JPH03254955A

JPH03254955A - サーマルヘッド

Info

Publication number: JPH03254955A
Application number: JP5457690A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Taminaga; 民長　隆之; Akiyoshi Fujii; 暁義藤井; Takatoshi Mizoguchi; 溝口　隆敏; Katsuyasu Deguchi; 出口　勝康; Mitsuhiko Yoshikawa; 吉川　光彦
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-03-05
Filing date: 1990-03-05
Publication date: 1991-11-13

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、サーマルヘッドに関し、特にファクシミリや
プリンタなどの感熱印字記録装置に使用されるサーマル
ヘッドに係る。

〈従来技術〉第６図はセラミック基板を用いた従来のサーマルヘッド
の発熱抵抗体部分周辺の構成を示したものである。

同図において、Ｉはアルミナ等のセラミック基板、２は
その表面に形成された高融点ガラスから成るグレーズ層
を示す。グレーズ層２の上には、Ｔａ−３ｉＯ２、ＲＬ
＋０２等の発熱抵抗体３、アルミニウム、金等から成る
共通電極４及び個別電極５．５ｉＡｆ！ＯＮ、５ｉＯＮ
、非晶質ガラス等の保護膜６が順次積層された構成とな
っている。薄膜方式の場合、蒸着法あるいはスパッタ法
にて、厚膜方式の場合には印刷・焼成にて成膜されるが
、基本的には同様の構成である。

ここで、第１０図はセラミック基板を使用した従来のサ
ーマルヘッドの発熱抵抗体表面温度の変化を示す図であ
る。

第７図ないし第９図にセラミック基板を用いた従来のサ
ーマルヘッド全体の構成を示す。

第７図は、発熱抵抗体３を形成したセラミック基板ｌと
硬質印刷配線板７を組み合わせた例で、両基板１．７と
の間の電気的な接続は、発熱抵抗体３の駆動制御用ＩＣ
８をワイヤーボンドする金線を利用している。

一方、第８図及び第９図は、発熱抵抗体３を形成したセ
ラミック基板１と補強板９を貼り付けたＦＰＣ（フレキ
ノプル基板）１０を組み合わせた例である。そして、両
基板１．ＩＯとの間の電気的な接続は、第８図において
は、ゴムＩＩによる圧接を利用しており、また第９図に
おいては、半田の熱圧着を利用している。なお、第７〜
９図中、１２は放熱板である。

以１−のようなサーマルヘッドにおいては、発熱抵抗体
部分を形成する製造プロセス」−１少なくとも数百塵の
熱を加える必要があるため、この温度に耐える絶縁樹脂
箔板として高価なセラミック基）反が使用されている。

しかし、セラミック基板は加工性が悪いため、既に述べ
たように硬質印刷配線板やＰＰＣと組み合わせた構成を
とっており、材料コストが高くなる上、組立工程」二も
工程数が多くなり、不良の発生が多くなりがちである。

〈先行技術〉上記の問題点を解決するため、本出願人は、先に、３０
０〜４００℃以」−の耐熱性を有し、かつ電極４、個別
電極５及び保護膜６を順次積層した構造となっている。

なお、第１１．１２図中、２３は銅はく、２４は耐熱性
クロスに耐熱性樹脂を含浸さ且−た層である。

そして、に記構酸のサーマルヘッドでは、第１３図の如
く、発熱抵抗体３とともにその駆動制御回路部品８、外
部回路との接続のためのコネクタ部品（図示Ｕ′ず）も
−枚の耐熱性絶縁樹脂基板上に実装でき、かつそれらの
間の接続配線には銅張板の銅はくを用いることができる
ため、電気的には一枚の基板から成るサーマルヘッドと
なる。

ここで、第１４図は先行技術によるサーマルヘッドの発
熱抵抗体表面温度の変化を示す図である。

〈　発明が解決しようとする課題　〉第１１，１２図のサーマルヘッドでは、通常の硬質印刷
配線板と同様の加工法を適用できる耐熱性絶縁樹脂基板
を用いており、スルーポールを形成し、両面基板とする
ことも可能なため、発熱抵抗体をはじめ、その駆動制御
回路部品、外部回路との接続のためのコネクタ部品及び
これらの間の一般の硬質印刷配線板と同様の加工性を持
った耐熱性絶縁樹脂基板を用い、かつ電気的には−・枚
の基板から成るサーマルヘッドを開示した（特願平１−
８６４８０号、特願平１−２６０５２９号参照）。

このサーマルヘッドの構造を第１１．１２図に示す。

第１＋図では、耐熱性絶縁樹脂基板２ｏとして、通常の
硬質印刷配線板と同様、銅はくを張った銅張板を用い、
その銅はくを通常のパターン形成法にて、所望のパター
ンにエツチングし、共通電極４、個別電極５を形成する
。その」―に、絶縁層２１を、例えば、ポリイミドにて
凸形状に形状する。

さらに、発熱抵抗体３、保護膜６を順次積層した構造と
なっている。

また、第１２図においても、第１！図と同様、銅張耐熱
性絶縁樹脂基板２０を用い、発熱抵抗体付近に銅はくを
ベタで残し放熱層２２としている。

その上に、蓄熱層として絶縁膜２１を、例えば、ポリイ
ミドで形成し、さらに発熱抵抗体３、共通接続配線まで
を一枚の絶縁樹脂基板上に一体形成・実装でき、電気的
には、この基板−枚にてサーマルヘッドが形成されるこ
とになる。

しかしながら、上記サーマルヘッドにおいては、耐熱性
絶縁樹脂基板の熱伝導性があまり良くなく、その厚さが
０．８〜１．Ｏｍｍ程度と比較的厚いため、印字パルス
が長時間連続して印字されると、第１４図の如く、発熱
抵抗体の表面温度カ月二昇し、印字のにじみや尾引きが
発生し印字品位が低下する。

本発明は、上記に鑑み、印字パルスが連続して印加され
ても、印字のにじみや尾引きが発生しにくくなり、高品
位の印字が実現できるサーマルヘッドの提供を目的とす
る。

〈　課題を解決するための手段　〉本発明による課題解決手段は、第１図ないし第４図の如
く、複数の発熱抵抗体３０と、印字信号に対して前記発
熱抵抗体３０を通電制御するための制御回路部品３１等
の必要部品と、これらの間の接続配線とが耐熱性絶縁樹
脂基板３２上に一体形成・実装され、該耐熱性絶縁樹脂
基板３２の厚ざが０　、４　ｍｍ以下に設定されたしの
である。

〈作用〉上記課題解決手段において、印字パルスが印加されると
、発熱抵抗体３０は、制御回路部品３１により通電制御
される。

このとき、耐熱性絶縁樹脂基板３２の厚さを０４ｍｍ以
下に設定しているので、発熱抵抗体３０にて発生した熱
が放熱板に速やかに伝わり、放熱性が著しく向上する。

したがって、印字パルスが連続して印加されても、発熱
抵抗体３０の表面温度の上昇が抑えられ、印字のにじみ
や尾引きのない高品位の印字が実現できる。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面により説明づ−る。

［第一実施例］第１図は本発明第一実施例のサーマルヘッドの発熱抵抗
体部周辺の拡大断面図、第２図は同じくその全体構成図
、第３図は同じくその耐熱性絶縁樹脂基板の断面図であ
る。

と同様の配線パターン形成法を用いて所望のパターンに
エツチングし、共通電極３７、個別電極３８か形成され
ている。このとき、発熱抵抗体を通電制御する制御回路
部品や外部回路との接続のためのコネクタ部品等を実装
セる部品搭載部分及びその間の配線パターンも同時に形
成される。この配線パターン上には、通常、ニッケルめ
っき、金めつきが施されている。そして、ポリイミド系
ワニスをスピンコ−１−、ロールコート、スクリーン印
刷等の方法により全面に塗布、仮硬化した後エツチング
し、さらに本硬化し絶縁層３９が形成されている。この
」二に、Ｔａ−９ｉｆ、を蒸着法あるい（」スパッタ法
にて成膜後、エツチングして発熱抵抗体３０が形成され
ている。さらに、発熱抵抗体３０−１−に、Ｓ　ＩＡ（
ｔｏ　Ｎを蒸着法あるいはスパッタ法にて成膜し、保護
膜４０が形成されている。

上記構成において、耐熱性絶縁樹脂基板３２上に、発熱
抵抗体３０と、発熱抵抗体３０の駆動制御ｒｃ３１等の
必要部品とを一体形成・実装した後、耐熱性絶縁樹脂基
板３２を放熱板３３の」二に本実施例のサーマルヘッド
は、第２図の如く、複数の発熱抵抗体３０と、印字信号
に対して前記発熱抵抗体３０を通常制御するための駆動
制御用ＩＣ３１等の必要部品とを、その上に形成・搭載
された耐熱性絶縁樹脂基板３２が、放熱板３３の」−に
密着配置された構成となっている。

前記耐熱性絶縁樹脂基板３２は、第３図の如く、耐熱ク
ロス（例えば、ガラス繊維）に耐熱樹脂（例えば、ポリ
イミド）を含浸させた層３４の両側に銅は＜　３５．３
６を配した両面銅張板であって、通常のガラスエボキノ
基板等の硬質印刷配線板と同様の加工法が適用でき、ス
ルーポールを形成して両面配線板とすることも容易にで
きる。しかも、該耐熱性絶縁樹脂基板３２は、耐熱クロ
ス及び耐熱樹脂を使用しているため、３００〜４．　Ｏ
Ｏ°Ｃ以上の温度に耐える耐熱性を有している。

次に、本実施例の発熱抵抗体部周辺の構成を第１図に基
づいて説明する。

図示の如く、厚さが０．２ｍｍの銅張耐熱性絶縁樹脂基
板３２の銅はくを、通常の硬質印刷配線板密着配置する
。

そして、印字パルスが印加されると、発熱抵抗体３０は
、駆動制御ｒｃ３１により通電制御される。

このとき、耐熱性絶縁樹脂基板３２の厚さを０２＋ｎ＋
ｎと薄く設定しているので、耐熱性絶縁樹脂基板３２の
裏に配された放熱板３３への放熱性が著しく向上する。

したがって、印字パルスが連続して印加されても、印字
のにじみや尾引きが発生しにくくなり、高品位の印字が
実現できる。

また、電気的には、−枚の基板にてサーマルヘッドが構
成されているため、従来のように、２種類の基板を組み
合わせる必要もない。

［第二実施例］第４図は本発明第二実施例のサーマルヘッドの発熱抵抗
体部周辺の拡大断面図、第５図は同じくその発熱抵抗体
表面温度の変化を示す図である。

本実施例の発熱抵抗体部周辺の構成は、第４図の如く、
厚さが０．２ｍｍの銅張耐熱性絶縁樹脂基板３２の銅は
くを、通常の硬質印刷配線板と同様の配線パターン形成
法を用いて所望のパターンにエツチングし、発熱抵抗体
の発熱部の下部にヘタの放熱層４１及び図示しないが発
熱抵抗体の駆動制御回路部品、外部回路との接続のだぬ
のコネクタ部品等を実装する部品搭載部の配線パターン
やその間の配線パターンを形成している。この場合、エ
ツチングされた配線パターン等の必要部分にニッケルめ
っき、金めつきが施されている。そして、ポリイミド系
ワニスを第一実施例と同様に形成し、絶縁膜４２として
いる。この」二に、発熱抵抗体３０としてＴａ　　５ｈ
ｏｐ及び共通電極３７、個別電極３８としてアルミニウ
ムを蒸着法あるいはスパッタ法にて成膜後、エツチング
し形成している。さらに、その上に保護膜４０として５
ｉＡ（！ＯＮを蒸着法あるいはスパッタ法にて形成して
いる。

その他の構成は、第一実施例と同様である。

」１記構成において、耐熱性絶縁樹脂基板３２の厚さを
０．２ｍｍと薄く設定しているので、サーマルヘッドの
発熱抵抗体表面温度の変化は、第５回置品位の印字が実
現できるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明第一実施例のサーマルヘッドの発熱抵抗
体部周辺の拡大断面図、第２図は同じくその全体構成図
、第３図は同じくその耐熱性絶縁樹脂基板の断面図、第
４図は本発明第二実施例のサーマルヘッドの発熱抵抗体
部周辺の拡大断面図、第５図は同じくその発熱抵抗体表
面温度の変化を示４−図、第６図はセラミック基板を使
用した従来のサーマルヘッドの発熱抵抗体部周辺の断面
拡大図、第７図ないし第９図は同じくその全体構成図、
第１０図は同しくその発熱抵抗体表面温度の変化を示す
図、第１Ｉ、１２図は先行技術によるサーマルヘッドの
発熱抵抗体部周辺の断面拡大図、第１３図は同じくその
全体構成図、第１４図は同じくその発熱抵抗体表面温度
の変化を示す図である。３０：発熱抵抗体、３１：制御回路部品、３２耐熱性絶
縁樹脂基板、３３：放熱板、３４：耐熱性のようになり
、第一実施例と同様の効果を奏する。なお、第一、第二実施例に用いたポリイミド系ワニスと
しては、例えば、東し株式会社製トレニースあるいはセ
ミコファイン、チッソ株式会社製のＰＳＩ−Ｇシリーズ
等がある。なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。例えば、」１記実施例では、薄膜方式について説明した
が、厚膜方式の場合においても、焼成温度と耐熱性絶縁
樹脂基板の耐熱温度が将来同程度の温度となれば、この
発明を同様に適用できるのは勿論である。〈発明の効果〉以」二の説明から明らかな通り、本発明によると、耐熱
性絶縁樹脂基板の厚さを０．４ｍｍ以下に設定している
ので、放熱板への熱の伝導性が著しく向上する。したがって、印字パルスが連続して印加されても、印字
のにじみや尾引きが発生しにくくなり、クロスに耐熱性
樹脂を含浸させた層、３５．３６：銅はく、３７：共通
電極、３８：個別電極、３９絶縁層、４０：保護膜、４
Ｉ：放熱層、４２：絶縁膜。出　願　人　　シャープ株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

複数の発熱抵抗体と、印字信号に対して前記発熱抵抗体
を通電制御するための制御回路部品等の必要部品と、こ
れらの間の接続配線とが耐熱性絶縁樹脂基板上に一体形
成・実装され、該耐熱性絶縁樹脂基板の厚さが０．４ｍ
ｍ以下に設定されたことを特徴とするサーマルヘッド。