DE69825324T2

DE69825324T2 - Thermokopf und thermodrucker

Info

Publication number: DE69825324T2
Application number: DE1998625324
Authority: DE
Inventors: Hayami Ise-shi SUGIYAMA
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2018-05-09
Also published as: DE69825324D1; EP1077135A4; US6339444B1; EP1077135A1; EP1077135B1; WO1999058340A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Thermokopf, der für Farbdrucker oder dergleichen geeignet ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Es wird der Aufbau eines einlinigen Thermokopfes, der eine Vielzahl exothermischer Widerstände aufweist, die in einer Linie ausgebildet sind, anhand von 1 und 2 beschrieben. 1 ist eine Perspektivansicht eines einlinigen Thermokopfes, und 2 ist eine Schnittansicht des Thermokopfes entlang der Linie A-A' in 1. In diesen Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 101 ein Aluminiumoxid-Substrat, und auf der oberen Fläche dieses Substrats 101 sind jeweilige Teile des Thermokopfes gebildet, und an der unteren Seite des Substrats ist eine Strahlungsrippe 102 angebracht. Die Strahlungsrippe 102 dient dazu, in jedem Teil des Betriebs des Thermokopfes erzeugte Wärme in die Luft abzustrahlen.
Die Bezugsziffer 103 bezeichnet exothermische Widerstände, die Wärme erzeugen, wenn man einen elektrischen Strom zwischen einer gemeinsamen Elektrode 104 und einzelnen Leitungselektroden 105 fließen lässt. Die gemeinsame Elektrode 104 ist eine gemeinsame Elektrode sämtlicher exothermischer Widerstände 103 und ist jeweils mit Kontaktabschnitten 106 jedes exothermischen Widerstands 103 verbunden. Die einzelnen Leitungselektroden 105 sind mit jedem Kontaktabschnitt 107 jedes exothermischen Widerstands 103 verbunden und sie sind jeweils mit jedem Anschluss 109 einer integrierten Schaltung (IC) 108 verdrahtet.
Die Bezugsziffer 110 bezeichnet eine Glasur, die in Form einer Halbspindel auf der oberen Fläche des Aluminiumoxid-Substrats 101 gebildet ist, und wirkt als ein Wärmereservoir zum Speichern von Wärmeenergie, die durch den exothermischen Widerstand 103 zum Zeitpunkt des Druckens erzeugt wird. Die Bezugsziffer 111 bezeichnet eine flexible gedruckte Leiterplatte für den Anschluss, und eine Verdrahtung zum Verbinden mit einer Steuerungsvorrichtung eines (nicht gezeigten) Druckergehäuses ist darauf gebildet. Die Bezugsziffer 112 bezeichnet eine Schutzschicht zum Schützen des exothermischen Widerstands 103 und der Elektroden 104, 105 gegenüber einer Abnutzung aufgrund des Kontaktes mit dem Papier beim Drucken.
Es wird nun ein Herstellungsverfahren des Thermokopfes von 1 beschrieben. Um Staub auf der Oberfläche des Aluminiumoxid-Substrats 101 zu entfernen, wird das Aluminiumoxid-Substrat 101 zunächst gereinigt. Nach dem Reinigen wird ein dünner Film der exothermischen Widerstände 103 durch Kathodenzerstäubung (Sputtering) unter Verwendung eines Kathodenzerstäubungssystems auf der oberen Fläche der Aluminiumoxid-Substrats 101 gebildet, so dass der exothermische Widerstandsfilm einen vorbestimmten Schichtwiderstand hat. Ein Elektrodenmaterial (z. B. Aluminium) wird dann auf der oberen Fläche des Dünnfilmmaterials der exothermischen Widerstände 103 durch Kathodenzerstäubung oder ein Dampfabscheidungsverfahren gebildet.
Es wird dann ein Fotolack auf den Elektrodenmaterial-Film aufgetragen, um dadurch ein Fotolack-Muster der gemeinsamen Elektrode 104 und der einzelnen Leitungselektroden 105 durch Fotolithographie zu erzeugen. Das Elektrodenmaterial wird unter Verwendung dieses Fotolack-Musters als Maske geätzt, um die gemeinsame Elektrode 104 und die einzelnen Leitungselektroden 105 zu bilden. Der gesamte Fotolack wird dann entfernt, und es wird ein neuer Fotolack auf das Dünnfilmmaterial der exothermischen Widerstände 103 der gemeinsamen Elektrode 104 und der einzelnen Leitungselektroden 105 aufgetragen.
Anschließend wird ein Fotolack-Muster zum Bilden der exothermischen Widerstände 103 für jeden Druckpunkt durch Fotolithographie gebildet. Ein aus den exothermischen Widerständen 103 bestehender dünner Film wird in exothermischen Widerstände 103 für jeden Punkt durch Ätzen unterteilt. Es wird dann ein Schutzfilm 112 auf dem oberen Teil der Glasur 110 durch Kathodenzerstäuben gebildet, wobei eine Maske zum Bilden des Schutzfilms verwendet wird. Anschließend wird der Schutzfilm 112 einer Wärmebehandlung unterzogen, um eine Stabilisierung eines Widerstandswerts des exothermischen Widerstände und eine Stabilisierung des innigen Kontaktes zwischen den exothermischen Widerständen und dem Elektrodenmaterial zu bewirken.
Ein Isolationsfilm wird in dem IC-Montagebereich gebildet, und eine IC 108 wird auf diesem IC-Montagebereich einer Druckverbindung unterzogen. Die Anschlüsse der IC 108 und die drahtverbundenen Anschlüsse 109 der einzelnen Leitungselektroden 105 werden durch Drahtverbinden angeschlossen und versiegeln die IC 108, wobei der Drahtverbindungsabschnitt und ein Teil der einzelnen Leitungselektroden 105 durch ein Harz versiegelt werden. Durch den oben beschriebenen Vorgang wird ein einliniger Thermokopf erzeugt.
Als zweites herkömmliches Beispiel ist ein Thermokopf in 3 und 4 gezeigt (siehe japanische Patentanmeldung Nr. 62-217627). 3 ist eine Draufsicht eines doppellinigen Thermokopfes, bei dem eine Vielzahl exothermischen Widerstände in zwei Linien parallel angeordnet sind, und 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B' in 3. Wie in diesen Figuren gezeigt, sind ein erstes Aluminiumoxid-Substrat 301 und ein zweites Aluminiumoxid-Substrat 302 mit einer dazwischen angeordneten Metallplatte 314 verbunden. Die Metallplatte 314 ist eine gemeinsame Elektrode und mit einer anderen gemeinsamen Elektrode 313 verbunden.
Die Bezugsziffer 305 bezeichnet einen ersten exothermischen Widerstand und ist mit einer ersten einzelnen Leitungselektrode 306 über einen Kontaktbereich 307 verbunden und ist mit einer gemeinsamen Elektrode 313 über einen Kontaktbereich 312 verbunden. Ein zweiter exothermischer Widerstand 309 ist mit einer zweiten einzelnen Leitungselektrode 315 über einen Kontaktbereich 316 verbunden und ist mit einer gemeinsamen Elektrode 313 über einen Kontaktbereich 310 verbunden. Das Bezugszeichen 311 bezeichnet eine Schutzschicht, welche die exothermischen Widerstände 305 und 309 gegenüber der Abnutzung aufgrund des Kontaktes mit einem zu bedruckenden Papierbogen schützt.
Als herkömmliches drittes Beispiel gibt es ein doppellinigen Thermokopf mit einem in 5 gezeigten Querschnitt. In dieser Figur ist eine Verdrahtungsrille 318 in einem Aluminiumoxid-Substrat 300 gebildet, und eine gemeinsame Elektrode 317 ist darin durch Einbetten eines Volumenmetalls bzw. eines massiven Metalls in die Verdrahtungsrille 318 gebildet. Eine gemeinsame Elektrode 313 ist auf der Verdrahtungsrille 318 gebildet und mit der gemeinsamen Elektrode 317 verbunden.
Es wird nun die Funktionsweise des in 1 gezeigten Thermokopfes anhand von 6 beschrieben. 6 zeigt eine Ersatzschaltung des Thermokopfes, wobei das Bezugszeichen 120 eine Stromquelle kennzeichnet, welche die Antriebsleistung für den Thermokopf liefert. Das Bezugszeichen 103 bezeichnet einen exothermischen Widerstand, 104 bezeichnet eine gemein same Elektrode, 105 bezeichnet eine einzelne Leitungselektrode, und 108 bezeichnet eine Steuerungs-IC.
Zunächst wird ein jedem exothermischen Widerstand 103 entsprechendes Datensignal DATA in die Steuerungs-IC 108 eingegeben, mit einem Taktsignal CLK synchronisiert, das eine konstante Periode hat und von einem Druckergehäuse (nicht gezeigt) übertragen wird, und Information des Datensignals DATA wird in einem Speicherabschnitt der Steuerungs-IC 108 gespeichert, nachdem sich ein Einrastsignal LATCH "aufgebaut" hat. Auf der Grundlage der gespeicherten Information, z. B. wenn ein Ausblendsignal STB auf "1" ist, wird den exothermischen Widerständen 103 Energie zugeführt, um Wärmeenergie zu erzeugen. Hier wird beim Drucken Druckinformation der nächsten Linie von dem mit dem Taktsignal CLK synchronisierten Druckergehäuse mittels des Datensignals DATA überführt. Die Steuerungs-IC steuert das Einschalten/Ausschalten der exothermischen Widerstände 103 auf der Grundlage der von diesem Steuerungsabschnitt zugeführten Daten. Das Thermokopf-Substrat ist an einer Wärmesenke 102 mittels eines doppelseitigen Klebebandes, mittels Klebstoffs oder dergleichen befestigt.
Andererseits hat ein wärmeempfindliches Papier, das zum Entwickeln von Farbe durch den Thermokopf hergestellt ist, den in 7 gezeigten Aufbau. Dieses wärmeempfindliche Papier hat einen derartigen Aufbau, dass eine Zyan-Aufzeichnungsschicht 712, eine Magenta-Aufzeichnungsschicht 713 und eine Gelb-Aufzeichnungsschicht 714 auf einem Basismaterial 711, wie z. B. Papier, sequenziell laminiert sind, wobei die Oberfläche mit einer hitzebeständigen Schutzschicht 715 überzogen ist. Die Zyan-Aufzeichnungsschicht 712 hat einen derartigen Aufbau, dass Mikrokapseln 717 in dem Zyan-Entwickler 716 dispergiert sind, und ein Zyan-Leukofarbstoff 718, der mit dem Zyan-Entwickler 716 reagiert und ihn zur Farbentwicklung anregt, ist in diesen Mikrokapseln 717 versiegelt.
Die Magenta-Aufzeichnungsschicht 713 hat einen derartigen Aufbau, dass Mikrokapseln 720 in der Magenta-Aufzeichnungsschicht 713 dispergiert sind, die hauptsächlich aus einem Koppler 719 besteht, und ein Magenta-Diazofarbstoff 721, der mit dem Koppler 719 reagiert und Magentafarbe entwickelt, ist in diesen Mikrokapseln 720 versiegelt.
Darüber hinaus hat die Gelb-Aufzeichnungsschicht 714 einen derartigen Aufbau, dass Mikrokapseln 723 in einem Gelb-Kopplungsmittel 722 dispergiert sind, und ein Gelb-Diazofarbstoff 724, der mit dem Gelb-Kopplungsmittel 722 reagiert und die Farbe entwickelt, ist in diesen Gelb-Mikrokapseln 723 versiegelt.
8 zeigt ein Beispiel eines herkömmlichen Druckers, der auf diese Weise aufgebaut ist und ein wärmeempfindliches Vollfarbenpapier verwendet. Das Bezugszeichen 830 bezeichnet eine Papierkassette, und in dieser Papierkassette 830 sind wärmeempfindliche Papiere 831 gestapelt, die den oben beschriebenen Aufbau haben. Oberhalb des wärmeempfindlichen Papiers 831 in dem gestapelten Zustand ist eine Förderwalze 832 vorgesehen, die mit der oberen Fläche des wärmeempfindlichen Papiers in Kontakt gebracht wird, um darauf eine Reibungskraft in der Richtung der Seite auszuüben (in der nach rechts weisenden Richtung in 8), und eine Papierführung 833 ist in der Förderrichtung der Förderwalze 832 vorgesehen, um das wärmeempfindliche Papier nach oben zu führen. Oberhalb der Papierkassette 830 ist ein Riemen 838 vorgesehen, der um Walzen 834, 835, 836 und 837 gewickelt ist. Von diesen Walzen 834 bis 837 klemmt die Walze 836 das wärmeempfindliche Papier mit einer Rolle 839 ein und hält es, und sie fördert das wärmeempfindliche Papier in der Richtung des Pfeils in der Figur gemäss einer vorbestimmten Zeitabstimmung. Die Wal ze 837 ist eine Andruckwalze und ist gegenüber von dem Thermokopf 870 angeordnet.
An der Peripherie des Riemens 838 ist eine Klemmvorrichtung 839A vorgesehen zum Festklemmen des aus der Papierkassette 830 herausgeförderten wärmeempfindlichen Papiers 831, und das wärmeempfindliche Papier 831 wird durch diese Klemmvorrichtung 839A festgeklemmt und gehalten.
Bei einer Stellung stromabseitig von dem Thermokopf 870 sind eine Y-Lampe 840 bzw. eine M-Lampe 841 vorgesehen zum Einstrahlen von Lichtstrahlen mit einer vorbestimmten Wellenlänge auf die Oberfläche des wärmeempfindlichen Papiers 831. Die Funktionsweise dieser Lampen 840 und 841 wird später beschrieben. An einem Ort weiter stromabseitig von den Lampen 840, 841 sind zwei Papierausstoß-Walzen 842, 843 in der Umgebung der Walze 834 angeordnet, so dass die Stütze des wärmeempfindlichen Papiers, die dazu neigt, sich in der Tangentenrichtung von dem um die Walze 834 herum gebogenen Riemen 838 wegzubewegen, dazwischen festgeklemmt und gehalten und ausgestoßen wird. Am äußeren Rand der anderen Papier-Ausstoßwalze 842 ist eine Papierführung 844 vorgesehen, die das von der Walze 842 herausgeförderte bedruckte wärmeempfindliche Papier in einer vorbestimmten Papier-Ausstoßrichtung führt.
Es wird nun das Prinzip des Farbdruckens in dem Drucker mit dem oben beschriebenen Aufbau unter Verwendung von 7 bis 10 beschrieben. Das wärmeempfindliche Papier 838, dessen Spitze durch die Klemmvorrichtung 839A des Riemens 838 festgeklemmt und gehalten wird, wird zu der Andruckwalze 837 gefördert. Zu einem Zeitpunkt, wenn die Spitze des wärmeempfindlichen Papiers 838 an der Andruckwalze 837 vorbeiläuft, wird der Thermokopf 870 auf das wärmeempfindliche Papier 838 gedrückt, und es wird eine Verarbeitung durchgeführt, welche die folgenden Schritte (a) bis (e) aufweist.

(a) Wenn, wie in 9A gezeigt, die Gelb-Aufzeichnungsschicht 714 erhitzt wird, wird die Gelb-Kapsel 723 darin aufgrund der Wärme erweicht, und das Gelb-Kopplungsmittel 722 dringt in die Gelb-Kapsel 723 ein, und reagiert dabei mit dem Gelb-Diazofarbstoff 724 und entwickelt Farbe (schraffierter Abschnitt in der Gelb-Aufzeichnungsschicht 714 in 9A). Die Übertragungsmenge des Gelb-Kopplungsmittels 722 ist proportional zu der von dem Thermokopf 870 auf das wärmeempfindliche Papier 831 zugeführten Energiemenge, wie in 10 gezeigt, und es wird aufgrund der in 10 gezeigten Eigenschaft eine Gelb-Konzentration in Abhängigkeit von der zugeführten Energie entwickelt. Da die Magenta-Kapsel 720 und die Zyan-Mikrokapsel 717 so eingestellt sind, dass sie eine höhere Erweichungstemperatur als die der Gelb-Mikrokapsel 723 haben, entwickeln die Magenta-Aufzeichnungsschicht 713 und die Zyan-Aufzeichnungsschicht 712 keine Farbe.
(b) Wenn die Spitze des wärmeempfindlichen Papiers 831 den Ort der Gelb-Fixierlampe (Y-Lampe) 840 erreicht, wie in 9B gezeigt, wird die Gelb-Fixierlampe 840 eingeschaltet, um dadurch den nicht-entwickelten Gelb-Farbstoff durch das Licht zu zersetzen.
(c) Wie in 9C gezeigt, ist der Riemen 838 so gefertigt, dass er umläuft, um das wärmeempfindliche Papier 831 erneut dem Thermokopf 870 zuzuführen, um die Magenta-Farbe zu entwickeln. Insbesondere wird die Magenta-Mikrokapsel 720 durch die Wärme erweicht, und der darin enthaltene Magenta-Diazofarbstoff 721 reagiert mit dem Magenta-Kopplungsmittel 719, um Farbe zu entwickeln (schraffierter Abschnitt in der Magenta-Aufzeichnungsschicht 713). Die Erweichungstemperatur der Zyan-Mikrokapsel 717 ist höher eingestellt als die der Magenta-Mikrokapsel 720, weshalb die Zyan-Aufzeichnungsschicht keine Farbe entwickelt. Was die Übertragungsmenge des Magenta-Kopplungsmittels 719 betrifft, wird Farbe in einer Konzentration proportional zu der Energiemenge entwickelt, die von dem Thermokopf 870 dem wärmeempfindlichen Papier 831 zugeführt wird, wie auch im Falle von Gelb.
(d) Wenn, wie in 9D gezeigt, die Spitze des wärmeempfindlichen Papiers 831 den Ort der Magenta-Fixierlampe (M- Lampe) 841 erreicht, wird die Magenta-Fixierlampe 841 eingeschaltet, wodurch der nicht-entwickelte Magenta-Farbstoff durch das Licht zersetzt wird, damit er seine Fähigkeit zur Farbentwicklung verliert. Die Magenta-Fixierlampe 841 zersetzt den Magenta-Farbstoff mit Lichtstrahlen, deren größte Intensität bei einer Wellenlänge von 365 nm liegt.
(e) Wie in 9E gezeigt, lässt man den Riemen 838 umlaufen, um das wärmeempfindliche Papier 831 erneut dem Thermokopf 870 zuzuführen, um Zyan-Farbe zu entwickeln. Insbesondere wird die Zyan-Mikrokapsel 717 durch die Wärme erweicht, und man lässt den darin enthaltenen Zyan-Leukofarbstoff 718 mit dem Zyan-Entwickler 716 reagieren, um Farbe zu entwickeln (schraffierter Abschnitt in 9E).

Wenn der Vollfarbendruck durch die Zyan-Farbentwicklung in dem obigen Schritt (e) abgeschlossen ist, wird die Spitze des wärmeempfindlichen Papiers 831 von der Klemmvorrichtung 839 entfernt und zwischen die Papier-Ausstoßwalzen 842 und 843 gefördert, um dadurch entlang der Führungsplatte 844 ausgestoßen zu werden. Je nach Bedarf kann man den Riemen 838 weiter umlaufen lassen, um dadurch eine Bleich-Verarbeitung des nicht-entwickelten Abschnitts durch die Gelb-Fixierlampe 840 und die Magenta-Fixierlampe 841 durchzuführen.
Wenn andererseits der in 3 gezeigte doppellinige Thermokopf verwendet wird, können zwei Linien gleichzeitig gedruckt werden, weshalb die Druckzeit im Prinzip auf die Hälfte reduziert werden kann.
Da jedoch bei dem in 3 bis 5 gezeigten Thermokopf der Wärmeausdehnungskoeffizient der ein Volumenmetall bzw. massives Metall verwendenden gemeinsamen Elektrode und des Aluminiumoxid-Substrats unterschiedlich ist, kommt es leicht zu einem Abblättern an ihrer Verbindungs-Grenzfläche. Wenn ein Abblättern zwischen dem Aluminiumoxid-Substrat und dem Volumenmetall auftritt, wirkt eine thermische Spannung auf die auf der gemeinsamen Elektrode gebildete Dünnfilmelektrode ein, und da die mechanische Festigkeit des dünnen Films gering ist, wird der dünne Film beschädigt. Somit tritt der Nachteil auf, dass die Implementierung schwierig ist. Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen doppellinigen Thermokopf bereitzustellen, der praktisch ist und ein Hochgeschwindigkeits-Drucken durchführen kann.
Andererseits haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, einen doppellinigen Thermokopf zu verwenden und exothermische Widerstände in einer Linie zum Vorheizen zu verwenden, um vorab Energie zuzuführen. In diesem Fall ist es nicht notwendig, das Einschalten/Ausschalten des exothermischen Widerstands für jede Einheit des Druckpunktes zu steuern. Das heißt, es ist nicht notwendig, jedes Heizelement einzeln mit der Steuerungs-IC zu verbinden, sondern diese können kollektiv durch Einschalten/Ausschalten gesteuert werden oder in zwei oder mehreren Blöcken zusammengesetzt werden. Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Thermokopf bereitzustellen, der mit geringen Herstellungskosten hergestellt werden kann, eine Vorheiz-Funktion hat und zur Durchführung eines Hochgeschwindigkeits-Druckens in der Lage ist.
Ein Beschleunigen der Druckgeschwindigkeit ist auch möglich mittels eines Druckverfahrens, das anstelle des Verbesserns des Thermokopfes eine Vielzahl von Thermoköpfen verwendet. 11 zeigt einen Aufbau eines Hochgeschwindigkeitsdruckers, der drei Thermoköpfe verwendet, wobei auf einem wärmeempfindlichen Farbpapier 1102, das aus einer Papierkassette 1101 gezogen wird, die Farbe Gelb durch einen Gelb-Thermokopf 1111Y entwickelt wird und nicht-entwickelter Gelb-Farbstoff durch eine Gelb-Fixierlampe 1121Y zersetzt wird, woraufhin Magenta durch einen Magenta-Thermokopf 1111M entwickelt wird und nicht-entwickelter Magenta-Farbstoff durch eine Magenta-Fixierlampe 1121M zersetzt wird, und weiterhin die Farbe Zyan durch einen Zyan-Thermokopf 1111C entwickelt wird und nicht entwickelter Zyan-Farbstoff durch eine Zyan-Fixierlampe 1121C zersetzt wird. Die Thermoköpfe 1111Y–C sind dieselben wie die in 1 oder 3 gezeigten.
Da bei diesem Gerät aufgrund der Dicke der IC erhabene Abschnitte, wie in der Figur gezeigt, auf den Thermokopf-Substratflächen 1112Y–C vorhanden sind, werden Führungswalzen verwendet, um eine Weglinie für den Papierbogen in einer komplizierten Form zu biegen, um diese erhabenen Abschnitte zu umgehen. Somit besteht der Nachteil, dass nicht nur der Mechanismus kompliziert ist, sondern auch die Wartung der Positioniergenauigkeit in jedem Thermokopf schwierig wird, weshalb leicht eine Abweichung des Druckpunktes auftritt. Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Thermokopf bereitzustellen, bei dem die Weglinie für den Papierbogen geradlinig aufgebaut sein kann.
Bei der Energiezufuhr-Impulslänge (Energie) die zum Entwickeln jeder Farbe benötigt wird, liegt die in 10 gezeigte Beziehung vor.
Es gilt: Impulslänge von Gelb < Impulslänge von Magenta < Impulslänge von Zyan. Die marginale Energie unmittelbar bevor jede Farbe Y, M, C entwickelt ist, wird als Vorabenergie P_BY, P_BM und P_BC betrachtet, wie in 10 gezeigt. Andererseits wird die Energie, die zum Darstellen einer vorbestimmten Abstufung für jede Farbe benötigt wird, mit P_GY, P_GM und P_GC in 10 bezeichnet, und zum Zeitpunkt der tatsächlichen Entwicklung der Farbe werden Impulse, die P_BY + P_GY, P_BM + P_GM und P_BC + P_GC entsprechen, dem Thermokopf 870 zugeführt.
Im allgemeinen werden die physikalischen Eigenschaften so eingestellt, dass der maximale Wert von P_GY, P_GM, und P_GC in dem wärmeempfindlichen Papier 831 im wesentlichen derselbe Wert wird. PGY ≈ PGM ≈ PGC ≈ PG Ausdruck(1)(wobei P_G = Impulslänge, die der maximalen Abstufung entspricht).
Im Falle eines direkten wärmeempfindlichen Verfahrens besteht auch, wie sich aus 10 ergibt, die folgende Beziehung zwischen jedem Impuls: PBM ≈ PBY + PG PBC ≈ PBM + PG ≈ PBY + 2PG Ausdruck(2).
Darüber hinaus wird die Netto-Druckzeit P_T durch den folgenden Ausdruck berechnet: PT = {(PBY + PG) + (PBM + PG) + (PBC + PG)} × Anzahl der Linien Ausdruck(3),wobei P_T die zum Drucken von drei Farben benötigte Nettozeit ist, und wobei beim tatsächlichen Drucken eine längere Zeit als P_T benötigt wird, da die für den Papier-Einzug und den Papier-Ausstoß benötigte Zeit darin enthalten ist.
Eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Druckverfahren bereitzustellen, bei dem die zum Entwickeln der Farben benötigte Energie effizient auf das wärmeempfindliche Papier einwirken kann, um in Anbetracht der oben beschriebenen Situation die zum Drucken erforderliche Zeit zu verringern und die Druckfähigkeit zu verbessern.
Darüber hinaus besteht eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Druckmechanismus bereitzustellen, der das vorgenannte Druckverfahren verwendet, um einen geradlinigen Trägerweg zu bilden, der zur Durchführung einer hochpräzisen Überlagerung von Punkten erforderlich ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Der Thermokopf gemäss der vorliegenden Erfindung weist auf: ein Substrat, eine Isolationsschicht, die auf dem Substrat angeordnet ist und einen angehobenen bzw. erhabenen Abschnitt hat, der durch Anheben eines Teils dieser Oberfläche gebildet ist, und exothermische Widerstände, die auf dem angehobenen Abschnitt gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Elektrode auf dem Substrat angeordnet ist, so dass sie aus der Oberfläche des Substrats hervorsteht, wobei die gemeinsame Elektrode durch den angehobenen Abschnitt hindurchdringt und mit den exothermischen Widerständen verbunden ist, und wobei die exothermischen Widerstände in erste exothermische Widerstände und zweite exothermische Widerstände bei einem Verbindungspunkt einer gemeinsamen Elektrode unterteilt sind.
Das Dokument JP-A-02215550 offenbart einen Thermokopf mit einer gemeinsamen Elektrodenschicht und einem Paar gesonderter Schichten, die nach einer Isolationsschicht oberhalb einer wärmeerzeugenden Widerstandsschicht gebildet sind. Dieses Dokument offenbart jedoch nicht, dass eine gemeinsame Elektrode auf einem Substrat angeordnet ist, um von der Oberfläche des Substrats hervorzustehen, die mit exothermischen Widerständen gemäss den Merkmalen des erfindungsgemäßen Thermokopfes verbunden werden sollen.
Nachdem das Vorheizen eines wärmeempfindlichen Papiers durch die Heizenergie durchgeführt wurde, die durch die durch die ersten exothermischen Widerstände erzeugte Heizenergie erzeugt wird, wird bei einem derartigen Thermokopf zum Zeitpunkt des Druckens die Heizenergie der zweiten exothermischen Widerstände zugeführt, um den Druckvorgang zu bewirken. Daher kann der Energiezuführungs-Impuls jedes exothermischen Widerstands kurz gemacht werden, wodurch eine Verringerung der Druckzeit ermöglicht wird.
Ein Thermokopf gemäss der vorliegenden Erfindung kann auch aufweisen: ein Substrat, auf dessen mittiger Oberfläche ein gemeinsamer Elektrodenabschnitt mit einer vorbestimmten Länge hervorstehend ausgebildet ist, ein erstes Isolationsmaterial, das auf der Oberfläche des Substrats auf einer Seite des gemeinsamen Elektrodenabschnitts gebildet ist, ein zweites Isolationsmaterial, das auf der Oberfläche des Substrats auf der anderen Seite des gemeinsamen Elektrodenabschnitts gebildet ist, erste exothermische Widerstände, die auf der Oberfläche des ersten Isolationsmaterials gebildet sind, wobei ein Ende von ihnen mit dem gemeinsamen Elektrodenabschnitt elektrisch verbunden ist, sowie zweite exothermische Widerstände, die auf der Oberfläche des zweiten Isolationsmaterials gebildet sind, wobei ein Ende von ihnen mit dem gemeinsamen Elektrodenabschnitt elektrisch verbunden ist.
Darüber hinaus können das Volumen des von den ersten exothermischen Widerständen umgebenen angehobenen Abschnitts der Isolationsschicht und die gemeinsame Elektrode größer ausgebildet sein als der von den zweiten exothermischen Widerständen umgebene angehobene Abschnitt in der Isolationsschicht und die gemeinsame Elektrode.
In diesem Fall kann die Wirkung erzielt werden, dass ein Verlust an Wärmeenergie, die durch die ersten exothermischen Widerständen erzeugt wird, klein ist, wodurch die Menge der in den zweiten exothermischen Widerständen erzeugten Wärmeenergie beim Drucken der nächsten Linie nicht beeinträchtigt wird, und wobei Wärmeenergie als Vorabenergie mit hoher Präzision zugeführt werden kann.
Weiterhin können der von den ersten exothermischen Widerständen umgebene angehobene Abschnitt in der Isolationsschicht und die gemeinsame Elektrode aus einem Wärmereserve-Material gebildet sein. Da in diesem Fall der von den ersten exothermischen Widerständen umgebene angehobene Abschnitt in der Isolationsschicht und die gemeinsame Elektrode auf einem Wärmereserve-Material gebildet sein können, kann Wärme zu dem wärmeempfindlichen Papier effizient übertragen werden. Somit kann die durch die ersten exothermischen Widerstände erzeugte Heizenergie effizient genutzt werden. Der durch die zweiten exothermischen Widerstände umgebene angehobene Abschnitt und die gemeinsame Elektrode können ebenfalls aus einem Wärmereserve-Material gebildet sein.
Der von den ersten exothermischen Widerständen umgebene angehobene Abschnitt in der Isolationsschicht und die gemeinsame Elektrode können dicker als andere Bereiche in dem Isolationsfilm ausgebildet sein. Da in diesem Fall der Verlust an Wärmeenergie, der durch die ersten exothermischen. Widerstände auf der Seite der Strahlungsrippe (Wärmesenke) erzeugt wird, klein wird, lässt sich die Wirkung erzielen, dass die Breite des Energiezufuhr-Impulses zu den zweiten exothermischen Widerständen kurz gemacht werden kann.
Das Substrat ist ein Metallsubstrat, und da dieses Metallsubstrat und die gemeinsame Elektrode einstückig gebildet sind, haben diese dasselbe Potential, und das Metallsubstrat kann die Funktion einer Elektrode haben. Darüber hinaus kann die Breite der gemeinsamen Elektrode in der Fortbewegungsrichtung des wärmeempfindlichen Papiers zwei Millimeter oder weniger betragen.
Weiterhin können die Zuleitungen der ersten exothermischen Körper in einer Blockeinheit zusammengelegt oder vereint werden und mit einem Transistor verbunden werden. In diesem Fall ist die Anzahl der benötigten Transistoren dieselbe wie die Anzahl der Blöcke. In dem oben beschriebenen Thermokopf können auch die zweiten exothermischen Widerstände vor den ersten exothermischen Widerständen in der Förderrichtung des Druckpapiers vorgesehen sein. Wenn die ersten exothermischen Widerstände vor den zweiten exothermischen Widerständen in der Förderrichtung des Druckpapiers angeordnet sind, wird zunächst das wärmeempfindliche Papier auf eine Schwellentemperatur unmittelbar vor dem Farbentwickeln durch die Wärmeenergie erhitzt, die durch die ersten exothermischen Widerstände erzeugt wird, woraufhin die Heizenergie der zweiten exothermischen Widerstände hinzugefügt wird, um dadurch den Druckvorgang durchzuführen. Daher kann der Energiezufuhr-Impuls der zweiten exothermischen Widerstände kurz gemacht werden, wodurch man die Wirkung erzielt, dass eine Verringerung der Druckzeit möglich ist.
Darüber hinaus weist ein Farbdrucker gemäss der vorliegenden Erfindung auf: ein wärmeempfindliches Papier, auf dem als Schicht aufgetragen sind: ein erster Koppler, der eine erste Farbe entwickelt, wenn eine größere Energie als eine Farbentwicklungs-Energie zugeführt wird, einen zweiten Koppler, der eine zweite Farbe entwickelt, wenn eine größere Energie als eine zweite Farbentwicklungs-Energie zugeführt wird, und ein drittes Farbgebungsmaterial, das eine dritte Farbe entwickelt, wenn eine größere Energie als eine dritte Farbentwicklungs-Energie zugeführt wird, eine Transportvorrichtung, die das wärmeempfindliche Papier in Linieneinheiten transportiert, und den oben beschriebenen Thermokopf, bei dem die Oberfläche des Thermokopfes eine gekrümmte Gestalt hat und wobei der Thermokopf in der Mitte eines geradlinigen Transportweges des wärmeempfindlichen Papiers angeordnet ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Perspektivansicht eines herkömmlichen einlinigen Thermokopfes.
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A' in 1.
3 ist eine Draufsicht eines herkömmlichen einlinigen Thermokopfes.
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B' in 3.
5 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen anderen doppellinigen Thermokopfes.
6 ist ein Schaltbild des in 1 gezeigten Thermokopfes.
7 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines wärmeempfindlichen Papiers für einen herkömmlichen Thermokopf.
8 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Thermodruckers.
9A bis 9E sind Schnittansichten, die ein Druckverfahren unter Verwendung eines wärmeempfindlichen Papiers zeigen.
10 ist ein Diagramm, das jede Farbkonzentration eines wärmeempfindlichen Papiers und eine Energiezufuhr-Impulslänge zeigt.
11 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen anderen Thermodruckers.
12 ist eine Perspektivansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Thermokopfes zeigt.
13 ist eine Draufsicht des Thermokopfes.
14 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B' des Thermokopfes.
15 ist eine Schnittansicht, die ein Herstellungsverfahren des Thermokopfes zeigt.
16 ist ein Schaltbild des Thermokopfes.
17 ist eine Draufsicht, die ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Thermokopfes zeigt.
18A und 18B sind Draufsichten, welche die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels zeigen.
19 ist eine Perspektivansicht, die ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Thermokopfes zeigt.
20 ist ein Schaltbild des Thermokopfes.
21 ist ein Diagramm der Ansteuerspannung des Thermokopfes.
22A und 22B sowie 23A bis 23G sind Schnittansichten eines erfindungsgemäßen Thermokopf-Substrats.
24 ist eine Draufsicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Thermokopfes zeigt.
25 ist eine Perspektivansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Thermokopfes zeigt.
26 ist eine Schnittansicht entlang der Linie G-G' in 25.
27A und 27b sind Diagramme, welche die Versorgungsspannung bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckverfahrens zeigen.
28 ist ein schematisches Diagramm eines Geräts, das bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckverfahrens verwendet wird.
BESTE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. 12 und 13 sind eine Perspektivansicht bzw. eine Draufsicht, die einen doppellinigen Thermokopf zeigen, der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, und 14 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B' in 13.
Das Bezugszeichen 1221 bezeichnet ein Substrat, das aus Edelstahl oder aus einer Chrom und Aluminium enthaltenden Eisenlegierung besteht und eine Dicke von beispielsweise 0,8 mm hat. Auf der Oberfläche dieses Substrats 1221 ist hervorstehend ein länglicher gemeinsamer Elektrodenabschnitt 1222 gebildet. Die Höhe dieses gemeinsamen Elektrodenabschnitts 1222 ist z. B. 50 μm. Das Bezugszeichen 1234 bezeichnet ein auf der Rückseite des Edelstahl-Substrats 1221 gebildetes Glasurglas.
Das Bezugszeichen 1226 bezeichnet ein erstes Glasurglas, das auf der Oberfläche des Edelstahl-Substrats auf der linken Seite des gemeinsamen Elektrodenabschnitts 1222 gebildet ist, wie in 14 gezeigt, und der benachbarte Abschnitt des gemeinsamen Elektrodenabschnitts 1222 ist ein angehobener Abschnitt 1225, der durch Anheben einer Kreisbogenform im Schnitt gebildet ist. Das Bezugszeichen 1223 bezeichnet ein zweites Glasurglas, das auf der Oberfläche des Edelstahl-Substrats auf der rechten Seite des gemeinsamen Elektrodenabschnitts 1222 in 14 gebildet ist, und der benachbarte Abschnitt des gemeinsamen Elektrodenabschnitts 1222 ist ebenfalls durch Anheben einer Kreisbogenform im Schnitt gebildet und wird als ein angehobener Abschnitt 1224 bezeichnet.
Das Bezugszeichen 1228 bezeichnet erste exothermische Widerstände, die auf einer Oberfläche gebildet sind, die sich von der ersten partiellen Glasur-Glasschicht 1225 zu dem gemeinsamen Elektrodenabschnitt 1222 erstrecken. Diese exothermischen Widerstände 1228 sind in einer Vielzahl von Anzahlen mit einem bestimmten Spalt dazwischen angeordnet, die jeweils einem Punkt entsprechen. Ein gegen die Oberfläche des gemeinsamen Elektrodenabschnitts 1227 jedes exothermischen Widerstands 1228 stoßender Abschnitt ist mit dem gemeinsamen Elektrodenabschnitt 1227 jeweils elektrisch verbunden.
Das Bezugszeichen 1231 bezeichnet erste Einzelelektroden, die auf der Oberfläche des ersten partiellen Glasurglases 1225 gebildet sind, wobei ein Endabschnitt von ihnen jeweils mit einem Endabschnitt des exothermischen Widerstands 1228 verbunden ist. Der andere Endabschnitt jeder ersten Einzelelektrode 1231 ist jeweils mit einem Anschluss einer ersten Steuerungs-IC 1233 verbunden. Die erste Steuerungs-IC hat dieselbe Funktion wie die der in 1 gezeigten Steuerungs-IC 108.
Das Bezugszeichen 1232 bezeichnet eine zweite Einzelelektrode, die auf der Oberfläche des zweiten Glasurglases 1224 gebildet ist, wobei ein Endabschnitt davon jeweils mit dem anderen Endabschnitt des exothermischen Widerstands 1229 elektrisch verbunden ist. Der andere Endabschnitt jeder zweiten Einzelelektrode 1232 ist jeweils mit einem Anschluss einer zweiten Steuerungs-IC 1230 verbunden. Die zweite Steuerungs-IC hat dieselbe Funktion wie die der ersten Steuerungs-IC 1233. Zwischen den einzelnen Leitungselektroden 1231, 1232 und den exothermischen Widerständen 1228, 1229 ist jeweils eine ultradünne Dünnfilmschicht (nicht gezeigt) gebildet, deren Funktion es ist, eine Gegendiffusion jedes Bestandteils zu verhindern sowie die Haftung zwischen dem Elektrodenfilm und dem Widerstandsfilm zu verbessern.
Das Bezugszeichen 1227 bezeichnet eine lange und schmale rechteckförmige gemeinsame Elektrode, die entlang des in 12 gezeigten gemeinsamen Elektrodenabschnitts 1222 verdrahtet ist, deren Rückfläche mit der Oberfläche einer Widerstandsschicht 1235 elektrisch verbunden ist, die sich über das Glasurglas 1224, 1225 und den hervorstehenden Abschnitt 1222 erstreckt, wie in 14 gezeigt. Somit funktioniert die Widerstandsschicht 1235 derart, dass ein Abschnitt, der zwischen die erste Einzelelektrode 1231 und die gemeinsame Elektrode 1227 gebracht wird, als der erste exothermische Widerstand 1228 dient, und ein Abschnitt, der zwi schen die zweite Einzelelektrode 1232 und die gemeinsame Elektrode 1227 gebracht wird, als der zweite exothermische Widerstand 1229 dient.
Das heißt, der in 14 gezeigte Thermokopf hat eine Vielzahl erster exothermischer Widerstände 1228 und eine Vielzahl zweiter exothermischer Widerstände 1229. Die ersten exothermischen Widerstände 1228 dienen zum Erzeugen einer Vorabenergie, die zum Vorheizen unmittelbar vor der Farbentwicklung eines wärmeempfindlichen Papiers notwendig ist, und die zweiten exothermischen Widerstände 1229 dienen zum Erzeugen einer Abstufungsenergie, die für die Farbentwicklung des vorgeheizten wärmeempfindlichen Papiers notwendig ist. Wie in 14 gezeigt, ist ein Schutzfilm 1236 gebildet, um die Oberfläche der Elemente 1231, 1228, 1227, 1229 und 1232 abzudecken, um dadurch die Korrosionsbeständigkeit und Abriebfestigkeit der Elemente zu verbessern. 12 und 13 zeigen einen Zustand, bei dem der Schutzfilm 1236 entfernt ist.
Auf dem Substrat 1221 ist auch eine flexible Leiterplatte 1240 für die Anschlussverbindung angebracht. Eine Verdrahtungsverbindung mit einer Steuerungsvorrichtung eines Druckergehäuses (nicht gezeigt) ist auf dieser Leiterplatte 1240 gebildet.
Es wird nun ein Herstellungsverfahren des Thermokopfes anhand von 14 und 15 beschrieben. 15 ist eine Schnittansicht des Thermokopfes entlang der Linie B-B' im Verlaufe des Produktionsprozesses. Das Herstellungsverfahren der hier verwendeten Glasur-Glasschicht entspricht der japanischen geprüften Patentanmeldung mit zweiter Veröffentlichung Nr. 7-12068, deren Inhalt hier als Teil dieser Beschreibung mit aufgenommen ist.
Bei diesem Verfahren wird ein Edelstahl-Substrat 1221 mit einer Dicke von beispielsweise 0,8 mm zunächst entfettet und gereinigt, wobei ein organisches Lösungsmittel, wie z. B. n-Propyl-Bromid verwendet wird.
Um Staub auf der Oberfläche des Edelstahl-Substrats 1221 zu entfernen, wird das Edelstahl-Substrat 1221 mit einem Schrubber gereinigt. Um darüber hinaus Staub zu entfernen, der an der unebenen Oberfläche des Edelstahl-Substrats 1221 haftet, wird das Edelstahl-Substrat 1221 mittels Ultraschallreinigung in einer Reinigungslösung aus Methyl-Bromid gereinigt. Um die Oberfläche des Edelstahl-Substrats 1221 zu polieren, wird die Oberfläche des Edelstahl-Substrats 1221 während zwei Minuten einer langsamen Ätzung unterzogen, wobei eine Lösung aus Eisenchlorid verwendet wird, die z. B. FeCl₃: 50 g, HCl: 500 ml, und H₂O: 1000 ml enthält.
Anschließend wird ein Fotolack auf der Oberfläche eines Abschnitts aufgetragen, der den Thermokopf des Edelstahl-Substrats 1221 bildet. Danach wird die Musterbildung des beschichteten Fotolacks mittels Fotolithographie durchgeführt, so dass Fotolack nur auf einem Abschnitt bleibt, bei dem die gemeinsame Elektrode 1222 gebildet ist. Die Oberfläche des Edelstahl-Substrats 1221 wird zum Bilden der gemeinsamen Elektrode 1222 unter Verwendung des verbleibenden Fotolack-Musters als Maske in einer Oxalsäure-Lösung geätzt, die H₂C₂O₄·2H₂O: 200 g und Wasser: 2000 ml enthält, mit einem Elektrodenabstand von 20 mm durch Anlegen einer Spannung von 5 Volt zwischen den Elektroden und mit einer Ätzgeschwindigkeit von ungefähr 0,67 μm/min.
Die Höhe der durch dieses Ätzen in einem hervorstehenden Zustand gebildeten gemeinsamen Elektrode 1222 kann mittels eines Oberflächenrauhigkeit-Messgeräts überwacht werden. Bei der obigen Beschreibung wird die gemeinsame Elektrode 1222 auf dem Edelstahl-Substrat 1221 durch Ätzen gebildet. Als weiteres Verfahren können jedoch z. B. Polieren, Schneiden, Rollen, Pressen oder Ziehen oder Verarbeitungsverfahren, welche diese Verfahren kombinieren, verwendet werden. Um insbesondere die Dimensionsgenauigkeit zu gewährleisten, ist es wirkungsvoll, Verarbeitungsverfahren zu kombinieren, die z. B. das Kombinieren von Ätzen und Polieren.
Das Edelstahlsubstrat 1221 wird dann bei z. B. 900°C während 10 Minuten gebrannt, um dadurch einen Oxidfilm auf der Oberfläche des Edelstahl-Substrats 1221 zu bilden. Eine Glaspaste, bei der es sich um ein glasbildendes Material handelt, das durch Mischen eines Lösungsmittels und eines Glaspulvers gewonnen wird, wird dann auf das Substrat 1221, wie in 15 gezeigt, mittels eines Siebdruckverfahrens unter Verwendung einer Maschenplatte aufgedruckt und bei 850°C gebrannt, um dadurch jede Glasur-Glasschicht zu bilden. Um dies zu tun, werden die Glaspasten 1226, 1223 gleichmäßig auf die Oberfläche des Edelstahl-Substrats 1221 mit Ausnahme der gemeinsamen Elektrode 1222 siebgedruckt. Die Dicke dieser Glaspasten 1226, 1223 beträgt 20 μm. Anschließend wird die Oberfläche des Edelstahl-Substrats 1221, welche die ausgedruckten Glaspasten 1226, 1223 enthält, abgeflacht.
Die Glaspasten 1226, 1223 werden bei 140°C vorgebrannt, um dadurch das in den Glaspasten enthaltene Lösungsmittel zu verflüchtigen, damit keine Buckel entstehen. Nachdem die Temperatur des Edelstahl-Substrats 1221 auf Raumtemperatur abgefallen ist, wird die Glaspaste 1234 auf der unteren Fläche des Edelstahl-Substrats 1221 gleichmäßig siebgedruckt. Diese Glaspaste 1234 wird abgeflacht und dann bei 140°C vorgebrannt, um dadurch das in der Glaspaste enthaltene Lösungsmittel zu verflüchtigen.
Die Temperatur des Ofens wird dann auf 850°C erhöht, und das Edelstahl-Substrat 1221 wird in dem Ofen erhitzt, um das Brennen der Glaspasten 1226, 1223 auf der Oberfläche des Edelstahl-Substrats 1221 und der Glaspaste 1234 auf der unteren Fläche des Edelstahl-Substrats 1221 durchzuführen, woraufhin es einer Selbstkühlung ausgesetzt wird, bis die Temperatur des Edelstahl-Substrats 1221 Raumtemperatur annimmt. Die Glaspasten 1226, 1223 werden hier zu den Glasur-Glasschichten 1226, 1223. Anschließend werden die Glaspasten 1225, 1224 mit einer Dicke von 30 μm an den Wandabschnitten der entgegengesetzten Seiten der gemeinsamen Elektrode 1222 und an der Oberfläche der Glasur-Glasschichten 1226, 1223 unter Verwendung einer Metallmaske siebgedruckt.
Die Oberfläche des Edelstahl-Substrats 1221 wird dann abgeflacht, und die Glasur-Glasschichten 1225, 1224 an den entgegengesetzten Seiten der gemeinsamen Elektrode werden bei 140°C vorgebrannt, um dadurch das in den Glaspasten 1225, 1224 enthaltene Lösungsmittel zu verflüchtigen. Anschließend wird die Temperatur des Ofens auf 850°C erhöht, und die Glaspasten 1225, 1224 in den entgegengesetzten Seiten der gemeinsamen Elektrode werden gebrannt, um dadurch die Glasur-Glasschichten 1225 bzw. 1224 zu bilden. Es werden hier je nach Bedarf die Oberfläche der gemeinsamen Elektrode 1222 und der Glasur-Glasschichten 1225, 1224 durch abrasive maschinelle Bearbeitung und Schwabbeln poliert.
Anschließend wird ein Widerstand aus z. B. TaSiO₂ durch Kathodenzerstäubung auf jedem Film gebildet, der auf dem Edelstahl-Substrat 1221 gebildet ist. Es wird dann eine NiCr-Schicht in einer Dicke von 0,1 μm z. B. durch Elektronenstrahl-Verdampfung als Maske auf dem oberen Teil der Widerstandsschicht gebildet. Die Musterbildung wird dann durch Fotolithographie durchgeführt, so dass ein Fotolack auf Abschnitten der exothermischen Widerstände 1228, 1229 und auf den Kontaktbereichen 1231, 1227 und 1232 zurückbleibt.
Die NiCr-Schicht wird dann in einer Zer-Ammoniumnitrat-Lösung geätzt, wobei das Fotolackmuster als Maske verwendet wird. Durch Entfernen des Fotolacks wird dann die NiCr-Schicht einer Musterbildung unterzogen, damit sie in der Form der Abschnitte der exothermischen Widerstände 1228, 1229 und der Kontaktbereiche 1231, 1227 und 1232 gebildet wird. Der Widerstandsfilm wird dann unter Verwendung der NiCr-Schicht als Maske geätzt, so dass der Widerstandsfilm einer Musterbildung unterzogen wird, um in der Form der Abschnitte der exothermischen Widerstände 1228, 1229 und der Kontaktflächen 1231, 1227 und 1232 ausgebildet zu werden.
Ein Bindemittel-Dünnfilm (nicht gezeigt) wird dann in einer Dicke von etwa 0,1 μm zwischen den exothermischen Widerständen 1228, 1229 und den Aluminiumelektroden 1231, 1227, 1232 gebildet, um die Haftung zu verbessern, so dass die Aluminiumelektrode im innigen Kontakt mit den exothermischen Widerständen gebildet werden kann. Der Aluminiumfilm als Elektrodenmaterial wird dann durch Elektronenstrahl-Verdampfung ausgebildet und einer Mustergebung mittels Fotolithographie ausgesetzt, so dass Fotolack in den Bereichen zurückbleibt, in denen die Elektrodenform und die Widerstandsform kombiniert sind.
Anschließend werden der Aluminiumfilm und der Bindemittel-Dünnfilm durch Phosphorsäure entfernt, wobei das Fotolackmuster als Maske verwendet wird. Durch weiteres Entfernen des Fotolacks werden die Aluminiumelektroden 1231, 1227, 1232 gebildet. Es wird z. B. SIALON (eingetragene Marke) als Schutzfilm 1236 in einer Dicke von 5 μm gebildet. Anschließend lässt man den Widerstand durch eine Wärmebehandlung bei 550°C während einer Stunde ausheilen.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, wird ein Isolationsfilm in dem Bereich gebildet, in dem die Steuerungs-ICs 1233, 1230 vorgesehen werden müssen, und die Steuerungs-ICs 1233, 1230 werden auf dem Isolationsfilm in diesem IC-Anordnungsbereich druckgebunden. Jeder Anschluss der Steuerungs-ICs 1233, 1230 und der einzelnen Leitungselektroden 1231, 1232 wird durch Drahtverbindung angeschlossen, und die Steuerungs-ICs, der Drahtverbindungsabschnitt und ein Teil der einzelnen Leitungselektroden 1231, 1232 werden mittels eines Epoxidharzes versiegelt.
16 ist eine Ersatzschaltung des Thermokopfes gemäss diesem Ausführungsbeispiel. Dies entspricht der Ersatzschaltung des in 6 gezeigten herkömmlichen Thermokopfes, und als exothermische Körperreihe liegen hier zwei Reihen eines ersten exothermischen Körpers 1228 und eines zweiten exothermischen Körpers 1229 vor. Die beiden Ersatzschaltungen in 6 sind hier durch Überlappen und Verbinden der gemeinsamen Elektrode 1227 auf ihnen gebildet. Die Funktionsweise der Schaltung wird später beschrieben.
ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Es wird nun ein Ausführungsbeispiel eines doppellinigen Thermokopfes mit einer anderen Form als der des oben beschriebenen doppellinigen Thermokopfes beschrieben. 17 ist eine Draufsicht eines Thermokopfes in punktverschobener Form und entspricht der 13.
Der unterschiedliche Gesichtspunkt dieses Ausführungsbeispiels und des doppellinigen Thermokopfes in 13 besteht darin, dass jeder erste exothermische Widerstand 1728 und jeder zweite exothermische Widerstand 1729 nicht auf derselben geraden Linie in der Papier-Förderrichtung zum Zeitpunkt des Druckens gebildet sind (in der in 17 gezeigten X-Richtung). Das heißt, die Teilung des ersten exothermischen Widerstands 1728 und die Teilung des zweiten exothermischen Widerstands 1729 haben dieselbe Teilung (Intervall) P, doch der danebenliegende erste exothermische Widerstand 1728 und der zweite exothermische Widerstand 1729 sind um P/2 versetzt bzw. "auf Lücke" verschoben.
Das Bezugszeichen 1722 bezeichnet einen Vorsprung, bei dem es sich um einen gemeinsamen Elektrodenabschnitt handelt, 1723 bezeichnet eine zweite Glasur-Glasschicht, 1724 bezeichnet einen zweiten Abschnitt einer Glasur-Glasschicht, 1725 bezeichnet einen ersten Abschnitt einer Glasur-Glasschicht, 1726 bezeichnet eine erste Glasur-Glasschicht, 1727 bezeichnet eine gemeinsame Elektrode, 1730 bezeichnet eine zweite Steuerungs-IC, 1731 bezeichnet erste Leitungselektroden, 1732 bezeichnet zweite Leitungselektroden, und 1733 bezeichnet eine erste Steuerungs-IC. Da es sich bei diesen Bestandteilen um dieselben wie in dem ersten Ausführungsbeispiel handelt, wird ihre Beschreibung ausgelassen.
Dieser punktverschobene Thermokopf dient nicht nur als doppelliniger Thermokopf, sondern auch als Thermokopf, der in der Lage ist, mit doppelter Dichte zu drucken, was eine zweite Wirkung darstellt. Wenn man annimmt, dass die Fördermenge in der vertikalen Abtastrichtung die Hälfte von derjenigen für den einfachen doppellinigen Thermokopf ist und die Entfernung D zwischen dem ersten exothermischen Widerstand 1728 und dem zweiten exothermischen Widerstand 1729 einen durch den folgenden Ausdruck dargestellten Betrag hat, bedeutet dies, dass mit diesem punktverschobenen Thermokopf das Druckpunktmuster das in 18B gezeigte Muster wird. Somit kann eine doppelte Punktdichte sowohl in der horizontalen Abtastrichtung als auch in der vertikalen Abtastrichtung im Ver gleich mit dem in 18A des einfachen doppellinigen Thermokopfes gezeigten Druckpunktmuster erzielt werden. D = (n + 1/2) × P (n ist eine natürliche Zahl, n ≥ 1).
Das Herstellungsverfahren des oben beschriebenen punktverschobenen Thermokopfes ist dasselbe wie dasjenige für den doppellinigen Thermokopf in dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Funktionsweise der Schaltung wird später erklärt.
DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
19 und 20 zeigen einen Thermokopf gemäss einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel werden zwar erste exothermische Körper 1905 für das Vorheizen verwendet, doch wird die Abstufungs-Farbentwicklung durch zweite exothermische Körper 1904 durchgeführt. Wie in 20 gezeigt, ist jeder erste exothermische Körper 1905 kollektiv mit einem Transistor 1952 und einer Sammelelektrode 1907 verbunden. Obwohl in 20 nur ein Transistor 1952 der Einfachheit halber gezeigt ist, können mehrere Transistoren 1952 vorliegen, und in diesem Fall sind die ersten exothermischen Körper 1905 in eine Vielzahl von Blöcken unterteilt, die der Anzahl der Transistoren entsprechen, und mit einem gesonderten Transistor 1952 über eine gesonderte Sammelelektrode 1907 für jeden Block gesondert verbunden. Die Form der Glasur des ersten Abschnitts, 1910 und der Glasur des zweiten Abschnitts 1911 müssen nicht immer dieselbe sein, und, wie in 19 gezeigt, ist die Form optimiert, wobei man die Entladungscharakteristik der exothermischen Körper 1904, 1905 berücksichtigt, und sie kann unterschiedlich sein.
In 19 und 20 bezeichnet die Bezugsziffer 1901 eine Wärmesenke, 1902 bezeichnet ein Substrat, das aus einem Edel stahl oder dergleichen besteht, 1903 bezeichnet einen Vorsprung, der ein gemeinsamer Elektrodenabschnitt sein soll, 1906 bezeichnet eine flexible Leiterplatte, 1908 bezeichnet eine Leitungselektrode, und 1909 bezeichnet eine Glasur-Glasschicht. Diese Bestandteile sind dieselben wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel, weshalb ihre Beschreibung ausgelassen wird.
20 zeigt eine Ersatzschaltung des in 19 gezeigten Thermokopfes, wobei das Bezugszeichen 1950 eine Steuerungs-IC bezeichnet, welche jeweils die exothermischen Widerstände 1904 durch eine von einer Stromquelle 1951 zugeführte Spannung ansteuert. Das Bezugszeichen 1952 bezeichnet einen Ansteuertransistor und steuert jeweils die exothermischen Widerstände 1905 durch eine von einer Stromquelle 1953 zugeführte elektrische Spannung an. Das Bezugszeichen 1954 bezeichnet einen Erdungspunkt, mit dem die gemeinsame Elektrode 1912 der exothermischen Widerstände 1904 und 1905 verbunden ist.
Das heißt, dass die ersten exothermischen Körper 1905 und die zweiten exothermischen Körper 1904 für jeden Punkt in Serie geschaltet sind, und Verbindungspunkte zwischen jedem Ende der ersten exothermischen Körper 1905 und jedem Ende der zweiten exothermischen Körper 1904 sind über die gemeinsame Elektrode 1912 geerdet. Die anderen Enden der zweiten exothermischen Körper 1904 sind mit einer Steuerungsschaltung (eine Steuerungs-IC in dem dargestellten Beispiel) 1950 über einzelne Elektroden 1908 verbunden. Diese Steuerungs-IC 1950 ist zwischen jedem zweiten exothermischen Körper 1904 und der Stromquelle 1951 zwischengeschaltet, um die zweiten exothermischen Körper 1904 mit einer vorbestimmten Stromquelle anzusteuern, um dadurch zu bewirken, dass das wärmeempfindliche Papier mit einer vorbestimmten Abstufung Farbe entwickelt. Die anderen Enden der ersten exothermischen Körper 1905 sind auch mit einem Kollektor des Umschalttransistors 1952 verbunden. Der Umschalttransistor 1952 muss die ersten Widerstände 1905 mit der Stromquelle 1953 durch ein der Basis zugeführtes Signal verbinden. Das heißt, dass durch Einschalten des Umschalttransistors 1952 die ersten exothermischen Körper 1905 Wärme mit einer vorbestimmten Temperatur erzeugen.
Es wird nun die Funktionsweise dieses Thermokopfes anhand von 20 beschrieben. Zunächst wird ein Datensignal DATA, das jedem exothermischen Widerstand 1904 entspricht, in die Steuerungs-IC 1950 eingegeben, mit einem Taktsignal CLK synchronisiert, das eine von einem (nicht gezeigten) Druckerkörper übertragene konstante Periode hat, und es wird Information des Datensignals DATA in einem Speicherabschnitt innerhalb der Steuerungs-IC 1950 z. B. beim "Anstieg" eines Einrastsignals LATCH gespeichert. Auf der Grundlage der gespeicherten Information, z. B. wenn ein Ausblendsignal STB auf "1" ist, wird den exothermischen Widerständen 1904 Energie zugeführt, um Wärmeenergie zu erzeugen.
Außerdem wird nach dem Zuführen der Energie zu den exothermischen Widerständen 1904 das Steuerungssignal ON/OFF des Druckerkörpers zu "1". Infolgedessen gelangt der Ansteuerungstransistor 1952 in den eingeschalteten Zustand, wodurch er alle exothermischen Widerstände 1905 heizt, und die Wärmeenergie wird dem wärmeempfindlichen Papier zugeführt. Das heißt, dass die Wärmeenergie, die der Wärmeenergie entspricht, wie durch die Impulsbreite P_BY, P_PM und P_BC dieses in 10 weiter oben beschriebenen Vorabimpulses geheizt wird, zum Vorabheizen und zum Heizen des wärmeempfindlichen Papiers vorgesehen wird, und die nächsten beiden exothermischen Körper führen die verbleibenden Farbentwicklungs-Energien P_GY, P_GM und P_GC zu, um die Farbentwicklung zu bewirken. Somit wird die Druckzeit um die Zeit der Impulsbreite P_BY, P_BM und P_BC des Vorabimpulses verkürzt.
Die Funktionsweise der Schaltung in 20 wird ausführlicher beschrieben. 21A und 21B zeigen einen Fall, bei dem das Drucken durchgeführt wird, um 190 Abstufungen in der ersten Linie und 64 Abstufungen in der zweiten Linie bereitzustellen. 21A ist ein Signalverlaufsdiagramm, das die Impulsbreite eines Ausblendsignals STB mit einem Spannungswert V2 zum Ansteuern der zweiten exothermischen Widerstände 1904 zeigt, und 21B ist ein Signalverlaufsdiagramm, das die Impulsbreite des Ein/Aus-Signals ON/OFF mit einem Spannungswert V1 zum Ansteuern der ersten exothermischen Widerstände 1905 zeigt. Eine Zeitdauer des Druckens einer Linie ist eine Zeitbreite, die jeweils durch die Zeiten t0, t2 bis t5 und t5 bis t7 gezeigt ist.
Die Impulsbreite mit einem Spannungswert V1 zum Ansteuern der ersten exothermischen Widerstände 1905 ist im wesentlichen konstant, wenn keinerlei Korrektur durchgeführt wird, wobei es sich um eine Energiezuführungszeit handelt, die ausreicht, um eine Vorabenergie zu erzeugen, die P_BY, P_BM und P_BC in 10 entspricht. Das heißt, dass das wärmeempfindliche Papier durch die Wärmeenergie vorgeheizt wird, die durch die ersten exothermischen Widerstände 1905 erzeugt wird, weil in der Zeit t1 bis t2 Energie zugeführt wird. In der Zeit t2 bis t5 wird dann den zweiten exothermischen Widerständen 1904 Spannung der Impulsbreite der Zeit t2 bis t4 zugeführt, um dadurch die Wärmeenergie zu addieren, die der Farbkonzentration der 190 Abstufungen entspricht, die dem wärmeempfindlichen Papier zugeführt wird. Infolge dessen entwickelt das wärmeempfindliche Papier Farbe in der beabsichtigten Abstufungs-Konzentration.
Darüber hinaus wird das wärmeempfindliche Papier durch die Wärmeenergie vorgeheizt, die durch die ersten exothermischen Widerstände 1905 erzeugt wird, weil in der Zeit t3 bis t5 Energie zugeführt wird, und anschließend wird in der Zeit t5 bis t7 den zweiten exothermischen Widerständen 104 Spannung der Impulsbreite der Zeit t5 bis t6 zugeführt, um dadurch Wärmeenergie, die der Farbkonzentration der 64 Abstufungen entspricht, dem wärmeempfindlichen Papier zuzuführen, so dass der Druckvorgang durchgeführt wird. Das heißt, dass die durch die ersten exothermischen Widerstände 1905 erzeugte Wärmeenergie die Schwellenenergie der Farbentwicklung des wärmeempfindlichen Papiers ist und die durch die zweiten exothermischen Widerstände erzeugte Energie die Abstufung der Farbkonzentration bestimmt. In der Ersatzschaltung in 20 wird die gemeinsame Elektrode 1912 zu einem geerdeten Schaltkreis (Last) gemacht, doch dient dies nur zur Erklärung. Tatsächlich gibt es viele Fälle, bei denen die gemeinsame Elektrode 1912 zu einer positiven Elektrode gemacht wird, und somit unterscheidet sich der Stromversorgungs-Aufbau geringfügig von dem in 20 gezeigten.
Der Thermokopf mit dem oben beschriebenen Aufbau wird in den Drucker eingepasst und wie mit dem herkömmlichen Thermokopf verwendet, wie in 8 gezeigt. Das heißt, dass durch Wiederholen einer Verarbeitung zum Bereitstellen einer vorbestimmten Energie an das wärmeempfindliche Papier 831 zwischen der Andruckwalze 837 und dem Thermokopf bezüglich jeder Farbe Y, M und C während des Laufen lassen des Riemens 838 jede Farbe mit einer vorbestimmten Abstufung entwickelt wird.
Eine Farbgebungsbetriebweise mittels des oben beschriebenen Thermokopfes wird nun beschrieben. Für die Farbentwicklung benötigte Energie wird zunächst beschrieben. Wie in dem herkömmlichen Beispiel beschrieben, ist zur Durchführung der Farbentwicklung auf dem wärmeempfindlichen Papier 831 mit einer vorbestimmten Abstufung die in dem oben beschriebenen Ausdruck (3) gezeigte Impulslänge notwendig. Wenn die Bezie hung des oben beschriebenen Ausdrucks (2) darin eingesetzt wird, erhält man PT = {(PBY + PG) + (PBM + PG) + (PBC + PG)} × Anzahl der Linien = {(PBY + PBM + PBC) + (PG + PG + pG)} × Anzahl der Linien ≈ {3(PBY + PG) + 3PG)} × Anzahl der Linien Ausdruck(4).
Bei der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass 3(P_BY + P_G): Vorabenergie in dem obigen Ausdruck (4) durch die ersten exothermischen Körper 1905 bereitgestellt wird, und dass 3P_G: Abstufungsenergie durch die zweiten exothermischen Körper 1904 bereitgestellt wird, die sich von den ersten exothermischen Körpern 1905 unterscheiden, und wobei durch Erhöhen der Dichte der Vorabenergie pro Einheitszeit die Netto-Druckzeit P_T verkürzt werden kann auf die Zeit: PT ≈ 3PG × Anzahl der Linien Ausdruck(5),was im wesentlichen gleich der Summe der Zeit ist die zum Bereitstellen der Abstufungsenergie bezüglich jeder Farbe benötigt wird. Die durch den Ausdruck (5) bestimmte Zeit wird zu 1/2 oder 1/3 der durch den Ausdruck (3) bestimmten Zeit, weshalb die Druckzeit beachtlich verringert werden kann.
Ein Beispiel der jedem exothermischen Körper 1905, 1904 zugeführten Spannung wird anhand von 20 und 27A und 27B beschrieben. Wenn man so zu drucken wünscht, dass man 190 Abstufungen für die erste Linie und 64 Abstufungen für die zweiten Linie bereitstellt, dann:

A) wird bezüglich der Y-Farbe in der früheren Linie (förderaufseitig) durch eine Entfernung, die dem einen Punkt entspricht, ein vorheizender Y-Farb-Vorabimpuls der Spannung V1 zu den ersten exothermischen Körpern 1905 addiert. Anschließend wird Energie mit 190 Abstufungen der ersten Linie der zweiten exothermischen Körper 1904 zugeführt, und gleichzeitig wird Vorabenergie für die zweite Linie den ersten exo thermischen Körpern zugeführt. Anschließend wird ein Impuls der Spannung V2 mit 64 Abstufungen der zweiten Linie zugeführt, und zur gleichen Zeit wird ein Vorabimpuls für die dritte Linie zugeführt; und
B) wird bezüglich der C-Farbe in der früheren Linie um eine Linie von jeder Linie der vorheizende C-Farb-Vorabimpuls mit Spannung V1 den ersten exothermischen Körpern 1905 zugeführt. Da dieser vorheizende C-Farb-Vorabimpuls größer als der Y-Farb-Vorabimpuls ist, wird auf der Grundlage des oben beschriebenen Farbentwicklungs-Prinzips der Vorabimpuls während einer längeren Zeit als im Falle der Y-Farbe zugeführt. Anschließend wird ein Abstufungsimpuls mit derselben Länge wie die der Y-Farbe den zweiten exothermischen Körpern 1904 zugeführt. Da eine Energie, die der C-Farb-Vorabenergie entspricht, in den ersten exothermischen Körpern 1904 zugeführt wurde, wird die Länge der in den zweiten exothermischen Körpern 1904 bereitzustellenden Abstufungsimpulse für jede Farbe ähnlich.

Da bezüglich der M-Farbe eine Vorabenergie zwischen der Y-Farbe und der C-Farbe benötigt wird, kann die Verbindungszeit des Vorabimpulses der Zwischenwert werden. Eine Darstellung dieser Impuls-Wellenform wird jedoch weggelassen.
Da in dem in der Figur gezeigten Fall die Summe (L) der Länge der ersten exothermischen Körper 1905 und die Breite der gemeinsamen Elektrode 1912 auf denselben Wert wie die Länge eines Punktes eingestellt wird, wird das Zuführen von Spannung zu den ersten exothermischen Körpern 1905 bei einer Position von einem Punkt zuvor durchgeführt. Wenn jedoch der Wert von L auf einen Wert eingestellt wird, welcher der Anzahl der Punkte entspricht, z. B. 2 Punkte, 3 Punkte, 4 Punkte oder mehr, kann ein Vorabimpuls zugeführt werden, der sich über eine Vielzahl von Linien von einer förderaufseitigen Position um 2 Punkte, 3 Punkte, 4 Punkte oder mehr zu einer Position von einem Punkt zuvor erstreckt. Darüber hinaus wird in dem in der Figur gezeigten Fall die für jede Farbe benötigte Farbenergie je nach der Impulslänge eingestellt (Anlegungszeit bzw. Zufuhrzeit des Impulse). Allerdings kann der Basisstrom des Leistungstransistors 1952 gesteuert werden, und die an die ersten exothermischen Körper 1905 angelegte Spannung kann eingestellt werden, um dadurch die Vorabenergie einzustellen.
ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL EINES THERMOKOPF-SUBSTRATS
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Thermokopf-Substrats gemäss der vorliegenden Erfindung zur Verwirklichung eines krummflächigen Aufbaus des Thermokopfes ist in 22A und 22B gezeigt. 22A ist eine Schnittansicht des Thermokopf-Substrats vor dem Biegen, und 22B ist eine Schnittansicht nach dem Biegen. Dieses Thermokopf-Substrat umfasst exothermische Widerstände 10a, einen Verdrahtungsabschnitt 10b und einen IC-Montageabschnitt 10c. Das Thermokopf-Substrat umfasst ein Metallsubstrat 1902, das aus einem Edelstahl oder dergleichen besteht, und ein Abschnitt, der dem Verdrahtungsabschnitt 10b dieses Metallsubstrats 1902 entspricht, wird durch ein gewöhnliches Verfahren, z. B. Rollen, Schneiden, Mahlen, Polieren oder Ätzen dünn gemacht. Eine Glasur-Glasschicht 1909 wird auf der Oberfläche des Metallsubstrats 1902 gebildet, und eine Rückflächen-Glasur-Glasschicht 1921 wird auf der Rückfläche gebildet. Es wird auch eine partielle Glasur 1920 auf dem exothermischen Widerstand 10a gebildet, und eine Steuerungs-IC 1950 wird auf dem IC-Montageabschnitt 10c befestigt.
ZWEITES BIS ACHTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DES THERMOKOPF-SUBSTRATS
23A bis 23G zeigen ein zweites bis achtes Ausführungsbeispiel des Thermokopf-Substrats, wobei die Bezugszeichen 1902a bis g ein Metallsubstrat bezeichnen, 1909a bis g eine Glasur-Glasschicht bezeichnet, 1921a bis g eine Rückflächenglasur-Glasschicht bezeichnen.
Das in 23A gezeigte zweite Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass ein relativ dünner Verdrahtungsabschnitt 10b durch einen konkaven Abschnitt an der unteren Fläche des Metallsubstrats 1902a gebildet ist.
Das in 23B gezeigte dritte Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass ein dünner Verdrahtungsabschnitt 10b durch Bilden eines konkaven Abschnitts an der oberen Fläche des Metallsubstrats 1902b gebildet ist.
In dem in 23C gezeigten vierten Ausführungsbeispiel ist ein dünner Verdrahtungsabschnitt 10b gebildet, in dem die Glasur-Glasschicht 1909 und die Rückflächenglasur-Glasschicht 1921c dünn gemacht wird, anstatt das Metallsubstrat 1902c dünn zu machen.
In dem in 23D gezeigten fünften Ausführungsbeispiel wird ein dünner Verdrahtungsabschnitt 10b gebildet, indem man nur die Rückflächenglasur-Glasschicht 1921d dünn macht, anstatt das Metallsubstrat 1902d dünn zu machen.
In dem in 23E gezeigten sechsten Ausführungsbeispiel ist ein dünner Verdrahtungsabschnitt 10b gebildet, in dem man nur die Glasur-Glasschicht 1902e dünn macht, anstatt das Metallsubstrat 1902e dünn zu machen.
In dem in 23F gezeigten siebten Ausführungsbeispiel ist ein dünner Verdrahtungsabschnitt 10b gebildet durch Bilden eines konkaven Abschnitts an der oberen Fläche des Metallsubstrats 1902f und Entfernen der Rückflächenglasur-Glasschicht 1921f an diesem Abschnitt.
Das in 23G gezeigte achte Ausführungsbeispiel wird bei einem Substrat für einen doppellinigen Thermokopf verwendet, wobei ein gemeinsamer Elektrodenvorsprung 1903 in der Mitte auf der Oberfläche des Metallsubstrats 1902g gebildet ist, und wobei dünne Abschnitte auf den gegenüberliegenden Seiten gebildet sind, um ein Paar dünner Verdrahtungsabschnitte 10b zu bilden. An den entgegengesetzten Seiten des gemeinsamen Elektrodenvorsprungs 1903 sind kristalline Glaspasten 1910, 1911 gebildet, und Steuerungs-ICs 1955, 1950 sind an den entgegengesetzten Enden des Substrats (IC-Montageabschnitte 10c) befestigt.
VIERTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DES THERMOKOPFES
Ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Thermokopf-Substrat für den oben beschriebenen krummflächigen Aufbau bei einem Thermokopf mit einer Vorheiz-Funktion verwendet wird, wird nun beschrieben. 24 ist eine Draufsicht eines Thermokopfes mit einem krummflächigen Aufbau, bei dem ein gemeinsamer Elektrodenvorsprung 1903 auf der Oberfläche eines aus Edelstahl oder dergleichen bestehenden Metallsubstrats 1902 gebildet ist. Darüber hinaus ist jeweils eine Glasur-Glasschicht 1909; eine erste partielle Glasur 1910 und zweite partielle Glasur 1911 gebildet. Auf der Oberfläche der Glasurerhebung sind eine Vielzahl exothermischer Abstufungswiderstände 1904 und exothermischer Vorheizwiderstände 1905 angeordnet, die jeweils einem Punkt zum Zeitpunkt des Druckens entsprechen. Die exothermischen Abstufungswiderstände 1904 erzeugen Wärme, die der Impulsbreite der zugeführten Impuls spannung für die Abstufungssteuerung entspricht, und die exothermischen Vorheizwiderstände 1905 erzeugen Wärme, die der Impulsbreite der zugeführten Impulsspannung zum Vorheizen entspricht, um jeweils auf ein wärmeempfindliches Farbpapier (nicht gezeigt) übertragen zu werden.
Ein gemeinsamer Elektrodenabschnitt 1903 ist auf der Oberfläche des Metallsubstrats 1902 gebildet, und jeder Endabschnitt der exothermischen Abstufungswiderstände 1904 und der exothermischen Vorheizwiderstände 1905 ist mit diesem gemeinsamen Elektrodenabschnitt 1903 über eine gemeinsame Elektrode 1912 verbunden. Darüber hinaus sind mit einem Endabschnitt jedes exothermischen Abstufungswiderstands 1904 verbundene einzelne Leitungselektroden 1908 jeweils auf der Oberfläche des Metallsubstrats 1902 gebildet, und eine mit einem Endabschnitt jedes exothermischen Vorheizwiderstands 1905 verbundene Leitungselektrode 1907 ist ebenfalls darauf gebildet, wobei diese Leitungselektrode 1907 mit einem Emitteranschluss eines Leistungstransistors 1952 verbunden ist.
Leitungskontaktabschnitte sind an den anderen Endabschnitten der einzelnen Leitungselektroden 1908 gebildet, und diese Leitungskontaktabschnitte sind jeweils mit Anschlüssen 1923 der Steuerungs-IC 1950 über eine Leitung verbunden.
Die Steuerungs-IC 1950 steuert die Zufuhr einer Impulsspannung an die exothermischen Abstufungswiderstände 1904 auf der Grundlage der Gelb-Druckdaten, die von dem Steuerungsabschnitt (nicht gezeigt) über das flexible Substrat, das Verbindungsanschluss-Muster und die Leitungskontaktflächen zugeführt werden.
25 ist eine Entwurfsansicht, die ein Verfahren zum Einpassen des in 24 gezeigten Thermokopf-Substrats auf die Wärmesenke zeigt. Wie in dieser Figur gezeigt, wird das Me tallsubstrat 2552 entlang der gekrümmten oberen Fläche der Wärmesenke 2551 gebogen und mit einer Schraube 2590, die durch ein elliptisches Loch 2591 hindurchtritt, an der Wärmesenke 2551 befestigt. Ein flexibles Verdrahtungssubstrat 2595 ist an dem Metallsubstrat 2552 befestigt, und ein Signal zum Steuern der Steuerungs-IC 2512 wird von dem Drucker-Steuerungsabschnitt (nicht gezeigt) über dieses flexible Verdrahtungssubstrat 2595 übertragen.
26 zeigt einen Aufbau zum Befestigen des Metallsubstrats 2552 an der Wärmesenke 2551. Ein äußeres Schraubenloch ist in der Wärmesenke 2551 gebildet, und eine durch das elliptische Loch 2591 des Metallsubstrats 2552 hindurchtretende Schraube 2590 wird in diesem äußeren Schraubenloch befestigt, wodurch das Metallsubstrat 2552 an der Wärmesenke 2551 befestigt wird. Ein Abstandshalter 2596, der in das elliptische Loch 2591 eingepasst werden kann, wird von der Schraube 2590 durchdrungen, und eine Unterlegscheibe 2597 zum Pressen des Metallsubstrats 2552 sowie eine Federscheibe 2598 zum Verhindern eines Lösens werden ebenfalls davon durchdrungen.
Die Länge des Abstandshalters 2596 ist geringfügig länger als die Dicke des Metallsubstrats 2552 (z. B. 100 μm oder weniger). Folglich ist das Metallsubstrat 2552 geringfügig beweglich bezüglich der Wärmesenke 2551 befestigt und wird mit der Unterlegscheibe 2597 gegen die Wärmesenke 2551 gepresst. Somit kann durch Einstellen des Anziehzustands der Schraube 2590 eine Kraft der Unterlegscheibe 2597 zum Pressen des Metallsubstrats 2552 gegen die Wärmesenke 2551 eingestellt werden.
Da das elliptische Loch 2591 in einer elliptischen Form gebildet ist, die länger als die Längsrichtung des Metallsubstrats 2552 ist, kann darüber hinaus selbst dann, wenn eine Differenz der Größen des Metallsubstrats 2552 und der Wärmesenke 2551 wegen des Bimetalleffektes aufgrund der unter schiedlichen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Metallsubstrats 2552 und der Wärmesenke 2551 auftritt, das Metallsubstrat 2552 auf der Wärmesenke 2551 gleiten, wobei die Schraube 2590 als Referenzposition wirkt. Folglich ist es möglich, eine Spannung abzuschwächen, die auf das Metallsubstrat 2552 einwirkt und sich aus der Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten ergibt.
Die Druckbetriebsweise des Thermokopfes mit dem in 25 gezeigten gekrümmten Aufbau wird nun anhand von 27A und 27B sowie 28 beschrieben. In 28 ist eine Gelb-Farbfixierlampe 55Y auf der rechten Seite des Gelb-Thermokopfes 44Y angeordnet und strahlt das oben beschriebene Licht mit einer Spitzenwellenlänge von 420 nm auf die Oberfläche eines wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 ein. Der Aufbau dieser Gelb-Farbfixierlampe 55Y ist derselbe wie bei der in 11 gezeigten Gelb-Fixierlampe 1121Y. Das heißt, diese Gelb-Fixierlampe 55Y fixiert das Gelb in der Gelb-Aufzeichnungsschicht des wärmeempfindlichen Papiers 40.
Das Bezugszeichen 56 bezeichnet eine Andruckwalze, die auf der rechten Seite der Andruckwalze 43 mit einem Abstand D angeordnet ist, und transportiert das wärmeempfindliche Farbpapier 40 für eine Linie in die Richtung eines in dieser Figur gezeigten Pfeils Z synchron mit der Andruckwalze 43. Der obige Abstand D ist normalerweise dieselbe Länge oder kürzer als die Drucklänge eines Bogens des wärmeempfindlichen Papiers 40a oder, in anderen Worten, die Länge in der Längsrichtung. Das Bezugszeichen 44M bezeichnet einen Magenta-Thermokopf, der oberhalb der Andruckwalze 56 angeordnet ist und zum Drucken der Magentafarbe verwendet wird. Die Thermoköpfe 44Y und 44M sind Thermoköpfe mit einer in 25 gezeigten und weiter oben beschriebenen gekrümmten Fläche.
Das Bezugszeichen 55M ist eine Magenta-Farbfixierlampe, die auf der rechten Seite des Magenta-Thermokopfes 44M angeordnet ist, und strahlt das oben beschriebene Licht mit einer Spitzenwellenlänge von 365 nm auf die Oberfläche des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 ein. Der Aufbau dieser Magenta-Farbfixierlampe 55M ist derselbe wie bei der in 11 gezeigten Magenta-Fixierlampe 1121M. Das heißt, die Magenta-Farblampe 55M fixiert die Magentafarbe in der Magenta-Aufzeichnungsschicht des wärmeempfindlichen Papiers 40.
Das Bezugszeichen 57 bezeichnet eine Andruckwalze, die auf der rechten Seite der Andruckwalze 56 mit einem Abstand D angeordnet ist und das wärmeempfindliche Farbpapier 40 für eine Linie in der Richtung des in dieser Figur gezeigten Pfeils Z synchron mit den Andruckwalzen 43 und 56 transportiert. Das Bezugszeichen 44C bezeichnet einen Zyan-Thermokopf, der oberhalb der Andruckwalze 57 angeordnet ist und zum Drucken der Zyan-Farbe verwendet wird. Dieser Zyan-Thermokopf 44C ist ein Thermokopf mit einer in 25 gezeigten gekrümmten Fläche.
Das Bezugszeichen 55C ist eine Bleichlampe, die auf der rechten Seite dies Zyan-Thermokopfes 45C angeordnet ist und Licht einer vorbestimmten Wellenlänge auf die Oberfläche des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 einstrahlt. Der Aufbau dieser Bleichlampe 55C ist derselbe wie bei der in 11 gezeigten Bleichlampe 1121C. Das heißt, die Bleichlampe 55C bleicht den nicht-entwickelten Abschnitt auf dem wärmeempfindlichen Farbpapier 40.
Das Bezugszeichen 58 bezeichnet jeweils Förderwalzen, die auf der unteren rechten Seite der Bleichlampe 55C angeordnet sind, wobei jede äußere periphere Fläche gegen das wärmeempfindliche Farbpapier 40 stößt, um das wärmeempfindliche Papier 40 in der Richtung des in der Figur gezeigten Pfeils Z zu führen. Das Bezugszeichen 59 bezeichnet eine Schneidvor richtung, die auf der rechten Seite der Förderwalzen 58 angeordnet ist und die den Endabschnitt des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 auf eine gewisse Länge schneidet. Das Bezugszeichen 60 bezeichnet ein Aufbewahrungsgehäuse, das auf der rechten Seite der Schneidvorrichtung 59 angeordnet ist, zum Stapeln und Aufbewahren des durch die Schneidvorrichtung 59 geschnittenen wärmeempfindlichen Farbpapiers 40a.
Es wird nun die Funktionsweise des oben beschriebenen Farbdruckers beschrieben. Wenn in 28 zunächst jedem Abschnitt des Geräts Energie zugeführt wird, werden die Förderwalzen 42 gedreht und durch einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben. Folglich wird das wärmeempfindliche Farbpapier 40 in der Richtung des in dieser Figur gezeigten Pfeils Z transportiert, während es zwischen den Herausroll-Förderwalzen 42 festgeklemmt wird. Wenn der Endabschnitt des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 zu der obigen Andruckwalze 43 gelangt, werden die Herausroll-Förderwalzen 42 angehalten, und der Thermokopf 44Y wird gegen die Andruckwalze 43 mit dem dazwischen festgeklemmten wärmeempfindlichen Farbpapier 40 gepresst. Das heißt, dass das wärmeempfindliche Farbpapier 40 in einem Zustand ist, bei dem seine erste Linie durch die Andruckwalze 43 gegen die ersten exothermischen Widerstände 1905 des in 28 gezeigten Gelb-Thermokopfes 44Y gepresst wird.
Wie in 27A gezeigt, wird dann unmittelbar vor dem Entwickeln der Gelb-Farbe Energie bezüglich der Gelb-Aufzeichnungsschicht des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 zugeführt, um den Vorheizbetrieb durchzuführen, indem ein Y-Farb-Vorabimpuls den ersten exothermischen Körpern zugeführt wird. Das heißt, dass der Steuerungsabschnitt ein Umschalt-Steuerungssignal für eine gewisse Zeitdauer einem Basisanschluss eines Umschalttransistors 1052 zuführt. Folglich wird der Umschalttransistor 1052 für eine gewisse Zeitdauer eingeschaltet, und gleichzeitig wird die oben beschriebene Vorheizspannung jeweils den ersten exothermischen Widerständen 1905 zugeführt, um Joule-Wärme zu erzeugen.
Folglich nimmt die Energie auf der Gelb-Aufzeichnungsschicht des wärmeempfindlichen Papiers 40 im Verlaufe der Zeit zu, und die oben beschriebene Energie unmittelbar vor der Energie zum Beginnen der Entwicklung der Gelb-Farbe wird dort zugeführt. Nachdem eine gewisse Zeitdauer vergangen ist, hebt der Steuerungsabschnitt die Zufuhr des Umschalt-Steuerungssignals bezüglich des Basisanschlusses des Umschalt-Transistors 1952 auf.
Die Andruckwalze 43 wird dann um einen Winkel gedreht und angetrieben, der einer Linie entspricht, um dadurch das wärmeempfindliche Farbpapier 40 für eine Linie in der Richtung des in 28 gezeigten Pfeils Z zu transportieren. Somit wird die erste Linie auf dem wärmeempfindlichen Farbpapier 40, das heißt, ein Abschnitt, bei dem die Energie unmittelbar vor der Energie zum Beginnen der Entwicklung der Gelb-Farbe zugeführt wird, in der Nähe der in 24 gezeigten zweiten exothermischen Widerstände 1904 positioniert. Gleichzeitig wird die zweite Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 in unmittelbarer Nähe zu den ersten exothermischen Widerständen 1905 positioniert. Die Breite der in 24 gezeigten gemeinsamen Elektrode 1912 wird hier nicht berücksichtigt, um die Beschreibung zu vereinfachen.
Der Steuerungsabschnitt führt dann ein Umschalt-Steuerungssignal für eine gewisse Zeitdauer den ersten exothermischen Körpern in 27A bezüglich des Basis-Anschlusses des in 24 gezeigten Umschalt-Transistors 1952 zu. Folglich wird Vorabenergie der zweiten Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 zugeführt, um dadurch den oben beschriebenen Vorheizbetrieb durchzuführen, und die Energie für die zweite Linie wird zu einem Wert unmittelbar vor der Energie zum Beginnen der Entwicklung der Gelb-Farbe gemacht.
Darüber hinaus wird parallel zu dem oben beschriebenen Vorheizbetrieb der Druckbetrieb der Gelb-Farbe durchgeführt, indem ein Impulssignal für die erste Linie in 27A und 27B zu den zweiten exothermischen Körper addiert wird bezüglich der ersten Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40. Das heißt, dass die Steuerungs-IC 1950 die Gelb-Farbe-Druckdaten für die erste Linie bezüglich der von dem Steuerungsabschnitt zugeführten Gelbfarbe ließt. Wenn angenommen wird, dass die oben beschriebenen Gelbfarbe-Druckdaten Daten sind, die das Drucken der Gelbfarbe aus z. B. 180 Abstufungen anweisen, führt dann die Steuerungs-IC 1950 einen Umschaltvorgang durch, um den betreffenden zweiten exothermischen Widerstand 1904 der zweiten exothermischen Widerstände 1904 und die zweite Gleichspannungs-Stromquelle (nicht gezeigt) leitend zu machen. Folglich wird der betreffende zweite exothermische Widerstand 1904 einer Abstufungsspannung während der Zeit ausgesetzt, die den Gelbfarbe-Druckdaten entspricht, um dadurch Joule-Wärme zu erzeugen.
Die Energie auf der Gelb-Aufzeichnungsschicht für die erste Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 nimmt aufgrund der Joule-Wärme nach und nach zu auf mehr als die Energie zum Beginnen der Entwicklung der Gelbfarbe. Folglich wird die Gelbfarbe aus der Gelb-Aufzeichnungsschicht entwickelt. Da die Energie auf der Gelb-Aufzeichnungsschicht im Verlaufe der Zeit zunimmt, nimmt dann der Gradient der Gelbfarbe zu.
Die in 28 gezeigten Förderwalzen 58 werden dann um einen Winkel gedreht und angetrieben, die einer Linie entspricht. Dadurch wird die oben beschriebene zweite Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 in der Nähe der zweiten exothermi schen Widerstände 1904 positioniert, und gleichzeitig wird die dritte Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 nahe bei dem ersten exothermischen Widerständen 1905 positioniert. Auf dieselbe Weise wie oben beschrieben, werden dann der Vorheizbetrieb bezüglich der dritten Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 und der Gelb-Druckbetrieb bezüglich der zweiten Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 durchgeführt.
Wenn mit fortschreitendem Drucken der Gelbfarbe, wie oben beschrieben, der Endabschnitt des in 28 gezeigten wärmeempfindlichen Farbpapiers 40, das heißt der Abschnitt, bei dem die Gelbfarbe entwickelt wird, unmittelbar unter die Gelbfarbe-Fixierlampe 55Y transportiert wird, wird durch die Gelbfarbe-Fixierlampe 55Y erzeugtes Licht auf das wärmeempfindliche Farbpapier 40 eingestrahlt. Folglich wird eine Fixierung der Gelbfarbe durchgeführt.
Wenn mit weiterem Fortschreiten des Druckens der Gelbfarbe der Endabschnitt des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 zwischen dem Magenta-Thermokopf 44M und der Andruckwalze 56 festgeklemmt wird, wird der Druckbetrieb der Magentafarbe auf dieselbe Weise wie der Druckbetrieb der Gelbfarbe mit dem oben beschriebenen Gelb-Thermokopf 44Y durchgeführt. Das heißt, dass bei dem Druckbetrieb der Magentafarbe, nachdem der Vorheizbetrieb bezüglich der ersten Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 durchgeführt wurde, der Betrieb zum tatsächlichen Drucken der Magentafarbe für die erste Linie durchgeführt wird, während der Vorheizbetrieb für die zweite Linie parallel durchgeführt wird.
Zum Zeitpunkt des oben beschriebenen Vorheizbetriebs wird eine Vorheiz-Impulsspannung mit einer Impulsbreite, die der Energie unmittelbar vor der Energie zum Beginnen der oben beschriebenen Entwicklung der Magenta-Farbe entspricht, gleich zeitig den in 24 gezeigten exothermischen Widerständen 1905 zugeführt. Folglich wird die Energie unmittelbar vor der Energie zum Beginnen der Entwicklung der Magentafarbe der Magenta-Aufzeichnungsschicht des in 28 gezeigten wärmeempfindlichen Farbpapiers zugeführt.
Zum Zeitpunkt des Betriebs zum tatsächlichen Drucken der Magentafarbe wird eine Abstufungsspannung mit einer Impulsbreite, die dem durch die Magentafarbe-Druckdaten spezifizierten Gradienten entspricht, dem betreffenden zweiten exothermischen Widerstand 1904 der in 24 gezeigten exothermischen Widerstände 1904 zugeführt. Folglich wird die Magentafarbe auf der Magenta-Aufzeichnungsschicht entwickelt. Wenn der Endabschnitt des in 28 gezeigten wärmeempfindlichen Farbpapiers 40, das heißt der Abschnitt, bei dem die Magentafarbe entwickelt worden ist, unmittelbar unter der Magentafarbe-Fixierlampe 55M positioniert wird, wird die Magentafarbe auf der Magenta-Aufzeichnungsschicht des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 fixiert.
Wenn mit fortschreitendem Drucken der Gelbfarbe und der Magentafarbe, wie oben beschrieben, der Endabschnitt des in 28 gezeigten wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 zwischen dem Zyan-Thermokopf 44C und der Andruckwalze 57 festgeklemmt wird, wird der Druckbetrieb der Zyanfarbe bezüglich des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 durchgeführt.
Das heißt, dass, wie in 27B gezeigt, nachdem die erste Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 nahe bei den in 24 gezeigten exothermischen Widerständen 1905 positioniert ist, eine Vorheizspannung gleichzeitig den ersten exothermischen Widerständen 1905 während einer gewissen Zeitdauer zugeführt wird. Die Impulsbreite dieser Vorheizspannung entspricht der Energie zum Beginnen der oben beschriebenen Entwicklung der Zyanfarbe.
Somit wird die in den ersten exothermischen Widerständen 1905 erzeugte Joule-Wärme zu der ersten Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 verschoben, und somit wird die Energie unmittelbar vor der Energie zum Beginnen der Entwicklung der Zyanfarbe der ersten Linie zugeführt.
Die obige erste Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 wird nahe an die zweiten exothermischen Widerstände 1904 aus der unmittelbaren Nähe zu den in 24 gezeigten ersten exothermischen Widerständen 1905 bewegt, und gleichzeitig wird die zweite Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 in unmittelbarer Nähe zu den ersten exothermischen Widerständen 1905 positioniert.
Eine Abstufungs-Impulsspannung, die z. B. 180 Abstufungen entspricht, wird den zweiten exothermischen Widerständen 1904 über eine gewisse Zeitdauer zugeführt. Hierdurch wird Joule-Wärme, welche die Zyan-Abstufungsenergie entsprechend der Abstufungs-Impulsspannung hat, in den zweiten exothermischen Widerständen 1904 erzeugt. Folglich wird die Zyanfarbe mit 180 Abstufungen auf der Zyan-Aufzeichnungsschicht des in 20 gezeigten wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 entwickelt.
Gleichzeitig mit dem Zyan-Farbdruck wird eine Vorheiz-Impulsspannung den in 20 gezeigten ersten exothermischen Widerständen 1905 für eine gewisse Zeitdauer zugeführt. Dadurch wird die Energie unmittelbar vor der Energie zum Beginnen der Entwicklung der Zyanfarbe der zweiten Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 auf dieselbe Weise wie oben beschrieben zugeführt.
Auf dieselbe Weise wie oben beschrieben werden dann der Zyan-Druckbetrieb für die zweite Linie des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 und der Vorheizbetrieb für die dritte Linie weiter vorne durchgeführt.
Wenn bei fortschreitendem Drucken der Gelbfarbe, der Magentafarbe und der Zyanfarbe der Endabschnitt des in 28 gezeigten wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 unmittelbar unter der Bleichlampe 55C positioniert ist, erfolgt ein Bleichen des unbedruckten Abschnitts des oben beschriebenen wärmeempfindlichen Papiers 40.
Anschließend wird der Endabschnitt des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 zu der Schneidvorrichung 59 mittels der Förderwalzen 58 transportiert, und der Endabschnitt für eine gewisse Länge des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 wird mittels der Schneidvorrichtung 59 geschnitten und in dem Aufbewahrungsbehälter 30 aufbewahrt.
Da die Oberflächen des Gelb-Thermokopfes 44Y, des Magenta-Thermokopfes 44M und des Zyan-Thermokopfes 44C, die in 28 gezeigt sind, mit einer gekrümmten Fläche gebildet sind, kann bei dem oben beschriebenen Drucker in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Transportweg des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 geradlinig gemacht werden.
Da ein unebener Transport des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 bei dem Farbdrucker des ersten Ausführungsbeispiels nicht auftritt, treten daher keine seitlichen Streifen oder Widerstandsabweichungen in dem wärmeempfindlichen Farbpapier 40 auf. Folglich erzielt man die Wirkung, dass hochqualitatives Farbdrucken ermöglicht wird.
Da es bei dem Farbdrucker des ersten Ausführungsbeispiels nicht notwendig ist, den Transportweg des wärmeempfindlichen Papiers 40 in eine komplizierte Form zu biegen, wie in
11 gezeigt, werden darüber hinaus gewisse Teile, wie z. B. die in 11 gezeigten Führungswalzen 20, 24 nicht benötigt. Daher kann bei dem Farbdrucker des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels der Mechanismus im Vergleich zu dem herkömmlicher Farbdrucker vereinfacht werden, wodurch eine Kostenverringerung ermöglicht wird.
Da der Vorheizbetrieb für die anschließend zu druckende zweite Linie parallel mit dem Druckbetrieb für die vorgeheizte erste Linie durchgeführt wird, kann bei dem Farbdrucker des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels bezüglich des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40 auch die Wirkung erzielt werden, dass die Druckzeit im Vergleich zu dem herkömmlichen Drucker verkürzt werden kann.
Da bei dem oben beschriebenen Farbdrucker des ersten Ausführungsbeispiels der Abstand D zwischen den Andruckwalzen 43, 56 und 57 gleich oder kürzer als die Drucklänge des wärmeempfindlichen Farbpapiers 40a gemacht wird, kann außerdem die Wirkung erzielt werden, dass das Hochheizen und Herabheizen des Gelb-Thermokopfes 44Y, des Magenta-Thermokopfes 44M und des Zyan-Thermokopfes 44C synchron durchgeführt werden können.
Es wurden oben verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind vielmehr Kombinationen von Teilen jedes Ausführungsbeispiels mit Teilen eines anderen Ausführungsbeispiels ebenfalls in der vorliegenden Erfindung enthalten.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Der Thermokopf der vorliegenden Erfindung ist ein Thermokopf, der Wärme erzeugt durch Zuführen eines Ansteuerstromes zu den exothermischen Widerständen aufgrund der Druckdaten, um dadurch ein Punktdrucken durchzuführen, und umfasst ein Substrat, eine Isolationsschicht, die als Abdeckung des Substrats angeordnet ist, wobei ein Teil seiner Oberfläche durch Anheben gebildet ist und ein exothermisches Widerstandsmuster auf der Oberfläche des angehobenen Abschnitts der Isolationsschicht ausgebildet ist. Das Substrat hat eine gemeinsame Elektrode, die auf der Oberfläche des Substrats hervorsteht, durch den angehobenen Abschnitt der Isolationsschicht hindurchtritt und von der Oberfläche der Isolationsschicht freiliegt und mit dem exothermischen Widerstandsmuster verbunden ist, welches das exothermische Widerstandsmuster in einen ersten exothermischen Widerstand und einen zweiten exothermischen Widerstand unterteilt, wobei eine Zentrierung an dem Verbindungspunkt vorliegt. Nachdem die durch den ersten exothermischen Widerstand erzeugte Wärmeenergie dem wärmeempfindlichen Papier zugeführt worden ist, kann daher die durch den zweiten exothermischen Widerstand erzeugte Wärmeenergie zum Zeitpunkt des Druckens dem wärmeempfindlichen Papier zugeführt werden. Daher kann der für die Farbentwicklung erforderliche Energiezufuhr-Impuls an jeden exothermischen Widerstand kurz gemacht werden, wodurch eine Verringerung der Druckzeit ermöglicht wird.

Claims

Thermokopf, welcher aufweist: ein Substrat (1221); eine Isolationsschicht (1226, 1223), die auf dem Substrat angeordnet ist und einen angehobenen Abschnitt (1225, 1224) hat, der durch Anheben eines Teils dieser Oberfläche gebildet wird; exothermische Widerstände, die auf dem angehobenen Abschnitt gebildet sind; eine gemeinsame Elektrode (1222, 1227), die auf dem Substrat angeordnet ist, so dass sie auf der Oberfläche des Substrats hervorsteht und mit den exothermischen Widerständen verbunden ist, und wobei die exothermischen Widerstände in erste exothermische Widerstände (1228) und zweite exothermische Widerstände (1229) bei einem Verbindungspunkt einer gemeinsamen Elektrode unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Elektrode durch den angehobenen Abschnitt hindurchdringt.
Thermokopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von den angehobenen Abschnitten (1224, 1225) ein Abschnitt, der zwischen den ersten exothermischen Widerständen (1228) und dem Substrat (1221) angeordnet ist, und ein Abschnitt, der zwischen den zweiten exothermischen Widerständen (1229) und dem Substrat angeordnet ist), auf einer Glasglasur gebildet ist.
Thermokopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (1221) ein Metallsubstrat ist, und dass das Metallsubstrat und die gemeinsame Elektrode (1221, 1227) einstückig gebildet sind und somit dasselbe elektrische Potential haben, und dass das Metallsubstrat als Elektrode arbeitet.
Thermokopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der gemeinsamen Elektrode (1221, 1227) 2 mm oder weniger ist.
Thermokopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Zuleitungen der ersten und der zweiten exothermischen Widerstände (1228, 1229) angeschlossen sind, um integrierte Schaltungen (1233, 1230) zu steuern, die deren Energieversorgung steuern.
Thermokopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten exothermischen Widerstände (1228) und die zweiten exothermischen Widerstände (1229) mit gleicher Beabstandung zueinander linear angeordnet sind, und dass die ersten exothermischen Widerstände und die zweiten exothermischen Widerstände um eine Entfernung von 1/2 der Beabstandung entlang der Anordnungsrichtung verschoben sind.
Thermokopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten exothermischen Widerstände (1904) mit der integrierten Steuerungsschaltung (1950) über die Zuleitungen angeschlossen sind, während die ersten exothermischen Widerstände (1905) über die Zuleitungen jeweils an eine Vielzahl von Transistoren (1952) angeschlossen sind, die in einer Vielzahl von Blöcken zusammengefasst sind, und dass die ersten exothermischen Widerstände bezüglich der Papierförderrichtung beim Drucken vor den zweiten exothermischen Widerständen angeordnet sind.
Thermokopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Wärmesenke (2551) aufweist mit einer gekrümmt geformten Oberfläche, wobei mindestens ein Schraubenloch auf der Oberfläche der Wärmesenke gebildet ist, das Substrat (2552) mindestens ein darin gebildetes Loch (2591) hat, dessen Durchmesser größer als der des Schraubenlochs ist, und mindestens eine Schraube durch das Loch hindurchgeführt ist und in das Schraubenloch geschraubt ist, um das Substrat entlang der oberen Fläche der Wärmesenke zu befestigen.
Thermokopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch ein Schlitz (2591) ist, der einen längeren Öffnungsdurchmesser in der Längsrichtung der gemeinsamen Elektrode hat.
Farbdrucker, welcher aufweist: ein wärmeempfindliches Papier (40), auf dem als Schicht aufgetragen sind: ein erster Koppler, der eine erste Farbe entwickelt, wenn eine größere Energie als eine erste Farbentwicklungs-Energie zugeführt wird, einen zweiten Koppler, der eine zweite Farbe entwickelt, wenn eine größere Energie als eine zweite Farbentwicklungs-Energie zugeführt wird, und ein drittes Farbgebungsmaterial, das eine dritte Farbe entwickelt, wenn eine größere Energie als eine dritte Farbentwicklungs-Energie zugeführt wird; eine Transportvorrichtung (42, 58), welche das wärmeempfindliche Papier in Linieneinheiten transportiert; und einen Thermokopf (44Y, 44M, 44C) nach Anspruch 5; wobei die Oberfläche des Thermokopfes eine gekrümmte Gestalt hat und der Thermokopf in der Mitte eines geradlinigen Transportweges des wärmeempfindlichen Papiers angeordnet ist.