JPS6092874A - 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】 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：ａ枦匍飢され−　
とれによって補員己饅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。

従来知られているヘッドとしては、例えば特開昭５７−
８１７７号、５７−８１７８号、５７−８１７９号、５
７−８１８０号、５７−４３８８３号、５７−４３８８
４号、５７−１０７８６６号、５７−１０７８６７号、
５７−１０７８６８号等各公報に開示されている。

また、本出願人は、ヘッドの構成を簡略化すると共にそ
の信頼性及び作業性の向上を可能にしたヘッドを特願昭
５８−１４０１２汚としてすでに提案した。この先願に
係る発明は、発熱部とＩＣ部とを共通の支持体上に設け
たものであり、その一実施態様として発熱部とＩＣ部と
の間をフィルムキャリアテープ方式で接続している。従
って、ＩＣ部を外付けするのではなく共通の支持体上に
設けるために、構成を大幅に簡略化若しくはコンパクト
化することができる。また、特にＩＣ部のセットは、共
通の支持体上に固定し、かつ支持体上に形成した配線パ
ターンと電気的に接続することによって行なえるから、
ＩＣ部のセット及び発熱部との電気的接続の信頼性を向
上させ、かつその作業性等も向上させることが可能とな
る。

フィルムキャリアテープ方式を用いた接続方式としては
これ迄、特開昭５７−５３３７０号公報に見られるよう
に、ＩＣ部をフィルムキャリアテープ上にマウントし、
テープ上の配線を介して発熱部と接続したものがある。

しかし、これでは、フィルムキャリアテープ上にＩＣ部
の多数の配線を微細に施す必要があり、パターン精度や
歩留の点で不利である。これに対し、上記先願に係る発
明では、フィルムキャリアテープ上には発熱部−ＩＣ部
間の接続配線（例えばＣｕ　ＩＪ−ド）を設けるのみで
よいから、テープ上の配線を容易かつ精度良く形成でき
る。

本発明者は、これまでに提案されているヘッドについて
検討したところ、発熱部とＩＣ部との接続構造は上記の
フィルムキャリアテープの他、ワイヤボンディング方式
等からなっているので、その接続作業が面倒である上に
、一旦接続された後は発熱部とＩＣ部とは分離するのが
不可能であることを見出した。しかし、ヘッドの使用中
、特に発熱部はＩＣ部に比べて熱サイクルを伴なうため
に寿命が短かいものであるが、これまでのヘッドでは発
熱部が作動不良となった場合には、そのままヘッド自体
を廃棄するか、或いは再使用しようとすればその処理が
非常に困離である。

３、発明の目的 本発明の目的は、組立て容易であり、かつ発熱部（必要
とあればＩＣ部も）が交換可能なヘッド構造を提供する
ことにある。

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Ｌ５、前記発熱部への信号電
極配線と前記集積回路部の出力配線とが互いに電気的に
接続されている感熱記録ヘッドにおいて、前記信号電極
配線と前記出力配線とが着脱可能に接触せしめられるこ
とによって前記接続が行なわ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図及び第２図につき、本実施例によるヘッド
の基本的構成を説明する。

このヘッド加によれば、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基板）３と、多数（例えば６
４個）のＩＣチップ４を裏面側に固定したフレキシブル
プリント基板（例えばグラスチック基板）５とが固定さ
れている。ＩＣチップ４と発熱部２との電気的接続は、
次の如くに行なわれている。

第３図において、まず各基板上の構造を説明すると、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、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配線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
定個数毎に、（資）で示した分離ラインで互いに接合さ
れた別々のフレキシブルプリント基板５の裏面にマウン
トされ、プリント基板５の同裏面に所定パターンに設け
られた例えばアルミニウム製の出力配線１２等に対し、
Ａ収はＡｉ等のワイヤ１３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、その一部分は図示省略されている。発熱体層８は基
板全面に設ける以外に、発熱部のみに局部的に設けてよ
い。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３図において抵抗体基板３上
には更に、５ｆＯｚ［（酸化防止膜）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５
ｉＯｚ膜等の熱保持層が敷かれ、その熱保持作用によっ
て供給電力を減少させて熱サイクル金正確に制御してい
る。

一方、発熱部２側の基板３は基体１に対し着脱可能に固
定され、例えばビス１４を基体１の一部にまで貫通した
ビス孔１５にねじ込むことによって固定される。ビス１
４０個数及び位置は種々選択できるが、基体１に対する
基板３の固定時の密着度は発熱部２の熱を効率良く放出
する上で充分にしておく必要がある。一方、プリント基
板５の方は、その−側端部が、基体１の一側端部上に沿
って固定された直線状の固定部１６に対し例えばビス１
７をビス孔１８にねじ込むことによって着脱可能に取付
けられている。従って、プリント基板５の他側端部は基
体１に対しては固定されない自由端となっている。この
ようにプリント基板５を固定部１６に固定した状態では
、第５図に実線で示す如くブリ２ ント基板５の配線には対向する基板３側の配線１０とは
未だ接触せず、一定の間隙がそれらの間に存在している
。ところが、矢印１９方向に押圧力を加えると、一点鎖
線の如くにプリント基板５がその可撓性によって弾性変
形し、配線１２が配線１０に強制的に接触せしめられ、
これら両配線間は上記押圧力の保持によって充分に密着
され、電気的に接続されることになる。上記押圧力は例
えば、第４図に明示した如き抑圧板２１をプリント基板
５上から当接させ、その側板部２１　ａのビス孔四にビ
スるを基体１の側面に対しねじ込むことによって得るこ
とができる。

従って、本実施例によれば、上記の如くに発熱部２とＩ
Ｃチップ４とを接続し、ヘッドとして作動させたとき、
使用中に発熱部２が故障したり若しくは寿命がきた場合
には、上記ビス２３を外して抑圧板２１を取外すことに
よって、再ひ第５図に実線で示す如くに両配線１０−１
２間の接触を解除できるから、次に上記ビス１４を外し
て基板３を基体１から取外すことができる。そして、新
たな発熱部付きの基板３を上記したようにして基体１に
取付このため、基板３は新たなものと交換するが、他の
部分はそのままにしてヘッドを再使用することができる
。また、ＩＣ部も、上記ビス１７の取外し後に新たなプ
リント基板を上記したようにして固定すれば、容易に交
換することができる。

しかも、配線１０−１２間の接続は、上記した如く、プ
リント基板５の弾性変形により達成可能であるから、従
来の如くフィルムキャリアテープやワイヤボンディング
を採用することが不要であり、接続の作業性が大幅に向
上することになる。また、その接続位置の調整も比較的
容易である。

なお、上記プリント基板５において、配線１２の端子列
上には第５図で破線で示す如くに絶縁性弾性体列を固定
しておけば、上述した如くに弾性変形及びその復元動作
が繰返される端子列部分の機械的強度を高めることがで
きる。弾性体Ｕとしては、ゴム、スポンジ、アクリル樹
脂、塩化ビニル系樹脂、ガラス・エポキシ樹脂等からな
るものが使用可能である。また、プリント基板５の厚み
も少なくとも上記端子列部分で１μｍ〜１關とし、この
中でも比較的厚めにすればより効果的である。

上記配線１２についても、少なくとも上記端子列部分で
１０００Ｘ〜１００μｍ（好ましくは５０００　Ｘ−５
０μｍ）とし、この範囲で比較的厚めに選択すれば、動
作時に配線１０との接触領域で生じ得る熱によって変形
または溶融することがない。つまり、配線１２は、約３
０ｍＡ／１本の電流が流せるように比較的厚めにしてお
くのがよい。

第６図は、他のヘッド構造を示すが、これによれば、Ｉ
Ｃチップ４はガラス・エポキシ樹脂等の基板５′上にマ
ウントされ、その左端側の配線１２の端子列上はフレキ
シブルな絶縁シート５が接着されている。基板５′は発
熱部２側の基板３よりも薄めに作成されている。

従って、基板５′ヲ上方から矢印％方向において基体１
に固定した場合、配線１２は絶縁シート５と一体に図示
の如くに弾性変形し、シート５の弾性復元力によって配
線１０上に強力に押付けられ、両者間の接続が充分とな
る。この場合、勿論、接続領域上を適当な抑圧手段で押
圧してもよい。

次に、上記発熱部の配線１０とＩＣ部の配線１２との対
向し合う端子列を精度良く対応させる必要があるが、こ
のために第７図〜第９図に示す如くに構成するのがよい
。

第７図によれば、プリント基板５を］状の平面形状とな
し、発熱部２の基板３との各対向辺５ａ。

５ｂをほぼ直交させ、これらを基準面として、配線１２
．１０をバターニングする。即ち、公知の半導体技術で
配線１２．１０の材料を基板５．３の全面にスパッタ又
は蒸着し、次いでこれをフォトリングラフイーでバター
ニングするときに用いる露光マスクのパターンを上記基
準面５ａ、５ｂを基準にして決める。これによって、得
られた配線１２．１０の各端子列は対応位置、配線幅、
ピッチを精度良く再現することができるので、第５図に
示した如くに組立てを行なうときに信頼性、歩留りが良
好となる。

第８図及び第９図の例では、基体１に上記と同様の基準
面１ａ、１ｂを形成し、これらを基準にして各配線１２
．１０をバターニングすることができる。加えて、プリ
ント基板５を取付けるときも基準面１ａ、１ｂＱ基準に
できると共に、発熱部の服 基数３も同様に取付けられる上に矢印ｎ、２８方向に移
動させて上記基準面１ａ、ｌｂに当接させると自動的に
その取付は位置が定まることになる。

但、プリント基板５は上記の作業を行なうときに下方が
目視できるように透明なものであることが望ましい。ま
た、基体１の上記基準面ｌａ側の部分ＩＣを利用し、例
えば第７図の如くにプリント基板５を延在せしめ、ここ
にＩＣ制御回路部を設けてもよい。

なお、上述した各側のヘッドはいずれも、発熱部２と共
にＩＣチップ４を共通の支持体である基体１上に設けて
いるので、この点でも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と抵抗体基板３とが上
記したように分離して設けるので、抵抗体基板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Ｂを例えばスノ（ツタ法で形成する際
に抵抗体基板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１図及び第２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。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（ｎ）に応じて（０，９９８＞　になる
ものとされている。

従って仮に、上記とは異なって１枚のみのプリント基板
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本とすれば歩留りは（０，９９８
）　中０．００２５となることがある。仁れに対し、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上ではＩＣチップ数に
応じてワイヤ本数を例えば５００本にでき、このために
ワイヤボンディングの歩留りは各プリン斗基板について
夫々（０，９９８）−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）に分
けることによって、歩留り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に、第６図の例では各プリン
ト基板５′が基体１上に固定されるが、この際、基体１
には必らずとい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、第６図の例によれば、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５′
の基体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、上述の各側では、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、抵
抗体基板３上の配線１０に対し各配線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持たせることができる。

次に、上述した各実施例による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１１図の例によれば、上述したヘッド加をインクフィ
ルム４１を介して被記録紙お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、ケースｎ内に感熱記録
のための各種装置が組込まれている。

被記録紙おけ例えばカセッ）５４内に折畳み状態で収納
され、ローラーあを経て熱転写部Ｉ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、供給ロール乾から、ガイドロー
ラ４３、駆動ローラー材を経て熱転写部謁へ送られ、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、例えば供給ロール牝
とガイドローラー招との間で、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
ー材の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を検出するためのフォトセンサ（例えば赤外光
センサ）４７が配されている。また被記録紙おの検出用
として、圧接ローラー４８の手前位置に７オトセンサ（
例えば赤外光センサ）４９が配されている。

熱転写部藁には、上述したヘッド加とプラテンローラー
調との組が設けられている。また、被記録紙お及びイン
クフィルム４１を挟着するためノ圧接ローラー４８が配
されている。なお、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１２図に拡大図示する如くにプラテンローラー又とヘ
ッド加との間に被記録紙おとインクフィルム４１とを発
熱部２の位置で挟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（資）を選択的に加熱、
溶融せしめて被記録紙お上に記録パターン（資）′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ヲヘツド加外へ取出せること
である。この結果、記録後、まもない時間内に被記録紙
お上の記録パターン関′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、発熱
部がヘッドの中間位置にある場合には、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１３図には、感熱紙を用いる感熱記録装置９を示し、
これによれば、ケースＳ内にて感熱紙５１が供給ロール
５２から繰出され、ヘッド美とプラテンローラー鑓との
間で挟着されてヘッド加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団及び間開から排出さ
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。ＩＣ部については、上述のワイヤボンディン
グの他、インナーリードボンド、グイボンド等で固定、
接続してよい。また、上述の信号電極配線と上記出力配
線との接続は、フレキシブル基板を介して行なっている
が、他の方式で行なってよい。この接続を保持する手段
は上述した如き抑圧板以外のものも使用可能である。ま
た、発熱部、ＩＣ部の各基板の着脱手段も上述したもの
に限定されることはない。発熱部の基板を取外し可能と
し、ＩＣ部の基板は固定したままであってよい。

６、発明の作用効果 本発明は上述の如く、発熱部への信号電極配線とＩＣ部
の出力配線とを着脱可能に接触せしめているので、必要
に応じて両配線を容易に分離し、発熱部及び／又はＩＣ
部を交換することができる。

しかも、上記両配線間の接続は接触によるために容易に
行なえ、その接続の作業性が大幅に向上する。

【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図は両基板
を分離して示す斜視図、第５図は配線間の接続を行なう
ときの断面図、第６図は他の感熱記録ヘッドの第５図と
同様の断面図、 第７図は他の感熱記録ヘッドにおける両基板を分離して
示す平面図、 第８図は更に他の感熱記録ヘッドの基体の平面図（但、
理解容易のため基体を斜線で示した。）、第９図は第８
図のＹ　−Ｙ線断面図、 第１Ｏ図は第２図の２−２線断面図、 第１１図は感熱転写記録装置全体の概略断面図、第１２
図は第１１図の要部拡大図、 第１３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 １ａ、１ｂ・・・基準面 ２・・・・発熱部 ３・・・・抵抗体基板 ４・・・・ＩＣチップ ５．５′・・・プリント基板 ５ａ、５ｂ・・・基準面 ８・・・・発熱体層 ９・・・・接地電極 １０・・・・信号電極（配線） １２・・・・（出力）配線 １４．１７、η・・・ビス １６・・・・固定部 加・・ψ・感熱記録ヘッド ２１・・・・抑圧板 冴・・・・弾性体 ５・・・・絶縁性シート である。 代理人　弁理士逢　坂　宏　（他１名）第　１図 ２θ 第２０ 第３日 第５０ ＠６０ （イ）７日 第８区 Ｃ 舗９０ 第１１日 ３ｑ 第１３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
   有し、前記発熱部への信号電極配線と前記集積回路部の
   出力配線とが互いに電気的に接続されている感熱記録ヘ
   ッドにおいて、前記信号電極配線と前記出力配線とが着
   脱可能に接触せしめられることによって前記接続が行な
   われていることを特徴とする感熱記録ヘッド。