JP2789636B2 - サーマルヘッド用金属基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ビジネスグラフィック機器やコンピュータ
などのOA端末機器に使用される熱転写プリンタに使用さ
れ、インクフィルムと呼ばれる転写フィルムに塗布され
ている転写インクを加熱して溶融させ、被転写用紙など
の上に転写するためのサーマルヘッドに関し、より具体
的には、表面にグレーズガラスが被覆された従来のアル
ミナ基板又は金属基板の欠点を解消できるように改良さ
れた構造のサーマルヘッド基板に関する。

［従来の技術］ 第３図は、今日まで一般に使用されているサーマルヘ
ッドの構造と転写フィルムおよび被転写用紙の相対的な
配置関係を示す断面図である。

図中の符号１は酸化アルミニウム（アルミナ）製の基
板で、２はこの基板の上に積層されたガラスグレーズ
層、３はさらにその上に形成されている抵抗膜による発
熱抵抗体である。

この発熱抵抗体３のさらに上には、所定の間隔を保っ
て電極4aと4bが対向して配置され、前記の発熱抵抗体３
の中でこの電極4aと4bとの間に露出した部分が実際の発
熱部となる。

電極4aと4bの上にはさらに耐酸化膜５と耐摩耗膜６が
積層して形成されている。

このような構造にされたサーマルヘッドはプラテン10
に対向して配置され、両者の間にはインク層８が付着さ
れたインクフィルム７と転写用紙９とが挟まれて所定の
方向に送られて転写印刷が行なわれる。

このようなサーマルヘッド基板としては今日まで、一
般的に第４図（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に示すような
３種の構造のものが使用されている。

第４図（Ａ）は片面全面グレーズアルミナ基板、第４
図（Ｂ）は片面部分グレーズアルミナ基板で、第４図
（Ｃ）は両側全面グレーズ金属基板である。

図中の符号１はアルミナ基板を、２はグレーズガラス
層を、２′は部分グレーズガラス層をそして１′は金属
基板である。第４図（Ａ）と（Ｂ）のアルミナ基板サー
マルヘッドでは片面のみに施したグレーズガラス層の上
に発熱抵抗体のパターンを形成させる。

第４図（Ｃ）の金属基板サーマルヘッドでは、基板の
両面にグレーズガラス層を形成させるが、発熱抵抗体の
パターンは、片面、即ち一方のグレーズガラス層の上だ
けに形成させる。この場合、両側のグレーズガラス層
は、いずれも熱絶縁層として機能する。

金属基板サーマルヘッドで基板の両面にグレーズガラ
ス層を形成させる理由は、金属基板とグレーズガラスの
熱膨張係数が相違するため、グレーズガラス金属基板に
焼成する際に反りが発生するので、両側にグレーズガラ
ス層を形成させてグレーズガラスの熱膨張に起因する熱
歪を相殺させ防止する必要があるためである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第４図（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に
示すような従来の３種の構造の基板には、次に述べるよ
うな一長、一短が認められていた。

（１）第４図（Ａ），（Ｂ）のアルミナ基板での問題点 １）アルミナ基板では、いわゆる「うねり」および
「反り」が発生するのは不可避であり、一旦このような
「うねり」や「反り」が発生すると、完成したサーマル
ヘッドをプリンターに搭載した状態でプラテンローラで
押えても、それらの「うねり」や「反り」は解消されな
い。

２）サーマルヘッドの放熱性の点からはグレーズガラ
スは出切るだけ薄いほうが好ましいが、製造上の困難性
から、グレーズガラスの厚さを40μｍ以下にすることは
困難である。

（２）両面グレーズ金属基板の問題点 両面全面グレーズ金属基板では、前述のようなアルミ
ナ基板に発生する「うねり」や「反り」のような問題点
は発生しないが、放熱性に関し次のような問題がある。

それは、金属基板では、其の両側にグレーズガラス層
を設ける必要があるが、グレーズガラスが熱絶縁性であ
るため熱絶縁層として作用して金属基板の全体としての
放熱性が不十分であるという欠点があった。

このような点から、次の２つの要求を同時に満足する
ことの可能なサーマルヘッド基板の提供が要望されてい
た。

（１）「うねり」や「反り」のないサーマルヘッド基板 （２）放熱性の良好なサーマルヘッド基板 ［課題を解決するための手段］ １）サーマルヘッド基板自体の構造 両面グレーズ金属基板片面のグレーズガラス層に発熱
抵抗体に平行に延在する切欠きを設ける。

切欠きが設けられている側のグレーズガラス層は、反
対側のグレーズガラス層と体積がほぼ同一となるように
幾分厚くして熱歪みを低減する。

２）他の関連部材の配置 発熱抵抗体はこの切欠きが設けられていない側のグレ
ーズガラス層の上に配置し、切欠き部には熱伝導性パテ
を充填してヒートシンクと接触させるか、又はヒートシ
ンクに、切欠き部中に挿入可能な突出部を設け、発熱抵
抗体から発生する熱をヒートシンクに伝達させ金属基板
の全体としての放熱性不良の問題を解決した。

［実施例］ 第１図（Ａ）と（Ｂ）は、それぞれ、本発明の好適実
施例を示す斜視図と、第１図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿って
見た断面図である。

図中の符号１′は金属基板で、２は金属基板の片側の
面（図で上側）に全体を覆って形成されたグレーズガラ
ス層であり、２″は、金属基板１′の反対側の面（図で
下側）に形成されたグレーズガラス層がＢ−Ｂ線に直角
の切欠き12により分離された分割グレーズガラス層であ
る。

この分割グレーズガラス層２″の厚さは、切欠きのな
いグレーズガラス層２よりも幾分厚くし切欠きによる体
積の減小分を補うようにしてある。

第２図（Ａ）と（Ｂ）は、それぞれ、本発明の実施例
によるサーマルヘッド基板の構造に対応する関連部材の
配置を示す側面図である。

第２図（Ａ）において、符号13はグレーズガラス層２
の上の切欠き12の直上部に設けられた発熱抵抗体部であ
り、16はグレーズガラス層２″と直接接触するヒートシ
ンクで、符号15は切欠き12内に充填された熱伝導性のパ
テであり、発熱抵抗体部13で発生した熱は、金属基板
２′、熱伝導性パテ15からヒートシンク16を経て放熱さ
れる。

第２図（Ｂ）は熱伝導性のパテ15に代わる別の実施態
様を示すもので、符号16′は切欠き12の深さと幅にほぼ
対応した突出長と幅を有するヒートシンクの突出部であ
り、熱伝導性性パテに代わってグレーズガラス層２″の
切欠き12内に挿入されて金属基板と密着し、発熱抵抗体
部13で発生した熱を、金属基板１′からヒートシンク16
を経て放熱させる。

［効果］ 本願発明のサーマルヘッド基板は、金属基板であるの
で、「うねり」や「反り」の問題は発生しない、基板の
両面にグレーズガラス層が形成されるので、グレーズガ
ラス層を焼成する際にも「反り」が発生しない。

金属基板の裏面の発熱抵抗体の直下の部分はグレーズ
ガラス層が切ら欠かれていて存在せず、その部分にはヒ
ートシンクの突出部が挿入されるか又は、熱伝導性パテ
が充填されるので、両面全面にグレーズガラス層が形成
されていた従来の金属基板サーマルヘッドの欠点であっ
た放熱性不十分の問題が解消される。

【図面の簡単な説明】 第１図（Ａ）は本発明のサーマルヘッド基板を示す斜視
図、同図（Ｂ）は同じく断面図、第２図（Ａ）はグレー
ズガラス層の切り欠き部に熱伝導性パテを充填した状態
を示す側面図、第２図（Ｂ）は同じく切り欠き部にヒー
トシンクの突出部が挿入された状態を示す側面図、第３
図は従来の一般的なサーマルヘッド基板と関連部材の配
置関係を示す概略断面図で、第４図（Ａ），（Ｂ）およ
び（Ｃ）は従来の一般的な、片面全面グレーズアルミナ
基板、部分グレーズアルミナ基板および、両面全面グレ
ーズ金属基板の概略図である。 図面中の符号 1:アルミナ基板,1′：金属基板， 2:グレーズガラス層、 ２′：部分グレーズガラス層、 ２″：分割グレーズガラス、3,13:発熱抵抗体、 4a,4b:電極、5:耐酸化膜、6:耐摩耗膜、 7:インクフィルム、8:インク、9:被転写用紙、 10:プラテンロール、 12:グレーズガラスの切欠き部、 15:熱伝導性パテ、16:ヒートシンク、 16′：ヒートシンクの突出部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/335

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属基板の両面にグレーズガラス層が被覆
   されたサーマルヘッド用金属基板において、 前記金属基板の一方の面に被覆されたグレーズガラス層
   が平行な２本の側縁によって画制される切欠きによって
   ２部分に分割されてヒートシンクと直接接触するように
   され、前記切欠き中に熱伝導性物質が挿入されて前記金
   属基板からヒートシンクに至る熱伝導による放熱を良好
   にするようになっていることを特徴とするサーマルヘッ
   ド用金属基板。
2. 【請求項２】請求項１に記載の金属基板において、前記
   の熱伝導性物質が前記切欠き中に充填された熱伝導性パ
   テであるサーマルヘッド用金属基板。
3. 【請求項３】請求項１に記載の金属基板において、前記
   の熱伝導性物質が前記切欠き中に密着して挿入するよう
   に形成された前記ヒートシンクの突出部であるサーマル
   ヘッド用金属基板。