DE3117445A1

DE3117445A1 - "thermischer druckkopf"

Info

Publication number: DE3117445A1
Application number: DE19813117445
Authority: DE
Inventors: Masatoshi Uji Kyoto Akechi; Hideo Kyoto Taniguchi; Yutaka Takatsuki Osaka Tatsumi
Original assignee: Toyo Electronics Industry Corp Kyoto; Toyo Electronics Industry Corp
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1980-05-12
Filing date: 1981-05-02
Publication date: 1982-02-25
Also published as: JPS56159176A; FR2482007B1; IT8148445A0; FR2482007A1; IT1170961B

Description

DR-ING. ULRICH KNOBLAUCH ; : . : : .

Patentanwalt " " e-F«AMKFUftT/M»rhi,den 30. April 1981

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Toyo Electronics Industry Corporation Kyoto, Japan

Thermischer Druckkopf

Die Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Druckkopf zum thermischen Drucken mit einer Unterlage aus elektrisch isolierendem Material, mit einer auf der Unterlage ausgebildeten Glasurschicht, mit einer auf der Glasurschicht ausgebildeten Heizschicht und mit zwei elektrisch leitenden Schichten, die auf beiden Seiten eines oberen Teils der Heizschicht so ausgebildet sind, daß der obere Teil eine Heizfläche zum Drucken bildet.

Bei einem bekannten thermischen Druckkopf sind punktförmige Heizelemente in Zeilen und Spalten und in gleichen Abständen voneinander oder acht langgestreckte Heizsegmente in Form der Ziffer "8" angeordnet. Wenn mittels des Druckkopfes ein Zeichen gedruckt werden soll, wird der Heizstrom derjenigen Elemente eingeschaltet, die dem zu druckenden Zeichen entsprechen, so daß die beheizten Elemente zusammen die Form des Zeichens bilden. Wenn dann der Druckkopf mit einem wärmeempfindlichen Blatt Papier in Berührung gebracht wird, wird der von den beheizten Elementen berührte Papierteil gefärbt, so daß das Zeichen auf dem Blatt erscheint.

Bei einem bekannten Druckkopf der gattungsgemäßen Art ist die elektrisch isolierende Unterlage mit einer flachen Glasurschicht überzogen, die ihrerseits mit einem Heizelement beschichtet ist.

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Das Heizelement ist mit zwei Schichten aus elektrisch leitendem Material überzogen, die einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisen, so daß ein Teil der Oberfläche des Heizelements frei bleibt, um eine Heiz- oder Druckfläche zu bilden. Nötigenfalls ist der Kopf ferner mit einem Schutzfilm abgedeckt. Dabei wird ein wärmeempfindliches Blatt Papier über den Schutzfilm mit der Druckfläche des Heizelements in Berührung gebracht. Wenn an die beiden leitfähigen Schichten eine Spannung angelegt wird, fließt durch die Druckfläche des Heizelements zwischen den leitfähigen Schichten ein Strom, so daß die Druckfläche aufgeheizt und durch den Schutzfilm Wärme auf den entsprechenden Teil des wärmeempfindlichen Papiers übertragen wird, so daß dieser Teil gefärbt wird.

Da bei dem bekannten Druckkopf die auseinanderliegenden leitfähigen Schichten auf einer flachen Heizschicht liegen, liegt die Oberfläche der Heizfläche in dem Spalt zwischen den auseinanderliegenden beiden leitfähigen Schichten tiefer als die der leitfähigen Schichten, so daß eine Ausnehmung oder Vertiefung in dem Teil des Schutzfilms ausgebildet wird, der der Heizfläche entspricht. Wenn ein Blatt aus wärmeempfindlichem Papier mit dem Druckkopf in Berührung gebracht wird, verbleibt ein Spalt zwischen der tiefer liegenden Heizfläche des Druckkopfes und der Oberfläche des wärmeempfindlichen Papiers, so daß der entsprechende Teil des Papiers unvollständig gefärbt wird. Je dicker die leitfähigen Schichten ausgebildet sind, um eine höhere Stromdichte zuzulassen, um so tiefer ist die Vertiefung in der Oberfläche des Druckkopfes und um so schlechter die Wärmeleitfähigkeit mit demzufolge unvollständiger Einfärbung oder Verschwommenheit des Abdrucks. Da die Oberfläche des Schutzfilms des Druckkopfs und die Oberfläche des wärmeempfindlichen Papiers aneinander reiben, kann sich Papierstaub in der Vertiefung ansammeln, der die Wärmeübertragung noch weiter beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckkopf der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei dem ein kontrastschärferer Abdruck durch bessere Wärmeübertragung möglich ist.

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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Glasurschicht eine Erhebung bildet.

Bei dieser Ausbildung des Druckkopfes ist ein Spalt oder Abstand zwischen dem zu bedruckenden Papier und dem Druckkopf beim Drucken bzw. eine Vertiefung in der Oberfläche des Druckkopfes vermieden, so daß eine bessere Wärmeleitfähigkeit sichergestellt und die Ansammlung von Staub auf der Druckkopfoberfläche vermieden ist.

Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungs·^· beispiels eines erfindungsgemäßen Druckkopfs,

Fig. 2 einen Querschniti des Druckkopfs nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Druckkopfs und

Fig. 4 einen Querschnitt, der die Herstellung des thermischen Druckkopfs nach Fig. 3 verdeutlicht.

Die dargestellten Druckköpfe besitzen eine Unterlage 1 aus elektrisch isolierendem Material, z. B. Keramik. Auf der Unterlage 1 ist eine Glasurschicht 2 ausgebildet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 bildet die Glasurschicht 2 eine langgestreckte Protuberanz oder Erhebung, ähnlich einer Quonset-Hütte oder Nissen-Hütte mit einer Querschnittsform wie eine plankonvexe Linse.

Die Glasurschicht 2 kann im Siebdruckverfahren hergestellt sein, wobei sich der dargestellte bergförmige Querschnitt ergibt und die Breite kleiner als 2,5 mm und vorzugsweise kleiner als 2,0 mm gewählt sein kann.

Auf der Oberfläche der Glasurschicht 2 sind mehrere Streifen 3 als Heizschichten ausgebildet, so daß die Streifen in Längsrichtung der Glasurschicht 2 einen vorbestimmten Abstand aufweisen und sich über die Erhebung der Schicht 2 hinweg erstrecken. Die Streifen können durch Vakuumaufdampfen eines Materials mit einem entsprechenden elektrischen Widerstandswert ausgebildet sein.

Auf jeder Heizschicht 3 sind zwei elektrisch leitfähige Schichten

4 im Vakuum aufgedampft. Die gesamte Oberfläche des Druckkopfs wird dann mit einem Schutzfilm 5 aus reibfestem Material überzogen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. In Fig. 1 ist der Film

5 zur Vereinfachung der Darstellung nicht dargestellt.

Die beiden leitfähigen Schichten 4 sind auf beiden Seiten der oberen Fläche 3A der Heizschicht 3, die sich über die gewölbte Glasurschicht 2 hinweg erstreckt, in der ¥eise aufgebracht, daß die Fläche 3A als Druckfläche freiliegt.

Die Unterseite des Teils 5A der Schutzschicht 5 auf der Heizfläche 3A ist längs der nach oben gewölbten Fläche 2A der Glasurschicht 2 konvex gekrümmt, so daß der Boden des Teils 5A keine Vertiefung bildet, sondern hochsteht.

"Wenn bei dieser Ausbildung des Druckkopfs der Druckkopf mit dem oberen Flächenteil 5A der Schutzschicht 5 zur Ausbildung eines Abdrucks gegen ein Blatt aus wärmeempfindlichem Papier gedrückt wird, liegen das Papier und die Heizfläche 3A aufgrund der Wölbung oder Erhebung der Heizfläche so dicht beieinander, daß die Wärme sehr rasch von der Heizfläche 3A auf das wärmeempfindliche Papier übertragen wird, ohne daß die Wärmeübertragung merklich beeinträchtigt wird, so daß das

Papier wirksamer erwärmt und die Einfärbung des erwärmten Papierteils erheblich verbessert wird.

Vorzugsweise sind die leitfähigen Schichten 4 in der gleichen Höhe wie der obere Teil der Heizfläche 3A oder niedriger als dieser angeordnet. Diese Anordnung ist möglich, wenn die Dicke der leitfähigen Schichten 4, die Länge der Heizfläche 3A und der Krümmungsradius der Glasurschicht 2 passend gewählt sind. Da die Fläche 5A entsprechend der Oberfläche der Glasurschicht 2 gekrümmt ist, kann sich kein Staub aus Papier oder anderem Material ohne weiteres auf der Fläche 5A ansammeln. Falls sich dennoch eine geringe Staubmenge ansammelt, wird sie selbsttätig durch die Relativbewegung zwischen Kopf und wärmeempfindlichem Papier entfernt.

Die Querschnittsform der Glasschicht 2 muß nicht notwendigerweise plankonvex sein, wie dargestellt, sondern kann auch die in Fig. 3 dargestellte Trapezform haben oder quadratisch oder rechteckig sein. In diesem Falle sind die elektrisch leitfähigen Schichten 4 auf den sich gegenüberliegenden Seiten der Erhebung ausgebildet, so daß die Enden der Schichten 4 sich nicht über die obere Fläche der Glasurschicht 2 erstrecken. Bei dieser Anordnung ist derjenige Teil der Schutzschicht 5, der auf der Heizfläche 3A liegt, so flach, daß das wärmeempfindliche Papier diesen Bereich fehlerfrei berührt. Es ergibt sich keine Ausnehmung oder Vertiefung wie im bekannten Falle,

Wenn die bergförmige Glasurschicht 2 nur in der Nähe des einen seitlichen Randes der Unterlage 1 ausgebildet ist, läßt sich das wärmeempfindliche Blatt Papier beim Drucken nicht parallel zur Unterlage halten, so daß es auf der oberen Fläche der Glasurschicht und dem gegenüberliegenden seitlichen Rand der Unterlage entlanggleitet. Dadurch wird das wärmeempfindliche Papier abgenutzt oder verkrstzt. Um dies zu vermeiden, kann eine Schein-Glasurschicht in der Nähe dieses gegenüberliegenden Randes der Unterlage ausgebildet sein, so daß das wärmeempfindliche Blatt Papier parallel zur Unterlage gehalten werden kann, ohne

daß es mit deren Rand bzw. Randkante in gleitende Berührung kommt.

Fig. 4 zeigt ein Verfahren zur Herstellung der Glasurschicht 2 nach Fig. 3. Zunächst wird auf der gesamten Oberfläche der Unterlage 1 eine Glasschicht 2 im Siebdruckverfahren hergestellt. Dann wird auf demjenigen Bereich der Oberfläche der Glasschicht 2, der vorstehen soll, eine Fotolackschicht 8 ausgebildet, wie es in Fig. 4A dargestellt ist und die Oberfläche der Schicht 2 weggeäzt, so daß das Material der Ginsschicht 2 neben der Fotolackschicht 8 abgetragen wird, wi<-' es in Fig. 4B dargestellt ist. Anschließend wird die Fotolackschicht 8 entfernt. Dann werden die Heizschicht 3, die leitfähigen Schichten 4 und die Schutzschicht 5 übereinander ausgebildet, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, daß sich erfindungsgemäß ein thermischer Druckkopf mit besserer Wärmeübertragung beim Drucken ergibt, so daß der Abdruck deutlicher und kontrastschärfer als bei herkömmlichen Druckköpfen wird, und zwar unter gleichzeitiger Verringerung der Ansammlung von Papierstaub oder Staub aus einem anderen Material auf dem Druckkopf.

Claims

Patentansprüche

1.)Thermischer Druckkopf zum thermischen Drucken mit einer Unterlage aus elektrisch isolierendem Material, mit einer auf der Unterlage ausgebildeten Glasurschicht, mit einer auf der Glasurschicht ausgebildeten Heizschicht und mit zwei elektrisch leitenden Schichten, die auf beiden Seiten eines oberen Teils der Heizschicht so ausgebildet sind, daß der obere Teil eine Heizfläche zum Drucken bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasurschicht (2) eine Erhebung bildet.

2. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasurschicht (2) einen plankonvexen Querschnitt aufweist.

3. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasurschicht (2) einen rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt aufweist.

4. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasurschicht (2) einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.

5. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizschicht (3) als Streifen ausgebildet ist.

6. Druckkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Streifen vom einen bis zum gegenüberliegenden Rand über die Erhebung der Glasurschicht hinweg erstreckt.

7. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden leitfähigen Schichten (4) auf sich gegenüberliegenden Seiten der Heizfläche (3A) liegen.

8. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden leitfähigen Schichten (4) auf sich gegenüberliegenden Seiten der Glasurschicht (2) liegen.

9. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Oberfläche des Kopfes eine Schutzschicht (5) aufweist.