KR100243242B1 - 열인자판 및 그 특성조정방법 - Google Patents

Abstract

절연성재료로 된 헤드기판(11)과, 그 헤드기판(11)의 한쪽 가장자리를 따라 배치된 발열체(12)와, 그 발열체(12)를 구동시키기 위한 구동IC(13)와, 그 발열체(12)의 온도감시를 행하기 위해 상기한 헤드기판(11)에 설치된 온도센서(18)와, 헤드기판(11)과 고착되는 방열부재(20)를 구비하고 있는 열인자판에 있어서, 그 방열부재(20)는 헤드기판(11)을 고착시키기 위한 제1면과 온도센서(18)의 배치위치에 대응하는 제2면을 갖고 있고, 그 제2면은 헤드기판(11)에 대향해서, 또한 그로부터 이간되므로서 전열성능 조정영역(22)을 규정하고 있고, 헤드기판(11)과 방열부재(20)는 소망의 전열성능을 갖는 접착부재(21)에 의해 상호 고착되어 있다.

Description

열인자판 및 그 특성조정방법

종래의 일반적인 열인자판(10)의 구성을 도 8 내지 도 11에 나타낸다.

부호 11은 헤드기판을 나타내고 있다.

알루미나세라믹 등의 절연성재료로 된 상기한 기판의 상면에는 발열체(12)와 이 발열체(12)를 구동시키기 위한 복수의 구동IC(13)가 탑재되어 있다.

두꺼운 막형의 열인자판의 경우, 그 발열체(12)는 두꺼운 막 인쇄법에 의해 기판의 한쪽 가장자리에 따라 미세폭 띠형상으로 형성된다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 발열체(12)의 아래로 숨어드는 빗살(14a)을 구비한 공통전극(14)과 빗살형상의 개별전극(15)이 배치되어 있다.

각 개별전극(15)은 헤드기판의 다른 쪽의 측면 가장자리 방향으로 뻗어 있고, 구동IC(13)의 출력패드(pad)에 대해 각각 와이어본딩(wire bonding)에 의해 결선된다.

각 구동IC(13)에는 또 전원계 및 신호계 단자패드가 형성되어 있고, 이들은 기판상에 형성한 소정의 배선패턴에 대해 와이어본딩에 의해 결선된다.

선택한 개별전극(15)이 대응되는 구동IC(13)에 의해 ON되면, 띠형상 발열체(12)중, 공통전극(14)에 있어서의 그 개별전극을 끼우는 한쌍의 빗살(14a)간의 영역(도 11에 사선으로 표시)에 전류가 흐르고, 이 영역이 발열한다.

즉, 공통전극(14)의 빗살(14a)에 의해 구획되는 영역의 각각이 발열도트(dot)(17)를 형성한다.

공통전극(14)의 각 빗살(14a)은 극히 미세폭으로 형성되고, 예를들면 200dpi의 인자밀도를 달성하는 경우, 상호에 대해서 125㎛만큼 이간해서 형성된다.

개별전극(15)도 이와 같은 모양이다.

상기한 공통전극 및 개별전극을 포함하는 절연기판상의 미세한 배선패턴은 전기한 기판에 형성한 금 등으로 된 도체피막을 미세페턴에칭(etching)을 실시하므로서 형성된다.

상술한 바와 같이, 200dpi의 인자밀도를 달성하면서, 예를들면 A4크기의 기록지에 인자를 행하는 것이 가능한 열인자판을 구성하는 경우, 상기한 헤드기판상에는 1,728개의 발열도트(17)가 일열로 배열된다.

그리고, 예를들면 64비트의 출력패드를 갖는 구동IC(13)를 사용하는 경우, 27개의 구동IC(13)가 헤드기판상에 탑재되게 된다.

또, 헤드기판(11)에는 발열체(12)의 온도상태를 감시하기 위한 온도센서인 더미스터(thermistor)(18)가 배치된다.

배선패턴의 배치의 편의를 고려해서 더미스터(18)는, 통상, 헤드기판(11)의 길이방향 중앙부에 있어서 인접하는 구동IC(13)간에 위치하도록 설치된다.

다시 또, 상기한 구동 IC(13) 및 와이어본딩부는 에폭시수지 등으로 된 보호피복(19)에 의해 피복된다.

방열부재(20)는 알루미늄등의 방열성이 우수한 재료에 의해 형성된다.

상기한 헤드기판(11)은, 예를들면 아크릴계의 수지성접착제(21)등을 사용해 서 방열부재(20)에 접착된다.

헤드기판(11)은 취약한 절연성기판으로 구성되어 있다.

그러나, 기판(11)을 기계강도가 큰 방열부재(20)에 탑재시키므로서 열인자판 전체로서의 강도를 유지할 수 있다.

다시 또, 이와 같은 구성에 의해 헤드 구동시에 발열체(12)로부터 발생하는 열을 방열부재로 도피시켜서 인자품질을 높이는 것도 가능하다.

상기한 열인자판에 의한 인자는 1라인마다 행해진다.

이때, 구동IC(13)의 시프트레지스터에 직렬입력된 1,728비트의 인자데이터에 기초하여 선택된 비트에 대응하는 출력패드가 소정시간 ON 구동되게 된다.

고속인자를 행하기 위해서는 인자주기(하나의 인자구동 개시시점으로부터 다음의 인자구동개시 시점까지의 간격)를 단축시킴과 동시에, 발열체(12)의 온도를 감시해서 그 발열체에 대한 구동에너지를 제어하므로서, 소위 꼬리가 끌리는 현상이나 흐려지는 현상이 생기지 않게 할 필요가 있다.

구체적으로는 발열체(12)가 발하는 열을 더미스터(18)에 의해 감시하면서 1인자 주기내에서의 발열구동시간(인자펄스폭)을 가감한다.

예를들면, 소위 전면흑색인자를 계속하는 경우에는 상기한 인자펄스를 적절히 단축시켜서 발열체가 발하는 열의 총량이 지나치게 크게 되지 않도록 하지 않으면 안된다.

이것에 의해, 전면 흑색인자영역의 종료단말에서의 꼬리가 끌리는 현상이 회피된다.

역으로, 열인자판의 기동당초에는 그 인자판이 상온상태로부터 개시될 필요가 있으므로 인자펄스폭을 크게 하여 큰 구동에너지가 발열체에 공급되도록 조정한다.

그런데, 종래의 열인자판에 있어서는 도 9에 나타내는 바와 같이 방열부재(20)는 더미스터(18)가 배치되어 있는 부위의 하측에도 뻗어 있다.

이와 같은 겨웅, 발열체(12)가 발하는 열은, 첫째는 헤드기판(11)중을 전달해서 더미스터(18)에 이르고, 둘째로는 방열부재(20)를 전달해서 더미스터(18)에 이른다.

헤드기판(11)의 전열특성과 방열부재(20)의 전열특성과는 다른 것이며, 또 더미스터(18)까지의 전열거리도 다르다.

따라서, 더미스터(18)가 검출하는 열은 전열특성이나 전열거리가 다른 복수의 경로를 거쳐서 전달되는 열을 복합한 것이다.

일반적으로, 비교적 얇은 형상의 알루미나세라믹판으로 된 헤드기판(11)을 거쳐서 전달되는 열의 변화는 비교적 응답성이 양호한 것이다.

그에 대해 일정이상의 두께를 갖는 알루미늄판으로 형성되는 방열부재(20)를 거쳐서 전달되는 열의 변화는 상대적으로 응답성이 낮다.

따라서, 다른 경로를 경유한 후에 더미스터(18)에 의해 검출되는 열의 시간-온도특성은 발열체의 온도변화를 반드시는 반영하지 않는 것이 된다.

따라서, 이와 같은 검출결과에 기초한 인자펄스 제어에서는 발열체에 대한 최적의 인자에너지 제어가 행해지지 않은 일도 있을 수 있다.

상기한 문제를 해결하는 수단으로서는 접착제(21)를 별도의 전열성능이 낮은 접착제로 변경하고 방열부재에 전하는 열을 적게 하므로서 방열부재로부터 전하는 열의 간섭을 감소시키는 것을 고려할 수 있다.

그러나, 이것은 다음과 같은 별개의 문제를 발생시킨다.

예를들면, 고속인자에 있어서 인자펄스폭 제어를 적절히 행하기 위해서는 발열체(12)가 발하는 것을 보다 효율적으로 방열부재(20)로 도피시켜 줄 필요가 있다.

즉, 방열부재(20)에의 방열이 불충분하면, 예를들면 복수라인을 연속적으로 인자하는 경우에 발열체(12)의 온도상승이 급격히 과대해지는 상태로 된다.

이 대응책으로서, 인자펄스폭을 짧게 하는 것도 가능하지만, 그 경우에는 이 제어를 행하는 제어장치(CPU)에 과대한 부담이 걸리게 된다.

극히, 고속처리가 가능한 제어장치(CPU)를 채용하면 상기한 사태에 대처가능하겠지만, 그 때문에 비용의 상승이 지나치게 커서 쉽게 채용할 수는 없다.

접착제(211)를 변경하므로서 상기와 같은 문제가 생기고, 더구나 그 변경에 의해 얻어지는 온도센서의 온도검출 응답성의 가변범위는 근소하다.

다시 또, 별도의 수단으로서 온도센서에 의한 검출 온도 변화를 발열체의 온도변화를 보다 적절히 반영하는 것으로 하기 위해서는 더미스터를 발열체의 바로 가까이에 배치하는 것을 고려할 수 있다.

그러나, 이러한 대처방법은 열인자판의 제조업자측에 있어서 헤드기판의 기본사양을 변경하는 것이 되기 때문에 비용적으로 불리하게 된다.

본 발명은 감열기록방식 또는 열전사기록방식에 의해서 기록지에 인자를 행하는 열인자판(thermal print head) 및 그 특성조정방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 열인자판의 1실시형태를 나타내는 사시도.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도.

도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도에 상당하는 도면.

도 5는 전연성능 조정부재가 온도센서의 배치위치에 대응하는 부분에만 설치되어 있는 상태를 나타내는 개략도.

도 6은 발열부의 상세를 나타내는 확대평면도.

도 7은 작용을 설명하기 위한 그래프.

도 8은 종래예에 관한 열인자판의 사시도.

도 9는 도 8의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 단면도.

도 10은 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선에 따른 단면도.

도 11은 발열부의 상세를 나타내는 확대평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11:헤드기판12:발열체

13:구동 IC18:온도센서

20:방열부재21:접착부재

22:전열성능23:오목한 부

24:전열선은 조정부재

본원 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 최소한의 변경에 의해 넓은 범위에 있어서의 발열체의 온도변화의 검출응답성의 변경 및 방열부재의 방열특성의 변경이 가능한 열인자판 및 그 특성조정방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본원 발명에서는 다음의 기술적 수단을 채용했다.

본 발명의 제1의 형태에 의해 제공되는 열인자판은 절연성재료로 된 헤드기판과, 그 기판의 한쪽 가장자리에 따라 배치된 발열체와, 그 발열체를 구동시키기 위한 구동IC와, 발열체의 온도감시를 행하기 위해 헤드기판에 설치된 온도센서와, 헤드기판과 고착되는 방열부재를 구비하고 있고, 방열부재는 헤드기판을 고착시키기 위한 제1면과 온도센서의 배치위치에 대응하는 제2면을 갖고 있고, 그 제2면은 헤드기판에 대향해서 또한 그로부터 이간되므로서 전열성능 조정영역을 규정하고 있고, 헤드기판과 방열부재는 소망의 전열성능을 갖는 접착부재에 의해 고착되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 전열성능 조정영역에는 전열성능 조정부재가 배치되어 있어도 된다. 이때, 전열성능 조정부재는 전열성능 조정영역전체에 걸쳐서 설치되어 있어도 되고 온도센서의 헤드기판에 있어서의 배치위치에 대응하는 영역에만 설치해도 된다.

전열성능 조정영역은 방열부재에 형성된 오목부에 의해 형성하는 것이 가능하다.

방열부재는 통상 알루미늄의 압출성형에 의해 형성되므로 상기한 오목부를 형성하기 위해서는 압출용 형틀에 비교적 간단한 변경을 가하는 것으로 족하다.

발열체에서 발생하는 열은 헤드기판내를 거치는 경로와 방열부재를 거치는 경로에 의해 온도센서에 전달되지만, 본 발명에 있어서는 방열부재를 거치는 경로로부터 온도센서에 이르는 열의 전달이 전열성능 조정영역에 의해 조정된다.

예를들면, 전열성능 조정영역에 전열성능 조정부재를 구비하지 않은, 즉, 단순히 공기만이 개재하는 경우에는, 공기는 단열재로서 기능하므로 온도센서에는 실질적으로 헤드기판을 거치는 열만이 전달된다.

얇은 판형상의 알루미나세라믹등으로 구성되는 헤드기판의 전열성능은 양호하므로 상술한 바와 같이 전열성능 조정영역을 공기단열하므로서, 온도센서는 발열체의 온도변화를 보다 정확히 검출하는 것이 가능해진다.

역으로, 온도센서에 의한 발열체의 온도변화의 검출응답성을 둔화시킬 필요성이 있는 경우에는 전열성능 조정영역의 전열성능을 높인다.

그렇게 하면, 헤드기판을 거치는 경로와 방열부재를 거치는 경로로부터 상호 시간적인 어긋남을 갖고 발열체의 온도변화상황이 온도센서에 전달되어, 그 결과, 온도센서에 의한 온도변화의 검출응답성이 둔화하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 열인자판에 의하면, 헤드기판상에 설치되는 온도센서의 배치를 변경한다고 하는 헤드기판의 기본사양의 변경을 행하지 않아도 전열성능 조정영역의 전열성능을 조정하므로서, 온도센서에 의한 발열체의 온도변화의 검출응답성을 폭넓은 범위에서 용이하게 변경하는 것이 가능해진다.

상기한 전열성능 조절영역의 전열성능을 높이기 위해서는, 예를들면 실리콘 수지 등의 전열성능 조정부재를 사용한다.

이때, 전열성능 조정부재는 상기한 전열성능 조정영역전체에 걸쳐서 설치해도 되고, 온도센서의 헤드기판에 있어서의 배치위치에 대응하는 영역에만 설치해도 된다.

이와 같이, 전열성능 조정영역에 필요한 전열성능 조정부재를 각종형태로 배치하므로서 온도센서에 의한 발열체의 온도변화의 검출응답성을 용이하게 조정할 수 가 있다.

다시 또, 본 발명에 있어서는 헤드기판과 방열부재와의 사이의 접착에 선태된 전열성능을 갖는 접착부재가 사용된다.

전열성능이 낮은 접착부재를 선택하는 경우에는 방열부재에 의한 방열성능이 실질적으로 낮추어진다.

또, 전열성능이 높은 접착부재를 선택하는 경우에는 방열부재에 의한 방열성능이 실질적으로 높아진다.

일반적으로, 고속인자에 있어서의 인자펄스폭의 제어를 여기에 사용하는 CPU에 그다지 부담을 주지 않고 행하는 경우, 방열부재에 의한 방열성능을 높일 필요가 있다.

이 경우에는 전열성능이 높은 접착부재를 채용하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 열인자판에 의하면 방열부재의 형상이나 크기를 변경하는 일이 없이 그 방열성능을 용이하게 조정할 수가 있다.

바람직한 실시형태에 있어서는 또 헤드기판과 방열부재를 접착하는 접착부재는 아크릴계 또는 에폭시계의 수지접착제에 보다 전열성능이 높은 재료로 된 분말 입자체를 혼합한 것이다.

종래의 이런 종류의 열인자판에 있어서 헤드기판과 방열부재의 접착에 일반적으로 사용되고 있던 접착부재는 아크릴계 또는 에폭시계의 접착제 내지 점착제이다.

이와 비교해서 실시형태의 접착부재는 단순한 아크릴계 또는 에폭시계의 접착제 내지 점착제보다도 전열성능이 높게 되어, 그 결과로서 방열부재의 방열성능이 높아진다.

전열성능이 높은 재료로서는, 예를들면 실리콘의 분말, 알루미나세라믹의 분말, 혹은 동 등의 금속분말이 선택된다.

바람직한 실시형태에 있어서, 또 상기한 접착부재는 실리콘수지계 점착제이다.

실리콘수지계 접착제는 상기한 아크릴계 또는 에폭시계의 접착제에 실리콘분말 등을 혼합해서 된 접착제보다도 보다 전열성능을 높일 수가 있다.

따라서, 이 경우의 열인자판은 보다 고속인자를 위한 인자펄스폭 제어에 적합한 것이 된다.

본 발명의 제2의 형태에 의하면, 열인자판의 특성조정방법에 제공된다.

이 방법은 절연성재료로 된 헤드기판과, 그 기판의 한쪽 가장자리에 따라 배치된 발열체와, 그 발열체를 구동시키기 위한 구동IC와, 그 발열체의 온도감시를 행하기 위해 상기한 헤드기판에 설치된 온도센서와, 헤드기판과 고착되는 방열부재를 구비한 열인자판의 특성조정방법으로서, 소망의 전열성능을 갖는 접착부재에 의해 헤드기판과 방열부재를 고착시켜서 방열부재의 방열성을 조정하는 단계와, 헤드 기판상의 온도센서의 배치위치와 대응해서 방열부재에 전열성능 조정영역을 설치하므로서 온도센서에 의한 온도검출 응답성능을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 방법에 의하면 헤드기판의 기본사양과, 방열부재의 형상사양을 일정하게 한채로 전열성능 조정영역에 대해서 전열성능 조정부재를 배치할것인가 아닌가, 또, 배치하는 경우에는 어떠한 전열성능 조정부재를 사용할 것인가를 선택하는 것만으로 온도센서의 온도변화 검출응답성을 각종으로 변경할 수가 있다.

이에 추가해서, 헤드기판과 방열부재를 접착시켜서 접착부재를 선택하면, 다시 도 광범위에 걸쳐서 열인자판의 특성을 변경하는 것이 가능해진다.

이 방법에 있어서, 온도센서에 의한 온도검출 응답성을 높이는 경우에는 상기한 전열성능 조정영역의 전열성능을 낮게 하면 된다.

또, 온도센서에 의한 온도검출 응답성을 낮추는 경우에는 전열성능 조정영역의 전열성능을 높게 하면 된다.

또, 이 방법에 있어서, 방열부재의 방열성능을 높이는 경우에는 접착부재로서 전열성능이 높은 것이 선택되고, 방열부재의 방열성능을 낮추는 경우에는 접착부재로서 전열성능이 낮은 것이 선택된다.

본 발명의 기타의 특정 및 잇점은 첨부도면을 참조해서 다음에 행하는 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 열인자판(10)의 1실시형태를 나타내는 사시도, 도 2 및 도 4는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도, 도 5는 전열성능 조정부재가 온도센서의 배치위치에 대응하는 부분에만 설치되어 있는 상태를 나타내는 개략도, 도 6은 발열부의 상세평면도이다.

이들 도면에 있어서, 도 8 내지 도 11에 나타낸 종래예와 동등의 부재 또는 부분에는 동일부호를 부여하고 있다.

열인자판(10)은 일반적인 두껴운 막형의 열인자판으로서의 기본구조를 갖고 있다.

헤드기판(11)은 알루미나세라믹 등의 절연재료를 긴 직4각형상으로 성형한 것이며, 그 상면에는 발열체(12)와 이 발열체(12)를 구동시키기 위한 구동IC(13)가 설치된다.

발열체(12)는, 예를들면 산화루테늄 페이스트 등의 저항체 페이스트를 사용한 두꺼운 막 인쇄법에 의해 헤드기판(11)의 제1측면 가장자리(11a)에 따른 미세폭 띠형상으로 형성된다.

다시 또 헤드기판(11)의 상면에는 도 6에 상세히 나타내는 바와 같이, 발열체(12)의 아래로 숨어 들어가는 빗살(14a)을 갖는 공통전극(14)과, 또 마찬가지로 빗살형상의 개별전극(15)이 형성되어 있다.

도시한 예의 경우, 공통전극(14)에 있어서의 빗살(14a)에 의해 구분된 각 영역이 발열도트(17)로서 기능한다.

선택한 개별전극(15)를 다음에 기재하는 구동IC(13)에 의해 ON구동시키면, 도 3에 사선으로 나타내는 영역에 전류가 흘러서 발열도트(17)가 가열된다.

상기한 각 개별전극(15)은 헤드기판(11)의 제2의 측면가장자리(11b)방향으로 뻗어나와 있고, 또한 그 제2의 측면가장자리에 따라서 배치된 구동IC(13)의 각 출력패드에 대해 와이어본딩에 의해 결선된다.

또 구동IC(13)상의 전원계 및 신호계의 패드는 헤드기판(11)상에 형성된 소정의 배선패턴에 대해서 같은 모양으로 와이어본딩에 의해 결선된다.

도 1 내지 도 5는 모식적으로 나타내고 있으나, 예를들면 200dpi의 인자밀도를 달성하면서 A4크기의 인자를 행할 수 있도록 열인자판을 구성하는 경우, 실제는 발열도트(17)는 125㎛피치로, 1,728개가 일열로 늘어서고 64비트의 출력패드를 갖는 구동IC(13)가 27개 늘어서게 된다.

또 헤드기판(11)상에는 온도센서로서의 더미스터(18)가 배치된다.

더미스터는 도시하지 않은 제어장치(CPU)에 의한 인자펄스폭 제어에 제공하기 위해 발열체(12)의 온도변화를 감시한다.

그 때문에 일반적으로는 더미스터(180는 헤드기판의 길이방향중앙부 부근에 있어서 어느 것인가 2개의 구동IC(13)의 사이의 영역에 배치된다.

구동IC(13)와, 이 구동IC(13)의 상면패드와 배선패턴간의 사이를 연결하는 본딩와이어를 보호피복(19)에 의해 피복된다.

이 보호피복(19)은 에폭시계의 수지로된 열경화성수지에 의해 형성된다.

구체적으로는 액체상태에 있는 전기한 수지를 구동IC(13) 및 본딩와이어를 덮도록 도포하고, 이것을 가열하므로서 경화된다.

헤드기판(11)은 알루미늄판 등의 방열성이 우수한 금속재료로 된 평면으로 보아 긴 직4각형상의 방열부재(20)상에 접착부재(21)를 사용해서 부착된다.

본 발명의 요점은 제1은 헤드기판(11)상의 온도센서(더미스터)(18)의 배치영역과 대응해서, 헤드기판(11)의 이면측에 방열부재(20)로부터 헤드기판(11)상의 더미스터(18)에의 전열성능을 조정하기 위한 전열성능 조정영역(22)를 형성하는데 있다.

본 실시형태에 있어서는 도 2 및 도 4에 표시되어 있는 바와 같이, 방열부재(20)에 오목한 부(23)를 형성하며, 이 오목한 부(23)내에 전열성능 조정제(24)를 충전시키든가(도 4참조), 또는 충전시키지 않은 것(도 2참조)에 의해 달성되고 있다.

상기한 오목한 부(23)는 방열부재(210)의 길이방향의 일부영역에 형성해도 되고 길이방향전장에 걸쳐서 형성해도 된다.

이 경우, 방열부재(20)는 길이방향에 걸쳐서 일정한 단면이 되기 때문에 압출성형에 의해 용이하게 제작가능하다.

또 전열성능 조정제(24)는 어떠한 전열성능을 달성하는가에 의해 각종으로 선택할 수 있다.

예를들면, 전열성능 조정영역(22)의 전열성능을 낮게 하고, 될 수 있는 대로 방열부재(20)로부터 더미스터(18)에 전달되는 열을 감소시키는 경우에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 오목한부(23)에는 아무것도 충전하지 않고, 공기단열을 도모한다.

그리고, 전열성능 조정영역(22)의 전열성능을 높여서 방열부재(20)로부터 더미스터(18)에 전달되는 열을 증가시키는 경우에는 도 4에 나타내는 바와 같이 오목한 부(23)에 전열성능이 우수한 전열성능 조정제(24)를 충전시킨다.

이와 같은 전열성능이 우수한 전열성능 조정제(24)로서는, 예를들면 실리콘 수지를 들 수가 있다.

이 경우, 오목한 부(23)에 충전된 실리콘수지는 도 4에 나타내는 바와 같이 헤드기판(11)의 이면에 접촉하도록하는 것이 긴요하다.

물론, 달성해야 할 전열성능에 따라서 각종의 전열성능을 갖는 전열성능 조정제를 사용할 수가 있다.

상기한 더미스터(18)는 전술한 바와 같이 인자펄스폭 제어에 제공하기 위해 발열체(12)의 온도변화를 감시하기 위해 배치된다.

발열체(12)로부터의 열은 도 2에 화살표(a)로 나타내는 바와 같이 헤드기판(11)중을 통하는 경로와 도 2에 화살표 (b)로 나타내는 바와 같이 방열부재(20)를 통하는 경로를 거쳐서 더미스터(18)에 이른다.

박판형상의 알루미나세라믹으로 된 헤드기판(11)을 통하는 열은 신속히 더미스터(18)에 이르지만, 비교적 두껍고 열용량이 큰 방열부재(20)를 통하는 열은 시간적인 지연을 갖고 더미스터(18)에 이른다.

더미스터(18)가 상기한 경로(a) 및 (b)로부터 전달되는 복합된 열을 검출하는 경우, 발열체(12)의 온도변화, 그것을 반영하고 있지 않은 것으로 되지만 주로 경로(a)로부터의 열을 검출하는 경우보다 발열체(12)의 온도변화를 반영한 온도변화를 검출할 수가 있다.

전열성능 조정영역(22)에 전열성능이 우수한 조정부재를 충전시키는 경우에는 상기한 2개의 경로 (a), (b)로부터의 열이 더미스터(18)로 전달된다.

한편, 전열성능 조정영역(22)을 공기단열하면, 더미스터(18)에는 주로 경로(a)로부터의 열이 전달된다.

이와 같이, 전열성능 조정영역(22)를 설치하므로서, 헤드기판(11)의 기본사양을 변경하는 일이 없이 용이하게 더미스터(18)에 의한 발열체(12)의 온도 변화의 검출응답성을 조정할 수가 있다.

본 발명의 요점의 제2도는 헤드기판(11)과 방열부재(20)와의 사이를 접착시키기 위한 접착부재(21)로서 선택한 전열성능을 갖는 것을 사용하고, 실질적으로 방열부재(20)에 의해 방열성능을 조정하는데 있다.

접착부재(21)로서 전열성능이 우수한 것을 채용하면, 발열체(12)로부터 이 접착부재(21)를 거쳐서 방열부재(20)에 전달되는 열의 양이 많아지고, 실질적으로 방열부재(20)에 의한 방열성능이 높아진다.

역으로, 접착부재(21)로서 전열성능이 떨어지는 것을 채용하면, 발열체(12)로부터 이 접착부재(21)를 거쳐서 방열부재(20)에 전달되는 열의 양이 적게 되어 실질적으로 방열부재(20)에 의한 방열성능이 저하된다.

방열성능이 비교적 떨어지는 것으로서는, 예를들면 에폭시계의 수지접착제 또는 점착제, 혹은 아크릴계의 수지접착제 또는 점착제를 들 수가 있다.

그리고, 이와 같은 수지접착제 또는 점착제를 기초로해서 그 전열성능을 높이기 위해서는 이들 수지보다도 전열성능이 우수한 재료의 분말입자체를 소망비율로 혼합한다.

이와 같은 혼합제로서는, 예를들면 실리콘분말, 알루미나세라믹 분말, 동 등의 금속분말 등을 들 수가 있다.

또, 전열성능이 우수한 접착부재 또는 점착제로서는 실리콘수지 점착제를 들 수가 있다.

도 7은 본 발명의 제2의 요점에 대해서의 작용을 설명한다.

이 도면은 상온하에 있어서, 전면흑색의 인자를 위한 인가를 25초간 행한 경우의 더미스터(18)의 동특성(動特性)을 나타내고 있다.

이 측정에 있어서의 인자주기는 10ms이며, 개개의 발열구동 시간은 1.95ms이다.

도면 중, □표는 비교예로서의 아크릴계의 수지점착제를 접착부재로서 채용한 경우를, 또 ×표는 본 발명에 관한 실리콘수지 점착제를 접착부재로서 채용한 경우를 나타내고 있다.

도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예에 있어서는 62℃에 도달하는데 15초밖에 걸리지 않았으나, 본 발명의 경우에는 25초를 요하고 있다.

이것은 방열부재의 방열성이 높아진 것에 의한다.

비교예의 경우에는 검출온도의 개시각도가 급격하기 때문에 인자펄스폭 제어를 적절히 행하기 위해서는 고속처리가 가능한 CPU를 필요로 한다.

그러나, 본 발명의 경우는 검출온도의 개시각도가 비교적 완만하기 때문에 인자펄스폭 제어를 위한 CPU는 그렇게 고속성능을 필요로 하지 않는다.

실제에 있어서, 고속인자를 실현하기 위해서는 인자주기를 단축한 후, 필요한 인자에너지를 인가할 필요가 있다.

그 결과, 온도의 개시각도가 보다 급격해지는 경향이 있으나, 이것을 그대로 검출한 것에서는 CPU의 처리가 추종을 하지 못한다.

그러나, 본 발명에 있어서는 상술한 바와 같이, 더미스터(18)에 의한 검출온도의 개시각도를 완화할 수 있으므로 기존의 CPU에 의한 처리가 가능하다.

전열성능 조정영역(22)의 전열성능을 높이면 방열부재(20)를 거쳐서 더미스터(18)에 이르는 열의 양이 증가하기 때문에, 도 7에 나타내고 있는 온도변화는 25초의 시점의 피이크가 낮게 됨과 동시에 그것보다 후방으로 분산된 것과 같은 특성 곡선이 된다.

방열부재(20)를 거쳐서 시간적인 지연을 갖고 더미스터(18)에 도달하는 열의 영향이 나타나기 때문이다.

물론 본 발명의 범위는 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

예를들면, 열인자판의 발열체의 형태는 박막형의 것이라도 된다. 도시된 실시형태에 있어서는 전열성능 조정영역(22)을 형성하기 위해 방열부재(20)에 오목한 부(23)를 형성했으나, 그 이외의 형상으로 해도 된다.

다시 또, 헤드기판과 방열부재와의 사이를 접착하기 위한 접착부재의 전열성능을 선택하는 수단으로서도 각종 방법이 있다.

예를들면, 동일한 테이프상 접착제의 두께를 변경해도 된다.

이 경우, 일정두께의 테이프상 접착제의 매수를 선택해서 소망매수의 접착테이프를 헤드기판과 방열부재와의 사이에 개재시켜도 된다.

다시 또, 접착제의 합계면적을 변화시켜도 된다. 이 경우 접착테이프를 도트상으로 형성하여, 이 도트의 밀도를 각종 변경해서 헤드기판과 방열부재간에 개재시킬 수가 있다.

또한, 종래의 일반적인 이런 종류의 열인자판에 있어서의 헤드기판과 방열부재간을 접착하기 위해 사용해 오던 것은 아크릴계 또는 에폭시계의 접착제 내지 점착제였으나, 그 이외의 전열성능이 높여진 접착부재, 예를들면 상술한 것과 같은 실리콘분말이나 세라믹분말, 혹은 다른 금속분말을 아크릴계 또는 에폭시계의 접착제 기초제에 혼합해서 제작한 신규의 접착부재를 사용해서 헤드기판과 방열부재와를 접착시킨 것, 혹은 접착부재로서 실리콘수지 접착제를 사용한 것은 상기한 더미스터의 이면측에 형성되는 전열성능 조정영역에 관한 요건을 충족시키는 한, 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 해석된다.

본원 최소한의 변경에 의해 넓은 범위에 있어서의 발열체의 온도변화의 검출응답성의 변경 및 방열부재의 방열특성의 변경이 가능한 열인자판 및 그 특성조정방법을 제공하는 것이다.

Claims (10)

1. 절연성재료로 된 헤드기판(11)과, 그 헤드기판(11)의 한쪽 가장자리에 따라 배치된 발열체(12)와, 그 발열체(12)를 구동시키기 위한 구동IC(13)와, 발열체(12)의 온도감시를 행하기 위해 헤드기판(11)에 설치된 온도센서(18)와, 헤드기판(11)과 고착되는 방열부재(20)를 구비하고 있는 열인자판에 있어서, 그 방열부재(20)는 헤드기판(11)을 고착시키기 위한 제1면과 온도센서(18)의 배치위치에 대응하는 제2면을 갖고 있고, 그 제2면은 헤드기판(11)에 대향해서 또한 그로부터 이간되므로서 전열성능 조정영역(22)을 규정하고 있고, 헤드기판(11)과 방열부재(20)는 소망의 전열성능을 갖는 접착부재(21)에 의해 고착되어 있는 것을 특징으로 하는 열인자판.
2. 제1항에 있어서,

   전열성능 조정영역(22)에는 전열성능 조정부재(24)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열인자판.
3. 제2항에 있어서,

   전열성능 조정부재(24)는 전열성능 조정영역(22) 전체에 걸쳐서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열인자판.
4. 제2항에 있어서,

   전열성능 조정부재(24)는 온도센서(18)의 헤드기판(11)에 있어서의 배치위치에 대응하는 부분에만 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열인자판.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,

   전열성능 조정영역(22)을 방열부재(20)에 오목한 부(23)를 형성한 것을 특징으로 하는 열인자판.
6. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,

   접착부재(21)는 아크릴계 또는 에폭시계의 수지접착제에 보다 전열성능이 높은 재료로 된 분말입자체를 혼합한 것을 특징으로 하는 열인자판.
7. 제1항 내지 제5항중의 어느 한 항에 있어서,

   접착부재(21)는 실리콘수지계 점착제인 것을 특징으로 하는 열인자판.
8. 절연성재료로 된 헤드기판(11)과, 그 헤드기판(11)의 한쪽 가장자리를 따라 배치된 발열체(12)와, 그 발열체(12)를 구동시키기 위한 구동IC(13)와, 그 발열체(12)의 온도감시를 행하기 위해 상기한 헤드기판(11)에 설치된 온도센서(18)와, 헤드기판(11)과 고착되는 방열부재(20)를 구비한 열인자판의 특성조정방법으로서, 소망의 전열성능을 갖는 접착부재(21)에 의해 헤드기판(11)과 방열부재(20)를 고착시켜서 방열부재(20)의 방열성을 조정하는 단계와 헤드기판(11)상의 온도센서(18)의 배치위치와 대응해서 방열부재(20)에 전열성능 조정영역(22)을 설치하므로서 온도 센서(18)에 의한 온도검출 응답성능을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열인자판의 특성조정방법.
9. 제8항에 있어서,

   온도센서(18)에 의한 온도검출 응답성을 높이는 경우에는 상기한 전열성능 조정영역(22)의 전열성능을 낮게 하고, 또 온도센서(18)에 의한 온도검출 응답성을 낮추는 경우에는 전열성능 조정영역(22)의 전열성능을 높이는 것을 특징으로 하는 열인자판의 특성조정방법.
10. 제8항에 있어서,

    방열부재(20)의 방열성능을 높이는 경우에는 접착부재(21)전열성능이 높은 것을 선택하고, 방열부재(20)의 방열성능을 낮추는 경우에는 접착부재(21)로서 전열성능이 낮은 것을 선택하는 것을 특징으로 하는 열인자판의 특성조정방법.

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