JPS6140168A - 端面型サ−マルヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 感熱記録方式は保守が容易であることから、ファクシミ
リをはじめ多くの端末用プリンターとして利用されてい
る。更に、近年感熱転写方式の開発がなされ、多色記録
あるいはフルカラー記録も可能となり、新しい記録機器
としての展開もなされている。本発明は、このような感
熱記録方式に用いるサーマルヘッドに関するものである
。

従来例の構成とその問題点 従来、サーマルヘッドを用いた感熱記録方式による記録
機器においては、例えばファクシミリの様に白黒の２値
記録を行うものが主流でありた。

しかし近年、多階調記録の行える装置や多色記録ならび
にフルカラー画像記録の行える機器への要望が頓に高ま
ってきている。

このような状勢のもとで、最近多階調記録及びフルカラ
ー画像記録も行える記録方式として、第１図に示すよう
な感熱転写記録方式が提案されている。この方式は第１
図に示すように、回転ドラム１に巻回された受像紙２に
、例えば熱溶融性の顔料や熱昇華性染料等を塗布した転
写シート３を重ね、サーマルヘッド４で熱記録を行うこ
とにより、前記転写シート３上の顔料もしくは染料を受
像紙２上に転写せしめ記録を行うものである。

このため、前述した転写シート３を、第２図に示すよう
にイエロー（７）、マゼンタ閣、シアン（Ｃ１の各転写
層を塗り分けたものと交換し、サーマルヘッド４で順次
熱記録を行いながら、各色を同一受像紙２に転写するこ
とにより、いわゆる減色法によっ°てカラー画像記録を
行うことができるものである。

前述した様な記録装置において熱記録を行うサーマルヘ
ッド４は、第３図に示すように発熱体基板６の主平面上
に発熱体列６を形成した平面型のサーマルヘッドが用い
られていた。これは、一般的にサーマルヘッド４が薄膜
形成技術を用いて作られるため、平面型の方が作シやす
い上、価格を高くする要因が少ないことなどによると考
えられる。

しかし、このような平面型サーマルヘッドを使用して装
置を構成したり、カラー画像記録を行うには、以下に示
す様な欠点を有していた。

すなわち、平面型サーマルヘッド４は第３図に示すよう
に発熱体列６形成面側に、発熱体列６の加熱を容易にす
るための各発熱体に接続された半導体素子７、あるいは
発熱体列６の共通電極部８に接続されたリード線９等を
機械的に保護するための半導体保護カバー１０．電極保
護カバー１１がそれぞれ設けられていた。従って、これ
らの保護カバーと転写シート３．受像紙２及び回転ドラ
ム１が接触しないようにする必要があシ、このため発熱
体基板５が大型となり、サーマルヘッドコストが高くな
るばかりでなく、装置を大型化させる原因となっていた
。

また、発熱体基板６は板状であるため発熱体列６を形成
した発熱体形成面１２は、基板の反りやりねシの影響を
受けると共に、発熱体基板５を基台１３に接着する構成
のため、発熱体基板６の厚みむらや、接着剤厚みむら等
によって、発熱体列６近傍の平坦度が悪かった。このだ
め、カラー記録を行う場合に必要なサーマルヘッド４と
転写シート３及び受像紙２との良好なヘッドタッチ状態
が確保できず、結果として良好なカラー記録画像が得ら
れないという欠点を有していた。

ちなみにカラー画像は、多色多階調の組合せによる画像
であるため、このようなカラー画像の記録を行う際、サ
ーマルヘッドに要求される最も重要なことは、各発熱体
１個々の発熱状態のバラツキをなくし、記録濃度ムラを
々くすことである。

このため前述したように発熱体列近傍の平坦度が悪く、
転写シートや受像紙との接触状態にバラツキが生じるこ
とは、即転写シート上の顔料まだは染料の発色濃度むら
と々す、良好なカラー画像を記録することができなくｋ
るのである。

最近これらの欠点を解決し、熱転写方式によるカラー画
像記録に適したサーマルヘッドとして第４図に示すよう
な、円筒状の発熱体基板を用いて発熱体列を基板の頂上
部分に設けた構成のサーマルヘッドが提案されてきた。

（以下この様なサーマルヘッドを平面型サーマルヘッド
と区別するため端面型サーマルヘッドと呼び、以下本文
中の説明に用いる。） しかしながら、このような端面型サーマルヘッドにおい
ては、前述した様な平面型サーマルヘッドの問題をある
程度解決するものであるが、なお以下に示すような欠点
を有していた。

す々わち、円筒状の発熱体基板１４の頂上部に発熱体列
１５が形成されているため、発熱体列近傍しか転写シー
ト３．受像紙２及び回転ドラム１と接しないため、゛装
置を大幅に小型化できる反面発熱体列１５近傍と転写シ
ート３との接触状態が点接触に近い状態となり、良好な
ヘッドタッチを安定して保つことが困難であった。

また、円筒状の基板面（曲面上）に高密度の発熱体列１
５及び電極１６を精度よく形成することはむずかしいう
え、電極が曲面に形成されているため電極の取シ出し及
び接続が困難でありた。

さらに平面型サーマルヘッドが根状の発熱体基板の主平
面に発熱体全形成しているため、発熱体から基台表面ま
での距離が板厚分しかなく、きわめて近いのに対して、
端面型サーマルヘッドは発熱体が円筒状であるため、発
熱体列１５から基台１７表面までの距離が長く、基台ま
での熱抵抗が平面型サーマルヘッドに比べて非常に大き
くなり、結果として放熱不良による蓄熱現象が発生し、
カラー画像記録を行った場合、ゴーストや尾びきの原因
となっていた。

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解決するもので板状の基
板端面に発熱体を形成した発熱体基板を設けた放熱特性
に優れた小型で使い勝手の良い端面型サーマルヘッドを
提供することを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、板状の基板の端面
に複数の発熱体を列状に形成すると共に端面に続く２つ
の主平面の各々に画信号電極及び共通電極をそれぞれ形
成した発熱体基板と、この発熱体基板の共通電極面に臨
んで設けた放熱性を有する絶縁性部材と、前記絶縁性部
材を介して発熱体基板を取付る基台と、前記発熱体基板
を基台面に押圧挾持する取付部材とを設け、発熱体基板
端面を基台端部から突出させて設けると共に、取付部材
により前記発熱体基板の共通電極面を放熱性を有する絶
縁性部材な介して基台に押圧し密着固定させ、かつ前記
発熱体基板突出部分と基台端部間を熱伝導性部材で充填
することにより、発熱基板の放熱性にすぐれた小型で使
ａ勝手の良い端面型サーマルヘッドを提供するものであ
る。

実施例の説明 以下本発明の一実施例における端面型サーマルヘッド構
成について図面を用いて詳細に説明する。

第５図及び第６図は本発明の一実施例における端面型サ
ーマルヘッド斜視図を、また第７図は断面図をそれぞれ
示す。

第５図及び第６図において、発熱体基板２ｏはセラミッ
ク等の板状の基板２１上にガラスグレーズ層２２を設け
たもので、その端面２５には発熱体２６が列状に設けら
れている。また端面に続く主平面２３には画信号電極２
８を延在させて設けると共に、主平面２４には共通電極
２７を延在させて設けている。

なお、ガラスグレーズ層２２は発熱体２６を発熱させ熱
記録を行う際の熱効率を向上させると共に、電極のパタ
ーン形成を容易にするために設けている。しかしこのガ
ラスグレーズ層２２は、放熱の際には熱抵抗が大きく、
放熱のさまたげとなるため、基台３１と接する共通電極
面２４には設けていない。

また、発熱体２６を形成した端面２６及び画信号電極２
８と共通電極２７を形成した２つの主平面は略々平面で
あるが、端面２６と２つの主平面が交わる稜部２９，３
０は曲面で構成されている。

従って端面２６及び２つの主平面に、それぞれ画信号電
極２８．共通電極２７を形成する場合、従来の円筒状基
板上にパターンを形成することに比較して簡単かつ精度
の良いパターン形成が行えるものである。

ちなみに、発熱体２６及び画信号電極２８の配線密度は
ａ本／Ｕ〜１６本／Ｂであり、パターン形成の容易さが
ヘッド製作の歩止まりを向上させ、ひいてはコストヲ低
下させることにつながるものである。

第５図及び第７図において、基台３１は発熱体基板２０
を放熱性を有する絶縁性弾性部材３２を介して取付ける
ものであり、アルミニウム等の金属材料で作られている
。基台３１に抛熱体基板２０を取付ける際、発熱体基板
２ｏは一７図に示す様に、基台３１の端部３９がら突出
して取付けられる。これは、発熱体基板２ｏを構成する
ガラスグレーズ層２２が基板部に接触して、ガラスグレ
ーズ層２２が割れることｋよる断線あるいはショートす
るといつた問題をおこさないためである。

また第１０図に示す様に複数の端面型サーマルヘッド４
３を用いて記鎌を行う場合に基台３１部分と転写シート
４５が接触しない様、基台端部かｄ発熱体基板２０を若
干突出させて構成している。

また基台端部３９から突出した発熱体基板２゜の発熱体
２６を形成した端面２５を除く部分と、基台端部３９の
間には絶縁性を有する熱伝導部材４０が充填されている
。これは、前述した理由により基台３１から発熱体基板
２０を突出させて設けたことに伴ら、発熱体基板端面２
０の発熱体２６と基台３１との距離が長くなるとによる
熱抵抗の増大、すなわち放熱不良を解消するものである
。すなわち発熱体基板２０の突出部分と基台端部間を絶
縁性の熱伝導性部材４０で充填することによシ、熱抵抗
を下げ放熱をよくするものである。

ちなみに絶縁性を有する熱伝導性部材４０としては、放
熱用シリコンペーストやあるいは、ポリオレフィン系エ
ラストマーと特殊なム１２０３系フィラーで構成された
熱伝導性ゴム等を用いる。

なお、絶縁性を有する熱伝導性部材４０は第９図に示す
様に転写シート４５とは接しない様に充填される。

配線基板４１は、基台３１に取付けられておシ、同じく
基台３１に取付られた発熱体基板２０の画信号電極２８
部との間に、発熱体２６の駆動用ＩＣ３３を実装すると
共に、共通電極２７をフィルム状の配線基板３４によ゛
って配線結合するものである。

取付は部材３５は、発熱体基板２０及び前記配線基板４
１を基台３１に押圧・挾持するものであシ、スペーサ３
６．３７を介してビス３８で基台に固定される。このと
き、発熱体基板２ｏの共通電極面２４は放熱性を有する
絶縁性弾性部材３２を介して基台面３１に密着した状態
で固定される。

また配線基板４１には、第８図に示すように配線コネク
タ４２が設けられている。

なお、耐摩耗層６０は発熱体２６を保護するものである
。

第８図は、本発明の一実施例における端面型サーマルヘ
ッドを用いた感熱転写記録装置の一例を示すものである
。第８図において、端面型サーマルヘッド４３は、イエ
ロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）。

マゼンタＣＭ）の熱溶融性または臓昇華性の顔料あるい
は染料からなる転写層４４が塗布された転写シート４５
及び受像紙４６を介して回転ドラム４７に圧接されてい
る。

この状態で回転ドラム４７を矢印真方向に回転させなが
ら、例えばイエロー（Ｙ）の転写層を介して発熱体２６
を画信号に従って発熱させると、受像紙４６上に転写シ
ート４６上の顔料または染料が転写され、イエロー（Ｙ
）の画像を形成する。

なお、カラー画像を形成する場合は、同一の受像紙４６
上にイエロー（Ｙ）　、マゼンタ（Ｍ）　、シアン（Ｃ
）の各転写層を順次転写せしめて、重ね合せによる減色
法によってカラー画像を形成する。

このとき、発熱体基板２０上の発熱体２６は画信号に従
って発熱・放熱冷却のサイクルヲ＜シ返すことになるが
、放熱冷却の際の放熱がうまく行なわれないと、発熱体
近傍に蓄熱がおこシ、本来画信号の印加されていない所
でも発熱状態と同じ状態となシ、階調記録ができなくな
ったり画像上でゴーストや、尾びきといった現象を生じ
たり、発熱体２６の寿命を大幅に低下させる原因となっ
ていたのである。しかしながら、本発明による端面型サ
ーマルヘッドにおいては、発熱体での発熱後の放熱冷却
すなわち放熱がきわめてスムーズにかつ効率よく行なわ
れるため、このような欠点を解消できるのである。

すなわち、多色多階調を要求されるカラー画像記録にお
いては、発熱体基板からの放熱が最も重要な要因の一つ
であシ、以下本発明における端面を説明する。

本発明においては、発熱体基板２０を板状の基板で構成
すると共に発熱体２６を基板端面２６に形成したため、
面積の広い主平面２４で発熱体基板２０と基台３１を取
付けることが可能となり、基台３１との接触放熱面積を
大きくとることができる。

また、発熱体基板２０の共通電極面２４には熱抵抗の高
いガラスグレーズ層２２を設けない構成としているため
、発熱体近傍で発生した熱はセラミック等の基板２１を
介して直接基台３１に伝達され放熱される。

ちなみに、共通電極２７は画信号電極２８のように高密
度パターン電極である必要がなく、単なる面状電極で良
いため、ガラスブレーズ層をなくすことが可能なうえ、
例えば電極のメッキ層を厚くすることによりさらに放熱
効率の向上を期待できるものである。

さらに上述した発熱体基板２０の共通電極面２４は取付
部材３６によって、放熱性を有する絶練性部材３２を介
して基台面３１′に強固に密着し固定されるためさらに
放熱時の熱抵抗を下げることができるのである。

以上述べた様に本発明においては基台面３１′と発熱体
基板２０の接触部における熱抵抗を十分小さくすること
ができる上、さらに発熱体基板２゜と基台３１が接触し
ない部分、すなわち基台３１から突出した発熱体基板部
分においても、放熱性を有する絶縁性の熱伝導部材４ｏ
を充填することにより、基台３１との接触面積を太きく
し、熱抵抗を下げると共に放熱を良くする構成となって
いる。このため、発熱体部で発生した熱は発熱体基板に
蓄熱されることなく、すみやかに基台３１を介して放熱
される。

このように本発明の実施例によれば、発熱体２６を発熱
させて記録を行りた後の放熱時における熱抵抗を極めて
小さくおさえることができ、記録に伴う蓄熱の少ない、
スムーズな放熱の行える多色多階調記録に適した端面型
サーマルヘッドをｂｔ供できるものである。

また、発熱体基板２０ｉ板状の基板で構成し、略々平面
な端面２５に発熱体２６を形成しているため、従来の円
筒状発熱体基板に比較して製作しやすい上、発熱体が円
筒の頂上部ではなく平面上にあるため転写シート等との
接触面積も大きくとることができ、ヘッドタッチも極め
て良好な端面型サーマルヘッドを提供することができる
。

なお、第１０図は複数の端面型サーマルヘッド４３を用
いた記録装置を示すもので、第１１図はこのような装置
に適用できるよう、形状を変えた基台を用いて絶縁性の
熱伝導部材を充填した本発明の他の実施例を示すもので
ある。

発明の効果 以上のように本発明によれば、板状の発熱体基板の端面
に発熱体列を形成すると共に、端面に続く２つの主平面
の各々に画信号電極及び共通電極を形成した発熱体基板
と、前記発熱体基板に臨んで設けた放熱性を有する絶縁
性部材と、前記絶縁性部材を介して発熱体基板を取付る
基台と、前記発熱体基板を基台端部から突出して取付け
ると共に、前記発熱体基板を基台に抑圧・挾持する取付
部材とを設け、かつ前記基台端面から突出した発熱体基
板及び基台端部を絶縁性の熱伝導性部材で充填した設け
た端面型サーマルヘッドを構成することにより、発熱体
基板と基台の接触放熱面積を大きくすると共に発熱体と
基台間の距離を短くすることができ、発熱体基板と基台
間の熱抵抗の小さい放熱性のすぐれた端面型サーマルヘ
ッドを提供できるものである。さらに、前記取付部材に
よシ板状の発熱体基板のガラスグレーズ層を設けていな
い共通電極面を放熱性を有する絶縁性部材を介して基台
面に強固に密着及び固定するだめ、放熱の効率を一部高
めることができる。

また、発熱体基板を板状の基板で構成すると共に、発熱
体及び画信号電極、共通電極を略々平面な端面及び主平
面上に形成しているため、発熱体基板の製作や電極の取
り出し結線が容易であるばかりでなく、基板端面上に発
熱体が形成されているため、発熱体と転写シートあるい
は感熱記録紙−との良好なヘッドタッチを安定して得る
ことができる。

との“ように本発明によれば、多色多階調記録に適した
良好なヘッドｉツチを得ることができ、ゴーストや尾び
きのない高画質の記録画像を得ることができる放熱性に
すぐれた、小型で使い勝手の良い端面型サーマルヘッド
を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーマルヘッドを用いた感熱転写記録装
置の構成断面図、第２図はカラー記録に用いる転写シー
トの斜視図、第３図及び第４図はそれぞれ従来の平面型
及び端面型のサーマルヘッドの斜視図、第５図及び第６
図は本発明の一実施例における端面型サーマルヘッドの
斜視図、第７図は同断面図、第８図及び第９図は本発明
の実施例による端面型サーマルヘッドを用いた装置の斜
視図及び発熱体近傍の拡大断面図、第１０図及び第１１
図は本発明による端面型サーマルヘッドを用いた他の装
置における構成図及び発熱体近傍のユ抄大断面図である
。 ２ｏ・・・・・・発熱体基板、２１・・・・・・基板、
２２・・・・・・ガラスグレーズ層、２６・・・・・・
発熱体、２７・・・・・・共通電極、２８・・・・・・
画信号電極、３１・・・・・・基台、３２・・・・・・
絶縁性部材、３６・・・・・・取付部材、４ｏ・・・・
・・熱伝導性部材。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 第５図 第８図 第９図・−２０ 第１０図 第１１図 π

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板状の基板の端面に複数の発熱体を列状に形成すると共
   に端面に続く２つの主平面の各々に画信号電極及び共通
   電極をそれぞれ形成した板状の発熱体基板と、この発熱
   体基板の共通電極面に放熱性を有する絶縁性部材を介し
   て取付ける基台と、前記発熱体基板を基台面に押圧挾持
   する取付部材と、前記発熱体を形成した発熱体基板端面
   を基台端面から突出させると共に発熱体を形成した基板
   端面を除く発熱体基板の突出部分及び基台端面部間を充
   填する熱伝導性部材とを設けたことを特徴とする端面型
   サーマルヘッド。