JPH078210Y2 - サーマルヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案はサーマルヘッドに関する。

〈従来の技術〉 サーマルヘッドはセラミック基板に設けられた発熱体が
通電で発熱し、そのジュール熱によって感熱紙を発色さ
せて文字や画像等の記録を行うものである。このような
サーマルヘッドは発熱体が設けられるとともに、発熱体
を駆動する駆動回路が搭載されたセラミック基板と、発
熱体からの熱を放熱する放熱板とを有しているものがあ
る。

放熱板は熱伝導性のよい厚さ４〜8mmのアルミニウム板
で構成されている。そして、この放熱板をセラミック基
板に取り付けるには、部分接着と全面接着との２つの接
着方法がある。

部分接着とよばれる接着方法は、放熱板の略中央にのみ
接着剤を塗布し、当該接着剤によってセラミック基板を
放熱板に取り付けるものである。一方、全面接着はいわ
ゆる両面テープのような軟質粘着剤またはエポキシ等接
着剤、４インチなどの小さいものを放熱板の全面に貼着
し、当該粘着剤、接着剤によって放熱板にセラミック基
板を取り付けるものである。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、前述した部分接着による方法ではセラミ
ック基板と放熱板との熱膨張率の違いによる内部歪みは
生じるが、他の部分はフリーな状態にあるので、サーマ
ルヘッド全体としては反りや歪みが発生しない。しか
し、セラミック基板の大部分は放熱板から浮いた状態に
あるので構造的に弱いものとなっている。従って、構造
的な強度を増すためにセラミック基板の両端をネジで放
熱板に固定する必要がある。また、セラミック基板が前
記接着部及びネジのみで放熱板に取り付けられているた
め、放熱性に劣るという問題点もある。

また、全面接着は軟質粘着剤によってセラミック基板に
放熱板を取り付けているため、熱膨張率の違いによる内
部歪みに基づく応力は前記粘着剤が歪むことによって吸
収され、サーマルヘッド全体として反りや歪みが発生し
ないが、発生した熱によって粘着剤が軟化するためにセ
ラミック基板に放熱板を取り付ける接着力が弱くなると
いう欠点を有している。

本考案は上記事情に鑑みて創案されたもので、熱膨張率
の違いによる内部歪みに基づく応力を原因とした反りや
歪みが発生しないとともに、構造的に強くしかも放熱性
のよいサーマルヘッドを提供することを目的としてい
る。

〈課題を解決するための手段〉 本考案に係るサーマルヘッドは、表面側に発熱体が設け
られたセラミック基板と、両端部表面に凹部が設けられ
た放熱板と、前記凹部表面とセラミック基板裏面とに前
記凹部内側面と間隔を隔てて固着された弾性支持部材と
を有している。

〈作用〉 上記のように構成されたサーマルヘッドにおいては、発
熱体が発熱すると、この熱は放熱板にも伝導する。この
熱によってセラミック基板と放熱板とは膨張する。セラ
ミック基板と放熱板との熱膨張率は違っているため、前
記膨張に基づく熱応力がサーマルヘッド全体に生じる
が、この応力は端部の前記弾性支持部材が歪むことで吸
収される。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本考案に係る一実施例を説明す
る。

第１図は本考案に係るサーマルヘッドの概略的断面図、
第２図はサーマルヘッドの発熱体近傍の構造を示す模式
図断面図、第３図は本考案に係るサーマルヘッドの作用
を説明する概略的断面図である。

本考案に係るサーマルヘッドは、発熱体11が設けられた
セラミック基板10と、セラミック基板10が取り付けられ
る放熱板20と、セラミック基板10と放熱板20との間に間
隔40を設ける弾性支持部材30とを有している。

前記セラミック基板10の表面13には略蒲鉾状のグレーズ
層15が設けられており、当該グレーズ層15の上にはドッ
ト状の発熱体11が設けられている。この発熱体11には導
体17が接続されている。当該発熱体11を保護するために
発熱体11を覆うように保護層16が設けられている。さら
に、発熱体11を駆動する駆動回路12もセラミック基板10
に搭載されている。この駆動回路12は樹脂で封止された
ICチップとして構成されており、前記導体17によって前
記発熱体11と接続されている（第２図参照）。

前記放熱板20は厚さが４〜8mmの熱伝導性のよいアルミ
ニウム板から構成されており、その両端部には大径部23
1と小径部232とからなる２段状の凹部23が開設されてい
る。大径部231は放熱板20の表面21側に、小径部232は放
熱板20の裏面22側にそれぞれ開口している。

前記弾性支持部材30は硬化しても弾性を失わない接着
剤、例えばシリコン系の接着剤31が硬化したものであ
る。

次に、本考案に係るサーマルヘッドの組み立ての手順に
ついて説明する。

放熱板20の中央部に接着剤50を塗布し、その接着剤50に
よってセラミック基板10を放熱板20に取り付ける。この
状態では、従来の部分接着となんら変わりがなく、セラ
ミック基板10と放熱板20との間には間隔40が存在する。
つまり、セラミック基板10の大部分は放熱板20の表面21
から浮いた状態になっている。この後、セラミック基板
10と放熱板20とが接着されたものを、引っ繰り返して放
熱板20の裏面22側を上にし、小径部232から前記接着剤3
1をポッティングする。この接着剤31が硬化して前記弾
性支持部材30に変化すると、この弾性支持部材30は小径
部232の周面232a及びセラミック基板10の裏面14には密
着するが、大径部231の周面231aには接しない。つま
り、凹部23部分では、セラミック基板10と放熱板20とは
小径部232とセラミック基板10の裏面14とで連結され、
大径部231の周面231aからは離れていることになる。

なお、前記接着剤31の硬化は、自然硬化でもよいし、熱
硬化或いは紫外線硬化による硬化であってもよい。

次に、本考案に係るサーマルヘッドの作用について説明
する。

上記のように構成された本考案に係るサーマルヘッドに
おいて、発熱体11を駆動回路12で駆動すると当該発熱体
11は発熱し、この発熱によってセラミック基板10と放熱
板20とは熱膨張する。この場合、セラミック基板10と放
熱板20とは材質の違いによる熱膨張率の違いがあるの
で、熱応力が第３図に示す矢印Ａ方向に生じるが、当該
応力は前記弾性支持部材30が歪むことで吸収され、かつ
男性支持部材30が凹部23の小径部232及び大径部231に接
触しているので、放熱性を確保することができる。ま
た、サーマルヘッド全体としては反りや歪みが発生しな
い。つまり、弾性支持部材30は小径部232の周面232aで
は放熱板20に接しているが、大径部231の周面231aでは
放熱板20に接していないので、大径部231の周面231a部
分で弾性支持部材30が歪む余地があるからである。

なお、上記実施例では弾性支持部材30を硬化しても弾性
を失わない接着剤31が硬化したものとして説明したが、
本考案はこれに限定されるものではなく、この弾性支持
部材は硬化状態にあっても弾性（柔軟性）を失わないも
のであればよく、例えばゴム等からなるものであっても
同様の硬化を得ることができる。

〈考案の効果〉 本考案に係るサーマルヘッドは、表面側に発熱体が設け
られたセラミック基板と、両端部表面に凹部が設けられ
た放熱板と、前記凹部底面とセラミック基板の裏面とに
前記凹部内側面と間隔を隔てて固着された弾性支持部材
とを有しているので、熱膨張率の違いによって生じる熱
応力は大径部分の弾性支持部材自身が歪むことで吸収さ
れる。従って、セラミック基板と放熱板との熱膨張率の
違いを原因とする反りや歪みが発生しないサーマルヘッ
ドを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るサーマルヘッドの概略的断面図、
第２図はサーマルヘッドの発熱体近傍の構造を示す模式
図断面図、第３図は本考案に係るサーマルヘッドの作用
を説明する概略的断面図である。 10……セラミック基板、11……発熱体、13……セラミッ
ク基板の表面、14……セラミック基板の裏面、20……放
熱板、21……放熱板の表面、22……放熱板の裏面、23…
…凹部、231……大径部、231a……大径部の周面、232…
…小径部、232a……小径部の周面、30……弾性支持部
材、40……間隔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】表面側に発熱体が設けられたセラミック基
   板と、両端部表面に凹部が設けられた放熱板と、前記凹
   部底面とセラミック基板の裏面とに前記凹部内側面と間
   隔を隔てて固着された弾性支持部材とを具備したことを
   特徴とするサーマルヘッド。