JPH06171129A

JPH06171129A - サーマルヘッド

Info

Publication number: JPH06171129A
Application number: JP4349859A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Ogasawara; 務小笠原; Kenzo Ariyama; 賢三有山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1994-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】尾引きの発生を無くし、印字品質を向上さ
せ、更には、高速印字が可能なサーマルヘッドを提供す
ることを目的にしている。【構成】片面に発熱部を有するセラミックス基板と、
上記発熱部から生じた熱を放熱するために該セラミック
ス基板の他面に接着される放熱部とを備え、上記セラミ
ックス基板と放熱部を熱伝導率が２．５×１／１０００
ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上である熱伝導性接着剤に
て固定したことを特徴とするサーマルヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサーマルヘッドに関し、
詳しくは発熱体を発熱させることにより用紙に印字を行
うサーマルヘッド構造の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のサーマルヘッドの構成を図６に基
づいて説明する。セラミックス基板１０２の下面には紙
面と直交する方向に配列された微小発熱抵抗体から構成
される発熱部１０１と、該発熱部１０１に電流を供給す
る図示しない配線部と、レジン１０６で保護される駆動
用ＩＣ（素子）１０５とが搭載されている。上記セラミ
ックス基板１０２の配線部は、フレキシブル配線板１０
７と電気的に接続され、高さを調整するスペーサ１０８
の上に、外部と電気的な接続を行なうコネクタ１０９
と、熱伝導性の低い樹脂から成る両面接着剤１０４と、
アルミ放熱板１０３が配置されている。上記セラミック
ス基板１０２には、そのライン上の両端に図示しない位
置決めマークがあり、該マークはアルミ放熱板１０３と
位置決め接着されている。従って、アルミ放熱板１０３
の図示しない位置決め部に対して、常に発熱部１０１は
一定の位置関係が維持されている。上記フレキシブル配
線板１０７とスペーサ１０８は、保護プレート１１０の
ピン１１０ａとスナップフィット部１１０ｂとによって
アルミ放熱板１０３と位置決め固定されている。上記保
護プレート１１０は駆動用ＩＣ（素子）１０５や回線の
電気的、機械的保護をしている。上記のサーマルヘッド
の発熱部１０１としては、瞬時に熱しやすく、瞬時に冷
却し易い熱交換効率の良いものがサーマルヘッドに適す
る。冷却しにくい材料から成る発熱部を有したサーマル
ヘッドで印字を行なうと、印字が終了したにもかかわら
ず、尾を引く様な印字跡が発生する尾引きと言われる現
象が発生する不具合があった。上記サーマルヘッドはセ
ラミックス基板１０２とアルミ放熱板１０３を樹脂から
なる両面接着剤１０４で接着した構成を有している。そ
の為に、例えば、赤ベタ印字を行なうと発熱部１０１で
発熱された熱が瞬時にはアルミ放熱板１０３に吸収され
ない。従って、プラテンローラ１１１で矢印Ａ方向に用
紙１１２を搬送（排紙）する際、発熱部先端部１０１よ
りも先端側（図面左側）のセラミックス基板１０２部分
に多くの熱が蓄熱され易く、印字が終了したにもかかわ
らずセラミックス基板１０２は蓄熱しているために、冷
えるのにかなりの時間を要する。セラミックス基板１０
２先端部が冷却し切らない間に、プラテンローラ１１１
で用紙１１２を搬送するので、上記の尾引きが発生する
（図７参照）。特に赤、黒の、２色サーマルペーパを用
いて赤のベタを印字すると尾引きが顕著に発生していた
（図８の△ｔ２参照）。従って、従来のサーマルヘッド
にあっては、尾引き防止のために、印字速度を速くする
ことができず、又印字速度を多少低下させたとしても印
字した後の尾引きを完全に防止することが難しく、結果
として印字品質の悪化を招来していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のかかるサーマル
ヘッドは、尾引きが発生するために、印字速度が遅く、
又印字した後に尾引きにより印字品質を破壊するために
印字品質が低下すると言う問題があった。

【０００４】

【発明の目的】本発明はこれらの問題点を解消するため
に、尾引きの発生を無くし、印字品質を向上させ、更に
は高速印字が可能なサーマルヘッドを提供することを目
的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、片面に発熱部を有するセラミックス基板
と、上記発熱部から生じた熱を放熱するために該セラミ
ックス基板の他面に接着される放熱部とを備え、上記セ
ラミックス基板と放熱部を熱伝導率が２．５×１／１０
００ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上である熱伝導性接着
剤にて固定したこと、片面に発熱部を有するセラミック
ス基板と、上記発熱部から生じた熱を放熱するために該
セラミックス基板の他面に接着される放熱部と、上記セ
ラミックス基板と放熱部とを接着固定する接着部材とを
備えたサーマルヘッドにおいて、該接着部材内に熱伝導
性部材を少なくとも１箇所配置したこと、前記熱伝導性
部材が熱伝導率が２．５×１／１０００ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・℃以上である熱伝導性グリスであること、前記
熱伝導性部材が熱伝導率が２．５×１／１０００ｃａｌ
／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上である熱伝導性接着剤であるこ
と、片面に発熱部を有するセラミックス基板と、上記発
熱部から生じた熱を放熱するために該セラミックス基板
の他面に接着される放熱部と、上記セラミックス基板と
放熱部とを接着固定する接着部材とを備えたサーマルヘ
ッドにおいて、前記放熱部のセラミックス基板側面に少
なくとも１箇所以上に凹部を形成したこと、片面に発熱
部を有するセラミックス基板と、上記発熱部から生じた
熱を放熱するために該セラミックス基板の他面に接着さ
れる放熱部と、上記セラミックス基板と放熱部とを接着
固定する接着部材とを備えたサーマルヘッドにおいて、
該セラミックス基板の先端部と放熱部先端部との間に熱
伝導性部材を介在させたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】上記のように構成されたサーマルヘッドは、下
面に発熱部を有するセラミックス基板の上面と、放熱部
との間に熱伝導性接着剤、熱伝導性部材を介在させ、必
要に応じて放熱部下面に凹部を設けるよう構成したの
で、発熱部からの発熱により用紙やプラテンローラに伝
導した熱は、セラミックス基板２に伝導され瞬時にセラ
ミックス基板から放熱部へと伝導されることとなるの
で、尾引きの発生が皆無となり、印字品質が向上し、更
に高速印字が可能なサーマルヘッドを提供できるように
なる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の実施例を示すサーマルヘッ
ドの側断面図、図２は図１のサーマルヘッドによる、赤
ベタ印字の尾引き状態の説明図である。本実施例は、セ
ラミックス基板２と放熱板３との間を熱伝導性接着剤４
ａにて接合した構成が特徴的である。即ち、図１と図２
において、平板状のセラミックス基板２の下面には紙面
と直交する方向に配列された微小発熱抵抗体から構成さ
れる発熱部１と、該発熱部１に電流を供給する図示しな
い配線部と、レジン６で被覆され保護される駆動用ＩＣ
（素子）５とが搭載されている。上記セラミックス基板
２の配線部は、フレキシブル配線板７と電気的に接続さ
れ、高さを調整するスペーサ８の上に、外部と電気的な
接続を行なうコネクタ９と、熱伝導性接着剤４ａと、ア
ルミ放熱板３の後端部が配置されている。上記セラミッ
クス基板２には、そのライン上の両端に図示しない位置
決めマークがあり、該マークはアルミ放熱板３と位置決
め接着されている。従って、アルミ放熱板３の図示しな
い位置決め部に対して、常に発熱部１は一定の位置関係
が維持されている。上記フレキシブル配線板７とスペー
サ８は、保護プレート１０のピン１０ａとスナップフィ
ット部１０ｂとによってアルミ放熱板３と位置決め固定
されている。上記保護プレート１０は駆動用ＩＣ（素
子）５や回線を電気的、機械的に保護する。上記セラミ
ックス基板２とアルミ板の放熱部３の間には、熱伝導性
を有する熱伝導性接着剤４ａを介在させている。上記熱
伝導性接着剤４ａの材質は、Ｓｉ接着剤であり熱伝導率
は２．５×１／１０００ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃相当
以上のものが使用されている。

【０００８】図２に示すように上記サーマルヘッドを用
いて２色サーマル用紙１２ａに赤ベタの印字を行なう
と、ライン上の発熱部１は瞬時にして温度が上昇し、黒
発色層を越えて赤が印字される。その後に、２色サーマ
ル用紙１２ａはプラテンローラ１１により、矢印Ａで示
す２色サーマル用紙１２ａの搬送方向に搬送される。発
熱部１や発熱によって２色サーマル用紙１２ａやプラテ
ンローラ１１に伝導した熱は、セラミックス基板２の先
端部２ａに伝導され瞬時にセラミックス基板２からＳｉ
接着剤である熱伝導性接着剤４ａを経てアルミ板の放熱
部３へと伝導される。従って、図８における△ｔ2 の状
態とならずに、△ｔ1 の状態となり、尾引き部の発生は
皆無となる（図２参照）。

【０００９】図３は本発明の他の実施例を示すサーマル
ヘッドの側断面図であり、熱伝導率が良好でない樹脂か
ら成る両面接着部材４を、セラミックス基板２とアルミ
板の放熱部３との間に一部を残して充填すると共に、発
熱部１の位置に対応する基板２と放熱部３との間に熱伝
導性部材４ｂを介在している。上記熱伝導性部材４ｂと
しては、熱伝導率が２．５×１／１０００ｃａｌ／ｃｍ
・ｓｅｃ・℃以上であるＳｉの熱伝導性グリスや熱伝導
率が２．５×１／１０００ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以
上であるＳｉの熱伝導性接着剤を用いる。放熱部３の下
面の少なくとも１箇所以上には、該熱伝導性接着剤４ａ
の前後を仕切る様に凹部３ａが設けられ、上記接着部材
４や熱伝導性部材４ｂの逃げ部となっている。上記凹部
３ａに適宜、図示しないスペーサ部材を挿入して、上記
放熱部３の下面とセラミックス基板２との隙間を一様に
保持し、部分的に生じる放熱性能のバラツキを防止して
もよい。その他の構成の説明は、上記実施例の説明と同
様であるから省略する。

【００１０】上記のようなサーマルヘッドを用いて２色
サーマル用紙１２ａ上に赤ベタの印字を行なうと、ライ
ン上の発熱部１は瞬時にして温度が上昇し、黒発色層を
越えて赤が印字される。その後に２色サーマル用紙１２
ａはプラテンローラ１１により矢印Ａ方向に搬送され
る。発熱部１の発熱によって２色サーマル用紙１２ａや
プラテンローラ１１に伝導した熱は、セラミックス基板
２の先端２ａに伝導され瞬時にセラミックス基板２から
上記熱伝導性部材４ｂを介して放熱部３へと伝導され
る。従って、図８における△ｔ2 の状態とならずに、△
ｔ1 の状態となり、尾引き部の発生は皆無となる。

【００１１】図４は本発明の他の実施例のサーマルヘッ
ドの側断面図、図５は図４のサーマルヘッドによる赤ベ
タ尾引き状態の説明図であり、セラミックス基板２の先
端部２ａと、熱伝導性の良好でない両面接着剤層４の先
端部と、放熱部３とにかけて熱伝導性部材４ｂが介在さ
れている構成が特徴的である。上記熱伝導性部材４ｂは
熱伝導性グリス又は熱伝導性接着剤であり、一般にはＳ
ｉがベースで、その特性の熱伝導率は２．５×１／１０
００ｃａｌ・ｓｅｃ・℃相当である。なお、図示の様に
両面接着剤層４の先端部を少しく引っ込めて基板２と放
熱部３との間に空所を形成し、該空所内に上記熱伝導性
部材４ｂを入り込ませて充填するようにすれば、発熱部
１に近い位置に熱伝導性部材４ｂが位置することとな
り、放熱効果をより高めることができる。更に、上記熱
伝導性部材４ｂは、各サーマルヘッドの蓄熱制御状況や
構造（分割抵抗の配置）で尾引きの量がばらつくので、
各サーマルヘッド毎に最も適した任意の位置に設けられ
る。その他の構成の説明は、上記実施例の説明と同様で
あるから省略する。

【００１２】上記のようなサーマルヘッドで２色サーマ
ル用紙１２ａを用いて赤ベタの印字を行なうと、ライン
上の発熱部１は瞬時にして温度が上昇し、赤が印字され
る。その後に２色サーマル用紙１２ａはプラテンローラ
１１により矢印Ａ方向に搬送されて排紙される。発熱部
１や発熱によって２色サーマル用紙１２ａやプラテンロ
ーラ１１に伝導した熱は、セラミックス基板２の発熱部
先端１ａに伝導され瞬時にセラミックス基板２から上記
熱伝導性部材４ｂとアルミ板の放熱部３へと伝導され
る。従って、図８における△ｔ2 の状態とならずに、△
ｔ1 の状態となり、尾引き部の発生は皆無である（図５
参照）。なお、参考までに２色サーマル用紙とは、基材
上に赤色の発色層と、黒色の発色層を順次積層するとと
もに、黒色発色層の方をより低い温度で発色するように
構成したものであり、発熱部１から赤色層の発色温度以
上で加熱されると、赤色に発色するものである。

【００１３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。下
面に発熱部を有するセラミックス基板の上面と、放熱部
との間に熱伝導性接着剤、熱伝導性部材を介在させ、必
要に応じて放熱部下面に凹部を設けるよう構成したの
で、発熱部からの発熱により用紙やプラテンローラに伝
導した熱は、セラミックス基板２に伝導され瞬時にセラ
ミックス基板から放熱部へと伝導されることとなるの
で、尾引きの発生が皆無となり、印字品質が向上し、更
に高速印字が可能なサーマルヘッドを提供できるように
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すサーマルヘッドの側断面
図である。

【図２】図１のサーマルヘッドによる、赤ベタ印字の尾
引き状態の説明図である。

【図３】本発明の他の実施例を示すサーマルヘッドの側
断面図である。

【図４】本発明の他の実施例を示すサーマルヘッドの側
断面図である。

【図５】図４のサーマルヘッドによる、赤ベタ印字の尾
引き状態の説明図である。

【図６】従来技術のサーマルヘッドの側断面図である。

【図７】図６のサーマルヘッドによる、赤ベタ印字の尾
引き状態の説明図である。

【図８】従来技術のサーマルヘッドに、２色サーマルペ
ーパを用いた場合の、赤ベタ印字の尾引き状態の説明図
である。

【符号の説明】

１・・・発熱部、１ａ・・・発熱部先端部、２・・・セ
ラミックス基板、３・・・放熱部、３ａ・・・凹部、４
・・・接着部材、４ａ・・・熱伝導性接着剤、４ｂ・・
・熱伝導性部材、５・・・駆動用ＩＣ（素子）、６・・
・レジン、７・・・フレキシブル配線板、８・・・スペ
ーサ、９・・・コネクタ、１０・・・保護プレート、１
１・・・プラテンローラ、１２・・・用紙、１２ａ・・
・２色サーマル用紙、１０１・・・発熱部、１０１ａ・
・・発熱部先端部、１０２・・・セラミックス基板、１
０３・・・アルミ放熱板、１０４・・・両面接着剤、１
０５・・・駆動用ＩＣ（素子）、１０６・・・レジン、
１０７・・・フレキシブル配線板、１０８・・・スペー
サ、１０９・・・コネクタ、１１０・・・保護プレー
ト、１１１・・・プラテンローラ、１１２・・・用紙。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】片面に発熱部を有するセラミックス基板
と、上記発熱部から生じた熱を放熱するために該セラミ
ックス基板の他面に接着される放熱部とを備え、上記セ
ラミックス基板と放熱部を熱伝導率が２．５×１／１０
００ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上である熱伝導性接着
剤にて固定したことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】片面に発熱部を有するセラミックス基板
と、上記発熱部から生じた熱を放熱するために該セラミ
ックス基板の他面に接着される放熱部と、上記セラミッ
クス基板と放熱部とを接着固定する接着部材とを備えた
サーマルヘッドにおいて、該接着部材内に熱伝導性部材
を少なくとも１箇所配置したことを特徴とするサーマル
ヘッド。
【請求項３】前記熱伝導性部材が熱伝導率が２．５×
１／１０００ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上である熱伝
導性グリスであることを特徴とする請求項２記載のサー
マルヘッド。
【請求項４】前記熱伝導性部材が熱伝導率が２．５×
１／１０００ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上である熱伝
導性接着剤であることを特徴とする請求項２記載のサー
マルヘッド。
【請求項５】片面に発熱部を有するセラミックス基板
と、上記発熱部から生じた熱を放熱するために該セラミ
ックス基板の他面に接着される放熱部と、上記セラミッ
クス基板と放熱部とを接着固定する接着部材とを備えた
サーマルヘッドにおいて、前記放熱部のセラミックス基
板側面に少なくとも１箇所以上に凹部を形成したことを
特徴とするサーマルヘッド。
【請求項６】片面に発熱部を有するセラミックス基板
と、上記発熱部から生じた熱を放熱するために該セラミ
ックス基板の他面に接着される放熱部と、上記セラミッ
クス基板と放熱部とを接着固定する接着部材とを備えた
サーマルヘッドにおいて、該セラミックス基板の先端部
と放熱部先端部との間に熱伝導性部材を介在させたこと
を特徴とするサーマルヘッド。