JPH0383659A

JPH0383659A - サーマルヘッド

Info

Publication number: JPH0383659A
Application number: JP22217489A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Fujii; 暁義藤井; Takatoshi Mizoguchi; 溝口　隆敏; Takayuki Taminaga; 民長　隆之; Katsuyasu Deguchi; 出口　勝康
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-08-28
Filing date: 1989-08-28
Publication date: 1991-04-09

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、主に印字装置に使用されるサーマルヘッド
に関するものである。

（ロ）従来の技術第１０図は従来のサーマルヘッドの構成を示したもので
ある。従来のサーマルヘッドでは、発熱抵抗体１０１と
、これへの配線電極を構成したセラミック基板１０２と
、その発熱抵抗体を駆動するための駆動用集積回路１０
３、制御部品１０４および外部接続用コネクタ１０５を
取り付けた硬質印刷配線基板１０６とを、放、＃ｌ板１
０７に設置した構成としている。

そして、集積回路１０３から基板１０６、およびセラミ
ック基板１０２への接続は、ワイヤボンド技術によって
行われている。また、第１１図に示す様に駆動用集積回
路１０３をフェイスダウンボンディング又はワイヤーボ
ンディング技術により取り付けたセラミック基板１０２
を、補強ｔｌｉＥ１０ｇの付いた基［１０ｔ５と共に放
熱板１０７の上に設置し、セラミック基板１０２と基板
１０６とを圧着により電気的に接続した構成のサーマル
ヘッドもあった。

（ハ）発明が解決しようとする課題第１０図のサーマルヘッドにおいては、放熱板１０７の
上に基板１０２と１０６を貼付けた後、ワイヤーボンデ
ィングを行い、その後に電気テストを行わざるを得ず、
不良品となったものについては、絶縁基板１０２，１０
６、駆動用集積回路ｌＯ３、さらには放熱板１０７が全
て一体に接着されているため、部分的に交換して再生す
ることができず、全て捨てざるを得ないので、コスト的
にデメリットが大きい。また、第１１図に示す構成では
、絶縁基板１０２上に駆動用集積回路１０３を実装した
段階で電気テストを実施できるため、不良品となった場
合でも駆動用集積回路１０３を実装した基［１Ｇ２を捨
てるだけで済む。しかし、基板１０６と基板１０２とを
圧接する構造を設ける必要があること、および、基板１
０６と基板１０２の端子部を半田で熱圧着するための工
程が必要になることが高コストの要因となっている。ま
た、発熱抵抗体形成プロセスについても、工程数が多い
のが現状で工程数を減らすことが望まれている。

この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、
加工性の良好な基板を使用して、−枚の基板上に発熱抵
抗体、制御回路部品および配線部を実装することにより
、コンパクトで工数低減が可能なサーマルヘッドを提供
するものである。

（ニ）課題を解決するための手段この発明は、複数の発熱抵抗体を備え、各２個の発熱抵
抗体の一端を共通にして１つの駆動回路素子に接続する
と共に、地端をそれぞれ２つの共通電極に分けて接続し
、各共ａＩＥ極の電圧レベルを切り替えて時分割し、さ
らに前記の各共通電極を時分割ブロック毎に分割し、駆
動するブロックの共通電極のみに駆動電圧を印加して駆
動するサーマルヘッドであって、複数の発熱抵抗体とそ
の発熱抵抗体を駆動する駆動回路部品と、外部回路接続
用コネクターと、それらを電気的に接続する配線とを同
一の耐熱性絶縁基板上に実装したことを特徴とするサー
マルヘッドである。

上記耐熱性絶縁基板には、加工性が良好で少なくとも３
００〜４００℃の耐熱性を有する基板を用いることか必
要であり、そのため、耐熱性クロス（たとえば、ガラス
繊維）に耐熱樹脂（たとえば、ポリイミド樹脂）を含浸
させて形成した基板を使用することが好ましい。　　　
　　′ （ホ）作用セラミック基板の代わりに加工性の富む耐熱性絶縁基板
を使用することにより、共通電極、発熱抵抗体、発熱抵
抗体への配線電極、駆動用回路部品、回路配線、その他
の電気部品やコネクタ等を同一の基板上に実装可能と収
る。また、共通電極もスルホール等を利用し裏面に形成
することが可能であり、必要以上に基板を大きくするこ
となく十分な共通電極の面積が確保出来る。さらに、共
通電極の電圧レベルを切り替える回路も基極裏面を利用
して実装すことが出来、取付の際の自由度が増すことに
なる。この様に基板の表裏面を積極的に有効に活用する
ことにより、サーマルヘッド自体のコンパクト化がはか
られる。

従来は放熱板に基板を接着固定したあとでＩＣのダイボ
ンダ、又はワイヤーボンダを行っていたが、本発明では
耐熱性絶縁基板上で電気部品をすべて実装した時点で、
すなわち放熱板に固定する以前に検査することができる
ため、実装した電気部品に不良が見出された場合でも放
熱板を捨てる必要がなく、放熱板の節約になる。

（へ）実施例以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。これによってこの発明が限定されるものではない。

第５図はこの発明の一実施例を示すサーマルヘッドのブ
ロック回路図である。このブロック回路は４分割の時分
割印字を行う場合について示しである。発熱抵抗体Ｒ１
−Ｒ２０４８について、各２個の発熱抵抗体の一端に対
し１つの駆動回路素子である駆動用ＩＣＢＩ−８４が接
続されており、これらＩＣはストローブ信号（ＳＴＢ信
号）によって４つのブロックに時分割されて駆動される
。また、発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ２０４８のもう一端は、第
５図に示されている通り、分割ブロック毎に独立した２
本の共通電極Ｃ１〜Ｃ８にそれぞれ接続されている。こ
の共通電極ｃｔ−ｃｓは共通電極切替回路ａｌｘａ４に
接続されており、この回路は例えば第７図に示すような
ブロック部分と、第８図で示されるプッシュプル回路で
構成されている。

サーマルヘッド全体を駆動する信号のタイムチャートは
、第６図に示されるものである。第６図に於いて信号５
ｌｌ−Ｓ２目家電圧切替え回路ａ１から、信号Ｓ！２〜
Ｓ２２は回路ａ２から、信号Ｓ１３〜Ｓ２３は回１１ａ
３から、信号Ｓ１４〜Ｓ２４は回路ａ４から発生する。

第７図は回路ａｌについて示しであるが回路ａ２〜ａ４
は回路ａｌと同様である。

端子ＳＴＢからの信号は第Ｓ図の示すように電圧切替回
路ａｌに入る。第７図に示される抵抗ＲとコンデンサＣ
によって、第６図の信号ＳｌｌとＳｌｌとにある期間Ｔ
ｄが作られる。この時間は、ＩＯμｓｅｃ程度のもので
ある。第７図はＳｌｌ−Ｓ２１の端子から第６図のよう
な信号が得られ、これらの端子からの信号は第８図の対
応する端子に接続され、第６図のＩ、ＩＩの期間に第８
図のＣ１と０２の端子に電圧ＶＨが印加される。駆動用
ＩＣに入るＳＴＢ信号は、第７図の抵ｔｉ’ＣＲとコン
デンサＣの関係から回路１ｉＬｌに入る信号ＳＴＢより
期間Ｔｄ分だけ短い信号になっている。

第５図の駆動用ＩＣＢｌは第９図に示すように、４つの
６４ビツトドライバーＩＣで構成され、１つの信号ＳＴ
Ｂ’　（ＳＴＢ−Ｔｄ）で駆動される。但し第９図では
ＣＬＯＣＫ、　ＬＡＴＣＥ！、　ＤＡＴＡ、　Ｂ、Ｅ、
Ｏの各信号は除いである。

第１図〜第４図はこのサーマルヘッドの要部構成を示す
構成説明図である。第１図は側面図、第２図は要部上面
図、第３図は要部下面図、第４図（ａ）は第２図のＡ−
Ｂ断面図、第４図（ｂ）は第２図のＣ−Ｄ断面図である
。これらの図において、樹脂性の耐熱性絶縁基［３の上
に、発熱抵抗体ｌ（第５図の発熱抵抗体Ｒ１〜Ｒ２０４
ｇに対応する）および配線電極５が形成される。配線電
極５の一部はスルーホール４により裏面にも作ることが
出来る。配線電極５は駆動用ＩＣ２（第５図のドライバ
ＢＥ−８４に対応する）に例えばフェイスダウンボンデ
ィング技術により電気的に接続されている。共通電極に
はスルーホール４を通して裏面に配線され電圧切替回路
７（第５図の回路ａｌ〜ａ４に対応する）に電気的に接
続されている。その他サーマルヘッドの動作に必要な電
気部品６、外部接続用コネクタ８が接続されている。こ
の様に一枚の耐熱性絶縁基板１枚によりサーマルヘッド
を構成することか可能である。さらに必要に応じて放熱
、補強をかねた金属製、又は樹脂製の板を裏面につけて
もよい。

この構成の共ａ電極部分をさらに詳細１こ示したのが第
２図である。第２図に於いて、たとえば共通電極Ｃ３，
Ｃ４はスルーホール４ａ、４ｂにより裏面に電気的に接
続されており、第３図の裏面共通電極Ｃ３，Ｃ４を通し
て電圧切替回路ａ、に接続されている。

この構造は次のようにして形成できる。あらかじめ必要
なスルーホールを有する樹脂性耐熱絶縁基板の表裏面に
予め銅箔をつけた基板を用い、フ埼トエッチング技術に
より、配線電極部分、共通電極、発熱抵抗体形成部分を
形成する。このとき、第２図の共通ｉｔ極Ｃ４はｉつお
きの配線型ｉ５ａに接続されている。この後、例えばポ
リイミドを表面全面に塗布し硬化させたあと、発熱抵抗
体下部と共ａｌｌｉｃ４に対応する領域全面をおおう様
にエツチングを行い、耐熱性のある絶縁層９（第４図）
を形成する。そして、発熱抵抗体ｌをこの絶縁層９の上
に形成する。次に、共通電極ｃ３に対応する領域と残り
の配線１！極５ｂこを例えばアルミニウムの樟な導体を
スパッタもしくは蒸着することにより電気的に接続する
。このあと、表面に保護１１１０をスパッタ等で形成す
る。

以上のように処理することにより、第５図に示すように
発熱抵抗体Ｒ１−Ｒ１０２４からの配線電極を共通電極
Ｃｌ−０８に接続することができる。

また、各２本の共、ｉｉｔ極は、第３図のように基板裏
面において電圧切替え回路ａｌ＝ａ４に接続されている
ので、各共通電極には時分割ブロック毎にストローブ信
号に同期させて、駆動電圧が印加される。

この様にこの実施例では、例えば時分割数が増した場合
でも、共通電極部分の配線が余り複雑になることがない
。また、基板裏面を利用することにより十分な広さ、の
共通電極が形成されるので、共通電極による電圧ドロッ
プが極めて小さくなる。

さらに、サーマルヘッド自体の大きさも従来の両端まで
共通電極を引きまわす方式よりコンパクトになる。

また、サーマルヘッド全体が２分割駆動中字される場合
、第２図の時分割ブロック幅をサーマルヘッド主走査方
向の端までのばすことができると共に、電圧切替え回路
も１つで済むので、これを外部で別体としたり、サーマ
ルヘッドに電圧を与える電源側で電圧を切替えるように
すると、電圧切替え回路分だけさらにサーマルヘッドを
コンパクト化することができ、それによって低コスト化
が可能となる。

（ト）発明の効果この発明によれば、樹脂性の耐熱性絶縁基板を用いるこ
とにより、従来、セラミック部分と基板部分から構成さ
れていたサーマルヘッドを一体化するこができる。さら
に、スルホール等の加工が簡単なため発熱抵抗体とその
駆動回路との配線が単純になり生産の歩留りが向上する
。従って、セラミック基板を使用せずに済むことおよび
加工工程が簡単で歩留が向上すること等を含め、【Ｃの
数を半減させたモデルのメリットを十分に生かしたサー
マルヘッドの大幅なコストダウン、小型化が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すサーマルヘッドの構
成説明図、第２図は第１図に示すサーマルヘッドの共通
電極部分の詳細を示す上面図、第３図は第２図の底面図
、第４図（２Ｌ）は第２図のＡ−Ｂ断面図、第４図（ｂ
）は第２図のＣ−Ｄ断面図、第５図は第１図に示すサー
マルヘッドのブロック回路図、第６図は第５図に示す回
路の動作を示すタイミングチャート、第７図〜第９図は
第５図の要部を示す電気回路図、第１０図および第１！
図は従来例を示す第１図対応図である。！、Ｒ１〜Ｒ２０４８・・・・・・発熱抵抗体、２．８
１〜Ｂ４・・・・・・駆動用ＩＣ。３・・・・・・耐熱性絶縁基板、４．４ａ、４ｂ・・・・・・スルーホール、５．５ａ、
５ｂ・・・・・・配線電極、６・・・・・・電気部品、７、ａｔ〜ａ４・・・・・・電圧切替回路、Ｃｌ−０８
・・・・・・共通電極。デオ等オ（ａ）第防第図ｆｆ１ｏ閃Ｑ７

Claims

【特許請求の範囲】

１、複数の発熱抵抗体を備え、各２個の発熱抵抗体の一
端を共通にして１つの駆動回路素子に接続すると共に、
地端をそれぞれ２つの共通電極に分けて接続し、各共通
電極の電圧レベルを切り替えて時分割し、さらに前記の
各共通電極を時分割ブロック毎に分割し、駆動するブロ
ックの共通電極のみに駆動電圧を印加して駆動するサー
マルヘッドであって、複数の発熱抵抗体とその発熱抵抗
体を駆動する駆動回路部品と、外部回路接続用コネクタ
ーと、それらを電気的に接続する配線とを同一の耐熱性
絶縁基板上に実装したことを特徴とするサーマルヘッド
。