JPH04115652U - サーマルヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発熱抵抗体アレイが上面に形成されたセラミ
ック基板の下面と、放熱板とが接着され、その両板間に
所定の厚みで放熱グリスを介在させ発熱抵抗体アレイか
ら放熱板への放熱特性の均一性化を図ったサーマルヘッ
ドにおいて、より強固な接着力を得、かつ放熱グリスの
介在のための構造を容易に形成、変更ができるものとす
る。 【構成】 放熱グリス１６が内部に充填されかつ発熱抵
抗体アレイ１３に対応した形状、位置に形成されたグリ
ス収容孔１５を有する両面接着テープ１４により、セラ
ミック基板１１と放熱板１２とを接着した。 【効果】 従って、高表示品質を実現でき、低価格でか
つ耐久性に優れたサーマルヘッドが提供できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、サーマル（感熱）方式のファクシミリやプリンタ等の記録部に用い られるサーマルヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、サーマルヘッドは、複数の発熱抵抗体からなる発熱抵抗体アレイを基板 上に設置し、これらの発熱抵抗体に選択的に通電して発生する熱を、熱によって 発色する感熱記録紙に伝達することによって、または転写用フィルム（例えばイ ンクリボン）を介して普通紙に伝達することによって、画素を記録するものであ る。

【０００３】 この種のサーマルヘッドでは、例えば感熱記録紙や転写用フィルムの発色濃度 を均一化して高品質の印字記録性能を得るために、種々の技術が提案されている 。特に、発熱抵抗体アレイで発生した熱の蓄熱や放熱の影響により、印字品質や 印字速度が劣化するのを防止するため、例えば特公平３−２０６８号公報に記載 される技術が提案されている。以下、その構成を図を用いて説明する。

【０００４】 図２（ａ），（ｂ）は、従来のライン型のサーマルヘッドの構成図であり、同 図（ａ）はサーマルヘッドの一部を分解して示した分解斜視図、同図（ｂ）は同 図（ａ）中のＡ−Ａ線方向からみた組み立て後のサーマルヘッドの断面図である 。 このサーマルヘッドは、細長い板状をなす熱良導性のセラミック基板１を備 え、セラミック基板１上面には長手方向に沿って発熱抵抗体アレイ２が形成され ている。このセラミック基板１は、放熱板３の表面に載置されている。

【０００５】 放熱板３は、例えばセラミック基板１よりも大きいアルミニウム製の厚板など からなり、発熱抵抗体アレイ２背後部分付近には溝４が形成されている。溝４を 含むセラミック基板１と放熱板３との対向面間には、導熱性充填剤である放熱グ リス５が塗布、充填され、放熱グリス５により両板が接着されている。

【０００６】 以上のように構成されるサーマルヘッドを用い、各通電毎に選択的に発熱させ た発熱抵抗体アレイ２の熱を、例えばプラテンによって紙送りされる感熱記録紙 に転写すれば、所望の文字、図形等を印字記録することができる。この際、各通 電時毎に発熱抵抗体アレイ２で発熱する部分が異なるため、発熱して印字し終わ った部分の熱は速やかに放熱される必要があるが、セラミック基板１と放熱板３ との間には導熱性の放熱グリス５を介在させているので、発熱抵抗体アレイ２で 生じた熱は、印字後速やかに放熱される。

【０００７】 よって、従来のサーマルヘッドでは、記録速度の高速化を図れ、かつ蓄熱の影 響による温度差により記録濃度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。

【０００８】 しかも、例えセラミック基板１や放熱板３に反りやうねりが生じても蓄熱や放 熱による悪影響を防止でき、記録品質の劣化を阻止できる。即ち、上記文献にも 記載されるように、例えば製造上どうしてもセラミック基板１や放熱板３に反り やうねりが生じるおそれがある。それらが生じた場合に溝４を設けていないと、 発熱抵抗体アレイ２の各部では、その下方の放熱グリス５の厚み差が顕著となり 、厚い部分では放熱板３への熱伝導が悪く蓄熱の影響によって発熱抵抗体アレイ ２の温度が高くなり、放熱グリス５の薄い部分に比べて記録濃度が濃くなる傾向 が生じ、結果として記録濃度のむらが発生し、記録品質が低下してしまう。とこ ろが、発熱抵抗体アレイ２背後部分の放熱板３上に溝４を設け、そこへ放熱グリ ス５を充填しておけば、発熱抵抗体アレイ２背後下方の放熱グリス５の厚さが、 溝４の深さ分だけ一律に厚くなるので、例えセラミック基板１や放熱板２に反り やうねりが生じても、発熱抵抗体アレイ２の各部での放熱グリス５の厚さの差は 相対的に小さくなり、蓄熱や放熱のアンバランスを軽減でき、良好な記録品質が 得られる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、上記構成の従来のサーマルヘッドでは、次のような課題があっ た。

【００１０】 （Ａ） 放熱板３としては、その機能から放熱性に優れた材料が用いられる。と ころが、例えば放熱性の点から放熱板３を金属等で形成する場合、機械加工また は金型による成型等が必要であり、量産的でなく加工費も高くなる。また、放熱 板３を金属等以外の材料で構成する場合、放熱性に優れかつ溝４を形成可能な材 料でしかも材料コスト的にも適した材料を考えた場合、これらの制約を満たす材 料設定は容易ではない。

【００１１】 （Ｂ） 通常、溝４の深さは、発熱抵抗体アレイ２の用途に適した要求特性に合 わせた値に設定する必要がある。ところが、放熱板３に溝４を設ける構造では、 例えば機械加工または金型による成型などによって溝４を形成するプロセスをと るため、溝の深さや範囲などの変更を容易には行えず、サーマルヘッドの仕様に 応じた柔軟性のある製造プロセスを実現できない。

【００１２】 （Ｃ） 放熱板３に溝４を設けその溝４へ放熱グリス５を充填する構造をとって おり、溝４を含むセラミック板１と放熱板３の対向面間を放熱グリス５で接着す れば、接着機能と放熱機能の双方を放熱グリス５に持たせることができ、構造及 び製造工程の簡略化を図れる。しかし、この場合、例えば熱伝導により溝４以外 の対向面間の放熱グリス５が低粘度化した場合に、その放熱グリス５が外部へは みだして他の構成部位へ悪影響を及ぼすおそれがある。さらには、放熱グリス５ に、接着機能と放熱機能の双方を持たせると、場合によってはその材料特性が制 約され、例えば放熱性を重視した場合に接着能力が制約を受けて放熱グリス５の みでは十分な接着強度が得られないおそれがある。

【００１３】 通常、サーマルヘッドは、発熱抵抗体アレイ２上の部分が感熱記録紙あるいは 転写用フィルムに接触して熱を伝えるので、例えばプラテン回転等によって摺動 力を受ける。このため、例えばセラミック基板１と放熱板３との接着強度が弱い と、両板間が容易に剥がれサーマルヘッドの耐久性を劣化させてしまう。

【００１４】 本考案は、前記従来技術が持っていた課題として、加工しにくくコスト高にな ってしまう点と、放熱板の溝の仕様の変更を容易には行えない点と、接着力が不 十分になるおそれがある点について解決したサーマルヘッドを提供するものであ る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

第１の考案は、前記課題を解決するために、表面に発熱抵抗体アレイが形成さ れたセラミック基板と、前記セラミック基板の裏面に接着され前記発熱抵抗体ア レイからの熱を放熱する放熱板とを、備えたサーマルヘッドにおいて、前記発熱 抵抗体アレイに対応した形状及び位置のグリス収容孔を有し、該グリス収容孔の 内部に放熱グリスを充填したテープを、前記セラミック基板と前記放熱板との間 に設け、前記テープの上下面に接着剤を介在させて前記セラミック基板を前記放 熱板に接着固定したものである。

【００１６】 第２の考案は、前記第１の考案において、前記テープを、両面接着テープを用 いて構成したものである。

【００１７】

【作用】

第１の考案によれば、以上のようにサーマルヘッドを構成したので、前記テー プに設けられた前記グリス収容孔は、前記発熱抵抗体アレイに対応した形状及び 位置で、前記放熱グリスを収容するように働く。よって、前記発熱抵抗体アレイ からの熱は、前記放熱グリスを介して前記放熱板側へ放熱される。しかも、前記 テープの厚みに応じて前記発熱抵抗体アレイ各部背後下方での前記放熱グリスの 厚みの差が軽減され、例え前記セラミック基板や前記放熱板に反りやうねりがあ っても、放熱板への放熱特性が均一化される。

【００１８】 前記テープにおける前記グリス収容孔の外周部分は、前記放熱グリスを例えば 完全にまたは部分的に包囲するように働き、前記放熱グリスの収容が安定に維持 され、はみだしなどが阻止される。ここで、前記テープが前記放熱グリスを完全 に包囲する場合、前記放熱グリスの収容は、前記テープを前記セラミック基板ま たは放熱板の一方に接着した後で、しかも前記放熱板またはセラミック基板を接 着する前に行うことが一例として考えられる。また、前記テープが前記放熱グリ スを部分的に包囲する場合の一例として、例えば前記セラミック基板と前記放熱 板との接着後に前記グリス収容孔に前記放熱グリスを注入して充填するための注 入用孔を設けておく場合などが考えられる。この場合、前記注入用孔は、前記放 熱グリス注入後封止される。

【００１９】 前記テープにおける上下面は、前記接着剤を介してそれぞれ前記セラミック基 板と前記放熱板を接着固定するように働く。

【００２０】 前記第２の考案は、前記テープを両面接着テープを用いて構成することにより 、前記第１の考案と同様の作用が得られるに加え、製造プロセスを容易化するよ うに働く。

【００２１】 従って、前記課題を解決できるのである。

【００２２】

【実施例】

図１（ａ），（ｂ）は、本考案の実施例を示すライン型のサーマルヘッドの構 成図であり、同図（ａ）はサーマルヘッドの一部を分解して示した分解斜視図、 同図（ｂ）は同図（ａ）中のＢ−Ｂ線方向からみた組み立て後のサーマルヘッド の断面図である。

【００２３】 このサーマルヘッドは、熱良導性のセラミック基板１１及び放熱板１２を備え 、セラミック基板１１の上面には、発熱抵抗体アレイ１３が形成されている。一 方、放熱板１２の上面には両面接着テープ１４が載置されており、その両面接着 テープ１４上にはセラミック基板１１が載置され、この両面接着テープ１４が、 セラミック基板１１の下面と放熱板１２の上面とを対向させて両板を接着固定し ている。

【００２４】 両面接着テープ１４の内部には、例えば発熱抵抗体アレイ１３の背後部分に対 応する位置にグリス収容孔１５が設けられている。グリス収容孔１５は、例えば パンチング技術等を用いて両面接着テープ１４の一部をくり抜いて開孔されたも ので、その平面形状は発熱抵抗体アレイ１３の形状に応じた略矩形をなしており 、その内部には放熱グリス１６が充填されている。

【００２５】 以上のように構成されるサーマルヘッドにより、例えばプラテンによって紙送 りされる感熱記録紙に印刷を行う場合、通電によって選択的に発熱した発熱抵抗 体アレイ１３上に感熱記録紙の表面があたると、発熱抵抗体アレイ１３の発熱箇 所上部分があたった感熱記録紙の特定部分が発色し、以後プラテンの回転力によ って適宜感熱記録紙を送り、同様の通電を繰り返せば、感熱記録紙に所望の文字 、図形等を印字記録することができる。この際、各通電時毎に発熱抵抗体アレイ １３で発熱箇所が異なるため、発熱して印字し終わった部分の熱は速やかに放熱 される必要があるが、セラミック基板１１と放熱板１２との間では発熱抵抗体ア レイ１３背後部分の両面接着テープ１４に設けられたグリス収容孔１５に放熱グ リス１６を充填しているので、発熱抵抗体アレイ１３で生じた熱は、放熱グリス １６を介して印字後速やかに放熱される。

【００２６】 本実施例では、次のような利点を有している。

【００２７】 本実施例のサーマルヘッドでは、両面接着テープ１４にグリス収容孔１５ を設け、そのグリス収容孔１５に放熱グリス１６を充填しているので、熱応答性 が良好化し、従来と同様に、記録速度の高速化を図れ、しかも蓄熱の影響による 温度差により記録濃度にばらつきが生じるのを防ぐことができる。即ち、例えセ ラミック基板１１や放熱板１２に反りやうねりが生じても放熱板１２への放熱特 性を均一化でき、放熱特性が不均一な場合に生じる蓄熱や放熱のアンバランスに よる悪影響を防止でき、記録品質の劣化を阻止できる。

【００２８】 セラミック基板１１と放熱板１２とを、両面接着テープ１４により接着剤 で接着しているので、簡単なプロセスによりかつ強固な接着強度で両板を接着固 定できる。

【００２９】 本実施例のサーマルヘッドでは、従来の放熱板に設けた溝に代えて、これ と同様の機能を両面接着テープ１４に設けたグリス収容孔１５に持たせている。 ところが、放熱板に設ける溝の場合と異なり、グリス収容孔１５の場合では、そ れを形成するにあたって、両面接着テープ１４の内部を一部くり抜き貫通させて 削除すれば良く、これはパンチング技術等を用いれば両面接着テープ１４のテー プ基材の材質にかかわらず比較的簡単に行え、また大きさ、形状の変更等も容易 である。

【００３０】 本実施例によれば、発熱抵抗体アレイ１３背後部分の放熱グリス１６の厚 さは、両面接着テープ１４に適当な厚みのものを用いることでグリス収容孔１５ の深さを変えれば自在に設定、変更が可能であり、サーマルヘッドの仕様に応じ た放熱特性の調整を容易に行うことができる。

【００３１】 本実施例のグリス収容孔１５は、両面接着テープ１４の内部に形成してい るため、その周囲をテープ基材が囲み、かつそのテープ基材上下面には、セラミ ック基板１１と放熱板１２が接着されている。従って、例えグリス収容孔１５内 の放熱グリス１６が低粘度化しても、グリス収容孔１５の外部へはみ出すことは ない。

【００３２】 本実施例の放熱グリスは、例えばこれに接着機能を持たせればセラミック 基板１１及び放熱板１２間の接着力がより強固となるが、必ずしも接着機能を持 たせる必要はなく、導熱性（放熱機能）のみを重視してもよいので、導熱性のみ を考慮した材料選択を行える。

【００３３】 本実施例では、放熱板１２を加工する必要がないので、放熱板１２の材質 の制約が緩和され、サーマルヘッドの耐久性や放熱特性を重視した材料選定を行 える。

【００３４】 本実施例では、テープ基材に予め接着剤が塗布された両面接着テープ１４ を用いたので、製造プロセスを簡単化できる。

【００３５】 従って、本実施例によれば、高印字品質を実現でき、低価格でかつ耐久性に優 れたサーマルヘッドを提供できる。

【００３６】 なお、本考案は、図示の実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例え ば図１のサーマルヘッドは、セラミック基板１１、放熱板１２、発熱抵抗体アレ イ１３、両面接着テープ１４、及び放熱グリス１６等の構成及び製造プロセス等 の様々な変形が可能である。例えば上記実施例では、両面接着テープ１４を用い るようにしたが、例えばグリス収容孔が形成されたテープに接着剤を塗布して用 いるようにしてもよい。上記実施例では、ライン型のサーマルヘッドについて説 明したが、本考案は、例えばシリアル型、マトリクス型等のサーマルヘッドにも 幅広く適用が可能である。また、プリント方式についても、例えば感熱発色方式 、熱転写方式など様々な設定が可能である。

【００３７】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、第１の考案によれば、前記放熱グリスが充填され た前記グリス収容孔を有する前記テープを、前記セラミック基板と前記放熱板と の間に設け、かつ前記テープの上下面に、接着剤を介在させて前記セラミック基 板を前記放熱板に接着するようにした。そのため、前記発熱抵抗体アレイから前 記放熱板への放熱特性の均一化を図れ、前記セラミック基板と前記放熱板とを強 固に接着固定でき、かつそのための製造プロセスが簡略化・容易化する。また、 前記テープの厚みや、前記グリス収容孔の形状を変えるだけで、前記放熱グリス の充填の厚さ、大きさ、形状などを容易に変更でき、サーマルヘッドの要求特性 にあった放熱特性を容易にかつ柔軟に得ることができる。

【００３８】 従って、本考案によれば、高印字品質を実現でき、低価格でかつ耐久性に優れ たサーマルヘッドを提供できる。

【００３９】 第２の考案によれば、前記テープを両面接着テープにより構成したので、製造 プロセスをより簡単化できその分製造コストの低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の実施例を示すサーマルヘッド
の構成図である。

【図２】図２は、従来のサーマルヘッドの構成図であ
る。

【符号の説明】

１１ セラミック基板 １２ 放熱板 １３ 発熱抵抗体アレイ １４ 両面接着テープ １５ グリス収容孔 １６ 放熱グリス

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に発熱抵抗体アレイが形成されたセ
   ラミック基板と、前記セラミック基板の裏面に接着され
   前記発熱抵抗体アレイからの熱を放熱する放熱板とを、
   備えたサーマルヘッドにおいて、前記発熱抵抗体アレイ
   に対応した形状及び位置のグリス収容孔を有し、該グリ
   ス収容孔の内部に放熱グリスを充填したテープを、前記
   セラミック基板と前記放熱板との間に設け、前記テープ
   の上下面に接着剤を介在させて前記セラミック基板を前
   記放熱板に接着固定したことを特徴とするサーマルヘッ
   ド。
2. 【請求項２】 請求項１記載のサーマルヘッドにおい
   て、前記テープは、両面接着テープを用いて構成したサ
   ーマルヘッド。