JPS6068974A

JPS6068974A - サ−マルヘツド

Info

Publication number: JPS6068974A
Application number: JP17859783A
Authority: JP
Inventors: Shozo Takeno; 武野　尚三
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-09-27
Filing date: 1983-09-27
Publication date: 1985-04-19

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】〔発明の技術分野〕この発明は、例えばフルカラープリンタに使用して好適
なサーマルヘッドに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ファクシミリ用ラインヘッドに代表される従来のサーマ
ルヘッドは第１図に示すようになっており、発熱抵抗体
１が記録幅一杯に並んでいて、それぞれの発熱抵抗体１
への通電を制御する駆動回路であるＩＣ２を直ぐ近くに
設けて、全体としてコンノｆクトに構成されている。尚
、図中３はアルミナ基板、４はグレーズ層、５は耐摩耗
膜である。

使用に当っては、第２図に示すように感熱紙６をローラ
７で発熱抵抗体１に押し付けて、感熱紙６を動かしなが
ら発熱抵抗体１に通電して発熱させることによシ、記録
を行なっている。

しかるに最近、カラーによる記録を行なう要求があり、
これに応えるためには次のような問題点を解決する必要
があった。

サーマルヘッドを用いたカラー記録としては、現在最も
普及している方式は熱転写記録がある。

これは記録紙には普通紙を用い、熱軟化性インクを塗布
したインクリボンを重ね、サーマルヘッドにより刃口熱
し、インクを普通紙へ溶融転写し、記録画像を得るもの
である。そして、複数のカラー原色の記録には、各色に
対してサーマルヘッドを用意する方法が考えられるが、
この方法では装置が大形化し、高価格となり色合わせも
困難である等の欠点がある。その解決策として、サーマ
ルヘッドは１台で３〜４色のインクを段だらに塗布した
インクリボンを用いる方法がとられている。この場合に
は、記録紙をカラーの数だけ戻して繰り返し記録するこ
とになる。その際に、位置ずれが起きないように、又、
薄いリボンがシワにならないように、ローラ構成に特殊
な工夫が必要となる。

即ち、第３図において、従来のメインローラ７の記録装
置にできる限り接近した位置に、インクリボン８を正し
く導入するサブローラ９と記録後インク転写を正しく行
なわせるためのノ・ガシ用ザブローラ１０とが必要とな
る。これは、できる限多記録部に接近している方がよい
ので、第３図に示すようにサーマルヘッドに発熱体を中
心として可成９大きい範囲にわたって、障害物が無いこ
とが要求される。これを便宜上、サーマルへ、ド開ロ部
サイズＧと呼ぶことにする。

実用的にはメインローラ直径が約４０．へサブローラ径
が約１０ｍφであるので、開口部サイズＧは、約４０ｍ
ｍとなる。そのほか駆動回路部が４０論、リード取出し
部が片側５ｆｆｉ１１１ずっとして１０＋ｍｎが加えら
れ、約９０闇の大形基板サイズＷとなる。しかし、基板
が大形になるに従って微細加工が困難となシ、高価につ
く欠点があった。

この欠点を避けるため、第４図に示すようなサーマルヘ
ッドが提案されている。即ち、ガラＸミツド１１を基板
として、スパッタリングや臭突蒸着により発熱抵抗体膜
１２やリード薄膜１３を付着し、フォトエツチングにょ
シ各発熱体ドツトを形成し、その上からスパッタリング
により耐摩耗膜１４を付着する一方、下方にガ゛ラスエ
ポキシ積層板１６にょシフオドエツチングにより形成し
たジ−２１１１１１６群を有するプリントサーキーット
板に接着固着し、リード線１７をもって半田付けし、更
にその部分を樹脂１８で保護した構造のものである。

ところが、この第４図のサーマルヘッドにおいては、ガ
ラスロッド１１が基板となるため、フォトエツチングが
困難であり、特に高密度になるに従って困難になる。又
、リード取出しが半田付けであるため、作業が技術的に
も時間的にも不利となり、高密度圧なるに従って益々不
利になる。更に、プリントサーキュット板はリード線と
端子のみからなシ、駆動回路は複数の別基板上に搭載さ
れ、それらをプリントケーキ１ツト板に重ねて立体的に
配線を行なつ友構造を有しており、高密度実装以前の技
術からなり、大形になっている点が欠点となる。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、従来技術の欠点を改良し、カラープ
リンタ特にフルカラープリンタに使用して最適カサーマ
ルヘッドを提供することである。

〔発明の概要〕

この発明は、フルカラープリンタのローラ構成の特殊性
を考慮して、メインローラに押し付けられる発熱体及び
リード線の一部は平面状の基板からなる頂上の基板上に
形成されるが、駆動回路は全てその垂直方向に設けられ
た基板に取付けられているのが特徴となっている。そし
て、両基板間の接続はワイヤビンディングにより行なわ
れてお９、メインローラとサブローラの間の隙間で基板
間接続を行なうことによって目的を達成したものである
。

〔発明の実施例〕

この発明のサーマルヘッドは第５図に示すように構成さ
れ、アルミナからなる発熱体基板２００表面には保温の
ためグレーズ層（図示せず）が付着されている。このグ
レーズ層上には、薄膜によシ発熱体例えば発熱抵抗体２
１が例えば１２　ｉの密度で２１０＋ｍｎの記録幅一杯
に並べて形成されている。そして３２ドツトを１グルー
プとして一端が共通電極であるリード２２に接続され、
他端は個別電極として基板端に取出し電極であるリード
２３に接続されている。

尚、２４は耐摩耗膜である。

一方、２つの駆動回路基板２５．２６はいずれもアルミ
ナからなシ、３２ビツトのドライバ−、シフトレジスタ
及びラッチを内蔵したＩＣ２７，２８が実装され、１）
−ド２９　、３０　。

３１．３２が設けられている。そして、各駆動回路基板
２５．２６の裏側には、それぞれ熱伝導性の良い材料か
らなる放熱板３３．３４が接着されている。

このような駆動回路基板２５．２６は、それぞれ上記発
熱体基板２０とは垂直方向に配設され、発熱体基板２０
の裏面両端に接着剤により接着され一体化されている。

このとき上記両数熱板３３．３４も互いに接触するが、
やはシ接着剤により接着されている。そして、発熱体基
板２０のリード２２．２３と各駆動回路基板２５．２６
のリード３０．３２とは、ビンディングワイヤ３５．３
６により電気的に接続されている。

さて、上記のようなサーマルヘッドを製造するには、例
えばアルミナ焼結体のような熱伝導性がよく、機械的強
度が強く、そシなどがない平坦な形状に加工し易い拐料
からなる発熱体基板２０を準備する。そして、この発熱
体基板２０の表面に保温と薄膜微細加工を容易にするよ
う表面平滑性を改良するために、グレーズ層（図示せず
）を形成する。このグレーズ層の表面に発熱抵抗体２１
を付着し、次いでリード２２．２３及び耐摩耗膜２４を
積層付着し、フォトエツチング成るいはドライエツチン
グ等の技術によシ、所望の密度で発熱抵抗体列を形成す
る。そして、取出し電極部を除いて耐摩耗膜を付着して
発熱体基板２０の薄膜加工を終了する。この発熱体基板
２０′（ｉｌ−１次に第６図に示すように、はぼ発熱体
基板２０の載る面積だけ高くなるように形成した仮固定
治具３７の中央に固定する。

次にアルミナからなる駆動回路基板２５．２６（７）−
面に、真空蒸着やフォトエツチング成るいはドライエツ
チングによりリード２９〜３２を付着すると共に、ＩＣ
２７，２８をマウント及びボンディングし、必要によっ
てはシーリングを施す。このような駆動回路基板２５．
２６０他面に熱伝導の良い材料からなる放熱板３３　、
３４を接着したものを、第６図に示すように上記仮固定
治具３７の低い位置の所定の場所に固定する。その際に
１発熱体基板２０の取出し端子つまりリード２２．２３
と、駆動回路基板２５゜２６０対応する受け端子つまｊ
ｌ）　Ｉ７−ド３０，３２とは、位置整合を行なって固
定する。

次いで、これら基板２０．２ｆｘＸ６間接続をｌ？ンデ
ィングワイヤ３５．３５をそれぞれリード３０．３２に
ボンディングすることによシ行なう。そして、発熱体基
８２０と、放熱板３３．３４が接着された駆動回路基板
２５．２６を相対的に動かないよう固定して、仮固定治
具３７を外し、接着剤を塗布した後、ボンディングワイ
ヤ３５．３６が位置ずれを起さないように１駆動回路基
板２５．２６を垂直方向に曲げる。このようにして接触
した面には接着剤が塗布しであるので、このまま圧着固
定し、接着剤が固化したところで機械及び仮固定治具３
７がら取出せば、第５図に示すようなこの発明のサーマ
ルヘッドが完成する。

尚、上記のようなサーマルヘッドは、使用に当っては第
７図に示すように、メインローラ７とサブローラ９，１
θの隙間に発熱体基板２θと駆動回路基板２５．２６の
基板間接続部がくるようになっている。

〔発明の効果〕

この発明によれば、次のような優れた効果が得られる。

■　基板サイズを小さくすることができる。

その結果、次の利点が生じる。

ａ）フォトエツチング等の微細加工の良品率が向上する
。

ｂ）更に、高密度の微細加工が可能となる。

例えば１６２Ｅ／ｍｍ等と高密度化が可能となる。

Ｃ）材料費が安くなる。

ｄ）真空装置等の収容枚数が増し、生産性が向上する。

■　発熱体基板、駆動回路基板共に配ＨＡ’ターンが単
純化し、薄膜加工が容易になる。

そして、薄膜加工の自動化が可能になる。

■　検査が容易になる上、発熱体基板と駆動回路基板の
良品のみを選択して組み立てられるので、良品率がよく
なる。

■　小形でコン／４’クトな高密度サーマルヘッドを安
価に提供することが可能となる。

■　薄形なので、マルチヘッドの使い方が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーマルヘッドの１例を示す斜視図、第
２図は従来のサーマルヘッドの使用例におけるローラの
形状を示す断面図、第３図はカラープリンタにおけるロ
ーラ構成とサーマルヘッドとの関係を示す断面図、第４
図は従来のサーマルヘッドの他の例を示す断面図、第５
図はこの発明の一実施例に係るサーマルヘッドを示す断
面図、第６図はこの発明のサーマルヘッドの製造方法を
示す断面図、第７図はこの発明のサーマルヘッドの使用
状態を示す斜視図である。２０・・・発熱体基板、２１・・・発熱抵抗体（発熱体
）、’２２．２３・・・リード、２４・・・耐摩耗膜、
２５．２６・・・駆動回路基板、２７．２８・・・ＩＣ
。２９〜３２・・・リード、３３．３４・・・放熱板、３
５．３６・・・ボンディングワイヤ。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図ら第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】発熱体が形成された発熱体基板と、駆動回路が形成され
た駆動回路基板とが別個の基板からなり、電流を流すた
めの基板間接続が行なわれているサーマルヘッドにおい
て、上記発熱体基板に対して上記駆動回路基板を垂直に設け
、且つ両者の接触面を固定して一体化したことを特徴と
するサーマルヘッド。