JPS6244464A - サ−マルヘツド用発熱体 - Google Patents
サ−マルヘツド用発熱体Info
- Publication number
- JPS6244464A JPS6244464A JP60184920A JP18492085A JPS6244464A JP S6244464 A JPS6244464 A JP S6244464A JP 60184920 A JP60184920 A JP 60184920A JP 18492085 A JP18492085 A JP 18492085A JP S6244464 A JPS6244464 A JP S6244464A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal head
- heat
- recording
- current
- heating element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
- B41J29/377—Cooling or ventilating arrangements
Landscapes
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は感熱記録装置に用いられるサーマルヘッド用発
熱体に関するものである。
熱体に関するものである。
（発明の背景）
感熱記録装置の記録部であるサーマルヘッドは、絶縁性
基板上に形成されたドツト状の発熱抵抗体と、その発熱
抵抗体に通電して発熱させるための一対の電極とから構
成される。従って、サーマルヘッドによる記録速度は発
熱抵抗体の昇温速度と降温速度に関連して定まる。ここ
で、発熱体の昇温および降温速度は例えば第５図に示す
ようになる。
基板上に形成されたドツト状の発熱抵抗体と、その発熱
抵抗体に通電して発熱させるための一対の電極とから構
成される。従って、サーマルヘッドによる記録速度は発
熱抵抗体の昇温速度と降温速度に関連して定まる。ここ
で、発熱体の昇温および降温速度は例えば第５図に示す
ようになる。
この種のサーマルヘッドでは１発熱効率を向上させるた
め発熱抵抗体の下部にガラス質のグレーズ蓄熱層を設け
るのが通例である。そのため、サーマルヘ−／１・にお
いては記録時にグレーズ蓄熱層に熱が蓄熱されるので、
第５図に示すように昇温速度に比べて降温速度が遅く、
発熱抵抗体に供給する電力を大きくして抵抗体の昇温速
度をどれ程向上させても記録速度は発熱抵抗体の降温速
度によって律速され、レーザビームプリンタやマルチイ
ンクジェットプリンタ等に比べて遅い。
め発熱抵抗体の下部にガラス質のグレーズ蓄熱層を設け
るのが通例である。そのため、サーマルヘ−／１・にお
いては記録時にグレーズ蓄熱層に熱が蓄熱されるので、
第５図に示すように昇温速度に比べて降温速度が遅く、
発熱抵抗体に供給する電力を大きくして抵抗体の昇温速
度をどれ程向上させても記録速度は発熱抵抗体の降温速
度によって律速され、レーザビームプリンタやマルチイ
ンクジェットプリンタ等に比べて遅い。
そこで、従来は発熱抵抗体の下部に設けられたグレーズ
層の熱的特性や厚みを改良して記録速度の向上を企図し
ているが、 ｔｌ温、降温の各速度は、サーマルヘッド
の大きさ、ドツト密度、材料、構成等が与えられると一
義的にその最適値が決まってしまい、近年要求されてい
る１ｍ５ｅｃ、／ ｌ ｉｎｅ以下の高速記録を満足す
ることができなかった。
層の熱的特性や厚みを改良して記録速度の向上を企図し
ているが、 ｔｌ温、降温の各速度は、サーマルヘッド
の大きさ、ドツト密度、材料、構成等が与えられると一
義的にその最適値が決まってしまい、近年要求されてい
る１ｍ５ｅｃ、／ ｌ ｉｎｅ以下の高速記録を満足す
ることができなかった。
（発明の目的）
本発明の目的は、このような従来の問題点を解決するた
め、従来のような発熱抵抗体による記録素子とは全く異
なった降温速度の早いサーマルヘッド用発熱体を提供す
ることにある。
め、従来のような発熱抵抗体による記録素子とは全く異
なった降温速度の早いサーマルヘッド用発熱体を提供す
ることにある。
（発明の概要）
本発明は、サーマルヘッド用発熱体を電子冷熱素子で構
成したことを特徴とし、電子冷熱素子に供給する電流の
大きさを変えて、または、電流の向きを変えて非記録時
に発熱体自身に吸熱性能を付与する。その結果、降温速
度が飛躍的に向上する。
成したことを特徴とし、電子冷熱素子に供給する電流の
大きさを変えて、または、電流の向きを変えて非記録時
に発熱体自身に吸熱性能を付与する。その結果、降温速
度が飛躍的に向上する。
（実施例）
第１図は本発明サーマルヘッド用発熱体として用いる電
子冷熱素子の一実施例を示し、電源ｌの正側に接続され
た金属製接合電極２にはｎ型半導体３が接合され、電源
１の負側に接続された金属製接合電極４にはｐ型半導体
５が接合されている。半導体３および半導体５の他方の
側には１枚の金属製接合電極６が接合されている。第１
図に示す構成の電子冷熱素子では、接合電極６が吸熱側
となり、接合電極２および４側が発熱側となるか、また
は電流の向きを逆転させるとその逆となる。
子冷熱素子の一実施例を示し、電源ｌの正側に接続され
た金属製接合電極２にはｎ型半導体３が接合され、電源
１の負側に接続された金属製接合電極４にはｐ型半導体
５が接合されている。半導体３および半導体５の他方の
側には１枚の金属製接合電極６が接合されている。第１
図に示す構成の電子冷熱素子では、接合電極６が吸熱側
となり、接合電極２および４側が発熱側となるか、また
は電流の向きを逆転させるとその逆となる。
今、第１図において吸熱が生ずる側の接合電極６の温度
をＴｃとし、発熱が生ずる側の接合電極２および接合電
極４の温度をＴｈとすると、吸熱側接合電極６の吸熱Ｉ
Ｑは次式で表わされる。
をＴｃとし、発熱が生ずる側の接合電極２および接合電
極４の温度をＴｈとすると、吸熱側接合電極６の吸熱Ｉ
Ｑは次式で表わされる。
但し、π：ペルティエ係数
■二重波
に：熱伝導率
ΔＴ：（Ｔｈ−Ｔｃ）で表わされる温度差Ｒ：電子冷熱
素子の抵抗 ここで、第１式の第１項は電流に比例した吸熱ｔ１１−
１第２項は両接合電極間の温度差のため、熱伝導による
熱の逆渣分、第３項は内部抵抗によるジュール発熱のう
ち、電極６側に流れ込む分をそれぞれ表わしている。従
って、吸熱側接合電極６では電流Ｉの大きさに依存して
吸熱および発熱両方の現象が起きることになる。すなわ
ち、吸熱量は電流■に比例し、発熱量は電流Ｉの２乗に
比例するので、電流Ｉの大きさを制御することにより、
吸熱側の接合電極６で吸熱および発熱の両現象を得るこ
とができる。
素子の抵抗 ここで、第１式の第１項は電流に比例した吸熱ｔ１１−
１第２項は両接合電極間の温度差のため、熱伝導による
熱の逆渣分、第３項は内部抵抗によるジュール発熱のう
ち、電極６側に流れ込む分をそれぞれ表わしている。従
って、吸熱側接合電極６では電流Ｉの大きさに依存して
吸熱および発熱両方の現象が起きることになる。すなわ
ち、吸熱量は電流■に比例し、発熱量は電流Ｉの２乗に
比例するので、電流Ｉの大きさを制御することにより、
吸熱側の接合電極６で吸熱および発熱の両現象を得るこ
とができる。
そこで、接合電極６がヘッドの表面に位置するように発
熱体を基板ヒに形成してサーマルヘッドを構成する。そ
して、記録時には、接合電極６の表面が感熱記録に必要
な温度となるように十分に大きな電流Ｉｒを電子冷熱素
子に流し、非記録時には、接合電極６の吸熱効果が最大
となる最適電流値Ｉｃを電子冷熱素子に流せばよい。
熱体を基板ヒに形成してサーマルヘッドを構成する。そ
して、記録時には、接合電極６の表面が感熱記録に必要
な温度となるように十分に大きな電流Ｉｒを電子冷熱素
子に流し、非記録時には、接合電極６の吸熱効果が最大
となる最適電流値Ｉｃを電子冷熱素子に流せばよい。
第２図を参照するに、グラフａは第１式の第１項の吸熱
特性を示し、グラフｂは第３項の発熱特性を示す、今、
第１式の第２項を無視すれば、第１式により規定される
接合電極６の発熱、吸熱特性は第２図のグラフＣのよう
になる。
特性を示し、グラフｂは第３項の発熱特性を示す、今、
第１式の第２項を無視すれば、第１式により規定される
接合電極６の発熱、吸熱特性は第２図のグラフＣのよう
になる。
ここで、第１式から最適電流値Ｉｃを求めるには、ｄＱ
／ｄＩ＝ｏの極値を求めればよいので、最適電流値Ｉｃ
はＩｃ＝π／Ｒとなる。一方、記録時に必要な発熱量を
Ｑｈと定めれば電流値Ｉｒをすぐに求めることができる
。
／ｄＩ＝ｏの極値を求めればよいので、最適電流値Ｉｃ
はＩｃ＝π／Ｒとなる。一方、記録時に必要な発熱量を
Ｑｈと定めれば電流値Ｉｒをすぐに求めることができる
。
従って、記録時には第２図の発熱電流Ｉｒを接合電極６
に通電し、非記録時には第１式から求めた最適電流値Ｉ
ｃ＝π／Ｒを接合電極６に通電することにより、熱応答
のよい発熱体が得られる。
に通電し、非記録時には第１式から求めた最適電流値Ｉ
ｃ＝π／Ｒを接合電極６に通電することにより、熱応答
のよい発熱体が得られる。
例えば第３図（ｂ）に示すような波形の駆動パルスを接
合電極６に供給すると、発熱体の表面温度は第３図（ａ
）に示すように制御される。この温度特性を従来の発熱
抵抗体の温度特性と比較して示したのが第４図である。
合電極６に供給すると、発熱体の表面温度は第３図（ａ
）に示すように制御される。この温度特性を従来の発熱
抵抗体の温度特性と比較して示したのが第４図である。
第４図に破線で示す従来の発熱抵抗体の降温速度に比べ
て、本実施例による発熱体の降温速度の方が速いことが
分かる。
て、本実施例による発熱体の降温速度の方が速いことが
分かる。
すなわち、本実施例では、従来のものとは異なリ、非記
録時にも最適電流値Ｉｃで通電することにより発熱体自
身に吸熱性能を出させるので降温速度が速い。このよう
な駆動パルスの生成手段は周知なのでここでは省略する
。
録時にも最適電流値Ｉｃで通電することにより発熱体自
身に吸熱性能を出させるので降温速度が速い。このよう
な駆動パルスの生成手段は周知なのでここでは省略する
。
また、電子冷熱素子は、通電する電流の向きを変えるこ
とにより、同一の接合′准極側に電流の向きに応じて吸
熱および発熱が起きる。そこで、第１図と同様な構成の
電子冷熱素子を用いて、記録時には接合電極６側が発熱
する向きに通電し、非記録時には接合電極６側が吸熱す
る向きに通電すれば、同様に熱応答性の早いサーマルヘ
ッドが得られる。このような電流制御には交流電源を用
いて、発熱と冷却のタイミング、すなわち記録速度に合
致した周波数の交流電源を用いればよい。
とにより、同一の接合′准極側に電流の向きに応じて吸
熱および発熱が起きる。そこで、第１図と同様な構成の
電子冷熱素子を用いて、記録時には接合電極６側が発熱
する向きに通電し、非記録時には接合電極６側が吸熱す
る向きに通電すれば、同様に熱応答性の早いサーマルヘ
ッドが得られる。このような電流制御には交流電源を用
いて、発熱と冷却のタイミング、すなわち記録速度に合
致した周波数の交流電源を用いればよい。
上述した接合電極としては、金やインジウムを用いるこ
とができ、また、ｎ型半導体としてはＢ１１Ｔｅ３とＢ
１１Ｓｅ３との混合物、あるいはＥｉ２Ｔｅ３のｐ型半
導体にｎ型不純物例えばリン、ヒ素、アンチモンを所定
量導入したもの、ｐ型半導体としてはＢ１１Ｔｅ３と５
ｂ３Ｔｅ３との混合物、あるいはＢｉｔＴｅｓを用いる
ことができる。更に、ＰｂＴｅからな成るｎ型、Ｐ型半
導体を用いてもよい。
とができ、また、ｎ型半導体としてはＢ１１Ｔｅ３とＢ
１１Ｓｅ３との混合物、あるいはＥｉ２Ｔｅ３のｐ型半
導体にｎ型不純物例えばリン、ヒ素、アンチモンを所定
量導入したもの、ｐ型半導体としてはＢ１１Ｔｅ３と５
ｂ３Ｔｅ３との混合物、あるいはＢｉｔＴｅｓを用いる
ことができる。更に、ＰｂＴｅからな成るｎ型、Ｐ型半
導体を用いてもよい。
（発明の効果）
本発明によれば、サーマルヘッドの発熱体を電子冷熱素
子で構成したので、非記録時に発熱体自身が有する吸熱
性能に依って発熱体を冷却することができ、従来の発熱
抵抗体の降温速度よりも優れた降温速度の発熱体を得る
ことができる。
子で構成したので、非記録時に発熱体自身が有する吸熱
性能に依って発熱体を冷却することができ、従来の発熱
抵抗体の降温速度よりも優れた降温速度の発熱体を得る
ことができる。
第１図は本発明サーマルヘッド用発熱体の一実施例を概
念的に示す図、第２図は発熱体における発熱量と吸熱量
の特性を示す図、第３図（ａ）は発熱体の温度特性を示
す線図、第３図（ｂ）は発熱体に供給する駆動パルスを
示す波形図、第４図は発熱体の温度特性を従来例と比較
して示す線図、第５図は従来のサーマルヘッドにおける
発熱抵抗体の昇温、降温速度を示す線図である。 １：電源 ２：接合電極 ３：ｎ型半導体 ４：接合電極 ５：ｐ型半導体 ６：接合電極 第１図 第２図 第３図 時開− 第４図 時間 第５図
念的に示す図、第２図は発熱体における発熱量と吸熱量
の特性を示す図、第３図（ａ）は発熱体の温度特性を示
す線図、第３図（ｂ）は発熱体に供給する駆動パルスを
示す波形図、第４図は発熱体の温度特性を従来例と比較
して示す線図、第５図は従来のサーマルヘッドにおける
発熱抵抗体の昇温、降温速度を示す線図である。 １：電源 ２：接合電極 ３：ｎ型半導体 ４：接合電極 ５：ｐ型半導体 ６：接合電極 第１図 第２図 第３図 時開− 第４図 時間 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）電子冷熱素子からなることを特徴とするサーマルヘ
ッド用発熱体。 ２）前記電子冷熱素子に一方方向に電流を流し、その電
流値を記録時は発熱効果が大きい値、非記録時には吸熱
効果が大きい値に変化させることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のサーマルヘッド用発熱体。 ３）前記電子冷熱素子に、記録時は発熱する方向の電流
を流し、非記録時には吸熱する方向の電流を流すことを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のサーマルヘッ
ド用発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60184920A JPS6244464A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | サ−マルヘツド用発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60184920A JPS6244464A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | サ−マルヘツド用発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6244464A true JPS6244464A (ja) | 1987-02-26 |
Family
ID=16161642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60184920A Pending JPS6244464A (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | サ−マルヘツド用発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6244464A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH028061A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-11 | Nec Corp | サーマルプリンタの印字ヘッド |
| US6833509B2 (en) | 1998-12-14 | 2004-12-21 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Module circuit board for semiconductor device having barriers to isolate I/O terminals from solder |
-
1985
- 1985-08-22 JP JP60184920A patent/JPS6244464A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH028061A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-11 | Nec Corp | サーマルプリンタの印字ヘッド |
| US6833509B2 (en) | 1998-12-14 | 2004-12-21 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Module circuit board for semiconductor device having barriers to isolate I/O terminals from solder |
| US7247800B2 (en) | 1998-12-14 | 2007-07-24 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Module circuit board for semiconductor device having barriers to isolate I/O terminals from solder |
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