JP2001096780A - サーマルヘッド - Google Patents

サーマルヘッド

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JP2001096780A
JP2001096780A JP27754999A JP27754999A JP2001096780A JP 2001096780 A JP2001096780 A JP 2001096780A JP 27754999 A JP27754999 A JP 27754999A JP 27754999 A JP27754999 A JP 27754999A JP 2001096780 A JP2001096780 A JP 2001096780A
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JP
Japan
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heating element
adhesive
ceramic substrate
thermal head
element array
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JP27754999A
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English (en)
Inventor
Yoichi Moto
洋一 元
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】基板の温度を発熱素子列の直下領域全域にわた
り略一定とし、濃度むらの少ない良好な印画を形成する
ことが可能なサーマルヘッドを提供する。 【解決手段】放熱板3 上に、上面に発熱素子列を有する
セラミック基板を載置させて成るサーマルヘッドにおい
て、前記放熱板3 とセラミック基板間で、かつ発熱素子
列の直下領域に、熱伝導率が1.8×10-3〜2.2×
10-3cal/cm・sec・℃の接着剤4 もしくは粘
着剤を帯状に介在させるとともに、該接着剤4 もしくは
粘着剤の幅を発熱素子列の中央域に比し両端域で狭くな
す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はワードプロセッサや
ファクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサー
マルヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機
構として組み込まれるサーマルヘッドは、例えば図4に
示す如く、上面に発熱素子列12を有するアルミナセラミ
ックス製のセラミック基板11を接着剤14等を介して放熱
板13上に載置・固定した構造を有しており、感熱紙等の
記録媒体を発熱素子列12上に搬送しながら発熱素子列12
を構成する多数の発熱素子を外部からの画像データに基
づいて個々に選択的にジュール発熱させるとともに、該
発熱した熱を記録媒体に伝導させ、記録媒体に所定の印
画を形成することによってサーマルヘッドとして機能す
る。
【0003】尚、前記放熱板13は、その上面でセラミッ
ク基板11を支持するとともに、セラミック基板11との間
に配されている接着剤14等を介してセラミック基板11の
熱の一部を吸収し、これを大気中に放散することによっ
てセラミック基板11の温度が過度に高温となるのを防止
するためのものであり、アルミニウムやSUS等の良熱
伝導性の金属により形成されていた。
【0004】また前記接着剤14としては、シリカフィラ
ー等を含有するエポキシ樹脂等が使用されており、該接
着剤14はセラミック基板11の載置領域全体、或いは、発
熱素子列12の直下領域に一定の幅で介在されるようにな
っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のサーマルヘッドを用いて印画を繰り返し行った場
合、セラミック基板11の温度は発熱素子列12の中央域で
高温、発熱素子列12の両端域で低温となる傾向がある。
それ故、かかる温度分布をもったサーマルヘッドの表面
に記録媒体を摺接させて印画を行なうと、印画濃度が上
記温度分布の影響を受け、温度分布に対応した印画の濃
度むらが形成される欠点を有していた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
案出されたもので、本発明のサーマルヘッドは、放熱板
上に、上面に発熱素子列を有するセラミック基板を載置
させて成るサーマルヘッドにおいて、前記放熱板とセラ
ミック基板間で、かつ前記発熱素子列の直下領域に、熱
伝導率が1.8×10-3〜2.2×10-3cal/cm
・sec・℃の接着剤もしくは粘着剤を帯状に介在させ
るとともに、該接着剤もしくは粘着剤の幅を発熱素子列
の中央域に比し両端域で狭くなしたことを特徴とするも
のである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図1は本発明の一形態に係るサーマ
ルヘッドの斜視図、図2は図1のX−X線断面図、図3
は図1のサーマルヘッドからセラミック基板を取り外し
た状態を示す平面図であり、1 はセラミック基板、2 は
発熱素子列、3 は放熱板、4 は接着剤である。
【0008】前記セラミック基板1 は所定の長方形状を
成しており、その上面で発熱素子列2 や図示しない導電
層やドライバーIC等を支持するための支持母材として
機能する。
【0009】前記セラミック基板1 は、例えばアルミナ
セラミックスから成る場合、アルミナ、シリカ、マグネ
シア等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒
を添加・混合して泥漿状に成すとともにこれを従来周知
のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用す
ることによってセラミックグリーンシートを形成し、し
かる後、前記セラミックグリーンシートを所定形状に打
ち抜いた上、これを高温で焼成することによって製作さ
れる。
【0010】また前記セラミック基板1 の上面には、そ
の長手方向に沿って発熱素子列2 が配設されている。
【0011】前記発熱素子列2 は、例えば300dpi
のドット密度で直線状に配列された多数の発熱素子2aに
より構成されており、該発熱素子2aはTaSiOやTi
SiO,TiCSiO等の電気抵抗材料により形成され
ているため、図示しない導電層等を介して電源電力が印
加されるとジュール発熱を起こし、記録媒体に印画ドッ
トを形成するのに必要な所定の温度、例えば200℃〜
400℃となる。
【0012】尚、前記発熱素子2aはTaSiO等の電気
抵抗材料を従来周知の薄膜形成技術、具体的には、従来
周知のスパッタリング法等によってセラミック基板1 の
上面に所定厚みに被着させ、これを従来周知のフォトリ
ソグラフィー技術及びエッチング技術により所定形状に
加工することによって形成される。
【0013】そして前記セラミック基板1 は、接着剤4
及び両面テープ5 を介して放熱板3上に載置・固定され
る。
【0014】前記放熱板3 は、アルミニウムやSUS等
の良熱伝導性の金属から成り、その上面でセラミック基
板1 を支持するとともに、セラミック基板1 の熱の一部
を接着剤4 等を介して吸収し、これを大気中に放散する
ことによりセラミック基板1の温度が過度に高温となる
のを有効に防止する作用を為す。
【0015】尚、前記放熱板4 は、アルミニウム等のイ
ンゴット(塊)を従来周知の金属加工法を採用し、所定
形状と成すことにより製作される。
【0016】また前記放熱板3 とセラミック基板1 間の
接着剤4 は、発熱素子列2 の直下領域に帯状に介在され
ており、その幅が発熱素子列2 の中央域の直下に比し両
端域の直下で狭くなしてある。
【0017】前記接着剤4 は、窒化アルミニウムや酸化
アルミニウム,酸化珪素等から成る無機物微粒子(粒
径:3μm〜30μm)を30重量%〜50重量%含有
するエポキシ樹脂等から成り、その熱伝導率は1.8×
10-3〜2.2×10-3cal/cm・sec・℃に設
定されているため、セラミック基板下面と放熱板上面の
双方に密着して、セラミック基板1 の熱を放熱板3 側に
伝導させる作用を為す。
【0018】また前記接着剤4 は、その幅が前述した如
く発熱素子列2 の中央域に比し両端域で狭くなしてあ
り、例えば発熱素子列2 の中央域で4mm〜5mm、発
熱素子列2 の両端から少なくとも内側5mmまでの領域
(両端域)で2mm〜3mmに設定されている。
【0019】このため、印画を繰り返し行なう際、発熱
素子列2 の両端域ではセラミック基板1 から放熱板3 へ
の熱伝導が幅狭になした接着剤4 によって発熱素子列2
の中央域に比べ抑制されるようになっており、発熱素子
列2 の両端域でもセラミック基板1 中に熱を効率良く蓄
積して、発熱素子列2 の中央域と両端域の温度差を小さ
くすることができる。従ってセラミック基板1 の温度を
発熱素子列2 の直下領域全域にわたり略一定として、濃
度むらの少ない良好な印画を形成することが可能とな
る。
【0020】尚、前記接着剤4 は、その熱伝導率が1.
8×10-3cal/cm・sec・℃よりも小さいと、
セラミック基板1 中の熱を発熱素子列2 の直下領域で放
熱板3 側に良好に伝導させることが難しく、また熱伝導
率が2.2×10-3cal/cm・sec・℃よりも大
きいと、接着剤4 中に含有される無機物微粒子の量が例
えば70重量%以上と極めて多くなり、セラミック基板
1 及び放熱板3 に対して十分な接着力が得られなくなる
恐れがある。従って接着剤4 の熱伝導率は1.8×10
-3〜2.2×10-3cal/cm・sec・℃の範囲内
に設定しておく必要がある。
【0021】また更に前記放熱板3 の上面には、帯状接
着剤4 の両側に接着剤4 の余剰分を収容するための一対
の溝3a,3b が発熱素子列2 と略平行に形成されており、
該溝3a,3b の外側領域には前記両面テープ5 が配されて
いる。
【0022】前記両面テープ5 は、放熱板3 とセラミッ
ク基板1 との間に所定の間隙を設けて接着剤4 の厚みを
所定厚みに設定するとともに、サーマルヘッドの組み立
て工程においてセラミック基板1 を放熱板3 の上面に仮
止めし、両者の接着を安定化させる作用を為す。かかる
両面テープ5 としては、厚み50μm〜125μmのも
のが好適に使用される。
【0023】尚、前記セラミック基板1 を放熱板3 上に
載置・固定する際は、まず放熱板上面の溝3a,3b の外側
領域に両面テープ5 を貼着するとともに、一対の溝間3a
-3bの領域にディスペンサー等を用いて両端域が幅狭と
なるようにして接着剤4 を帯状に塗布し、その上に発熱
素子列2 を有したセラミック基板1 を、発熱素子列2が
一対の溝間3a-3b の領域に位置するようにして載置させ
た上、前記接着剤4 を熱硬化させることにより行なわれ
る。
【0024】かくして上述したサーマルヘッドは、記録
媒体をセラミック基板1 の発熱素子列2 上に搬送しなが
ら発熱素子列2 を構成する多数の発熱素子2aを外部から
の画像データに基づいて個々に選択的にジュール発熱さ
せるとともに、該発熱した熱を記録媒体に伝導させ、記
録媒体に所定の印画を形成することによってサーマルヘ
ッドとして機能する。
【0025】尚、本発明は上述の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。
【0026】例えば上述の形態においては放熱板とセラ
ミック基板間で、かつ発熱素子列の直下領域に、熱伝導
率が1.8×10-3〜2.2×10-3cal/cm・s
ec・℃の接着剤を介在させたが、これに代えて、シリ
コーングリース中に酸化アルミニウムや窒化アルミニウ
ム,酸化珪素等の無機質微粒子を所定量添加・混合して
得た熱伝導率1.8×10-3〜2.2×10-3cal/
cm・sec・℃の粘着剤を介在させるようにしても良
く、この場合も粘着剤の幅を上記形態における接着剤4
と同様に発熱素子列の中央域に比し両端域で狭くなして
おくことにより上記形態と同様の効果を奏する。
【0027】
【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、放熱
板とセラミック基板間に介在される接着剤もしくは粘着
剤の幅を発熱素子列の中央域に比し両端域で狭くなした
ことから、セラミック基板の温度は発熱素子列の直下領
域全域にわたって略一定となり、濃度むらの少ない良好
な印画を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一形態に係るサーマルヘッドの斜視図
である。
【図2】図1のX−X線断面図である。
【図3】図1のサーマルヘッドからセラミック基板を取
り外した状態を示す平面図である。
【図4】従来のサーマルヘッドの断面図である。
【符号の説明】 1 ・・・セラミック基板、2 ・・・発熱素子列、3 ・・
・放熱板、4 ・・・接着剤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】放熱板上に、上面に発熱素子列を有するセ
    ラミック基板を載置させて成るサーマルヘッドにおい
    て、 前記放熱板とセラミック基板間で、かつ前記発熱素子列
    の直下領域に、熱伝導率が1.8×10-3〜2.2×1
    -3cal/cm・sec・℃の接着剤もしくは粘着剤
    を帯状に介在させるとともに、該接着剤もしくは粘着剤
    の幅を発熱素子列の中央域に比し両端域で狭くなしたこ
    とを特徴とするサーマルヘッド。
JP27754999A 1999-09-29 1999-09-29 サーマルヘッド Pending JP2001096780A (ja)

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