JPH06127004A

JPH06127004A - サーマルヘッド

Info

Publication number: JPH06127004A
Application number: JP27716692A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ogata; 政徳尾形
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1994-05-10

Abstract

(57)【要約】【構成】第１の基板１の上にグレーズ層３を介して一
列に配列されている発熱抵抗体２ａ、２ｂ、２ｃ及び２
ｄの加熱要部（ＡＢＣＤ切断面付近）は、底面を除く各
面を印画紙に向かう方向への熱の流束θ_aを大きくし、
隣接する他の発熱抵抗体への熱の流束θ_bを小さくする
ような保護膜７によって覆われているので、発熱する熱
量を一方向、すなわち印画紙に向かう方向にのみ集中伝
導できる。【効果】印画のための発熱熱量の効率を上げられ、省
エネルギーを達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばビデオカメラに
よる撮像画像、テレビジョン画像等の各種画像の静止画
像を印画するために、インクリボンに塗布された昇華性
染料を印画紙に熱転写するサーマルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばビデオカメラによる撮像画
像、テレビジョン画像等の各種画像の静止画像を印画紙
に印画するには、インクジェット方式、溶融ワックスを
用いた熱転写方式、ブラウン管上に映し出されている画
像をインスタント写真で撮影するＣＲＴ方式、昇華性染
料を用いた熱転写方式等が用いられている。

【０００３】この内、昇華性染料を用いた熱転写方式
は、昇華性染料が塗布されてなる昇華性インクリボンを
印画紙上に重ね合わせ、画像情報に応じた電気エネルギ
ーをサーマルヘッドに印加し、このサーマルヘッドから
発生された熱エネルギーにより、インクリボン上の昇華
性染料を印画紙上に昇華転写させる方式である。

【０００４】上記昇華性インクリボンは、昇華性染料を
アセテート、ポリエステル溶液等で溶かし、これに分散
剤を加えてコロイド状の溶液にしてインク化したものに
バインダーを混ぜ、それをベース紙に塗布して作られて
いる。

【０００５】また、上記印画紙は、通常、印画紙ベース
上に熱転写記録用材料よりなる受容層が形成されてな
る。上記熱転写用材料としては、従来より、ポリエステ
ル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の染料性樹脂に滑
剤等の添加物を添加したものが使用されている。

【０００６】また、上記サーマルヘッドは、電気エネル
ギーを熱エネルギーに変換する素子である。すなわち、
発熱抵抗体に電流を流すことによって発生するジュール
熱によって、上記昇華性インクリボンから染料を昇華さ
せ、印画紙へ転写させる素子である。

【０００７】ここで、熱転写方式に用いられるサーマル
ヘッドとしては、例えば発熱抵抗体を形成した基板面上
に印画紙をプラテンによって押しつけて印画を行う、い
わゆる平面型サーマルヘッドが知られている。すなわ
ち、この平面型サーマルヘッドは、基板上に一列に形成
された発熱抵抗体がプラテンに対して圧着するように印
画装置に装着され、上記基板の一主面とプラテンとの間
で印画紙を挟んで印画を行うものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、この
平面型サーマルヘッドの上記発熱抵抗体は、一つの材料
によって形成された保護膜によって覆われている。この
保護膜は、耐磨耗性に優れていることが望まれている。
また、この保護膜は、隣接する発熱抵抗体への熱干渉を
最小源に食い止めると共に、上記印画紙に向かう方向に
対しては、熱の一方向伝導を良くすることが望まれてい
る。

【０００９】すなわち、この保護膜は上記印画紙に向か
う方向に対しては熱伝導性を良くすると共に隣接する他
の発熱抵抗体に向かう方向に対しては熱伝導性を悪くす
るという矛盾した効果を発揮しなければならない。

【００１０】本発明は、上述の実情に鑑みて成されたも
のであり、上記発熱抵抗体の発熱する熱量を印画紙に向
かう方向へのみ集中伝導できるような保護膜を有するサ
ーマルヘッドの提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るサーマルヘ
ッドは、発熱素子からの熱をインクリボンと印画紙に与
え、印画紙に昇華性染料を転写させるサーマルヘッドに
おいて、上記発熱素子は熱伝導性に異方性を有する保護
膜で被覆されてなることを特徴として上記課題を解決す
る。

【００１２】ここで、上記保護膜は熱導電性の悪い第１
の材料と熱導電性の良い第２の材料とによって形成され
てもよい。すなわち、所望の熱伝導方向に平行に第１の
材料の断面と第２の材料の断面が配列されるようにそれ
ぞれの材料を組合せて保護膜を形成してもよい。この
際、熱伝導方向に垂直な方向でのそれぞれの材料の断面
は特に平行でなくともよい。そして、第１の材料として
はガラスを、第２の材料としては銅を用いると効果的で
ある。

【００１３】

【作用】本発明に係るサーマルヘッドは、印画紙に向か
う方向への熱伝導性のみを良くし他の方向への熱伝導性
を悪くする材料で形成された保護膜で発熱抵抗体が保護
されているので、印画のための熱量の効率を向上でき、
総合的に省エネルギーを達成できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係るサーマルヘッドの実施例
を図面を参照しながら説明する。第１の実施例は、図１
に示すように加熱部１７と、駆動部１８に大別される。
加熱部１７は、昇華性染料が塗布されたインクリボン及
び印画紙を加熱する部分である。特に、印画のために、
インクリボンから昇華性染料を印画紙に熱転写する主要
部である。駆動部１８は、上記加熱部１７を駆動するた
めの回路等を備えた部分である。

【００１５】先ず、上記加熱部１７は、第１の基板１上
の一主面１ａ上に部分的に熱絶縁のためのグレーズ層３
を介し発熱抵抗体層２を有している。この発熱抵抗体層
２は、上部に設けられた電極層５ａ及び５ｂから供給さ
れる電流によって発熱する。また、この発熱抵抗体層２
は、部分的に熱絶縁層であるグレーズ層３を介して第１
の基板１上に薄膜形成されている。この第１の基板１
は、放熱基板１３と接着層１１によって接着されてい
る。この放熱基板１３は、放熱フィン１４と図示しない
ネジ等により接続されている。ここで、上記発熱抵抗体
層２及び上記電極層５ａ、５ｂは、保護膜７によって保
護されている。また、この保護膜７と電極層５ｂとの間
には、共通電極層６が設けられている。

【００１６】次に、上記駆動部１８は、第２の基板１２
上の一主面１２ａ上に上記加熱部１７を駆動する駆動用
ＩＣ回路４を有している。この駆動用ＩＣ回路４は、上
記第２の基板１２上の一主面１２ａに形成された図示し
ない電極パターンと、上記電極層５ａとにボンディング
ワイヤ８によって接続されている。また、この駆動用Ｉ
Ｃ回路４上には、封止剤９が充填され該封止剤９により
駆動用ＩＣ回路４はパッケージされている。さらに、こ
のパッケージされた駆動用ＩＣ回路４の上部は、カバー
１０により覆われている。上記第２の基板１２も、上記
第１の基板１に接着されている放熱基板１３に図示しな
い接着テープ等によって接着されている。この駆動部１
８側の放熱基板１３も上記加熱部１７側と同様に放熱フ
ィン１４に接続されている。さらに、この駆動部１８に
は、上記駆動用ＩＣ回路４等への電源及び駆動用入力信
号が供給されるコネクタ部１５が上記第２の基板１２に
接続されている。

【００１７】上記加熱部１７の上記第１の基板１は、絶
縁性に優れた材料であることが好ましく、例えばアルミ
ナ基板である。また、上記グレーズ層３は、ガラスグレ
ーズ層が適当である。また、上記発熱抵抗体層２は、例
えばＰｏｌｙＳｉを使用して通常の薄膜形成技術によっ
て形成される。また、上記電極層５ａ及び５ｂ、上記共
通電極層６には、例えばＡｌ（アルミニウム）が用いら
れる。また、上記保護膜７は、耐磨耗性に優れているこ
とはもちろん上記印画紙に向かう方向（プラテン方向）
には、熱伝導性がよく、隣接する他の発熱抵抗体には、
熱伝導性が悪い材料で形成されている。また、上記接着
層１１は、いわゆるチップ接着剤として使用されている
ような例えばシリコン樹脂等が適用される。

【００１８】上記駆動部１８の上記第２の基板１２は、
一主面１２ａに電極パターンが設けられた、例えばＣｕ
付きのガラスエキシボ基板によって形成されている。ま
た、上記ボンディングワイヤ８は、例えばＡｕによって
形成されている。また、上記封止剤９は、例えばＩＣコ
ーティング樹脂等によって形成されている。また、上記
カバー１０は、プラテン１６、印画紙及びインクリボン
に上記駆動部１８を接触させないようにするためのもの
であり、例えばＳＵＳ等によって形成されている。

【００１９】上述のように構成される第１の実施例は、
基板１上に一列に形成された発熱抵抗体層２の上層に形
成された保護膜７がプラテン１６に対して圧着するよう
に印画装置本体に装着され、上記保護膜７とプラテン１
６の間で印画紙を挟んで印画を行うものである。

【００２０】次に、この第１の実施例の要部となる上記
加熱部１７について図２及び図３を用いて説明する。先
ず、図２は、上記図１に示した第１の実施例の上記加熱
部１７の外観を示す斜視図である。この図２において、
上記発熱抵抗体層２は、第１の基板１の上に部分的に上
記グレーズ層３を介しながら一列に配設されている発熱
抵抗体２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄによって形成されてい
る。

【００２１】すなわち、この図２に示した上記加熱部１
７を一点鎖線で囲んだＡＢＣＤ面に沿った断面（発熱抵
抗体で発生された熱が集中する加熱部の要部の断面）で
示すと図３のようになる。この図３において、上記発熱
抵抗体層２の各発熱抵抗体２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄ
は、保護膜７によって底部を除く５つの方向が覆われて
いる。

【００２２】ここで、これら発熱抵抗体２ａ、２ｂ、２
ｃ及び２ｄの発生する熱の流束（cal/mm²)について、発
熱抵抗体２ｃを例として説明する。

【００２３】例えば、発熱抵抗体２ｃ付近に示した矢印
θ_aは、断面上部（印画紙方向）に向かう熱の流束を示
し、矢印θ_bは、断面斜め方向等、他の発熱抵抗体２ｂ
及び２ｄ方向に向かう熱の流束を示し、矢印θ_cは、断
面下部（グレーズ層３方向）に向かう熱の流束を示して
いる。

【００２４】このような熱の流束を持つ上記発熱抵抗体
２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄを保護する保護膜７は、例え
ば上記発熱抵抗体２ｃからの熱をインクリボン及び印画
紙へ効率良く伝達する必要がある一方、その熱を隣接す
る発熱抵抗体２ｂ及び２ｄには伝達しないようにする必
要がある。すなわち、この保護膜７は、熱伝導性に異方
性を有するような材料で形成されることが望ましい。例
えば、図３の例で言えば、矢印θ_aで示した熱流束を大
きく、矢印θ_bで示した熱流束を小さくするような材料
である。

【００２５】この保護膜７の具体的な構造を図４及び図
５を用いて説明する。先ず、図４は、熱導電性の悪い第
１の材料２２と、熱導電性の良い第２の材料２１とを組
み合わせて構成している。すなわち、この図４に示した
保護膜７は、熱伝導性の良い第２の材料２１の側方４面
を熱伝導性の悪い第１の材料２２で囲むように構成され
ている。したがって、この保護膜７は、側方へ伝達分の
熱も上部方向に集中伝達するので印画のための熱量の効
率が向上される。

【００２６】次に、図５も、熱導電性の悪い第１の材料
２４と、熱導電性の良い第２の材料２３とを組み合わせ
て構成している。すなわち、この図５に示した保護膜
は、熱伝導性の良い第２の材料２３と熱伝導性の悪い第
１の材料２４とをストライプ状に配列して構成されてい
る。

【００２７】ここで、上記保護膜７は所望の熱伝導方向
（図４、５では上下方向）に平行に第１の材料２２及び
２４の断面と第２の材料２１及び２３の断面が配列され
るようにそれぞれの材料を組合せて形成される。この
際、熱伝導方向に垂直な方向でのそれぞれの材料の断面
は特に平行でなくともよい。

【００２８】したがって、この第１の実施例は、保護膜
７によって、側方へ伝達分の熱も上部方向に伝達する
（下部には熱伝導性の悪い基板２が設けられているので
上部方向にのみ伝達する）ので印画のための熱量の効率
が向上される。

【００２９】ここで、上記図４及び図５に示した熱伝導
性の悪い第１の材料としては、例えばガラスが使用でき
る。また、熱伝導性の良い第２の材料としては、例えば
銅が使用できる。

【００３０】図６は、本発明に係るサーマルヘッドの第
２の実施例の加熱部の構成を示す断面図である。この第
２の実施例は、熱絶縁層であるグレーズ層３２が発熱抵
抗体層３３の下部前面に渡って設けられている。また、
上記発熱抵抗体層３３の上部には、電極層３４ａ及び３
４ｂが積層されている。また、この電極層３４ａ及び３
４ｂと上記発熱抵抗体３３の一部表面上には、酸化防止
膜３５が積層されている。また、この酸化防止膜３５の
上部には、保護膜３６が積層されている。また、上記グ
レーズ層３２の下部には、基板３１が設けられている。

【００３１】この加熱部の上記発熱抵抗体層３３は、例
えばＴａ系、リーメット系の材料により形成される。ま
た、上記電極層３４ａ及び３４ｂは、例えばＡｌ（アル
ミニウム）によって形成される。また、上記酸化防止膜
３５は、例えばＳｉＯ₂によって形成される。また、上
記基板３１は、例えばセラミック基板によって形成され
る。

【００３２】この第２の実施例の保護膜３６も、上記第
１の実施例と同様に、耐磨耗膜であると共に異なった方
向への熱伝導性を異ならせるものである。すなわち、上
記図４及び図５に示したような熱伝導性の悪い材料と熱
伝導性の良い材料の組合せによって形成が可能である。

【００３３】したがって、この第２の実施例も保護膜３
６によって、側方へ伝達分の熱も上部方向に集中伝達で
きるので印画のための熱量の効率が向上できる。

【００３４】なお、本発明に係るサーマルヘッドは、上
記実施例にのみ限定されるものではなく、例えば、上記
保護膜には、異方性の熱伝導性を持った結晶を用いても
よい。

【００３５】また、上記各層を形成する材料は、上記実
施例に限定されるものではない。

【００３６】さらに、上記保護膜を形成する材料は、熱
伝導性の良い材料として銅、熱伝導性の悪い材料として
ガラスに限定されるものでない。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係るサーマルヘッドは、印画紙
に向かう方向への熱伝導性のみを良くし他の方向への熱
伝導性を悪くする材料で形成された保護膜で発熱抵抗体
が保護されているので、発熱抵抗体の発熱する熱量を一
方向にのみ集中伝導でき、印画のための熱量の効率を向
上できる。そのため、総合的に省エネルギーを達成でき
る。また、放出される無効熱を放熱するための放熱率を
下げることができ、放熱面積や放熱ファンの風量を少な
くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構造を示す断面図である。

【図２】第１の実施例の要部（加熱部）の概略を示す斜
視図である。

【図３】図２に示した第１の実施例の要部（加熱部）の
断面図である。

【図４】保護膜の具体的な構造例を示す図である。

【図５】保護膜の具体的な他の構造例を示す図である。

【図６】第２の実施例の加熱部の断面図である。

【符号の説明】

１・・・・・第１の基板２・・・・・発熱抵抗体層３・・・・・グレーズ層４・・・・・駆動用ＩＣ回路５ａ、５ｂ・電極層６・・・・・共通電極層７・・・・・保護膜８・・・・・ボンディングワイヤー９・・・・・封止剤１０・・・・カバー１２・・・・第２の基板１３・・・・放熱基板１４・・・・放熱フィン１５・・・・コネクタ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱素子からの熱をインクリボンと印画
紙に与え、印画紙に昇華性染料を転写させるサーマルヘ
ッドにおいて、上記発熱素子は熱伝導性に異方性を有する保護膜で被覆
されてなることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】上記保護膜は熱伝導性の悪い第１の材料
と熱導電性の良い第２の材料によって形成されることを
特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド。
【請求項３】上記第１の材料及び第２の材料は、硝子
及び銅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。