DE19643724C2 - Thermokopf und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Thermokopf und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Thermokopf nach dem Oberbe
griff des Patentanspruches 1 sowie auf ein Verfahren zum Herstellen eines sol
chen Thermokopfes.
Ein Thermokopf wird zum Aufzeichnen mit Joulescher Wärme verwendet, die
durch exotherme Widerstände erzeugt ist, welche so angeordnet sind, daß sie
durch gleiche Abstände getrennte Zeilen oder Linien bilden. Aufzeichnungsver
fahren für den Thermokopf werden in zwei Hauptkategorien klassifiziert: ein
thermosensitives Aufzeichnungsverfahren und ein Wärmeübertragungs-Aufzeich
nungsverfahren. Das Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsverfahren ist weiterhin
in ein Schmelztyp-Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsverfahren und in ein Subli
mationstyp-Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsverfahren eingeteilt.
Ein herkömmliches thermosensitives Aufzeichnungsverfahren (vgl.: "Thermal
Head Array" von Hayama Akihiro, Photographic Engineering, Special Issue on
Imaging, Teil 3, veröffentlicht am 20. Dezember 1988, Seiten 54 bis 55) führt ein
Aufzeichnen in der folgenden Weise durch: Zunächst wird, wie in Fig. 21 veran
schaulicht ist, wärmeempfindliches Papier 105 zwischen eine Druckwalze 100
und einen mit exothermen Widerständen 101 versehenen Thermokopf 102 einge
führt. Das wärmeempfindliche Papier 105 besteht aus einer Farbentwicklungs
schicht 103 und einem Basispapier 104. Sodann wird ein elektrischer Strom zu
den exothermen Widerständen 101 des Thermokopfes 102 gespeist, so daß die
exothermen Widerstände 101 Joulesche Wärme erzeugen. Dann entwickelt die
Farbentwicklungsschicht 103 Farbe mit der Jouleschen Wärme, die ihrerseits
ein visuelles Bild auf dem wärmeempfindlichen Papier 105 bildet.
Um das visuelle Bild zu fixieren, kann zusätzlich das wärmeempfindliche Papier
105 Ultraviolett-Strahlung ausgesetzt werden, nachdem es in der obigen Weise
erwärmt wurde. Dieses Verfahren wird als thermosensitives Aufzeichnungsver
fahren des Fixiertyps bezeichnet.
Das Schmelztyp-Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsverfahren führt win Aufzeich
nen in der folgenden Weise durch: Zunächst werden, wie in Fig. 22 veranschau
licht ist, ein Übertragungsfilm 106 und ein Aufzeichnungspapier 107 (gewöhnli
ches Papier) zwischen eine Druckwalze 100 und einen mit exothermen Wider
ständen 101 versehenen Thermokopf 102 eingeführt. Der Übertragungsfilm 106
besteht aus einem Basisfilm 108 und einer Wärmeschmelztinte bzw. -farbe 109
eines relativ niedrigen Schmelzpunktes.
Sodann wird ein elektrischer Strom zu den exothermen Widerständen 101 des
Thermokopfes 102 gespeist, so daß die exothermen Widerstände 101 Joulesche
Wärme erzeugen, die dann den Übertragungsfilm 106 erwärmt. Die Wärme
schmelztinte 109 auf dem Übertragungsfilm 106 wird thermisch auf das Auf
zeichnungspapier 107 übertragen, um darauf ein visuelles Bild zu erzeugen.
Das Sublimationstyp-Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsverfahren führt ein
Aufzeichnen in der folgenden Weise durch: Zunächst werden, wie in Fig. 23 ver
anschaulicht ist, ein Übertragungsfilm 110 und ein Bildaufnahmepapier 113
gleichzeitig zwischen eine Druckwalze 100 und einen mit exothermen Widerstän
den 101 versehenen Thermokopf 102 eingeführt. Der Übertragungsfilm 110 be
steht aus einem Basisfilm 111 und Sublimationstinte 112. Das Bildaufnahmepa
pier 113 besteht aus einer Farbstoff-Fixierschicht 114 und synthetischem Papier
115.
Sodann wird ein elektrischer Strom zu den exothermen Widerständen 101 des
Thermokopfes 102 gespeist, so daß die exothermen Widerstände 101 Joulesche
Wärme erzeugen, die dann den Übertragungsfilm 110 erwärmt. Die Sublimati
onstinte 112 des Übertragungsfilmes 110 wird so sublimiert. Die sublimierte
Sublimationstinte 112 wird thermisch zu der Farbstoff-Fixierschicht 114 des
Bildaufnahmepapieres 113 übertragen, um darauf ein visuelles Bild zu erzeu
gen.
In den Fig. 21 bis 23 (vgl. ebenfalls Hayama Akihiro a. a. O.) ist der Thermokopf
102 getrennt von dem wärmeempfindlichen Papier 105, dem Übertragungsfilm
106 oder dem Übertragungsfilm 110 zur Erleichterung des Verständnisses der
Beschreibung dargestellt. Jedoch wird der tatsächliche Thermokopf 102 gegen
die Druckwalze 100 mit einer vorbestimmten Kraft über das wärmeempfindliche
Papier 105, den Übertragungsfilm 106 oder den Übertragungsfilm 110 gepreßt.
Fig. 24 ist eine vereinfachte Strukturdarstellung des herkömmlichen Thermo
kopfes 102 (vgl.: "Solid-Melting Ink Type (Thermal Transfer) Printer" by Iwamoto
Akihito, Photographic Engineering, Special Issue on Imaging, Teil 2, veröffent
licht am 20. Juli 1988, Seiten 65 bis 73), der bei den oben beschriebenen Ver
fahren verwendet wird. Der Thermokopf 102 ist mit einem Keramiksubstrat 123
versehen, wie dies in einer vergrößerten
Darstellung eines Teiles der Oberseite eines Hauptkörpers
122 einschließlich einer Wärmestrahlungsplatte 121 veran
schaulicht ist. Eine Glas-Glasurschicht 124 ist auf dem
Keramiksubstrat 123 vorgesehen. Die exothermen Widerstände
101 sind auf der Glasurschicht 124 angeordnet, um durch
gleiche Abstände getrennte Linien oder Zeilen zu bilden.
Eine wählbare Elektrode 125 ist auf einem Ende jedes exother
men Widerstandes 101 vorgesehen, wohingegen eine gemeinsame
Elektrode 126 auf den anderen Enden der exothermen Widerstän
de 101 angeordnet ist. Daher kann jeder gewünschte exotherme
Widerstand 101 auf der Glasurschicht 124 selektiv erwärmt
werden, wenn ein elektrischer Strom zu der entsprechenden
wählbaren Elektrode 125 gespeist wird. Die gesamte Oberflä
che des herkömmlichen Thermokopfes 102 mit einer derartigen
Grundstruktur ist mit einer Abriebschutzschicht 127 bedeckt.
Damit gewährleistet ist, daß ein derartiger Thermokopf 102
in einem festen Kontakt mit dem wärmeempfindlichen Papier
105 ist, ist der Übertragungsfilm 106 oder der Übertragungs
film 110 wesentlich für ein Hochqualitätsdrucken unter Ver
wendung des Thermokopfes 102. Die Glasurschicht 124 dient
zum Verbessern des Haftvermögens zwischen dem Thermokopf 102
und dem wärmeempfindlichen Papier 105, dem Übertragungsfilm
106 oder dem Übertragungsfilm 110.
Da nebenbei Information einen steigend größeren Wert und
eine wichtigere Rolle in der heutigen Gesellschaft hat, gibt
es strenge Forderungen für einen Drucker mit einem Thermo
kopf, der ein Drucken von hoher Auflösung und großer Quali
tät realisiert. Zur Erfüllung dieser Forderungen müssen für
den Thermokopf vorgesehene exotherme Widerstände eine kleine
re Breite haben, und außerdem müssen Abstände zwischen be
nachbarten exothermen Widerständen reduziert werden.
Dennoch sind in dem herkömmlichen Thermokopf 102 die exothermen Wider
stände 101 auf dem Keramiksubstrat 123 befestigt und mit der Abriebschutz
schicht 127 bedeckt. Wenn daher die benachbarten exothermen Widerstände
101 gleichzeitig erwärmt werden, stören sie einander thermisch als Ergebnis der
Wärmeleitung. Folglich erstreckt sich ein Bereich mit höheren Temperaturen als
eine vorbestimmte Temperatur zum Drucken in unnötiger Weise um die exother
men Widerstände 101, was zu einer Zunahme von Punktdurchmessern beim
Drucken und somit zu einem scharfen Abfall in der Druckqualität führt.
Darüber hinaus verlieren in der Anordnung des herkömmlichen Thermokopfes
102 die Glasurschicht 124 und die Abriebschutzschicht 127 durch die erwärm
ten exothermen Widerstände 101 erzeugte Joulesche Wärme. Daher muß der
elektrische Strom diesen Wärmeverlust kompensieren und noch die exothermen
Widerstände 101 bis zu der vorbestimmten Temperatur erwärmen, was eine grö
ßere Leistungsaufnahme verursacht.
In der Anordnung des herkömmlichen Thermokopfes 102 erlaubt es das Vorse
hen der Glasurschicht 124, daß lediglich ein linearer Teil des Thermokopfes 102
in Berührung mit dem wärmeempfindlichen Papier 105, dem Übertragungsfilm
106 oder dem Übertragungsfilm 110 kommt. Daher nutzt sich der lineare Teil
(Kontaktteil) leicht aufgrund der dort einwirkenden starken Kraft ab. Die gesam
te Oberfläche des Thermokopfes 102 muß mit der Abriebschutzschicht 127 be
deckt werden, um einen derartigen Nachteil auszuschließen. Das Vorsehen der
Abriebschutzschicht 127 treibt die Herstellungskosten nach oben und behindert
die Herstellung eines kleineren und leichteren Thermokopfes 102.
Ein Thermokopf der eingangs genannten Art und der zu dem Thermokopf der
Fig. 24 ähnlich ist, ist im übrigen aus US 4,476,377 bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Thermokopf, der eine hohe
Druckqualität liefert und die Leistungsaufnahme sowie die thermische wechsel
seitige Störung zwischen benachbarten exothermen Widerstän
den vermindert, und ein Herstellungsverfahren für einen der
artigen Thermokopf anzugeben.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung
einen Thermokopf mit den Merkmalen des Patentanspruches 1
sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentan
spruches 11 vor.
Der erfindungsgemäße Thermokopf zeichnet sich also insbeson
dere dadurch aus, daß er die folgenden Bestandteile umfaßt:
ein Substrat und exotherme Widerstände, die an zwei entgegen
gesetzten Endteilen hiervon auf dem Substrat festgelegt
sind, wobei sich der exotherme Widerstand thermisch von
einem nicht-verschobenen Zustand ausdehnt, in welchem vir
tuell keine Wärmespannung vorliegt, und sich krümmt und
verzerrt, wenn eine innere Temperatur des exothermen Wider
standes eine vorbestimmte Temperatur oder mehr erreicht.
Bei dieser Konfiguration dehnt sich der exotherme Widerstand
thermisch aus, wenn die innere Temperatur ansteigt. Da der
exotherme Widerstand an den entgegengesetzten Endteilen hier
von auf dem Substrat festgelegt ist, kann sich der exotherme
Widerstand nicht frei ausdehnen. Als ein Ergebnis wird innen
eine Kompressionskraft aufgebaut. Wenn die innere Temperatur
des exothermen Widerstandes die vorbestimmte Temperatur oder
einen höheren Wert erreicht, der für ein Krümmen des exother
men Widerstandes erforderlich ist, und die Kompressionskraft
eine Krümmungsbelastung überschreitet, so krümmt und ver
zerrt sich der exotherme Widerstand zu beispielsweise dem
wärmeempfindlichen Papier aus dem nicht-verschobenen Zu
stand, in welchem virtuell keine Wärmespannung vorliegt. So
dann wird ein Aufzeichnen, wie beispielsweise ein Drucken,
lediglich an einem Kontaktteil durchgeführt, in dem der ge
krümmte und deformierte exotherme Widerstand in Berührung
mit beispielsweise einem wärmeempfindlichen Medium, wie dem
wärmeempfindlichen Papier und Übertragungsfilm, gebracht
wird.
Mit anderen Worten, bei der obigen Konfiguration ist im
Gegensatz zum Stand der Technik nicht die Gesamtfläche des
exothermen Widerstandes an dem Substrat festgelegt: der exo
therme Widerstand ist lediglich an den entgegengesetzten End
teilen hiervon an dem Substrat befestigt. Daher wird verhin
dert, daß Wärme, die von irgendeinem der exothermen Wider
stände erzeugt ist, zu einem benachbarten exothermen Wider
stand über das Substrat übertragen wird. Als ein Ergebnis
wird die thermische wechselseitige Störung zwischen den be
nachbarten exothermen Widerständen vermindert.
Damit ermöglicht es diese Konfiguration, benachbarte exother
me Widerstände enger als beim Stand der Technik vorzusehen,
um so den Thermokopf kleiner gestalten zu können. Da darüber
hinaus die thermische wechselseitige Störung zwischen den be
nachbarten exothermen Widerständen vermindert ist, wird ein
Ausdehnen eines Druckpunktes vermieden. Somit wird ein Auf
zeichnen mit hoher Auflösung und großer Druckqualität reali
siert. Da weiterhin der exotherme Widerstand in festen Kon
takt mit dem wärmeempfindlichen Körper mit der Krümmung und
Deformation kommt, wird eine Aufzeichnungsoperation hoher
Qualität realisiert.
Zusätzlich ist der exotherme Widerstand vorzugsweise unge
fähr in seiner Mitte mit einem Vorsprung versehen, der in
der gleichen Richtung vorsteht, in der sich der exotherme
Widerstand krümmt und deformiert. Mit dieser Konfiguration
werden die im folgenden beschriebenen Vorteile erzielt.
Wenn sich der exotherme Körper krümmt und deformiert, kommt
lediglich der Vorsprung in Berührung mit dem wärmeempfind
lichen Medium, wie beispielsweise dem wärmeempfindlichen
Papier und Übertragungsfilm. Daher wird lediglich ein Teil
in Berührung mit dem Vorsprung als ein Aufzeichnungsbereich
beim Drucken verwendet. Mit anderen Worten, ein Aufzeichnen,
wie beispielsweise ein Drucken, wird auf dem wärmeempfind
lichen Medium mit einem Punkt entsprechend zu diesem Bereich
des Vorsprunges durchgeführt. Daher ermöglicht diese Kon
figuration ein Aufzeichnen mit höherer Auflösung und größe
rer Druckqualität.
Zusätzlich ist das Substrat vorzugsweise mit einer Führung
versehen, die auf dem Substrat außerhalb von jedem der ent
gegengesetzten Endteile des exothermen Widerstandes angeord
net ist und sich in der gleichen Richtung wie der exotherme
Widerstand krümmt und deformiert. Mit dieser Konfiguration
werden die im folgenden beschriebenen Vorteile erzielt.
Da die Führungen in Berührung mit dem wärmeempfindlichen
Medium, wie beispielsweise dem wärmeempfindlichen Papier und
dem Übertragungsfilm kommen, wird, selbst wenn sich das wär
meempfindliche Medium aufgrund beispielsweise eines Zufuhr
zustandes lockert, das wärmeempfindliche Medium nicht in
direkten Kontakt mit dem exothermen Widerstand gebracht.
Folglich erfordert im Gegensatz zum Stand der Technik diese
Konfiguration nicht ein Bedecken der Oberfläche des exother
men Widerstandes mit einer Abriebschutzschicht, um ein ein
faches Abtragen des exothermen Widerstandes zu verhindern.
Da somit kein Bedarf für eine Abriebschutzschicht besteht,
welche beim Stand der Technik wesentlich ist, können daher
bei dieser Konfiguration die Herstellungskosten abgesenkt
werden, und der Thermokopf kann kleiner und leichter gestal
tet werden.
Da darüber hinaus bei der Konfiguration im Gegensatz zum
Stand der Technik keine Abriebschutzschicht vorgesehen ist,
besteht kein Lecken der durch den exothermen Widerstand er
zeugten Wärme durch eine Abriebschutzschicht. Damit kann bei
dieser Konfiguration der Leistungsverbrauch zum Erwärmen des
exothermen Widerstandes bis zu einer vorbestimmten Tempera
tur reduziert werden.
Zur Lösung der obigen Aufgabe zeichnet sich ein Verfahren
zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Thermokopfes speziell
durch die folgenden Schritte aus:
- a) Erzeugen eines konkaven Teiles einer vorbestimmten Tiefe mit Ätzen des Substrates,
- b) Erzeugen einer ersten Isolierschicht auf dem Boden des konkaven Teiles,
- c) Erzeugen einer Heizschicht auf der ersten Isolier schicht,
- d) Erzeugen einer zweiten Isolierschicht auf der Heizschicht, und
- e) Erzeugen eines Krümmungskörpers auf der zweiten Isolier schicht.
Bei dieser Konfiguration ist der konkave Teil der vorbestimm
ten Tiefe auf dem Substrat mit beispielsweise Naßätzen des
Substrates gebildet. Dann wird die erste Isolierschicht auf
dem Boden des konkaven Teiles mit beispielsweise einem Zer
stäubungs- bzw. Sputterverfahren gebildet. Sodann wird die
Heizschicht auf der ersten Isolierschicht mit beispielsweise
einem Zerstäubungs- oder Sputterverfahren erzeugt, und die
zweite Isolierschicht wird auf der Heizschicht mit beispiels
weise einem Zerstäubungs- oder Sputterverfahren gebildet.
Schließlich wird der Krümmungskörper auf der zweiten Isolier
schicht mit beispielsweise einem Zerstäubungs- oder Sputter
verfahren erzeugt.
Mit anderen Worten, da bei dieser Konfiguration der exother
me Widerstand, der aus der ersten Isolierschicht, der Heiz
schicht, der zweiten Isolierschicht und dem Krümmungskörper
zusammengesetzt ist, in einem Halbleiter-Integrationsprozeß
erzeugt ist, wie dies oben beschrieben ist, kann der exother
me Körper mit hoher Genauigkeit hergestellt werden. Da
darüber hinaus bei dieser Konfiguration die Tiefe von bei
spielsweise dem konkaven Teil leicht durch einfache Steue
rung festgelegt werden kann, können die relativen Positionen
des wärmeempfindlichen Mediums (beispielsweise des wärme
empfindlichen Papiers) und des exothermen Widerstandes ein
fach angegeben werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die ein Konfigurationsbeispiel eines Thermokopfes
gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
eine Schnittdarstellung des Thermokopfes, wenn ein
exothermer Krümmungskörper, der für den Thermokopf
vorgesehen ist, noch nicht gekrümmt ist,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Thermokopfes, wenn der
exotherme Krümmungskörper zu dem wärmeempfind
lichen Papier gekrümmt ist,
Fig. 3(a) eine perspektivische Darstellung des exothermen
Krümmungskörpers und dessen Umgebung, wenn der
Thermokopf im Bereitschaftszustand ist, und Fig.
3(b) eine perspektivische Darstellung des exother
men Krümmungskörpers und dessen Umgebung, wenn der
Thermokopf in einem Aufzeichnungszustand ist,
Fig. 4 einen Graphen, der eine Korrelation zwischen
Temperaturanstiegen und maximalen Krümmungsdeforma
tionen des exothermen Krümmungskörpers zeigt,
Fig. 5, die ein anderes Konfigurationsbeispiel des Thermo
kopfes veranschaulicht, einen Schnitt des Thermo
kopfes, wenn ein exothermer Krümmungskörper, der
für den Thermokopf vorgesehen ist, noch nicht ge
krümmt ist,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Thermokopfes, wenn der
exotherme Krümmungskörper zu wärmeempfindlichem
Papier gekrümmt ist,
Fig. 7, die ein weiteres Konfigurationsbeispiel des Thermo
kopfes veranschaulicht, eine Schnittdarstellung,
die den Thermokopf zeigt, wenn der für den Thermo
kopf vorgesehene exotherme Krümmungskörper noch
nicht gekrümmt ist,
Fig. 8 eine Schnittdarstellung des Thermokopfes, wenn der
exotherme Krümmungskörper zu dem wärmeempfind
lichen Papier gekrümmt ist,
Fig. 9, die noch ein anderes Konfigurationsbeispiel des
Thermokopfes veranschaulicht, eine Schnittdarstel
lung, die den Thermokopf zeigt, wenn der für den
Thermokopf vorgesehene exotherme Krümmungskörper
noch nicht zu dem Thermokopf gekrümmt ist,
Fig. 10 eine Schnittdarstellung des Thermokopfes, wenn
sich der exotherme Krümmungskörper zu dem wärme
empfindlichen Papier krümmt,
Fig. 11 eine Draufsicht eines anderen Konfigurationsbei
spieles des Thermokopfes,
Fig. 12 einen Schnitt längs einer Linie X-X in Fig. 11,
Fig. 13 eine Schnittdarstellung längs einer Linie Y-Y in
Fig. 11,
Fig. 14 eine Schnittdarstellung, die den Thermokopf zeigt,
wenn sich der für den Thermokopf vorgesehene exo
therme Krümmungskörper noch nicht krümmt,
Fig. 15 eine Schnittdarstellung des Thermokopfes, wenn
sich der exotherme Krümmungskörper zu dem wärme
empfindlichen Papier krümmt,
Fig. 16(a) bis 16(c) Schnittdarstellungen zur Erläuterung
eines Herstellungsprozesses des Thermokopfes,
Fig. 17(d) bis 17(f) Schnittdarstellungen zur Erläuterung
eines Herstellungsprozesses des Thermokopfes,
Fig. 18(g) bis 18(i) Schnittdarstellungen zur Erläuterung
eines Herstellungsprozesses des Thermokopfes,
Fig. 19(j) bis 19(l) Schnittdarstellungen zur Erläuterung
eines Herstellungsprozesses des Thermokopfes,
Fig. 20(m) und 20(n) Schnittdarstellungen zur Erläuterung
eines Herstellungsprozesses des Thermokopfes,
Fig. 21 eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt,
in welchem ein herkömmlicher Thermokopf ein Auf
zeichnen mit einer thermosensitiven Aufzeichnungs
methode ausführt,
Fig. 22 eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt,
in welchem der herkömmliche Thermokopf ein Aufzeichnen mit
einer Schmelztyp-Wärmeübertragungs-Aufzeichnungs
methode ausführt,
Fig. 23 eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt,
in welchem der herkömmliche Thermokopf ein Aufzeichnen mit
einer Sublimationstyp-Wärmeübertragungs-Aufzeich
nungsmethode ausführt, und
Fig. 24 eine vereinfachte perspektivische Darstellung,
die eine Konfiguration des herkömmlichen Thermokopfes zeigt.
Anhand der Fig. 1 bis 4 wird nunmehr ein erstes Ausführungs
beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
Die Fig. 1 und 2 sind Schnittdarstellungen, die ein Kon
figurationsbeispiel eines erfindungsgemäßen Thermokopfes 1
veranschaulichen. Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung, die
den Thermokopf 1 in einem Bereitschaftszustand zeigt, um ein
Aufzeichnen auf einem Aufzeichnungspapier, einem Bildaufnah
mepapier und dergl. mit einem wärmeempfindlichen Papier oder
einem Übertragungsfilm auszuführen. Fig. 2 ist eine Schnitt
darstellung, die zeigt, daß der Thermokopf in einem Zustand
des Ausführens eines Aufzeichnens ist (im folgenden als Auf
zeichnungszustand bezeichnet).
Der Thermokopf 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat
ein Substrat 2, wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
Ein Paar von Isoliergliedern 3 ist auf der Oberseite des Sub
strates 2 angeordnet, um einander gegenüberzuliegen und
durch einen vorbestimmten Abstand getrennt zu sein. Ein sich
krümmender exothermer Körper bzw. ein exothermer Krümmungs
körper 4 ist als ein exothermer Widerstand auf diesem Paar
von Isoliergliedern 3 angeordnet. Mit anderen Worten, der
sich krümmende exotherme Körper 4 ist an einem Paar von ent
gegengesetzten Enden hiervon auf dem Substrat 2 über die Iso
lierglieder 3 festgelegt.
Der sich krümmende exotherme Körper 4 ist eine sich horizon
tal erstreckende rechtwinklige bzw. viereckförmige Platte
eines leitenden und elastischen Materials, wie beispiels
weise Metall.
Eine Elektrode 4a und eine Elektrode 4b sind an den jeweili
gen entgegengesetzten Endteilen des sich krümmenden exother
men Körpers 4 vorgesehen. Die Elektroden 4a und 4b bilden
ein Paar von Elektroden, die den sich krümmenden exothermen
Körper 4 zusammen mit einer (weiter unten erläuterten) Erre
gungseinrichtung anregen. Die Elektrode 4a ist mit einem
Schalter 5 als die Erregungseinrichtung an einen beweglichen
Kontaktpunkt 5a hiervon verbunden, während die Elektrode 4b
geerdet ist.
Der Schalter 5 hat ein Paar von festen Kontaktpunkten 5b und
5c. Der feste Kontaktpunkt 5b ist mit einem positiven Pol
einer Gleichstromquelle 6 als der Erregungseinrichtung ver
bunden, während der feste Kontaktpunkt 5c geerdet ist. Folg
lich ist die Elektrode 4a mit der Energiequelle 6 bei einem
EIN-Betrieb des Schalters 5 verbunden, d. h., mit dem beweg
lichen Kontaktpunkt 5a des Schalters 5, der in Berührung mit
dem festen Kontaktpunkt 5b kommt. Andererseits ist die Elek
trode 4a von der Energiequelle 6 bei einem AUS-Betrieb des
Schalters 5 getrennt, d. h., der bewegliche Kontaktpunkt 5a
des Schalters 5 kommt in Kontakt mit dem festen Kontaktpunkt
5c. Zusammenfassend wird ein Erregen des sich krümmenden exo
thermen Körpers 4 durch Auswählen einer Verbindung oder Tren
nung zwischen der Elektrode 4a und der Energiequelle 6 mit
einem jeweiligen EIN- oder AUS-Betrieb des beweglichen Kon
taktpunktes 5a des Schalters 5 gesteuert. Der sich krümmende
exotherme Körper 4 wird im Aufzeichnungszustand erregt, und
er ist im Bereitschaftszustand nicht erregt. Die Erregungs
einrichtung ist nicht auf die Anordnung einschließlich des
Schalters 5 und der Energiequelle 6 begrenzt. Es gibt ver
schiedene Alternativen, die dem gleichen Zweck dienen.
In dem Thermokopf 1 ist ein kleiner Spalt L von beispielswei
se 8 µm zwischen der Oberseite des sich krümmenden exother
men Körpers 4 (d. h. der Oberseite des sich krümmenden exo
thermen Körpers 4, die dem wärmeempfindlichen Papier 7 gegen
überliegt) und dem wärmeempfindlichen Papier 7 vorgesehen.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Betrieb des
Thermokopfes 1, wenn sich der Thermokopf 1 von dem Bereit
schaftszustand (Schalter-AUS-Zustand) zu dem Aufzeichnungs
zustand (Schalter-EIN-Zustand) mit dem Schalten des beweg
lichen Kontaktpunktes 5a des Schalters 5 von der Seite des
festen Kontaktpunktes 5c zu der Seite des festen Kontaktpunk
tes 5b ändert.
Da der bewegliche Kontaktpunkt 5a des Schalters 5 mit dem
festen Kontaktpunkt 5b verbunden ist, wird die Elektrode 4a
des sich krümmenden exothermen Körpers 4 durch die Energie
quelle 6 erregt. Dann erwärmt sich der erregte, sich krümmen
de exotherme Körper 4 mit dessen Widerstand, was letztlich
zu einer Wärmeausdehnung führt. Mit anderen Worten, der sich
krümmende exotherme Körper 4 versucht, sich thermisch auszu
dehnen und wenigstens in der Längsrichtung und nach außen zu
verlängern (angegeben durch Pfeile D1 in Fig. 1).
Jedoch kann sich der sich krümmende exotherme Körper 4, der
an den in Längsrichtung entgegengesetzten Endteilen hiervon
auf dem Substrat 2 über die Isolierglieder 3 befestigt ist,
weder ausdehnen noch deformieren. Daher wirken Kompressions
kräfte P1 auf den sich krümmenden exothermen Körper 4 nach
innen (bezeichnet durch Pfeile F1 in Fig. 1) an entgegenge
setzten Endteilen hiervon ein und werden in dem sich krümmen
den exothermen Körper 4 gesammelt. Wenn die Kompressionskräf
te P1 größer als eine Krümmungslast Pc des sich krümmenden
exothermen Körpers 4 werden, dann krümmt sich der sich krüm
mende exotherme Körper 4 und wird deformiert, wie dies in
Fig. 2 gezeigt ist. Mit anderen Worten, der sich krümmende
exotherme Körper 4 krümmt sich und wird derart deformiert,
daß sich der longitudinale Mittenteil hiervon zu dem wärme
empfindlichen Papier 7 verschiebt und schließlich in Berüh
rung mit dem wärmeempfindlichen Papier 7 kommt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Heiz
temperatur innerhalb des sich krümmenden exothermen Körpers
4 so angegeben, daß sie eine vorbestimmte Temperatur (d. h.
eine Farbentwicklungstemperatur des wärmeempfindlichen
Papiers 7) erreicht oder höher ist, wenn sich der sich krüm
mende exotherme Körper 4 mit dessen Widerstand in einem Aus
maß erwärmt, daß sich der sich krümmende exotherme Körper 4
krümmt und deformiert wird, um in Berührung mit dem wärme
empfindlichen Papier 7 zu kommen. Folglich wird ein Aufzeich
nen, wie beispielsweise ein Drucken, lediglich an einem Teil
des wärmeempfindlichen Papieres 7 in Berührung mit dem sich
krümmenden exothermen Körper 4 ausgeführt.
Sodann wird anhand der Fig. 3(a), 3(b) und 4 das Krümmen und
Deformieren des sich krümmenden exothermen Körpers bzw. Krüm
mungskörpers 4 in Einzelheiten erläutert.
Die Fig. 3(a) und 3(b) sind vereinfachte perspektivische Dar
stellungen, die den exothermen Krümmungskörper 4 und dessen
Umgebung einschließlich der Isolierglieder 3 zeigen, wobei
die Fig. 3(a) den Bereitschaftszustand und die Fig. 3(b) den
Aufzeichnungszustand angibt.
Bezüglich des exothermen Krümmungskörpers 4 wird die Kompres
sionskraft P1 wie folgt ausgedrückt:
P1 = E . α . T . b . h (N),
wobei E (N/m2) den Young-Modul, α einen linearen Ausdehnungs
koeffizienten, b (m) eine Breite, h (m) eine Dicke und T
(°C) einen Temperaturanstieg des mit seinem Widerstand er
wärmten exothermen Krümmungskörpers 4 bedeuten, wenn sich
der exotherme Krümmungskörper 4 von dem in Fig. 3(a) gezeig
ten Zustand in den in Fig. 3(b) dargestellten Zustand
ändert, d. h., der exotherme Krümmungskörper 4 ist infolge
eines Betriebes des Schalters 5 mit der Energiequelle 6 ver
bunden.
Wenn die in der oben angegebenen Weise ausgedrückten Kompres
sionskräfte P1 nicht die Krümmungslast Pc des exothermen
Krümmungskörpers 4 überschreiten, so wird der exotherme Krüm
mungskörper 4 weder gekrümmt noch deformiert, und die
Kompressionskräfte P1 werden in dem exothermen Krümmungskör
per 4 als Innenspannung angesammelt. Wenn dagegen eine
solche Überschreitung vorliegt, krümmt sich der exotherme
Krümmungskörper 4 und wird deformiert. Mit anderen Worten,
bei der Überschreitung verschiebt sich der longitudinale Mit
tenteil des exothermen Krümmungskörpers 4 zu dem wärme
empfindlichen Papier 7 (vgl. Fig. 2), d. h., in der durch
einen Pfeil G1 in Fig. 3 (b) angegebenen Richtung.
Da nebenbei der exotherme Krümmungskörper 4 als ein Quadrat
gestänge angesehen werden kann, das an den entgegengesetzten
Enden hiervon mit den Isoliergliedern 3 festgelegt ist, wird
die Krümmungslast Pc wie folgt ausgedrückt:
Pc = π2 . E . b . h3/3 . a2,
wobei a (m) eine Länge des exothermen Krümmungskörpers 4 be
deutet (vgl. beispielsweise das technische Handbuch über die
Stabilität von Materialien mit dem Titel "Strength of
Materials" von Ohashi Yoshio, Baihukan). Daher krümmt sich
der exotherme Krümmungskörper 4 und wird deformiert, wenn
P1 < Pc vorliegt, d. h., der Temperaturanstieg T des exother
men Krümmungskörpers 4 erfüllt die folgende Bedingung:
T < π2 . h2/3 . α . a2.
Mit anderen Worten, wenn beispielsweise angenommen wird, daß
der exotherme Krümmungskörper 4 aus Nickel (Ni) aufgebaut
ist und daß die Länge a, die Breite b und die Dicke h hier
von jeweils 500 µm, 60 im und 5 µm betragen, dann krümmt
sich der exotherme Krümmungskörper und wird deformiert, wenn
der Temperaturanstieg T 23°C oder mehr beträgt.
Beruhend auf einer Computersimulation zeigt Fig. 4 eine
Korrelation zwischen Temperaturanstiegen (Abszissenachse)
und maximalen Krümmungsdeformationen (Ordinatenachse) des
exothermen Krümmungskörpers 4, wenn sich der aus Nickel be
stehende und die oben erwähnten Dimensionen aufweisende exo
therme Krümmungskörper 4 erwärmt. Es ist aus der Fig. 4 zu
verstehen, daß die maximale Krümmungsdeformation 13 µm bei
einem Temperaturanstieg von 150°C beträgt.
Es sei darauf hingewiesen, daß bezüglich eines exothermen
Krümmungskörpers 4 aus Nickel und mit freien Enden die longi
tudinale Wärmeausdehnung 1 µm bei einem Temperaturanstieg
von 150°C beträgt, wobei eine Raumtemperatur von 20°C als
Bezugsmaß genommen wird. Die Figur zeigt, daß die Krümmungs
deformation weit größer als die Wärmeausdehnung bei der
gleichen Erwärmungstemperatur ist.
Da bei der obigen Konfiguration der exotherme Krümmungskör
per 4 lediglich an den entgegengesetzten Endteilen hiervon
auf dem Substrat 2 über die Isolierglieder 3 festgelegt ist,
sind die anderen Teile des exothermen Krümmungskörpers 4,
die dem Substrat 2 gegenüberliegen, von dem Substrat 2 durch
vorbestimmte Spalten getrennt. Dies verhindert, daß Wärme,
die von irgendeinem der exothermen Krümmungskörper 4 erzeugt
ist, welche selektiv durch die Energiequelle 6 erregt wer
den, zu einem benachbarten exothermen Krümmungskörper 4 über
das Substrat 2 übertragen wird. Als Ergebnis wird die thermi
sche wechselseitige Störung oder Interferenz zwischen den be
nachbarten exothermen Krümmungskörpern 4 vermindert.
Die obige Konfiguration erlaubt so, daß ein freier Raum zwi
schen den benachbarten exothermen Krümmungskörpern 4 kleiner
als beim Stand der Technik ist, um so eine Realisierung
eines kleineren Kopfes zu erleichtern. Da zusätzlich die
thermische wechselseitige Störung zwischen den benachbarten
exothermen Krümmungskörpern reduziert ist, dehnt das Drucken
sich nicht aus. Ein Aufzeichnen von hoher Auflösung und
großer Druckqualität wird auf diese Weise realisiert.
Darüber hinaus wird bei der obigen Konfiguration eine kleine
longitudinale Änderung des exothermen Krümmungskörpers 4 in
eine große Änderung in der Dicke transformiert. Dies gewähr
leistet einen festen Kontakt zwischen dem exothermen Krüm
mungskörper 4 und dem wärmeempfindlichen Papier 7. Daher
kann ein hochqualitativer Aufzeichnungsbetrieb unter Verwen
dung dieser Krümmungserscheinungen realisiert werden.
Anhand der Fig. 5 und 6 wird im folgenden ein zweites Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Zur Ver
einfachung sind Bauteile des zweiten Ausführungsbeispiels,
die die gleiche Anordnung und Funktion wie Bauteile des
ersten Ausführungsbeispiels haben und im ersten Ausführungs
beispiel erläutert sind, mit den gleichen Bezugszeichen ver
sehen und nicht erneut beschrieben.
Die Fig. 5 und 6 sind Schnittdarstellungen, die ein anderes
Konfigurationsbeispiel des erfindungsgemäßen Thermokopfes
veranschaulichen: Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung, die
den Thermokopf 1 im Bereitschaftszustand zeigt, während
Fig. 6 eine Schnittdarstellung ist, die den Thermokopf 1 im
Aufzeichnungszustand zeigt. Der Thermokopf 1 der vorliegen
den Erfindung ist ungefähr in der Mitte des exothermen Krüm
mungskörpers 4 mit einem Vorsprung 8 vorgesehen, der zu dem
wärmeempfindlichen Papier 7 vorragt. Die anderen Teile des
Thermokopfes 1 sind in genau der gleichen Weise wie in dem
ersten Ausführungsbeispiel angeordnet. Damit konzentriert
sich die folgende Beschreibung auf einen Betrieb des Thermo
kopfes 1, und eine Erläuterung zu der Konfiguration hiervon
wird weggelassen.
Wenn sich der Thermokopf 1 von dem Bereitschaftszustand
(Schalter-AUS-Zustand) zu dem Aufzeichnungszustand
(Schalter-EIN-Zustand) mit dem Schalten des beweglichen
Kontaktpunktes 5a des Schalters 5 von der Seite des festen
Kontaktpunktes 5c zu der Seite des festen Kontaktpunktes 5b
verändert, so wird die Elektrode 4a des exothermen Krümmungs
körpers 4 durch die Energiequelle 6 erregt. Dann krümmt sich
der erregte exotherme Krümmungskörper 4 und wird deformiert,
wie dies anhand des ersten Ausführungsbeispiels erläutert
ist (vgl. Fig. 6). Mit anderen Worten, der exotherme Krüm
mungskörper 4 krümmt sich und wird derart deformiert, daß
sich der longitudinale Mittenteil hiervon zu dem wärme
empfindlichen Papier 7 verschiebt und schließlich in Berüh
rung mit dem wärmeempfindlichen Papier 7 kommt. Da jedoch
der Vorsprung 8 an dem exothermen Krümmungskörper 4 ungefähr
in der Mitte hiervon vorgesehen ist, kommt lediglich der Vor
sprung 8 in Berührung mit dem wärmeempfindlichen Papier 7.
Wenn bei der obigen Konfiguration der exotherme Krümmungskör
per 4 sich krümmt und deformiert wird, so kommt lediglich
der Vorsprung 8 in Berührung mit dem wärmeempfindlichen
Papier 7. Daher wird lediglich ein Teil in Berührung mit dem
Vorsprung 8 als ein Aufzeichnungsbereich beim Drucken verwen
det. Mit anderen Worten, ein Aufzeichnen, wie beispielsweise
ein Drucken, wird auf dem wärmeempfindlichen Papier 7 mit
einem Punkt entsprechend diesem Bereich des Vorsprungs 8
durchgeführt. Daher ermöglicht diese Konfiguration ein Auf
zeichnen von hoher Auflösung und großer Druckqualität.
Anhand der Fig. 7 und 8 wird im folgenden ein drittes Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Bauteile
des dritten Ausführungsbeispiels, die die gleiche Anordnung
und die gleiche Funktion wie Bauteile des ersten und des
zweiten Ausführungsbeispiels haben und die in den ersten und
zweiten Ausführungsbeispielen erwähnt sind, werden mit den
gleichen Bezugszeichen versehen und nicht erläuternd be
schrieben.
Die Fig. 7 und 8 sind Schnittdarstellungen, die ein weiteres
Konfigurationsbeispiel des Thermokopfes 1 gemäß der vorlie
genden Erfindung veranschaulichen: Fig. 7 ist eine Schnitt
darstellung, die den Thermokopf 1 im Bereitschaftszustand
zeigt, während Fig. 8 eine Schnittdarstellung ist, die den
Thermokopf 1 im Aufzeichnungszustand darstellt.
Der Thermokopf 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist
mit wenigstens einem Paar von Führungen 9 versehen. Die Füh
rungen 9 sind auf dem Substrat 2 außerhalb des exothermen
Krümmungskörpers 4 angeordnet, um den exothermen Krümmungs
körper 4 sandwichartig zu umfassen, und sie stehen höher als
der exotherme Krümmungskörper 4 zu dem wärmeempfindlichen
Papier 7. Die Führungen 9 erlauben so, daß der exotherme
Krümmungskörper 4 dem wärmeempfindlichen Papier 7 mit einem
kleinen Spalt von beispielsweise 8 µm dazwischen gegenüber
liegt. Die übrigen Teile des Thermokopfes 1 sind in genau
der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
gestaltet. Damit konzentriert sich die folgende Beschreibung
auf den Betrieb des Thermokopfes 1, und eine Erläuterung
über den Aufbau hiervon ist weggelassen.
Der Thermokopf 1 wird gegen die Druckwalze 10 über das
thermoempfindliche Papier 7 in dem in Fig. 7 gezeigten
Bereitschaftszustand gepreßt. Als Ergebnis sind die für den
Thermokopf 1 vorgesehenen zwei Führungen 9 in Berührung mit
dem wärmeempfindlichen Papier 7.
Wenn sich der Thermokopf 1 von dem Bereitschaftszustand
(Schalter-AUS-Zustand) zu dem Aufzeichnungszustand
(Schalter-EIN-Zustand) mit dem Schalten des beweglichen Kon
taktpunktes 5a des Schalters 5 von der Seite des festen Kon
taktpunktes 5c zu der Seite des festen Kontaktpunktes 5b ver
ändert, so wird sodann die Elektrode 4a des exothermen Krüm
mungskörpers 4 durch die Energiequelle 6 erregt. Dann krümmt
sich der erregte exotherme Krümmungskörper 4 und wird defor
miert, wie dies anhand des ersten Ausführungsbeispiels erläu
tert ist (vgl. Fig. 8). Mit anderen Worten, der exotherme
Krümmungskörper 4 krümmt sich und wird derart deformiert,
daß der longitudinale Mittenteil hiervon sich zu dem wärme
empfindlichen Papier 7 verschiebt und schließlich in Berüh
rung mit dem wärmeempfindlichen Papier 7 kommt. Da jedoch
die Führungen 9 für den Thermokopf 1 vorgesehen sind, wird
das wärmeempfindliche Papier 7 zwischen den Führungen 9 ge
fördert, ohne lose zu sein.
Selbst wenn bei der obigen Konfiguration das wärmeempfind
liche Papier zufällig aufgrund einer Förderbedingung lose
wird, wird das wärmeempfindliche Papier 7 zwischen den Füh
rungen 9 nicht lose. Daher kann verhindert werden, daß das
wärmeempfindliche Papier 7 in Berührung mit dem exothermen
Krümmungskörper 4 aufgrund eines Förder- oder Zufuhrzustan
des kommt. Folglich erfordert im Gegensatz zum Stand der
Technik dieser Aufbau nicht ein Bedecken des exothermen Krüm
mungskörpers 4 mit einer Abriebschutzschicht.
Mit anderen Worten, gewöhnlich ist der exotherme Widerstand
mit einer Abriebschutzschicht bedeckt, um nicht leicht durch
das wärmeempfindliche Papier 7, das mit dem exothermen Wider
stand in Berührung kommt, aufgrund des Förder- oder Zufuhr
zustandes abgetragen zu werden. Dagegen können gemäß dem Auf
bau des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Führungen 9,
die viel kleiner als eine solche Abriebschutzschicht sind,
verhindern, daß das wärmeempfindliche Papier 7 infolge des
Förder- oder Zufuhrzustandes in Berührung mit dem exothermen
Krümmungskörper 4 kommt, um so die Notwendigkeit für ein Vor
sehen der Abriebschutzschicht zum Bedecken der gesamten Ober
fläche des exothermen Krümmungskörpers 4 auszuschließen.
Da daher bei diesem Aufbau kein Bedarf für eine Abriebschutz
schicht besteht, die beim Stand der Technik wesentlich ist,
können die Herstellungskosten abgesenkt werden, und es kann
ein kleinerer und leichterer Thermokopf hergestellt werden.
Da darüber hinaus im Gegensatz zum Stand der Technik kein
Wärmelecken durch eine Abriebschutzschicht auftritt, ist der
Leistungsverbrauch zum Erwärmen des exothermen Widerstandes,
wie beispielsweise des exothermen Krümmungskörpers 4, bis zu
der vorbestimmten Temperatur sicherer als beim Stand der
Technik reduziert.
Es sei auch darauf hingewiesen, daß, wenn die Führungen 9
bemessen sind, um etwa die gleiche Höhe wie eine Krümmungs
deformation des exothermen Krümmungskörpers 4 zu dem wärme
empfindlichen Papier 7 zu haben, eine einfache Struktur es
dem exothermen Krümmungskörper 4 im Bereitschaftszustand er
möglicht, dem wärmeempfindlichen Papier 7 mit einem vorbe
stimmten Abstand dazwischen gegenüberzuliegen.
Anhand der Fig. 9 und 10 wird im folgenden ein viertes Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bau
teile des vierten Ausführungsbeispiels, die die gleiche An
ordnung und die gleiche Funktion wie Bauteile des ersten bis
dritten Ausführungsbeispiels haben und im ersten bis dritten
Ausführungsbeispiel erläutert sind, werden mit den gleichen
Bezugszeichen versehen und nicht erneut beschrieben.
Die Fig. 9 und 10 sind Schnittdarstellungen, die ein anderes
Konfigurationsbeispiel des erfindungsgemäßen Thermokopfes 1
veranschaulichen: Fig. 9 ist eine Schnittdarstellung, die
den Thermokopf 1 im Bereitschaftszustand zeigt, während
Fig. 10 eine Schnittdarstellung ist, die den Thermokopf 1 im
Aufzeichnungszustand darstellt.
Der Thermokopf 1 des dritten Ausführungsbeispiels ist so ge
staltet, daß er wenigstens ein Paar von Führungen 9 (vgl.
Fig. 7 und 8) aufweist, die auf dem Substrat 2 vorgesehen
sind. Dagegen ist, wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist, der
Thermokopf 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels so aufge
baut, daß er einen konkaven Teil 11 hat, in welchem der exo
therme Krümmungskörper 4 angeordnet ist. Der konkave Teil 11
ist durch Ausschneiden eines Teiles der Oberseite des Sub
strates 2 bis zu einer vorbestimmten Tiefe (beispielsweise 8
µm) gebildet. Die anderen Teile des Thermokopfes 1 sind in
genau der gleichen Weise wie in dem ersten Ausführungsbei
spiel gestaltet. Damit konzentriert sich die folgende Be
schreibung auf den Betrieb des Thermokopfes 1, und eine Er
läuterung von dessen Aufbau ist weggelassen.
Der Thermokopf 1 wird gegen die Druckwalze 10 über das wärme
empfindliche Papier 7 in den in Fig. 9 gezeigten Bereit
schaftszustand gepreßt. Als Ergebnis sind Oberseiten 2a bei
einem Paar von entgegengesetzten Endteilen des Substrates 2
in Berührung mit dem wärmeempfindlichen Papier 7. Der exo
therme Krümmungskörper 4 liegt dem wärmeempfindlichen Papier
7 mit einem kleinen Spalt dazwischen gegenüber. Der Spalt
ist ungefähr gleich zu der Tiefe des konkaven Teiles 11.
Wenn sich sodann der Thermokopf 1 von dem Bereitschaftszu
stand (Schalter-AUS-Zustand) zu dem Aufzeichnungszustand
(Schalter-EIN-Zustand) mit dem Schalten des beweglichen Kon
taktpunktes 5a des Schalters 5 von der Seite des festen Kon
taktpunktes 5c zu der Seite des festen Kontaktpunktes 5b ver
ändert, wird die Elektrode 4a des exothermen Krümmungskör
pers 4 durch die Energiequelle 6 erregt. Dann krümmt sich
der exotherme Krümmungskörper 4 und wird deformiert, wie
dies anhand des ersten Ausführungsbeispiels erläutert ist
(vgl. Fig. 10). Mit anderen Worten, der exotherme Krümmungs
körper 4 krümmt sich und wird derart deformiert, daß der
longitudinale Mittenteil hiervon sich zu dem wärmeempfind
lichen Papier 7 verschiebt und schließlich in Berührung mit
dem wärmeempfindlichen Papier 7 kommt. Da jedoch die Obersei
ten 2a des Substrates 2 in Berührung mit dem wärmeempfind
lichen Papier 7 sind, wird das wärmeempfindliche Papier 7
zwischen den Oberseiten 2a gefördert, ohne lose oder locker
zu sein.
Bei der obigen Konfiguration haben die Oberseiten oder Ober
flächen 2a, die durch Ausschneiden eines Teiles der Oberflä
che des Substrates 2 gebildet sind, die gleichen Funktionen
wie die Führungen 9 in dem dritten Ausführungsbeispiel. Da
her erzeugt die Konfiguration, bei der der exotherme Krüm
mungskörper 4 in dem konkaven Teil 11 wie in dem vorliegen
den Ausführungsbeispiel angeordnet ist, die gleichen Effekte
oder Wirkungen wie das dritte Ausführungsbeispiel.
Es sei auch darauf hingewiesen, daß die oben erwähnten
Effekte oder Vorteile durch eine Konfiguration gesteigert
werden können, bei der die in dem dritten Ausführungsbei
spiel verwendeten Führungen 9 und der konkave Teil 11 beide
auf der Vorderseite des Substrates 2 vorgesehen sind.
Anhand der Fig. 11 bis 15 beschäftigt sich die folgende
Beschreibung mit einem fünften Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung. Bauteile des fünften Ausführungsbei
spiels, die die gleiche Anordnung und die gleiche Funktion
wie Bauteile des ersten bis vierten Ausführungsbeispiels
haben und die in den ersten bis vierten Ausführungsbeispie
len beschrieben sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen
versehen und nicht erneut erläutert.
Fig. 11 ist eine Draufsicht, die insbesondere eine Konfigura
tion eines Thermokopfes 21 gemäß der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht. Fig. 12 ist eine Schnittdarstellung längs
einer Linie X-X in Fig. 11, während Fig. 13 eine Schnittdar
stellung längs einer Linie Y-Y in Fig. 11 darstellt.
In dem Thermokopf 21 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist ein konkaver Teil 23 mit einer sich verjüngenden bzw.
Kegelgestalt auf der Vorderseite des Substrates 22 vorge
sehen. Der konkave Teil 23 liefert die gleichen Effekte oder
Wirkungen wie der anhand des vierten Ausführungsbeispiels
erläuterte konkave Teil 11 (vgl. Fig. 9 und 10). Eine Ober
flächenisolierschicht 24a und eine Vielzahl von exothermen
Krümmungskörpern 25 sind in dieser Reihenfolge auf die Ober
fläche des konkaven Teiles 24 geschichtet. Fünf exotherme
Krümmungskörper 25 werden in dem vorliegenden Ausführungsbei
spiel verwendet.
Der exotherme Krümmungskörper 25 besteht aus einer filmähn
lichen ersten Isolierschicht 26, einer Heizschicht 27, einer
filmähnlichen zweiten Isolierschicht 28 und einem Krümmungs
körper 29, die in dieser Reihenfolge auf der Oberflächeniso
lierschicht 24a gebildet sind. Dennoch ist ein Spalt 30 von
einem vorbestimmten Abstand (beispielsweise 0,5 µm) vorge
sehen, um teilweise die Oberflächenisolierschicht 24a und
den exothermen Krümmungskörper 25 zu trennen. Eine Oberflä
chenisolierschicht 24b ist auf der Rückseite des Substrates
22 angeordnet.
Ein Paar von Führungen 31 ist auf longitudinal entgegenge
setzten Endteilen des exothermen Krümmungskörpers 25 vorge
sehen. Die Führungen 31 erzeugen die gleichen Effekte oder
Wirkungen wie die in dem dritten Ausführungsbeispiel verwen
deten Führungen 9.
Eine Betriebselektrode 32 und eine gemeinsame Elektrode 33
sind vorgesehen, um die Heizschicht 27 mit einer externen
elektrischen Einrichtung zu verbinden. Ein elektrischer
Strom von einer Strom- bzw. Spannungsquelle 34 wird zu der
ersten Isolierschicht 26 und der Oberflächenisolierschicht
24a über die Betriebselektrode 32 und die gemeinsame Elektro
de 33 gespeist. Die elektrische Stromversorgung von der
Stromquelle 34 wird mit einem EIN/AUS-Betrieb des Schalters
35 gesteuert. Die exothermen Krümmungskörper 25 sind vonein
ander durch Schlitze 36 getrennt.
Im folgenden wird der Betrieb des Thermokopfes 21 näher er
läutert.
Die Fig. 14 und 15 sind Schnittdarstellungen, die relative
Positionen des Thermokopfes 21, des wärmeempfindlichen
Papiers 7 und der Druckwalze 10 zeigen: Fig. 14 ist eine
Schnittdarstellung des Thermokopfes 21 im Bereitschafts
zustand, während Fig. 15 eine Schnittdarstellung ist, die
den Thermokopf 21 im Aufzeichnungszustand zeigt.
Der Thermokopf 21 wird gegen die Druckwalze 10 über das
wärmeempfindliche Papier 7 in den in Fig. 14 gezeigten
Bereitschaftszustand gepreßt. Als Ergebnis sind die Führun
gen 31 des Thermokopfes 21 in Berührung mit dem wärmeempfind
lichen Papier 7. Der exotherme Krümmungskörper 25 liegt dem
wärmeempfindlichen Papier 7 mit einem kleinen Spalt d (bei
spielsweise 8 µm) dazwischen gegenüber. Der kleine Spalt d
wird gemäß der Dicke der Führungen 31 und der Tiefe des kon
kaven Teiles 23 bestimmt.
Beim Aufzeichnen werden die in Fig. 11 gezeigten Schalter 35
entsprechend den zum Aufzeichnen, wie beispielsweise
Drucken, erforderlichen exothermen Krümmungskörpern 25
selektiv eingeschaltet. Eine Spannung von der Strom- bzw.
Spannungsquelle 34 liegt dadurch an der Betriebselektrode 32
und der gemeinsamen Elektrode 33. Wenn der elektrische Strom
durch die Heizschicht 27 des exothermen Krümmungskörpers 25
fließt, erwärmt sich die Heizschicht 27 mit deren Wider
stand. Die durch die Heizschicht 27 erzeugte Wärme wird über
die zweite Isolierschicht 28 zu dem Krümmungskörper 29 über
tragen, der den exothermen Krümmungskörper 25 bildet, wel
cher sich krümmt und verzerrt, wie dies in Fig. 15 gezeigt
ist. Mit anderen Worten, der exotherme Krümmungskörper 25
krümmt sich und wird derart deformiert, daß sich der longitu
dinale Mittenteil hiervon zu dem wärmeempfindlichen Papier 7
verschiebt und schließlich in Berührung mit dem wärmeempfind
lichen Papier 7 kommt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Heiz
temperatur innerhalb des exothermen Krümmungskörpers 25 so
spezifiziert, daß sie eine vorbestimmte Temperatur (d. h.,
eine Farbentwicklungstemperatur des wärmeempfindlichen
Papieres 7) erreicht oder höher wird, wenn sich der exother
me Krümmungskörper 25 mit dessen Widerstand in einem Ausmaß
erwärmt, daß sich der exotherme Krümmungskörper 25 krümmt
und deformiert, um in Berührung mit dem wärmeempfindlichen
Papier 7 zu kommen. Folglich wird ein Aufzeichnen, wie bei
spielsweise ein Drucken, lediglich an einem Teil des wärme
empfindlichen Papieres 7 in Berührung mit dem exothermen
Krümmungskörper 4 ausgeführt.
Eine Thermokopfanordnung mit fünf exothermen Krümmungskör
pern 25 wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für
eine einfache Beschreibung verwendet. Dennoch ist die Anzahl
der exothermen Krümmungskörper 25 nicht hierauf begrenzt:
Jede Anzahl von exothermen Krümmungskörpern 25 kann verwen
det werden.
Wie oben beschrieben ist, zeichnet sich der Thermokopf 21
des vorliegenden Ausführungsbeispiels dadurch aus, daß er
folgendes umfaßt: ein Substrat 22 mit einem konkaven Teil 23
einer vorbestimmten Tiefe, und wenigstens einen exothermen
Krümmungskörper 25, der auf dem Boden des konkaven Teils 23
angeordnet ist, wobei der exotherme Krümmungskörper 25 aus
wenigstens einer ersten Isolierschicht 26, einer Heizschicht
27, einer zweiten Isolierschicht 28 und einem Krümmungskör
per 29 besteht, welche in dieser Reihenfolge geschichtet
sind; wird der Krümmungskörper 29 durch die Heizschicht 27
bis auf eine vorbestimmte Temperatur oder höher erwähnt, so
dehnt sich der Krümmungskörper 29 thermisch von einem nicht
verschobenen Zustand, in welchem virtuell keine Wärmespan
nung vorliegt, aus und krümmt sich und wird verzerrt.
Bei diesem Aufbau dehnt sich der exotherme Krümmungskörper
25 thermisch aus, wenn die Innentemperatur ansteigt. Wenn
die Heizschicht 27 des exothermen Krümmungskörpers 25 den
Krümmungskörper 29 bis zu der vorbestimmten Temperatur oder
höher erwärmt, dehnt sich der Krümmungskörper 29 thermisch
zu dem wärmeempfindlichen Papier 7 von einem nichtverschobe
nen Zustand, in welchem virtuell keine Wärmespannung vor
liegt, und krümmt sich und wird verzerrt. Wenn der gekrümmte
und verzerrte exotherme Krümmungskörper 25 in Berührung mit
dem wärmeempfindlichen Papier 7 kommt, wird ein Aufzeichnen,
wie beispielsweise ein Drucken, lediglich an dem Kontaktteil
durchgeführt.
Mit anderen Worten, da der exotherme Krümmungskörper 25 ge
staltet ist, um die Heizschicht 27 und den Krümmungskörper
29 zu umfassen, kann ein Aufzeichnungsbetrieb hoher Qualität
wie in dem ersten Ausführungsbeispiel durch Krümmen und Ver
zerren des Krümmungskörpers 29 bei Erwärmen der Heizschicht
27 durchgeführt werden.
Darüber hinaus sind die Führungen 31 auf den entgegenge
setzten Endteilen des exothermen Krümmungskörpers 25 vorge
sehen und stehen in der Richtung vor, in der sich der exo
therme Krümmungskörper 25 krümmt und verzerrt wird. Selbst
wenn das wärmeempfindliche Papier 7 aufgrund eines Zufuhr-
oder Förderzustandes lose wird, wird das wärmeempfindliche
Papier 7 zwischen den Führungen 31 nicht lose. Dadurch kann
verhindert werden, daß das wärmeempfindliche Papier 7 in
Berührung mit dem exothermen Krümmungskörper 25 aufgrund
eines Förder- oder Zufuhrzustandes kommt.
Da folglich dieser Aufbau im Gegensatz zum Stand der Technik
nicht eine Bedeckung des exothermen Krümmungskörpers 25 mit
einer Abriebschutzschicht erfordert, können die Herstellungs
kosten abgesenkt werden, und es kann ein kleinerer und
leichterer Thermokopf hergestellt werden. Da darüber hinaus
im Gegensatz zum Stand der Technik keine Wärme abgebende
Abriebschutzschicht vorgesehen ist, ist der Energieverbrauch
zum Erwärmen des exothermen Widerstandes, wie beispielsweise
des exothermen Krümmungskörpers 25, bis zu der vorbestimmten
Temperatur sicherer als beim Stand der Technik reduziert.
Es sei auch darauf hingewiesen, daß, falls die Positionen
der Oberseiten der Führungen 31 nahezu die gleiche wie die
höchste Position des exothermen Krümmungskörpers 25 sind,
wenn sich der exotherme Krümmungskörper 25 krümmt und ver
zerrt, eine einfache Struktur den Bereitschaftszustand des
exothermen Krümmungskörpers 25 ermöglicht, in welchem das
wärmeempfindliche Papier 7 mit einem vorbestimmten Spalt da
zwischen gegenüberliegt.
Anhand der Fig. 16(a) bis 16(c), 17(d) bis 17(f), 18(g) bis
18(i), 19(j) bis 19(l) und 20(m) sowie 20(n) werden im fol
genden Herstellungsprozesse des Thermokopfes 21 des vorlie
genden Ausführungsbeispiels erläutert. (X) und (Y) in diesen
Figuren stellen Schnittdarstellungen längs einer Linie X-X
in Fig. 11 bzw. Schnittdarstellungen längs einer Linie Y-Y
in Fig. 11 dar.
Zunächst werden, wie in Fig. 16(a) gezeigt ist, thermisch
oxidierte Filme 24a' und 24b' jeweils durch thermische Oxida
tion auf den Vorder- und Rückseiten des Substrates 22 aus
Silizium mit einer Kristallorientierung (100) gebildet. Dann
wird ein (nicht gezeigtes) Photoresist auf die Vorderseite
des Substrates 22 aufgetragen. Als nächstes wird eine vier
eckförmige Öffnung entsprechend dem in den Fig. 11 und 12
gezeigten konkaven Teil 23 durch Musterbildung des Photo
resists mit der Photolithographie-Technik gebildet. Eine
viereckförmige Öffnung 24a wird in dem thermisch oxidierten
Film 24a' mit einem beispielsweise CH3-Gas verwendenden Ätz
verfahren gebildet.
Zweitens wird, wie in Fig. 16(b) gezeigt ist, das Substrat
22 in eine Kaliumhydroxidlösung getaucht. Das Substrat 22
wird mit einem nassen Ätzverfahren von der Vorderseite zur
Rückseite hiervon behandelt, wobei der thermisch oxidierte
Film 24a' mit der Öffnung 23a als eine Maske verwendet wird,
um den konkaven Teil 23 einer vorbestimmten Tiefe (beispiels
weise 6 µm) zu bilden. Danach werden die thermisch oxidier
ten Filme 24a' und 24b' entfernt.
Als nächstes werden, wie in Fig. 16(c) gezeigt ist, Oberflä
chenisolierschichten 24a und 24b von vorbestimmten Dicken
(beispielsweise 1 µm) wieder jeweils mit thermischer Oxida
tion auf den Vorder- und Rückseiten des Substrates 22 gebil
det.
Anschließend wird, wie in Fig. 17(d) gezeigt ist, eine erste
provisorische Schicht 37 aus beispielsweise 0,5 µm dickem
Aluminium auf der auf der Vorderseite des Substrates 22 ge
legenen Oberflächenisolierschicht 24a mit beispielsweise
einem Zerstäubungs- oder Sputterverfahren gebildet. Dann
wird die erste provisorische Schicht 37 verarbeitet, um ein
Muster entsprechend dem in den Fig. 12 und 13 gezeigten
Spalt 30 auf der Bodenfläche des konkaven Teiles 23 des Sub
strates 22 mit der Photolithographie-Technik und einem Ätz
verfahren zu erzeugen. Als Ergebnis wird die Dicke des Spal
tes 30 durch die Dicke der ersten provisorischen Schicht 37
bestimmt.
Als nächstes wird, wie in Fig. 17(e) gezeigt ist, die erste
Isolierschicht 26 aus beispielsweise 0,5 µm dickem Silizium
oxid auf der ersten provisorischen Schicht 37 und der Ober
flächenisolierschicht 24a mit beispielsweise einem Zerstäu
bungs- oder Sputterverfahren gebildet. Sodann werden bei
spielsweise ein 0,01 µm dicker Tantalfilm und ein 0,1 µm
dicker Nickelfilm, die die Heizschicht 27 ergeben, auf der
ersten Isolierschicht 26 mit beispielsweise einem Zerstäu
bungs- oder Sputterverfahren gebildet. Danach wird die Heiz
schicht 27 in einem Wobbelmuster auf der ersten Isolier
schicht 26 durch Musterbildung der Tantal- und Nickelfilme
mittels der Photolithographie-Technik und der Ätzmethode ge
bildet. Der Tantalfilm ist vorgesehen, um das Haftvermögen
zwischen der ersten Isolierschicht 26 und dem Nickelfilm zu
verbessern.
Als nächstes wird, wie in Fig. 17(f) gezeigt ist, die zweite
Isolierschicht 28 aus beispielsweise 0,5 µm dickem Silizium
oxid auf der Heizschicht 27 mit beispielsweise einem Zerstäu
bungs- oder Sputterverfahren gebildet. Sodann werden bei
spielsweise ein 0,01 µm dicker Tantalfilm (nicht gezeigt)
und ein 0,1 µm dicker Nickelfilm 38 als ein Teil des Krüm
mungskörpers 29 (weiter unten näher beschrieben) auf der
zweiten Isolierschicht 28 mittels beispielsweise eines Zer
stäubungs- oder Sputterverfahrens gebildet. Der Tantalfilm
ist vorgesehen, um das Haftvermögen zwischen der zweiten Iso
lierschicht 28 und dem Nickelfilm 38 zu verbessern.
Sodann werden, wie in Fig. 18(g) gezeigt ist, die Schlitze
36 durch den Nickelfilm 38, die erste Isolierschicht 26 und
die zweite Isolierschicht 28 mittels einer Photolithogra
phie-Technologie und einem Ätzverfahren erzeugt.
Als nächstes wird, wie in Fig. 18(h) gezeigt ist, ein Photo
resist 39 auf den Nickelfilm 38 aufgetragen. Das Photoresist
39 wird mit einer Photolithographie-Technik verarbeitet, um
in einer Form entsprechend einem Muster der Schlitze 36 zu
sein.
Mit anderen Worten, die durch den Nickelfilm 38, die erste
Isolierschicht 26 und die zweite Isolierschicht 28 gebilde
ten Schlitze 36 werden mit dem Photoresist 39 gefüllt. Das
Photoresist 39 wird dann einer Musterbildung unterworfen, um
über die Oberfläche der zweiten Isolierschicht 28 um eine
vorbestimmte Höhe mit der gleichen Musterbreite wie die
Schlitze 36 vorzustehen. Die vorbestimmte Höhe sollte größer
als die Dicke eines Nickelplattierungsfilmes (weiter unten
näher erläutert) sein.
Als nächstes wird zur vollständigen Herstellung des Krüm
mungskörpers 29, wie in Fig. 18(i) gezeigt ist, der nickel
plattierte Film einer vorbestimmten Dicke (beispielsweise
5 µm) als der letzte Teil des Krümmungskörpers 29 mit bei
spielsweise einem elektrolytischen Metallplattierungsverfah
ren gebildet. Ein Beispiel einer elektrolytischen Metall
plattierung ist ein Nickelplattierungsverfahren mit bei
spielsweise einem Nickelbad aus Nickelsulfamat, das bei
spielsweise den Nickelfilm 38 als eine Elektrode verwendet.
Danach wird, wie in Fig. 19(j) gezeigt ist, das Photoresist
39 entfernt, wobei der Nickelfilm 38 und der darunter gebil
dete Tantalfilm eine Musterbildung mittels eines Ionenfräs
ätzverfahrens erfahren.
Als nächstes wird, wie in Fig. 19(k) gezeigt ist, ein bei
spielsweise 1,5 µm dicker Siliziumnitridfilm mittels bei
spielsweise eines Zerstäubungs- oder Sputterverfahrens gebil
det und dann einer Musterbildung unterworfen. Die in Fig. 12
gezeigten Führungen 31 werden auf diese Weise erzeugt.
Sodann wird, wie in Fig. 19 (l) gezeigt ist, die Betriebs
elektrode 32 für eine externe Verbindung für die zweite Iso
lierschicht 28 mittels einer Photolithographie-Technik und
eines Ätzverfahrens vorgesehen.
Sodann wird eine Scheibenbildung an einem Paar von entgegen
gesetzten Endteilen des Substrates 22 (d. h., den durch die
Pfeile Z bezeichneten Teilen) vorgenommen, um einen in Fig.
20(m) dargestellten Chip zu bilden.
Schließlich wird, wie in Fig. 20(n) gezeigt ist, das Sub
strat 22 in diesem Zustand in eine Kaliumhydroxidlösung ge
taucht, und die erste provisorische Schicht 37 wird mit
einem Ätzverfahren entfernt, um den Spalt 30 zu bilden. Der
Thermokopf 21 wird auf diese Weise vervollständigt.
Da bei diesem Aufbau die exothermen Krümmungskörper 25 mit
einem Halbleiterintegrationsprozeß hergestellt sind, werden
die exothermen Krümmungskörper 25 mit hoher Genauigkeit er
zeugt, und die Thermokopfauflösung kann verbessert werden.
Da der konkave Teil 23, die Führungen 31 und der Spalt 30
kontinuierlich in einem Prozeß gebildet werden können, kön
nen darüber hinaus die Herstellungsprozesse vereinfacht wer
den. Da weiterhin der konkave Teil 24, die Führungen 31 und
der Spalt 30 leicht in ihren Dicken festgelegt sind, können
relative Positionen des wärmeempfindlichen Papiers 7 und des
exothermen Krümmungskörpers 25 einfach angegeben werden.
Claims (12)
1. Thermokopf, mit:
- 1. einem Substrat (2), und
- 2. auf dem Substrat (2) ausgebildeten exothermen Widerständen (4),
dadurch gekennzeichnet, daß - 3. die exothermen Widerstände (4) jeweils an zwei entgegengesetzten Endteilen hiervon auf dem Substrat (2) festgelegt sind und einen Aufbau auf weisen, so daß sie sich krümmen, wenn die Innentemperatur des exothermen Widerstandes 4 eine vorbestimmte Temperatur erreicht oder höher als diese ist.
2. Thermokopf, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der exo
therme Widerstand (4) an den entgegengesetzten Endteilen hiervon auf dem
Substrat (2) über elektrische Isolierglieder (3) festgelegt ist.
3. Thermokopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
exotherme Widerstand (4) ungefähr in seiner Mitte mit einem Vorsprung (8)
versehen ist, der in der gleichen Richtung vorsteht, in der sich der exotherme
Widerstand (4) krümmt.
4. Thermokopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Substrat (2) mit einer Führung (9) versehen ist, die auf dem Substrat (2)
außerhalb der entgegengesetzten Endteile des exothermen Widerstandes (4)
angeordnet ist und in der gleichen Richtung vorsteht, in der sich der
exotherme Widerstand (4) krümmt.
5. Thermokopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Substrat (2; 22) einen konkaven Teil (11; 23) hat und der exotherme Wider
stand (4; 25) auf einem Boden des konkaven Teils (11; 23) angeordnet ist.
6. Thermokopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füh
rung (9) einen Oberteil hat, der ungefähr so hoch wie ein Oberteil des exother
men Widerstandes (4) ist, wenn sich der exotherme Widerstand (4) krümmt.
7. Thermokopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sub
strat (2) eine Oberfläche hat, die ungefähr so hoch wie ein Oberteil des exo
thermen Widerstandes (4) ist, wenn sich der exotherme Widerstand (4)
krümmt.
8. Thermokopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der exotherme Widerstand (25) aus wenigstens einer ersten Isolier
schicht (26), einer Heizschicht (27), einer zweiten Isolierschicht (28) und einem
Krümmungskörper (29) aufgebaut ist, die in dieser Reihenfolge geschichtet
sind.
9. Thermokopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß längs der
entgegengesetzten Enden der exothermen Widerstände (25) je eine Führung
(31) angeordnet ist, die in der gleichen Richtung vorsteht, in der sich der
exotherme Widerstand (25) krümmt.
10. Thermokopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Führung (31) einen Oberteil hat, der ungefähr so hoch wie ein Oberteil des
exothermen Widerstandes (25) ist, wenn sich der exotherme Widerstand (25)
krümmt.
11. Verfahren zum Herstellen eines Thermokopfes zum Drucken auf einem
Aufzeichnungsträger durch exotherme Widerstände (4), die sich bei Erwärmung
zu dem Aufzeichnungsträger hinkrümmen und jeweils an zwei entgegengesetz
ten Endteilen hiervon auf einem Substrat festgelegt sind, mit den folgenden
Schritten:
- a) Bilden einer Schutzschicht (37) auf dem Substrat (2),
- b) Bilden einer ersten Isolierschicht (26), um die Schutzschicht (37) zu bedecken,
- c) Bilden einer Heizschicht (27) auf der ersten Isolierschicht (26),
- d) Bilden einer zweiten Isolierschicht (28) auf der Heizschicht (27), und
- e) Bilden eines Krümmungskörpers (29) auf der zweiten Isolier schicht (28) und danach Entfernen der Schutzschicht (37).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst ein
konkaver Teil (23) einer vorbestimmten Tiefe mittels Ätzen des Substrates (22)
gebildet wird und daß dann die erste Isolierschicht (26) auf dem Boden des
konkaven Teiles (23) erzeugt wird.
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US5926199A (en) | 1999-07-20 |
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