JPS6140169A - 端面型サ−マルヘツド - 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】 産業上の利用分野 感熱記録方式は保守が容易であることから、ファクシミ
リをはじめ多くの端末用プリンターとして利用されてい
る。更に、近年感熱転写方式の開発がなされ、多色配置
あるいはフルカラー記録も可能となり、新しい記録機器
としての展開もなされている。本発明は、このよう々感
熱記録方式に用いるサーマルヘッドに関するものである
。

従来例の構成とその問題点 従来、サーマルヘッドを用いた感熱記録方式による記録
機器においては、例えばファクシミリの様に白黒の２値
記碌を行うものが主流であった。

しかし近年、多階調記録の行える装置や多色記録々らび
にフルカラー画像記録の行える機器への要望が頓に高ま
ってきている。

このよう々状勢のもとで、最近多階調記録及びフルカラ
ー画像記録も行える記録方式として、第１図に示すよう
な感熱転写記録方式が提案されている。この方式は第１
図に示すように、回転ドラム１に巻回された受像献２に
、例えば熱溶融性の顔料や熱昇華性染料等を塗布した転
写シート３を重ね、サーマルヘッド４で熱記録を行うこ
とにより、前記転写シート３上の顔料もしくは染料を受
像紙２上に転写して記録を行うものである。

このため、前述した転写シート３を、第２図に　。

示すようにイエローＹ、マゼンタｙ１シアンＣの各転写
層を塗シ別けたものと交換し、サーマルヘッド４で順次
熱記録を行い々がら、各色を同一受像紙２に転写させる
ことにより、いわゆる減色法によってカラー画像記録を
行うことができるものである。

前述した様な記録装置において熱記録を行うサーマルヘ
ッド４は、第３図に示すように発熱体基板５の主平面上
゛に発熱体−１６を形成した平面型のサーマルヘッドが
用いられていた。これは、一般的にサーマルヘッド４が
薄膜形成技術を用いて作られるため、平面型の方が作り
やすい上、価格を高くする要因が少ないことなどによる
と考えられる。

しかし、このような平面型サーマルヘッドを使用して装
置を構成したシ、カラー画像記録を行うには、以下に示
壬様な欠点を有していた。

すガわも一平面型サーマルヘッド４は第３図に示すよう
に発熱体列６形成面側に、発熱体列６の加熱を容易にす
るための各発熱体に接続された半導体素子７、あるいは
発熱体列６の共通電極部８に接続されたリード線９等を
機械的に保護するための半導体保護カバー１０、電極保
護カバー１１がそれぞれ設けられていた。従って、これ
らの保護カバーと転写シート３、受像紙２及び回転ドラ
ム１が接触しないようにする必要があり、このため発熱
体基板６が大型となシ、サーマルヘッドのコストが高゛
くなるばかシでなく装置を大型化させる原因と々っでい
た。

また、発熱体基板５は板状であるため、発熱体列６を形
成した発熱体形成面１２は、基板の反シやうねりの影響
を受けると共に、発熱体基板６を基台１３に接着する構
成のため、発熱体基板６の厚みむらや、接着剤厚みむら
等によって、発熱体列６近傍の平坦度が悪かった。この
ためカラー記録を行う場合に必要なサーマルヘッド４と
転写シート３及び受像紙２との良好なヘッドタッチ状態
が確保できず、結果として良好なカラー記録画像が得ら
れないという欠点を有していた。

ちなみにカラー画像は、多色多階調の組合せによる画像
であるため、このようなカラー画像の記録を行う・際、
サーマルヘッドに要求される最も重要なことは、各発熱
体１個々の発熱状態のバラッ゛キをなくし、記録濃度ム
ラをなくすことである。

このため前述したように発熱体列６近傍の平坦度が悪く
、転写シート３や受像紙２との接触状態にバラツキが生
じることは、即転写シート３上の顔料または染料の発色
濃度むらとなり、良好なカラー画像を記録することがで
きなくなるのである。

最近、これらの欠点を解決し、熱転写方式によるカラー
画像記録に適したサーマルヘッドとして第４図に示すよ
うな、円筒状の発熱体基板を用いて発熱体列を基板の頂
上部分に設けた構成のサーマルヘッドが提案されている
。（以下この様なサーマルヘッドを平面型サーマルヘッ
ドと区別するため端面型サーマルヘッドと呼び、以下本
文中の説明に用いる。゛） しかし力から、このような端面型サーマルヘッドにおい
ては、前述した様な平面型サーマルヘッドの問題をある
程度解決するものであるが、なお以下に示すよう々欠点
を有していた。

すなわち、円筒状の発熱体基板１４の頂上部に発熱体列
１５が形成されているため、発熱体列１５近傍しか転写
シート３、受像紙２及び回転ドラム１と接しないため、
装置を大幅に小型化できる反面、発熱体列１５近傍と転
写シート３との接触状態が点接触に近い状態となシ、良
好なヘッドタッチを安定して保つことが困難であった。

また、円筒状の基板面（曲面上）に高密度の発熱体１５
及び電極１６を精度よく形成することはむずかしいうえ
、電極１６が曲面に形成されているため、電極１６の取
シ出し及び接続が困難であった。

さらに平面型サーマルヘッドが板状の発熱体基板の主平
面に発熱体を形成しているため、発熱体から基台表面ま
での距離が板厚分しかなく、きわめて近いのに対して、
端面型サーマルヘッドは発熱体が円筒状であるため、発
熱体列１６から基台１７表面までの距離が長く、基台１
７までの熱抵抗が平面型サーマルヘッドに比べて非常に
大きくなり、結果として放熱不良による蓄熱現象が発生
し、カラー画像記録を行った場合、ゴーストや尾びきの
原因となっていた。

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、放熱特
性に優れた小型で使い勝手の良い端面型サーマルヘッド
を提供することを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発、明は、板状の基板端面
に発熱体列を形成すると共に、端面に続く２つの主平面
の各々に画信号電極及び共通電極をこの絶縁性弾性部材
を介して発熱体基板取付ける基台と、前記発熱体基板の
画信号電極形成面の少なくとも一部を基台に押圧する取
付部材とを設け、前記取付部材に５板状の発熱体基板の
共通電極面を放熱性を有する絶縁性の弾性部材を介して
基台に沿わせて密着固定したものである。この構成とす
ることにより、放熱性にすぐれた小型で使い勝手の良い
端面型サーマルヘッドを提供するものである。

実施例の説明 以下本発明の一実施例における端面型サーマルヘッド構
成について図面を用いて詳細に説明する。

第６図は本発明の一実施例における端面型サーマルヘッ
ド斜視図を示し、第６図は発熱体基板斜視図を示し、第
７図は断面図をそれぞれ示している。

第６図において、発熱体基板２０はセラミック等の板状
の基板２１上にガラスグレーズ層２２を設けたもので、
その端面２６には発熱体２６が図に示すように列状に形
成されている。また端面２６に続く主平面２３には画信
号電極２８を延在させて設けると共に、主平面２４には
共通電極２７を延在させて設けている。なおガラスグレ
ーズ層２２は発熱体２６を発熱させ熱記録を行う際の熱
効率を向上させるために設けている。しかしこのガラス
グレーズ層２２は、放熱の際には、熱抵抗が大きく、放
熱のさまたげとなるため、基台３１と接する共通電極面
２４には設けていない。

また、発熱体２６を形成した端面２６及び端面２６と画
信号電極２８及び共通電極２７を形成した２つの主平面
の交わる稜部２９．３０には若干の曲面を設けているが
、その面形状は略々平面である。従って端面２６及び２
つの主平面にそれぞれ画信号電極２８、共通電極２７を
形成する場合、従来の円筒状基板上にパターンを形成す
ることに比較して、簡単かつ精度の良いパターン形成が
行えるものである。

ち々みに、発熱体２６及び画信号電極２８の配線密度は
８本／鵡〜１６本／ｍであり、パターン形成の容易さが
ヘッド製作の歩止まシを向上させ、ひいてはコストを低
下させることにつ々がるのである。第６図及び第７図に
おいて基台３１は発熱体基板２０を放熱性を有する絶縁
性弾性部材３２を介して取付けるものであシ、アルミ等
の金属材料で作られている。

配線基板３９は、基台３１に取付けられており、同じく
基台３１に取付けられた発熱体基板２ｏの画信号電極２
８部との間に、発熱体２６駆動用の：ｔｃ３３を実装す
ると共に、共通電極２７をフィルム状の配線基板３４Ｊ
Ｃよって配＃Ｉ結合するものである。取付は部材３６は
、発熱体基板２０及び前記配線基板３９を基台３１に押
圧・挾持するものであシ、スペーサ３６．３７を介して
ビス３８で基台に固定される。また配線基板３９には、
第８図に示すように配線コネクタ４ｏが設けられている
。

第８図は、本発明の一実施例における端面型サーマルヘ
ッドを用いた感熱転写記録装置の一例を示すものである
。第８図において、端面型サーマルヘラ）’４１！、イ
エロー！、マゼンタｖ１シアンＣの熱溶融性または熱昇
華性の顔料あるいは染料から成る転写層４２が塗布され
た転写シート４３及び受像紙４４を介して回転ドラム４
６に圧接されている。

この状態で回転ドラム４６を矢印Ａ方向に回転させなが
ら、例えばイエローＹの転写層を介して発熱体２６を画
信号に従って発熱させると、受像紙４４上に転写シート
４ｉ上の顔料又は染料が転写され、イエローＹの画像を
形成する。

なお、カラー画像を形成する場合は、同一受像紙４４上
にイエローＹ１マゼンタＭ１シアンＣの各転写層４２を
順次転写せしめて、重ね合せによる減色法によってカラ
ー画像を形成する。

このとき、発熱体基板２０上の発熱体２６は画信号に従
って発熱・冷却のサイクルをくり返すことに力るが、特
に冷却の際の放熱がうまく行われガいと、発熱体部近傍
に蓄熱がおこり、本来画信号の印加されてい々い所でも
発熱と同じ状態となり、階調記録ができなく々ったシ、
画像上でゴーストや、尾びきといった現像を生じたり、
発熱体の寿命を大幅に低下させる１因となっていたので
ある。しかしながら、本発明による端面型サーマルヘッ
ドにおいては、記録に伴う発熱体の発熱後の冷却す力わ
ち放熱がきわめてスムーズにかつ効率よく行表われるた
め、このよう々欠点を解消できるものである。

すなわち、多色多階調を要求されるカラー画像記録にお
いては、発熱体基板からの放熱が最も重要な要因の一つ
であり、以下に本発明における端面型サーマルヘッドに
おける放熱構成及び放熱状態を説明する。

・　本発明においては発熱体基板２ｏを板状の基板で構
成すると共に発熱体２６を基板端面２６に形成したため
、面積の広い主平面で発熱体基板２゜と基台３１を取付
けることが可能となり、基台３１との接触放熱面積を大
きくとることができる。

また、発熱体基板２０の共通電極面２４には熱抵抗の高
いガラスグレーズ層２２を設け々い構成としているため
、発熱体近傍で発生した熱はセラミック等の基板２１を
介して直接基台３１に伝達され放熱される。

ち々みに共通電極２７は画信号電極のように高密度パタ
ーン電極である必要が々く、単々る面状電極で良いため
、ガラスグレーズ層も必要でないうえ例えば電極のメッ
キ層を厚くすることによりさらに放熱効率の向上を期待
できるものである。

さらに上述した発熱体基板２０の共通電極、面２７は取
付部材３゛６によって、放熱性を有する絶縁性弾性部材
３２を介して基台面に強固に密着固定されるためさらに
放熱時の熱抵抗を下げることができるのである。

前記放熱性を有する絶縁性弾性部材３２は、例えば、一
般のゴム、プラスチックの３〜６倍も熱を通しかつ、す
ぐれた絶縁性を有する厚み０．１〜０．６程度の放熱性
シリコンゴム（信越化学工業に、に社１１　：　Ｔ　Ｏ
−Ａタイプシリコンゴム）や、あるいは、電気絶縁性に
すぐれたポリオレフィン系エラストマーと、特殊なム１
２０３系フィラーで構成された熱伝導性ゴム（例えば三
菱電機に、に社製：ＴＦラバー）等で構成されている。

この放熱性を有する絶縁性弾性部材３２を介して発熱体
基板２ｏと基台３１を固定すると、基台３１と共通電極
面２４とは電気的には絶縁されるが熱的には、抵抗を極
めて少々くおさえることができるのである。すなわち、
基台３１及び発熱体基板２０の共通電極面２４に凹凸が
あっても絶縁性弾性部３２０弾性によって間隙なく密着
させることができる上、取付部材３６によって発熱体基
板２０と基台３１を抑圧挟持ししっかり固定しているた
めである。なお、第９図に放熱性を有する絶縁性弾性部
材３６の締付トルクと熱抵抗の関係をグラフで示すが、
図からもわかる様に取付部材３２を用いて、基台３１と
発熱体基板２ｏとをしっかシ固定することにより、放熱
時の熱抵抗を極めて少なくすることができるものでおる
。

以上述べたように本発明の実施例によれば、発熱体２６
を発熱させた後の放熱時における熱抵抗を極めて小さく
おさえることができ、記録に伴う蓄熱の少ないスムーズ
な放熱の行える、多色多階調記録に適した端面型サーマ
ルヘッドを提供できるものである。

また、発熱体基板２０を板状の基板で構成し、略々平面
な端面２５に発熱体を形成しているため、従来の円筒状
発熱体基板に比較して製作しやすい上、発熱体が円筒の
頂上部ではなく平面上にあるため転写シート等との接触
面積も大きく取ることができ、ヘッドタッチも極めて良
好にすることができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、板状の発熱体基板の端面
に発熱体列を形成すると共に、端面に続く２つの主平面
の各々に画信号電極及び共通電極を形成した発熱体基板
と、前記発熱体基板に臨んで設けた放熱性を有する絶縁
性弾性部材と、前記放熱性を有する絶縁性弾性部材を介
して前記発熱体基板を基台に押圧挾持する取付部材とを
設けた端面型サーマルヘッドを構成することにより、発
熱体基板と基台の接触放熱面積を大きくすると共に発熱
体と基台間の距離を短く、することができ、発熱体基板
と基台間の熱抵抗の小さい放熱性のすぐれた端面型サー
マルヘッドを提供できるものである。

さらに、前記取付部材により板状の発熱体基板のガラス
グレー沫゛層を設けていない共通電極を放熱性を有する
絶縁性弾性部材を介して基台面に強固に密着固定するた
め、放熱の効率を一部高めることができる。

また、発熱体基板を板状の基板で構成すると共に発熱体
及び画信号電極、共通電極を略々平面な端面及び主平面
上に形成しているため、発熱体基板の製作や電極の取出
し結線が容易であるばかりで々く、転写シートや感熱記
録紙と接する発熱体が平面上の基板端面に形成されてい
るため、良好なヘッドタッチを安定して得ることができ
る。

このように本発明によれば、多色多階調記録に適した良
好なヘッドタッチを得ることができ、ゴーストや尾びき
のない高画質の記録画像を得ることができる放熱性のす
ぐれた小型で使い勝手の良い端面型サーマルヘッドを提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーマルヘッドを用いた感熱転写記録装
置の構成図、第２図はカラー記録に用いる転写シートの
斜視図、第３図及び第４図はそれぞれ従来の平面型サー
マルヘッド及び端面型サーマルヘッドの斜視図、第５図
は本発明の一実施例による端面型サーマルヘッドの全体
の斜視図、第６図は本発明における発熱体基板の斜視図
、第７図は同断面図、第８図は本発明による端面型サー
マルヘッドを用いた感熱転写記録装置の斜視図、第９図
株同装置の取付部材締付トμりの熱抵抗の関係を示す図
である。 ２０・・・・・・発熱体基板、２１・・・・・・基板、
２２・・・・・・ガラスグレーズ層、２６・・・・・・
発熱体、２７・・・・・・共。 通電極、２８・・・・・・画信号電極、３１・・・・・
・基台、３２・・・・・・絶縁性弾性部材、３５・・・
・・・取付部材。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｌＩ
Ｉ！１図 ５８２図　　　　　。 ８３図 第４図 第９図 トルク　（にｊ−ｃｍｌ呻

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板状の基板端面に複数の発熱体を列状に形成すると共に
   、端面に続く２つの主平面の各々に画信号電極及び共通
   電極をそれぞれ形成した板状の発熱体基板と、この発熱
   体基板の共通電極形成面に臨んで設けた放熱性を有する
   絶縁性弾性部材と、この絶縁性弾性部材を介して発熱体
   基板を取付ける基台と、前記発熱体基板の画信号電極形
   成面の少なくとも一部を基台に押圧する取付部材とを設
   け、前記取付部材により前記板状の発熱体基板の共通電
   極面を放熱性を有する絶縁性弾性部材を介して、基台に
   沿わせて密着固定したことを特徴とする端面型サーマル
   ヘッド。