録を行う（即ち、インクフ
ィルム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、上述した如きヘッド構成に基いて発熱部２
を図中のヘッド中央部に設ける。

第１０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、ヘッド２０とプラテンローラー
５４との間で挾着されてヘッド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
思想に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
、電気的接続方式等社種々変更してよい。

上記のプリント基板はヘッド全長に匡って１枚の本発明
は上述した如く、発熱部側の第１の基体とＩＣ部側の第
２の基体との間に架は渡されたフィルムキャリアテープ
を介して発熱部とＩＣ部とを接続しているので、第２の
基体が第１の基体の両側に配されることによるＩＣ部の
実装容易化か（１５） 配線のバターニングの容易化が図れる効果に加えて、フ
ィルムキャリアテープにより電気的接続を容易かつ精度
良く行なえ、しかもテープ上の配線も余裕を以りて行な
える。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は感
熱記録ヘッドの一部分の概略斜視図、第２図は第１図の
拡大平面図、 第３図は第２図のＸ−Ｘ線拡大断面図、第４図はヘッド
の等価回路図、 第５図、第６図は他の二側の感熱記録ヘッドの第２図と
同様の平面図、 第７図は第６図の例の等価回路図、 第８図は感熱転写記録装置全体の概略断面図、第９図は
第８図の要部拡大図、 第１０図は感熱紙を用いる感熱記録装置全体の概略断面
図 である。 なお、図面に示された符号において、 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
基体（１６） ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
発熱部３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・抵抗体基板４ａ、　４ｂ・・・・・・・・・・・
・ＩＣチップ５ａ、５ｂ・・・・・・・・・・・・プリ
ント基板７ａ、７ｂ・・・・・・・・・・・・フィルム
キャリアテープ８・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・発熱体層９ａ、９ｂ・・・・・・・・・
・・・共通電極ＩＱａ、１０ｂ・・・・・・信号電極配
線１２ｇ、１２ｂ・・・・・・配線 １３ａ、１３ｂ・・・・・・ワイヤ １５ｍ、　１５ｂ・・・・・・リード ２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・感熱
記録ヘッド２４．５４・・・・・・・・・・・・プラテ
ン３３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・被
記録紙ｓｏ’−・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・記録パターン５１・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・感熱紙である。 代理人弁理士逢坂　宏（他１名） 第８図 １９ ／ 第９図 特開昭ＧＯ−１１０４６９（８） 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発熱部と、この発熱部を作動させる集積回路部とを
   有する感熱記録ヘッドにおいて、第１の基体上に前記発
   熱部が配され、前記第１の基体とは分離された状態でそ
   の両側に夫々設けられた第２の基体上に前記集積回路部
   が夫々配され、これらの各集積回路部と前記発熱部とが
   前記第１の基体と前記第２の基体との間に架は渡された
   フィルムキャリアテープを介して互いに電気的に接続さ
   れていることを特徴とする感熱記録ヘッド。