JPH03272871A - 強制熱冷却式サーマルヘッド - 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】 産凍−」；貞劇凋〜分１ 本発明はサーマル・・・ラド、詳しくは印字速度を向上
させることかで−きる強制熱冷却式サーマルヘッドに関
する。

従来Ｑ−（え褐− 従来のサーマルヘッドに°ついて第４図を参Ｅｌｆ。

つつ説明する。

第４図は従来のす・−フルー・ラドの概略的断面図であ
る。

従来のサーマルヘッドは、蓄熱層２０が積層された基板
１０と、前記蓄熱層２０の上に積層された発熱素′Ｆ−
５０と、この発熱素子５０の上に積層されで、当該発熱
素Ｙ−５０を保護する保３％層６０とを有している。

なお、図面中５１は、発熱素子５０↓こ印字信号を加え
る発熱素子用リートを示している。

発熱素子５０が印字信号に応じて発熱し、保護層６０を
介して感熱紙を加熱して発色させるのである。

が”′　しようとする しかしながら、上述した従来のサーマルヘッドには以下
のような問題点がある。

サーマルヘッドの印字速度は、サーマルヘッドの保護層
の温度、すなわちサーマルヘッドの表面温度が所定値以
Ｉ：′１．になる立ちＬがり速度と、所定値以下になる
立ちｒがり速度とを二人要因として決定される。なお、
ここで所定温度とは、感熱紙が発色する温度をい・う。

そして、立ち上がり速度と立ちｒがり速度とは、サー・
・−フルへ・ノドの熱容量によって決定される。

すなわち、サーマルヘッドの熱容量が太きいと、サーマ
ルヘラｌ’の表面温度が所定値以上、になるまでのひも
上がり速度が遅くなるので印字速度は遅くなる。し７か
し、かかる問題は一２発熱素子に供給する電力を大きく
すること乙ごよつ°こ多少とも改善することができる。

−・方、サーマル′・、ソトの冷却は、周囲の雰囲気に
よる自然冷却によ１，７て行われるのこ、１りち十がり
速度はサーマル・・・、ン［゛の熱容量によつ“て決定
される。立ち下がり速度が遅いと、サー″ｌルー・・ノ
ドの表面温度が所定値組ｉのままで横方向に移動するの
で、サーマルヘッドの移動に伴−また線が感熱紙上に記
録される。この線の発生を防止するには、４サーマル・
＼ノドの表面温度が所定値以上に冷却されるまでは移動
さ七ないように、印字速度を低く抑えな０ればならない
。

本発明は上記事情に鑑みに創案されたもので、サーマル
パ・ノドを強制的に冷却するごとによｆこ印字速度を向
ユさせた強制熱冷却式サーマル・・・ノドを提供するこ
とを目的と１．２ζいゐ。

課剋を邂−決−１瞥た−めＱ］；、段 本発りＩの請求項目、“係る強制熱冷却残り一・ットば
、印字信号に応し−で発熱″４る発熱素子と、９冷却信
号に応し、′こＡｉｌ占己発熱素子を熱電冷却４゛る熱
交換素子とが積層され゛こいる。

また、請求項２Ｇこ係る強制熱冷却式サーマル−・ノド
は１、印字＋ｉ’ｒ号り、７１ｉ’ｌｊ’：、ｊ゛５′
こ発熱寸”るとともに、印字伝号とは逆向きの冷・却信
号に応じて熱電冷却を行・）熱交換素子を備ヌ“でいる
。

作用− 請求項中コ係る強制熱冷却式サー゛・・ルヘン［゛では
、印字信号の人力（、ご、よって発熱した発熱素子を、
熱交検素ｆの熱電冷却によって冷却して１、次の印字に
備える。

請求項２Ｇこ係る強制熱冷却式サーマル・Ｓノドにあ−
１，では、熱交検素」′−に逆方向θ）電流である印字
信月と冷却信号とを加えで印字、７冷却を行・う。

実施−例− 以−■、図面を参照ｊ７て本発明に係る一実施例を説明
する。

第１図は本発明の第１実施例に係る強制熱冷却式サーマ
ルヘッドの概略的断面図、第２図は第２実施例に係る強
制熱冷却残す〜　フル”−７１□”の概略０断ｍ１図、
第３図はかかる強制熱冷却式サーマルヘッドの表面温度
と時間と各（３号との関係を示すグラフである。

第１実施例に係る強制熱冷却式サーマル・＼）１は、第
１の蓄熱層２０が積層された基板１０と、１１１１記第
１の腎熱層２０のＥに積層された熱交検素Ｙ３０と、。

この熱交換素子３０の上に積層された第２の蓄熱層４０
と、この第２の蓄熱層４０の上に積層された発熱素子５
０と、７この発熱素子５０の−にに積層された保護層６
０とから構成される（第１図参照）。

基板１０に積層された第１の蓄熱層２０ば、例えば熱伝
導率の低い高融点ガラスであって、熱交換素子３０と基
板１０との間の断熱のために設けられでいる。

かかる第１の蓄熱［２０の−［に積層される熱交換素子
３０は、例えばベル’ｆｊＬ素子等の熱電冷却を行う素
子ごある。かかる熱交換素子−３０には、熱交換素子３
０（１こ冷却（ムシＪたる電流り導＜ｊ′ル捏二、ラム
等からなる熱交換素子用り〜　ド３１が接続されている
。

さら（こ、前記熱交換素子３０のＬには′第２の蓄熱層
４０が積層されている。この第２の蓄熱層４０も第１の
蓄熱層２０と同様に高融点ガラスからなり、熱交換素子
３０と発熱素ｆ−５０との間の断熱をその目的と１３で
いる。

第２の蓄熱層４０の上に積層される発熱素子５０４ｗは
、印字（’ｅ号たる電流、を導く発熱素子用り−Ｆ−５
１が接続さ力ている。かかる発熱素子５０のにには、面
４摩耗性にイ量れた保護層６０が積層されＴいる。この
保護層（１０は１、記録紙どの接触による摩耗を防止す
るものであ５）′−乙、Ｓｉｎ、、等から構成されてい
る。

次に、こび）強制熱冷却式サーマルヘッドの動作につい
て第３図を参照しつつ説明する。

印字（ミ号たる電流は、０−ｔ３にｔ）たって発熱素子
５０に供給される。しかも、この印字信号は、第３図に
示づように２段階乙こ分姦ノ”て供給される。ｔｉなわ
ち、０〜１１までω間は１、発熱素子５０を急速乙、“
発熱さ・仕るた約に２、やや人７警めの電流を発熱素子
５０に供給する。その後、ｔ、〜ｔ３の間は、やや小さ
めの電流を供給する。従、っζ、この間のサーマル−・
ンＦ゛の表面温度は若干低ドする。なお、第３図には後
述する熱電冷却による効末を考慮に入れていない場合０
ザ〜マルー・ツ１゛の表面温度のグラフＡが示され′τ
いる。

−・方、冷却信号；よｔ２−・ｔ、にわたって熱交換素
子３０乙こ供給≧）れる。当該冷却缶５；も印字信号と
同様に２段階に９番」で供給される。づ−な牙ンち、ｔ
２〜・ｔ。

の間は、若十小さめの電流が供給され、ｔ、　ａ−ｊ　
ｓの間は、ｔ２〜・ｔ４の間より大きめ０電流が供給さ
れるのである。なＪ：３、第３図０こは、熱電冷却によ
る冷却効果を示すグラフＩ３が示されている。

サーマル−＼ノドの表面温度は、熱交検素’Ｆ３０の熱
電冷却の効果によっ７、第３図にグー〉フＣで示すよ・
うに、ｔ、頃から急激に低下Ｌ６始め、ｔ、ｓ　唄ｔ：
は発熱前の温度にまで低下する。

すなわち、熱交検素ｒ３０の熱電冷却乙こよ−４，て、
サーマルヘッドの表面温玲の立ち下がり速度が速くなっ
たのである。

次に、第２実施例に係る強制熱冷却式サーマル−・ノド
を第２図を参照１．つ−）説明する。

この強制熱冷却式サーマルヘッドは、熱交換素子−３０
が供給される電流０）向きによって発熱り、たり、吸熱
したりする性質を利用したものであり、上述した第１実
施例に係る強制熱冷却式す・−フルー＼ントと異なる点
は、熱交換素子３０に冷却信号と１、これと逆向きの印
字信嶌とを交互に加えるようにした点である。

かかる強制熱冷却式サーマル・・・ツｌ゛は、基板ｌＯ
のヒに積層された蓄熱層２０と、この蓄熱層２０の」二
に積層され、印字信月及び冷却信号が加えられる熱交換
素子・用り一１’３１が接続され六−熱交換素子３０と
、この熱交換素子３０の上に積層された保ＩＪｉ６０と
を有している。

熱交換素子３０は、印字信号が加λられることによって
発熱し、印字信弓とは逆方ＩＦの冷却信号が加えられる
ことによっ゛こ熱電冷却を行・う。づなわち、印字が完
了したならば、冷却伝号に基・づい−（７熱電冷却が行
われ、シーマルー・ノドの表面温）１゛は１″］然冷却
より素♀７い強制冷却１１．：よ、で低トさゼ′られる
。

発明−ｑ）−勘−６ 本発明の請求項１に係る強制熱冷」」１式す一−〜デ・
ル・・・、／ｌは、印字信号にＬこ・（２して発熱する
発熱素子と１、冷却缶５打こ応シ、２て０ｉＩ記発熱素
子を熱電冷カ目”る熱交検素ｆとが積層されでいるのｅ
、熱交換素子の熱電冷却によってす一一フルヘノドの表
面部屋を急激に低１・させ′ることができる。こσ）た
め、従来のサーマルパ・ツ１′より印字速度を向上さ什
ることかできる。

また、請求項２に係る強制熱冷却式サーフルヘソ）・′
ば、印字信号に応ｊ）で発熱するととも乙こ、印字信号
とは逆向きの冷却信号に応じて熱電冷却を行う熱交換素
子を’ｈ−しているσ）で２．請求項１と同様に印字速
度を向上させることができる。また、印字のための発熱
と冷却とを１つの熱交換素子で行・）ので１、請求項ｊ
に係る強制熱冷却式サーマル−・４ソドより簡易な構成
とｊ−ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る強制熱冷却式サーマ
ル−・ン［゛の概略的断面図、第２し１は第２実施例に
係る強制熱冷却式サーマルへ、］・の概略的断面図、第
３図はかかる強制熱冷却式４Ｊ−フルヘン］の表面温度
と時間、２．′各信号、との関係を示ずグラ′す、第４
図は従来のす〜す・・ルヘノトの概略的断面図ごある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）印字信号に応じて発熱する発熱素子と、冷却信号
   に応じて前記発熱素子を熱電冷却する熱交換素子とが積
   層されたことを特徴とする強制熱冷却式サーマルヘッド
   。
2. （２）印字信号に応じて発熱するとともに、印字信号と
   は逆向きの冷却信号に応じて熱電冷却を行う熱交換素子
   を具備したことを特徴とする強制熱冷却式サーマルヘッ
   ド。