JPS6013830B2

JPS6013830B2 - 感熱記録ヘッド

Info

Publication number: JPS6013830B2
Application number: JP4882180A
Authority: JP
Inventors: 謙一久米本
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1980-04-14
Filing date: 1980-04-14
Publication date: 1985-04-09
Also published as: JPS56144173A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は感熱紙にドット状の文字、画像等を記録する感
熱記録へッド‘こ係り、特にリード端末処理が容易で接
続ミスを少なくすることができる感熱記録へッド‘こ関
する。

感Ｖ熱記録ヘッドを用いた感熱式プリンタはインクジェ
ット式プリンタとならんで／ンィンパクトプリンタの代
表的なもので、騒音が少なく、しかも機構が簡単で信頼
性が高く、装置が小型、軽量となる利点を有している。

かかる感熱式プリンタにおける感熱記録ヘッドには抵抗
体よりなるドット状の複数の発熱部と、該発熱部に接続
された複数の導体部とが形成されており、所定の発熱部
を発熱させることにより特殊処理が施された用紙（感熱
蜂氏）の表面を変色させて所望のドット文字等を記録す
る。第１図は従来の感Ｖ熱記録ヘッドの説明図で、第１
図ａはモノリシック形式の感熱記録ヘッドの外観図、第
１図ｂは印字部の一部断面図、第１図ｃは印字部の回路
構成図である。

第１図ａ中、１はセラミック基板、２はセラミック基板
１上にフオトヱツチングにより形成された導体部、３は
３３箇（横５×縦７）のドット状の発熱部を有する印字
部である。

又、第１図ｂ中、１１はシリコン層、１２は拡散抵抗、
１３は酸化物層１４は絶縁層、１５は接着剤、１６は耐
摩耗層である。各ドット状の発熱部３ａはドット状のシ
リコン層１１及び該シリコン層に拡散されてなる熱発生
用の拡散抵抗１２、及び電源供給用リード２ａ、アース
用リード２ｂ、ドライバ駆動用ＩＪード２ｃ及びドライ
バ２ｄ（第１図ｃ）により構成されている。そして発熱
部３ａの表面は炭化ケイ素等の耐摩耗層１６で覆われて
おり、各ドット状の発熱部３ａ間には他の発熱部３ａへ
の熱の伝達を防止する溝１７が設けられている。さて、
印字部３の駆動回路は第１図ｃの如く、構成されており
、ドライバ駆動用リード２ｃに選択的に信号を入力する
ことによって所定のドット状の発熱部３ａが発熱され、
感熱紙にドット文字等が記録される。尚、第１図は発熱
部３ａを５×７のマトリックス状に配列形成した場合で
あるが１×７のように縦方向にのみ１列に形成した感熱
記録ヘッドもある。ところで、かかる従来のモノリシッ
ク方式の感熱記録ヘッドは厚膜、薄膜半導体技術により
製造されているため構造及び製造工程が複雑となり、し
かも製造設備として複雑、高価な設備が必要で非常にコ
スト高となる欠点があった。

そこで本発明者等は上記従来の欠点を解決するために既
に、非導電性ベースに連続した抵抗線を所定ピッチ間隔
で巻廻し、該抵抗線のうち少なくとも前端の発熱部を構
成する箇所を除いた部分に良導体の被膜層を被着すると
共に、抵抗線の後端部を除去して複数の発熱部と導体部
とを有してなる新規な感熱記録ヘッドを提案している。

第２図は係る既提案の感熱記録ヘッドの斜視図、第３図
は同断面図である。図中、１０１は略１行分の記録幅を
有するガラス板等の絶縁基板で、その先端１０１ａはＶ
字状乃至Ｕ字状に加工されている。

１０２は後述する各感熱部に接続され、該感熱部に電流
を供給する複数の導体部であり、絶縁基板１０１の表裏
面に形成されており、Ｎｉ−Ｃｒ線、カーマロィ線或は
タングステン線等の抵抗線１０２ａと、メッキ層１０２
ｂ（第３図）を有している。

この導体部１０２は、絶縁基板１０１にたとえば直径２
５一ｍの抵抗線１０２ａを所定ピッチで巻廻し、ついで
談抵抗線１０２ａに電気導電性に優れたＡｇ，Ｃｕ，Ａ
ｕ・・・・・・等の金属をメッキしてメッキ層１０２ｂ
を被着し、しかる後抵抗線１０２ａを接着剤で絶秦該基
板１０１に固着し、後端側の抵抗線１０２ａの一部を除
去することにより形成される。尚、抵抗線１０２ａの先
端は極端に細く形成されている。１０３は複数のドット
状の感熱部で、絶縁基板１０１の先端１０１ａの直線的
に整列されて形成されている。

各感熱部１０３は、抵抗線１０２ａに彼着されたメッキ
層１０２ｂのうち先端部抵抗線に被着されたメッキ層を
選択エッチングにより除去し、その上を後述する耐摩耗
層で覆うことにより形成される。尚、感熱式プリンタで
は連続した複数個の、たとえば５個の感熱部１０３によ
り１文字が形成される。１０４は耐熱、耐摩耗性に富む
ガラス等の耐摩耗層で、絶縁基板１０１の先端１０１ａ
に彼着される。

従って各感熱部１０３はこの耐摩耗層１０４により覆わ
れる。１０５は矢印Ａ方向に所定速度で送られる感熱紙
であり、耐摩耗層１０４とは常時接触しており、この耐
摩耗層１０４を介して感熱部１０３から熱が印加される
。

１０６はヘッド保護用のパッケージである。

次に、かかる既提案の感熱記録ヘッドの製造方法につい
て説明する。

第４図は既提案の感熱記録ヘッドの製造方法を説明する
製造工程図である。

尚図中、第２図乃至第３図と同一部分には同一符号を付
しその詳細な説明は省略する。まず、先端１０１ａが略
Ｖ字状に加工されたガラス板等の絶縁基板１０１を用意
する。

そして、この絶縁基板１０１にニッケルークロム或はタ
ングステン等より成る直径２５仏ｍ程度の抵抗線１０２
ａを一定のピッチで巻き廻す（第４図ａ）。このピッチ
は印字すべき文字のドット密度により決定され、８本／
側の場合には１２５りｍピッチで、１０本／肌の場合に
は１００仏ｍピッチで絶縁基板１０１‘こ巻き廻される
。次に、抵抗線１０２ａを巻き廻わしてなる前記絶縁基
板１０１の前端部を、リン酸等を主液とする電解研摩液
あるいは塩酸、硝酸等の浸潰し化学エッチングを行ない
、該前端部の抵抗線１０２ａの線径を極端に細くしてそ
の抵抗値を大きくする（第４図ｂ）。

ついて、低抗線１０２ａにＣｕ，Ａｕ，Ａま等の導電性
に優れた金属のメッキ層１０２ｂを（第３図）をメッキ
処理により被着する（第４図ｃ）。

上記〆ッキ層１０２ｂの被着後、発熱部１０３及び外部
接続導体部１０２ｃとなる部分を除いた絶縁基板１０１
上に接着剤１０７を塗布し、抵抗線１０２を絶縁基板１
０１に固定する（第４図ｄ）。尚、接着剤としては以後
の工程を考慮するとシリコン樹脂等の耐薬品性に富んだ
ものが好適である。しかる後、先端部抵抗線に被着され
たメッキ層を選択エッチングし、抵抗線１０２ａを露出
させ夕る（第４図ｅ）。これにより、先端１０１ａにお
いてのみ導電性のメッキ層が除去され、しかも該先端に
おいて抵抗線１０２ａの綾径が極端に細くなっているか
ら、抵抗値が他の部分に比らべ極端に大きくなり、先端
で集中的に発熱させることがＺできる。即ち、先端１０
１ａにおいて露出する抵抗線１０２が発熱部１０３を形
成する。ついで、絶黍毅基板１０１の後端側の抵抗線１
０２を切断等により除去する（第４図ｆ）。

これにより、導体部１０２と発熱部１０３とからなる多
Ｚ数の素子が絶縁基板１０１上に形成されたことになる
。次に、耐摩耗層１０４を絶縁基板１０１の先端１０１
ａに各発熱部１０３を覆うように一様に被着し（第４図
ｇ）、最後にパッケージ１０６，１０６を絶縁基板１０
１の表裏に装着すれば感熱記録ヘッドが完成する（第４
図ｈ）。

さて、かかる感熱記録ヘッドによれば以下のようにドッ
ト文字が感熱紙１０５に記録することができる。

尚、横５×縦７のドットマトリックスを用いても文字を
形成するものとする。

まず、１行に記録すべき全文字のドットパターンに応じ
て図示しないドライバにより所定の発熱部１０３を発熱
させる。

これにより、第１ドット行の記録が行われる。ついで、
感熱紙（第２図、第３図）１０５を矢印Ａ方向に１ドッ
トピッチ送り、同様に所定の発熱部１０３を発熱させれ
ば第２ドット行の記録が行われる。以後、第７ドット行
迄、同様に感熱紙１０５の送りと所定の発熱部１０３の
発熱を繰返えせば１行に記録すべき全文字のドットパタ
ーンが感熱紙１０５上に記録されることになる。ところ
で、かかる感熱記録ヘッドの駆動回路としては第１図ｃ
のように各発熱部に対応して１個の、たとえばＮＰＮト
ランジスタよりなるドライバを設け、各感熱部の一方端
とドライバのコレクタを直列に接続すると共に、発熱部
の他方端を電源に、ドライバのェミツタをアースにそれ
ぞれ倭続し、印字すべき文字パターンに応じて所定のド
ライバのベースに信号を印加するように構成することが
考えられる。

しかしながら、このような駆動回路を上述の既提案の感
Ｖ熱記録ヘッドに適用するとりード端末処理に精度が必
要となると共に、接続ミスが発生しやすく、又ドット密
度を上げることが困難となる問題点を生じる。

従って、本発明は発熱部の２倍のピッチでリード端末処
理ができ、接続が容易で、・しかもリードピッチにバラ
ッキがあっても接続ミスがない高密度化に容易に対処で
きる感熱記録ヘッドを提供することを目的とする。

以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

第５図は本発明の感熱記録ヘッドに適用できる駆動回路
図である。図中、２０１は第２図、第３図に示す既提案
の感熱記録へッド‘こ相当し、発熱部Ｒ（ｉ）（ｉ＝１
，２，……２ｈ）と、各発熱部Ｒ（ｉ）（ｉ＝１，２，
・・・・・・ａｈ）の一方端に接続された第１の導体Ｃ
（ｉ）（ｉ＝１，２，・・・・・・２ｈ）と、各発熱部
Ｒ（ｉ）の他方端に接続された第２の導体Ｃ′（ｉ）（
ｉ＝１，２，……２ｈ）とを有している。

２０２はドライバで多数のＮＰＮトランジスタＴｒ（Ａ
，），Ｔｒ（Ａ２）・・・・・・Ｔｒ（Ａｍ），Ｔｒく
ＢＩ），Ｔｒ（＆）……Ｔｒ（Ｂｍ十・）、電源Ｖｃｃ
等を有し、各ＮＰＮトランジスタＴｒ（Ａｉ）（ｉ＝１
，２，……ｍ）のコレクタ端子は電源線ＰＬに接続され
、ェミッタ端子は後述する０第１のケーブルに接続され
、又各ＮＰＮトランジスタＴｒ（Ｂｉ）（ｉニ１，２，
……仙，）の工ミツタ端子はアースに接続され、コレク
タ端子は後述する第２のケーブルに接続されている。

２０３は第１のケーブル群で、複数のケーブルＡ（ｉ）
（ｉ＝夕１，２，・・・・・・ｍ）を有し、ケーブルＡ
（ｉ）の一方端はＮＰＮトランジスタＴｒ（Ａｊ）のェ
ミツ夕端子に接続され、他方端は２本の第１導体Ｃ（２
−１），Ｃ（２）に接続されている。

尚、発熱部Ｒｔｉ）の総数が奇数の場合には最後のケー
ブルＡｍに０は１本の第１導体Ｃ（２ｈ−１）のみが接
続される。２０４は第２のケーブル群で、複数のケーブ
ルＢ（ｉ）（ｉ＝１，２，……ｍ十１）を有し、ケー．
ブルＢ（ｉ）の一方端はＮＰＮトランジスタＴｒ（Ｂｉ
）に接続され、他方端は１本又は２本の第２導体Ｃ′（
２一２），〇（２一１）に接続されている。

尚、最初のケーブルＢ｛１’‘こは１本の第２導体Ｃ′
（１ーのみが接続され、又発熱部Ｒ（ｉ）の総数が偶数
の場合には最後のケーブルＢ（ｍ）＋１にも１本の第２
導体Ｃ′（ａｈ）のみが接続されるだけである。さて、
この駆動回路において、発熱部Ｒｍ，Ｒ｛２｝，Ｒ‘３
’，・・・・・・Ｒ（２ｈ−１），Ｒ（２ｍ）に電流を
流し、これを発熱させるには、以下の如くドライバ２０
２を駆動する。

即ち発熱部Ｒ｛１｝の場合にはＮＰＮトランジスタＴｒ
（Ａ，），Ｔｒ（Ｂ，）をオンせしめ、Ｒ■の場合には
ＮＰＮトランジスタＴｒ（Ａ，），Ｔｒ（＆）をオンせ
しめ、・・・・・・発熱部Ｒ（２ｈ）の場合にはＮＰＮ
トランジスタＴｒ（Ａｍ），Ｔｒ（Ｂｍ）＋１をオンせ
しめればよい。そして、このような各ＮＰＮトランジス
タをオンせしめれば、たとえば発熱部Ｒ‘１｝‘こ対し
ては電源Ｖｃｃ→ＮＰＮトランジスタＴｒ（Ａ，）→第
１のケーブルＡ｛１’→第１導体Ｃｍ→発熱部Ｒ川→第
２導体Ｃ′ｍ→第２のケーブルＢ‘１｝→ＮＰＮトラン
ジスタＴｒ（Ｂ．）→アースを介して電流が流れ、発熱
部Ｒ（１｝においてジュール熱が発生する。第６図、第
７図は第１のケーブル群２０３と第１導体Ｃ（ｉ）間及
び第２のケーブル群２０４と第２導体Ｃ′（ｉ｝の接続
法を説明する説明図であり、第５図と同一部分には同一
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

感熱記録ヘッド２０１は第２図の感熱記録ヘッドと同一
構成を有し、略１行幅を有する絶縁基板３０１の表面に
はたとえば６本／柳の密度で第１導体Ｃｍ，Ｃ■・…・
・Ｃ（２ｈ）が形成され、裏面には同一密度で第２導体
〇｛１），〇｛２｝・・・・・・〇（１’，Ｃ′‘２｝
，……〇（２ｈ）が形成されている。

３０２，３０３はそれぞれ可榛性のりードケーブルで
あり、可榛シート３０２ａ，３０３ａの一方の面に第１
のケーブルＡ（ｉ）（ｉ＝１，２，……２ｈ）、第２の
ケーブルＢ（ｉ）（ｉ＝１，２，……２ｈ＋１）が一体
に並設して形成されている。

尚、第５図の駆動回路から明らかなように１本の第１ケ
ーブルＡ（ｉ）を２本の第１導体Ｃ（公−１），Ｃ（２
）に接続し、又１本の第２ケーブルＢ（ｉ）を２本の第
２導体Ｃ′（２一２），Ｃ′（２一１）に後続すればよ
いため、第６図のりードケーブル３０２，３０３におけ
るケーブルピッチはそれぞれ第１導体Ｃ（ｉ〕（ｉ＝１
，２，・・・・・・）、第２導体Ｃ′（ｉ）（ｊ＝１，
２，……）のりードピツチの２倍に設定してある。さて
、第１のケーブルＡ（ｉ）と第１の導体Ｃ（ｉ｝の接続
に際しては、第７図に示すようにリードケーブル３０２
を、第１のケーブルＡ（ｉ）が第１の導体Ｃ（２−１）
，Ｃ（２）に重なるように位置決めし、しかる後熱圧着
或いは溶接等により互いに接続される。

尚、第２のケーブルＢ（ｉ）と第２の導体Ｃ′（２−２
），〇（２−１）間の接続も同様に行われる。以上、本
発明によればそれぞれ第１及び第２のケーブルを第１、
第２の導体のリードピッチの２倍で端末処理ができるか
ら、リードケーブルの製作が容易となり、しかもドライ
バ（ＮＰＮトランジスタ等）との接続を容易に行なうこ
とができる。

又、第１導体、第２導体のリードピッ升こ多小のバラッ
キがあっても、第１及び第２のケーブル群のパターン幅
を広くとることができるから、接続ミスのない、信頼性
、品質が向上した接続を行うことができる。

特に、第１、第２導体のパターン幅が隣接する導体間の
間隔に比らべて広い場合には第１図ｃのような従来の接
続法では第１、第２のケーブルと第１、第２導体との位
置合せが非常に難しく、又、第１、第２導体のリードピ
ッチにバラッキがあるとこのバラッキにより接続ミスが
生じるが、本発明の如く接続を行なう場合には第１、第
２のケーブルパターンを広めに形成すると共に第７図の
ように隣接する２つの導体の中間部が第１又は第２のケ
ーブルの略中央に到来するよう位置決めすることによっ
て、リードピッチのバラッキによる接続ミスのない、し
かも位置合せが簡単な接続が可能となる。更に本発明に
よれば、以上のように第１、第２のケーブルピッチを広
くとれるから、感熱ヘッドのドットの高密度化に容易に
対処することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の感熱記録ヘッドの説明図で、第１図ａは
外観図、第１図ｂは同印字部の一部断面図、第１図ｃは
同印字部の回路構成図、第２図は既提案の感熱記録ヘッ
ドの斜視図、第３図は同断面図、第４図は同製造方法を
説明する製造工程図、第５図は本発明の感熱記録ヘッド
の駆動回路図、第６図及び第７図は第１又は第２のケー
ブルと第１又は第２の導体間の接続法を説明する説明図
である。１０１・・・・・・絶系該基板、１０２・・・・・・導
体部、１０３・・・・・・発熱部、１０４・・・・・・
耐摩耗層、１０５・…・・感熱紙、１０６・・・・・・
パッケージ、１０７・…・・接着剤、２０１・・・・・
・感熱記録ヘッド、２０２・・・・・・ドライバ、２０
３……第１のケーブル群、２０４……第２のケーブル群
、３０１・・・・・・絶縁基板、３０２，３０３……リ
ードケーブル、３０２ａ，３０３ａ・・・・・・可榛シ
ート、Ｒ（ｉ）・・・・・・感熱部、Ｃ（ｉ｝・・・・
・・第１の導体、〇（ｉ）・・・…第２の導体、Ａ（ｉ
），Ｂ（ｉ）……ケーブル。茅ノ図多２図第３図多づ図第６図多７図第４図

Claims

【特許請求の範囲】１ドツト状に形成された多数の発熱部Ｒ（ｉ）（ｉ＝
１，２……）と各発熱部の一方端に接続された第１の導
体Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２，……）と各発熱部の他方端に
接続された第２の導体Ｃ′（ｉ）（ｉ＝１，２，……）
とが形成されたヘツド、前記第１の導体に接続される多
数の第１ケーブルＡ（ｉ）（ｉ＝１，２，……）、前記
第２の導体に接続される多数の第２ケーブルＢ（ｉ）（
ｉ＝１，２，……）を有し、第１、第２ケーブルを介し
て所定の発熱部に電流を供給して該発熱部を発熱させ、
所望のドツト文字等を感熱紙に記録する感熱記録ヘツド
において、第１のケーブルＡ（ｉ）を隣接する２つの第
１導体Ｃ（２ｉ−１）と、Ｃ（２ｉ）に接続し、第２の
ケーブルＢ（ｉ）を隣接する２つの第２導体Ｃ′（２ｉ
−２）、Ｃ′（２ｉ−１）に接続したことを特徴とする
感熱記録ヘツド。２前記多数の第１のケーブルＡ（ｉ）（ｉ＝１，２，
……）及び多数の第２のケーブルＢ（ｉ）（ｉ＝１，２
，……）をそれぞれ可撓性シートに一体に並設して形成
すると共に、各可撓性シートに形成したケーブルを前記
第１、第２の導体に接続したことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の感熱記録ヘツド。