JPH0585019A - サーマルヘツド冷却装置 - Google Patents

サーマルヘツド冷却装置

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Publication number
JPH0585019A
JPH0585019A JP3247194A JP24719491A JPH0585019A JP H0585019 A JPH0585019 A JP H0585019A JP 3247194 A JP3247194 A JP 3247194A JP 24719491 A JP24719491 A JP 24719491A JP H0585019 A JPH0585019 A JP H0585019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
thermal head
heat pipes
fins
pipes
Prior art date
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Pending
Application number
JP3247194A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuusuke Takeda
有介 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 全体の熱輸送の効率を高めてサーマルヘッド
の放熱効率を向上させることである。 【構成】 発熱部5を備えた基板4内に複数本のヒート
パイプ6を埋め込んで受熱部Aを形成し、この受熱部A
から離れた位置に設けられた放熱部Bに前記ヒートパイ
プ6を千鳥状に配置するとともにこれらのヒートパイプ
6の周囲に複数枚のフィン7を配設し、このフィン7の
近傍に冷却ファン10を設けたサーマルヘッド冷却装置
において、前記基板4内に埋め込まれた複数本のヒート
パイプ6の内、前記発熱部5に最も近いヒートパイプ6
を前記放熱部Bにおいて前記冷却ファン10に近い位置
に位置決めして配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機やファクシミリ
装置に利用される昇華又は溶融型熱転写記録装置の冷却
装置に係り、特に、サーマルヘッド冷却装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、サーマルヘッドにおいては、実際
の印写に寄与しない熱を除去することが重要な課題であ
る。もし、熱の除去が不十分である場合には、サーマル
ヘッドの温度が印写中に上昇し、その結果、印写濃度ム
ラ、あるいは、サーマルヘッドの破損を招くものであ
る。
【0003】このような観点から、発熱部で発生する熱
を急速に除去するためにヒートパイプを利用することが
行なわれている。その一つの例として、実開昭62−3
5840号公報に記載されているものがある。すなわ
ち、サーマルヘッドの放熱板に1本のヒートパイプを内
蔵させ、このヒートパイプを外部に引出した部分に冷却
手段を設けている。また、過剰な熱除去があった場合に
は、この逆に熱効率が悪くなり、印写濃度が低下するた
め、実開昭62−35840号公報には、ヒートパイプ
に加熱手段を連設した技術も説明されている。
【0004】しかしながら、実際にはサーマルヘッドの
発熱量は、A4サイズ、300dpiのラインプリンタで
約100〜200Wであり、余分な熱を除去することが
重要な課題である。そして、前述の実開昭62−358
40号公報に記載された技術では、ヒートパイプが1本
であるため、ヒートパイプを大型化してり高輸送化(ウ
ィック形状、ヒートパイプ内流体等)したりする必要が
あり、装置自体が大型化し、かつ、コスト高になる。
【0005】このようなことから、実願平2−3989
2号や実願平2−94486号等に見られるように、サ
ーマルヘッドの基板内に複数本の細いヒートパイプを配
設し、フィン内にヒートパイプを千鳥状に挿通して冷却
ファンによる冷却空気で放熱する方法が提案されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】複数本の細いヒートパ
イプをフィンに挿通するとともに冷却ファンによる冷却
空気を用いるようにしたものは、装置の小型化を達成す
ることができるものであるが、その効率と云う点ではさ
らに考慮しなければならない部分がある。本発明は、ヒ
ートパイプ及び冷却ファンの配置等を最適化し、放熱効
率を向上させようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
発熱部を備えた基板内に複数本のヒートパイプを埋め込
んで受熱部を形成し、この受熱部から離れた位置に設け
られた放熱部に前記ヒートパイプを千鳥状に配置すると
ともにこれらのヒートパイプの周囲に複数枚のフィンを
配設し、このフィンの近傍に冷却ファンを設けたサーマ
ルヘッド冷却装置において、前記基板内に埋め込まれた
複数本のヒートパイプの内、前記発熱部に最も近いヒー
トパイプを前記放熱部において前記冷却ファンに近い位
置に位置決めして配置したものである。
【0008】請求項2に記載の発明は、複数本のヒート
パイプが挿通された複数枚のフィンとこれらのフィンに
近接配置された冷却ファンとの間に冷却空気の流れを時
間的に変化させる空気流変動手段を設けたものである。
【0009】請求項3記載の発明は、千鳥状に配置され
たヒートパイプを送風方向にLyの間隔で2本配設し、
この送風方向と直交する方向にLxの間隔で2本配設し
た総計4本とし、Ly/Lx≦2を満足する配置とした
ものである。
【0010】請求項4記載の発明は、フィン内を挿通す
るヒートパイプの断面形状が送風方向に長軸を有する楕
円形であるようにしたものである。
【0011】
【作用】請求項1記載の発明は、複数本のヒートパイプ
のそれぞれが熱輸送効率が異なるため、発熱量の多い位
置に配設されたヒートパイプを最も冷却効率の高い位置
に位置決めすることにより、全体の熱輸送及び放熱効率
を高めることができるものである。
【0012】請求項2記載の発明は、冷却空気の流れを
乱すことにより、放熱効率を高めることができるもので
ある。
【0013】請求項3記載の発明は、千鳥状に配列され
た4本のヒートパイプを最も熱交換し易い状態にするこ
とができたものである。
【0014】請求項4記載の発明は、冷却空気が流れる
流路全体の流体抵抗を減少させ、これにより、冷却空気
の流速を上げることにより放熱効率を向上させることが
できるものである。
【0015】
【実施例】本発明の第一の実施例を図1乃至図4に基づ
いて説明する。まず、図1に示すサーマルヘッド1は、
セラミック基板2とこのセラミック基板2に固定された
アルミニュウムによる放熱板3とにより形成された基板
4と前記セラミック基板2の端部付近に紙面と垂直方向
にライン状に配列された多数の発熱部5とよりなる。こ
のサーマルヘッド1の前記放熱板3には、前記発熱部5
の配列方向に長手方向を沿わせてと表示した4
本のヒートパイプ6が挿通されて受熱部Aが形成されて
いる。これらのヒートパイプ6は、その熱効率を高める
ためにそれらの断面が偏平な楕円形をしている。そし
て、のヒートパイプ6は、前記発熱部5に近接した位
置にあり、その発熱部5の位置から順次離れるように、
のヒートパイプ6、のヒートパイプ6、のヒート
パイプ6の順序で配列されている。
【0016】ついで、前記ヒートパイプ6は、放熱部B
に引出されている。すなわち、断面円形とされて前記サ
ーマルヘッド1から引出され、多数枚の金属性の薄板が
所定の間隔をおいて配列された放熱用のフィン7に挿通
されている。このフィン7の両側面位置には、冷却風路
を形成するための風反射板8が設けられている。
【0017】このようなフィン7の下方には、冷却風を
発生する複数個の冷却ファン9が前記ヒートパイプ6の
長手方向に沿わせて配設されている。そして、前記フィ
ン7と前記冷却ファン9とは、その周囲を囲繞する弾性
部材10により互いに連結されている。しかして、前記
フィン7と前記冷却ファン9との間には、ある程度の空
隙が形成されており、この空隙内に空気流変動手段とし
ての仕切板11が前記ヒートパイプ6の長手方向に沿わ
せて図示しない駆動機構により所定ピッチをもって往復
動自在に取り付けられている。この仕切板11には、複
数個の空気流通孔12が形成されている。
【0018】なお、この仕切板11の取付構造として
は、仕切板11を無端帯状のベルト状に形成し、これを
冷却ファン9の回りに巻きつけてその一部を冷却ファン
9とフィン7との間に位置させるようにしても良いもの
である。
【0019】しかして、図2に示すように、前記ヒート
パイプ6は、前記発熱部5に近接したのヒートパイプ
6が前記冷却ファン9に近接した端部に位置して設けら
れており、次に発熱部5に近いのヒートパイプ6が
のヒートパイプ6に対して送風方向と直交する方向に間
隔Lxをもって配設されている。また、及びのヒー
トパイプ6は、およびのヒートパイプ6とは千鳥状
に配列されているものであるが、互いの送風方向に直交
する間隔はLxであり、かつ、およびのヒートパイ
プ6に対しては送風方向にLyなる間隔をもって配置さ
れている。
【0020】このような構成において、サーマルヘッド
1を印写状態にすると、発熱部5で発生した熱であって
印写に寄与しない熱は、ヒートパイプ6により熱輸送さ
れ、フィン7位置で放熱される。すなわち、フィン7位
置では、下方から冷却ファン9で発生する冷却風が流れ
ており、しかも、仕切板11が往復動していることから
冷却風の流れは複雑に変化し、これにより、きわめて効
率の良い状態でサーマルヘッド1は冷却される。
【0021】しかして、図3に示すものは、の
4本のヒートパイプ6の放熱効率を示すものである。す
なわち、図3は各ヒートパイプ6が同じ温度の時の放熱
量qとレイノルズ数Reとの関係を示すものであり、各
ヒートパイプ6からの放熱量は、>>>の順に
なる。したがって、サーマルヘッド1の温度上昇率とヒ
ートパイプ6の放熱率とは互いに対応がとられ、これに
より、最も効率の良い放熱状態が得られる。
【0022】つぎに、図4に示すものは、千鳥状に配列
されたヒートパイプ6送風方向の間隔Lyと送風方向と
直交する方向の間隔Lxとの比率と放熱量との関係を示
すものである。後列側のヒートパイプ6(,)を前
列側のヒートパイプ6(,)に近付ける(Ly/L
xを小さくする)と、前列と後列との流れ空間が狭くな
り、冷却空気の流れを乱すことになり、前列の2本につ
いては、放熱効果が増加する。一方、後列については、
前列の影響を受け、放熱量は低下する。図4に示すもの
は、ヒートパイプ6を1本毎に見たものであるが、4本
トータルとして放熱量を考えた場合には、千鳥状に配列
されたヒートパイプ6送風方向の間隔Lyと送風方向と
直交する方向の間隔Lxとの比率がLy/Lx≦2にな
るように設定すれば、フィン全体を小型化することがで
きる。
【0023】つぎに、本発明の第二の実施例を図5に基
づいて説明する。本実施例は、複数本のヒートパイプ6
の断面形状が送風方向に長軸を有する楕円形であるよう
にしたものである。
【0024】したがって、図3で明らかなように、放熱
量はレイノルズ数Re(冷却空気流の流速に相当する)
とともに増加することから、流れを遮る物体としてのヒ
ートパイプ6の幅を狭くすることにより全体の流体抵抗
を小さくし、その結果、ヒートパイプ6の放熱量の増加
が見込まれるものである。
【0025】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、発熱部を備えた
基板内に複数本のヒートパイプを埋め込んで受熱部を形
成し、この受熱部から離れた位置に設けられた放熱部に
前記ヒートパイプを千鳥状に配置するとともにこれらの
ヒートパイプの周囲に複数枚のフィンを配設し、このフ
ィンの近傍に冷却ファンを設けたサーマルヘッド冷却装
置において、前記基板内に埋め込まれた複数本のヒート
パイプの内、前記発熱部に最も近いヒートパイプを前記
放熱部において前記冷却ファンに近い位置に位置決めし
て配置したので、複数本のヒートパイプのそれぞれが熱
輸送効率が異なるため、発熱量の多い位置に配設された
ヒートパイプを最も冷却効率の高い位置に位置決めする
ことにより、全体の熱輸送及び放熱効率を高めることが
できると云う効果を有する。
【0026】請求項2に記載の発明は、複数本のヒート
パイプが挿通された複数枚のフィンとこれらのフィンに
近接配置された冷却ファンとの間に冷却空気の流れを時
間的に変化させる空気流変動手段を設けたので、冷却空
気の流れを乱すことにより、放熱効率を高めることがで
きると云う効果を有する。
【0027】請求項3記載の発明は、千鳥状に配置され
たヒートパイプを送風方向にLyの間隔で2本配設し、
この送風方向と直交する方向にLxの間隔で2本配設し
た総計4本とし、Ly/Lx≦2を満足する配置とした
ので、千鳥状に配列された4本のヒートパイプを最も熱
交換し易い状態にすることができたものである。
【0028】請求項4記載の発明は、フィン内を挿通す
るヒートパイプの断面形状が送風方向に長軸を有する楕
円形であるようにしたので、冷却空気が流れる流路全体
の流体抵抗を減少させ、これにより、冷却空気の流速を
上げることにより放熱効率を向上させることができると
云う効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例を示す構造図である。
【図2】放熱部の縦断側面図である。
【図3】ヒートパイプの放熱量とレイノルズ数との関係
を示すグラフである。
【図4】ヒートパイプの配列比率と放熱量との関係を示
すグラフである。
【図5】本発明の第二の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
A 受熱部 B 放熱部 4 基板 5 発熱部 6 ヒートパイプ 7 フィン 10 冷却ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8907−2C B41J 3/20 109 Z 8906−2C 110

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発熱部を備えた基板内に複数本のヒート
    パイプを埋め込んで受熱部を形成し、この受熱部から離
    れた位置に設けられた放熱部に前記ヒートパイプを千鳥
    状に配置するとともにこれらのヒートパイプの周囲に複
    数枚のフィンを配設し、このフィンの近傍に冷却ファン
    を設けたサーマルヘッド冷却装置において、前記基板内
    に埋め込まれた複数本のヒートパイプの内、前記発熱部
    に最も近いヒートパイプを前記放熱部において前記冷却
    ファンに近い位置に位置決めして配置したことを特徴と
    するサーマルヘッド冷却装置。
  2. 【請求項2】 複数本のヒートパイプが挿通された複数
    枚のフィンとこれらのフィンに近接配置された冷却ファ
    ンとの間に冷却空気の流れを時間的に変化させる空気流
    変動手段を設けたことを特徴とする請求項1記載のサー
    マルヘッド冷却装置。
  3. 【請求項3】 千鳥状に配置されたヒートパイプを送風
    方向にLyの間隔で2本配設し、この送風方向と直交す
    る方向にLxの間隔で2本配設した総計4本とし、Ly
    /Lx≦2を満足する配置としたことを特徴とする請求
    項1記載のサーマルヘッド冷却装置。
  4. 【請求項4】 フィン内を挿通するヒートパイプの断面
    形状が送風方向に長軸を有する楕円形であることを特徴
    とする請求項1記載のサーマルヘッド冷却装置。
JP3247194A 1991-09-26 1991-09-26 サーマルヘツド冷却装置 Pending JPH0585019A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112006003935T5 (de) 2006-06-20 2009-07-09 Shimadzu Corp. Materialprüfmaschine vom Eindringtyp, Prüfverfahren und Prüfprogrammprodukt
US7710724B2 (en) 2006-11-24 2010-05-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Electronic apparatus
CN102126356A (zh) * 2011-01-24 2011-07-20 河南沃达丰数码科技有限公司 无物理接缝热敏打印头

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE112006003935T5 (de) 2006-06-20 2009-07-09 Shimadzu Corp. Materialprüfmaschine vom Eindringtyp, Prüfverfahren und Prüfprogrammprodukt
US8156794B2 (en) 2006-06-20 2012-04-17 Shimadzu Corporation Indenting type material testing machine, testing method, and testing program product
US7710724B2 (en) 2006-11-24 2010-05-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Electronic apparatus
CN102126356A (zh) * 2011-01-24 2011-07-20 河南沃达丰数码科技有限公司 无物理接缝热敏打印头

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