(57)【要約】【課題】漏洩した印画データを第三者が傍受しても、正確な印画データを第三者が把握することが困難な記録ヘッドを提供すること。【解決手段】所定の方向に配列されるＮ個（Ｎは２以上の自然数）の記録素子３と、該記録素子３の駆動を制御するドライバーＩＣ４と、該ドライバーＩＣ４の出力端子に電気的に接続され、前記記録素子３に対応するように設けられるＮ個の電極パッド５ａと、を備え、外部からの印画データをドライバーＩＣ４に供給するとともに、該供給された印画データに基づいて印画を行う記録ヘッドにおいて、前記電極パッド５ａの前記記録素子３に対する対応順序を一部不規則になす。【選択図】図３
2005096273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に配列されるＮ個（Ｎは２以上の自然数）の記録素子と、
該記録素子の駆動を制御するドライバーＩＣと、該ドライバーＩＣの出力端子に電気的に接続され、前記記録素子に対応するように設けられるＮ個の電極パッドと、を備え、外部からの印画データをドライバーＩＣに供給するとともに、該供給された印画データに基づいて印画を行う記録ヘッドにおいて、
前記電極パッドの前記記録素子に対する対応順序を一部不規則になしたことを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
前記ドライバーＩＣ内に複数のグループに区分されたシフトレジスタを配設し、該各グループのシフトレジスタが担当する発熱素子及び電極パッドが同じグループとなるように前記Ｎ個の発熱素子及びＮ個の電極パッドを複数のグループに区分するとともに、各グループ内で電極パッドの記録素子に対する対応順序を不規則にしたことを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記記録素子に対する対応順序が不規則な電極パッドが、前記記録素子に電気的に接続される電極パッド全体に対して２５％〜４０％であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記記録素子や前記電極パッド、前記ドライバーＩＣがヘッド基板上に設けられ、該ヘッド基板対して外部配線基板が接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱素子や発光素子、圧電素子等の記録素子を用いて印画記録等の行う記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、記録ヘッドとしてサーマルヘッドやＬＥＤヘッド，インクジェッドヘッド等が幅広く用いられている。
【０００３】
記録ヘッドとしては、例えばサーマルヘッドの場合、上面に直線状に配列した複数の発熱素子及び発熱素子の発熱を制御するドライバーＩＣが取着されたヘッド基板と、該ヘッド基板に対して接続されるフレキシブル配線板が接続されている。
【０００４】
このようなサーマルヘッドは、発熱素子上に感熱紙等の記録媒体を搬送しながら、プリンタ側からの印画データをフレキシブル配線板を介してドライバーＩＣに供給するとともに、該供給された印画データに基づいて発熱素子を個々に選択的にジュール発熱させるとともに、該熱を記録媒体に伝達させることによって所定の印画が形成される。
【０００５】
尚、上述したヘッド基板の上面には、発熱素子やドライバーＩＣの他に、Ａｌ（アルミニウム）から成る複数の回路導体が設けられており、これら回路導体の中には、図４に示す如く、ドライバーＩＣの出力端子に接続される電極パッドと、入力端子に接続される接続パッドと、フレキシブル配線板の配線パッドに接続される接続パッドとが複数存在している。
【０００６】
これらの電極パッドや接続パッドは発熱素子に対応するようにヘッド基板上に直線状もしくは千鳥状に設けられており、通常、電極パッド及び接続パッドの記録素子に対する対応順序は連続的に設定されている。すなわち、一端の発熱素子は一端の電極パッドや接続パッドに電気的に接続され、一端よりＭ番目（Ｍは２以上の自然数）の発熱素子は一端よりＭ番目の電極パッドや接続パッドに電気的に接続されているのが一般的である。
【特許文献１】特開平５−２２９１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のサーマルヘッドは銀行のキャッシュディスペンサーにおいて預金残高や振込金額等の情報を紙に記録する場合など、秘密性の高い情報を印画するのに用いられるケースが存在する。
【０００８】
しかしながら、上述のサーマルヘッドはプリンタ側からの印画データがフレキシブル配線板を介してドライバーＩＣに供給される際、フレキシブル配線板において印画データがノイズとして外部に漏洩してしまうことがある。漏洩した印画データのノイズを第三者が傍受し、これをプロットすると、個人情報等の印画データを簡単に盗むことができる問題があった。特にフレキシブル配線板の長さが５０ｃｍを超える場合、ノイズが外部に漏れ易いため、特に問題であり、かかる問題点を解決する手段が求められていた。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑み案出されたもので、その目的は、漏洩した印画データを第三者が傍受しても、正確な印画データを第三者が把握することが困難な記録ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の記録ヘッドは、所定の方向に配列されるＮ個（Ｎは２以上の自然数）の記録素子と、該記録素子の駆動を制御するドライバーＩＣと、該ドライバーＩＣの出力端子に電気的に接続され、前記記録素子に対応するように設けられるＮ個の電極パッドと、を備え、外部からの印画データをドライバーＩＣに供給するとともに、該供給された印画データに基づいて印画を行う記録ヘッドにおいて、前記電極パッドの前記記録素子に対する対応順序を一部不規則になしたことを特徴とする。
【００１１】
また本発明の記録ヘッドは、上述の記録ヘッドにおいて、前記ドライバーＩＣ内に複数のグループに区分されたシフトレジスタを配設し、該各グループのシフトレジスタが担当する発熱素子及び電極パッドが同じグループとなるように前記Ｎ個の発熱素子及びＮ個の電極パッドを複数のグループに区分するとともに、各グループ内で電極パッドの記録素子に対する対応順序を不規則にしたことを特徴とする。
【００１２】
更に本発明の記録ヘッドは、上述の記録ヘッドにおいて、前記記録素子に対する対応順序が不規則な電極パッドが、前記記録素子に電気的に接続される電極パッド全体に対して２５％〜４０％であることを特徴とする。
【００１３】
そして本発明の記録ヘッドは、上述の記録ヘッドにおいて、前記記録素子や前記電極パッド、前記ドライバーＩＣがヘッド基板上に設けられ、該ヘッド基板対して外部配線基板が接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の記録ヘッドによれば、所定の方向に配列されるＮ個（Ｎは２以上の自然数）の記録素子と、該記録素子の駆動を制御するドライバーＩＣと、該ドライバーＩＣの出力端子に電気的に接続され、前記記録素子に対応するように設けられるＮ個の電極パッドと、を備え、外部からの印画データをドライバーＩＣに供給するとともに、該供給された印画データに基づいて印画を行う記録ヘッドにおいて、前記電極パッドの前記記録素子に対する対応順序を一部不規則になしたことから、かかる不規則部分に対応させた形で一部のデータが入れ替わった印画データをドライバーＩＣに供給することができる。それ故、プリンタより外部配線基板を介してドライバーＩＣに供給される印画データがノイズとして外部の漏洩し、それを第三者が傍受したとしても、傍受したデータ自体が本来の形から一部入れ替わったデータとなっているため、第三者は正確な印画データを把握することが困難となる。従って、印画データの情報漏洩を良好に防止できる信頼性の高いサーマルヘッドを提供することができる。
【００１５】
尚、記録素子に対する対応順序が不規則な電極パッドは、記録素子に電気的に接続される電極パッド全体に対して２０％〜４０％に設定することが好ましく、その理由は、この範囲内に設定することによって記録ヘッドの生産性を高く維持しつつ、第三者が正確な印画データを把握することを困難なものとすることができるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明をサーマルヘッドに適用した場合の一実施形態を示す平面図、図１のサーマルヘッドに使用されるヘッド基板の電極パッドの配列を示す平面図であり、図１に示すサーマルヘッドは、大略的に、ヘッド基板１と、フレキシブル配線板１１と、で構成されている。
【００１７】
ヘッド基板１は、グレーズドアルミナセラミックス等から成るベースプレート２の上面に、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数、本実施形態においては３８４個）の記録素子としての発熱素子３、複数個のドライバーＩＣ４、複数個の回路導体５，６等を取着させた構造を有している。
【００１８】
ベースプレート２は、その上面で発熱素子３やドライバーＩＣ４，回路導体５，６等を支持するための支持母材として機能するものであり、グレーズドアルミナセラミックスから成る場合、まずアルミナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤を添加・混合する等してセラミックグリーンシートを形成するとともに、該シートを所定形状に打ち抜いて高温で焼結させることによってアルミナ基板を形成し、得られたアルミナ基板の上面に従来周知のスクリーン印刷等によってガラスペーストを印刷・塗布し、これを高温で焼き付けグレーズ層を形成することによって製作される。
【００１９】
尚、上述したグレーズドアルミナセラミックス基板のグレーズ層は、印画に際して後述する発熱素子３の発する熱の一部を蓄積し、発熱素子３の温度を短時間で印画に必要な所定の温度まで上昇させるための蓄熱層として機能するものである。
【００２０】
またベースプレート２上の発熱素子３は、例えば２００ｄｐｉ（dot per inch）の密度で主走査方向に直線状に被着・配列されており、その各々がＴａＳｉＯやＴｉＳｉＯ，ＴｉＣＳｉＯ等の電気抵抗材料により形成されているため、回路導体５，６や後述するフレキシブル配線板１１の配線導体１２等を介して電源電力が供給されるとジュール発熱を起こし、感熱紙等の記録媒体に印画を形成するのに必要な所定の温度となる。
【００２１】
これら複数の発熱素子３は、例えば、上述の電気抵抗材料を従来周知のスパッタリング等によってベースプレート２の上面に所定厚みに被着させ、これらを従来周知のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を採用し、所定パターンに加工することによって形成される。
【００２２】
またベースプレート２上のドライバーＩＣ４は、発熱素子３のジュール発熱を外部からの画像データに基づいて個々に制御するためのものであり、かかるドライバーＩＣ４としては、Ｓｉ（シリコン）から成るベースの下面にシフトレジスタＳやラッチ，スイッチングトランジスタ等の電子回路を高密度に集積したフリップチップ型の半導体素子が用いられ、この下面には複数の出力端子や入力端子も共に設けられる。
【００２３】
このドライバーＩＣ４内のシフトレジスタＳは複数のグループ（本実施形態においては４グループ）Ｇ１〜Ｇ４に区分されており、各グループのシフトレジスタＳが担当する発熱素子３及び後述する電極パッド５ａが同じグループとなるようにＮ個の発熱素子３や後述するＮ個の電極パッドが複数グループＧ１〜Ｇ４に区分されており、同じグループ同士のシフトレジスタＳ、発熱素子３、電極パッド５ａが電気的に接続されている。
【００２４】
ドライバーＩＣ４は、従来周知のフェースダウンボンディング、即ち、ドライバーＩＣ４の下面に設けたＮ個の出力端子を対応する電極パッド５ａに、複数の入力端子を対応する接続パッド６ａにそれぞれ半田接合させることによってベースプレート２の上面に搭載され、これによってドライバーＩＣ４の出力端子が回路導体５を介して対応する発熱素子３に、また入力端子が回路導体６を介して対応するフレキシブル配線板１１に電気的に接続される。
【００２５】
また回路導体５，６は、発熱素子３やドライバーＩＣ４に電力や電気信号を供給する給電線もしくは信号線として機能するものであり、Ａｌを主成分とする金属により所定パターンをなすように形成される。
【００２６】
これら回路導体５，６の一部上面、具体的には、ドライバーＩＣ４、並びにフレキシブル配線板１１との接続部には電極パッド５ａ、接続パッド６ａ，６ｂが設けられている。
【００２７】
電極パッド５ａは、発熱素子３と１対１に対応するようにベースプレート２の上面に千鳥状に配列されており、各々が半田等の導電材７を介してドライバーＩＣ４の出力端子に接続されている。
【００２８】
この電極パッド５ａは、発熱素子３に対する対応順序が一部不規則になっている。ここでいう不規則とは、電極パッド５ａの配列の一端側よりＭ番目（Ｍは０＜Ｍ＜Ｎの自然数）に位置する電極パッド５ａは発熱素子３の配列の一端側よりＭ番目に位置する発熱素子３に接続されているのではなく、Ｍ番目とは異なる発熱素子３、例えば一端側よりＭ＋１，Ｍ＋２，Ｍ−１番目等の発熱素子３に接続されているＭが存在することをいい、不規則とするために回路導体５のパターンを蛇行させている。この不規則部分は第三者の傍受を困難とすべく、各グループＧ１〜Ｇ４において少なくとも８箇所ずつ、電極パッド５ａの発熱素子３に対する対応順序が不規則になっている。
【００２９】
このため、かかる不規則部分に対応させた形で一部のデータが入れ替わった印画データをドライバーＩＣ４に供給することができる。従って、プリンタよりフレキシブル配線板１１を介してドライバーＩＣ４のシフトレジスタＳに供給される印画データが途中でノイズとして外部の漏洩し、それを第三者が傍受したとしても、傍受したデータ自体が本来の形から一部入れ替わったデータとなっているため、第三者は正確な印画データを把握することが困難となる。従って、印画データの情報漏洩を良好に防止できる信頼性の高いサーマルヘッドを提供することができる。
【００３０】
尚、第三者の印画データの把握を困難なものとするためには、発熱素子３に対する対応順序が不規則な電極パッド５ａが、発熱素子３に電気的に接続される電極パッド５ａ全体に対して２５％〜４０％に設定することが好ましい。その理由は、発熱素子３に対する対応順序が不規則な電極パッド５ａが、発熱素子３に電気的に接続される電極パッド５ａ全体に対して２５％よりも小さいと、順序が入れ替わった印画データの数が少ないため、第三者が正確な印画データを把握する可能性がやや高く、一方、４０％よりも大きいと、回路導体５のパターンが複雑化しすぎて、サーマルヘッドの生産性が低下するおそれがあるからである。
【００３１】
また接続パッド６ａは、ドライバーＩＣ４の入力端子に対応するようにベースプレート２の上面に配列されており、各々が半田等の導電材８を介してドライバーＩＣ４の入力端子に接続される。一方、接続パッド６ｂは、フレキシブル配線板１１に設けられる配線パッド１２ａに対応するようにベースプレート２の上面に配列されており、各々が半田等の導電材９を介して配線パッド１２ａに接続される。
【００３２】
これらの電極パッド５ａ，接続パッド６ａ，６ｂは、半田によって他の部材に電気的に接続される場合、半田濡れ性を良好となすためのＮｉメッキ層が被着されており、これらのＮｉメッキ層を介して回路導体５，６をドライバーＩＣ４の入・出力端子やフレキシブル配線板１１の配線導体１２に対して半田接合させて回路導体５，６をドライバーＩＣ４やフレキシブル配線板１１に電気的に接続させている。
【００３３】
尚、回路導体５，６は、例えばＡｌを従来周知のスパッタリング等によってベースプレート２上に所定厚みに被着させ、これを従来周知のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を採用し、所定パターンに加工することによって形成され、また回路導体上面の電極パッド５ａ，接続パッド６ａ，６ｂは、まず従来周知の置換めっき法を採用し、一部を露出させた回路導体５，６が被着されたベースプレート２を硫酸亜鉛溶液に所定時間、浸漬することによって回路導体５，６を形成するＡｌの一部をＺｎで置換し、しかる後、このＺｎを触媒とした無電解Ｎｉめっきを行うことによって形成される。
【００３４】
また一方、フレキシブル配線板１１は、ヘッド基板１上の回路導体６等に電気的に接続される複数個の配線導体１２を有し、これをポリイミド樹脂等から成るフィルム１４ａ，１４ｂで両側より挟持した構造を成している。
【００３５】
このフレキシブル配線板１１は、記録動作時、外部からの電力や電気信号を配線導体１２を介してヘッド基板１上の発熱素子３やドライバーＩＣ４に供給するためのものであり、サーマルヘッドをプリンタ本体に組み込む際、配線導体１２をフレキシブル配線板１１の一端に取着される図示しないコネクタ部材を介してプリンタ本体に接続させておくことにより、外部からの電力や電気信号がサーマルヘッドに供給可能な状態となる。
【００３６】
尚、フレキシブル配線板１１は、例えばポリイミド樹脂製のベースフィルム１４ａに銅箔を貼り付け、この銅箔を従来周知のフォトリソグラフィー及びエッチング技術にて所定パターンに加工することで複数個の配線導体１２を形成するとともに、ベースフィルム１４ａと同様の材質から成るカバーフィルム１４ｂを貼り付け、しかる後、該カバーフィルム１４ｂの一部を切り欠いて配線導体１２を露出させることにより製作される。この配線導体１２の露出部はヘッド基板１の接続パッド６ｂに半田等を介して接続される配線パッド１２ａとなる。
【００３７】
またフレキシブル配線板１１とヘッド基板１との接続は、例えば、配線パッド１２ａが設けられているフレキシブル配線板１１の一端部を、配線導体１２が対応する接続パッド６ｂと対向するようにしてヘッド基板１の一部上面に重畳させ、しかる後、接続パッド６ｂと配線パッド１２ａとの間に介在させた半田をヒーターバー等を用いて加熱・溶融させ、両者を半田接合することによって行なわれる。
【００３８】
かくして上述したサーマルヘッドは、ヘッド基板１の発熱素子３上に感熱紙等の記録媒体を搬送しながら、複数の発熱素子３を外部からの印画データに基づいて個々に選択的にジュール発熱させるとともに、該熱を記録媒体に伝導させ、所定の印画を形成することによってサーマルヘッドとして機能する。
【００３９】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００４０】
例えば上述の実施形態においては本発明をサーマルヘッドに適用した例について説明したが、本発明をＬＥＤヘッドやインクジェットヘッド等の他の記録ヘッドに適用可能であることは言うまでもない。
【００４１】
また上述の実施形態において、電極パッド５ａ，接続パッド６ａ，６ｂの上面にＡｕめっき層を被着させておいても良く、この場合、各パッド５ａ，６ａ，６ｂ表面の酸化がＡｕめっき層でもって有効に防止されるため、半田接合部の接続強度が更に向上される利点もある。
【００４２】
更に上述の実施形態において、発熱素子３や回路導体５，６をＳｉＯＮやＳｉＮ等からなる保護膜で被覆したり、あるいは、ドライバーＩＣをエポキシ樹脂等からなる封止材で被覆するようにしても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明をサーマルヘッドに適用した場合の一実施形態に係る平面図である。
【図２】図１のサーマルヘッドの断面図である。
【図３】図１のサーマルヘッドに使用されるヘッド基板の電極パッドの配列を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・ヘッド基板
２・・・ベースプレート
３・・・発熱素子
４・・・ドライバーＩＣ
５，６・・・回路導体
５ａ・・・電極パッド
６ａ，６ｂ・・・接続パッド
７，８，９・・・導電材
１１・・・フレキシブル配線板
１２・・・配線導体
１２ａ・・・配線パッド
１４ａ・・・ベースフィルム
１４ｂ・・・カバーフィルム
【図１】
2005096273.tif 000003
【図２】
2005096273.tif 000004
【図３】
2005096273.tif 000005