JPH0513751U - サーマルヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱効率を向上させ、かつ印画品質を向上でき
るサーマルヘッドを提供することである。 【構成】 絶縁基板１２上には、蓄熱層１３と抵抗体層
１４と電極１５，１６とが形成され、発熱抵抗体１７が
構成される。発熱抵抗体１７からの熱は蓄熱層１３、絶
縁基板１２を介して放熱板２３側へ伝達しようとする
が、透孔２５で阻止され、この阻止された熱は絶縁基板
１２に蓄熱され、発熱抵抗体１７から感熱記録紙２０側
に向かう熱とともに感熱印画動作に用いられる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例としてファクシミリ通信装置などの印画出力装置に組込まれるサ ーマルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２４はサーマルヘッド１の底部から見た斜視図であり、図２５は、従来例の サーマルヘッド１の断面図である。サーマルヘッド１は、たとえば酸化アルミニ ウムＡｌ₂Ｏ₃などのセラミックなどからなり、比較的高い熱伝導率を有する絶縁 基板２を備え、その上にケイ酸ガラスからなる蓄熱層３が形成され、その上にた とえば窒化タンタルＴａ₃Ｎ₄などを数１００Åの膜厚で形成して得られる抵抗体 層４を形成する。抵抗体層４上には、相互に間隔をあけて複数の個別電極５ａと 共通電極５ｂが形成され、電極５ａ，５ｂに挟まれる抵抗体層４の部分が発熱抵 抗体７として構成される。このような電極５ａ，５ｂを全面に被覆して、窒化ケ イ素Ｓｉ₃Ｎ₄などからなる保護層８が形成される。絶縁基板２の裏面にはアルミ ニウムなどの金属をダイカスト成型して得られる矩形状の放熱板６が固着される 。

【０００３】 このようなサーマルヘッド１では、一対の電極５，６間に通電することにより 、抵抗体層４の発熱抵抗体７からジュール熱が発生し、この熱が蓄熱層３に蓄え られ、発熱抵抗体７の発熱となり、サーマルヘッド１が臨むプラテンローラ９に よって圧接されるたとえば感熱記録紙１０に感熱印画が行われる。

【０００４】 この従来例のサーマルヘッド１は、下記のような問題点を有している。

【０００５】 従来例のケイ酸ガラスからなる蓄熱層３は、発熱抵抗体７にパルス状に通電し た際に、蓄熱層３内における熱放散の程度が大きい温度特性を有する。すなわち 発熱抵抗体７からの熱が蓄熱層３に十分蓄熱されずに絶縁基板２へ放熱され、さ らに放熱板６に放熱される。したがって各発熱抵抗体７への駆動電力に対して感 熱記録に用いられる熱の比率、すなわち熱効率が低いという課題を有している。

【０００６】 このような第１の従来例のサーマルヘッド１の有する問題点を解決しようとす る第２の従来例として、例として特開昭５２−１００２４５が挙げられる。本従 来例の特徴は、蓄熱層３をポリイミド樹脂で形成してなる点である。ポリイミド 樹脂は熱伝導率ｋ＝０．７×１０^-4ｃａｌ／（ｍ・秒）・℃であり、ケイ酸ガラ スの熱伝導率ｋ＝２．９×１０^-4ｃａｌ／（ｍ・秒）・℃の約４分の１であり、 発熱抵抗体７からの熱が蓄熱層３および絶縁基板２側へ、すなわち図２５下方側 へ放散する事態を防止するようにしている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

前記第２の従来技術は、ケイ酸ガラスなどのガラス材料の代わりにポリイミド 樹脂などの合成樹脂材料から成る保護層８を形成しているため、印画動作時には 最高温度が３００〜４００°Ｃに達する発熱抵抗体７に、合成樹脂製の蓄熱層３ が直接接触することになり、長時間使用すると抵抗体層４と蓄熱層３との熱膨張 率の差により抵抗体層４が蓄熱層３から剥離し、サーマルヘッド１の信頼性が低 下する場合がある。

【０００８】 また感熱印画中に感熱記録紙１０と保護層８との間に、例としてゴミなどの異 物が噛込んだ場合、前記合成樹脂材料は機械的強度が比較的低いため、抵抗体層 ４とその上の保護層８との間にクラックが入りやすく、この点でもサーマルヘッ ド１の信頼性が低下する場合がある。

【０００９】 本考案の目的は、上述の技術的課題を解消し、前記熱効率を向上させ、かつ印 画品質を向上できるサーマルヘッドを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、金属材料から成る放熱部材上に、セラミックから成る絶縁基板を固 着するとともに、該絶縁基板上には蓄熱層を介して複数の発熱抵抗体が配列され て成るサーマルヘッドにおいて、 前記放熱部材は発熱抵抗体の形成領域に対応する部分に板厚方向に貫通する透 孔を有することを特徴とするサーマルヘッドである。

【００１１】 また本考案は、前記透孔は、放熱部材よりも熱伝導率が小さな合成樹脂材料で 充填されることを特徴とする。

【００１２】 また本考案は、金属材料から成る放熱部材上に、セラミックから成る絶縁基板 を固着するとともに、該絶縁基板上には蓄熱層を介して複数の発熱抵抗体が配列 されて成るサーマルヘッドにおいて、 前記放熱部材は発熱抵抗体の形成領域に対応する部分に溝部を有することを特 徴とするサーマルヘッドである。

【００１３】 また本考案は、前記溝部は、放熱部材よりも熱伝導率が小さな合成樹脂材料で 充填されることを特徴とする。

【００１４】

【作用】

本考案に従うサーマルヘッドにおいて、セラミックから成り、絶縁基板上の複 数の発熱抵抗体に駆動電力が印加されると、選択された発熱抵抗体からジュール 熱が発生する。この熱は絶縁基板に関して金属から成る放熱部材と反対側に伝達 され、感熱印画に寄与する。一方、前記発生した熱は放熱部材側にも伝達される が、前記放熱部材には発熱抵抗体の形成領域に対応する部分に透孔または凹溝が 形成されており、空気層によって絶縁基板からの熱の放熱部材への伝達が阻止さ れる。

【００１５】 したがって伝達が阻止された熱は絶縁基板に蓄熱され、絶縁基板温度が急速に 上昇する。絶縁基板温度が急速に上昇すると、前記感熱印画動作において感熱記 録媒体が発色する温度との差が急速に縮まるため、発熱抵抗体に印加される駆動 電力を抑制することができ、熱効率を向上することができる。

【００１６】 また前記透孔または溝部に放熱部材よりも熱伝導率が小さな合成樹脂材料が充 填される場合、充填される合成樹脂材料の熱伝導率を適宜選択することにより、 発熱抵抗体から発生した熱の発熱抵抗体および絶縁基板における蓄熱の程度を適 宜制御することができる。また前記透孔および溝部においても、放熱部材は前記 合成樹脂材料を接着剤として絶縁基板に固着され、サーマルヘッドの機械的強度 を向上することができる。また、放熱部材に絶縁透孔または溝部を形成した際に 想定される放熱部材の機械的強度の低下を防止することができる。

【００１７】

【実施例】

図１は本考案の一実施例のサーマルヘッド１１の断面図であり、図２はサーマ ルヘッド１１の平面図であり、図３はサーマルヘッド１１の上面側から見た斜視 図であり、図４はサーマルヘッド１１の底部から見た斜視図である。サーマルヘ ッド１１は、たとえばアルミナＡｌ₂Ｏ₃ 系セラミックなどからなり、長さＬ１ （例として２７０ｍｍ）、幅Ｗ１（例として１３ｍｍ）、板厚ｔ２（例として０ ．６ｍｍ）の絶縁基板１２と、絶縁基板１２の全面に亘ってケイ酸ガラスを層厚 ｔ１（例として８０μｍ）に形成してなる蓄熱層１３と、蓄熱層１３上に、たと えば窒化タンタルＴａ₃Ｎ₄を数１００Åの膜厚に形成して得られる抵抗体層１４ とを備える。蓄熱層１３を構成するケイ酸ガラスは、熱伝導率ｋ＝２．９×１０ ^-4 ｃａｌ／ｃｍ・秒・℃である。

【００１８】 前記抵抗体層１４上にアルミニウムＡｌなどの金属薄膜をパターンニングして 、共通電極１５および個別電極１６を形成する。この共通電極１５と個別電極１ ６とに挟まれた抵抗体層１４の部分が、図２の左右方向に複数相互に間隔をあけ て配列され、個々の発熱抵抗体１７が構成される。各発熱抵抗体１７を被覆し、 たとえば窒化ケイ素Ｓｉ₃Ｎ₄などからなる保護層１８が形成される。各個別電極 １６は所定数毎に駆動回路素子２１に接続され、この駆動回路素子２１には外部 から印画動作用のデータや各種制御信号が入力される信号ライン２２が接続され る。

【００１９】 前記共通電極１５および個別電極１６に挟まれた抵抗体層１４の部分により発 熱抵抗体１７が構成され、プラテンローラ１９で圧接される感熱記録紙２０を発 色させ感熱印画を行う。前記絶縁基板１２の蓄熱層１３と反対側には、たとえば アルミニウムなどの熱伝導性の良好な金属材料（アルミニウムでは熱伝導率ｋ＝ ５６０×１０^-3ｃａｌ／ｃｍ・秒・℃）をたとえば長さＬ２（例として２９０ｍ ｍ）、幅Ｗ２（例として２７．５ｍｍ）、板厚ｔ３（例として３ｍｍ）の矩形板 状に形成して成る放熱板２３がたとえば接着剤などで固着される。

【００２０】 本実施例のサーマルヘッド１１は、図４に示されるように絶縁基板１２におけ る主走査方向、すなわち図３左右方向（矢符Ａ１で示す）に沿う発熱抵抗体１７ の形成領域２４に沿って延びる長さＬ３（例として２７０ｍｍ）、幅Ｗ３（例と して３ｍｍ）の平面視が矩形状の透孔２５を放熱板２３を貫通して形成する。

【００２１】 図５は本実施例のサーマルヘッド１１の濃度特性を示すグラフである。本実施 例のサーマルヘッド１１は、放熱板２３が前述したような形状を有する透孔２５ を有するため、図１に示すように共通電極１５および個別電極１６の間に通電し て発熱抵抗体１７を発熱駆動した際に、発熱抵抗体１７から発生する熱は蓄熱層 １３および絶縁基板１２を経て放熱板２３側に伝達される。放熱板２３には発熱 抵抗体１７の形成領域２４の下部に相当する際に透孔２５が形成されているため 、前記下方への熱の伝達が阻止される。

【００２２】 絶縁基板１２では放熱板２３に接触している部分は熱の伝達が放熱板２３に対 して速やかに行われているため、残余の部分よりも温度が低い。このため発熱抵 抗体１７からの熱は絶縁基板１２内の温度が低い部分へ向かって伝導するが、従 来技術の項で説明したような絶縁基板の全面が放熱板と接触している場合と比較 し、放熱板２３へ伝達される熱を抑制できる。

【００２３】 このため本実施例の濃度特性である図５のライン２７に示すように、従来技術 のサーマルヘッド１の濃度特性を示すライン２８と比較し、同一パルス幅Ｐ１の 駆動電力パルスに関して印画濃度Ｄ１に対し、印画濃度Ｄ２を得ることができ、 格段に高い印加濃度を得ることができる。したがって従来技術のライン２８にお ける印画濃度Ｄ２と同一の印画濃度を有するに必要な本実施例におけるパルス幅 Ｐ１は従来例における同様なパルス幅Ｐ２よりも格段に小さく、したがって印加 電力を小さくすることができる。この点で前述した熱効率の向上を図ることがで きる。

【００２４】 また本実施例では蓄熱層１３としてケイ酸ガラスを用いたので、サーマルヘッ ド１１を比較的長時間使用した場合でも、蓄熱層１３と抵抗体層１４との熱膨張 の相違の程度を可及的に抑制することができ、両者の間の剥離を防止することが できる。これによりサーマルヘッド１１の信頼性を向上できる。また印画動作中 に感熱記録紙２０と保護層１８との間に塵埃などの異物が噛込んだ場合でも、蓄 熱層１３は比較的機械的強度が高く、このため保護層１８にクラックが生じる事 態が防止され、この点においてもサーマルヘッド１の信頼性を向上することがで きる。

【００２５】 図６は本考案の第２の実施例のサーマルヘッド１１ａの放熱板２３ａ側から見 た底面図である。本実施例において、前記透孔２５はサーマルヘッド１１ａの図 ６左右方向中央位置で分断され、それぞれ底面視形状が矩形状を成す一対の透孔 ２５ａ，２５ｂとして形成される。本実施例では前記透孔２５ａ，２５ｂの間の 連結部２９において、熱伝導性が良好となり、かつ、放熱板２３の機械的強度が 向上される。このようなサーマルヘッド１１ａは発熱抵抗体１７の特性に応じて 適宜選択される。このようなサーマルヘッド１１ａによっても前記実施例のサー マルヘッド１１において述べた効果と同様な効果を達成することができる。

【００２６】 図７は本考案の第３の実施例のサーマルヘッド１１ｂの底面図である。図７の サーマルヘッド１１ｂでは、放熱板２３ｂにおいてサーマルヘッド１１ｂの前記 主走査方向に沿い、３つの相互に独立した透孔３０，３１，３２が形成される。 透孔３０〜３２は前記主走査方向に沿って延びる平面視が矩形に形成される。こ のような形状の透孔３０〜３２を用いるサーマルヘッド１１ｂは、前記実施例と 同様に発熱抵抗体１７の温度分布特性に従って適宜選択して用いられる。このよ うな実施例においても前述の実施例で述べた効果と同様な効果を達成することが できる。

【００２７】 図８は本考案の図４の実施例のサーマルヘッド１１ｃの断面図である。本実施 例は図１〜図４に示した第１の実施例のサーマルヘッド１１に類似し、対応する 部分には同一の参照符号を付す。本実施例の注目すべき点は、前記第１の実施例 におけるサーマルヘッド１１で透孔２５が形成された放熱板２３と同様に、第１ 実施例と同様な透孔２５が形成された放熱板２３ｃを用いる。本実施例では、放 熱板２３ｃの前記透孔２５中に、放熱板２３ｃを形成するアルミニウムの前記熱 伝導率よりも小さな熱伝導率のエポキシ樹脂（熱伝導率ｋ＝３．０×１０^-4ｃａ ｌ／ｃｍ・秒・℃）から成る樹脂層３０を充填する。

【００２８】 本実施例では、発熱抵抗体１７から発生した熱のうち、蓄熱層１３から絶縁基 板１２に伝達する熱は、放熱板２３ｃの透孔２５部分で樹脂層３０に熱の伝達が 急激に阻止される。絶縁基板１２の中でも放熱板２３ｃに接触している部分は、 熱の伝達が速やかに行われているため温度が低下する。そのため、樹脂層３０と 接触している絶縁基板１２内の熱は、絶縁基板１２内の温度が低い領域に向かっ て伝導してゆく。

【００２９】 しかしながら、従来技術のように放熱板と絶縁基板との全ての面が接触してい る場合と比較し、放熱板２３ｃへ伝達する熱が抑制され、また樹脂層３０が伝達 された熱を次第に蓄熱するので、絶縁基板１２の温度が上昇する。これにより、 絶縁基板１２の温度が上昇すると、感熱記録紙２０が発色するしきい値温度との 温度差が縮小するため、発熱抵抗体１７へ印加されるパルス電力を減少すること ができる。

【００３０】 図９は本実施例のサーマルヘッド１１ｃの底部から見た斜視図である。本件考 案者は、図８および図９に示す本実施例のサーマルヘッド１１ｃと従来例のサー マルヘッド１とを用いて、印加パルスのエネルギーを変えて感熱記録紙に印字し 、そのときの濃度を測定した。その結果は下記第１表に示され、変化の状態は図 １０のグラフに示される。

【００３１】

【表１】

【００３２】 図１０においてライン３１は本考案の場合であり、ライン３２は従来品を示す。 図１０からも分かるように、同一の印加エネルギーでは本実施例のサーマルヘッ ド１１ｃのほうが高い印画濃度を達成する。従って、従来品と同一の印画濃度で は本実施例のサーマルヘッド１１ｃが印加電力を抑制できる。従って前述の効果 を達成することができる。

【００３３】 図１１は本考案の第５の実施例のサーマルヘッド１１ｄの断面図である。本考 案のサーマルヘッド１１ｄは、図８に示した実施例のサーマルヘッド１１ｃの放 熱板２３ｃと同様な形状の放熱板２３ｄを用い、透孔２５内に予めアクリル樹脂 から前記透孔２５と同一寸法、すなわち長さ２７０ｍｍ、幅３ｍｍ、板厚３ｍｍ の直方体状に加工した樹脂体３３を挿入し、たとえばエポキシ樹脂などから成る 接着剤３４を介して固着する構成である。

【００３４】 前記アクリル樹脂の熱伝導率はｋ＝４〜６×１０^{- 4}ｃａｌ／ｃｍ・秒・℃で あり、本実施例でも前述の実施例で述べた効果と同様な効果を達成することがで きる。

【００３５】 図８に示した実施例および図１1に示した本実施例において、放熱板２３ｃ， ２３ｄの透孔２５内に充填される樹脂層３０あるいは樹脂体３３が具備すべき熱 的条件を調べるために、本件考案者は図１１の放熱板２３ｄの透孔２５内に熱伝 導性樹脂（ＳＥ４４００，東レダウコーニングシリコーン社製）を注入したサン プルを作成して、前述の実施例で説明した熱効率を調べた。熱伝導性樹脂ＳＥ４ ４００の熱伝導率はｋ＝２．２×１０^{- 3}ｃａｌ／ｃｍ・秒・℃と、前記エポキ シ樹脂に比べると格段に大きい。このような実験結果は、下記第２表、

【００３６】

【表２】

【００３７】 に示され、その変化状態は図１２のライン３５に示される。すなわち、この熱伝 導性樹脂を用いたサンプルでは、従来例との間に熱特製の有意な相違は見られて いない。すなわち、これらの点で、放熱板２３ｃ，２３ｄの透孔２５内に注入す る樹脂層３０あるいは樹脂体３３は、その熱伝導率が２．２×１０^-3ｃａｌ／ｃ ｍ・秒・℃より小さいほうがよく、好適には３．０×１０^-4ｃａｌ／ｃｍ・秒・ ℃以下の熱特性が好ましいことが理解される。

【００３８】 図１３は本考案の第６の実施例のサーマルヘッド１１ｅの断面図であり、図１ ４はサーマルヘッド１１ｅの斜視図である。本実施例は前述の実施例に類似し、 対応する部分には同一の参照符号を付す。本実施例の注目すべき点は、図１に示 す実施例において、直方体状の放熱板２３に対し絶縁基板１２上の発熱抵抗体１ ７の形成領域２４に対応する範囲に、長さＬ４（例として２７０ｍｍ）、幅Ｗ４ （例として５ｍｍ）、深さｄ１（１ｍｍ）の凹溝３６を形成したことである。こ のような実施例においても、図１の実施例において説明した原理により、発熱抵 抗体１７から発生して絶縁基板１２へ伝達する熱のうち、放熱板２３を介して放 熱される割合を抑制することができ、これにより同一濃度の印字に必要な印加電 力を抑制することができる。

【００３９】 本件考案者は、従来技術に示したサーマルヘッド１と、本実施例のサーマルヘ ッド１１ｅ、更に凹溝３６の幅Ｗ４を１０ｍｍ（図３の実施例の凹溝２５の幅の 倍の幅）としたサンプルを作成し、印加パルスのパルス幅を変えて、すなわち印 加エネルギーを変えて感熱記録紙に印字し、その濃度を測定した。測定結果を下 記第３表に示す。

【００４０】

【表３】

【００４１】 また、図１３のサーマルヘッド１１ｅと従来例のサーマルヘッド１との濃度の 変化は図１５のライン３７，３８にそれぞれ示され、凹溝３６の幅Ｗ４を１０ｍ ｍとした実施例と、従来例のサーマルヘッド１との濃度の比較は、図１６のライ ン３９，４０にそれぞれ示される。図１５および図１６から理解されるように、 いずの実施例であっても、前記各実施例において説明したように、同一濃度を得 るに必要な印加エネルギーしたがってパルス幅を縮小することができる。一方、 凹溝３６の幅Ｗ４は増大するほど図１６のライン３９のラインの立ち上がりが急 峻となることが想定され、したがって前記幅Ｗ４が過大になると、発熱抵抗体１ ７から発生した熱が過剰に絶縁基板１２に蓄熱され、前記発熱抵抗体１７への印 加電力を除去しても、感熱記録紙２０が発色するいわゆる「尾引き」現象が生じ ることになり、前記幅Ｗ４の程度は適宜選ばれるものである。

【００４２】 図１７は本考案の第７の実施例のサーマルヘッド１１ｆの断面図である。本実 施例のサーマルヘッド１１ｆは、放熱板２３ｆが比較的薄い場合である。すなわ ち、図１３のサーマルヘッド１１ｅでは板厚ｔ３（１．２ｍｍ）の放熱板２３ｅ に、深さｄ１（１．０ｍｍ）の凹溝３６を形成している。したがって放熱板２３ ｅの板厚ｔ３が前記例よりも更に薄くなれば、前述したような凹溝３６を形成す ると放熱板２３ｅの機械的強度が減少する。したがってそのような場合には、図 １７に示すように放熱板２３ｆに、例としてプレス加工による打ち出し処理によ り凹部３７を形成し、凹部３７と絶縁基板１２との間に凹溝３６を形成する。

【００４３】 このような実施例においても、前述したような実施例における効果と同様な効 果を達成することができる。

【００４４】 図１８の本考案の第８の実施例のサーマルヘッド１１ｇの断面図であり、図１ ９はサーマルヘッド１１ｇの斜視図である。本実施例は、前記図１３および図１ ４を参照して説明したサーマルヘッド１１ｅと類似し、サーマルヘッド１１ｅに おける放熱板２３ｅと同形の放熱板２３ｇの凹溝３６内に、放熱板２３ｇと絶縁 基板１２とを固着するに先立って、放熱板２３ｇの上方から前述したようなエポ キシ樹脂を注入し、樹脂層３０を形成するようにしている。本実施例においては 、前記図８〜図１０を参照して説明した実施例のサーマルヘッド１１ｃに関して 述べた効果と同様な効果を達成することができる。また、本件考案者は本実施例 のサーマルヘッド１１ｇと従来例のサーマルヘッド１とに対して、印加パルスす なわち印加エネルギーを変えて感熱記録紙２０に現れる印画濃度を測定した。こ の測定結果は、前記第１表に示すデータと同一のデータが得られ、したがって本 実施例のサーマルヘッド１１ｇと従来例のサーマルヘッド１との濃度の変化を占 める図２０のライン３８，３９は、前記図１０のライン３１，３２と同様な変化 をすることが確認された。すなわち前記サーマルヘッド１１ｃに関して述べた効 果と同様な効果を達成することができる。

【００４５】 図２１は本考案の第９の実施例のサーマルヘッド１１ｈの断面図である。本実 施例は図１８のサーマルヘッド１１ｇの構成に類似する。すなわち本実施例では 、サーマルヘッド１１ｇの放熱板２３ｇと同形の放熱板２３ｈを用い、予め幅Ｗ ５（例として３ｍｍ）、板厚ｔ２（例として１ｍｍ）、長さすなわち図２１の紙 面垂直方向の長さを例として２７０ｍｍとする直方体状のアクリル樹脂から成る 樹脂体３３を挿入するようにしている。すなわち放熱板２３ｈに絶縁基板１２を 固着するに先立って、透孔２５内にエポキシ樹脂などの接着剤２４を介して、前 記樹脂体３３を挿入し固着する。

【００４６】 このような実施例においても、前記実施例のサーマルヘッド１１ｇで説明した 効果と同様な効果を達成することができる。また凹溝３６内に充填される樹脂層 ３０および樹脂体３３の有すべき熱的特性を調べるために、凹溝３６内に前記図 １１および図１２を参照して説明した熱伝導性樹脂（ＳＥ４４００、東レダウコ ーニングシリコーン社製）を注入した。このような熱伝導性樹脂を用いたサーマ ルヘッドと従来例のサーマルヘッド１とで印加電力を変えて濃度を調べると、前 記図１２でも説明したように、図２２においてもライン４０は従来例と熱伝導性 樹脂を用いる例との濃度変化を共に示すものとなり、両者の間に有意な相違は発 見されなかった。したがって前述の実施例でも述べたように、充填される樹脂材 料の熱伝導率は、２．２×１０^-3ｃａｌ／ｃｍ・秒・℃より小さいほうがよいが 、好適には３．０×１０^-4ｃａｌ／ｃｍ・秒・℃以下の熱特性が好ましいことが 理解される。

【００４７】 図２３は本考案の第１０の実施例のサーマルヘッド１１ｉの断面図である。本 実施例のサーマルヘッド１１ｉは、放熱板２３ｉが比較的薄い場合である。すな わち、図１３のサーマルヘッド１１ｅでは板厚ｔ３（１．２ｍｍ）の放熱板２３ ｅに、深さｄ１（１．０ｍｍ）の凹溝３６を形成している。したがって放熱板２ ３ｅの板厚ｔ３が前記例よりも更に薄くなれば、前述したような凹溝３６を形成 すると放熱板２３ｅの機械的強度が減少する。したがってそのような場合には、 図１７に示すように放熱板２３ｉに、例としてプレス加工による打ち出し処理に より凹部３７を形成し、凹部３７と絶縁基板１２との間に凹溝３６を形成する。

【００４８】 このようにして構成される凹溝３６内には前述の実施例で説明したエポキシ樹 脂から成る樹脂層３０が充填される。したがって、このような実施例においても 、前述したような実施例における効果と同様な効果を達成することができる。

【００４９】 前記各実施例においては、電極１５，１６や抵抗体層１４などがスッパタリン グやＣＶＤ（化学的気相成長法）などの薄膜技術で形成されている薄膜型サーマ ルヘッドについて説明したけれども、その他スクリーン印刷などの厚膜技術で形 成される厚膜型サーマルヘッドに対しても実施できるものであり、またいわゆる シリアル型サーマルヘッドに対しても同様に実現されるものである。

【００５０】 また前記各実施例における各部の寸法の数値例あるいは材料名などは一例を示 すものであり、各実施例において説明した、各部の有すべき機械的特性あるいは 熱的特性を満足する範囲であれば、寸法や材料は上記各例示した種類に限定され ないのは勿論である。

【００５１】

【考案の効果】

以上のように本考案に従えば、セラミックから成り、絶縁基板上の複数の発熱 抵抗体に駆動電力が印加されると、選択された発熱抵抗体からジュール熱が発生 する。この熱は絶縁基板に関して金属から成る放熱部材と反対側に伝達され、感 熱印画に寄与する。一方、前記発生した熱は放熱部材側にも伝達されるが、前記 放熱部材には発熱抵抗体の形成領域に対応する部分に透孔または凹溝が形成され ており、空気層によって絶縁基板からの熱の放熱部材への伝達が阻止される。

【００５２】 したがって伝達が阻止された熱は絶縁基板に蓄熱され、絶縁基板温度が急速に 上昇する。絶縁基板温度が急速に上昇すると、前記感熱印画動作において感熱記 録媒体が発色する温度との差が急速に縮まるため、発熱抵抗体に印加される駆動 電力を抑制することができ、熱効率を向上することができる。

【００５３】 また前記透孔または溝部に放熱部材よりも熱伝導率が小さな合成樹脂材料が充 填される場合、充填される合成樹脂材料の熱伝導率を適宜選択することにより、 発熱抵抗体から発生した熱の発熱抵抗体および絶縁基板における蓄熱の程度を適 宜制御することができる。また前記透孔および溝部においても、放熱部材は前記 合成樹脂材料を接着剤として絶縁基板に固着され、サーマルヘッドの機械的強度 を向上することができる。また、放熱部材に絶縁透孔または溝部を形成した際に 想定される放熱部材の機械的強度の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のサーマルヘッド１１の断面
図である。

【図２】サーマルヘッド１１の平面図である。

【図３】サーマルヘッド１１の上部側から見た斜視図で
ある。

【図４】サーマルヘッド１１の底部側から見た斜視図で
ある。

【図５】本実施例の作用を説明するグラフである。

【図６】本考案の第２の実施例のサーマルヘッド１１ａ
の底面図である。

【図７】本考案の第３の実施例のサーマルヘッド１１ｂ
の底面図である。

【図８】本考案の第４実施例のサーマルヘッド１１ｃの
断面図である。

【図９】サーマルヘッド１１ｃの底部から見た斜視図で
ある。

【図１０】本実施例の作用を説明するグラフである。

【図１１】他の実施例のサーマルヘッド１１ｄの断面図
である。

【図１２】樹脂層３０および樹脂体３３の熱的特性を説
明するグラフである。

【図１３】他の実施例のサーマルヘッド１１ｅの断面図
である。

【図１４】サーマルヘッド１１ｅの斜視図である。

【図１５】本実施例の作用を説明するグラフである。

【図１６】本実施例の作用を説明するグラフである。

【図１７】他の実施例のサーマルヘッド１１ｆの断面図
である。

【図１８】他の実施例のサーマルヘッド１１ｇの断面図
である。

【図１９】サーマルヘッド１１ｇの斜視図である。

【図２０】本実施例の作用を説明するグラフである。

【図２１】他の実施例のサーマルヘッド１１ｈの断面図
である。

【図２２】樹脂層３０および樹脂体３３の熱的特性を説
明するグラフである。

【図２３】他の実施例のサーマルヘッド１１ｉの断面図
である。

【図２４】従来例のサーマルヘッド１の底部から見た斜
視図である。

【図２５】サーマルヘッド１の断面図である。

【符号の説明】

１１，１１ａ〜１１ｉ サーマルヘッド １２ 絶縁基板 １３ 蓄熱層 １４ 抵抗体層 １７ 発熱抵抗体 ２３，２３ａ〜２３ｉ 放熱板 ２４ 形成領域 ２５，２５ａ〜２３ｃ 透孔 ３０ 樹脂層 ３３ 樹脂体 ３６ 凹溝 ３７ 凹部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属材料から成る放熱部材上に、セラミ
   ックから成る絶縁基板を固着するとともに、該絶縁基板
   上には蓄熱層を介して複数の発熱抵抗体が配列されて成
   るサーマルヘッドにおいて、 前記放熱部材は発熱抵抗体の形成領域に対応する部分に
   板厚方向に貫通する透孔を有することを特徴とするサー
   マルヘッド。
2. 【請求項２】 前記透孔は、放熱部材よりも熱伝導率が
   小さな合成樹脂材料で充填され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】 金属材料から成る放熱部材上に、セラミ
   ックから成る絶縁基板を固着するとともに、該絶縁基板
   上には蓄熱層を介して複数の発熱抵抗体が配列されて成
   るサーマルヘッドにおいて、 前記放熱部材は発熱抵抗体の形成領域に対応する部分に
   溝部を有することを特徴とするサーマルヘッド。
4. 【請求項４】 前記溝部は、放熱部材よりも熱伝導率が
   小さな合成樹脂材料で充填されることを特徴とする請求
   項３記載のサーマルヘッド。