JPH01128848A - 端面型サーマルヘッド - 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】 （技術分野） 本発明はビテオプリンタやハンディプリンタなどのプリ
ンタ又はファクシミリなどに用いられるサーマルヘッド
に関し、特に基板の端面に沿って記録媒体が摺動して印
字が行なわれる端面型サーマルヘッドに関するものであ
る。

本発明のサーマルヘッドは感熱型サーマルヘッドに限ら
ず、カラーリボンやワックスリボンを用いた転写型サー
マルヘッド、又は発色ドツト形式による階調用サーマル
ヘッドとしても利用することができる。

（従来技術） 第８図に従来の端面型サーマルヘッドの主要部を示す。

１は放熱体としての機能も有する基板であり。

例えばアルミナセラミックスが使用される。基板１の端
面には保温層としてガラスグレーズ２が形成され、ガラ
スグレーズ２上に発熱抵抗体３が形成されている。４，
５は発熱抵抗体３に通電するための電極である。発熱抵
抗体３上には保護膜が設けられるが、図示は省略されて
いる。

端面型サーマルヘッドの利点として以下の点をあげるこ
とができる。

（１）記録媒体との当りが良好であり、周辺の入力装置
が単純になる。

（２）発熱抵抗体上が凸形状であるので、インクリボン
などの記録媒体に均一に圧力をがけることが容易であり
、特に転写型の画像プリンタなどの用途では画質が向上
する。

（３）平面状の記録媒体にも印字できる構造である。

（４）カラー印字におけるマルチサーマルヘッド化が容
易である。

（５）プラテンの直径に基板の外形が依存しない。

しかしながら、一方では基板１の端面に発熱抵抗体３が
形成されていることから、次のような欠点がある。

（１）基板端面を利用するので１つの基板に２列しか発
熱抵抗体３をパターン化することができない。そのため
多面付けが不可能であり、量産性が低い。

（２）基板端面にガラスグレーズ処理する必要があるが
、技術的に困難であるばかりでなく、コストが増大する
。

（３）発熱抵抗体３及び電極４，５のパターンを端面部
から平面部に渡って立体的に形成しなくてはならない。

このようなプロセスはレジスト塗布、露光用フォトマス
ク、露光などに技術的に困難があり、工数も多くなる。

（目的） 本発明は端面型サーマルヘッドとして機能するサーマル
ヘッドを従来の平面型サーマルヘッドの製造プロセスの
利点を生かして製造することができ、かつ、印字密度を
高密度にすることのできるサーマルヘッドを提供するこ
とを目的とするものである。

（構成） 本発明の端面型サーマルヘッドは、−主表面の一端に沿
って発熱体を配ぼし、かつ、隣接発熱体間に１個の発熱
体が設けられる間隙を有する２個の基板を１発熱体形成
面を対向させ、前記一端を一致させ、一方の基板の発熱
体と他方の基板の発熱体が交互に、かつ、等間隔で配置
されるように接着してなり、前記一端の端面に記録媒体
を摺動させて印字を行なう。

以下、実施例について具体的に説明する。

第１図は一実施例を示す斜視図、第２図は同実施例を接
着面から引き離した両基板の発熱体形成面を示す平面図
、第３図は発熱体形成面を示す部分斜視図、第４図は発
熱体の配置を示す一方の基板の平面図である。

耐摩耗性と耐熱性をもつ一対の基板１３ａ、６ｂが互い
に発熱体形成面を対向させ、発熱体が形成される側の一
端を互いに一致させて接着されて一体化されている。基
板６ａ、６ｂとしてはアルミナセラミックスや硬質ガラ
スなどを用いることができる。

各基板６ａ、６ｂには第２図に示されるように一端面７
ａ、７ｂに沿ってそれぞれ発熱体＋３ａ。

８ｂが形成されている。各発熱体８ａ、８ｂには電極９
ａ、９ｂが接続されており、また、基板６ａ、６ｂには
駆動回路用ＩＣ１０ａ、１０ｂが搭載され、ＩＣｌ０ａ
、１０ｂと電極９ａ、９ｂの間がワイヤボンディング、
フェイスダウン・バンプボンディング又はＴＡＢ方式な
どにより接続されている。発熱体８ａ、８ｂとしては、
Ｔ　ａ　−５ｉｏｎ、ＴａＮ、ＮｉＣ：ｒなどを使用す
ることができ、電極８ａ、８ｂとしては、Ａ（１，Ａｕ
、Ｎｉ　Ｃｒ　−Ａ　ｕなどを使用することができる。

発熱体８ａ、８ｂは、第３図に示されるように、それぞ
れの基板６ａ、６ｂの一端面７ａ、７ｂに沿って配列さ
れており、端面７ａ＋７ｂと反対方向に開口をもつＵ字
型に形成され、その一端は共通電極１０ａ、１０ｂに接
続されており、他端は駆動用ＩＣ１０ａ、１０ｂに接続
される端子をもつ個別電極に接続されている。発熱体８
ａ、８ｂはともに等間隔で配置されているが、第３図に
矢印１１で示されるように発熱体形成面を対向させて両
基板６ａ、６ｂを接着させたとき、一方の発熱体が他方
の隣接する発熱体のちょうど中間にくるように位置がず
らされて配置されている。なお。

図には表われていないが１発熱体８ａ、６ｂと電極９ａ
、９ｂ、１０ａ、ｌｏｂ上には、ＩＣ１２ａ、１２ｂと
接続をする端子部を除いて、例えばポリイミドやＳｉｎ
：：などによる絶縁体が形成されている。

第２図に戻って説明すると、基板６ａ、６ｂを接着した
とき、ＩＣ１０ａ、１０ｂが互いに重なり合わないよう
に位置がずれて取りつけられており、他方のＩＣ１０ａ
、１０ｂがくる位置には基板６ａ、６ｂにＩＣによる突
起部を収納するための孔１２ａ、１２ｂがあけられてい
る。

基板６ａ、６ｂにはそれぞれ突出部が設けられ、その突
出部には端末１３ａ、１３’ｂが設けられている。端末
１３ａ、１３ｂは配線とワイヤボンディングなどを介し
てＩＣｌ０ａ、ｌｏｂと発熱体８ａ、８ｂに接続されて
いる０両基板６ａ、６ｂを重ね合わせたとき端末１３ａ
、１３ｂの設けられた突出部の位置がずれるようにされ
ている。ＩＣ１０ａ、１０ｂには例えば通常の樹脂封止
処理が施されている１両基板６ａ、６ｂを接着するには
無機系接着剤又は有機系接着剤のいずれを用いてもよい
、ただし、ＩＣ１０ａ、１０ｂを実装した後は熱処理温
度に制約があるため、比較的低温処理が可能なシリコン
系、フェノール系、又はエポキシ系接着剤を用いるのが
好ましい。

第１図に戻って説明すると、接着された開基板６ａ、６
ｂの発熱体が形成されている側の端面７ａ、７ｂは、感
熱紙やインクリボンが摺動するのに好都合なように面取
り加工が施されている。

１４は外部に接続されるフレキシブルプリント配線基板
であり１両面に導体の配線が形成されている。フレキシ
ブルプリント配線基板１４は端末１３ａ、１３ｂに接続
されている。

図は示されていないが、第１図の開基板６ａ。

６ｂの外側に放熱板を両側から挟むように設けるのが好
ましい。この放熱板はサーマルヘッドのカバーを兼ねる
ものがよい。

いま例えば、各基板６ａ、６ｂの発熱体の密度をそれぞ
れ８ドツト／　ｍ　ｍとすると、この実施例では１６ド
ツト／　ｍ　ｍのサーマルヘッドを得ることができる。

次に１本実施例を製造する方法について説明する。

孔１２ａ、１２ｂのあけられた基板６ａ、６ｂに従来の
平面型サーマルヘッドを製造する場合と同様に抵抗体層
、電極層の成膜とそれらの写真製版、エツチングによる
パターン化によって発熱体８ａ、８ｂと電極９ａ、９ｂ
を形成する１発熱体８ａ、８ｂと電極９ａ、９ｂの所定
部分には絶縁膜を形成する６次に各基板６ａ、６ｂにＩ
ＣＩ　０ａｔｌＯｂを実装する。実装の方法はワイヤボ
ンディング法その他いずれの方法であってもよい。

ＩＣ１０ａ、１０ｂには樹脂封止処理を施す０次に発熱
体８ａ、８ｂの相互の関係が第４図に示されるようにな
るように開基板６ａ、６ｂを接着剤によって接着し合体
させる。その後１両基板６ａ。

６ｂの端面７ａ、７ｂに面取り加工を施す、そしてフレ
キシブルプリント基板１４を端末１３ａ。

１３ｂに接続する。フレキシブルプリント基板１４と端
末１３ａ、１３ｂの接続には、熱圧着、半田付け、圧接
などの通常の手段を用いることができる。

基板６ａ、６ｂが高質ガラスのように透明な場合は発熱
体８ａ、８ｂを第４図に示されるように配置するのが容
易であるが、セラミックスのように不透明な場合には、
各基板６ａ、６ｂの発熱体配列方向の一方の端面１５ａ
、１５ｂを基準面として発熱体８ａ、８ｂを位置決めし
ておき、それらの基準面１５ａ、１５ｂを定盤に突き当
てながら接着する。

上記の実施例では基板６ａ、６ｂに孔１２ａ。

１２ｂをあけているが、孔に代えてざぐり加工による凹
部を設けてもよい。

本発明はまた。半導体型サーマルヘッドに適用すること
もできる。半導体型サーマルヘッドでは、駆動回路が発
熱体と一体形成され、基板の対向面には突起部が現われ
ないので、孔や凹部を設ける必要はない。

実施例は薄膜サーマルヘッドについての例であるが、本
発明はまた厚膜サーマルヘッドにも適用することができ
る。厚膜サーマルヘッドの発熱体としてはＲｕＯを使用
することができる。

第５図から第７図に発熱体の他の形状を示す。

第５図において、２０は発熱体のうち電極９に接続され
て抵抗値を決定する抵抗値決定部である。

抵抗値決定部２０は基板６の端面７から内側に入リ込ん
だ位置に形成されており、抵抗値決定部２０と端面７の
間には熱伝導路２１が設けられている。熱伝導路２１と
抵抗値決定部２０は同一発熱体層により形成されている
。発熱体２０．２１の材質は熱伝導度が高いことが望ま
しい。

基板６の端面７は記録媒体が摺動する摺動面であるので
、基板６が摩耗するに従って熱伝導路２１が減少してく
る。また、熱伝導路２１は端面が露出しているので酸化
されて劣化する。しかしながら、発熱体の抵抗値を決定
するのは抵抗値決定部２０であるので、熱伝導路２１が
摩耗したり。

酸化されて劣化しても抵抗値には影響を及ぼさず、印字
特性に影響を及ぼさないように、その長さを数μｍ〜数
百μｍに設定しておく。一般にサーマルヘッドは定電圧
で駆動されるので、抵抗値決定部２０の抵抗値が変化し
ないので記録濃度の変動が起らない。また、熱伝導路２
１があまり長くなると熱効率が悪くなり、また、にじみ
が出るなどの印字品質に影響が現れるので、上記のよう
に数μｍ〜数百μｍと設定するのが好ましい。

第６図は抵抗値決定部をリング状２０ａに形成したもの
、第７図は矩形状２０ｂに形成したものである。

第１図の実施例に第５図から第７図のような発熱体を適
用することができる。ただし１図のものより発熱体間隔
を広げる。このような発熱体はまた。薄膜型に限らす厚
膜型又は半導体型のサーマルヘッドにも適用することが
できる。

第５図から第７図のような発熱体では、摺動面に機械的
な傷が入っても抵抗値への影響が少ない。

抵抗値決定部をトリミング等で抵抗補正をしても印字品
質への影響が少ない。

（効果） 本発明では、−主表面の一端に沿って発熱体を配置し、
かつ、隣接発熱体間に１個の発熱体が設けられる間隙を
有する２個の基板を、発熱体形成面を対向させ、前記一
端を一致させ、一方の基板の発熱体と他方の基板の発熱
体が交互に、かつ、等間隔で配置されるように接着し、
前記一端の端面を記録媒体が摺動して印字が行なわれる
ようにしたので・Ｎドツト／　ｍ　ｍのサーマルヘッド
を製造するにはＮ／２ドツトの粗いパターンを形成する
だけですみ、歩留りが向上する。

駆動用ＩＣの実装完了後、良品基板のみを相互に接着す
るので、良品率が向上し、安価なサーマルヘッドを製造
することができる。

従来困難であった高密度なサーマルヘッドを、パターン
の歩留りや組立ての歩留りを悪化させることなく製造す
ることができる。

駆動用ＩＣを搭載したサーマルヘッドにおいては、駆動
用ＩＣと電極とのボンディングのピッチを発熱体密度の
２倍に大きくすることができるので、高密度サーマルヘ
ッドを容易に製造することができる。例えば、ワイヤボ
ンディングでは１００μｍピッチ、ＴＡＢでは６０μｍ
ピッチ前後が量産的限界であるので、従来のサーマルヘ
ッドでは１０〜１６ドツト／　ｍ　ｍが限界となるが、
本発明では２０〜３２ドツト／　ｍ　ｍを実現すること
ができる。

本発明の端面型サーマルヘッドでは成膜工程で耐摩耗膜
を形成することが不要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示す斜視図、第２図は同実施例で接
着面から引き離した基板を示す平面図、第３図は発熱体
形成面を示す部分斜視図、第４図は発熱体の配置を示す
一方の基板の平面図、第５図から第７図は他の発熱体を
示す平面図、第８図は従来の端面型サーマルヘッドを示
す断面図である。 ６ａ、６ｂ・・・・・・基板、 ７ａ、７ｂ・・・・・・端面、 ８ａ、８ｂ・・・・・・発熱体。 ９ａ、９ｂ・・・・・・電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一主表面の一端に沿って発熱体を配置し、かつ、隣接発
   熱体間に１個の発熱体が設けられる間隙を有する２個の
   基板を、発熱体形成面を対向させ、前記一端を一致させ
   、一方の基板の発熱体と他方の基板の発熱体が交互に、
   かつ、等間隔で配置されるように接着してなり、前記一
   端の端面を記録媒体が摺動して印字が行なわれる端面型
   サーマルヘッド。