(57)【要約】【課題】放熱の良好なサーマルヘッドを提供する。【解決手段】絶縁基板上に発熱体２が形成されたヘッド基板１を回路基板３上に固定し、発熱体２の下方に当たる回路基板部分に、発熱体２の有効印字幅以上の長さとする貫通孔３ａを設け、貫通孔３ａの内部に、熱伝導性の高い樹脂１４を充填する。回路基板３上にヘッド基板１を固定した構造としても、発熱体２の裏面から貫通孔３ａに充填された熱伝導性樹脂１４を介して、支持板１０に熱を直接的に伝達することができるので、蓄熱による印字品位の悪化が生じない。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に発熱体が形成されたヘッド基板を回路基板上に固定したサーマルヘッドにおいて、
前記発熱体の下方に当たる回路基板部分に、発熱体の有効印字幅以上の長さとする貫通孔を設け、該貫通孔の内部に、熱伝導性の高い樹脂を充填したことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
絶縁基板上に発熱体が形成されたヘッド基板を回路基板上に固定し、該回路基板を支持板に固定したサーマルヘッドにおいて、
前記発熱体の下方に当たる回路基板部分に、発熱体の有効印字幅以上の長さとする貫通孔を設け、前記支持板に設けた突起部を該貫通孔に挿入し、前記突起部とヘッド基板の間に熱伝導性の高い樹脂を介在させたことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項３】
前記熱伝導性の高い樹脂が接着効果を有することを特徴とする請求項１又は２のサーマルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来の技術によるサーマルヘッドの構成を示す斜視図、また、図５は従来の技術によるサーマルヘッドの構成を示す断面図である。なお、図１は後述する本発明のサーマルヘッドの説明にも援用する。
図１及び図５に示すように、アルミナセラミックなどの絶縁材を用いたヘッド基板１の表面には、発熱体２、共通電極１１などが形成されている。
該ヘッド基板１は粘着剤または接着剤によって回路基板３上に固定され、該回路基板３は粘着剤１３によって支持板１０上に固定されている。粘着材の代わりに、接着剤又は両面テープ等を用いても良い。
前記支持板１０は、前記ヘッド基板１の放熱及びサーマルヘッドの筐体として、アルミニウム、鉄などの金属で形成されている。
【０００３】
前記回路基板３上には前記発熱体２への通電を制御する駆動素子９、サーミスタ５が搭載され、駆動素子９には前記発熱体２から延接された個別電極（図示せず）にワイヤ１２で接続されている。前記回路基板３の表面には、外部の制御装置との接続を目的とした接続ケーブル７が電気的に接続されている。接続ケーブルの代わりにコネクタを使用しても良い。前記駆動素子９の搭載部には、その保護を目的とした封止樹脂４が塗布されている。（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開平５−９９４１号公報
【特許文献２】
実開平４−１３２９５９号公報
【０００５】
ところで、熱伝導性を表す単位として、熱伝導率が用いられる。この熱伝導率の値が大きいほど熱が速く伝わるので放熱効果も大きくなる。
ガラスエポキシなどの樹脂からなる前記回路基板３の熱伝導率は約０．４Ｗ／ｍ・℃である。一方、前記ヘッド基板１の熱伝導率は約２０Ｗ／ｍ・℃であり、前記支持板１０（アルミニウム製の場合）の熱伝導率は約２００Ｗ／ｍ・℃である。
【０００６】
前記ヘッド基板１から前記支持板１０まで熱を伝達するには、前記回路基板３を通してでなければ熱を伝達できない。
したがって、前記ヘッド基板３と前記支持板１０の間に挟まれている前記回路基板３の熱伝導率は、他の構成部品に対して格段に差があるので、熱の伝達、つまり放熱の障害となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術によるサーマルヘッドの回路基板は、ガラスエポキシなどの樹脂を主材料としているので、金属に比べて熱伝導性が低く、印字によって発熱した熱がヘッド基板から支持板へ伝わりにくい。よって、ヘッド基板の温度が下がりにくくなるので、必要以上に温度が上がったままの状態となる。この状態において、蓄熱による印字への問題が発生する。
ヘッド基板に蓄熱が生じると本来の印字部分以外に印字が拡大してしまうので、印字品位が悪化する。
本発明は、前記問題点に鑑み、ヘッド基板の蓄熱を低減できるようにしたサーマルヘッドを提案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発熱体の下部に当たる回路基板に貫通穴を設けて、貫通穴に熱伝導性の高い樹脂（以下、熱伝導性樹脂）を充填することで、ヘッド基板から支持板に熱が伝達されるようにする。
これによって、ヘッド基板の温度が必要以上に上昇することを防ぐことが可能となるので、印字品位が改善される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるサーマルヘッドの斜視図を示している。ここで、斜視図は従来例と変わらない構成要素には同一符号を付している。
図１に示すように、セラミックなどの絶縁材を用いたヘッド基板１の表面には、発熱体２、共通電極１１などが形成されている。該ヘッド基板１は粘着剤または接着剤（図示せず）によって回路基板３上に固定され、前記回路基板３は粘着剤１３によって支持板１０上に固定されている。粘着材の代わりに、接着剤又は両面テープ等を用いても良い。
【００１０】
前記支持板１０は、前記ヘッド基板１の放熱及びサーマルヘッドの筐体として、一般的にアルミニウム、鉄などが用いられる。
図２は、本発明によるサーマルヘッドに使用する回路基板の斜視図である。
回路基板３の材料には、ガラスエポキシなどが用いられる。該回路基板３にはヘッド基板１が搭載されるが、該ヘッド基板１に形成された発熱体２の下部に当たる部分に貫通孔３ａが設けられている。該貫通孔３ａは、後述するように熱伝導性樹脂を充填するために設けられたものである。
【００１１】
前記貫通孔３ａの長さは前記発熱体２の有効印字幅以上の長さに設定する。
また、前記貫通孔３ａの幅は前記ヘッド基板１上に形成される前記発熱体２全てが、前記貫通孔３ａ上に収まるように設定する。その際に前記ヘッド基板１を貼り付ける際のズレを考慮しておく必要がある。前記貫通孔３ａは前記回路基板３の外形を打ち抜き加工する際に同時に形成することで、容易に加工できる。
【００１２】
図３は本発明によるサーマルヘッドの構成を表す断面図である。
貫通孔３ａには熱伝導性樹脂１４が充填されている。充填の際には熱伝導性樹脂に気泡が含まれない様にする必要がある。
【００１３】
前記熱伝導性樹脂１４は前記ヘッド基板１上に形成された発熱体２の裏面と支持板１０の間に介在することになる。したがって、前記ヘッド基板１の熱が前記熱伝導性樹脂１４によって支持板１０に直接伝達される。
前記熱伝導性樹脂１４として熱伝導率が例えば、１．７Ｗ／ｍ・℃のものを使用する。すると前記熱伝導性樹脂１４は前記回路基板３よりも熱伝導率が高いので、熱の伝達は改善される。ここで、前記熱伝導性樹脂１４に金属の微粉末などを含ませることで、更に熱伝導性を向上させることができる。
【００１４】
また、前記回路基板３の表面には回路パターンが形成されているので、回路パターンによる凹凸が存在する。従来の技術による構造では、回路基板上の回路の形成されていない部分は凹んでいるので、ヘッド基板を完全に密着させることができなかった。その結果、ヘッド基板と回路基板の間に隙間があると熱の伝達の障害となっていた。
【００１５】
しかし、図３の構造によればヘッド基板１の裏面は前記熱伝導性樹脂１４が密着することになるので、隙間を無くすことが可能となり、熱の伝達が効率よく行われる。
【００１６】
図４は本発明による他の実施例を示す断面図である。
支持板１０に突起部１０ａが設けられている。該突起部１０ａの幅及び高さは、回路基板３に設けられた貫通孔３ａの中に収まる様に設定される。該貫通孔３ａの上部には前記突起部１０ａの頂上面及びヘッド基板１の下面に接して熱伝導性樹脂１４ａが充填されている。
ここで、前記熱伝導性樹脂１４ａは前記貫通孔３ａから流出せず、充填の際に気泡ができにくい粘度に設定するのが好適である。
支持板１０の表面には粘着材１３を塗布しておく。粘着材の代わりに両面テープなどを使用しても良い。
【００１７】
ここで、前記突起部１０ａを前記回路基板３の前記貫通孔３ａに入れるように位置合わせを行い、前記回路基板３を前記支持板１０に固定する。これによって前記回路基板３上の前記ヘッド基板１と前記突起部１０ａは前記熱伝導性樹脂１４ａを介して接することになる。この実施の形態は、前記図３の構造よりも発熱体２から支持板１０までの距離が近くなるので、熱の伝達がより改善される。
前記熱伝導性樹脂１４ａとしてを接着効果を有するものを使用すれば、支持板とヘッド基板を直接固定することができるので、粘着材を使用しないで済む。
【００１８】
【発明の効果】
回路基板上にヘッド基板を固定した構造としても、発熱体の裏面から貫通孔に充填された熱伝導性樹脂を介して、支持板に熱を直接的に伝達することができるので、蓄熱による印字品位の悪化が生じない。
また、支持板に突起部を設けることで、発熱体との距離が更に近くなるので、熱の伝達をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明及び従来例によるサーマルヘッドの斜視図である。
【図２】本発明に使用する回路基板の斜視図である。
【図３】本発明によるサーマルヘッドの断面図である。
【図４】本発明による他の実施の形態によるサーマルヘッドの断面図である。
【図５】従来のサーマルヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１・・ヘッド基板  ２・・発熱体  ３・・回路基板  ３ａ・・貫通孔
１０・・支持板  １４、１４ａ・・  熱伝導性樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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