JPS6166662A - サ−マルヘツド - 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 本発明は感熱記録方式に使用されるり′−マルヘッドの
改良に関する。

従来例の構成とその問題点 感熱記録方式は保守が容易であることｔ【とからフ？ク
シミリをはじめ多くの端末用プリンタとして利用されて
いる。、更に、近年感熱転写記録方式の開発も行われて
おり、多色記録やフルカラー記録も可能となり、新しい
記録機器としての展開らなされている。これらに用いら
れるサーマルヘッドについては、より高性能、コンパク
トでかつ低価格とすることが要求されている。

サーマルヘッドの＾性能化のために駆動回路を集積し／
ｊ集積素子をヘッドに搭載する方式が開発され、実用化
されている。第５図はこのドライバー搭載型サーマルヘ
ッドを示す。集梢累子を搭載するための実装方式として
はワイヤボンドで行う方式やフリップチップ方式等があ
るが、第５図にはフィルムキャリヤ方式で実装したヘッ
ドを示す。

第５図において、１１は発熱体基板、１２は発熱体の蓄
熱と薄膜パターン形成のためのガラス層、１３は発熱体
である。１４は発熱体１３と＊！ａ素子１７とを接続す
る個別電極リード、１５はすべての発熱体を共通して接
続する共通電極リード、１６は発熱体１３を感熱紙によ
る摩耗から防止するための耐摩耗保護膜で、感熱紙と接
触しやすい個別電極リード１４と共通電極リード１５の
一部にわたって形成されており、図面では一部が切欠か
れている。１１は駆動回路を集積した集積素子、１８は
この集積素子１７と発熱体１３およびプリント基板２２
とを接続するフィルムキャリヤである。２０ａと２０ｂ
は共通電極リード１５と接続されて、これをプリント基
板２２へ接続するための共通電極取出しリードで、２０
ａにおいて、一定ピツチ毎に共通電極リード１５と半田
付けされる。２１は発熱体基板１１、プリント基板２２
を一体化して保持するための基台、２３は集積素子部を
保護する保護カバー、２４は共通電極部を保護する保護
カバーである。

駆動回路をｖ／ｇｖ１ｔ、、た集積素子をヘッドに組み
こむドライバー搭載型サーマルヘッドは、同時に数百ド
ラ１−の１１１字が司能で、かつ外部１１す路との接＃
：Ｃリード線数も大幅に減らせることから、高速印字化
や装置への組み込み而で大きな利点を有する。

又、従来のようなダイオードマトリックス型に比べて共
通電極が全ドツトに対して１木で良いことからヘッド作
成上からも右利である。

このような点から、ファクシミリ等に用いるライン型サ
ーマルヘッドに対してはほとんどドライバー搭載型サー
マルヘッドにｄ３さかわるものと考えられる。このヘッ
ドが広く普及するためには、より高性能化とともに大幅
な低コスト化が要求される。このヘッドのざらに低コス
ト化を図るためには、共通電極リードの処理方法を改良
し、基板寸法を小さくすることが重要な要因の１つであ
る。

しかしながら、第５図に示すような従来のヘッドでは、
基板寸法を小さくすることは困難であった。すなわち、
、共通電極リード１５は全発熱体ドツトに共通して接続
される。従って、基本的には外部回路との接続リード線
数は１本で良い。しかしながら、高速印字を達成するた
めに同時に数百ドツトを印字する場合には、共通電極リ
ードには１０〜３０Ａの大電流が流れる。このような大
電流が流れても、各ドツトの印字濃度がばらつかないよ
うにするためには共通電極取出し部の電極抵抗を充分小
さくする必要があり、このために従来のヘッドでは、薄
膜で形成した共通電極リードに対して充分小さな抵抗値
を有する金属箔を用い、一定ピツチ毎に共通電極リード
１５に半田付けをして共通電極取出しリードとしている
。この半田付けをした共通電極取出しリードは、発熱体
基板１１の裏面を通してプリント基板２２へ接続される
。このようなヘッド構成においては、共通電極り一ド１
５領域を小さくすることは困難で、従って基板寸法を小
さくすることができない。

更に、らう１つの問題点として次の点がある。

共通電極取出しリード２０ａは耐摩耗保護膜１６を形成
した後に半田付けを行うことから、耐摩耗保護膜１６形
成時には、集積素子１７と接続する個別電極リード部分
と同時に、共通電極取出しリード２０ａを半田付けする
領域部分をもカバーで覆うことが必要となる。このよう
な両側をシ１１ヘイするＪ：うにして耐摩耗保護膜１６
を形成するには高価な治具を用いる必要があり、耐摩耗
保護膜１６の形成ブＬ１セスコストが高いものとなる。

さらに、共通電極取出しり−ド２０ａを半田付は後、こ
の面部分に保護カバー２４を取りつけることも、ヘッド
作成上面倒でコスト高となる。

以上のように、従来のヘッド構成は、ＩＳ板寸法を小さ
くすることができないだけでなく、耐摩耗保１膜の形成
プロセス、組立プロセスも困難であり、低価格化には問
題があった。

発明の目的 本発明は−り達したにうな従来のヘッドの問題Ｉｊ、！
を解消したらので、発熱体を形成するガラス層面と反対
側の面および共通電極を形成する領域の一部または近傍
にかけて印刷焼成により厚膜導体を形成した基板を用い
ることで基板寸法が小さくできるとともに、生産性を向
上でき、かつ耐摩耗保護膜の形成のための治具が簡単で
、しかもヘッド組立方法が容易で、低コストのサーマル
ヘッドの捉供を目的とづるものである。

発明の構成 本発明は発熱体を形成する而にガラス層を形成し、この
面の反対側の面と共通電極を形成する領域の一部または
近傍にかけて塗布、焼成により厚膜導体膜を形成した発
熱体基板と、この基板のガラス層上に形成した発熱体と
を有し、この発熱体に通電する共通電極膜の一部が厚膜
導体膜と重なるように形成して電気的導通をとり、耐摩
耗保護膜を発熱体形成領域部と発熱体基板の端面にわた
って耐摩耗保護膜を形成することにより構成したもので
ある。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例の基板部分構成を示す。第１図に
おいて、２５はアルミナ基板、２６はガラ２１Ｌ３０ａ
と３０ｂは厚膜導体、２７は発熱体、２Ｂは耐摩耗保護
膜、２９ａは共通電極、２９ｂは共通電極２９ａと厚膜
導体３０ａとの導通部、３１は駆動回路を集積した集積
素子と各発熱体２７を接続する個別電極である１゜ 本実施例にＪ３いては、次に述べるＩｊ法により作成し
た。アルミナ基板２５上に、軟化点が７３０℃を有する
ガラス層をスプレィ塗布後焼成した後に、ＡＱ−Ｐｄ系
導体を、ガラスｌｒ！！！２６形成而の反対面で厚膜導
体３０ｂを形成するほぼ仝而と、共通型…２９ａの導通
部２９ｂに対して厚膜導体３０ａを形成する部分にかけ
てスクリーン印刷により塗布し、約６００℃で焼成した
。焼成後の厚膜導体３０ａ　、　３０１）の比抵抗は約
４μΩ・口であり、約１５１μ扉形成づることで充分で
あった。なお、ガラス１ｉｑ２１３は厚膜導体３０ａの
焼成においても変形は全く生ぜず、発熱体作成面での問
題は生じなかった。この基板２５上に発熱体２７を形成
し、共通電極２９ａの一部が厚膜導体３０ａと重なる導
通部２９ｂを有するように電極膜の作成を行い、電気的
導通を得た。この模に、耐摩耗保護膜２８を発熱体部分
から基板の端面にわたって形成することで本発明のサー
マルヘッドが構成される。

共通電極２９ａの長さは厚膜専体部の膜厚により制約さ
れるが、この膜厚は従来のヘッドのカバ一部厚さに比べ
て非常に小さい。従って、従来のヘッドに比べて共通電
極２９ａを短くすることが可能であり、基板寸法を小さ
くすることができる。

本実施例においては、従来のヘッドに比べて約６０％小
さくでき、ヘッドの生産性が６０％向上する。

また、共通電極部全体に耐摩耗保護膜を形成できること
から、冶具の形状が簡単となり、成膜プロセスのコスト
を低下させることが可能となった。

さらに、共通電極部を絶縁物である耐摩耗保護膜で覆う
ことから、絶縁樹脂等のコーティングによる保護カバー
を設けることも不要となり、組立も簡単となる。ざらに
加えて、プリント基板へ接続するための共通電極取出し
リードは、本実施例では基板の裏面の両端部で半田付け
または圧接等により取出せば良（、形状を簡単とするこ
とができる。

第２図に、本発明の他の実施例を示す。第２図において
、第１図と同一部分については同一番号を付しである。

本実施例においては、第１の実施例と同一材料を用いて
発熱体基板を作成するが、厚膜導体３０ａがガラス唐形
成面上に出ないように形成したことが特徴である。導通
ｔｉｉ　４ｋ　２　！ｌ　ａと厚膜導体３０ａとの電気
的導通は、共通Ｔｉ極２９ａの導通部Ｓ　２９ｂを基板
の端面まで延長することで得る。本実施例においては、
発熱体を形成する領域に厚膜導体を形成しないことから
、厚膜導体の塗布が簡単となる特徴を有する。なお、？
ｌｉ極股を基板の端面にまで形成することは、スパッタ
リングで電極膜を形成する場合には工程上の問題は生じ
ない。

第３図に本発明の第３の実施例を示す。第３図において
、第１図と同一部分については同一番号を付している。

３０８′　と３０ｂ′　はＡｕ系の厚膜）９体である。

本実施例においては、軟化点が９２０℃を有するガラス
Ｆｉ２Ｇを発熱体２１を形成ブる領域部のみに形成した
後、Ａｕ系導体をガラス層形成面の反対面でＰ７膜導体
３０ｂ　’　を形成づるほぼ全曲と、共通電極２９ａの
導通部２９ｂに対して厚膜導体３０ａ　’を形成する部
分にかけて印刷し約８００℃で焼成を行い、発熱体基板
を得た。この発熱体基板十に第１の実施例と同様に発熱
体、電極膜の作成後、耐摩耗保護膜２８を発熱体部分か
ら基板の端面にかけて形成し、本発明のヘッド構成を１
！７だ。

本実施例においては、高軟化点のガラスを用いることか
らヘッドの耐熱ｆｉｌ性が向上するとともに、ＡＵ系の
厚膜導体を形成することができる。

Ａｕ系導体膜は耐薬品性に優れることから、発熱抵抗体
膜や電極膜のパターン形成のためのエツチング処理時に
保護被膜の形成の必要性がなく、かつ導体膜抵抗も小さ
くできる特徴を有している。

なお、高軟化点ガラスは焼成温度も高くすることが必要
であり、全面に形成するとガラス材料の熱ＦＪＩＩ係数
とアルミナ基板の熱膨張係数の差による変形が大きいこ
とから、必要な領域のみに設けることが望ましく、本実
施例では発熱体形成領域のみに形成した。

第４図は、本発明のヘッドの実装、組立の一実施例を示
す。第４図に示す実施例では集積素子と各発熱体の個別
電極およびプリント基板との接続をフィルムキャリヤで
行ったが、本発明はフィルムキャリＸ１方式に限定され
るしのでｈいこと（，１いつまでもない。

第４図において、第１図と同一番号は同一名称であるこ
とから説明は省略する。４０は発熱体部の発熱抵抗体膜
を示す。発熱体部は耐摩耗保護膜２８でおおわれている
が、第４図では説明のために一部切欠き状態を示してい
る。４１はアルミナ基板２５とプリン１一基板４５を固
定するためのアルミ基台、４２はアルミナ基板２５の失
血に形成した厚膜１５体と基板両端部で半１ｎ付けをし
、プリント基板４５に接続するためのリード線、４３は
駆動回路をｔＪ：槓しＩＣ集積素子、４４は集積素子４
３と各発熱体およびプリント基板４５を接続するための
フィルムキャリＶ１４Ｇは集積素子およびポンディング
領域を保護するための保護カバーである。

本発明のヘッドは、共通電極部に従来のような保護カバ
ーが不要であり、発熱体を端部に非常に近いところに設
けることができ、装置設計上からも使いや１い特徴を有
している。

発明の効果 以上本発明によれば、基板寸法を小さくできることから
約１．６倍の数量のヘッドの生産性を向上することがで
きる。さらに、耐摩耗保護膜形成のための冶具が簡単に
なり、保ｍ！作成プロセスの低コスト化もＴｉＪ（ｌＩ
となる。また、組立面においても複雑な形状の共通電極
取出しリードを使う必要がなくなるとともに、共通電極
側の保護コートの必要がなく、このために組立工数も低
減化する。

一方、０１９１体の形成は印刷あるいは笛による塗布や
ディッピング方式のいずれでも使え、装置上の制約はな
く、また、焼成装置においても量産面での制約がない。

これらの点から、本発明はドライバー搭載型サーマルヘ
ッドの低コスト化に大いに貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示づ一要部斜視図、第
２図は本発明の第２の実施例を示す要部斜視図、第３図
は本発明の第３の実施例を示す要部斜視図、第４図は本
発明のヘッドの組立構成を示を図、第５図は従来のヘッ
ドの組立構成を承り図である。 ２５・・・アルミナ基板、２６・・・ガラス層、２７・
・・発熱体、２８・・・耐摩耗保護膜、２９ａ・・・共
通電極、２９ｂ・・・導通部、３０ａ　、３０ｂ、３＋
）ａ’　　、３０ｂ　’　−・・厚１９１’ｊ体、３１
　・ＩＩＱ別電極電極０・・・発熱抵抗体、４１・・・
基台、４２・・・リード線、４３・・・集積素子、４４
・・・フィルムキトすＡ７．４５・・・プリント基板、 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第１図 第２図 第３図 第４図 ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電気的絶縁性を有する平板の２つの主平面の一方の
   主平面の全面または発熱体を形成する領域部のみに前記
   平板の材料よりも小さな熱伝導度を有するガラス層が形
   成され、他方の主平面から前記一方の主平面の共通電極
   形成領域の一部または近傍まで両主平面ではさまれた端
   面を通して塗布焼成により形成された電気的導体膜を有
   する発熱体基板と、該発熱体基板の前記ガラス層上に形
   成された発熱抵抗体膜と、該発熱抵抗体膜の各々を半導
   体素子と接続するための個別電極リードと、前記発熱体
   基板の前記電気的導体膜と一部重なるように形成された
   共通電極リードと、前記発熱体形成領域部と前記発熱体
   基板の前記端面にわたつて形成された耐摩耗保護被膜を
   有するサーマルヘッド。