JP2001205837A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、サーマルヘッドはヘッド基板と放熱板
が両面テープで貼り付けられていた。両面テープは貼り
付け強度が弱いので、ヘッド基板と放熱板がずれる場合
があり、印字品質の低下を招いていた。 【解決手段】 ヘッド基板の貼り付けに従来の両面テー
プに加えて、接着テープを用いる。これにより、強い貼
り付け強度が得られ、ヘッド基板と放熱板がずれること
が無くなった。両面テープは接着テープが硬化するまで
の位置を維持する働きがあり、両面テープと接着テープ
を併用することが有効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリやプ
リンタ等の記録部品であ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、サーマルヘッドは、表面側に発熱
抵抗体を形成したヘッド基板を、アルミニウム等の放熱
板に固定して使用されている。もし、放熱板が無けれ
ば、基板が蓄熱し、印字時のドットの尾引き、にじみと
いった現象が起きる。そこで、この印字品位低下を防止
する為に、発熱体への通電を切ると、速やかに、発熱体
の温度を下げる必要がある為、放熱板に熱を逃している
のである。この放熱板と基板との固定方法としては、特
開平２−２４８２５８号公報や、特開平６−１０６７４
７号公報に記載の両面テープによる方法が最も一般的で
ある。これは、両面テープが安価で、作業性に優れてい
る為である。両面テープは正式名は両面粘着テープであ
り、粘着材を紙等の基材の両面に配したものや、基材無
しでシート状にしたものがある。粘着材はエラストマー
と呼ばれる高分子材料であり、常温でゴム状の弾性を有
している。

【０００３】しかしながら、両面テープは材料がエラス
トマーである為、樹脂系接着材と比較して、貼り付け強
度が劣る。樹脂系接着材は硬化すると固体となりため、
接着境界面は強く結合される。従来のプリンタでは、印
字速度が遅く、発熱体表面も比較的平坦であった為、両
面テープでも、強度上問題なかったが、近年、サーマル
ヘッドの高速化、高印字品質化が進むと、発熱体部を凸
形状にする等の工夫が施され、従来の両面テープだけで
は、接着強度が弱い場合がでてきた。具体的には、接着
強度が弱いために、ヘッド基板と放熱板が、耐久走行後
にずれてしまい、そのため、印字が薄くなり品位低下す
るという問題である。そこで、両面テープでの接着後、
樹脂系接着材を注入する方法が取られる場合がある。図
４は放熱板１０の裏面に二個所の穴１１を開けて、そこ
から、接着材を注入し、ヘッド基板２０との接着補強を
行っている従来例を示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、両面テー
プのみを使う場合は、材料がエラストマーである為、熱
膨張による変化をエラストマーの内部で吸収できるの
で、温度環境により、発熱体面が反ってしまうことはな
いが、貼り付け強度が弱いという点で問題があり、何ら
かの補強技術が必要である。前述した従来技術では、接
着材注入という方法で、その補強を行っているが、放熱
板には接着材注入の為の穴加工が必要であり、それによ
り、放熱板のコストアップとなっていた。また、接着材
注入は、ヘッド基板と放熱板の貼り付け工程の後で行う
ので、サーマルヘッドの製造工程で時間がかかり、やは
りコストアップとなっていた。

【０００５】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、熱膨
張による、発熱体面の反りを発生させることなく、且
つ、十分な貼り付け強度を確保することのできるヘッド
基板と放熱板との張り付け技術を、安価に、簡単な製造
方法で提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、表面側に発熱抵抗体を形成するヘッド基
板と、ヘッド基板と固定される放熱板と、ヘッド基板の
裏側と放熱板との間に貼り付けられる粘着材をシート状
にした両面テープと、両面テープと同様に、ヘッド基板
の裏側と放熱板との間に貼り付けられる接着材をシート
状にした接着テープとからなることを特徴としている。

【０００７】また、接着テープと、両面テープは同じシ
ート状厚みに設定され、接着テープと両面テープが重な
ることのないように、放熱板とヘッド基板の間に貼り付
けられていることを特徴としている。

【０００８】更に、ヘッド基板の裏側で発熱抵抗体の背
面位置には接着テープが位置していることを特徴として
いる。

【０００９】

【作用】上記の構成により、本発明のサーマルヘッドで
は、ヘッド基板と放熱板が両面テープ単独の貼り付けと
比べて強い接着強度を得ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例のサーマル
ヘッドについて、図面に基づき説明する。図１は本発明
に係るサーマルヘッドの断面図を示している。ヘッド基
板２の表面には発熱抵抗体３が形成され、ＦＰＣ６が接
続されている。アルミニウム製の放熱板１にはプリンタ
にこのサーマルヘッドを組み込む時に基準となる基準溝
１aと、サーマルヘッドに押圧力を与えるバネ受け部１
ｂが形成され、放熱板１とヘッド基板２が両面テープ５
によって粘着され、更にその両面テープ５と同じ厚みの
接着テープ４によって放熱板１とヘッド基板２は接着さ
れている。

【００１１】ここで、両面テープと接着テープの違いに
ついて、簡単に説明する。一般に両面テープと言われる
タイプの接合剤は正式には両面粘着テープであり、常温
でゴム状弾性を有するエラストマーを材料にしているの
で、接合剤としては硬化するものではない。すなわち、
両面テープによる固定は接着されているのではなく、粘
着されているのである。この粘着状態のため、ヘッド基
板２と放熱板１の線膨張係数が違っていても、温度変化
によって、ヘッド基板２に反りを与えることがないとい
うメリットがある。

【００１２】一方、接着テープは近年の技術開発で実用
化されたものであり、接着剤自体をシート状にしたもの
であり、ある種の処理を施すことにより硬化するが、処
理前ではゲル状で、一定の厚みをある程度保持すること
ができるという特徴をもっている。これは、液状の接着
剤にゲル化剤を配合している為である。こういった接着
テープは、現在も接着剤メーカー各社で開発中であり、
本明細書ではその詳細を説明しないが、既に、各種産業
分野に応用され始めている。

【００１３】本願では、接着テープを従来の両面テープ
と併用することが特徴であり、従来の接着テープでは実
現できなかった高い接着力を得るものである。そのせん
断接着力は、接着テープの種類にもよるが、両面テープ
の場合の１０倍以上を確保できる。これは、粘着と接着
という基本的な違いによるものである。接着剤は硬化後
は固体状態になるが、温度環境の変化による反りが発生
しにくいという特徴もある。これは、接着剤の厚みの中
で、熱の応力を一方向のみに受けることはない為と考え
られている。すなわち、被着体と接着剤の境界面は結合
状態のまま、接着剤内部で応力が逃げる構造になってい
る。

【００１４】これをモデル化した説明図を図２に示す。
被着体であるヘッド基板２と放熱板１は接着テープ４に
より接着されている。図２は接着剤が硬化後の状態をモ
デル化したものであり、厚みｔの内部は擬似的に３層構
造になっていると考える。被着体との境界面にある層４
ａは固体状態になっている。そして内部の層４ｂは両面
テープと同じような粘着状態になっている。温度環境の
変化でヘッド基板２と放熱板１の伸びが変わっても、層
４ｂがゴム状に動くので、ヘッド基板２に反りを与える
ことはない。

【００１５】次に、本サーマルヘッドの実際の製造工
程、実際には、ヘッド基板２と放熱板１との貼り付け工
程について図１を用いて説明する。まず、放熱板１の表
面に、両面テープ５と接着剤硬化前の接着テープ４を貼
り付ける。放熱板１には基準溝１ａが設けられており、
この基準溝の位置から発熱抵抗体３までの距離Ｌを矢印
Ａ方向から光学顕微鏡等で確認しながら、ヘッド基板２
を矢印Ａ方向から放熱板１へ降ろしていく、そして、ヘ
ッド基板２は両面テープ５と接着テープ４に接触する。
この時、接着テープ自体は硬化前のため、ほとんど接着
力はないが、両面テープがあるので、仮止めされた状態
になっている。

【００１６】この状態で接着剤に硬化処理を施す。熱硬
化性の接着剤の場合、恒温曹の中に入れて、所定の温度
を所定の時間かける。すると、接着テープ４はシート状
の厚みを保ったまま硬化し、ヘッド基板２と放熱板１は
強力に接着される。

【００１７】本発明では、両面テープ５で仮止めするこ
とも特徴であり、仮止めすることにより、接着テープの
厚みは一定の厚みを保持した状態で硬化するので、ヘッ
ド基板２が放熱板１に対して傾くことなく水平に接着で
きる。また、仮止めしているので、光学顕微鏡の設置場
所から、恒温曹へ移動させる時に、ヘッド基板１の貼り
付け位置がずれてしまうこともない。

【００１８】本サーマルヘッドの斜視図を図３に示す。
ヘッド基板２上の発熱抵抗体３はライン方向に一列に形
成されたラインサーマルヘッドである。ラインサーマル
プリンタはプラテンローラに巻装された紙により、発熱
抵抗体３が擦られるので、発熱抵抗体３の部分で強いせ
ん断力がかかる。そこで、本サーマルヘッドでは発熱抵
抗体３の背面部分に接着強度の強い接着テープ４が貼り
付けられている。両面テープ５はその接着テープ４の貼
り付け位置と重ならないように貼り付けられている。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明は、ヘッド基板と放
熱板との固定に接着剤をシート状にした接着テープを使
用することにより、従来の両面テープのみの方法では得
られなかった高い接着強度を得ることができるようにな
った。これにより、強いヘッド押圧力をかけるプリンタ
でも、ヘッド基板と放熱板がずれることがなく高品質、
高信頼性を確保できるようになった。

【００２０】また、接着テープと両面テープを併用し、
本接着までの間は、両面テープでヘッド基板と放熱板の
位置を維持することにより、ヘッド基板の貼り付け工程
が簡単にできるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサーマルヘッドの断面図である。

【図２】本発明に係る接着テープを説明するモデル図で
ある。

【図３】本発明に係るサーマルヘッドの斜視図である。

【図４】従来の一例のサーマルヘッドの斜視図。

【符号の説明】

１ 放熱板 ２ ヘッド基板 ３ 発熱体 ４ 接着テープ ５ 両面テープ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面側に発熱抵抗体を形成するヘッド基
   板と、該ヘッド基板と固定される放熱板と、前記ヘッド
   基板の裏側と前記放熱板との間に貼り付けられる粘着材
   をシート状にした両面テープと、該両面テープと同様
   に、前記ヘッド基板の裏側と前記放熱板との間に貼り付
   けられる接着材をシート状にした接着テープとからなる
   サーマルヘッド。
2. 【請求項２】 前記接着テープと、前記両面テープは同
   じシート状厚みに設定され、前記接着テープと前記両面
   テープが重なることのないように、前記放熱板と前記ヘ
   ッド基板の間に貼り付けられていることを特徴とする請
   求項１記載のサーマルヘッド。
3. 【請求項３】 前記ヘッド基板の裏側で前記発熱抵抗体
   の背面位置には前記接着テープが位置していることを特
   徴とする請求項１または２記載のサーマルヘッド。