JPH0725048A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルヘッドの絶縁基板と放熱板の熱膨張
係数の差によるソリを抑えかつ均一な放熱をおこなうこ
とにより安定した記録品質を保つ。 【構成】 サーマルヘッド１０本体は、放熱板１と、複
数の発熱抵抗体２をライン状に設けた絶縁基板３とから
なり、絶縁基板３の両端には個々の発熱抵抗体２へ電流
を供給するための端子６が設けられている。放熱板１
は、シリコンゴム系の接着剤４によって絶縁基板３と接
着されており、放熱板１と絶縁基板３の間には、放熱用
のシリコンオイル５が塗布されている。放熱板１には、
放熱用シリコンオイル５が接着剤４と放熱板１の間に入
り込むのを防ぐために溝部７が２本設けられており、接
着時の放熱用シリコンオイル５のあふれ出しを２本の溝
部７で吸収する構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ライン状に配列された
複数の発熱抵抗体を有する絶縁基板と放熱板とからなる
サーマルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】サーマルヘッドは、感熱用紙に熱を加え
て印字するためのものであり、ライン状に配列された複
数の発熱抵抗体を有した絶縁基板と、発熱抵抗体から発
生する熱を必要以上に絶縁基板に蓄積させないための放
熱板とから構成されており、絶縁基板と放熱板とはなん
らかの方法で固定されている。

【０００３】通常、絶縁基板にはセラミック基板が、放
熱板にはアルミニウム板がそれぞれ用いられ、それらを
ネジ等の締結部材で固定する場合には放熱板への熱の移
動を容易にするためにシリコンゴムのような熱伝導性の
良い材料を間にはさんで固定されることが多く、両面テ
ープや接着剤によって固定される場合には、熱伝導性の
良い特別な両面テープや接着剤が用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サーマ
ルヘッドによる印字は感熱用紙に熱を加えることによっ
て行われるので、セラミック基板自体も加熱され、放熱
しきれなかった熱がセラミック基板やアルミニウム板に
蓄積されて各部の温度が上昇すると、セラミックとアル
ミニウムとの線膨張係数に相違があるため、アルミニウ
ムとセラミックの長さに変化に差が生じ、ネジ等の締結
部材によって固定した場合でも、接着によって固定した
場合でも、熱膨張によって長さが異なってしまったもの
を無理に同じ長さにしようとするため、必然的にそりを
生ずることになる。

【０００５】このそりを防止するために、締結部材や接
着剤によって固定する部分をサーマルヘッドの長手方向
の中央部分だけとすることも考えられるが、中央部のみ
を固定する場合、その部分だけセラミック基板とアルミ
ニウム板が密着して放熱がよくなり、そのほかの部分と
で放熱の具合いに差が発生するので、連続記録や印字率
の高い記録を行ったときにセラミック基板上の蓄熱に顕
著な差ができる。たとえ放熱用のシリコンゴムシートを
間に挟んでいたとしても中央部分だけを固定したのでは
全体が密着するわけではないので、不均一な放熱とな
る。

【０００６】そうすると、サーマルヘッドに中央部は低
く、周辺部は高くという温度分布が発生し、放熱ができ
ずに高温になった周辺部で尾引きと呼ばれる現象（サー
マルヘッドの温度が感熱用紙の発色温度を越えてしまう
ことによって印字像の終端部にサーマルヘッドあるいは
感熱用紙の移動方向に薄い陰が印字される現象）が発生
したり、逆に中央部分の温度が低くなりすぎて感熱用紙
に充分な発色熱エネルギーを与えられずに印字掠れをお
こしたりといった記録不良を引き起こす欠点があった。

【０００７】またサーマルヘッド全幅に接着剤を塗布す
る場合、中央部分だけを固定する場合と異なり、放熱の
具合いに差が発生することはないが、全面が固定される
ことになるため、セラミック基板とアルミニウム板の熱
膨張係数の差によって、低温環境下あるいは高温環境下
または連続記録等でサーマルヘッドに凸または凹のそり
が発生し、プラテンからサーマルヘッドが浮いた部分に
印字掠れ等の印字不良を発生させる欠点があったり、さ
らにはインクリボンを用いた熱転写記録装置に使用する
場合においては、そりによりサーマルヘッドのプラテン
への押圧バランスが崩れることによって、インクリボン
にシワが発生して印字不良をおこすという欠点もあっ
た。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、サーマルヘッド使用時の温度上
昇による絶縁基板のそりを防止するとともに、温度上昇
時でもサーマルヘッドの長手方向全域にわたって均一な
印字濃度で印字できるサーマルヘッドを提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明のサーマルヘッドは、前記絶縁基板上に蓄積
された前記発熱抵抗体から発生する熱を前記放熱板に伝
達し、前記発熱抵抗体の長手方向の有効記録範囲以上の
幅にわたって設けられた接着性を持たない熱伝達手段
と、前記絶縁基板を前記放熱板に前記絶縁基板の長手方
向中央部分のみで固定する固定手段とを有する。

【００１０】また、前記熱伝達手段はグリス状の液体で
あることが好ましい。

【００１１】更に、前記放熱板には前記熱伝達手段と固
定手段とを分離する溝を設けるようにしてもよい。

【００１２】

【作用】絶縁基板と放熱板の長手方向の有効記録範囲以
上の幅にわたって設けられた熱伝達手段は、絶縁基板上
の発熱抵抗体から発生する熱を効率よく均一に放熱板に
伝達し、固定手段は絶縁基板と放熱板とをその長手方向
中央部のみで固定する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１４】サーマルヘッド１０本体は、図１に示すよ
うに、アルミニウム製の放熱板１と、複数の発熱抵抗体
２をライン状に設けたセラミック製の絶縁基板３とから
なり、絶縁基板３の両端には個々の発熱抵抗体２へ電流
を供給するための端子６が設けられている。印字を行う
場合には、発色させたい部位に相当する端子６に外部か
ら適宜に電流を流すことにより、通電された発熱抵抗体
２が熱を発生し、感熱記録用紙（図示せず）の発熱抵抗
体２に接触している部分に熱を与えて発色させる構成で
ある。

【００１５】図２はサーマルヘッド１０の分解断面図で
あり、放熱板１は、シリコンゴム系の接着剤４によって
絶縁基板３と接着されている。さらに放熱板１と絶縁基
板３の間には、放熱用のシリコンオイル５が塗布されて
いる。シリコンオイル５は低温においても固化せず、接
着力を持たない。

【００１６】また、絶縁基板３を接着させるとき放熱用
シリコンオイル５が接着剤４と放熱板１の間に入り込む
と接着剤４の接着力が落ちて絶縁基板３の剥がれ等の問
題が発生する可能性があるため、放熱板１には、放熱用
シリコンオイル５が接着剤４と放熱板１の間に入り込む
のを防ぐために溝部７が２本設けられており、接着時の
放熱用シリコンオイル５のあふれ出しを２本の溝部７で
吸収する構成にしてある。

【００１７】そして２本の溝部７は、絶縁基板３が接着
されたときに絶縁基板３上の発熱抵抗体２が溝部７と溝
部７の間に位置するように配置されている。

【００１８】図３は図１から絶縁基板３を除去した状態
の放熱板１を示したものである。

【００１９】放熱板１に設けられた溝部７に挟まれた領
域には、全面に放熱用のシリコンオイル５が塗布されて
おり、その長手方向の塗布幅は必要な記録範囲を十分カ
バーできる長さである。さらに、溝部７を隔てた部分に
は中央部に４０ｍｍ程度の幅に接着剤４が塗布されてい
る。

【００２０】このような状態に接着剤４とシリコンオイ
ル５を塗布したのち、絶縁基板３を放熱板１に接着する
ことによってサーマルヘッド１０が形成される。その
際、放熱用のシリコンオイル５は放熱板１と絶縁基板３
によって押し伸ばされるが、図４に示すように伸ばされ
た端部は溝部７によって吸収され、接着剤４が塗布され
ている領域に至ることはない。

【００２１】このようにして形成されたサーマルヘッド
１０を用いて印字を行うと、蓄熱によって絶縁基板３、
放熱板１の温度が上昇しても、接着剤４によって固定し
ているのは中央部分の４０ｍｍだけであり、シリコンオ
イル５には接着力がないので周辺部は自由に延びること
ができ、放熱板１と絶縁基板３が線膨張係数の異なる材
質のものであってもサーマルヘッド１０は平坦性を保っ
たまま膨張する。

【００２２】また、シリコンオイル５が発熱抵抗体２の
存在する部分に相当する絶縁基板３の領域を全てカバー
するように塗布されているうえ、シリコンオイル５はグ
リス状の液体なので、シリコンゴムシートを挟んだ時の
ように隙間を形成することもなく、放熱状態が中央部と
周辺部で変化しないので、蓄熱量はサーマルヘッド１０
の長手方向にわたって一様となる。

【００２３】このサーマルヘッド１０を使って印字品質
をチェックしてみると、絶縁基板３の温度が０℃から８
０℃の範囲では印字不良を起こすまでの蓄熱差やソリは
発生せず、全面にわたって均一な印字濃度を得ることが
できた。

【００２４】また、サーマルヘッド１０のそりが発生し
ないので、インクロールを使用して印字するような印字
装置に適用すれば、印字プラテンとの接触圧が一定にな
り、インクリボンのしわの発生を防止する効果もある。

【００２５】なお、接着剤４はシリコンゴム系のものに
限定するものではなく、樹脂系の接着剤、瞬間接着剤
等、絶縁基板３と放熱板１を固定できるものであれば置
換可能であるが、放熱板１と絶縁基板３の熱膨張係数の
差によるそりを抑えるためには使用する接着剤の弾性に
よりその塗布幅は４０ｍｍではなく適宜変更する必要が
ある。またシリコンオイル５についてもこの材料に限定
されるものではなく、シリコングリスのように品質保証
温度範囲内で固化せず、接着性を持たず、熱の伝達が良
い材料であればどのようなものでも置換可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明によれば、サーマルヘッド使用時の温度上昇による絶
縁基板のそりを防止するとともに、温度上昇時でもサー
マルヘッドの長手方向全域にわたって均一な印字濃度で
印字できるサーマルヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のサ−マルヘッドの全体図で
ある。

【図２】本発明の一実施例のサーマルヘッドの分解断面
図である。

【図３】本発明の一実施例のサ−マルヘッドの接着剤お
よびシリコンオイルの塗布状態を示した図である。

【図４】本発明の一実施例のサ−マルヘッドの接着状態
を示した断面図である。

【符号の説明】

１ 放熱板 ３ 絶縁基板 ４ 接着剤 ５ シリコンオイル ７ 溝部 １０ サーマルヘッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ライン状に配列された複数の発熱抵抗体
   を有する絶縁基板と放熱板とからなるサーマルヘッドに
   おいて、 前記絶縁基板上に蓄積された前記発熱抵抗体から発生す
   る熱を前記放熱板に伝達し、前記発熱抵抗体の長手方向
   の有効記録範囲以上の幅にわたって設けられた接着性を
   持たない熱伝達手段と、 前記絶縁基板を前記放熱板に前記絶縁基板の長手方向中
   央部分のみで固定する固定手段とを有することを特徴と
   するサーマルヘッド。
2. 【請求項２】 前記熱伝達手段がグリス状の液体である
   ことを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 【請求項３】 前記放熱板に前記熱伝達手段と前記固定
   手段とを分離する溝を設けたことを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載のサーマルヘッド。