JPS60135270A - 感熱記録ヘツド - 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】 ■、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苦しくは
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トッド状に選択加熱され、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り
、その（信号）電極に対し集積回路（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。

こうしたヘッドとしては、例えば特開昭５７−８１７７
号−５７−８１７８号、５７−８１７９号、５７−８１
８０号、５７−４３８８３号、５７−４３８８４号、５
７−１０７８６６号、５７−１０７８６７号、５７−１
０７８６８号等各公報に開示されたものがある。

従来のヘッド、例えば特開昭５７−１７４２７７号公報
に記載のダイレクトドライブ方式のヘッドでは、第１図
に示す如き回路構成のＩＣチノグ４が使用されている。

　ここで、Ｓｉｎは記録信号、ＣＬＫはクロックパルス
、ＳＴＢはストローブ信号、ＥＮＢはイネーブル信号、
ＶＤＤは電源電圧、Ｐ。

は接地レベルを示す。　シフトレジスタＳＲに入れたＳ
ｉｎをＣＬＫによってラッチ回路ＬＴに送リ、ＳＴＢで
ラッチ回路ＬＴＫ一旦メモリしておき、ゲートＧＫ選択
入力されるＥＮＢによって駆動トランジスタＴｒをオン
させ、ラッチ回路ＬＴから記録信号なＴｒを介して発熱
部への出力配線１２へ供給する。

こうしたＩＣチップ４と周囲の配線とは、第２図に示す
如くに接続される。　図中の２はライン状に配列された
発熱部（ドツト）、９は共通の接地電極である。　上記
したＩＣ制御用の信号又は電源電圧は、実質的に平行な
配線１２′によってＩＣチップ４に供給されるが、各配
線１２′とＩＣチップ４とを結ぶ接続配線１２′が配線
１２′と交差する箇所では必ず多層配線構造となってい
る。

なお、図示省略したが、ＩＣチップ４の各ポンディング
パッドと配線１２′の端子との間はワイヤボンディング
で接続されている。　第２図の接続方式では、上記の多
層配線構造に必要な眉間絶縁膜とスルーホールを形成す
る必要があるため、工程数が増えて、コストアップとな
り、歩留も低下する。　また、特にスルーホール部分で
の絶縁膜の絶縁破壊によるショート（短絡）が生じて信
頼性が低下し、かつ上下両配線の接続箇所がいわゆるド
ツグボーン形状によって面積をとるために集積度も低下
するという欠点がある。

３、　発明の目的 本発明の目的は、多層配線を回避しミ歩留及び信頼性を
高めることのできる感熱記録ヘッドを提供することにあ
る。

生　発明の構成 即ち、本発明は、発熱部と、この発熱部を駆動する集積
回路部とを有する感熱記録ヘッドにおいて、前記発熱部
が前記集積回路部に接続された信号電極配線とこれに対
向した共通電極との対向域（形成され、前記共通電極側
からも前記発熱部が駆動制御されるよ’１ｍ構成したこ
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。

第３図は、本発明によるヘッドの基本的回路構成の一例
を示すものである。

この例によれば一第２図に比べて、各発熱部（ドツト）
をＩＣチップ１個毎にブロック別Ｋまとめ、その各共通
電極９をブロック制御用トランジスタＴｒ′のエミッタ
に接続し、かつこのトランジスタのベースをイネーブル
信号配線ＥＮＨに、そのコレクタを電源配線ＶＤＨに夫
々接続している。

そして、各共通電極９−９間から各発熱部２−２間の領
域を通してＩＣチップ４に電源電圧を供給する電源配線
ＶＤＤが延ばされている。　なお、各発熱部を形成する
配線は３本／　ｌ１１ｍで等ピッチで形成されているの
で、これら配線間に上記配線ＶＤＤを容易に設けること
ができる。　一方−ＩＣチップ４には、第２図とは異な
り、Ｓｉｎ、５ｏｔｉｔ、　ＣＬＫの各端子のみ（第２
図では５ｉｎ−５ｏｕｔ、ＥＮＢ、　５ＴＢ−ＣＬＫ％
ＶＤＩＸ７）６個の端子が必要である）が設けられてい
る。　しかも本例では、ＩＣチップ４内には、上述した
と同様のトランジスタ列ＴｒとシフトレジスタＳＲとが
設けられているが、ラッチ回路及びＢＮＢ％　８ＴＢの
各ラインは設げられていない。

このように、第３図の例によれば、発熱部２をＩＣチッ
プ４によって駆動制御すると共Ｋ、共通電極９側からも
ブロック制御しているために−ＩＣチップ４０制御配線
のうちＥＮＢ及びＳＴＢ、更にはＶＤＤが不要となり、
この分制御配線１２′の本数を減らし−かつ第２図の如
き多層配線が不要となる。　これによって、製造上の歩
留が向上し、配線接続の信頼性も向上する。　また、上
記の構成によって、共通電極９側ではＳＴＢ供給ライン
は不要となる。

第４図は、第３図の例とは異なって発熱部２の共通電極
９を１本とし、これを制御トランジスタＴｒ’で駆動制
御する一方〜ＩＣチップ４０制御配線１２′としてはＶ
ＤＤを追加しているのみである。

このように構成しても、発熱部２を所定の駆動条件で作
動させることができる。

次Ｋ、上述の例、例えば第３図に示したヘッドの具体的
構成を第５図〜第７図について説明する。

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を設けた抵抗体板（例えば
アルミナ等のセラミックス板）３と、多数（例えば６４
個）のＩＣチップ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ックス板）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チップ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との間に架は渡されたフィルムキャ
リアテープ７によって行なわれている。

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と一同発熱体層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
によって形成されている。　一方、ＩＣチップ４は一定
個数毎Ｋ、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ＡＡＩ　等のワイヤ１７に
よってワイヤボンディングされている。　ＩＣチップ４
とその制御配線１２′との間もワイヤ１７′でボンディ
ングされている。　なお、上記の各配線パターンは簡略
図示されている。

フィルムキャリアテープ７は、例えばポリイミド基板１
４上に、上記信号電極１０及び配線１２に対一応した本
数（例えば６４本）の例えば銅箔製のり−ド１５が接着
されたものからなっている。

これらのリード１５と信号電極１０との接続はいわゆる
ビームリード方式で行なってよく、リード１５０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。　リード１５と出力配線１２どの間
はワイヤ１３でワイヤボンディングされるか、或いは上
記のビームリード方式で接続されてもよい。　また、発
熱部２の共通電極９は、抵抗体板３上にマウントされた
トランジスタＴｒ’のエミッタ用バッドにワイヤ１６で
接続され、トランジスタＴｒ’のコレクタ及びベースは
夫々ワイヤ２２でｖｎｍ、ＥＮＢ用の各ノ（ラド１８．
１９に接続されている。　ＶＤＤはパッド２１を介して
ＩＣチップ４に供給され７る。

なお、上記した各電極又は配線等の形成、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
術忙よって行なえるので、それらの詳細な説明は省略す
る。　また、図示省略したが、第７図において発熱体層
８上には更Ｋ。

ＳｌＯ□膜及び酸化タンタル膜（耐摩耗被膜）が順次被
着され、発熱体層８下にはＳｔＯ，等の熱保持層が設げ
られる。

このヘッド２０によれば、発熱部２と共ＫＩＣチップ４
を共通の支持体である基体１上に設げているので、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４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４から発生する熱は下地の基板５（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と抵抗体板３とが上記のように分離して
設（することの他の利点としては、そのように構成する
ことＫよって抵抗体板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
えばスパッタ法で形成する際に抵抗体板３をスパッタ装
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チップ４をマウントするプリント基板５は、
第５図及び第６図に示した如く、ＩＣチップの一定個数
毎に別々に設げ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。　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（９９，８％）であると
され−ワイヤ数（、）に応じて（０，９９８）”になる
ものとされている。　仮に、上記とは異なって１枚のみ
のプリン卜基板上に多数のＩＣチップをマウントしたと
き、例えばワイヤの総本数を３０００本とすれば歩留は
（０，９９８）””　＝：Ｏ，００２５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チップ数（従
ってワイヤ本数）を減らせるから、各プリント基板５上
のＩＣチップ数に対応したワイヤ本数を各プリント基板
毎に例えば５００本にでき、このためにワイヤボンディ
ングの歩留は各プリント基板えついて夫々（０，９９８
）５０’中０．３６７５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）Ｋ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４は各プリント基板５毎にマウントされ、ワ
イヤボンディングされた後Ｋ、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。　しかし一本実施例によれば、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１の表面性の影響を緩和し、個々のプリ
ント基板５０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
フィルムキャリアテープ７上の各リードＩＩＣ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Ｋ、本実施例によれば、上記の如くに位置調整された
プリント基板５上に各配線１２と、発熱部２側の信号電
極配線１０との間が、上記したフィルムキャリアテープ
７のリード１５によってビームリード方式で電気的（及
び機械的）に接続されへかつこの場合ＫＩＣチップ４の
複数個（図面では例えば２個）Ｋ対し１枚のテープ７が
使用されている。　１個のＩＣチップ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
ップ当り１枚のテープ７を使用すれば、ヘッド全体とし
てのフィルムキャ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
フィルムキャリアテープ７は夫々、ＩＣチップ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
Ｃｎリード１５のみを所定パターン忙設けるだけでよく
、そのパターンは簡略化できる。　しかも、ＩＣチップ
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チップの実装密度を高めることができ
、チーグア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。

の装置を説明する。

第８図の例によれば、ヘッド２０をインクフィルムＡ１
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３９において一ケース５３内に感熱記録のた
めの各種装置が組込まれて（・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
−４４０手前位置に熱溶融性インクを塗布したインクフ
ィルム４１を検出するための７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の手前位置にフォトセ
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３
３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１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３９において、注目すべきことは
、第９図に拡大図示する如くにプラテンローラー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なう（即ち、イ
ンクフィルム４１上の熱溶融性インク５Ｏ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）除に、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をヘッド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、従来のヘッドのように１発熱部がヘッドの
中間位［Ｋある場合には、発熱部とヘッド端部との間に
は本実施例のヘッ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、使用者にとって扱いすらいという問題が生じる
。

第１０図には、感熱紙を用いる感熱記録装置５９を示し
、これＫ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、配線の配置や形状、層構成
、材料、電気的接続方式等は種々変更してよい。　上述
のプリント基板はヘッド全長に亘って１枚のみ使用して
よいし、また発熱部とＩＣとは単一の基体に対し直接設
けることもできる。

また、上述したトランジスタＴｒ’及びそれへの配線Ｖ
ＤＤ、ＶＤＨ−ＥＮＢ等は抵抗体板３に対して外付けし
てもよい。

６、発明の作用効果 本発明は上述の如く、発熱部をＩＣ部だけでなく共通篭
側からも制御しているので、ＩＣ部の制御配線を減らし
かつ多層配線が不要となり、歩留、信頼性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第２図は従来例を示すものであって、第１図は
感熱記録ヘッドに用いられるＩＣ部の回路図、 第２図は同ＩＣチップ及びその配線を示す等価回路図 である。 Ｍ３図〜第１０図は本発明の実施例を示すものであって
、 第３図、第４図は感熱記録ヘッドの二側の各等価回路図
、 第５図は感熱記録ヘッドの一部分の概略斜視図、第６図
は第５図の拡大平面図− 第７図は第６図のＸ−Ｘ線拡大断面図、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２・・・・
・・・−・・−・・−・・・・・・・発熱部３・−・−
・・−・・・・・・・・・・抵抗体板４・・・・・・・
・・・・・・・・・・・ＩＣチップ５・・・・・・・・
・・・・・・・・・・プリント基板７・−・・・・・・
・・・・・・−・・・　フィルムキャリアテープ８・・
・・・・・・・・・・・・・・・・発熱体層９・・・・
・・・−・−・・・・・・−・接地電極１０・・・・・
・・−・・・・・・・・・・信号電極１２．１２′・−
・・・・配線 １３．１Ｌ１７．１７’−２２・・−・−ワイヤ１５・
−・・・−−−−・−・・・・・−・　リード１８．１
９．２１・−・・・・パッド ２０・−・・−・・・・・・・・・・感熱記録ヘッドＴ
ｒ’、Ｔｒ’・・・制御トランジスタＶＤＤ＋ＶＤＢ・
・電源 ＢＮＢ・・・・・・・・・・−・イネーブル信号Ｓｉｎ
・・・・・・−・・・・・入力信号Ｓ　ｏｕｔ・・・・
・・・・・・・・出力信号ＣＬＫ・−・・・・・・・・
−・クロックパルスである。 代理人　弁理士　逢坂　宏（他１名） 第１０ 第２０ デ 第３０ に 第５０ ２Ｑ 第６日 第７図 ０ 第８０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発熱部と、この発熱部を駆動する集積回路部とを有
   する感熱記録ヘッドにおいて、前記発熱部が前記集積回
   路部に接続された信号電極配線とこれに対向した共通電
   極との対向域忙形成され、前記共通電極側からも前記発
   熱部が駆動制御されるよ５釦構成したことを特徴とする
   感熱記録ヘッド。