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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK 1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Thermodruckkopf, der
in der Lage ist, zwei Zeilen in derselben Zeit unter Verwendung
zweier Teile von Heizelementen zu drucken, und auf einen thermischen
Druckkopf, der in der Lage ist, eine Vorheizung unter Verwendung
zweier Zeilen von Heizelementen auszuführen, während das Drucken unter Verwendung
anderer Zeilen der Heizelemente damit eine Hochgeschwindigkeitsdruckoperation
erzielt.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine thermische Druckkopfsteuerung,
und insbesondere auf eine thermische Druckkopfsteuerung zum Steuern
eines thermischen Druckkopfes, der über ein Vorheizelement und
ein Druckheizelement verfügt.
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23 veranschaulicht
einen thermischen Druckkopf, der in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung
mit der Veröffentlichungsnummer 64-58566
offenbart ist, wobei 23A die Oberansicht des thermischen
Druckkopfes ist und 23B eine Querschnittsansicht
längs der
Linie XXIIIB von 23A ist. In 23 bedeuten
Bezugszeichen 501a und 501b keramische Substrate,
und Bezugszeichen 517 bedeutet eine gemeinsame Elektrode, die
aus einem Substratmaterial besteht.
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24 veranschaulicht
einen thermischen Kopf, der in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung
mit der Veröffentlichungsnummer 10-151784
offenbart ist, wobei 23A eine Aufsicht des thermischen
Druckkopfes und 23B eine Querschnittsansicht
entlang der Linie XXIVB von 24A ist.
In 24 bedeutet Bezugszeichen 602 ein Metallsubstrat
mit einem Vorsprung 603, und Bezugszeichen 608 und 611 bedeuten
Heizwiderstände.
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25 veranschaulicht
einen herkömmlichen
thermischen Druckkopf, wobei 25A eine Aufsicht
auf den thermischen Druckkopf ist und 25B eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XXVB von 25A ist. In 25 bedeutet
Bezugszeichen 701 ein Substrat, das aus einem Siliziumeinkristall
besteht, und Bezugszeichen 707 bedeutet eine gemeinsame
Elektrode. Bezugszeichen 702 bedeutet ein Durchgangsloch,
das in der gemeinsamen Elektrode 707 gebildet ist, wobei
die innere Oberfläche
des Durchgangsloches beschichtet ist mit einem leitfähigen Metall 703.
Bezugszeichen 704 und 705 bedeuten Heizwiderstände.
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26 veranschaulicht
einen weiteren herkömmlichen
thermischen Druckkopf, wobei 26A eine
Aufsicht des thermischen Druckkopfes ist und 26B eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XXVIB von 26A ist. In 26 bedeuten
die Bezugszeichen 858, 854, 863 und 864 Widerstände, und
Bezugszeichen 852 bedeuten ein poliertes Glas.
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Im
Falle des in 23 gezeigten thermischen Druckkopfes
gibt es einen Unterschied im thermischen Ausdehnungskoeffizienten
zwischen der gemeinsamen Elektrode 517 und dem Substrat 501a oder 501b,
und die Differenz im thermischen Ausdehnungskoeffizienten kann partielles
Beseitigen der gemeinsamen Elektrode 517 verursachen. Somit
tritt eine Leistungsverschlechterung auf, wie der thermische Druckkopf
für eine
lange Zeitdauer verwendet wird.
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Im
Falle des in 24 gezeigten thermischen Druckkopfes
wird das Substrat 602 von einem gemeinsamen Strom erhitzt,
der hindurchfließt,
der durch den Vorsprung 603 hindurchfließt, der
ein Teil des Substrats 602 ist. Im Ergebnis tritt eine
thermische Interferenz zwischen dem Wärmeelement 608 und
dem Heizelement 611 auf. Dies macht es schwierig, die Heizelemente 608 und 611 unabhängig voneinander
zu steuern.
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Im
Falle des in 25 gezeigten thermischen Druckkopfes
ist ein komplizierter Prozeß erforderlich,
um das Durchgangsloch 701 durch das Substrat vom Siliziumeinkristall
herzustellen.
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Im
Falle des in 26 gezeigten thermischen Druckkopfes
sind, wenn die Heizwiderstände 853 und 854 sich
sehr nahe an den Heizwiderständen 863 und 864 befinden, Überlagerungen
auf Grund der Wärmespeicherung
in einer Teilpolierung möglich,
weil die Heizwiderstände 853, 854, 863 und 864 auf
derselben Politur gebildet sind. Die Interferenz kann den Thermodruckkopf
veranlassen, thermisch unsteuerbar zu werden. Obwohl das obige Problem
sich lösen
sich durch Erhöhen
des Abstands zwischen zwei Zeilen der Heizwiderstände, wird
der Kontaktzustand zwischen dem thermischen Kopf und einer Andruckwalze
(nicht dargestellt) schlecht, die das Druckpapier gegen den Thermodruckkopf drückt. Um
diesen Kontaktzustand zu verbessern, ist es erforderlich, den Durchmesser
der Andruckwalze zu erhöhen,
die die Andruckwalze beaufschlägt.
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Im
herkömmlichen
Thermodruckkopf wird das thermische Heizelement stetig erregt, bis
eine erforderliche Farbintensität
bei jeder gedruckten Zeile erreicht ist. In dieser Technik steigt
die bedruckte Farbintensität
mit der Temperatur (Wärmemenge)
des Thermodruckkopfes an.
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Wenn
jeweilige Farben Gelb, Magenta und Cyan auf Papier gedruckt werden,
tritt keine Farbe während
einer speziellen Periode nach dem Einschalten des Thermodruckkopfes
auf, wobei die Periode, in der keine Farbe auftritt, abhängig von
der Farbe variiert. Wenn der thermische Druckkopf erregt wird, jedesmal,
wenn eine Zeile gedruckt wird, während
einer Periode, in der keine Farbe auftritt, und einer Periode, die
erforderlich ist zum Erzielen einer gewünschten Farbintensität, ist eine
lange Druckzeit erforderlich, das heißt, die Druckgeschwindigkeit wird
niedrig.
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Eine
Technik zur Vermeidung des obigen Problems besteht darin, das Papier
unter Verwendung eines Vorheizelements vorzuheizen auf eine Temperatur,
die sehr nahe an dieser liegt, um eine niedrige Temperatur als die
minimal erforderliche Temperatur für die zum Entwickeln der Farbe
anzuwenden. Bei dieser Temperatur wird ein Thermodruckkopfheizelement
verwendet, um das Papier zum Entwickeln einer Farbe weiter zu erwärmen. Farbe
wird somit ohne Verzögerung
entwickelt, womit das Problem der Geschwindigkeitsverringerung gelöst ist.
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Obwohl
die meiste Wärme,
die der Vorheizer erzeugt, zum Vorheizen des Druckpapiers verwendet wird,
ist die Wärme
teilweise im Vorheizelement und in Teilen des Vorheizelements akkumuliert.
Wenn im Ergebnis dieselbe Wärmemenge
erzeugt wird vom thermischen Druckkopfheizelement über die
gesamte Oberfläche
des Papiers, wird die gedruckte Farbintensität flau bei einer Zeile (erste
Zeile), bei der das Drucken beginnt, und die gedruckte Farbintensität erhöht sich
mit dem Fortschritt der Druckoperation hin zur letzten Zeile, wie
in 27 gezeigt, das heißt, es tritt eine Ungleichförmigkeit
der gedruckten Farbe auf.
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Das
Vorheizen kann eine Farbe dazu veranlassen, in einen Weißdatenbereich
verschoben zu werden, bei dem keinerlei Farbe auftreten sollte.
Im Falle, bei dem die durch Druckdaten spezifizierte Intensität über dem
Papier variiert, kann das Vorheizen eine Abweichung der Farbintensität von der
spezifizierten Intensität
verursachen.
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Im
Falle, bei dem unter Verwendung sowohl eines Thermodruckkopfes und
eines Vorheizelements, wobei das Drucken und das Vorheizen zur selben
Zeit erfolgt, eine hochkapazitive Leistungslieferung erfolgt, die
in der Lage ist, einen hohen Strom mit hoher Spannung zu liefern,
was erforderlich ist zum Ansteuern des Thermodruckkopfes, und eine komplizierte
Konfiguration ist erforderlich.
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Das
Dokument WO 9958340 offenbart einen thermischen Druckkopf, der über ein
Substrat, Isolationsschichten mit erhöhten Abschnitten und über auf diesen
erhöhten
Abschnitten gebildete exothermische Widerstände verfügt. Gemeinsame Elektroden sind
auf dem Substrat vorgesehen, wenn Vorsprünge der Oberfläche des
Substrats durch die verursachten Abschnitte hervortreten und zur
Verwendung exothermischer Widerstände korrigiert werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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In
Hinsicht auf das Vorstehende ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Thermodruckkopf zu schaffen, der aus einem Material
besteht, das kein Beseitigen verursacht, der sich herstellen läßt, ohne
daß es
einer komplizierten Verarbeitung bedarf, und der geringere thermische
Interferenzen aufweist.
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Nach
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist ein Thermodruckkopf,
mit: einem Metallsubstrat; einer Isolierschicht, die auf der Oberfläche des
Metallsubstrats gebildet ist; einer Vielzahl von Heizelementen,
die sich auf der Oberfläche
der Isolationsschicht befinden, wobei die Heizelemente mit einem
vorbestimmten Rastergrundmaß längs einer
Vielzahl von Linien in Hauptabtastrichtung angeordnet und die Vielzahl
von Zeilen voneinander in Papierzuführrichtung senkrecht zur Hauptabtastrichtung
beabstandet sind; gekennzeichnet durch ein Wärmestrahlungselement, das aus
der Oberfläche
des Metallsubstrats zu der Seite hervortritt, bei der sich die Isolationsschicht
befindet, wobei kein Strom durch das Heizstrahlelement in die Heizelemente
fließt.
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19A
Angemerkt sei, daß das
Wärmestrahlungselement
kein Glied enthält,
das als Weg zur Stromanlieferung für das Heizelement dient.
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Obwohl
in dieser Struktur die meiste von den jeweiligen Heizelementen erzeugte
Wärme auf
eine Tintenrippe oder auf Druckpapier übertragen wird, erfolgt das
Absorbieren restlicher Teilwärme
durch ein Wärmestrahlmittel über die
Isolationsschicht und wird in die Atmosphäre abgegeben. Damit werden thermische
Interferenzen unter den Heizelementen unterdrückt.
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Im
Thermodruckkopf nach der vorliegenden Erfindung kann ein Teil, in
Kontakt mit einer Zeile der Heizelemente von der Isolationsschicht
und ein Teil in Kontakt mit einer direkt benachbarten Zeile der
Heizelemente von der Isolationsschicht voneinander getrennt werden
durch das Wärmestrahlelement.
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Damit
wird die thermische Interferenz zwischen den Heizelementen weiter
unterdrückt.
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In
diesem Thermodruckkopf nach der vorliegenden Erfindung ist das Heizstrahlelement
vorzugsweise wenigstens in einen Teil einer Zone zwischen dem Teilsubstrat
und einem Spalt zwischen einer Zeile der Heizelemente vorgesehen,
und einer benachbarten Zeile der Heizelemente, teilweise in Kontakt mit
einer Zeile der Heizelemente von der Isolationsschicht und teilweise
in Kontakt mit einer direkt benachbarten Zeile der Heizelemente
von der Isolationsschicht, die miteinander in einer Zone verbunden sind,
die in Kontakt mit dem Spalt steht, so daß die Wärme zwischendurch geführt werden
kann.
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Bei
dieser Struktur ist es möglich,
das Druckpapier daran zu hindern, das vorgeheizt ist über eine bis
zwei Zeilen der Druckelemente, abgekühlt zu werden, wenn es über einen
Zwischenteil zwischen den beiden Zeilen der Heizelemente läuft.
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In
diesem Thermodruckkopf nach der vorliegenden Erfindung kann das
Heizstrahlelement mit dem Metallsubstrat zusammengebaut sein.
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Diese
Struktur gestattet es, vom Wärmestrahlelement
erzeugte wärme
zu absorbieren, die leichter in das Substrat zu übertragen ist und abgestrahlt
wird. Im Ergebnis steigt die Effizienz des Strahlungsbereichs an,
und somit wird eine größere Wärmemenge
in die Atmosphäre
abgegeben.
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Im
Thermodruckkopf nach der vorliegenden Erfindung können Abschnitte,
die in Kontakt mit den Heizelementen stehen, von der Isolationsschicht
in einer Richtung hin zu den Heizelementen hervortreten.
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Diese
Struktur stellt sicher, daß Wärme auf das
Druckpapier in zuverlässigerer
Art übertragen wird.
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Im
thermischen Druckkopf nach der vorliegenden Erfindung können die
Heizelemente so angeordnet werden, daß der Ort in Hauptabtastrichtung eine
jeden Heizelements übereinstimmt
mit dem Ort eines der Heizelemente, die in benachbarten Zeilen angeordnet
sind.
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In
dieser Struktur ist es möglich,
gleichzeitig Wärme
in zwei Zeilen von Heizelementen zu erzeugen, und somit wird eine
Erhöhung
der Druckgeschwindigkeit erreicht.
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Im
thermischen Druckkopf nach der vorliegenden Erfindung können die
Heizelemente so angeordnet sein, daß der Ort in Hauptabtastrichtung
eines jeden Heizelements um 1/2 des Rasterabstands relativ zum Ort
eines Heizelements in einer benachbarten Zeile verschoben ist.
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Bei
dieser Struktur kann eine größere Punktdichte
erzielt werden, und somit wird ein hochpräzises Drucken möglich.
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Im
thermischen Druckkopf nach der vorliegenden Erfindung kann das Metallsubstrat
eine Rippe auf einer Seite enthalten, die der Seite gegenüber liegt,
auf der die Isolationsschicht gebildet ist.
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In
dieser Struktur ist eine größere Wärmestrahlfläche vorgesehen,
um die größere Wärmemenge
in die Atmosphäre
abzugeben.
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Im
Thermodruckkopf nach der vorliegenden Erfindung sind zwei Leitermuster
mit Heizelementen verbunden, um einen Strom an jedes Heizelement
zu liefern, um Wärme
zu erzeugen, auf der Seite gegenüber
der Isolationsschicht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur des Thermodruckkopfes nach einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Thermodruckkopfes nach
einem andere Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Thermodruckkopfes nach
einem noch anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines Thermodruckkopfes nach
einem noch anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines thermischen Druckkopfes
nach dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 veranschaulicht
Thermodruckkopfheizelemente und zugehörige Schaltungskomponenten nach
dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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10 veranschaulicht
eine Speichersteuertabelle für
die Vorheizwärme,
die vorgesehen ist in der Voreinstell-/Korrekturschaltung nach dem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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15 veranschaulicht
die Beziehung zwischen der gedruckten Farbintensität und der
Erregungszeit des Thermodruckkopfes nach dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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16 veranschaulicht
eine Speichersteuertabelle zur Vorheizung in der Voreinstell-Korrekturschaltung
nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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22 veranschaulicht
Thermodruckkopfheizelemente nach dem dritten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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23 ist
ein Blockdiagramm, das eine Struktur eines herkömmlichen Thermodruckkopfes darstellt;
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24 ist
ein Blockdiagramm, das eine Struktur eines herkömmlichen Thermodruckkopfes darstellt;
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25 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines herkömmlichen Thermodruckkopfes
darstellt;
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26 ist
ein Blockdiagramm, das die Struktur eines herkömmlichen Thermodruckkopfes
darstellt; und
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27 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen der Druckzeile und der gedruckten
Farbintensität
von einem Thermodruckkopf nach einer herkömmlichen Technik zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 veranschaulicht
die Struktur eines Thermodruckkopfes nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei 1A und 1B eine
Querschnittsansicht bzw. eine Aufsicht ist. Der Thermodruckkopf
hat eine symmetrische Struktur um eine Mittenlinie QQ'.
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In 1 bedeutet
Bezugszeichen 1 ein Edelstahlsubstrat mit einem Substratvorsprung 2 und
einer Kühlrippe
(nicht dargestellt) zum Abstrahlen von Wärme, die die Heizelemente 14 und 24 erzeugen. Der
Substratvorsprung 2 ist integral gebaut mit dem Edelstahlsubstrat 1,
so daß Wärme von
der Polierglasschicht übertragen
wird, die direkt auf dem Edelstahlsubstrat 1 gebildet ist,
und dem Substratvorsprung 2 zur Kühlrippe (nicht dargestellt) über den Substratvorsprung 2 und
die Edelstahlsubstrate 1.
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Das
Hochglanzglas 3 ist ein Isolationselement, das dem Absorbieren
von Wärme
dient, die in den Heizelementen 14 und 24 zurückbleibt,
und überträgt die absorbierte
Wärme auf
das Edelstahlsubstrat 1. Das polierte Glas 3 ist
auf dem Substrat 1 gebildet, beispielsweise zum Beschichten
des Substrats 1 mit Glaspaste und dann zum Tempern. Im
in 1 gezeigten Beispiel ist ein Teil des polierten Glases
auf der Seite des Heizelements 14 und ein Teil auf der
Seit des Heizelements 24 miteinander verbunden, um über ein
Verbindungsteil 3a, so daß die Wärme zwischen diesen ausgetauscht
werden kann.
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Bezugszeichen 14 bedeutet
ein Heizelement, das aus einem Paar Heizsegmenten 13a und 13b besteht,
die einen Punkt bilden.
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Bezugszeichen 15 bedeutet
eine Zwischenelektrode, die die Heizsegmente 13a und 13b verbindet.
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Bezugszeichen 16 bedeutet
eine gemeinsame Elektrode, die mit einem Leitermuster 17b des Heizelements 14a verbunden
ist und auch mit einer Stromversorgungsquelle (nicht dargestellt).
Bezugszeichen 17a bedeutet ein Leitermuster, das mit dem Heizsegment 13a vom
Heizelement 14 verbunden ist und auch mit einem Verbindungsdraht 18.
Bezugszeichen 17b bedeutet ein Leitermuster, das das Heizsegment 13b vom
Heizelement 14 verbindet und auch mit der gemeinsamen Elektrode 16.
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Bezugszeichen 19 bedeutet
einen Steuer-IC, der mit dem Leitermuster 17a über die
Verbindungsleitung 18 verbunden ist. Der Steuer-IC 19 ist
mit der Stromversorgung (nicht dargestellt) verbunden und dient
der Steuerung von Ein-Ausschaltoperationen des Heizelements 14 gemäß einem
Druckersteuersignal.
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Bezugszeichen 24 bedeutet
ein Heizelement, das aus Heizsegmenten 23a und 23b besteht, die
auf dem polierten Glas 3 gebildet sind, um Druckpapier
vorzuheizen. Im Falle, bei dem das Heizelement 24 zum Vorheizen
verwendet wird, wird die vom Heizelement 24 erzeugte Wärmemenge
auf einen geringfügig
kleineren Wert eingestellt als ein Schwellwert, über dem die Wärmeübertragung
eines Sublimierungsfarbstoffs oder thermische Entwicklung von Farbe
auftritt.
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Bezugszeichen 29 bedeutet
eine Isolationsschicht. Bezugszeichen 25 bis 28 entsprechen
den jeweiligen Bezugszeichen 15 bis 18.
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Nachstehend
beschrieben ist die Arbeitsweise.
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Wird
Druckpapier in den Drucker gegeben, der über diesen Thermodruckkopf
verfügt,
dann wird das Druckpapier auf das Heizelement 24 von einem nicht
dargestellten Transportmechanismus geführt. Wenn das Heizelement 24 auf
sich das Druckpapier empfängt,
erzeugt das Heizelement 24 Wärme entsprechend eines Stromes,
den eine nicht dargestellte Steuerung liefert. Da bei dieser Heizoperation
die vom Heizelement 24 erzeugte Wärmemenge auf einen Wert zum
Vorheizen eingestellt ist, tritt das Drucken auf dem Druckpapier
nicht statt.
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Das
Druckpapier wird dann zum Heizelement 14 vom nicht dargestellten
Transportmechanismus geliefert. wenn das Heizelement 14 das
Druckpapier auf sich empfängt,
erzeugt das Heizelement 14 entsprechend einem Strom Wärme, die
die nicht dargestellte Steuerung liefert. Die Summe der vom Heizelement 14 und
der Wärme,
die im Vorheizprozeß erzeugt
wird, verursacht eine thermische Übertragung eines Sublimierungstones
oder eine thermische Entwicklung einer Farbe, die dann auftritt,
und somit wird eine Farbe mit der speziellen Intensität auf das
Druckpapier gedruckt.
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Obwohl
die meiste von den Heizelementen 14 und 24 erzeugte
Wärme durch
die thermische Übertragung
eines Sublimierungsfarbstoffs oder thermische Entwicklung von Farbe
verwendet wird, wandert die Restwärme zur Strahlungsrippe des Substrats 1 über das
polierte Glas 3 und wir in die Atmosphäre abgegeben. Eine größere Wärmemenge wird
hier von den Substratvorsprüngen 2 absorbiert, und
somit wird die thermische Interferenz zwischen dem Heizelement 14 und
dem Heizelement 24 unterdrückt.
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Da
der Verbindungsteil 3a sich zwischen dem Heizelement 14 und
dem Heizelement 24 befindet, wird das Druckpapier daran
gehindert, in direkten Kontakt mit dem Verbindungsteil 3a zu
treten, wenn das Druckpapier vom Heizelement 14 aufgeheizt
wird oder das Heizelement die Mitte zwischen Heizelement 14 und
Heizelement 24 durchläuft,
auf Grund der Tatsache, daß die
thermische Leitung über das
Verbindungsteil 3a unterdrückt ist.
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Da
die Heizelemente des weiteren in einen Satz von Heizelementen gruppiert
sind, der verwendet wird zum Vorheizen, und in einem Satz von Heizelementen,
der zum Drucken verwendet wird, ist es nicht erforderlich, einen
großen
Strom durch die Heizelemente in kurzer Zeit zu drücken, wie
es erforderlich ist, wenn alle Heizelemente zum Drucken verwendet
werden. Damit wird die Verschlechterung der Heizelemente verhindert.
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2 veranschaulicht
die Struktur eines Thermodruckkopfes nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei 2A und 2B eine
Querschnittsansicht bzw. eine Aufsicht sind. Der Thermodruckkopf
hat eine symmetrische Struktur um eine Mittenlinie QQ'. In 2 sind
gleiche Teile wie jene in 1 mit denselben
Bezugszeichen versehen, und deren wiederholte Beschreibung ist hier
fortgelassen.
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Das
zweite in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich vom ersten in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel
darin, daß das
polierte Glas Vorsprünge 52a und 62a besitzt,
und das polierte Glas ist in zwei Teile getrennt durch einen Substratvorsprung 42.
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In 2 bedeutet
Bezugszeichen 41 ein Edelstahlsubstrat mit dem Substratvorsprung 42 und einer
Kühlrippe
(nicht dargestellt) zum Abstrahlen von absorbierter Wärme. Der
Substratvorsprung 42 nimmt Wärme auf, die in das polierte
Glas 52 aus dem Heizelement 14 übertragen
wurde, und überträgt sie zur
nicht dargestellten Kühlrippe.
Im in 2 dargestellten Beispiel ist der Vorsprung 52a des
polierten Glases 52 unter dem Heizelement 14 vorgesehen.
Im Ergebnis des Bildens vom Vorsprung 52a tritt das Heizelement 24 nach
oben hervor und stellt somit sicher, daß Druckpapier in Kontakt mit
dem Heizelement 24 mit hoher Zuverlässigkeit tritt, wodurch es möglich wird,
dem Druckpapier eine präzise
Wärmemenge
zuzuführen.
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Bezugszeichen 69 bedeutet
einen Steuer-IC, der verbunden ist mit einem Leitungsmuster 18a über eine
Verbundleitung 28. Der Steuer-IC 69 ist verbunden
mit einer nichtdargestellten Stromversorgung und dient der Steuerung
der Ein-/Ausschaltoperation des Heizelements 24 gemäß einem
Druckersteuersignal.
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Bezugszeichen 62 und 62a entsprechen
den Bezugszeichen 52 beziehungsweise 52a.
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Nachstehend
beschrieben ist die Arbeitsweise.
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Wenn
das Druckpapier in den Drucker eingelegt ist, der diesen Thermodruckkopf
besitzt, wird das Druckpapier auf das Heizelement 24 transportiert, und
zwar von einem nicht dargestellten Transportmechanismus. Wenn das
Heizelement 24 das Druckpapier empfangen hat, erzeugt es
Wärme unter
Steuerung der nicht dargestellten Steuerung. Die vom Heizelement 24 erzeugte
Wärmemenge
bei dieser Heizoperation wird so eingestellt, daß das Drucken auf dem Papier
nicht auftritt.
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Das
Druckpapier wird dann vom nicht dargestellten Transportmechanismus
zum Heizelement 14 transportiert. Wenn das Heizelement 14 das
Druckpapier erhalten hat, erzeugt das Heizelement 14 unter
Steuerung der nicht dargestellten Steuerung Wärme, um das Papier zu bedrucken.
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Von
den Heizelementen 14 und 24 erzeugte Wärme wandert
zur Kühlrippe
auf dem Substrat 1 über
das polierte Glas 52 und 62 und wird dann in die Atmosphäre abgegeben.
Der Wärmefluß zwischen den
Heizelementen 14 und 24 wird hier zur Kühlrippe über den
Substratvorsprung 42 abgeführt. Im Ergebnis ist die Wärmemenge,
die zwischen dem polierten Glas 52 und dem polierten Glas 62 fließt, beschränkt. Somit
wird eine thermische Interferenz zwischen den Heizelemente 14 und 24 vermieden.
Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel
kein poliertes Glas auf dem Substratvorsprung 42 vorhanden
ist und die Wärme zwischen
dem polierten Glas 52 und dem polierten Glas 62 in
unterdrückter
Weise fließt,
wird die thermische Interferenz zwischen den Heizelementen 14 und 24 befriedigender
verhindert als beim ersten Ausführungsbeispiel.
Die unter den Heizelementen angebrachten Vorsprünge lassen die Heizelemente nach
oben hervortreten, womit sichergestellt wird, daß die Wärmeübertragung zum Druckpapier
erfolgt.
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Im
ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird
die erforderliche Zeit für
die Wärme,
erzeugt in den Heizelementen 14 und 24, zum Erreichen
des Substratvorsprungs 42 bestimmt durch die Weglänge von
den Heizelementen 14 und 24 zum Substratvorsprung 42.
Die Kühleigenschaft
der Heizelemente 14 und 24 wird bestimmt durch
die in 1 oder 2 gezeigte Länge L. Das heißt, die
Kühlrate
steigt mit dem Abfall der Länge
L an. Die Länge
L wird üblicherweise
in einem Bereich von mehreren um bis mehreren mm ausgewählt. Der
Thermodruckkopf nach der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise
gemäß einer
Technik hergestellt werden, die in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung
mit der Veröffentlichungsnummer
10-138541 offenbart ist.
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Obwohl
im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
jedes der Heizelemente 14 und 24 Heizsegmente 13a und 13b oder 23a und 23b enthält, kann jedes
Heizelement aus einem Heizelement in C-förmiger Gestalt bestehen. Alternativ
kann jedes Heizelement 14, 24 eine Gestalt wie
die in 4A gezeigte haben. Genauer gesagt,
ein gekrümmter
Stromweg, wie ein in 4A gezeigter schattierter Abschnitt, befindet
sich im zu erwärmenden
Bereich, und gleiche Heizelemente, die alle einen gekrümmten Stromweg
haben, sind in einem speziellen Bereich einheitlich angeordnet,
so daß die
in den jeweiligen Abschnitten in diesem Bereich erzeugte Wärmemenge gleichförmig wird.
Das heißt,
es ist wünschenswert, daß jedes
einzelne Heizelement so aufgebaut ist, daß es einen elektrischen Weg
hat, der eine so geringe Breite wie möglich hat und in einem zu erwärmenden
Bereich gekrümmt
ist, und daß eine
Vielzahl gleicher Heizelemente gleichförmig in dem speziellen Bereich
verteilt ist.
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Die
Formen der Heizelemente 24 sind nicht notwendigerweise
dieselben wie jene des Heizelements 14. Beispielsweise
kann das Heizelement 24 so ausgebildet sei, daß es eine
Gestalt hat, die durch Schattierung in 4B dargestellt
ist. Das heißt,
die Heizelemente können
eine beliebige Gestalt haben, obwohl es nicht erforderlich ist,
daß zwei
Leitermuster 17a und 17b, die mit einem Heizelement
verbunden sind, sich in derselben Richtung erstrecken und daß zwei Leitungsmuster 27a und 27b,
die mit einem anderen Heizelement verbunden sind, sich ebenfalls in
derselben Richtung erstrecken. Die Heizelement sind nicht notwendigerweise
symmetrisch um die Mittenlinie QQ' angeordnet.
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Im
ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird
das Heizelement 24 zum Vorheizen verwendet, wobei das Heizelement
auch zum Drucken verwendet werden kann. In diesem Falle können die
Heizelemente 14 und 24 gleichzeitig so gesteuert
werden, daß sie
so viel Wärme
wie erforderlich erzeugen, um Farben auf jeweiligen Zeilen zu entwickeln,
mit denen die jeweiligen Heizelemente verbunden sind, wodurch das
Drucken zweier Zeilen gleichzeitig möglich wird. Wenn in diesem
Falle Papier mit derselben Geschwindigkeit zugeführt wird, führt das gleichzeitige Drucken
zweier Zeilen zu einer Erhöhung
der Druckgeschwindigkeit um den Faktor Zwei. Die Anordnungen der
Heizelemente jeweiliger Seiten der Mittenlinie QQ' können weiterhin
voneinander um einen Betrag entsprechend dem halben Rastermaß verschoben
werden, wie in 3 gezeigt. Bei diesem Aufbau wird
die Punktdichte (Anzahl von Punkten pro Längeneinheit) in Hauptabtastrichtung
doppelt so groß wie
diejenige, die man mit dem in 1 gezeigten Thermodruckkopf
erhält,
und somit läßt sich
eine höhere
Druckauflösung
realisieren.