JPH01290454A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明のサーマルヘッドは、複数のサーマルヘッド基
板を接続して構成される大型のサーマルヘッドに関する
。

（ロ）従来の技術 近年、ブロック等に使用される大型サーマルヘッドの需
要が出てきている。このような大型サーマルヘッドは、
一体型のものがあれば最も好ましいが、これを製造する
には、新しく設備投資を行う必要があり、現在では２又
は３以上の標準幅のサーマルヘッドを°接続して必要な
幅を得ている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の大型サーマルヘッドでは、３以上のサーマル
ヘッドを接続した時に、サーマルヘッド基板、各サーマ
ルヘッド基板をそれぞれ接着する放熱板、さらにこれら
放熱板を固着する支持材間で線膨張率が異なるため、温
度が上昇した時に、サーマルヘッド基板間のギャップ（
隣接間隔）が拡大してしまう問題点があった。

この発明は上記に鑑みなされたもので、温度が上昇して
も、サーマルヘッド基板間のギャップが拡大しないサー
マルヘッドの提供を目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用上記課題を解
決するため、この発明のサーマルヘッドは、一つの支持
材上に、複数個の放熱板を並べて固着し、各放熱板上に
はそれぞれ同一幅のサーマルヘッド基板を接着して各サ
ーマルヘッド基板を接続してなるものにおいて、 前記放熱板の線膨張率は、前記支持材の線膨張率よりも
大きくすると共に、この支持材の線膨張率は、前記サー
マルヘッド基板の線膨張率よりも大きくし、 前記放熱板はそれぞれ前記支持材の幅方向に対して１点
で固着され、さらに前記サーマルへラド基板も前記放熱
板に対して所定の幅で接着され、前記放熱板の内最も外
側の放熱板上のサーマルヘッド基板は、前記支持材中心
側の端部を、この放熱板の前記支持材中心側の端部に接
着され、他の放熱板が前記支持材に固着される点の前記
支持材中心からの距離より、この放熱板上にサーマルヘ
ッド基板が接着される点と前記支持材中心からの距離を
長（設定し、サーマルヘッド基板相互の隣接間隔を温度
変化に対し所定の間隔に保持するようにしたことを特徴
としている。

このように、支持材上に放熱板を固着し、この放熱板上
にサーマルヘッド基板を接着すれば、支持部材、放熱板
、サーマルヘッド基板の熱膨張が相殺され、サーマルヘ
ッド基板間のギャップが、温度が上昇しても拡大しない
。

（ホ）実施例 〈実施例１〉 この発明の第１の実施例を第１図を参照しながら説明す
る。

この実施例は、３本のサーマルヘッド基板を接続するも
のであり、第１図は実施例サーマルヘッドｌの正面図を
示している。２は、鉄板よりなる支持材であり、この支
持材２上には、アルミニウム（Ａｆｆｉ）製の放熱板３
１．３□、３．がビス４．４．４によりそれぞれ固着さ
れている。放熱板３１の固着点Ｘ１は、支持材２の中心
０より後述の３１の距離を隔てている。また、放熱板３
□の固着点Ｘつは、支持材２の中心０であり、この点Ｘ
２に放熱板３２の中央が固定される。なお、支持部材２
の中心は、放熱板３１．３□、３．の取付けに関する中
心Ｏで、支持材２の幾何学的中心とは必ずしも一致しな
い。

各放熱板３１．３□、３．上には、セラミックを基板と
した、幅すのライン型のサーマルヘッド基板５１．５□
、５１が接着される。サーマルヘッド基板５．は、その
支持材２の中心０側の端部５．１を、放熱板３．のやは
り支持材中心０側の端部３１１上に接着している。この
接着には接着剤６１が使用され、この接着剤６１の幅を
２Ｃとする。この接着剤６１の中心をサーマルヘッド基
板５、の放熱Ｖｉ３Ｉに対する接着点Ｙ、とみなす。

また、サーマルヘッド基板５□は、その中心を放熱板３
．の中央に、同じく接着剤６□により固着される。なお
、第１図では、サーマルヘッド基板５１．５□、５Ｉの
下面が、放熱板３１．３７．３１の上面よりそれぞれ離
れているように示しているが、これは説明をわかりやす
くするためのものであり、実際にはサーマルヘッド基板
５１．５□、５１の下面は、それぞれ放熱板３１．３□
、３、上面に密着している。また、サーマルヘッド基板
５１．５□、５１間のギャップも実際より大きめに示し
ている。

支持材２の線膨張率γは、約１１．７ＸＩＯ−６、放熱
板３８．３□の線膨張率βは、２３Ｘ１０−ｂ、さらに
サーマルヘッド基板５２．５□の線膨張率はαは？、８
　Ｘｌ０−’であり、β＞７＞αの関係が存在する。

温度が室温よりＬ″ＣＣ上昇時、サーマルヘッド基板５
□の端部５□、と支持材中心Ｏよりの距離ｄｔは以下の
（１）式で表される。

ｂ　　　　　　　　ｂ 一方、接着点Ｙ１と中心０との距離Ｃ２は、温度Ｌ″Ｃ
Ｃ上昇時に、以下の（２）式で表される。

Ｃ＋ｔ＝ａｔ＋ａ１７　ｔ ＣＩＬ　　ｄｔが温度変化に依存しなければ、サーマル
ヘッド基板５８．５□間のギャップが拡大しないことに
なる。

よって、これが温度条件に依存しないためには、温度ｔ
にかかる係数項がＯとなればよい。

故に、 この（５）式をみたす距離ａ、で、放熱板３．を支持材
２に固着すれば、サーマルヘッド基板３８．３□間のギ
ャップは、温度により変化しないこととなる。なお、実
際には、サーマルヘッド基板３１の、接着点Ｙ１より支
持材中心０側の部分も、温度が上昇すれば膨張が生じる
が、これは影響を及ぼすほどの大きさではないと考えら
れるので無視している。

今、サーマルヘッド基板３１．３□の幅すを３１５Ｉｕ
ｆｆｌ、接着剤４１．４□の幅２ｅを４０ｍｍとした時
には、ａ、は約２５２．６　ｉｎとなる。

なお、放熱板、支持材、サーマルヘッド基板の材質は、
それぞれの線膨張率β、Ｔ、αの間にβ＞７＞αの関係
があればよく、材質は適宜設計変更可能である。

〈実施例２〉 この発明の第２の実施例を第２図を参照しながら、以下
に説明する。

この実施例は、セラミックからなる幅がｂの４枚のサー
マルヘッド基板１５．　、ｔ５ｇ、１５□、１５１を接
続して構成されるものである。鉄製の支持部材１２上に
は、アルミニウム製の放熱ｖｉ１３、．１３□、１３１
が、それぞれ固着点Ｘ５、ｘｚ　、Ｘ２　、ＸＩにおい
て、ビス１４、・・・、１４により固着される。固着点
Ｘ、と支持材１２中心０との距離ａ１、固着点Ｘ２と中
心０との距離ａ２については後述する。

サーマルヘッド基板１５１は、その中心０側の端部１５
８．を、放熱板１３．のやはり中心０側端部１３．１上
に、接着剤１６１により接着される。

この接着剤１６．は幅２ｅを有しており、その中点をサ
ーマルヘッド基板１５１の接着点Ｙ１とみなす。この接
着点Ｙ、と支持材中心０との距離Ｃ１は、室温ではｂ＋
ｅとなる。

一方、放熱板１３．は、中心０よりａ２の距離をおいた
固着点Ｘ２で、ビス１４により支持部材１２により固着
される。また、サーマルヘッド基板１５□は、支持材中
心０より０２の距離をおいた接着点Ｙ２で、接着剤１６
□で接着される。この接着剤１６□も、接着点Ｙ２の両
側にｅの幅でそれぞれ広がっている。

さて、温度がＬ′Ｃ上昇した時に、サーマルヘッド基板
１５□、１５□間のギャップが拡大しないためには、サ
ーマルヘッド基板端部１５□５が動かないことが必要で
ある。温度がｔ′Ｃ上昇した時の、サーマルヘッド基板
端部１５□ゎが動く距Ｍｒは、以下の（６）式で与えら
れる。

ｒ＝（ｒａｚ　　（ａｚ　　Ｃｚ）β−ｃ２ｃｒ）　　
ｔ　　−（６）この距離ｆがＯとなるためには、 （Ｔ−β）ａ２−（β−α）　ｃ、　＝０この（７）式
の条件を満たすように、距離ａ２、ｃ２を選択すればよ
い。

次に、サーマルヘッド基板１５１．１５□間のギャップ
が温度に依存しないためには、ａｌを以下のように定め
る必要がある。まず、温度がＬ″Ｃ上昇した時、サーマ
ルヘッド基板１５□端部１５□１の支持材中心０よりの
距離ｄｔは以下の（８）式で表される。

ｄＬ＝Ｃａｚ＋ａｚＴ　ｔ）　　　（（ａｚ　　ｃｚ）
＋（ａｘ　　Ｃ２）βＬ）＋（（ｂ−ｃｚ）＋（ｂ−ｃ
ｚ）αｔ）＝ｂ＋（（ｒ−β）　ａ　ｚ　＋　（β−α
）　ｃ　ｚ＋　ｂ　ｔｘ　）　　ｔ　＝（８）一方、接
着点Ｙ、の支持材中心Ｏより距１Ｍ　ＣＩは、温度がＬ
′Ｃ上昇すると以下の（９）式で表される。

Ｃ＋ｔ−（ａ　＋十ａ　ｌＴ　ｊ） −（（ａ　ｌ−ｂ　−ｅ）＋（ａ　ｌ−ｂ　−ｅ）β）
　Ｌ＝ｂ＋ｅ＋［（ｙ−β）ａ＋±（ｂ＋ｅ）β）　ｔ
・（９）ここで、ＣＩＬ−ｄＬは、 Ｃａｔ　　ｄｔ ＝ｂ＋ｅ＋（Ｄ−β）ａ　＋　　　（Ｔ−β）ａｚ−（
β−α）ｃｚ＋（ｂ＋ｅ）β−ｂα）Ｌ　・・・００）
（７）式の関係を適用すると、 ｃ、、−ｄ、＝ｂ＋ｅ ＋（（Ｔ−β）　ａ　＋　＋　（ｂ　＋　ｅ　）β−ｂ
　ｔｘ　）　ｔ　−（Ｉｔ）サーマルヘッド基板１５．
．１５□間のギヤ・ンプが温度に依存しないためには、
０１）式のしに係る係数項が０となればよい。

（γ−β）ａ＋＋（ｂ＋ｅ）β−ｂａ＝０この０２）式
を満たすよう、ａ、を定めればよい。

今、第１の実施例と同様具体的数値を（７）弐及び０２
式に代入してみる。再度具体的数値を挙げてみると、 サーマルヘッド基板線膨張率α　・・・７．８　Ｘｌ０
−’放熱板の線膨張率β　　　　　　・・・２３　Ｘｌ
０−６支持材の線膨張率Ｔ　　　　　　・・・１１．７
Ｘ１０−’サーマルヘッド基板の幅ｂ　　　　　　　３
１５　ｍｍ接着剤の幅２　ｅ　　　　　　　　　　　　
４０ｍｍこれらを（７）式、（１２１式に入れると、ａ
　Ｉ’＝　１．３５　ｃ　＋　　　　　　　　−（７’
）ａ　ｚ　’：３８３（ｎｕｎ）　　　　　　　　・”
　（１２’）となる。

なお、上記実施例では、サーマルヘッド基板が３個及び
４個の場合について説明したが、５個以上の場合につい
てもこの発明は適用可能である。

（へ）発明の詳細 な説明したように、この発明のサーマルへ・ノドは、温
度が上昇した時でも、サーマルヘッド基板、放熱板、支
持材の膨張が互いに相殺され、サーマルヘッド基板間の
ギャップが拡大しない利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例に係るサーマルヘッ
ド正面図、第２図は、この発明の第２の実施例に係るサ
ーマルへ・ノドの正面図である。 ２・１２：支持材 ３、・３□　・１３．・１３□　：放熱板、５１　・５
□　・１５１　・１５□ ：サーマルヘッド基板、 ６１　・６□　・１６１　・１６□　：接着剤、０：支
持材中心、 ｘ、　、Ｘ、：固着点、Ｙｌ　・Ｙ２　：接着点。 特許出願人　　　　　ローム株式会社 代理人　　弁理士　　中　村　茂　信

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一つの支持材上に、複数個の放熱板を並べて固着
   し、各放熱板上にはそれぞれ同一幅のサーマルヘッド基
   板を接着して、各サーマルヘッド基板を接続してなるサ
   ーマルヘッドにおいて、前記放熱板の線膨張率は、前記
   支持材の線膨張率よりも大きくすると共に、この支持材
   の線膨張率は、前記サーマルヘッド基板の線膨張率より
   も大きくし、 前記放熱板はそれぞれ前記支持材の幅方向に対して１点
   で固着され、さらに前記サーマルヘッド基板は前記放熱
   板に対して所定の幅で接着され、前記放熱板の内最も外
   側の放熱板上のサーマルヘッド基板は、前記支持材中心
   側の端部を、この放熱板の前記支持材中心側の端部に接
   着され、他の放熱板が前記支持材に固着される点の前記
   支持材中心からの距離より、この放熱板上にサーマルヘ
   ッド基板が接着される点と前記支持材中心からの距離を
   長く設定し、サーマルヘッド基板相互の隣接間隔を温度
   変化に対し所定の間隔に保持するようにしたことを特徴
   とするサーマルヘッド。