JP2001150711A - トランジスタの接着方法及びプリンタヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランジスタを簡便かつ確実にプリンタヘッ
ドに接着する。 【解決手段】 外方に露出してそれぞれ設けられた導体
部及び放熱金属部を有するトランジスタを、上記導体部
側を接合面として金属製の取り付け部に熱硬化性接着剤
に絶縁性粒子を混合した接着剤を介して接着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランジスタの接
着方法に関する。詳しくは、外方に露出してそれぞれ設
けられた導体部及び放熱金属部を有するトランジスタの
接合方法に関する。

【０００２】また、本発明は、プリンタヘッドに関す
る。詳しくは、プリンタヘッドの予備加熱用のヒータと
して、トランジスタを用いたプリンタヘッドに関する。

【０００３】

【従来の技術】近年、例えば、パーソナルコンピュータ
等で処理したカラー画像や、ビデオカメラ、電子スチル
カメラ等で撮像したカラー画像をプリントアウトして、
鑑賞その他の目的に供することが行われている。このた
め、高品位なフルカラー画像が得られるプリンタに対す
るニーズが高まっており、特に、個人向けや、例えば、
「スモールオフィス」或いは「ホームオフィス」と呼ば
れる小規模なオフィス向けの比較的廉価なプリンタに対
しても、高品位なフルカラー画像が得られることが要求
され始めている。

【０００４】カラープリント方式としては、従来、昇華
型熱転写方式（又は染料拡散熱転写方式）、溶融熱転写
方式、インクジェット方式、電子写真方式、熱現像銀塩
方式等が提案されているが、これらの中で、特に、高画
質の画像を比較的簡単な装置で手軽に出力できるものと
して、染料拡散熱転写方式とインクジェット方式が挙げ
られる。

【０００５】例えば、昇華型熱転写方式は、適当なバイ
ンダ樹脂中に高濃度の転写染料が分散させたインク層を
インクリボン又はシートに塗布し、これを、転写された
染料を受容する染着樹脂がコーティングされた、いわゆ
る、熱転写用紙に一定の圧力で密着させ、そのインクリ
ボン又はシート上から感熱プリンタヘッド（サーマルヘ
ッド）により熱を加えて、その熱量に応じインクリボン
又はシートから熱転写用紙に転写染料を熱転写させるも
のである。

【０００６】この操作を、例えば、減法混色の三原色で
あるイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）に分
解された画像信号についてそれぞれ繰り返すことによ
り、連続的な階調を持つフルカラー画像を得ることがで
きる。

【０００７】サーマルヘッドはプラテンローラに対向し
て配置され、それらの間を、例えば、ベースフィルム上
にインク層を設けたインクシートと、紙の表面に染着樹
脂層（染料受容層）をコーティングした熱転写用紙と
が、回転するプラテンローラによりサーマルヘッドに押
し付けられた状態で走行する。

【０００８】そして、印刷すべき画像に応じ、サーマル
ヘッドによって選択的に加熱されたインク層中のインク
が、そのインク層に接して加熱された熱転写用紙の染着
樹脂層中に熱拡散し、例えば、ドットパターンでの転写
が行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サーマルヘ
ッドは、プリンタ起動時に適度の予備加熱を行うと印画
むらのない良好な印画品質が得られることが知られてい
る。そして、従来予備加熱用のヒータとして抵抗体等の
素子をプリンタヘッドに取り付け、トランジスタにより
これらの素子を制御するという方法が用いられている。

【００１０】この場合、トランジスタをプリンタヘッド
に取り付けることが必要となるが、例えば、外方に露出
してそれぞれ設けられた導体部及び放熱金属部を有する
トランジスタを予備加熱用ヒータの制御用に用いる場
合、トランジスタとプリンタヘッドとの絶縁を図る必要
がある。そのため、トランジスタの外方に露出している
導体部を接合面として、接合面にマイカ、シリコン系の
樹脂からなる絶縁物を介し、シリコングリスを塗布し
て、トランジスタの取り付け部となるプリンタヘッドの
金属部分にネジ止めされている。また、トランジスタの
外方に露出している導体部を樹脂等により絶縁処理した
場合においては、マイカ、シリコン系の樹脂からなる絶
縁物を介することは不要でありプリンタヘッドの金属部
分に直接取り付けることが可能であるが、シリコングリ
スの塗布及びネジ止めの工程は必要となり、トランジス
タのプリンタヘッドへの接着工程は、繁雑となってい
る。

【００１１】また、接着剤を用いてトランジスタをプリ
ンタヘッドに取り付ける手法もあるが、この場合には、
トランジスタとプリンタヘッドとの絶縁性が問題とな
る。すなわち、トランジスタとプリンタヘッドとの間に
接着剤の存在しない部分が生じた場合、トランジスタと
プリンタヘッドのと絶縁性が壊れ、短絡が生じてしま
う。

【００１２】したがって、本発明は、従来の実情に鑑み
て創案されたものであり、トランジスタを簡便かつ確実
にプリンタヘッドに接着する接着方法及び簡便な予備加
熱手段を備えたプリンタヘッドを提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係るトランジス
タの接着方法は、外方に露出してそれぞれ設けられた導
体部及び放熱金属部を有するトランジスタを、導体部側
を接合面として金属製の取り付け部に熱硬化性接着剤に
絶縁性粒子を混合してなる接着剤を介して接着すること
を特徴とするものである。

【００１４】本発明に係るトランジスタの接着方法で
は、外方に露出してそれぞれ設けられた導体部及び放熱
金属部を有するトランジスタを、導体部側を接合面とし
て熱硬化性接着剤に絶縁性粒子を混合してなる接着剤を
介して金属製の取り付け部に接着する。したがって、本
発明に係るトランジスタの接着方法によれば、トランジ
スタの導体部と金属製の取り付け部とがネジ止め等の繁
雑な工程を経ることなく確実に絶縁された状態で接着さ
れる。

【００１５】本発明に係るプリンタヘッドは、予備加熱
用のヒータとして、外方に露出してそれぞれ設けられた
導体部及び放熱金属部を有するトランジスタを上記導体
部側を接合面としてプリンタヘッドの金属製の取り付け
部に、熱硬化性接着剤に絶縁性粒子を混合してなる接着
剤を介して接着したことを特徴とするものである。

【００１６】本発明に係るプリンタヘッドは、予備加熱
用のヒータとして、外方に露出してそれぞれ設けられた
導体部及び放熱金属部を有するトランジスタが、上記導
体部側を接合面としてプリンタヘッドの金属製の取り付
け部に、熱硬化性接着剤に絶縁性粒子を混合してなる接
着剤を介して接着されている。したがって、本発明に係
るプリンタヘッドは、トランジスタの導体部と金属製の
取り付け部とがネジ止め等の繁雑な工程を経ることなく
確実に絶縁された状態で接着されている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態を図面を参照して説明する。

【００１８】ここでは、本発明を昇華型熱転写方式のサ
ーマルヘッドに適用した場合について説明する。

【００１９】図１は、本発明を適用したサーマルヘッド
の構成を示す図である。

【００２０】サーマルヘッド１は、ヘッドベース２と、
ヘッドチップ３と、発熱素子（図示せず）と、トランジ
スタ４とを備えて構成される。

【００２１】ヘッドベース２は、サーマルヘッド１のベ
ースとなるものであり、例えば、アルミニウムや銅によ
り形成される。

【００２２】ヘッドチップ３は、発熱体となる発熱素子
が配設されるものであり、ヘッドベース２上に配設さ
れ、例えば、シリコンをベースとして形成される。

【００２３】発熱素子は、印画を行う際に発熱体となる
ものであり、例えば、シリコン等の抵抗体により形成さ
れ、ヘッドチップ３上においてヘッドチップ３の長手方
向に配設される。そして、発熱素子には、図示しない電
極が接続されており、この電極を介して電源より電流が
流されることにより発熱し、後述するインクリボンに対
して熱を与える役割を果たす。

【００２４】トランジスタ４は、サーマルヘッド１の起
動時にサーマルヘッド１の予備加熱を行うヒータとして
の役割を果たすものであり、上述したヘッドベース２の
一方の側面に接着されている。

【００２５】トランジスタ４としては、例えば、外方に
露出してそれぞれ設けられた導体及び放熱金属部を有す
るトランジスタを用いることができる。このようなトラ
ンジスタとしては、プラスマイナスの極性から言って一
般によく使用されるものとして２ＳＣタイプ、２ＳＤタ
イプ、２ＳＫタイプ等を挙げることができる。

【００２６】図２にこのようなトランジスタの一例を示
す斜視図を、図３に側面図を、図４に底面図を示す。図
２〜図４に示すトランジスタは、素子部１１と、素子部
１１の同一側面から外方に突出して配設された３本の端
子１２と、素子部の底面１３にはめ込まれるとともに素
子部の底面１３と同一面となるように配設された導体部
１４と、端子１２と反対側の側面に素子部の底面１３と
同一面となるように、かつ導体部１４の延長部として導
体部１４と一体形成された放熱金属部１５とを備えて構
成される。

【００２７】このようなトランジスタを用いる場合に
は、トランジスタは、その導体部側を接合面として接着
剤を介してサーマルヘッドの金属部分であるヘッドベー
スに接着される。ここで、接着剤は、トランジスタとヘ
ッドベースとを接着する役割と、トランジスタとヘッド
ベースとを絶縁する役割を兼ねている。そして、接着剤
を用いてトランジスタとヘッドベースとを接着する場
合、接着剤を介してトランジスタの導体部側を接合面と
してヘッドベースに張り付け、確実に接着するために所
定の圧力によりトランジスタを押さえつけることにより
密着させる。このとき、トランジスタとヘッドベースと
の間に接着剤の存在しない部分が存在すると、その部分
においてトランジスタとヘッドベースとの間の絶縁が壊
され、短絡が生じてしまう。

【００２８】ここで、本発明においては、トランジスタ
とヘッドベースとを、硬化性接着剤に絶縁性粒子を混合
したものを用いて接着する。接着剤として、硬化性接着
剤に絶縁性粒子を混合したものを用いることにより、接
着剤を介してトランジスタの導体部側を接合面としてヘ
ッドベースに張り付け、所定の圧力によりトランジスタ
を押さえつけた場合においても、トランジスタとヘッド
ベースとの絶縁が壊れることがない。換言すると、トラ
ンジスタを押さえつけすぎた場合においても、接着剤中
に混合された絶縁性粒子の存在によりトランジスタとヘ
ッドベースとが接触することが防がれる。すなわち、接
着剤として硬化性接着剤に絶縁性粒子を混合したものを
用いた場合、トランジスタとヘッドベースとの間には絶
縁性粒子が存在するため、トランジスタを押し付けた場
合においても、トランジスタとヘッドベースとの間に
は、絶縁性粒子の大きさ分のスペースが確保されること
になる。そして、このスペースが確保されることにより
トランジスタとヘッドベースとは、確実に絶縁され、短
絡が生じることが防がれる。

【００２９】そして、トランジスタに生じた熱は、熱硬
化性接着剤及び絶縁性粒子を介してヘッドベースに伝導
され、サーマルヘッドの予備加熱に利用される。また、
トランジスタの数量は、サーマルヘッドの大きさや必要
な熱量等の条件により決定されればよい。

【００３０】したがって、トランジスタとヘッドベース
とを、硬化性接着剤に絶縁性粒子を混合したものを用い
て接着することにより、トランジスタとヘッドベースと
の間には、絶縁性粒子が挟まり、これにより安定した絶
縁スペースが確保されることにより良好な接着力及び熱
伝導性とともに良好な絶縁性を得ることができる。

【００３１】絶縁性粒子を混合する接着剤としては、熱
硬化性接着剤を用いる。熱硬化性接着剤としては、絶縁
性及び耐熱性を有するものであれば何れのものも用いる
ことができる。ここで、通常、トランジスタ自体の上昇
温度は、４０℃程度であるため、熱硬化性接着剤の耐熱
性としては、４０℃程度の温度に耐えられるものであれ
ばよい。このような熱硬化性接着剤としては、例えば、
エポキシ樹脂系の接着剤を好適に用いることができる。
本発明においては、トランジスタの導体部に直接接着剤
を塗布するため、熱硬化性接着剤を用いた場合には、ト
ランジスタからの発熱により熱硬化性接着剤を硬化させ
ることができる。すなわち、トランジスタとヘッドベー
スとを接着後に高温炉に装入して、熱硬化性接着剤を硬
化させる工程を省略し、工程を簡便化することができ
る。

【００３２】熱硬化性接着剤に混合する絶縁性粒子とし
ては、絶縁性と耐熱性を有するものであれば何れのもの
も用いることができる。ここで、通常、トランジスタ自
体の上昇温度は、４０℃程度であるため、絶縁性粒子の
耐熱性としては、４０℃程度の温度に耐えられるもので
あればよい。また、絶縁性粒子は、熱膨張率の小さいも
のが好ましい。絶縁性粒子の熱膨張率が大きいと、絶縁
性粒子の熱膨張により接着剤が剥がれる可能性があるか
らである。したがって、絶縁性粒子の線膨張率として
は、１×１０^-5以下程度とすることが好ましい。また、
絶縁性粒子は、ビーズのような中空形状のものでも構わ
ない。このような絶縁性粒子としては、例えば、ガラス
ビーズ等を好適に用いることができる。絶縁性粒子の大
きさとしては、直径１０〜１００μｍ程度が好ましい。
１０μｍより小さいと、絶縁すべき金属表面の凹凸で接
触するからである。また、１００μｍより大きいと、ト
ランジスタとヘッドベースとの距離が離れすぎてしま
い、プリンタヘッドへの熱伝導性が劣ってしまうからで
ある。これらの絶縁性粒子の熱硬化性接着剤への混合量
は、１〜１０体積％程度が好ましい。１０％よりも多い
と、トランジスタとヘッドベースとの間の距離が離れす
ぎてしまい、プリンタヘッドへの熱伝導性が劣ってしま
うからである。

【００３３】上記のように構成されたサーマルヘッドに
おいては、トランジスタは、図示しない電源から電流が
流されることにより、トランジスタ自体の発熱によりサ
ーマルヘッドに対して加熱を行う。ここで、トランジス
タに流される電流は、トランジスタ自体で制御される。

【００３４】従来のサーマルヘッドにおいては、予備加
熱はヒータを用いることにより行われており、さらにヒ
ータを制御するためにトランジスタが用いられていた。
また、従来のトランジスタの接着方法では、トランジス
タはサーマルヘッドにネジ止めされていた。

【００３５】したがって、本発明によれば、トランジス
タをヒータとして用いることによりヒータ不要となり、
ヒータの形成工程若しくは接着工程を省略することがで
きる。これにより、サーマルヘッドの製造において工程
を簡略化することが可能となり、また、コストも低減す
ることが可能となる。また、本発明によれば、トランジ
スタは、ネジ止めではなく、接着剤を用いてサーマルヘ
ッドに接着される。したがって、サーマルヘッドにねじ
切りを施す工程やシリコングリスを塗布する工程等を省
略することができるため、サーマルヘッドの製造におい
て工程を簡略化することが可能となり、また、コストも
低減することが可能となる。

【００３６】そして、本発明においては、トランジスタ
とサーマルヘッドとを、硬化性接着剤に絶縁性粒子を混
合したものを用いて接着するため、トランジスタとサー
マルヘッドとの間には、絶縁性粒子が挟まることとな
り、これにより安定した絶縁スペースが確保されること
により良好な接着力及び熱伝導性とともに良好な絶縁性
を得ることができる。

【００３７】次に、上述したサーマルヘッドを用いた印
画方法について説明する。

【００３８】図５は、上述したサーマルヘッド１を用い
た昇華型熱転写方式の印画原理を示す図である。印画紙
２３は、基材としての合成紙２３ａの表面に受容層２３
ｂが形成されたものである。図示しない発熱素子によっ
てインクリボン２２に熱が加えられると、インク層２２
ｂ内の染料分子２２ｃは、昇華してインク層２２ｂから
印画紙２３の受容層２３ｂに移動し、インクが転写され
る。このとき、インクリボン２２に加えられる熱量が多
いほど、すなわち、発熱素子の発熱量が大きいほど、転
写されるインク量は多くなる。したがって、発熱素子の
発熱量を制御することによって、画像の明暗を表現する
ことができる。

【００３９】サーマルヘッド１の各発熱素子は、制御回
路によって制御され、画像メモリに記憶された画像デー
タにしたがって発熱する。発熱素子の発熱量は、画像メ
モリに記憶された画像パターンによって決定され、前述
したように発熱量が大きいほどインクの転写量が多くな
る。サーマルヘッド１の各発熱素子の発熱によりインク
リボン２２が加熱される際、印画紙２３の受容層２３ｂ
も同時に加熱されてインクリボン２２から移動する染料
分子２２ｃを受容しやすくなる。各発熱素子の発熱が停
止するとインク層２２ｂ内の染料分子２２ｃの昇華も止
まり、受容層２３ｂも熱が加えられる前の状態に戻って
印画を終了する。

【００４０】図６は、上述したサーマルヘッドを用いた
昇華型熱転写方式の印刷動作を示す図である。昇華型熱
転写方式では、プラテンローラ２１とインクリボン２２
との間に印画紙２３をセットし、インクリボン２２の背
部からサーマルヘッド１でインクリボン２２を加熱す
る。そして、インク層２２ｂ内の染料分子２２ｃを昇華
させて印画紙２３にインクを転写することにより画像を
形成する。インクリボン２２は、例えば、ポリエチレン
テレフタレートからなるフィルムにインク層２２ｂが形
成されたものである。また、サーマルヘッド７には図示
しない複数の発熱素子が設けられている。ここで、本発
明においては、サーマルヘッド１に予備加熱用のヒータ
としてトランジスタ４を備えている。そして、このトラ
ンジスタ４に電流を流すことにより、トランジスタ４自
体に発熱させ、発生した熱によりサーマルヘッド１を加
熱する。これにより、サーマルヘッド１は、起動時にお
いても所定の温度となっているため、印画むらのない良
好な印画品質が得られる。

【００４１】また、上記においては、本発明を熱転写記
録方式のサーマルヘッドに適用した場合について説明し
たが、本発明は上記の説明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適宜変更可能で
ある。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るトランジスタの接着方法によれば、外方に露出してそ
れぞれ設けられた導体部及び放熱金属部を有するトラン
ジスタを、導体部側を接合面として熱硬化性接着剤に絶
縁性粒子を混合してなる接着剤を介して金属製の取り付
け部に接着する。これにより、トランジスタの導体部と
金属製の取り付け部とがネジ止め等の繁雑な工程を経る
ことなく確実に絶縁された状態で接着される。

【００４３】したがって、本発明によれば、トランジス
タを簡便かつ確実にプリンタヘッドに接着する接着方法
を提供することが可能となる。

【００４４】また、本発明に係るプリンタヘッドは、予
備加熱用のヒータとして、外方に露出してそれぞれ設け
られた導体部及び放熱金属部を有するトランジスタが、
上記導体部側を接合面としてプリンタヘッドの金属製の
取り付け部に、熱硬化性接着剤に絶縁性粒子を混合して
なる接着剤を介して接着されている。これにより、本発
明に係るプリンタヘッドは、トランジスタの導体部と金
属製の取り付け部とがネジ止め等の繁雑な工程を経るこ
となく確実に絶縁された状態で接着されている。

【００４５】したがって、本発明によれば、簡便な予備
加熱手段を備えたプリンタヘッドを提供することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサーマルヘッド一構成例を説明す
る図である。

【図２】トランジスタの一構成例を説明する斜視図であ
る。

【図３】トランジスタの一構成例を説明する側面図であ
る。

【図４】トランジスタの一構成例を説明する底面図であ
る。

【図５】昇華型熱転写方式の印画原理を示す断面図であ
る。

【図６】昇華型熱転写方式の印刷動作を示す図である。

【符号の説明】

１ サーマルヘッド、２ ヘッドベース、３ ヘッドチ
ップ、４ トランジスタ、１１ 素子部、１２ 端子、
１３ 素子部の底面、１４ 導体部、１５ 放熱金属
部、２１ プラテンローラ、２２インクリボン、２３
印画紙、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外方に露出してそれぞれ設けられた導体
   部及び放熱金属部を有するトランジスタを、上記導体部
   側を接合面として金属製の取り付け部に熱硬化性接着剤
   に絶縁性粒子を混合してなる接着剤を介して接着するこ
   とを特徴とするトランジスタの接着方法。
2. 【請求項２】 予備加熱用のヒータとして、外方に露出
   してそれぞれ設けられた導体部及び放熱金属部を有する
   トランジスタを上記導体部側を接合面としてプリンタヘ
   ッド金属製の取り付け部に、熱硬化性接着剤に絶縁性粒
   子を混合してなる接着剤を介して接着したことを特徴と
   するプリンタヘッド。