CN101837685A

CN101837685A - 热敏头

Info

Publication number: CN101837685A
Application number: CN201010135650.9A
Authority: CN
Inventors: 佐佐木恒之; 寺尾博年; 星野久
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2010-09-22
Also published as: US20100231680A1; JP2010214724A

Abstract

本发明提供一种热敏头，将每个发热体产生的热量适当地散放到散热部件上并防止过度地散热，由此能够提高散热特性和省电化，并且通过散热部件稳定地支承设有发热体的头基板。在散热部件(7)上与头基板(3)相对的表面(7a)，沿着每个发热体(5)的列状配置方向形成凹状的蓄热调整槽(9)，并配置散热部件(7)使其表面(7a)上蓄热调整槽(9)宽度方向的两端边缘部分接触于与散热部件(7)相对的头基板(3)的背面(3b)。

Description

热敏头

技术领域

本发明涉及一种在散热部件上安装设有发热体的头基板的热敏头。

背景技术

以往的热敏头从提高使用热敏头的打印机的记录质量等的观点出发，通过适当地放出驱动热敏头时被加热的发热体的热量，具备用于放出发热体的热量的散热部件。

例如，专利文献1所示的热敏头，发热体并列配置安装在金属制的支承部件的长度方向，支承部件构成在其内部具有沿支承部件的长度方向延伸的空洞的中空体，将空洞相对于支承部件的两端面开口地形成。并且，根据该专利文献1所示的热敏头，这样通过在支承部件上形成空洞，能够实现支承部件的轻量化和提高散热性。

另外，专利文献2所示的热敏头，配置有发热体以及检测该发热体温度的温度传感器的头基板经粘接层搭载在散热部件上，并且在散热部件的头基板背面侧即与温度传感器的搭载位置相对应的位置设有传热性能调整空间。而且，根据该专利文献2所示的热敏头，通过在传热性能调整空间介入空气使空气起绝热材料的作用或者提高传热性能调整空间的传热性能，能够容易地改变发热体温度变化的检测应答性和散热部件的散热特性。

【专利文献1】(日本)实开平4-126857号公报

【专利文献2】(日本)特开平9-156146号公报

但是，例如在专利文献1所示的热敏头中，因为发热体安装在支承部件的一个主壁上，在发热体与支承部件空洞之间存在支承部件的上述一个主壁，所以发热体的热量在支承部件的空洞散热之前被传递到一个主壁上，存在发热体产生的热量被过度散热的危险。

而且，在专利文献2所示的热敏头中，因为传热性能调整空间设在与温度传感器的搭载位置相对应的位置，并且设有发热体的头基板安装在散热部件上，所以发热体的热量在传热性能调整空间被绝热之前传递到散热部件上。结果，存在发热体产生的热量过度散热的危险。而且，在专利文献2所示的热敏头中，传热性能调整空间凹口形成在散热部件上与头基板相对的表面的一个端缘上，头基板通过散热部件处于悬臂状态。这里，在上述热敏头中，在进行记录时，发热体压接于压纸卷轴，此时，压力也施加到设有发热体的头基板上。但是，因为头基板通过散热部件处于悬臂状态，所以头基板与散热部件之间的连接强度较低，因此，记录时压力将施加到头基板上，所以存在头基板与散热部件剥离的危险。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种热敏头，通过将每个发热体产生的热量适当地放到散热部件上并防止过度地散热，能够提高散热特性和节电，并且能够通过散热部件稳定地支承设有发热体的头基板。

为了实现上述目的，本发明所涉及到的热敏头的特征在于，具备列状地配置有多个发热体的头基板、以及支承上述头基板的散热部件，将从上述每个发热体产生的热量经上述头基板散放到上述散热部件上，在上述散热部件的与上述头基板相对的表面上，沿着上述每个发热体的列状配置方向形成有凹状的蓄热调整槽，配置有上述散热部件，以使其表面中的上述蓄热调整槽的与上述每个发热体的配置方向正交的宽度方向两端边缘部分接触于上述头基板的与上述散热部件相对的背面。

根据本发明所涉及到的热敏头，通过在散热部件的表面上沿着每个发热体的列状配置方向形成凹状的蓄热调整槽，使介入在散热部件的蓄热调整槽的空气起绝热材料的作用，从而能够防止从发热体过度地向散热部件散热。并且，通过配置散热部件使散热部件的表面上蓄热调整槽宽度方向的两端边缘部分接触于头基板的背面，能够通过散热部件稳定地支承头基板。而且，因为发热体产生的热量从散热部件表面上与头基板接触的部分传递到散热部件上，所以能够将发热体的热量适当地散放到散热部件上。

另外，也可以可将上述蓄热调槽配置在使上述蓄热调整槽的宽度方向中心部和上述发热体的宽度方向中心部在宽度方向的间隙尺寸为0.5mm以下的位置。由此，能够使蓄热调整槽发挥蓄热效果，进一步提高热敏头的省电效果。

而且，也可以使上述蓄热调整槽形成为，使上述蓄热调整槽的宽度尺寸成为上述头基板宽度尺寸的20～80％。这样，通过使蓄热调整槽的宽度尺寸为头基板宽度尺寸的20％以上，能够防止每个发热体产生的热量过度散放到散热部件上，从而进一步提高热敏头的省电效果。并且，通过使蓄热调整槽的宽度尺寸为头基板宽度尺寸的80％以下，使用该热敏头能够记录良好画质的记录图像。而且，能够防止头基板与散热基板的接触面积变得过小，从而不会降低头基板和散热部件的剪切强度，能够可靠地防止由于记录时的负载而头基板从散热部件剥离，并能够通过散热部件稳定地支承头基板。

发明的效果

如上所述，根据本发明所涉及到的热敏头，能够将每个发热体产生的热量适当地散放到散热部件上，并防止过度地散热，从而能够提高散热特性和省电化，并且能够通过散热部件稳定地支承设有发热体的头基板。

附图说明

图1为表示本发明所涉及到的热敏头的一种实施方式的模式侧视图。

图2为表示在图1所示的热敏头中，将蓄热调整槽配置在其中心部与发热体中心部重叠的位置时的蓄热调整槽宽度尺寸与发热体温度关系的曲线图。

图3为表示在图1所示的热敏头中，将蓄热调整槽配置在其中心部与发热体中心部之间的宽度方向的间隙尺寸为0.5mm的位置时的蓄热调整槽的宽度尺寸与发热体温度的关系的曲线图。

图4为表示在图1所示的热敏头中，将蓄热调整槽配置在其中心部与发热体中心部之间的宽度方向的间隙尺寸为1.0mm的位置时的蓄热调整槽的宽度尺寸与发热体温度的关系的曲线图。

图5为表示使用了图1所示的热敏头的记录图像的画质的水平的表。

图6为表示图1所示的热敏头的头基板与散热部件之间的剪切强度的表，其中，*1＝蓄热调整槽的宽度尺寸W2相对于头基板的宽度尺寸W1之比。

图中，1 热敏头，2 蓄热玻璃层，3 头基板，3a 表面，3b 背面，5 发热体，5C 中心部，6 粘接材料，7 散热部件，7a 表面，9 蓄热调整槽，9C 中心部。

具体实施方式

下面，参照图1至图6说明本发明所涉及到的热敏头的一种实施方式。

图1为表示本实施方式所涉及到的热敏头1的模式侧视图。如图1所示，本实施方式所涉及到的热敏头1具有由陶瓷等绝缘材料作成的头基板3。在头基板3的表面3a，设有经蓄热玻璃层2列状配置的多个发热体5，每个发热体5导电连接于印刷电路板8。该头基板3用硅系列树脂材料等作成的粘接材料6，安装在由铝等散热特性优良的材料等作成的散热部件7的表面7a上。散热部件7将支承头基板3，并适当地散放发热体5产生的热量，从而提高记录质量。

在散热部件7的与头基板3相对的表面7a上，沿着每个发热体5的列状配置方向形成凹状的蓄热调整槽9。由此，散热部件7将使介入在蓄热调整槽9内的空气起到绝热材料的作用，能够防止发热体5的热量过度散放到散热部件7上。

该散热部件7配置为，使在表面7a中与蓄热调整槽9的每个发热体5的配置方向正交的宽度方向两端边缘部分通过粘接材料6接触于头基板3的与散热部件7相对的背面3b。由此，散热部件7通过蓄热调整槽9的宽度方向两端边缘部分能够稳定地支承头基板3。而且，因为散热部件7的表面7a中蓄热调整槽9的宽度方向两端边缘部分通过粘接材料6接触于头基板3的背面3b，所以发热体5产生的热量通过蓄热玻璃层2传递到头基板3，接着从散热部件7的表面7a中通过粘接材料6接触于头基板3的部分传递到散热部件7上，从而能够将发热体5的热量适当地散放到散热部件7上。

而且，该热敏头1配置为通过图中没有表示的记录介质或者记录介质和色带与压纸卷轴相对，根据输入到打印机的记录数据使所期望的发热体5发热，并通过记录介质或者记录介质和色带使热敏头1压接于压纸卷轴，从而融解色带的油墨在记录介质上记录所期望的图像。

图2～图4为表示，在图1所示的热敏头1中分别采用蓄热调整槽9的宽度尺寸W2不同的3种散热部件7，并在每个发热体5上分别施加0.02W/dot的电压和0.03W/dot的电压时的每个发热体5的温度与蓄热调整槽9的宽度尺寸W2之间的关系的曲线图。在这里，假设热敏头1上的头基板3的宽度尺寸W1为2.44mm，蓄热调整槽9的宽度尺寸W2分别为头基板3的宽度尺寸W1的约16％即0.4mm、约33％即0.8mm以及约74％即1.8mm。另外，图2表示在上述条件下的热敏头1中将蓄热调整槽9配置在蓄热调整槽9的宽度方向的中心部9C与发热体5的宽度方向的中心部5C在宽度方向重叠位置的情况。图3表示将蓄热调整槽9配置为在蓄热调整槽9的上述中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向相隔0.5mm的情况。图4表示将蓄热调整槽9配置为在蓄热调整槽9的上述中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向相隔1.0mm的情况。

在这里，如图2和图3所示，将蓄热调整槽9配置为在蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C重叠时以及蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向相隔0.5mm时，即使对每个发热体5施加0.02W/dot的电压或者施加0.03W/dot的电压，电压蓄热调整槽9的宽度尺寸越宽，每个发热体5的温度越上升。另一方面，如图4所示，将蓄热调整槽9配置为在蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向相隔1.0mm、并对每个发热体5施加上述2种电压时，即使蓄热调整槽9的宽度尺寸W2变宽，每个发热体5的温度几乎不发生变化，从而可知每个发热体5的温度几乎不受蓄热调整槽9的宽度尺寸W2的大小的影响。由此可知，在上述热敏头1中，当将蓄热调整槽9配置为在蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向相隔0.5mm时，介入在蓄热调整槽9内的空气作为绝热材料几乎起不到蓄热调整槽9的蓄热效果，而且每个发热体5的热量将通过头基板3散放到散热部件7，结果热敏头1的省电效果几乎没有。

因此，从图2～图4的结果可知，最好将蓄热调整槽9配置在蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向的间隙尺寸为0.5mm以下的位置。

而且，如图2～图4所示，如果蓄热调整槽9的宽度尺寸W2为头基板3的宽度尺寸W1的约10％即0.4mm到约74％即1.8mm之间，随着蓄热调整槽9的宽度尺寸W2的增加而发热体5的温度也上升，意味着能够获得省电效果。另一方面，在图2～图4所示的每个曲线图中，蓄热调整槽9的宽度尺寸W2与发热体5的温度具有2次函数的斜度的关系。因此，在图2～图4中，蓄热调整槽9的宽度尺寸W2为0时的蓄热调整槽9的宽度尺寸W2与发热体5的温度的关系，与蓄热调整槽9的宽度尺寸W2为头基板3宽度尺寸W1的约16％、即比20％短的0.4mm时大致成为相同结果。即，当蓄热调整槽9的宽度尺寸W2小于头基板3的宽度尺寸W1的20％时，每个发热体5的温度几乎不受蓄热调整槽9的宽度尺寸W2的大小的影响，从而可知在蓄热调整槽9内的空气几乎不起绝热材料的作用。由此，在热敏头1中，当蓄热调整槽9的宽度尺寸W2形成为小于头基板3的宽度尺寸W1的20％时，蓄热调整槽9几乎没有蓄热效果，而且每个发热体5的热量通过头基板3散放到散热部件7上，所以从结果可知热敏头1的省电效果几乎没有。

因此，从图2～图4的结果可知，蓄热调整槽9最好形成为使蓄热调整槽9的宽度尺寸W2在头基板3的宽度尺寸W1的20％以上。

另外，图5为表示通过图1所示的热敏头1，分别使用蓄热调整槽9的宽度尺寸W2不同的2种散热部件7，并分别使蓄热调整槽9的配置位置不同进行记录所获得的各记录图像的画质的表。在这里作为实施例，分析该画质时使用的热敏头1的头基板3的宽度尺寸W1设定为2.44mm，上述蓄热调整槽9的宽度尺寸W2分别设定为头基板3的宽度尺寸W1的约16％即0.4mm、和约82％即2.0mm。并且，将蓄热调整槽9分别配置在蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向重叠的位置、蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向相隔0.5mm的位置以及蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向相隔1.0mm的位置。而且，通过比较按照产品规定最大的条件(例如，OpticalDensity＝2.3)记录的参考图像的印相拖尾程度，判断画质。

如图5所示，在蓄热调整槽9的宽度尺寸W2为0.4mm，并将蓄热调整槽9配置在蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向重叠时，画质为良好。将蓄热调整槽9配置为在蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向相隔0.5mm或者1.0mm时，画质为非常良好。在蓄热调整槽9的宽度尺寸W2为2.0mm，并将蓄热调整槽9配置为在蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向相隔0.5mm时，画质为良好。但是，在蓄热调整槽9的宽度尺寸W2为2.0mm，并将蓄热调整槽9配置为蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向重叠、或者将蓄热调整槽9配置为蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向相隔0.5mm时，画质比参考图像下降。由此，当蓄热调整槽9的宽度尺寸W2比头基板3的宽度尺寸W1的80％宽地形成时，成为散热性恶化所至的蓄热状态，记录图像的画质下降。

另外，图6为表示通过图1所示的热敏头1，用2种粘接材料6将头基板3分别粘结在蓄热调整槽9的宽度尺寸W2不同的4种散热部件7上时，头基板3与散热部件7之间的剪切强度(Kgf/cm)的表。在这里，设分析该剪切强度时使用的热敏头1的头基板3的宽度尺寸W1为2.44mm，长度尺寸为113mm；蓄热调整槽9的宽度尺寸W2分别为头基板3的宽度尺寸W1的20％、50％、80％、90％。作为粘接材料6主要使用热传导率和粘度不同的2种硅系列粘接材料的粘接材料6A和粘接材料6B。而且，在头基板3中与散热部件7相对的背面3b，除相对于蓄热调整槽9的部分以外的其他所有部分通过粘接材料6粘接在散热部件7上。

如图6所示，当蓄热调整槽9的宽度尺寸W2为头基板3的宽度尺寸W1的80％以下时，剪切强度为5Kgf/cm以上。相反，当蓄热调整槽9的宽度尺寸W2为头基板3的宽度尺寸W1的90％并使用粘接材料6B时，头基板3与散热部件7之间的剪切强度为3.25Kgf/cm，例如在粘接头基板3和散热部件7所必要的剪切强度标准值为5Kgf/cm时，成为与标准值以下大致相同的剪切强度。由此，在上述热敏头1中蓄热调整槽9的宽度尺寸W2大于头基板3的宽度尺寸W1的80％时，存在头基板3从散热部件7剥离的危险。

因此，从图5以及图6的结果可知，蓄热调整槽9最好形成为，使蓄热调整槽9的宽度尺寸W2为头基板3的宽度尺寸W1的80％以下。

结果，在本实施方式所涉及到的热敏头1中，蓄热调整槽9最好配置在蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向的间隙尺寸为0.5mm以下的位置，而且，最好蓄热调整槽9的宽度尺寸W2形成为头基板3的宽度尺寸W1的20～80％。

下面，说明本实施方式所涉及到的热敏头1的作用。

根据本实施方式，在散热部件7的表面7a上沿每个发热体5的列状配置方向形成凹状的蓄热调整槽9，蓄热调整槽9配置在散热部件7的表面7a上蓄热调整槽9的宽度方向两端边缘部分接触于头基板3上与散热部件7相对的背面3b的位置。由此，热敏头1使介入在散热部件7的蓄热调整槽9内的空气起到绝热材料的作用，从而能够防止发热体5的热量过度散放到散热部件7上，并通过散热部件7的表面7a上蓄热调整槽9的宽度方向两端边缘部分稳定地支承头基板3。而且，在热敏头1中，发热体5产生的热量通过蓄热玻璃层2传递到头基板3，再从散热部件7的表面7a上经粘接材料6接触于头基板3的部分传递到散热部件7上，从而能够将发热体5的热量适当地散放到散热部件7上。

因此，本实施方式所涉及到的热敏头1能够将每个发热体5产生的热量适当地散放到散热部件7上，并防止过度的散热，从而能够提高散热特性和省电化，并且能够通过散热部件7稳定地支承设有发热体5的头基板3。

另外，通过将蓄热调整槽9配置在蓄热调整槽9的中心部9C与发热体5的中心部5C在宽度方向的间隙尺寸为0.5mm以下的位置，能够使介入在蓄热调整槽9内的空气有效地起到绝热材料的作用，使蓄热调整槽9发挥蓄热效果，从而能够进一步提高热敏头1的省电效果。

而且，通过使蓄热调整槽9形成为其宽度尺寸W2为头基板3的宽度尺寸W1的20％以上，能够防止每个发热体5产生的热量过度散放到散热部件7上，从而能够进一步提高热敏头1的省电效果。

并且，通过使蓄热调整槽9形成为其宽度尺寸W2为头基板3的宽度尺寸W1的80％以下，能够防止用该热敏头1记录的记录图像的画质下降。另外，能够防止头基板3与散热基板7的接触面积变得过狭，从而不会降低头基板3和散热部件7的剪切强度，能够可靠地防止头基板3从散热部件7剥离，并通过散热部件7稳定地支承头基板3。

另外，本发明并不限于上述实施方式，根据需要能够进行各种各样的更改。

Claims

1.一种热敏头，具备列状地配置有多个发热体的头基板、以及支承上述头基板的散热部件，将从上述每个发热体产生的热量经由上述头基板散放到上述散热部件上，其特征在于，

在上述散热部件的与上述头基板相对的表面上，沿着上述每个发热体的列状配置方向形成有凹状的蓄热调整槽，

配置有上述散热部件，以使其表面中的上述蓄热调整槽的与上述每个发热体的配置方向正交的宽度方向两端边缘部分接触于上述头基板的与上述散热部件相对的背面。

2.根据权利要求1所述的热敏头，其特征在于，上述蓄热调整槽配置在使上述蓄热调整槽的宽度方向中心部和上述发热体的宽度方向中心部在宽度方向的间隙尺寸为0.5mm以下的位置。

3.根据权利要求1所述的热敏头，其特征在于，上述蓄热调整槽形成为，使上述蓄热调整槽的宽度尺寸为上述头基板宽度尺寸的20～80％。