DE3237975C2 - - Google Patents
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrothermisches Aufzeich
nungsverfahren, bei dem man an ein Farbband, das ein elek
trisch leitendes, thermisch übertragbares Farbmaterial ent
hält, über einen Aufzeichnungskopf, der mehrere, in einer
oder mehreren Reihen angeordnete Aufzeichnungsstiftelektro
den in einen elektrisch isolierenden Träger eingebettet
aufweist, und über eine Rückelektrode eine Bildaufzeich
nungssignalspannung anlegt, wodurch Stromwärme in dem Farb
band unmittelbar unterhalb der mit dem Farbband in Kontakt
stehenden Aufzeichnungsstiftelektroden erzeugt, das thermisch
übertragbare Farbmaterial bildmäßig erweicht und auf ein
Aufzeichnungsmaterial übertragen wird, das auf der dem Auf
zeichnungskopf abgewandten Seite des Farbbandes angeordnet
ist.
Die derzeit in der Praxis für elektrothermische Aufzeich
nungsverfahren eingesetzten Mehrstift-Schreibköpfe (siehe
z. B. EP 28 334) sind nicht ausreichend hitzebeständig, um
über längere Zeit eingesetzt werden zu können. Bei längerer
Einsatzdauer werden sie deformiert oder teilweise geschmol
zen. Kommt es jedoch zu einer derartigen Deformation oder
Anschmelzung, so ist keine brauchbare Bildaufzeichnung mehr
möglich, da der Kontakt der Aufzeichnungsstiftelektroden mit
der Oberfläche des Farbbands ungleichmäßig ist und die Auf
zeichnungsstiftelektroden, die voneinander getrennt sein
müssen, aufgrund der Verformung oder Schmelzung des Trägers
elektrisch miteinander verbunden sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein elektrothermisches
Aufzeichnungsverfahren bereitzustellen, bei dem ein Mehr
stiftaufzeichnungskopf verwendet wird, der beim Einsatz über
längere Zeit bei hohen Temperaturen nicht thermisch verformt
oder beeinträchtigt wird und gute Verschleißbeständigkeit
aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art dadurch erreicht, daß man einen Aufzeichnungs
kopf verwendet, dessen elektrisch isolierender Träger aus
einem hitzehärtbaren wärmebeständigen Harz besteht, das 0,5
bis 5 Gewichtsteil eines elektrisch isolierenden anorgani
schen Füllstoffs pro Gewichtsteil Harz enthält.
Als hitzehärtbare Harze eignen sich z. B. Polyimidharze
(wie Polyimid, Polyamid-imid und Polyesterimid), Poly-
p-xylylen, Polybenzimidazol, Silikone, fluorhaltige Harze,
Epoxidharze, Polyester, Silikon-Polyester-Copolymere und
Phenolharze.
Als elektrisch isolierende anorganische Füllstoffe eignen
sich z. B. keramische Materialien, Gläser, Siliciumdioxid,
Aluminiumoxid und Siliciumcarbid.
Zur Herstellung des Trägers werden eines oder mehrere der
genannten Harze gegebenenfalls unter Zusatz eines oder
mehrerer der genannten anorganischen Füllstoffe in einem
organischen Lösungsmittel gelöst, um einen Lack zum For
men des Trägermaterials zu erhalten, in den die Aufzeich
nungsstiftelektroden teilweise eingebettet werden.
Erfindungsgemäß erhält man einen anschlagfreien elektro
thermischen Mehrstift-Aufzeichnungskopf mit Hochtempera
tur-Stabilität und guter Verschleißbeständigkeit bei hohen
Temperaturen.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine anschlag
freie Aufzeichnungsvorrichtung mit einer Ausführungs
form eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfes
zur Erläuterung der Funktion des elektrothermischen
Aufzeichnungskopfes;
Fig. 2 eine teilweise abgeschnittene perspektivische An
sicht der Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Aufzeichnungskopfes beim Einsatz in einer anderen
anschlagfreien Aufzeichnungsvorrichtung;
Fig. 3 eine Teilansicht von unten einer anderen Ausfüh
rungsform eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungs
kopfes;
Fig. 4 eine Teilansicht von unten einer weiteren Ausführungs
form eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfes;
Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht einer Vorrich
tung zur Herstellung einer Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Aufzeichnungskopfes;
Fig. 6 erläuternde Darstellungen eines Verfahrens zur Her
stellung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Aufzeichnungskopfes unter Verwendung der Vorrichtung
von Fig. 5;
Fig. 9
bis 12 erläuternde Darstellungen eines anderen Verfahrens
zur Herstellung einer anderen Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfes.
Bevor erläutert wir, wie verschiedene Ausführungsformen
von erfindungsgemäßen Aufzeichnungsköpfen für anschlagsfreie
Aufzeichnungsverfahren und -vorrichtungen hergestellt wer
den können, soll unter Bezug auf Fig. 1 eine anschlagfreie
Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben werden, in der eine
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfes
verwendet wird.
In der Figur sind dargestellt ein Aufzeichnungsmaterial 1,
auf dem sich ein Farbband 2 mit einer Grundschicht 2 a und
einer Farbschicht 2 b befindet. Die Grundschicht 2 a ent
hält ein Bindemittelharz und ein darin gleichmäßig disper
giertes elektrisch leitendes Pulver. Die Farbschicht 2 b
enthält ein elektrisch leitendes, thermisch übertragbares
Farbmaterial, das im wesentlichen aus einem thermoplasti
schen Harz und einem darin gleichmäßig dispergierten
Färbemittel besteht. Ein elektrothermischer Aufzeichnungs
kopf mit mehreren in einer oder mehreren Reihen angeordne
ten Aufzeichnungsstiftelektroden 3 und einem Träger 6 steht
mit der Grundschicht 2 a in Berührung. Ferner ist eine
Rückelektrode 4 in bestimmtem Abstand von dem Aufzeich
nungskopf und ebenfalls in Kontakt mit der Grundschicht 2 a
des Farbbands 2 angeordnet.
Mittels eines Bildsignalgebers 5 werden Bildaufzeichnungs
signale in Form von Spannungssignalen zwischen den Auf
zeichnungsstiftelektroden 3 und der Rückelektrode 4 ange
legt. Beim Anlegen der Bildaufzeichnungs-Spannungssignale
an das Farbband 2 wird das elektrisch leitende, thermisch
übertragbare Farbmaterial unmittelbar unter den Aufzeich
nungsstiftelektroden 3 durch die in der Farbschicht 2 b er
zeugte Stromwärme erwärmt und übertragbar gemacht, worauf
es nach dem folgenden Mechanismus auf das Aufzeichnungs
material 1 übertragen wird:
Beim Anlegen von Bildaufzeichnungssignalen zwischen den
Aufzeichnungsstiftelektroden 3 und der Rückelektrode 4
fließt ein entsprechender Bildaufzeichnungsstrom durch die
Farbschicht 2 b des Farbbands 2. Da die Kontaktfläche zwi
schen dem Farbband 2 und der Rückelektrode 4 wesentlich
(mindestens 5mal bei einer typischen Vorrichtung) größer
ist als die Gesamtkontaktfläche zwischen dem Farbband 2
und den Aufzeichnungsstiftelektroden 3 und selbstverständ
lich auch größer ist als die Kontaktfläche zwischen dem
Farbband 2 und jeder Aufzeichnungsstiftelektrode 3, und
da außerdem dieselbe elektrische Strommenge durch die
Aufzeichnungsstiftelektroden 3 wie durch die Rückelektrode
4 fließt, ist die Stromdichte in dem Teil der Farbschicht
2 b unmittelbar unter jeder Aufzeichnungsstiftelektrode 3
extrem größer als die Stromdichte in dem Teil der Farb
schicht 2 b unmittelbar unter der Rückelektrode 4. Im Ver
gleich zu der unter der Rückelektrode 4 erzeugten Stromwärme
wird deshalb unter den Aufzeichnungsstiftelektroden 3 des
Aufzeichnungskopfes eine wesentlich größere Stromwär
memenge erzeugt.
Dies hat zur Folge, daß bei Wahl einer elektrisch leiten
den, thermisch übertragbaren Farbe mit einem geeigneten
Schmelzpunkt und bei Zufuhr einer geeigneten elektrischen
Strommenge nur das elektrisch leitende, thermisch über
tragbare Farbmaterial unmittelbar unter den Aufzeichnungs
stiftelektroden 3 durch die Stromwärme geschmolzen und
dann punktförmig auf das Aufzeichnungsmaterial 1 übertra
gen wird und zwar in Bild- oder Codemustern entsprechend
den Bildaufzeichnungssignalen des Bildsignalgebers 5.
In Fig. 2 ist eine teilweise abgeschnittene perspektivische
Ansicht einer anderen anschlagfreien Aufzeichnungsvorrich
tung gezeigt, in der eine Ausführungsform eines erfindungs
gemäßen Aufzeichnungskopfes verwendet wird. In dieser
Figur haben Einrichtungen und Teile mit im wesentlichen
derselben Funktion wie in Fig. 1 gleiche Bezugszeichen.
In der Figur sind eine Anzahl von Aufzeichnungsstiftelektro
den 3 in einer Reihe in bestimmtem Abstand voneinander und
eingebettet in den Träger 6 angeordnet. Die Aufzeichnungs
stiftelektroden 3 sind im wesentlichen parallel zu der
Rückelektrode 4 und in Kontakt mit dem Farbband 2 ange
ordnet. Wie in der Figur gezeigt, besteht die Rückelektrode
4 aus einer drehbaren Walze, die mit dem Farbband 2 in
Kontakt steht, so daß sie als Transportelement zum Trans
port des Farbbands 2 und des Aufzeichnungsmaterials 1 in
Richtung des Pfeils a im Zusammenwirken mit einem drehbaren
Stützelement 8, das unter der Rückelektrode 4 angeordnet
ist, dienen kann. Unter den Aufzeichnungsstiftelektroden 3
ist ebenfalls ein drehbares Stützelement 7 derart ange
ordnet, daß es das aufgelegte Farbband 2 und Aufzeichnungs
material 1 halten und in Richtung des Pfeils a transpor
tieren kann. Mittels der drehbaren Stützelemente 7 und 8
und der drehbaren Rückelektrode 4 können das Aufzeichnungs
material 1 und das Farbband 2 kontinuierlich oder inter
mittierend transportiert werden, während Bildaufzeichnungs
signale selektiv an Aufzeichnungsstiftelektroden 3 ange
legt werden, so daß die Farbschicht 2 b in Bild- oder Code
mustern schmilzt und das erweichte Farbmaterial auf das
Aufzeichnungsmaterial 1 übertragen wird.
Fig. 3 zeigt eine teilweise Untenansicht einer anderen
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungs
kopfes, bei dem Aufzeichnungsstiftelektroden 3 c und 3 d
in zwei parallelen Reihen mit einer Parallelverschiebung
von der Hälfte des Abstandes zwischen zwei benachbarten
Elektroden in jeder Reihe in einem Trägermaterial 6 c einge
bettet sind, um mehr Aufzeichnungsstiftelektroden pro
Flächeneinheit des Aufzeichnungskopfes bereitzustellen.
Fig. 4 zeigt eine teilweise Untenansicht einer weiteren
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfes,
bei dem zwei Reihen von Aufzeichnungsstiftelektroden 3 c
und 3 d mit derselben Verschiebung wie in Fig. 3 in ein
Trägermaterial 6 d eingebettet sind. Ferner ist an dem
Träger 6 d die Rückelektrode 4 in bestimmtem Abstand zu den
Aufzeichnungsstiftelektroden 3 c und 3 d befestigt.
Vorstehend wurde die Erfindung anhand eines doppelschich
tigen Farbbandes erläutert. Erfindungsgemäß können jedoch
beliebige andere Farbbänder verwendet werden, die ein
thermisch übertragbares Farbmaterial enthalten, das beim
Erwärmen auf eine bestimmte Temperatur schmilzt und über
tragbar wird. Die folgenden Farbbänder eignen sich beson
ders zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungs
kopf:
- 1) Einschichtiges Farbband
Dieses Farbband ist selbst elektrisch leitend und ther misch übertragbar und enthält ein wärmeschmelzbares Harz, z. B. ein Vinylchlorid-acetat-Copolymer, Butadien- Styrol-Copolymer, Acrylharz, Polycarbonat, Polyester harz, Polyvinylbutyralharz, Celluloseacetatharz oder Terpenpolymer, und ein elektrisch leitendes Material, z. B. leitfähigen Ruß oder Metallteilchen, sowie gegebe nenfalls Pigmente und Hilfsstoffe, wie Weichmacher und Stabilisatoren.
Das einschichtige Farbband hat vorzugsweise eine Dicke von 5 bis 50 µm und einen elektrischen Widerstand von 1 × 10-2 bis 1 × 103 Ωcm. - 2) Doppelschichtiges Farbband
Dieses Farbband umfaßt einen Schichtträger und eine Farbschicht. Der Schichtträger enthält ein Harz, z. B. ein Polycarbonat, Polyester, Butadien-Styrol-Copolymer oder Acrylharz, und ein elektrisch leitendes Material. Die Farbschicht enthält ein wärmeschmelzbares Material, z. B. ein Vinylchlorid-acetat-Copolymer, Butadien-Styrol- Copolymer, Acrylharz, Polycarbonat, Polyesterharz, Polyvinylbutyralharz, Celluloseacetatharz, Wachs oder Styrol-Acrylester-Copolymer, und ein elektrisch leiten des Material, z. B. leitfähigen Ruß oder Metallteilchen, sowie gegebenenfalls Pigmente und Hilfsstoffe, wie Weichmacher und Stabilisatoren.
Der Schichtträger hat vorzugsweise eine Dicke von 0,5 bis 20 µm und einen elektrischen Widerstand von 1 × 101 bis 1 × 103 Ωcm.
Die Farbschicht hat vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 25 µm und einen elektrischen Widerstand von 1 × 10-2 bis 1 × 102 Ωcm. - 3) Elektrisch anisotropes Farbband
Die elektrische Leitfähigkeit dieses Farbbands ist richtungsabhängig. In der JP-AS 10 191/81 ist z. B. ein Farbband beschrieben, dessen Leitfähigkeit in der Quer richtung (normal zur Oberfläche) größer ist als in der Oberflächenrichtung (parallel zur Oberfläche), da elektrisch leitende Teilchen kettenartig in Querrichtung in dem Farbband verteilt sind.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung einer Aus
führungsform eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfes
erläutert.
Als Material zur Herstellung des Trägers 6 (Fig. 1) können
hitzehärtbare Harze verwendet werden, z. B. Polyimidharze
(wie Polyimid, Polyamid-imid und Polyesterimid), Poly-p-
xylylen, Polybenzimidazol, Silikone, fluorhaltige Harze,
Epoxidharze, Polyester, Silikon-Polyester-Copolymere und
Phenolharze. Diese hitzehärtbaren Harze werden in Form eines
Lackes verwendet, der durch Auflösen der hitzehärtbaren
Harze in einem organischen Lösungsmittel, gegebenenfalls
unter Zusatz eines elektrisch isolierenden anorganischen
Füllstoffs beim Formen des Trägers 6 erhalten wird.
Zu diesem Zweck kann z. B. ein handelsüblicher Polyimid
lack verwendet werden.
Als anorganische Füllstoffe eignen sich z. B. keramische
Materialien, Glas, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und
Siliciumcarbid.
Im Falle der Verwendung eines der genannten anorganischen
Füllstoffe beträgt dessen Menge 0,5 bis 5 Gewichtsteile
pro 1 Gewichtsteil hitzehärtbares Harz. Bei einer Füll
stoffmenge von weniger als 0,5 Gewichtsteil ist der be
absichtigte Effekt des anorganischen Füllstoffs zur Ver
besserung der Wärmebeständigkeit und Verschleißbeständig
keit des Aufzeichnungkopfes nicht ausreichend, während
bei Füllstoffmengen von mehr als 5 Gewichtsteilen die
Funktion des hitzehärtbaren Harzes als Bindemittel zum
Halten der eingebetteten Aufzeichnungsstiftelektroden
beeinträchtigt wird.
Eine spezielle Verfahrensweise zur Herstellung eines Auf
zeichnungskopfes mit einer einzigen Reihe von Aufzeichnungs
stiftelektroden wird im folgenden Beispiel unter Bezug auf
die Fig. 5 bis 12 näher erläutert.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist um eine erste Heizwalze 10 ent
lang einer spiralförmigen Rille auf ihrer äußeren Umfangs
fläche ein Kupferdraht 3 a gewickelt. Die erste Heizwalze 10
wird dann mit einem kleinen Zwischenspalt über einer Träger
platte 9 angeordnet, während eine zweite Heizwalze 11 unter
der Trägerplatte 9 derart angeordnet wird, daß sie sich un
mittelbar unter der ersten Heizwalze in Kontakt mit der
Trägerplatte 9 befindet.
Ein Polyimidlack,
der Polyimid, Polyamid und ein organisches Lösungsmittel
enthält, wird mit einem herkömmlichen Härter vermengt und
derart aufgetragen, daß der Spalt zwischen dem auf die
erste Heizwalze 10 aufgewickelten Draht 3 a und der Träger
platte 9 mit Polyimidlack gefüllt ist. Der Polyimidlack in
dem Spalt wird 3 Stunden mit den beiden Heizwalzen 10 und
11 auf etwa 150°C erhitzt, wobei er zu einem Trägerelement
6 a in halbfestem Zustand härtet (siehe Fig. 6).
Der Spiraldraht 3 a wird parallel zur Achse der ersten Heiz
walze 10 abgeschnitten, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Das
Trägerelement 6 a hat die Form einer langen schmalen Platte,
die sich parallel zur Achse der ersten Heizwalze 10 er
streckt. Das Trägerelement 6 a wird zusammen mit den Drähten
3 a, die an ihm befestigt sind, von der Trägerplatte 9 abge
nommen. Die Drähte 3 a werden dann derart gestreckt, daß sie
nicht miteinander in Berührung kommen, wie aus Fig. 7 er
sichtlich ist.
Ein Paar halbgehärtete Polyimidplatten 6 b wird getrennt
unter Verwendung des oben genannen Lacks "TVB 2706" herge
stellt und an dem halb-gehärteten Trägerelement 6 a derart
befestigt, daß die Drähte 3 a zwischen den beiden Polyimid
platten 6 b gehalten werden; siehe Fig. 8. In diesem inte
grierten Zustand werden das halbgehärtete Trägerelement 6 a
und die halbgehärteten Polyimidplatten 6 b 15 Stunden auf
200°C erhitzt, wobei das halbgehärtete Trägerelement 6 a und
die Polyimidplatten 6 b vollständig härten und einen erfin
dungsgemäßen anschlagfreien elektrothermischen Mehrstift-
Aufzeichnungskopf mit einer einzigen Reihe von Aufzeichnungs
stiftelektroden ergeben.
Im folgenden wird unter Bezug auf die Fig. 9 bis 12 ein
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungskopfes mit
einer Doppelreihe von Aufzeichnungsstiftelektroden er
läutert.
Wie in Fig. 9 gezeigt, wird ein Metalldraht 3 c (z. B. ein
Draht aus Kupfer, Nickel oder Phosphorbronze) um eine Trä
gertrommel 12 entlang einer spiralförmigen Rille an deren
äußeren Umfangsfläche gewickelt. Ferner wird ein Metalldraht
3 d um eine Trägertrommel 13 entlang einer spiralförmigen
Rille an deren äußeren Umfangsfläche gewickelt. Die beiden
Trägertrommeln 12 und 13 sind parallel zueinander in einem
Spaltabstand G angeordnet.
In diesem Zustand werden die beiden Trägertrommeln 12 und 13
mit den aufgewickelten Metalldrähten 3 c und 3 d auf Tempera
turen von 150 bis 250°C erhitzt und ein hitzehärtbarer Lack,
der eines der oben genannten hitzehärtbaren Harze sowie ge
gebenenfalls einen der oben genannten elektrisch isolieren
den anorganischen Füllstoffe und/oder einen Härter ent
hält, wird in den Spalt G zwischen den beiden Trägertrommeln
12 und 13 gegossen.
Die Trägertrommeln 12 und 13 mit dem dazwischen gehaltenen
hitzehärtbaren Lack werden 1 bis 5 Stunden auf eine Tempera
tur von 100 bis 200°C erhitzt, wobei der hitzehärtbare Lack
zu einem Trägerelement 14 der in Fig. 10 gezeigten Form
halb aushärtet. Die Spiraldrähte 3 c und 3 d werden wie in
Fig. 10 gezeigt, abgeschnitten und dann gestreckt.
Getrennt davon werden ein Paar halbgehärtete Polyimidplatten
15 und eine weitere halbgehärtete Polyimidplatte 16 unter
Verwendung des zuerst genannten hitzehärtbaren Lacks bzw.
eines anderen hitzehärtbaren Lacks hergestellt. Die Poly
imidplatten 15 werden an dem Trägerelement 14 derart be
festigt, daß das Trägerelement 14 und die Drähte 3 c und 3 d
zwischen den beiden Polyimidplatten 15 gehalten werden.
Die halbgehärtete Polyimidplatte 16 wird zwischen die bei
den Reihen der Drähte 3 c und 3 d eingesetzt; siehe Fig. 11.
In diesem integrierten Zustand werden die drei halbgehärte
ten Polyimidplatten 15 und 16 und das Trägerelement 14,
an dem die abgeschnittenen Drähte 3 a befestigt sind, 10 bis
20 Stunden auf eine Temperatur von 150 bis 300°C erhitzt,
wobei sie vollständig härten und einen erfindungsgemäßen an
schlagfreien elektrothermischen Aufzeichnungskopf mit zwei
Reihen von Aufzeichnungsstiftelektroden ergeben.
Fig. 12 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines
derartigen erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfes mit zwei
Reihen von Aufzeichnungsstiftelektroden.
Im folgenden werden spezielle Verfahrensweisen zur Herstel
lung von erfindungsgemäßen anschlagfreien elektrothermischen
Mehrstift-Aufzeichnungsköpfen mit zwei Reihen von Aufzeich
nungsstift-Elektroden erläutert.
Eine Lackmischung wird hergestellt durch Vermischen von
100 Gewichtsteilen eines Polyimidlacks
und 250 Gewichtsteilen
Siliciumdioxid mit einer mittleren Teilchengröße von 0,1 µm.
Ein Kupferdraht mit einem Durchmesser von etwa 60 µm wird
um jede von zwei Trägertrommeln entlang spiralförmiger Rillen
mit gleichmäßigen Abständen von etwa 65 µm an deren äußeren
Umfangsflächen gewickelt; siehe Fig. 9. Die beiden Träger
trommeln sind parallel zueinander in einem Spaltabstand von
etwa 120 µm angeordnet.
In diesem Zustand wird das oben erhaltene Lackgemisch in
den Spalt zwischen den beiden Trägertrommeln gegossen. Die
beiden Trommeln mit den aufgewickelten Kupferdrähten und
dem dazwischen gegossenen Lackgemisch werden dann 3 Stunden
auf 150°C erhitzt. Hierbei härtet das Lackgemisch zu einem
Trägerelement 14 in halbgehärtetem Zustand, an dem die
Kupferdrähte, wie in Fig. 10 gezeigt, befestigt sind. Die
Spiraldrähte werden wie in Fig. 10 abgeschnitten und dann
langgestreckt.
Unter Verwendung desselben Lackgemisches werden ein Paar
halbgehärtete Polyimidplatten 15 und eine weitere halbge
härtete Polyimidplatte 16 (Fig. 11) getrennt hergestellt.
Die Polyimidplatten 15 werden an dem Trägerelement 14 derart
befestigt, daß das Trägerelement 14 und die daran be
festigten Drähte zwischen den beiden Polyimidplatten 15
gehalten werden. Die halbgehärtete Polyimidplatte 16 wird
dann zwischen die beiden Reihen von Kupferdrähten einge
setzt; siehe Fig. 11. In diesem Zustand werden die halbge
härtete Polyimidplatte 16, die halbgehärteten Polyimidplat
ten 15 und das Trägerelement 14 mit den daran befestigten
abgeschnittenen Kupferdrähten 15 Stunden auf 200°C er
hitzt. Hierbei härten das halbgehärtete Trägerelement 14
und die Polyimidplatten 15 und 16 vollständig und ergeben
den in Fig. 12 gezeigten erfindungsgemäßen anschlagfreien
elektrothermischen Mehrstift-Aufzeichnungskopf mit zwei
Reihen von Aufzeichnungsstiftelektroden.
Der erhaltene Aufzeichnungskopf wird 10 Stunden kontinuier
lich auf 350°C erhitzt, um seine Deformation bei Wärmeein
wirkung zu bestimmen. Es ist jedoch keinerlei Verformung
feststellbar.
Der Aufzeichnungskopf wird derart auf eine Heizplatte auf
gelegt, daß die Aufzeichnungselektrodenseite des Kopfes
in Kontakt mit der Heizplatte ist. Die Behandlung erfolgt
10 Minuten bei verschiedenen Temperaturen, um festzustellen,
bei welcher Temperatur sich die Oberflächenglätte der Auf
zeichnungselektrodenseite derart ändert, daß keine normale
Aufzeichnung mehr möglich ist. Diese Temperatur (im
folgenen: kritische Kopfoberflächentemperatur Ts) beträgt
400°C.
Beispiel 2 wird wiederholt, jedoch ersetzt man das Silicium
dioxid enthaltende Lackgemisch durch einen Polyimidlack,
ohne
Siliciumdioxidpulver zuzumischen.
Der erhaltene Aufzeichnungskopf wird 10 Stunden kontinu
ierlich auf 200°C erhitzt, um seine Hitzebeständigkeit
zu bestimmen. Es ist keine Verformung zu beobachten.
Beispiel 2 wird wiederholt, jedoch ersetzt man das in
Beispiel 2 verwendete Lackgemisch durch ein Lackgemisch,
das 100 Gewichtsteile eines Silikonlacks
und 200 Gewichtsteile SiC-Pulver
mit einer mittleren Teilchengröße von 0,2 µm enthält.
Die kritische Kopfoberflächentemperatur Ts des erhaltenen
Aufzeichnungskopfes beträgt 350°C.
Beispiel 4 wird wiederholt, jedoch ersetzt man das SiC-
Pulver enthaltende Lackgemisch durch einen Silikonlack
ohne Zumischen
von SiC-Pulver.
Die kritische Kopfoberflächentemperatur Ts des erhalte
nen Aufzeichnungskopfes beträgt 250°C. Dieser Aufzeichnungs
kopf kann in der Praxis problemlos eingesetzt werden, ob
wohl seine kritische Kopfoberflächentemperatur Ts niedri
ger ist als die des Aufzeichnungskopfes von Beispiel 4.
Beispiel 2 wird wiederholt, jedoch ersetzt man das in
Beispiel 2 verwendete Lackgemisch durch ein Lackgemisch,
das 100 Gewichtsteile eines Silikon-Polyester-Copolymer
lacks und 200 Ge
wichtsteile Siliciumdioxidpulver mit einer mittleren Teil
chengröße von 0,1 µm enthält.
Die kritische Kopfoberflächentemperatur Ts des erhaltenen
Aufzeichnungskopfes beträgt 270°C.
Beispiel 6 wird wiederholt, jedoch ersetzt man das Sili
ciumdioxidpulver enthaltende Lackgemisch durch einen Sili
kon-Polyester-Copolymerlack
ohne Zumischen von Siliciumdioxidpulver.
Die kritische Kopfoberflächentemperatur Ts des erhaltenen
Aufzeichnungskopfes beträgt 160°C. Dieser Aufzeichnungs
kopf kann in der Praxis ohne nennenswerte Probleme einge
setzt werden, obwohl seine kritische Kopfoberflächentempe
ratur Ts niedriger ist als die der anderen oben beschriebe
nen erfindungsgemäßen Aufzeichnungsköpfe.
Die erfindungsgemäßen elektrothermischen Mehrstift-Auf
zeichnungsköpfe sind nicht nur mit den vorstehend beschrie
benen drei Typen von Farbbändern verwendbar, sondern z. B.
auch mit dem in der US-PS 41 03 066 beschriebenen Poly
carbonatband, dem in der US-PS 43 20 170 beschriebenen
Polyurethanband und dem in der US-PS 43 08 318 beschriebe
nen reibbeständigen Band für den anschlagfreien Druck.
Claims (4)
1. Elektrothermisches Aufzeichnungsverfahren, bei dem man
an ein Farbband, das ein elektrisch leitendes, thermisch
übertragbares Farbmaterial enthält, über einen Aufzeich
nungskopf, der mehrere, in einer oder mehreren Reihen
angeordnete Aufzeichnungsstiftelektroden in einen elek
trisch isolierenden Träger eingebettet aufweist, und
über eine Rückelektrode eine Bildaufzeichnungssignal
spannung anlegt, wodurch Stromwärme in dem Farbband un
mittelbar unterhalb der mit dem Farbband in Kontakt ste
henden Aufzeichnungsstiftelektroden erzeugt, das ther
misch übertragbare Farbmaterial bildmäßig erweicht und
auf ein Aufzeichnungsmaterial übertragen wird, das auf
der dem Aufzeichnungskopf abgewandten Seite des Farb
bandes angeordnet ist, dadurch gekennzeich
net, daß man einen Aufzeichnungskopf verwendet, des
sen elektrisch isolierender Träger aus einem hitzehärt
baren und wärmebeständigen Harz besteht, das 0,5 bis
5 Gewichtsteile eines elektrisch isolierenden anorga
nischen Füllstoffs pro Gewichtsteil Harz enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das hitzehärtbare wärmebeständige Harz ein Poly
imidharz, Poly-p-xylylen, Polybenzimidazol, Silikon,
fluorhaltiges Harz, Epoxidharz, Polyester, Silikon-
Polyester-Copolymer oder Phenolharz ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polyimidharz ein Polyimid, Polyamid-imid oder
Polyesterimid ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der elektrisch isolierende anorga
nische Füllstoff ein keramisches Material, Glas, Sili
ciumdioxid, Aluminiumoxid oder Siliciumcarbid ist.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
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Family Cites Families (3)
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EP0028334A3 (de) * | 1979-11-01 | 1982-12-29 | International Business Machines Corporation | Verfahren und Vorrichtung, um Aufzeichnungsmaterial thermographisch zu bebildern |
-
1982
- 1982-10-13 DE DE19823237975 patent/DE3237975A1/de active Granted
Also Published As
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