JPH0280259A - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
- Publication number
- JPH0280259A JPH0280259A JP23297588A JP23297588A JPH0280259A JP H0280259 A JPH0280259 A JP H0280259A JP 23297588 A JP23297588 A JP 23297588A JP 23297588 A JP23297588 A JP 23297588A JP H0280259 A JPH0280259 A JP H0280259A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat generating
- board
- support plate
- thermal head
- pressure contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
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。
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)
本発明はファクシミリやプリンタなどに使用され、感熱
紙を発色させたり、熱溶融インキが塗布された熱転写シ
ートから記録紙に転写させるためのサーマルヘッドに関
するものであり、特に発熱素子が形成された発熱基板を
支持板上に接着し、発熱基板の電極にプリント配線基板
を圧接部材により圧接してなるサーマルヘッドに関する
ものである。
紙を発色させたり、熱溶融インキが塗布された熱転写シ
ートから記録紙に転写させるためのサーマルヘッドに関
するものであり、特に発熱素子が形成された発熱基板を
支持板上に接着し、発熱基板の電極にプリント配線基板
を圧接部材により圧接してなるサーマルヘッドに関する
ものである。
(従来の技術)
発熱基板の電極にプリント配線基板を圧接したタイプの
サーマルヘッドでは、発熱基板として例えばアルミナセ
ラミック基板が使用され、支持板として例えばアルミニ
ウム板が使用される。
サーマルヘッドでは、発熱基板として例えばアルミナセ
ラミック基板が使用され、支持板として例えばアルミニ
ウム板が使用される。
発熱基板と支持板は熱膨張係数が大きく異なる。
サーマルヘッドで印字を行なうと、発熱素子から発生し
た熱はヒートシンクを兼ねる支持板に流れていき、発熱
基板と支持板の温度が上昇する。プリント配線基板と発
熱基板の電極の間の電気的接続のために、プリント配線
基板を圧接部材で発熱基板に押しつけると1発熱基板が
支持板に押しつけられることになる。その結果、温度の
上昇に伴なって発熱基板と支持板で熱膨張の差に基づく
バイメタル効果によって反りが発生する。
た熱はヒートシンクを兼ねる支持板に流れていき、発熱
基板と支持板の温度が上昇する。プリント配線基板と発
熱基板の電極の間の電気的接続のために、プリント配線
基板を圧接部材で発熱基板に押しつけると1発熱基板が
支持板に押しつけられることになる。その結果、温度の
上昇に伴なって発熱基板と支持板で熱膨張の差に基づく
バイメタル効果によって反りが発生する。
発熱基板を支持板上に接着し1発熱基板の電極にプリン
ト配線基板を圧接してなるB4サイズのサーマルヘッド
について、温度変化による反りを測定した結果を第3図
にAとして示す。
ト配線基板を圧接してなるB4サイズのサーマルヘッド
について、温度変化による反りを測定した結果を第3図
にAとして示す。
測定は0℃からスタートし、0℃での反り量を0として
その後の変化量を測定した。昇温時は試料を各温度槽内
で約10分間保存し、外部に取り出してすぐに測定した
。降温時は試料を室温で放置し、途中の温度状態で測定
した。0℃測定は冷蔵庫に10分間保存した後外部に取
り出してすぐに測定したものである。後述の第3図中の
B、C。
その後の変化量を測定した。昇温時は試料を各温度槽内
で約10分間保存し、外部に取り出してすぐに測定した
。降温時は試料を室温で放置し、途中の温度状態で測定
した。0℃測定は冷蔵庫に10分間保存した後外部に取
り出してすぐに測定したものである。後述の第3図中の
B、C。
Dのデータも同じ測定条件である。
この測定結果Aは、測定した10本のサーマルヘッドの
うち5反りが最大のものを示している。
うち5反りが最大のものを示している。
矢印は温度変化の方向を表わしている。0℃から60℃
までの温度変化の間での反りΔhの最小値は50μm、
最大値は150〜160μm、平均値は102μmであ
った。
までの温度変化の間での反りΔhの最小値は50μm、
最大値は150〜160μm、平均値は102μmであ
った。
一方1発熱基板だけについて0℃から60℃まで変化さ
せた場合には反りは発生せず、支持板だけについても同
様に温度変化をさせても反りは発生しない、また、サー
マルヘッドの構成から発熱基板を取り外した残りの構成
について同様に0℃から60℃まで温度変化をさせて反
りを測定した結果は、第3図中にBとして示されるよう
に、僅かな反りが発生するだけである。また、昇温時も
降温時も反り量に殆んど変化はみられない。
せた場合には反りは発生せず、支持板だけについても同
様に温度変化をさせても反りは発生しない、また、サー
マルヘッドの構成から発熱基板を取り外した残りの構成
について同様に0℃から60℃まで温度変化をさせて反
りを測定した結果は、第3図中にBとして示されるよう
に、僅かな反りが発生するだけである。また、昇温時も
降温時も反り量に殆んど変化はみられない。
(J!明が解決しようとする課題)
上記の結果から、温度変化によってサーマルヘッドに反
りが発生するのは発熱基板と支持板の間のバイメタル効
果によるものであること、また、第3図中にAとして示
されるように昇温時と降温時で反り量に差がみられるの
は発熱基板と支持板が熱膨張方向に対して互いに拘束さ
れているためであると考えられる。
りが発生するのは発熱基板と支持板の間のバイメタル効
果によるものであること、また、第3図中にAとして示
されるように昇温時と降温時で反り量に差がみられるの
は発熱基板と支持板が熱膨張方向に対して互いに拘束さ
れているためであると考えられる。
本発明は印字品質を決める重要な因子である反りを減少
させ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。
させ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)
本発明では9発熱素子が形成された発熱基板を支持板上
に接着し、発熱基板の電極にプリント配線基板を圧接部
材により圧接してなるサーマルヘッドにおいて1反りを
抑制するために圧接部材の強度を大きくする。
に接着し、発熱基板の電極にプリント配線基板を圧接部
材により圧接してなるサーマルヘッドにおいて1反りを
抑制するために圧接部材の強度を大きくする。
本発明ではまた。昇温時の反り量と降温時の反り量の差
を小さくするために、発熱基板と支持板の間にマイラシ
ートを介在させ、又は圧接部で発熱基板と支持板の間、
及びプリント配線基板と圧接部材の間に弾性体を介在さ
せる。
を小さくするために、発熱基板と支持板の間にマイラシ
ートを介在させ、又は圧接部で発熱基板と支持板の間、
及びプリント配線基板と圧接部材の間に弾性体を介在さ
せる。
(作用)
圧接部材の強度を大きくすると、サーマルヘッドの反り
を抑えることができる0例えば、B4サイズのサーマル
ヘッドの両端部を支持し中央部に加重を加えると、2〜
3Kgの加重によって数百μmの反りが発生する。この
ことは、加重を加えることによってバイメタル効果によ
り発生する反り量よりも大きな反りを発生させることが
できることを意味し、バイメタル効果により発生する反
りを外部加重により吸収できることを意味している。圧
接部材の強度を強くすれば外部加重を加えることになる
ので、反りが抑制される。
を抑えることができる0例えば、B4サイズのサーマル
ヘッドの両端部を支持し中央部に加重を加えると、2〜
3Kgの加重によって数百μmの反りが発生する。この
ことは、加重を加えることによってバイメタル効果によ
り発生する反り量よりも大きな反りを発生させることが
できることを意味し、バイメタル効果により発生する反
りを外部加重により吸収できることを意味している。圧
接部材の強度を強くすれば外部加重を加えることになる
ので、反りが抑制される。
発熱基板と支持板の間にマイラシートを介在させたり、
圧接部で発熱基板と支持板の間やプリント配線基板と圧
接部材の間に弾性体を介在させることによって1発熱基
板と支持板が熱膨張方向に対して互いに変位しやすくな
り、バイメタル効果が小さくなる。
圧接部で発熱基板と支持板の間やプリント配線基板と圧
接部材の間に弾性体を介在させることによって1発熱基
板と支持板が熱膨張方向に対して互いに変位しやすくな
り、バイメタル効果が小さくなる。
第4図にバイメタル効果による反りのモデルを示す、−
例としてB4サイズ(270mm)のものを例とし、支
持板2と発熱基板6の間の摩擦係数が無限大とした場合
の反り量を算出する。アルミナセラミックの線膨張係数
は6X10−”/”C。
例としてB4サイズ(270mm)のものを例とし、支
持板2と発熱基板6の間の摩擦係数が無限大とした場合
の反り量を算出する。アルミナセラミックの線膨張係数
は6X10−”/”C。
アルミニウムの線膨張係数は23X10−r″/℃であ
るところから、温度差60℃により発生する発熱基板6
と支持板2の間の線膨張量ΔQは八 〇 = (23
−6)X 10− ’ /”CX 135量■×60
℃=0.137mm ・−・・(1)温度差60
℃により発生する反り量をhとすると。
るところから、温度差60℃により発生する発熱基板6
と支持板2の間の線膨張量ΔQは八 〇 = (23
−6)X 10− ’ /”CX 135量■×60
℃=0.137mm ・−・・(1)温度差60
℃により発生する反り量をhとすると。
tanoΦθ
=h/135 ・・・・・・ (2)一
方。
方。
Δfl=2πR・θ ’ /2π−:’c (R−r)
θ ′/2π=r θ ′ =0.137 ・・・・・・ (3)
h<<135である故、θ=θ′ ・・・・・・(4)
(2)、(3)、(4)より h/135=0.137/r rは支持板2の板厚の中心から発熱基板6の板厚の中心
までの距離であり、r”2.83mmとすると、 h= 135 Xo、137/2.83= 6 、5
m m つまり、サーマルヘッドは60℃の温度変化により上記
のhの範囲内で挙動する。
θ ′/2π=r θ ′ =0.137 ・・・・・・ (3)
h<<135である故、θ=θ′ ・・・・・・(4)
(2)、(3)、(4)より h/135=0.137/r rは支持板2の板厚の中心から発熱基板6の板厚の中心
までの距離であり、r”2.83mmとすると、 h= 135 Xo、137/2.83= 6 、5
m m つまり、サーマルヘッドは60℃の温度変化により上記
のhの範囲内で挙動する。
なお、変位量りを1℃当りの変位量Δhに換算すると。
Δh=6.5mm/60℃
=108μm / ”に
の値は発熱基板6と支持板2の間の摩擦係数を無限大と
しているので、大きな値を示しているが、実際には摩擦
係数は無限大ではなく熱膨張方向に対して滑りがあるの
で、反り量はすでに第3図に示したような大きさになる
。
しているので、大きな値を示しているが、実際には摩擦
係数は無限大ではなく熱膨張方向に対して滑りがあるの
で、反り量はすでに第3図に示したような大きさになる
。
(実施例)
第1図は一実施例を表わす断面図、第2図は第1図のカ
バー及び圧接金具を取り外した状態を示す平面図である
。
バー及び圧接金具を取り外した状態を示す平面図である
。
2は第1図の紙面垂直方向が長手方向であるアルミニウ
ム製の支持板であり、支持板2の表面には長手方向に沿
って凹部が設けられている。支持板2の表面の凸部上に
はマイラシート4を介してアルミナセラミック製の発熱
基板6が接着されている1発熱基板6も第1図の紙面垂
直方向が長手方向である。
ム製の支持板であり、支持板2の表面には長手方向に沿
って凹部が設けられている。支持板2の表面の凸部上に
はマイラシート4を介してアルミナセラミック製の発熱
基板6が接着されている1発熱基板6も第1図の紙面垂
直方向が長手方向である。
発熱基板6の表面では一辺に沿って発熱素子8が列状に
形成されている。10は駆動回路用ICであり、発熱基
板6上に実装され、発熱基板6上の電極との間に例えば
ワイヤボンディングによって接続され、樹脂によって封
止、されている。
形成されている。10は駆動回路用ICであり、発熱基
板6上に実装され、発熱基板6上の電極との間に例えば
ワイヤボンディングによって接続され、樹脂によって封
止、されている。
発熱基板6の電極とコネクタ12とを接続するために、
フレキシブルプリント基板14が圧接部材である圧接金
具16によって発熱基板6に押しつけられて圧接され、
フレキシブルプリント基板14の配線と発熱基板6の電
極が電気的に接続されている。フレキシブルプリント基
板14の配線はまた、コネクタ12に接続されている。
フレキシブルプリント基板14が圧接部材である圧接金
具16によって発熱基板6に押しつけられて圧接され、
フレキシブルプリント基板14の配線と発熱基板6の電
極が電気的に接続されている。フレキシブルプリント基
板14の配線はまた、コネクタ12に接続されている。
フレキシブルプリント基板14と支持板2の間には例え
ばガラスエポキシ基板18が設けられ、コネクタ12は
ガラスエポキシ基板18に取りつけられている。
ばガラスエポキシ基板18が設けられ、コネクタ12は
ガラスエポキシ基板18に取りつけられている。
圧接金具16はネジ20によって支持板2に固定さ九、
圧接金具16の先端部ではシリコンゴムにてなる弾性体
22を介してフレキシブルプリント基板14を発熱基板
6に押しつけている。弾性体22は第2図では鎖線で示
される位置22a上でフレキシブルプリント基板14に
接し、その位1i 22 aが圧接部分となる。また、
ネジ20の位置が圧接合具16の支点である。
圧接金具16の先端部ではシリコンゴムにてなる弾性体
22を介してフレキシブルプリント基板14を発熱基板
6に押しつけている。弾性体22は第2図では鎖線で示
される位置22a上でフレキシブルプリント基板14に
接し、その位1i 22 aが圧接部分となる。また、
ネジ20の位置が圧接合具16の支点である。
圧接部分においては、支持板2に溝が設けられ、その溝
にはシリコンゴムにてなる弾性体24が嵌め込まれ、発
熱基板6とフレキシブルプリント基板14は上下の弾性
体22.24によって挟まれて圧接している。
にはシリコンゴムにてなる弾性体24が嵌め込まれ、発
熱基板6とフレキシブルプリント基板14は上下の弾性
体22.24によって挟まれて圧接している。
26は保護カバーである。
圧接金具16はアルミニウム製であり、その厚さは約8
mmである。従来のこの種のサーマルヘッドにおいては
圧接金具16の厚さは約5mmである。
mmである。従来のこの種のサーマルヘッドにおいては
圧接金具16の厚さは約5mmである。
圧接金具16の支点から1弾性体22.24が設けられ
ている圧接部分までの距離は、従来のものと同じく約4
mmである。
ている圧接部分までの距離は、従来のものと同じく約4
mmである。
第3図中のCには、従来のサーマルヘッドの構成におい
て圧接金具16の強度を増加させたときの結果を示す、
従来のサーマルヘッドでは圧接金具16の厚さが約5m
mであるが、この例ではその厚さ約5mmの圧接金具1
6を2枚重ねて支持板2に固定した0反り変化量及び昇
温時と降温時の反りの差も従来のサーマルヘッド(第3
図中のA)より改善されている。
て圧接金具16の強度を増加させたときの結果を示す、
従来のサーマルヘッドでは圧接金具16の厚さが約5m
mであるが、この例ではその厚さ約5mmの圧接金具1
6を2枚重ねて支持板2に固定した0反り変化量及び昇
温時と降温時の反りの差も従来のサーマルヘッド(第3
図中のA)より改善されている。
第3図中のDには従来のサーマルヘッドにおいて、発熱
基板6と支持板2の間に厚さが約100μmのマイラシ
ート4を介在させて接着させた場合の測定例である。こ
の場合も反り変化量及び昇温時と降温時の反りの差も従
来のサーマルヘッドより改善されている。
基板6と支持板2の間に厚さが約100μmのマイラシ
ート4を介在させて接着させた場合の測定例である。こ
の場合も反り変化量及び昇温時と降温時の反りの差も従
来のサーマルヘッドより改善されている。
実施例は構成要件の3つを備えているが、そのうちの1
つまたは2つを備えたものでもよい。
つまたは2つを備えたものでもよい。
また、圧接金具16の支点から圧接点までの距離を長く
してもよい、圧接金具16の支点から圧接点までの距離
を長くすることによっても発熱基板と支持板が熱膨張方
向に対して互いに変位しやすくなり、バイメタル効果が
小さくなって反りが小さくなり、かつ、昇温時と降温時
での反りの差が小さくなる。
してもよい、圧接金具16の支点から圧接点までの距離
を長くすることによっても発熱基板と支持板が熱膨張方
向に対して互いに変位しやすくなり、バイメタル効果が
小さくなって反りが小さくなり、かつ、昇温時と降温時
での反りの差が小さくなる。
(発明の効果)
本発明では、圧接部材の強度を大きくしたので、サーマ
ルヘッドの反りを抑えることができる。
ルヘッドの反りを抑えることができる。
本発明ではまた、発熱基板と支持板の間にマイラシート
を介在させ、又は圧接部で発熱基板と支持板の間、及び
プリント配線基板と圧接部材の間に弾性体を介在させた
ので、発熱基板と支持板が熱膨張方向に対して互いに変
位しやすくなり、バイメタル効果が小さくなって反りが
小さくなり、かつ、昇温時と降温時での反りの差が小さ
くなる。
を介在させ、又は圧接部で発熱基板と支持板の間、及び
プリント配線基板と圧接部材の間に弾性体を介在させた
ので、発熱基板と支持板が熱膨張方向に対して互いに変
位しやすくなり、バイメタル効果が小さくなって反りが
小さくなり、かつ、昇温時と降温時での反りの差が小さ
くなる。
第1図は一実施例を示す断面図、第2図は同実施例にお
いて保護カバー及び圧接金具を取り外した状態を示す平
面図、第3図は温度変化による反り変化量を示す図、第
4図はバイメタル効果を示す図である。 2・・・・・・支持板、4・・・・・・マイラシート、
6・・・・・・発熱基板、8・・・・・・発熱素子、1
4・・・・・・フレキシブルプリント基板、16・・・
・・・圧接金具、20・・・・・・圧接金具固定用ネジ
、22.24・・・・・・弾性体。
いて保護カバー及び圧接金具を取り外した状態を示す平
面図、第3図は温度変化による反り変化量を示す図、第
4図はバイメタル効果を示す図である。 2・・・・・・支持板、4・・・・・・マイラシート、
6・・・・・・発熱基板、8・・・・・・発熱素子、1
4・・・・・・フレキシブルプリント基板、16・・・
・・・圧接金具、20・・・・・・圧接金具固定用ネジ
、22.24・・・・・・弾性体。
Claims (3)
- (1)発熱素子が形成された発熱基板を支持板上に接着
し、発熱基板の電極にプリント配線基板を圧接部材によ
り圧接してなるサーマルヘッドにおいて、前記圧接部材
の強度を発熱基板と支持板が反るのを抑制することがで
きる構造にしたことを特徴とするサーマルヘッド。 - (2)発熱素子が形成された発熱基板を支持板上に接着
し、発熱基板の電極にプリント配線基板を圧接部材によ
り圧接してなるサーマルヘッドにおいて、前記発熱基板
と支持板の間にマイラシートを介在させて接着したこと
を特徴とするサーマルヘッド。 - (3)発熱素子が形成された発熱基板を支持板上に接着
し、発熱基板の電極にプリント配線基板を圧接部材によ
り圧接してなるサーマルヘッドにおいて、圧接部では前
記発熱基板と支持板の間、及び前記プリント配線基板と
圧接部材の間に弾性体を介在させたことを特徴とするサ
ーマルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23297588A JPH0280259A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23297588A JPH0280259A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | サーマルヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280259A true JPH0280259A (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=16947820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23297588A Pending JPH0280259A (ja) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0280259A (ja) |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP23297588A patent/JPH0280259A/ja active Pending
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