JPH0245163A

JPH0245163A - サーマルヘッド

Info

Publication number: JPH0245163A
Application number: JP19587888A
Authority: JP
Inventors: Kyoji Shirakawa; 白川　亨志
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1988-08-05
Publication date: 1990-02-15

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係り、特にファクシミリやサ
ーマルプリンタ等の印字手段として利用されるサーマル
ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

第３図および第４図は従来のサーマルヘッドを示したも
ので、基板１はヒートシンク２上に設置されており、こ
の基板１−トには、所定の印字信号に基づいて発熱抵抗
体３に導体層４を介して通電ｉ．ＩＪ　ＩＩＩする半導
体素子５が装着されており、この半導体素子５の外側は
、封止剤６によりモールド成型されている。更に説明す
ると、発熱抵抗体３は基板１上の絶縁層７上に形成され
たグレーズ層８上に配設されており、この発熱抵抗体３
と導体層４の上面には保ｆｆｉｌ９が被覆されている。

そして、各半導体素子５と各導電層４とは、それぞれワ
イヤ１０をワイヤボンディングすることにより電気的に
接続されている。そして、前記封止剤６の外側には、封
止カバー１１が前記封止剤６を被覆するように配設され
ている。この基板１は、用紙１２を巻回するプラテン１
３の近傍に、眞記発熱抵抗体３による印字部がプラテン
１３に対面するように配設されており、前記封止カバー
１１は、前記用紙１２の送りを妨げないように前記プラ
テン１３からずれた位置に形成されている。なお、第４
図においては理解の便を図るために、必要部分だけ図示
しである。

そして、前記従来のサーマルヘッドにおいては、前記半
導体素子５に印字信号を出力し、この印字信号に基づい
て前記発熱抵抗体３を選択的に発熱させることにより、
前記プラテン１３に巻回された感熱性の用紙１２に所定
の印字を行なうようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記従来のサーマルヘッドにおいては、基板１
の印字側面に封止カバー１１を設けており、前記半導体
素子５から発熱抵抗体３までの距離は、前記封止カバー
１１とプラテン１３の寸法により規制されるので、サー
マルヘッドの小型化に限度があり、しかも、このように
基板１を小型に形成することができないと、従来から基
板１の材料として多用されているグレーズドセラミック
が高価であることからサーマルヘッドの製造コストが高
価となってしまうという問題を有している。さらに、こ
のグレーズドセラミックの厚さを４０〜．６０μｍとす
るため、基板１の熱容量が大きく、基板１自体の蓄熱量
が多くなるため、熱応答性が悪く、高速印字に対応する
ことができないという問題を有しており、蓄熱量が少な
くなるように通電制御しようとすると、熱が基板１側に
放散されてしまい熱効率が低下してしまうという問題が
あった。また、前記基板１の印字部とプラテン１３との
当たり性能を確保するためには、発熱抵抗体３に通電す
るための導体層４の厚さが１μｍ程度に制限されてしま
うので、前記半導体素子５をワイヤボンディング等によ
り接続する場合に、信頼性が低いという問題を有してい
る。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、小型
化を図り、プラテンに対する当たり性能および熱効率を
向上させることができ、しかも、安価に製造することの
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。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため本発明に係るサーマルヘッドは
、基板の一面側に、通電時に発熱する複数の発熱抵抗体
と、これらの発熱抵抗体へ選択的に通電自在とさせる導
体層とを有するサーマルヘッドにおいて、前記基板の他
面側に前記発熱抵抗体の発熱によって印字を行なう印字
部を形成したことを特徴とする。

また、前記サーマルヘッドは、放熱板に対して発熱抵抗
体との間に空隙を介在させるようにして取付けられてい
ることを特徴とする。

〔作　用〕

本発明によれば、基板をプラテンと対面させて配設し、
その基板のプラテンと反対側の面に発熱抵抗体、導体層
等を形成するようにしたので、プラテンの寸法等に規制
されることなく、半導体素子等を自由に配置することが
でき、しかも、基板の寸法上の制約を受けることがない
ので、サーマルヘッドの小型化に対応することができる
。また、導体層も基板のプラテンの反対側面に形成され
ることから、導体層の厚さを自由に設定することができ
、導体層に対するボンディング性能を高めることができ
、さらに、基板の印字部の表面形状を、プラテンの表面
形状とほぼ同一としているので、プラテンに対する当た
り性能を著しく向上させることができる。また、印字部
に対応する位置に空隙を形成して、この印字部分の熱容
量を小さくして断熱性を高めることができるので、印字
時における熱効率を高め高速印字に対応することができ
るものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図および第２図を参照して
説明する。

第１図は本発明の一実施例を示したもので、平板状を有
し、ＣｕあるいはＡ１等の材料からなる基板２１の一面
側（本実施例では下面側）には、この基板２１よりも硬
度の高い、例えば、ＳｉＣや５１３Ｎ４等の材料からな
る絶縁ＪｉＡ２２を介−してＴ　ａ　　Ｓ　ｉ　０２等
からなる複数の発熱抵抗体２３が付着されている。本実
施例においては、発熱抵抗体２３は紙面垂直方向に複数
に分割されている。そして、これらの発熱抵抗体２３に
はそれぞれに選択的に通電するためのＡ１′８からなる
導体層２４が付着されている。この発熱抵抗体２３のう
ち実際に発熱するのは、導体！１２Ｉ２４の形成されて
いない部分である。また、前記導体［２２４の表面には
、Ｔａ２０５等からなる保護層２５が付着されている。

このように形成された基板２１は、Ａｌ２Ｏ３等のセラ
ミック、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ、ＡＩ等の熱伝導率の
高い材料からなる放熱板２６に接着剤２７により接着さ
れている。本実施例においては、放熱板２６は基板２１
や発熱抵抗体２３の支￥ｆ部材としての機能も果すよう
に形成されている。そして、前記基板２１のうち、発熱
抵抗体２３の発熱部に相当する部分を、プラテン１３の
外周面の形状とほぼ同一形状となるように円弧凹面形状
に研削して絶縁層２２を露出させて発熱抵抗体２３によ
る発熱を表面側に伝達して印字を行なう印字部２８を形
成している。前記放熱板２６の前記印字部２８に対応す
る位置には、四部２９が形成されている。そして、前記
導体層２４の形成されていない部分に形成される前記保
護１１２５のくぼみと、前記四部２９とにより、前記保
ｒ！ｉ層２５と前記支持放熱板２６との間に空隙３０が
形成されるようになされている。

また、前記基板２１の前記プラテン１３に接する部分は
、前記プラテン１３の外周面の円弧に沿うように、ラッ
ピングベーパによる研削等の手段により、前記基板２１
と絶縁！２２との硬１１１ｆｆを利用して除去されてお
り、前記印字部の絶縁層２２が露出するように形成され
ている。

次に、本実７Ｉ！例の作用を説明する。

本実施例においては、サーマルヘッドの印字部２８に対
して、基板２１の発熱抵抗体２３が設（〕られていない
側面（本実施例では上面）より、プラテン１３に巻回さ
れている感熱性の用紙１２を当接させて、印字を行なう
ものである。すなわち、前記発熱抵抗体２３に図示しな
い半導体素子から印字信号に基づいて導体Ｊｉ！２４を
介して通電し、発熱抵抗体２３を発熱させ、その熱を絶
縁層２２を通してプラテン１３に巻回された用紙１２に
伝達し、所望の印字を行なうようにしている。

シタ力って、本実施例においては、Ｉ板２１をプラテン
１３１１Ｎに配設して基板２１のプラテン１３と反対側
の面に発熱抵抗体２３、導体層２４、半導体素子等を形
成するようにしたので、プラテン１３の寸法等に規制さ
れることなく、半導体素子客を自由に配置することがで
き、しかも、基板２１の寸法上の制約を受けることが４
（いので、サーマルヘッドの小型化を図ることができる
。また、導体層２４も基板２１のプラテン１３の反対側
面に形成されることから、導体層２４の厚さを自由に設
定することができ、導体層２４に対するボンディング性
能を高めることができ、さらに、基板２１の印字部をプ
ラテン１３に沿って円弧状に除去しているので、プラテ
ン１３に対する当たり性能を著しく向上させることがで
きる。また、印字部２８に対応する位置に空隙３０を形
成して、この印字部２８の熱容量を小さくして断熱性を
高めることができるので、印字時における熱効率を高め
、高速印字に対応することが可能となる。

また、第２図は本発明の他の実施例を示したもので、基
板２１をポリイミドフィルム等の樹脂）、イルムやＣｕ
あるいはＡ１等の薄板等のフレキシブル月利により形成
したものであり、この基板２１の一面側には、前記実施
例と同様に、絶縁層２２、発熱抵抗体２３、導体層２４
、保護層２５が配設されている。さらに、前記絶縁層２
２の基板２１と反対側面には、半導体素子５が搭載され
ており、この半導体素子５は、ワイヤ１ｏをワイＶボン
ディング等により導体層２４に接続されている。

このように形成された基板２１は、先端部の断面形状を
円弧状とした放熱板２６の外側表面に沿って、断面形状
を略Ｕ字状となるように折り曲げて接着剤２７により接
着されており、前記基板２１の印字部２８は、前記放熱
板２６の先端部に位置するようになされている。また、
前記印字部２８に対応する位置であって前記保護０１２
５と前記放熱板２６との間には、空［３０が形成されて
おり、さらに、前記放熱板２６には、前記半導体素子５
を収納する収納部３１が形成されている。

なお、本実施例においては、放熱板２６に凹部を形成し
ないで空隙３０を形成するようにしているが、前記実施
例と同様に凹部を形成してもよいことはもちろんである
。

また、前記基板２１の前記プラテン１３に接する部分は
、前記プラテン１３の外周面に沿うように除去されてお
り、前記印字部分の絶縁層２２が露出するように形成さ
れている。

本実施例においても前記実施例と同様に、サーマルヘッ
ドの小型化を図ることができぜ導体層２４に対するボン
ディング性能を高めることができ、さらに、プラテン１
３に対する当たり性能を著しく向上させることができる
。また、前記空隙３０により、印字部２８の熱容量を小
さくして断熱性を高めることができ、印字時における熱
効率を高め、高速印字に対応することができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
必要に応じて変更することができる。

〔充用の効果〕

以上述べたように本発明に係るサーマルヘッドは、基板
のプラテンと反対側の而に発熱抵抗体、１導体層等を形
成するようにしたので、プラテンの寸法等に規制される
ことなく、半導体素子等を自由に配置することができ、
しかも、基板の寸法上のυ１約を受けることがないので
、サーマルヘッドの小型化に対応することができる。ま
た、導体層も基板のプラテンの反対側面に形成されるこ
とから、導体層の厚さを自由に設定することができ、導
体層に対するボンディング性能を高めることができ、さ
らに、基板の印字部の表面形状をプラテンの表面形状と
ほぼ同一に形成しているので、プラテンに対する当たり
性能を著しく向上させることができる。また、印字部に
対応する位置に空隙を形成して、この印字部の熱容量を
小さくして断熱性を高めることができるので、印字時に
おける熱効率を高め高速印字に対応することができる等
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は本
発明の他の実施例を示す縦断面図、第３図は従来のサー
マルヘッドを示す縦断面図、第４図は従来例の一部省略
斜視図である。５・・・半導体素子、１２・・・用紙、１３・・・プラ
テン、２１・・・基板、２２・・・絶縁層、２３・・・
発熱抵抗体、２４・・・導体層、２５・・・保護層、２
６・・・放熱板、３０・・・空隙。弄、３図尾４　図

Claims

【特許請求の範囲】１）基板の一面側に、通電時に発熱する複数の発熱抵抗
体と、これらの発熱抵抗体へ選択的に通電自在とさせる
導体層とを有するサーマルヘッドにおいて、前記基板の
他面側に前記発熱抵抗体の発熱によって印字を行なう印
字部を形成したことを特徴とするサーマルヘッド。２）発熱抵抗体と放熱板との間に空隙を介在させて、サ
ーマルヘッドを前記放熱板に取付けたことを特徴とする
請求項第１項記載のサーマルヘッド。