TWI327527B - Thermal head and printing device - Google Patents

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TWI327527B
TWI327527B TW096108366A TW96108366A TWI327527B TW I327527 B TWI327527 B TW I327527B TW 096108366 A TW096108366 A TW 096108366A TW 96108366 A TW96108366 A TW 96108366A TW I327527 B TWI327527 B TW I327527B
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Taiwan
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heat generating
heat
glass layer
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Noboru Koyama
Izumi Kariya
Mitsuo Yanase
Toru Morikawa
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Sony Corp
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Description

1327527 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於將墨帶上之有色材料熱轉移至印刷媒 體的一種熱能頭及一種印刷裝置。 【先前技術】
作為用於將影像或字符印刷至印刷媒體上之印刷裝置, 存在一熱轉移印刷裝置(下文簡單稱為印刷裝置),其使形 成被提供至墨帶之一個表面之墨層的有色材料昇華,以將 有色材料熱轉移至印刷媒體,從而印刷有色影像或字符。 遠印刷裝置具備:一熱能頭,其用於將墨帶上之有色材料 熱轉移至印刷媒體;及—壓板’其安置於朝向熱能頭之位 置處且用於支撐墨帶及印刷媒體。 在《亥印刷裝置中,墨帶與印刷媒體重疊以使得墨帶朝向 :此頭及印刷媒體朝向壓板,且墨帶及印刷媒體行進於熱 忐頭與壓板之間,同時壓板將墨帶及印刷媒體擠壓向熱能 頭°在此情況下’該印刷裝置用熱能頭將熱能施加至行進 於熱能頭與壓板之間的墨帶,且係施加至來自墨帶之後面 側之墨層_L ’並用熱能使有色材料昇華以將有色材料熱轉 移至印刷媒體’從而印刷有色影像或字符。 在,熱轉移印刷裝置中,當以較高速度印刷時,功率消 耗羡侍較大’因為需要將熱能頭迅速加熱至高溫。所以, 特別在家用印刷梦番 、置中難以増加印刷速度且同時達成較低 副,带。為了特定地使家用熱轉移印刷裝置達成高速印 要改良熱能頭之熱效率以減小功率消耗。 M6899.doc 1327527 舉例而5,作為針對自過去所用之熱轉移印刷裝置的熱 月b頭,可引述圖20所示之熱能頭1〇〇。熱能頭1〇〇包含:玻 璃層102 ’其形成於陶瓷基板1〇1上;熱量產生電阻器 ’· 一對電極104a、1〇仆,其用於使熱量產生電阻器產 生熱量;及,保護層1〇5,其用於保護依序形成於玻璃層 1〇2上之熱量產生電阻器1〇3及電極1〇4a、1〇41^在熱能頭 1〇〇中,熱置產生電阻器103之暴露於在電極對1〇4a、i〇4b 之間的間隙之部分形成一用於產生熱量之熱量產生區部 l〇3a。玻璃層1〇2經形成以具有大體上之圓弧形狀,以使 熱量產生區部103a朝向墨帶及印刷媒體。 因為具有高導熱性之陶瓷基板1〇1用於熱能頭1〇〇中,所 以產生自熱置產生區部1〇33之熱能自玻璃層1〇2輻射過陶 瓷基板101以迅速降低溫度,從而提供較佳回應。然而, 在熱能頭100中,因為熱量產生區部1〇3&中之熱能輻射至 陶瓷基板101之側面以易於減小溫度,所以在將溫度升高 至昇華點時之功率消耗增加,從而使熱效率變差。根據熱 能頭1 00,儘管可獲取較佳回應,然熱效率劣化,且因此 需要長時期加熱熱量產生區部103&以獲取所要深度,此導 致較大功率消耗且使得難以改良印刷速度且同時逹成低功 率消耗。 為了解決此問題,本發明之發明者發明了如圖21所示之 熱把頭11 0。下文將作為本發明之相關技術來闡述此熱能 頭,其中熱能頭110利用導熱性低於陶瓷基板之玻璃層i i i 而非利用陶瓷基板,以防止在將有色材料熱轉移至印刷媒 116899.doc 1327527 體時之熱能傳導至基板側1能頭UG包含:由依序形成 於玻璃層111上之熱量產生電阻器112、—對電極ii3a、 113b及保護層114,其中玻璃層lu具備突出區部川a,突 出區4 111a具有大體上之圓弧形狀。玻璃層in之突出區 部11 la形成為類似大體上之圓弧’以使熱量產生暫存器 1 12之熱量產生區部1123朝向墨帶及印刷媒體,其中熱量 產生區部112a暴露於在電極對U3a、lm之間的間隙且產 生熱量。
在熱能頭110中,因為導熱性低於圖20所示之陶瓷基板 101的玻璃層111充當陶瓷基板1〇1,所以產生自熱量產生 區。卩112 a之熱旎難以轎射至玻璃層丨丨丨之側面。因此,在 熱能頭110中,傳導至墨帶側之熱量的量有可能增加,因 而其度可在將有色材料熱轉移至印刷媒體時迅速提高。 因此,有可能減小將溫度升高至昇華溫度時之功率消耗, 從而使熱效率更佳。然而,在熱能頭丨1〇中,難以輻射儲 存於玻璃層111中之熱能,因此熱能頭11〇之溫度由於儲存 於玻璃層1 1 1中之熱能而不會即刻下降,此與熱能頭1〇〇之 情況相比而言使回應劣化。因此,在熱能頭110中,因為 即使在具有改良之熱效率的情況下回應亦劣化,所以難以 增加印刷速度。 因為需要改良熱效率(此為熱能頭1〇〇之不利方面)及回 應(此為熱此頭11 〇之不利方面),以便在減小熱轉移印刷裝 置中之功率消耗的情況下達成高品質影像或字符之高速印 刷’所以本發明之發明者進一步發明了如圖22所示之熱能 116899.doc 1327527 頭120。下文將作為本發明之另一相關技術來闡述此熱能 頭,其中熱能頭120包含:依序形成於玻璃層121上之熱量 產生電阻器122、一對電極123a、123b及保護層124,其中 玻璃層121具有突出區部12la,突出區部121&形成為類似 大體上之圓弧,以使熱量產生暫存器122之熱量產生區部 122a朝向墨帶及印刷媒體,其中熱量產生區部122&暴露於 在電極對12 3 a、12 3 b之間的間隙,並且在玻璃層j 2丨内部 ^ 形成有充填空氣之凹槽區部125。 在熱能頭120中,藉由將凹槽區部125提供至玻璃區部 121,凹槽區部125之導熱性由於空氣之導熱性低於玻璃之 導熱性的性質而降低,因此與圖2〇所示之利用陶瓷基板 之熱能頭100的情況相比而言可進一步抑制至玻璃層 121側的熱量輻射。因此,在熱能頭12〇中,傳導至墨帶側 之熱量的量增加了,且因此可在熱轉移有色材料時減小用 於將溫度升高至有色材料之昇華溫度的功率消耗,從而使 • 熱效率較佳。此外,在熱能頭,因為藉由將凹槽區 部1 2 5提供至玻璃層12 1而使玻璃層12 1之厚度變薄以減小 玻璃層121之熱量儲存容量,所以與圖21所示之於玻璃層 111中無凹槽之熱能頭11 〇的情況相比而言,儲存於玻璃層 12丨中之熱能可在較短時期内進行輻射,從而在尚未熱轉 移有色材料時迅速降低溫度以使回應較佳。根據此等事 實,在熱能頭120中,可藉由將凹槽區部125提供至玻璃層 121而使熱效率及回應均較佳。換言之,熱能頭12〇可同時 解決上述之熱能頭100及熱能頭11〇之不利方面。 116899.doc ^27527 然而,甚至在此種熱能頭120中,亦需要進一步改良熱 效率以在進一步減小功率消耗的情況下執行高速印刷。此 外,在熱能頭120中,將凹槽區部125提供至玻璃層ι2ΐ可 能會降低玻璃層121之物理強度。 JP-A-8-2 16443中描述了相關技術。 【發明内容】
所以’需要提供熱效率及回應較佳的—種熱 印刷裝置。 根據本發明之一實施例,提供一種熱能頭,該熱能頭包 括:一玻璃層,該玻璃層具有形成於—個表面上之突出區 :及形成於朝向突出區部之另一表面上的凹入凹槽區部; -熱量產生電阻器’其提供於突出區部上;及一對電極, 其提供於熱量產生電阻器之兩側,其中熱量產生電阻器之 暴露於該對電極之間的部分界定為熱量產生區部,突出區 部之兩側處的曲率半徑小於中心部分之曲率半徑,且凹槽 &部之寬度為等於及大於熱量產生區部之長度中的一者。 根據本發明之-實施例,提供—種包括__熱能頭之印刷 該熱能頭具有:—玻璃層,該玻璃層具有形成於- 固表面上之突出區部及形成於朝向突出區部之另一表面上 的凹入凹槽區部;一埶量產生 , ”,、I座生電阻态,其提供於突出區部 上;及一對電極,直提供於埶旦 ,、权併於熟里產生電阻器之兩側,其中 ‘、、、里產生電阻器之最靈於續敎处_ε “ 泰露於該熱月b碩之該對電極之間的部分 2為熱量產生區部,玻璃層之突出區部之兩側處之曲率 小於中心部分之曲率半徑,I凹槽區部之寬度為等於 ll6899.doc 1327527 及大於熱量產生區部之長度中的一者。
,本發明之實施例中’藉由在玻璃層中形成凹槽區部, …、里產生區。卩所產生之熱量難以輻射至玻璃層側面,從而 可改良熱效率。此外,在本發明之實施例中,#由提供凹 槽區部而減小玻璃層之熱量儲存容量,從而可易於輻射熱 量並改良回應。自上述之事實得知,在本發明中可改良熱 效率及回應。此外,根據本發明之實施例,藉由形成凹槽 區部以使其具有大於或等於熱量產生區部之長度的寬度, 朝向熱量產i區部且儲存熱量之熱量儲存區部t兩個末端 的厚度較小,從而可抑制自兩個末端之熱量賴射以進一步 改良熱效率。此外’在本發明之實施例中,藉由使突出區
部之兩側處之曲率丰經丨甘A ,地 < 即千干仫小於其中心部分之曲率半徑而進一 步使熱量儲存區部之兩個末端的厚度變小,從而可進一步 改良熱效率。.因此’在本發明之實施例中,可達成低功率 消耗情況下之高速印刷。 【實施方式】 下文將參看所附諸圖詳細 之熱能頭的熱轉移印刷裝置 闡述實施應用本發明之實施例 圖1所示之熱轉移印刷裝(下文稱為印刷裝置ι}為一 染料昇華印㈣’其用於使墨帶之有色材料昇華以將有色 材料熱轉移至印刷媒體,並且印刷裝請應用本發明之 實施例之熱能頭2用作記錄頭。印刷裝置!將熱能頭2所產 生之熱能施加至墨帶3, 其熱轉移至印刷媒體4, 華以將 。印刷 藉此使墨帶3之有色材料昇 從而印刷有色影像或字符 M6899.doc 1327527 裝置!為家用印刷裝置’且能夠在如印刷媒體4的具有⑼ 如)明信片尺寸的物件上進行印刷。 此處所用之墨帶3由長樹脂膜形成,且以如下狀況收納 於墨…墨帶3之尚未用於熱轉移過程中之部分纏繞於 供應卷軸3a上’而墨帶3之已用於熱轉移過程中之部分纏 繞於纏繞卷軸3b上。墨帶3具備重複地形成於該長樹脂膜 之一側上之平面中的轉移層3c,轉移層“包含:一由黃色 材料形成之墨層;一由洋紅色材料形成之墨層;一由青色 材料形成之墨層;及一由待熱轉移至印刷媒體4上之層壓 膜形成的層壓層用以改良印刷於印刷媒體4上之影像 或字符之穩定性。 如圖1所示,印刷裝置丨具備:熱能頭2;壓板5,其安置 於朝向熱能頭2之位置處;複數個帶導引件^、补,其用 於導引安裝於其上之墨帶3之行進;壓送輥〜及輸帶輥 7b,其用於使印刷媒體4與墨帶3一起在熱能頭2與壓板5之 間行進;推出輥8 ;其用於推出已執行印刷之印刷媒體; 及饋送輥9,其用於將印刷媒體4載運向熱能頭2。如圖2所 示,熱能頭2藉由利用固定構件u(諸如,螺桿)附著至印刷 裝置1之外殼之側面上的附著構件丨〇而提供至印刷裝置工。 用於導引墨帶3之帶導引件6a、6b安置於熱能頭2之前面 及後面,亦即,相對於熱能頭2而言,安置於墨帶3進入處 之側面及墨帶3被推出處之側面。帶導引件6a、补在熱能 頭2之前面及後面導引熱能頭2與壓板5之間的墨帶3及印刷 媒體4,以使得彼此重疊之墨帶3與印刷媒體4大體上彼此
Il6899.doc 1327527 垂直地緊罪於熱頭2上,從而可將熱能頭2之熱能穩妥地 施加至墨帶3。 相對於熱能頭2而言,帶導引件6a安置於墨帶3進入處之 側面中。帶導引件6a的下端表面12為弯曲表面,且帶導引 件6a導引自安置於熱能頭2之上部位置之供應卷軸“供應 的墨帶3進入至熱能頭2與壓板5之間。 相對於熱能頭2而言,帶導引件6b安置於墨帶3被推出處 之側面中。帶導引件6b具有:平坦區部丨3,其均勻地形成 於下端上;及分離區部14,其自平坦區部13與熱能頭2相 對的末端處大體上垂直上升,且用於使墨帶3自印刷媒體4 脫離。▼導引件6b在熱轉移過程之後由平坦區部13移除墨 帶3之熱量,且隨後由分離區部14使墨帶3大體上垂直於印 刷媒體4而上升,以使墨帶3自印刷媒體4脫離。帶導引件 6 b利用諸如螺桿之固定構件丨5附著至熱能頭2。 在如圖1所示之具有此類組態之印刷裝置丨中,纏繞卷軸 3b在纏繞方向上旋轉以使墨帶3在纏繞方向上行進,且印 刷媒體4夾緊於壓送輥7a與輸帶輥几之間,並藉由使輸帶 幸fc 7b及推出幸昆8在推出方向(圖之箭頭a之方向)上旋轉 而在推出方向上行進在熱能頭2與壓板5之間,同時將壓板 5擠壓向熱能頭2。在印刷操作中,熱能首先自熱能頭2施 墨帶3之汽色墨層,以將黃色材料熱轉移至行進並與 墨帶3重疊之印刷媒體4。在熱轉移黃色材料之後,為了將 :紅色材料熱轉移至上面形成影像或字符且業已熱轉移有 黃色材料之影像形成區部,使饋送觀9旋轉向熱能頭^圖^ H6899.doc 13 1327527 中之箭頭B之方向)’以將印刷媒體4回送至熱能頭2,從而 使影像形成區部之前導端朝向熱能頭2並使墨帶3之洋紅色 墨層朝向熱能頭2。隨後,類似於熱轉移黃色墨層之情 況’亦將熱能施加至洋紅色墨層以將有色材料熱轉移至印 刷媒體4之影像形成區部。對於青色材料及層壓膜而言, 其亦類似於熱轉移洋紅色材料之情況而熱轉移至影像形成 區部’從而藉由依序將青色材料及層壓膜熱轉移至印刷媒 體4而印刷有色影像或字符》 用於此種印刷裝置1之熱能頭2可印刷在垂直於印刷媒體 4之行進方向的方向(亦即,印刷媒體4之寬度方向)上的兩 個邊緣上具有邊限之有框影像,且亦可印刷不具有邊限之 無框景>像。熱能頭2在由圖3所示之箭頭l的方向所表示之 方向上具有大於印刷媒體4之寬度的尺寸,以使得有色材 料可熱轉移至印刷媒體4之寬度方向上的兩個邊緣。 如圖3所示,熱能頭2具備頭部區部2〇,其用於將墨帶3 之有色材料熱轉移至附著至熱量輻射構件5 〇的印刷媒體 4。如圖4及圖5A所示,頭部區部2〇具備:玻璃層21 ;熱量 產生電阻器22,其安置於玻璃層21上;一對電極23 a、 23b,其安置於熱量產生電阻器22之兩側上;及電阻器保 護層24,其安置於熱量產生電阻器22上且圍繞其周邊。在 熱艴頭2中,熱量產生電阻器22之暴露於電極對 之間的部分界定為熱量產生區部22a。玻璃層21具備電極 對23a、23b、熱量產生電阻器22及形成於熱量產生電阻器 22之上表面上的電阻器保護層24,且形成頭部區部μ之基 I16899.doc •14- 1327527 礎層。 如圖4及圖5A所示,玻璃層21具有在朝向墨帶3之外表面 上的大體上圓弧形突出區部25,及在内表面上之凹槽區部 26。玻璃層21由具有(例如)500cC之軟化點的玻璃製成, 以形成大體上矩形形狀。突出區部25經形成以沿玻璃層21 之長度方向(圖2中之L方向)在寬度方向上於玻璃層21之大 體上中心位置中具有大體上半圓柱形狀。玻璃層21藉由在 朝向墨帶3之表面上提供具有大體上圓弧形狀的突出區部 25而改良安置於突出區部25上之熱量產生區部22a與墨帶3 的接觸狀況。因此’熱能頭2有可能將熱量產生電阻器22 之熱量產生區部22a所產生之熱量適當地施加至墨帶3。 應注意,突出區部25之中心區部25a可大體上為平坦 的。此外’滿足需要的是’玻璃層21由具有玻璃所表現之 預疋表面特性、熱特徵等的材料製成’且此處之玻璃概念 包括合成寶石或人造石(諸如,合成石英、合成紅寶石或 合成藍寶石),或高密度陶瓷。 如圖4及圖5 A所示,提供至玻璃層21之内表面的凹槽區 部26朝向在熱能頭2之長度方向(圖4中之L方向)上大體上 線性地女置於突出區部25上之熱量產生區部22a的線22b, 且經形成以具有朝向熱量產生區部22a的凹入形狀。此 外,在玻璃層2 1中,用於儲存熱量產生區部22a所產生之 熱量的熱量儲存區部27界定於突出區部25與凹槽區部26之 間。 在玻璃層21中,藉由根據空氣之導熱性低於玻璃之導熱 116899.doc 15 1327527 性的性質而提供凹槽區部26,防止熱能傳導至整個層,且 熱能可易於儲存於熱量產生區部22a與凹槽區部26^間的 熱量儲存㈣27中。在玻璃層21中,因為藉由提供凹二區 部26而防止熱能輻射至整個層,所以可防止輻射熱量產生 區部22a所產生之熱能,從而可増加傳導至墨帶3之熱量的 量。因此,可利用玻璃層21改良熱能頭2之熱效率。此 外,因為在玻璃層21中,可在將有色材料熱轉移至印刷媒 體4的過程中由儲存於熱量儲存區部27中之熱能在低功率 消耗的情況下將有色材料即刻加熱至昇華溫度,所以可使 熱能頭2之熱效率較佳。此外,因為在玻璃層21中,藉由 形成凹槽區部26而使熱量儲存區部27之厚度變薄以減小熱 量儲存區部之熱量儲存容量,所以有可能在較短時期内輻 射熱量,從而可在尚未加熱熱量產生區部22a時迅速降低 熱能頭2之溫度。根據上文,可利用具備凹槽區部%之玻 璃層21來改良熱能頭2之熱效率及回應。因此,可利用提 供較佳回應之熱能頭2在低功率消耗的情況下高速印刷高 品質影像及字符而並不會導致諸如影像及字符模糊之問 題。 如圖5A所示,用於產生熱能之熱量產生電阻器22形成於 玻璃層21之突出區部25側表面上。熱量產生電阻器22由具 有高電阻率及耐熱性之材料(諸如,Ta_N或Ta-Si02)製成。 熱量產生區部22a(其每一者暴露於熱量產生電阻器22之電 極對23a、23b之間且產生熱量)大體上線性地安置於突出 區部25上,且每一者形成為略微大於待熱轉移之點尺寸的 II6899.doc 16 1327527 尺寸以为散熱旎且具有大體上矩形或正方形形狀。熱量產 生電阻器22由光微影技術圖案化於玻璃層2 1上。 提供至熱量產生電阻器22之兩側的電極對23 a、23 b將來 自未詳細圖示之電源的電流供應給熱量產生區部22a,以 使熱量產生區部22a產生熱量》電極對23a、23b由具有良 好導電性之材料(諸如,鋁、金或銅)製成。如圖3及圖6所 示’電極對23a、23b包含電連接至所有熱量產生區部22a 的共同電極23a及個別地電連接至每個熱量產生區部22&的 個別電極23b ’且在熱量產生區部22a上以彼此遠離的方式 安置。 共同電極23a安置於與在玻璃層21之突出區部25上上面 接合有下文所述之電源可撓性板80的一側相對的一側上。 共同電極23a電連接至所有熱量產生區部22a,且其兩個末 端通向至上面沿玻璃層2 1之狹窄側面接合有電源可撓性板 80的一側以電連接至電源可撓性板8〇。共同電極23a經由 電源可撓性板80連接至剛性板70,剛性板70電連接至未圖 示之電源’從而將電源電連接至熱量產生區部22a中的每 一者。 個別電極23 b安置於在玻璃層21之突出區部25上上面接 合有下文所述之信號可撓性板90的一側上。個別電極23b 一對一地提供至熱量產生區部22a。個別電極23b電連接至 信號可撓性板90,信號可撓性板90連接至用於控制剛性板 70之熱量產生區部22a之驅動的控制電路。 共同電極23a及個別電極23b向由用於控制熱量產生區部
Il6899.doc 1327527 22a之電路所選定之熱量產生區部仏供應電流達—預定時 期’從而使熱量產生區部22a產生熱量以將溫度升高至足 以使待熱轉移至印刷媒體4之有色材料昇華的點。 應庄思,在頭部區部2〇中,熱量產生電阻器22未必需要 提供至玻璃層21之整個表面,而是熱量產生電阻器22有可 能安置於突出區部25之一部分上,且共同電極23&及個別 電極23b之末^部分有可能形成於熱量產生電阻器Μ上。 如圖4所示,^供為頭部區部2〇之最外層的電阻器保護 層24覆蓋整個熱量產生電阻器22及共同電極23&以及個別 電極23b之熱量產生區部22a側端部分,且保護熱量產生區 部22a及安置於熱量產生區部22a周圍的電極對23&、23b以 使其免夂熱能頭2與墨帶3彼此發生接觸時所引起之摩擦等 的影響。電阻器保護層24由含有優越機械特徵(諸如,高 溫下之高強度及耐磨性)及熱特徵(諸如,耐熱性、耐熱震 性及導熱性)之金屬的無機材料製成,且由(例如)SIALON (商品名)製成,包括矽(Si)、鋁(A1)、氧(〇)及氮(N)。 在如圖4、圖5A及圖5B所示的具有上述組態之頭部區部 20中’凹槽區部26在對應於大體上線性地形成於頭部區部 2〇之長度方向(圖4中之L方向)上之熱量產生區部22a之線 22b的位置處形成於玻璃層21的内表面上,以使其具有大 於或等於熱量產生區部22a之長度L1的寬度W1(凹槽區部 26之壁面30之延長線的相交點與頂面313之延伸線之間的 距離)。在破璃層21中,可藉由形成凹槽區部26以使其具 有大於或等於熱量產生區部22a之長度L1的寬度W1而進一 II6899.doc 1327527 步改良熱能頭2之熱效率。 更為詳細地,在玻璃層21中,與凹槽區部26形成為具有 小於熱量產生區部22a之長度L1的寬度W1的情況相比而 言,藉由形成凹槽區部26以使其具有大於或等於熱量產生 區部22a之長度L1的寬度W1,熱量儲存區部27之兩端之厚 度變得較薄。因此,在玻璃層21中,難以將儲存於熱量儲 存區β卩27中之熱此從熱直儲存區部27之兩端輻射至周邊區 φ 域(亦即,凹槽區部26之周邊區部28)。特別地,在玻璃層 21中,與寬度W1等於熱量產生區部22a之長度的情況相比 而。,藉由形成凹槽區部26以使其具有大於熱量產生晖部 22a之長度的寬度W1,熱量儲存區部27之兩端之厚度變得 較薄’從而熱量輕射變得較為困難。如上所述,因為可在 玻璃層21中抑制至周邊區部28之熱量輻射,所以有可能進 一步增加傳導至墨帶3之熱量的量,並進一步改良熱能頭2 之熱效率。 φ 應注意,熱量產生區部22a之長度為(例如)2〇 μιη,凹槽 區部26之寬度處於50 μηι至700 μιη之範圍中,且較佳處於 200 μιη至400 μπι之範圍中。 此外,如圖5Α及圖1〇所示,在玻璃層21中,突出區部25 形成為兩側部分25b之曲率半徑R2小於中心部分25a之曲率 半徑R1(R1>R2)。舉例而言,在玻璃層21中,中心部分25& 之曲率半徑R1 5支定為(例如)25 μιη,而兩側部分25b之曲率 半徑R2設定為1·0 μπι。在玻璃層21中,玻璃層21在兩側部 分25b與凹槽區部26之間的厚度變小,亦即,與形成突出
Il6899.doc 1327527 區部25以使其兩侧部分25b之曲率半徑R1大於中心部分25a 之曲率半徑(R1$R2)的情況相比而言,藉由形成突出區部 25以使其兩側部分25b之曲率半徑R2小於中心部分25a之曲 率半從’熱置儲存區部27之兩端之厚度變得較小β因此, 因為熱量儲存區部27之熱量儲存容量進一步減少.,且自兩 個邊緣輕射至凹槽區部26之周邊區部28之熱量的量亦進一 步減少,所以可進一步改良熱效率。此外,因為,在玻璃 層21中’藉由形成突出區部25以使其兩側部分25b之曲率 半徑R2小於中心部分25a之曲率半徑R1而減小突出區部25 之寬度,所以該層之整個尺寸可減小。 此外’如圖5A所示,在玻璃層21中,凹槽區部26經形成 以使得壁面30大體上自熱量產生區部22a之相對侧(亦即, 基礎末端29之側面)垂直上升。在具有此種凹槽區部26之 玻璃層21中’因為壓板5擠壓熱能頭2所引起的並自突出區 部25之侧面作用於凹槽區部26處在基礎末端29之侧面上的 兩個末端29a的壓力並不集中於兩個末端29a中,而是分散 於玻璃層21之底面21a中,因而抵抗自壓板5之壓力的物理 強度增加了。因此,在玻璃層21中,可防止由自壓板5之 壓力而導致的兩個末端29a之變形或斷裂,且因此可防止 玻璃層21之變形或斷裂。 應注意’玻璃層21可如圖7所示經形成以使得在熱量產 生區部22a之長度方向上相對的壁面30之間的距離在基礎 末端29之侧面處長於前導端31之侧面處。根據此種玻璃層 21,因為在熱量產生區部22a之長度方向上面對的壁面30 116899.doc • 20- 1327527 之間的距離在基礎末端2 9之側面處長於前導端3 1之侧面 處’所以,舉例而言,在藉由利用壓模進行熱壓模製而模 製凹槽區部26的情況下’可使得較易於脫模。因此,可較 易於藉由模鑄而形成玻璃層21,從而改良生產效率。 此外’如圖5A及圖5B所示’在玻璃層21中,凹槽區部 26經形成以使得凹槽區部26之前導端3 1之側面上的頂面 31a之兩個端角區部31b形成為大體上圓弧形狀,且頂面 3 1 a處於兩個端角區部3 lb之間的部分為大體上平坦的。在 玻璃層21中,藉由將凹槽區部26之前導端31之側面上之兩 個端角區部31b形成為大體上圓弧形狀,由壓板擠壓熱能 頭2而引起的自突出區部25施加至兩個端角區部31b的壓力 便會分散’因而抵抗自壓板5之壓力的物理強度增加了。 因此’在玻璃層21中’可防止由自壓板5之壓力而導致的 凹槽區部26之前導端31之側面上之兩個端角區部3ib的變 形及斷裂。 應/主思,如圖8 A、圖8 B及圖9所示,在頭部區部2 〇之玻 璃層21中,凹槽區部26之頂面31a可經形成以沿突出區部 25之中心區部25a的表面具有大體上圓弧形狀,從而使得 凹槽區部26之前導端31之頂面3 la與突出區部25之中心區 部25a之表面之間的距離(亦即,突出區部25之厚度)丁1變 為大體上恆定(亦即,大體上均勻的)。如圖9所示,在玻璃 層21中,凹槽區部26之頂面31a與中心區部25a以同心方式 形成,從而可使突出區部25之厚度丁丨為大體上均勻的。應 注意,突出區部25之厚度T1處在1〇 0111至1〇〇 μιη之範圍 I I6899.doc 1327527 中,較佳處於20 μπι至40 μιη之範圍中,並且特別較佳地為 27.5 pm。在玻璃層21中,藉由使突出區部25之厚度以大 體上均勻以防止突出區部25之厚度丁丨產生不均勻分佈,以 便防止由壓板5之壓力所引起的應力集中至凹槽區部“之 兩個端角區部3 lb。因此,在玻璃層21中,可甚至在突出 區部25之厚度T1極小的情況下獲得高物理強度。此外,在 玻塥層21中,藉由使突出區部25之厚度T1大體上均勻,熱 量儲存區部27之厚度變為大體上均勻的,從而熱量儲存區 部27之熱平衡變得較佳,因為熱量儲存區部27之厚度不存 在不均勻分佈,藉此使熱能頭2之熱效率及回應較佳。 根據具有此種頭部區部20之熱能頭2 ,藉由將凹槽區部 26形成至玻璃層21,熱量產生區部22a所產生之熱能便難 以輻射至玻璃層21,且可利用儲存於熱量儲存區部27中之 熱量在低功率消耗的情況下將熱量產生區部22a加熱至有 色材料之昇華溫度,從而可改良熱效率。此外,在熱能頭 2中,因為藉由將凹槽區部26提供至玻璃層21,熱量儲存 區部27之厚度便變得較小以減小熱量儲存容量,所以熱輻 射變得較谷易,從而改良回應。因此,在熱能頭2中,可 藉由將凹槽區部26形成至玻璃層21而改良熱效率及回應。 此外’在熱能頭2中’藉由使玻璃層21之凹槽區部26的 寬度W1大於或等於熱量產生區部22a的長度L1,熱量儲存 區部27之兩個末端的厚度變得較小而使得難以自熱量儲存 區部27輻射熱量,從而抑制熱量產生區部22a所產生之熱 能的輻射以進一步改良熱效率。 116899.doc -22- 1327527 此外’對熱效率而言’在熱能頭2中,藉由使破璃層21 之突出區部25之兩側的曲率半徑R2小於中心部分25a的曲 率半徑R1 ’熱量儲存區部27之兩側之寬度會變窄,因而自 熱量儲存區部27之熱量輻射變得進一步難以進一步抑制熱 量產生區部22a所產生之熱能的輻射,且可進一步改良熱 效率。 另外,在熱能頭2中’藉由使玻璃層21之凹槽區部26大 體上垂直上升’且在前導端31之側面上形成兩個端角區部 3 lb以使其具有圓弧形狀(如圖5A及圖5B所示),或藉由形 成突出區部25以使其具有大體上均勻厚度T1(如圖9所 示),物理強度可增加。在熱能頭2中,藉由增加玻璃層21 之物理強度,可防止玻璃層21之變形或斷裂,特別是具有 較小厚度之突出區部25之變形或斷裂,即使來自執行印刷 過程中所應用的壓板5的壓力引起的強達每單位面積約45 kg之壓力施加至玻璃層2 1上亦如此。 如上所述’根據熱能頭2,因為熱效率及回應較佳,且 可防止由來自壓板5之壓力而導致的玻璃層21及突出區部 25的變形及斷裂,所以可在低功率消耗的情況下高速印刷 高品質影像或字符。此外,在熱能頭2中,如圖7所示,藉 由形成凹槽區部26以使其壁面30之間的寬度在基礎末端29 之側面處大於前導端3 1之側面處,在(例如)藉由利用壓模 進行熱壓模製而模製凹槽區部26的情況下,可使得較易於 脫模’從而改良生產效率。
此外’在頭部區部20之玻璃層21中,如圖11A、圖11B I16899.doc •23 · 1327527 及圖1 2所示’凹槽區部26經提供以朝向以大體上線性方式 平行配置於頭部區部20之長度方向(圖11A及圖11B中之L方 向)上之熱量產生區部22a的線22b,且用於加強強度之第 一加強區部32在熱量產生區部22a之配置方向上提供於熱 量產生區部22a的兩側上。藉由形成玻璃層21以使其具有 較大厚度而形成第一加強區部32。使第一加強區部32之厚 度T2形成為大於突出區部25之厚度T1(T2>T1)。在玻璃層 21中,可藉由在凹槽區部26之長度方向上於凹槽區部26的 兩側上提供各自具有大於突出區部25之厚度Τ1之厚度Τ2的 第一加強區部32而加強突出區部25。因此,在玻璃層21 中’可在來自壓板5之壓力施加至玻璃層21時防止由來自 壓板5之壓力而導致的突出區部25之變形或斷裂。 此外’如圖11Α、圖11Β及圖12所示,除第一加強區部 32外’玻璃層21進一步具備第二加強區部33,第二加強區 部33各自形成於第一加強區部32内部以使其具有自突出區 4 25之末端部分向第一加強區部32逐漸增加的厚度,包括 厚度T3。因此,在玻璃層21中,除第一加強區部3 2之外, 亦藉由提供第二加強區部33而進一步加強突出區部25。因 此’在玻璃層21中,突出區部25之物理強度增加了,且可 進一步防止由來自壓板5之壓力而導致的突出區部25之變 形及斷裂。 在熱能頭2中,藉由在玻璃層21之熱量產生區部22a之配 置方向上於熱量產生區部22 a的兩侧上形成第一加強區部 32及第—加強區部33而改良玻璃層21之物理強度,且甚至 116899.doc -24· 1327527 在來自印刷操作t此處所應用之壓板5的壓力所引起之強 大壓力施加至玻璃層21時,亦可防止玻璃層21之變形及斷 裂’特別是具有較小厚度之突出區部25之變形及斷裂。 具有玻璃層21之頭部區部20可如下文所述進行製造。首 先’如圖13所示,製備待用作玻璃層21之材料的玻璃材料 41 ’隨後,如圖14所示,藉由對玻璃材料41執行熱壓製 程,在其上表面上模製具有突出區部25之玻璃層21。 之後’儘管未詳細圖示,利用諸如濺鍍之薄膜成形技術 來用具有高電阻率及耐熱性之材料在具備突出區部25之玻 璃層21的表面上形成用以形成熱量產生電阻器22的電阻器 膜,此外,隨後利用具有良好導電性(諸如,鋁)之材料形 成用以形成電極對23 a、23 b的導電膜,以具有預定厚度。 之後’如圖15所示,利用諸如光微影製程之圖案成形技 術圖案化熱量產生電阻器22及電極對23a、23b,並藉由將 熱量產生電阻器22暴露於電極對23a、23b之間而形成熱量 產生區部22a。玻璃層21暴露於未形成有熱量產生電阻器 22或電極對23a、23b之部分中。 之後,如圖16所示,利用諸如濺鍍製程之薄膜成形技術 來用預疋厚度的(例如)SI ALON在熱量產生電阻器22及電 極對23a、23b上形成電阻器保護層24。 之後’如圖17所示,藉由(例如)用切割機42進行切割而 在與玻璃層21之形成有突出區部25之表面相對的表面(亦 即,待定位於熱能頭2内部之表面)上形成具有凹入形狀之 凹槽區部26,以朝向熱量產生區部22a的線22b,從而製造 116899.doc -25- 頭部區部20。如圖17所示,藉由用切割機形成凹槽區部 26,第一加強區部32及第二加強區部33可在一系列切割製 程中提供至玻璃層21。 應注意’在由切割製程形成凹槽區部26之後,可對凹槽 區部26之内表面執行氫氟酸處理,以移除凹槽區部26之内 表面上所引起之刮痕。此外,除諸如切割製程之機械加工 製程之外’亦可藉由蝕刻製程或熱壓製程形成凹槽區部 26 ° 此外’在形成如圖7所示之凹槽區部26的情況下,因為 壁面30自前導端31之側面向基礎末端29之側面變寬所以 脫模變得較為容易,因此可藉由利用壓模之熱壓製程形成 凹槽26。另外’在藉由熱壓製程形成凹槽區部26的情況 下’有可能利用上模形成突出區部25並利用下模形成凹槽 區部26 ’從而同時形成突出區部25與凹槽區部26。 因為頭部區部20在不利用陶瓷基板的情況下與玻璃層21 形成為整體,所以,與圖20所示的利用陶瓷基板1〇1之熱 能頭100相比而言,有可能藉由除去陶瓷基板而減少組件 之數目,從而可使組態較為簡單。此外,根據熱能頭2, 可減少組件之數目,因此可改良生產效率。 如圖3及圖18所示’在具有上述頭部區部2〇之熱能頭2 中’頭部區部20經由黏接層60而安置於熱量輻射構件5〇 上’且頭部區部2〇與具備用於頭部前部2〇之控制電路的剛 性板70利用電源可撓性板8〇及信號可撓性板9〇而電連接至 彼此。在熱施頭2中,藉由使電源可撓性板8〇及信號可撓 116899.doc -26· 丄327527 性板90彎向熱量輻射構件5〇而將剛性板7〇安置於熱量輻射 構件5 0之側面上。 熱量轄射構件50在熱轉移有色材料時用於有效地輕射頭 部區部20所產生之熱能,且其由具有高導熱性之材料(諸 如,鋁)製成。如圖3及圖18所示,熱量輻射構件5〇具備頭 部區部20附著至其處之附著突出區部51,附著突出區部^ 在寬度方向上且沿長度方向(圖18中之L方向)形成於大體 φ 上中心處之上表面上。此外,熱量輻射構件50具備:用於 導引沿側表面彎曲之電源可撓性板8〇及信號可撓性板%之 傾斜區部52,其形成於電源可撓性板8〇及信號可撓性板9〇 所彎向的側表面之上端處;及用於定位剛性板7〇之第一凹 口區部53,其形成於傾斜區部52之下端處。此外,熱量輻 射構件50具備第二凹口 54,第二凹口 54經形成以允許將稍 後所述之提供至信號可撓性板9〇之半導體晶片91安置於熱 量輻射構件5 〇之側面上。 • 如圖19所示,頭部區部20經由黏接層60而附著至熱量輻 射構件50之附著突出區部5丨。黏接層6〇具有導熱性,且由 具有彈性之黏著劑形成。因為黏著劑6〇具有導熱性,所以 其可有效地將頭部區部20所產生之熱量輻射至熱量輻射構 件50此外,因為黏接層60具有彈性,所以即使頭部區部 2〇及熱量輻射構件50由於熱膨脹係數之不同而產生不同的 膨脹或收縮,亦可在頭部區部2〇產生熱量時防止頭部區部 2〇自熱量ϋ射構件5G分離。黏接層6()之厚度為(例如)約5〇 μηι。
Il6899.doc -27- 如圖19所示,黏接層60由具有導熱性、含有填充劑61的 樹脂(諸如,熱固性液態矽橡膠)製成,其中填充劑61具有 向硬度及導熱性。其中所含有之填充劑61為(例如)具有顆 粒或線性形狀之氧化鋁。黏接層6〇含有填充劑6丨,其充當 在頭部區部20與熱量輻射構件50之間的間隔劑,因此黏接 層60不會被壓板5所擠壓的頭部區部2〇壓縮,從而保持恆 定厚度以使得玻璃層2 1之基礎末端29之側面上的末端29a 不會朝向熱量輻射構件50變形。因此,在黏接層6〇中,因 為尽度可由填充劑6 1保持為怪定的,所以回應於壓板5擠 壓頭部區部20,自突出區部25施加至凹槽區部26之基礎末 端29之側面上的兩個末端29a的壓力分散至玻璃層21之底 面21a’且可被玻璃層21之整個底面21a所接收。此外,在 黏接層60中,有可能藉由填充劑相應旋轉而使自壓板5施 加之壓力在平行於底面21a之方向上排出。如上所述’在 熱能頭2中,即使強大壓力自壓板5施加至玻璃層21,亦可 防止玻璃層21朝向熱量輻射構件5〇變形,從而可防止玻璃 層21之變形及斷裂。 應注意,待由黏接層60所含有之填充劑61可具有大於或 等於黏接層60之厚度的直徑。因為黏接層6〇含有具有大於 或等於黏接層60之厚度的直徑的填充劑61,所以即使壓板 5擠壓頭部區部20,黏接層6〇由於填充劑61而不會被頭部 區部20壓縮,從而其厚度可保持為恆定的,藉此進一步防 止玻璃層21之變形及斷裂。 安置於圖3所示之熱量輻射構件5〇之側表面上的剛性板 I I6899.doc •28- 1327527 7〇具備:未圖示之電源配線,該電源配線用於將電流自電 源供應至頭部區部20 ;及未圖示之控制電路,該控制電路 具備安裝於其上之複數個電子組件及用於控制頭部區部2〇 之驅動。如圖3所示,用以形成電源線及信號線之可撓性 板7 1電連接至剛性板70 〇剛性板7〇安置於熱量輻射構件5〇 之側面上的第一凹口 53中,且利用諸如螺桿之固定構件72 在兩側上固定至熱量輻射構件5〇。 如圖3及圖6所示,電連接至剛性板7〇之電源可撓性板8〇 的一個末端電連接至剛性板7 〇之電源配線(未圖示),且另 一末端電連接至頭部區部20之共同電極23 a,從而將頭部 區部20之共同電極23a與剛性板70之配線彼此電連接以向 熱量產生區部22a中的每一者供應電流。應注意,電源可 撓性板80可利用介入於電源可撓性板8〇與共同電極23a之 間、由含有導電微粒之絕緣樹脂材料製成的膜(諸如,各 向異性導電臈(ACF))而電連接至共同電極23a。藉由利用 AFC將電源可撓性板80與共同電極23 a電連接,可防止熱 量產生區部22a所產生之熱能經由共同電極23a輻射至電源 可撓性板80之側面。 如圖3及圖6所示,電連接至剛性板7〇之控制電路之信號 可撓性板90的一個末端電連接至剛性板7〇之控制電路(未 圖示)’且另一末端電連接至頭部區部20之個別電極23b。 複數個信號可撓性板90平行配置於熱能頭2之長度方向(圖 3中之L方向)上。 如圖6及圖18所示,信號可撓性板90中的每一者具備安 116899.doc •29· 1327527 置於其-個表面上之半導體晶片,該半導體晶片具備用於 驅動頭部區部20之熱量產生區部22a中的每一者的驅動電 路,且信號可撓性板90具備用於將安置於同一表面上及與 頭部區部2 0之連接側面上的半導體晶片9 i與個別電極2 3匕 中的母一者電連接的若干連接端子92。
如圖18所示,提供至信號可撓性板9〇中的每一者的半導 體晶片91安置於信號可撓性板9〇内部。如圖6所示,半導 體晶片包括:移位暫存㈣,其用於將對應於傳輸自剛 性板70之控制電路之印刷資料的串行信 戒轉換成並行信 號;及開關元件94,其用於控制熱量產生區部22&之熱量 產生的驅動。移位暫存器93將對應於印刷資料之串行=號 轉換成並行信號,且鎖存經轉換之並行信號。開關元件% 提供至安置於熱量產生區部22a中的每一者處的每個個別 電極23b。移位暫存器93所鎖存之並行信號控制開關元件 94之開啟/關閉,以控制至熱量產生區部22a中的每一者的
電流供應及供應時間週期,從而驅動並控制熱量產生區部 22a之熱量產生。 如圖6所示,連接端子92經提供以對應於一對—提供至 熱量產生區部22a之個別電極23b中的每一者,且將個別電 極23b與半導體晶片91彼此電連接。如圖4所示,連接端子 92與個別電極23b經由固持於個別電極23b之侧面上的玻璃 層21與信號可撓性板90之間的臈95而電連接,其中膜%由 含有導電微粒之絕緣樹脂材料製成,諸如,各向異性導電 膜(Acm熱能頭2中’藉由利用由絕緣樹脂材料製成之 I I6899.doc -30- 1327527 ACF將頭部區部2〇之個別電極23b與信號可撓性板9〇之連 接端子92相連接,即使在信號可撓性板9()連接至熱量產生 區部22a附近的情況下’亦可防止熱量產生區部a。所產生 之熱能經由個別電極23b而輻射至信號可撓性板9〇之侧 面,從而可抑制熱效率之劣化。因此,在熱能頭2中,凹 槽區部26提供至頭部區部2〇之玻璃層以,此外,個別電極 23b與信號可撓性板9〇macf而連接,藉此進一步抑制 熱量產生區部22a之熱能的輻射,從而可進一步改良熱效 率。此外,在熱能頭2中,因為藉由利用ACF將個別電極 23b與信號可撓性板90連接,可防止熱量產生區部22&之熱 能經由個別電極23b而輻射至信號可撓性板9〇之側面,所 以可保護安置於信號可撓性板9〇上之半導體晶片91免受熱 量之影響。 應注意,可利用含有樹脂且具有低導熱性之材料(諸 如,導電膏)而非諸如ACF之膜95進行電連接,從而在連接 端子92與個別電極231?之間進行電連接。此外,在熱能頭2 中,可經配置以使得半導體晶片91安置於外部。 另外,在熱能頭2中,其亦可經配置以藉由將絕緣構件 置於熱量輻射構件50與剛性板70、電源可撓性板8〇或信號 可撓性板90之間而防止熱量輻射構件5〇與半導體晶片9丨及° 剛性板70與熱量輻射構件50之間的電接觸及機械接觸。 如上所述,根據熱能頭2,藉由將具有用於將串行作號 轉換成並行信號之移位暫存器93的半導體晶片91安置= 於將頭部區部20之個別電極23b與剛性板7〇之抑制電路電 M6899.doc •31 - 1327527 連接的信號可撓性板90上,串行傳輸可用於剛性板7〇與信 號可撓性板90之間,從而可減少電連接點之數目。 根據具有上述組態之熱能頭2,可藉由利用電源可撓性 板80及信號可撓性板90將頭部區部20與剛性板7〇連接而使 剛性板70自由地安置於頭部區部2〇周圍。如圖3及圖“所 示,在熱能頭2中,半導體晶片91朝向熱量輻射構件5〇之 第二凹口 54,且電源可撓性板8〇及信號可撓性板9〇沿熱量 _ 輻射構件50之傾斜區部52彎曲以便於半導體晶片91進入至 内部,從而將剛性板70定位於熱量輻射構件5〇之第一凹口 53中。因此,在熱能頭2中,可藉由將剛性板7〇安置於熱 量輻射構件50之侧面上而達成小型化,從而可縮小整個印 刷裝置1之尺寸。所以,藉由熱能頭2,可實現印刷裝置 1 ’特別是家用印刷裝置所需之尺寸縮小。 此外,在熱能頭2中,頭部區部2〇可經由黏接層6〇而簡 單地提供於熱量輻射構件50上,組態可簡化,並且可容易 • 地進行製造,從而可改良生產效率。此外,在熱能頭2 中,可藉由將半導體晶片9 1安置於内部而保護半導體晶片 免受靜電之影響。 在熱能頭2申,藉由將半導體晶片91安置於内部且將剛 性板70安置於熱量輻射構件5〇之側面上,有可能達成小型 化,且因此如圖1及圖2所示,印刷媒體4之入口側中的帶 導引件6a可較接近熱能頭2而安置。因此,利用熱能頭2之 印刷裝置1可在即將進入熱能頭2與壓板5之間的間隙之前 將墨帶3及印刷媒體4導引至_位£,從而有可能使墨帶3 I16899.doc -32- 1327527 及印刷媒體4適當地進入在熱能頭2與壓板5之間的間隙。 因此,在印刷裝置1中,因為有可能使墨帶3及印刷媒體4 適當地進入在熱能頭2與壓板5之間的間隙,所以墨帶3及 印刷媒體4變為大體上與熱能頭2成直角,從而將熱能頭2 之熱此適當地施加至墨帶3。此外,因為可使熱能頭2緊 凑’所以可為靠近熱能頭2而行進之墨帶3及印刷媒體4之 行進路徑的設計提供自由度。 此外,因為半導體晶片91提供於熱能頭2中之信號可撓 性板90上,所以可自頭部區部2〇之玻璃層21除去半導體晶 片9 1 ’從而可使玻璃層2 1較小,且因此可減小成本。 如圖1及圖2所示,當印刷影像或字符時,利用上述熱能 頭2之印刷裝置1使墨帶3及印刷媒體4行進於熱能頭2與壓 板5之間,且同時由壓板5將墨帶3及印刷媒體4擠壓向熱能 頭。 在此種情況下’儘管強達每單位面積45 kg之力自壓板5 施加至熱能頭2,然而,藉由形成玻璃層21之凹槽區部26 以使其大體上垂直上升及在前導端31之側面上形成兩個端 角31b以使其具有如上文所述之圓弧形狀(如圖5 A及圖5B所 示),藉由形成突出區部25以使其具有大體上均勻厚度(如 圖8 A及8B所示),藉由將第一加強區部32及第二加強區部 33在頭部區部20之長度方向上提供於兩個末端上(如圖11A 及圖11B所示),或藉由將填充劑添加至頭部區部20與熱量 輻射構件50之間的黏接層60(如圖19所示),物理強度得以 改良,從而防止由來自壓板5之壓力而導致的玻璃層21之 116899.doc •33- 1327527 變形及斷裂。 隨後,將.墨帶3之有色材料熱轉移至行進於熱能頭2與壓 板5之間的印刷媒體4。當執行有色材料之熱轉移時,對應 於印刷資料且傳輸至剛性板7〇之控制電路的串行信號由提 Μ信料撓性板90料導體^91之隸暫存㈣將其 轉換成並订仏號,鎖存如此而轉換之並行信號,並且利用 鎖存之並行L號來控制用於為每個個別電極提供之開 φ 關元件94的開啟/關閉時間週期。在熱能頭2中,當開關元 件94開啟時,電流流經連接至開關元件料之熱量產生區部 22a達預定時間週期,熱量產生區部22&產生熱量,且如此 產生之熱能被施加至墨帶3,從而有色材料經昇華以熱轉 移至印刷媒體4。當開關元件94關閉時,流經連接至開關 tl件94之熱量產生區部22a的電流停止,因為熱量產生區 p 22a停止產生熱置,所以並不施加熱能至墨帶3,且因此 有色材料並不熱轉移至印刷媒體4。在印刷裝置1中,用於 鲁 P刷資料之母行的串行信號自熱能頭2之控制電路傳輸至 信號可撓性板90之半導體晶片91,且黃色材料藉由重複上 述操作而熱轉移至影像形成區部。在熱轉移黃色材料之 後,洋紅色及青色材料以及層壓膜以類似方式依序熱轉移 至影像形成區部,從而印刷影像框架。 ^當熱轉移墨帶3之有色材料時,因為具有大於或等於熱 !產生區部22a之長度L1之寬度W1的凹槽區部26被提供至 熱能頭2之頭部區部2〇之玻璃層21,所以熱量產生區部a。 所產生之熱能難以輻射至玻璃層21之側面,且儲存於玻璃 II6899.doc -34- 1327527 層21之熱量儲存區部27中之熱能亦難以輻射至凹槽區部26 之周邊區部28,從而至墨帶3之熱量的量增加了。此外, 在熱能頭2中’藉由以小於玻璃層21之突出區部25之中心 部分25a的曲率半徑R1的方式形成玻璃層21之突出區部25 之兩側25b的曲率半徑R2,儲存於熱量儲存區部27中之熱 月I更難以輪射至周邊區部28。因此,在熱能頭2中,變得 易於利用儲存於玻璃層2 1之熱量儲存區部27中之熱能來升 鲁 南熱畺產生區部22a之溫度。自上述事得知,熱能頭2具有 較佳熱效率。此外,在熱能頭2中,因為藉由在玻璃層21 中提供凹槽區部26而減小玻璃層21之熱量儲存容量,所以 當熱量產生區部22a並未產生熱量時,溫度迅速下降,從 而可獲取較佳回應。因此,因為印刷裝置丨可獲取較佳熱 效率及回應,所以其可在減少之功率消耗的情況下高速印 刷向品質影像及字符。 如上所述,因為熱能頭2可變得較小、不會發生由來自 • 壓板5之壓力而導致的玻璃層2丨之變形或斷裂並且具有較 佳熱效率及回應,所以其可在減少之功率消耗的情況下高 速印刷高品質影像及字符,甚至在家用印刷裝^中亦如 此。 應注意,儘管在利用家用印刷裝置i印刷明信片的情況 下例示熱能頭2,然其並不限於家用印刷裝置】,而是可應 用於商用印刷裝置,尺寸並無特別限制,㈣信片之外发 亦可應用於大尺寸照相紙或無格紙,且可甚至在此等情况 下達成高速印刷。
Il6899.doc •35· h热習此項技術者將瞭解到,在附加之申請專利範圍或其 =等物之範嘴的限度内,可視設計要求及其他因素而定進 行變更、組合、次組合及變化。 【圖式簡單說明】 圖1為印刷裝置之示意圖’其中該印刷裝置利用應用 本發明之實施例之熱能頭。 圖2為展示熱能頭與帶導引件之間的關係之部分透視 圖3為熱能頭之透視圖。 圖4為熱能頭之部分透視圖。 圖5 A及圖5B為頭部區部之橫截面圖,其中圖5a為整個 頭:區部之橫截面圖,而圖5B為以放大方式展示凹槽區部 之前導端側之部分橫截面圖。 圖6為頭部區部之平面圖。 圖7為碩部區部之另一實例之橫截面圖。 圖8A及圖8B為頭部區部之另一實例之橫截面圖,其中 圖8A為整個頭部區部之橫截面圖,a圖犯為以放大方式 展示突出區部之部分橫截面圖。 圖9為僅展*圖8八及圖8崎丨之頭冑區部之玻璃層的橫 截面圖。 圖10為具有一突出區部之玻璃層之橫截面圖,其中突出 區部之兩側處之曲率半徑小於中心部分之曲率半徑。 圖11A及圖11B為具備加強區部之破璃層之橫截面圖。 圖12為圖11A及圖11B所示之玻璃層之部分橫截面圖。
Il6899.doc -36· 1327527 圖13為展不有待作為玻璃層之材料的玻璃材料之橫截面 圖。 圖14為展示玻璃層之橫截面圖。 圖15為展示將熱量產生電阻器及一對電極圖案化至玻璃 層上的狀況之橫截面圖。 圖16展示將電阻器保護層提供至熱量產生電阻器及電極 對上的狀況之橫截面圖。
圖17為展示凹槽區部處於利用切割機之形成過程中的狀 況之部分橫截面圖。 圖1 8為熱能頭之部分透視圖。 圖19為展示利用黏接層將玻璃層黏接至熱量輻射構件的 狀況之橫截面圖。 圖20為相關技術中之熱能頭之橫截面圖。 圖2 1為作為相關技術而闡述之熱能頭之橫截面圖。 圖2 2為作為相關技術而闡述之熱能頭之橫截面圖。
【主要元件符號說明】 1 2 3 3a 3b 3c 4 5 印刷裝置 熱能頭 墨帶 供應卷軸 纏繞卷軸 轉移層 印刷媒體 壓板 116899.doc -37- 1327527 6a 6b 7a 7b 8 9 10 11
13 14 15 20 21 21a
22a 22b 23a 23b 24 25 25a 25b 帶導引件 帶導引件 壓送輥 輸帶輥 推出輥 饋送輥 附著構件 固定構件 下端表面 平坦區部 分離區部 固定構件 頭部區部 玻璃層 底面 熱量產生電阻器 熱量產生區部 線 電極 電極 電阻器保護層 突出區部 中心部分 兩側部分 116899.doc • 38 - 1327527
26 凹槽區部 27 熱量儲存區部 28 周邊區部 29 基礎末端 29a 末端 30 壁面 31 前導端 31a 頂面 31b 端角區部 32 第一加強區部 33 第二加強區部 41 玻璃材料 42 切割機 50 熱量輻射構件 51 附著突出區部 52 傾斜區部 53 第一凹口區部 54 第二凹口 60 黏接層 61 填充劑 70 剛性板 71 可撓性板 72 固定構件 80 電源可撓性板 116899.doc ·39· 1327527
90 信號可撓性板 91 半導體晶片 92 連接端子 93 移位暫存器 94 開關元件 95 膜 100 熱能頭 101 陶瓷基板 102 玻璃層 103 熱量產生電阻器 103a 熱量產生區部 104a 電極 104b 電極 105 保護層 110 熱能頭 111 玻璃層 111a 突出區部 112 熱量產生電阻器 112a 熱量產生區部 113a 電極 113b 電極 114 保護層 120 熱能頭 121 玻璃層 116899.doc -40- 1327527 121a 突出區部 122 熱量產生電阻器 122a 熱量產生區部 123a 電極 123b 電極
124 125 A
L 保護層 凹槽區部 箭頭 箭頭 箭頭 L1 R1 R2 T1 T2 長度 曲率半徑 曲率半徑 厚度 厚度
T3 W1 厚度 寬度 116899.doc

Claims (1)

1J27527 卜、申請專利範圍: •一種熱能頭,其包含: 一玻璃層,JL且古_ ,, α具有一形成於一個表面上之突出區部, 及一形成於朝向該突出 大出之另一表面上之凹入凹槽區 部; …里產生電阻器’其提供於該突出區部上;及 對電極其提供於該熱量產生電阻器之兩側, 其中該熱量產生電阻器之暴露於該對電極之間的一部 分界定為一熱量產生區部, 該突出區部之兩側處之一曲率半徑小於一中心部分之 一曲率半徑,及 -玄凹槽區部之一寬度為等於及大於該熱量產生區部之 一長度中的一者。 2. 3. 4. 5. 如請求項1之熱能頭, 其中5亥凹槽區部自一基礎末端側大體上垂直上升。 如請求項1之熱能頭, 其令該凹槽區部具有介於在該熱量產生區部之一長度 方向上面對之側面之間 _ _ ^ ώ ^ 的寬度該寬度在一基礎末端 側處大於一前導端側處。 如請求項1之熱能頭, 其中該凹槽區部在—前莫嫂相 ^ 1牡刖導為側上具有一頂面之兩個端 ,5亥兩個端角具有大體上圓弧形狀。 如請求項1之熱能頭, 其中該凹槽區部之—箭道山 刖導為側上之一頂面係沿該突出 116899.doc 1327527 區部之該中心部之一表面形成,以使得一厚度係大體上 恆定。 6. —種包含一熱能頭之印刷裝置, 該熱能頭包括: 一玻璃層’其具有一形成於一個表面上之突出區 部’及一形成於朝向該突出區部之另一表面上之凹入 槽區部; 一熱量產生電阻器,其提供於該突出區部上;及 一對電極,其提供於該熱量產生電阻器之兩側, 其中該熱量產生電阻器之暴露於該熱能頭之該對電極 之間的一部分界定為一熱量產生區部, 該玻璃層之該突出區部之兩側處之一曲率半徑小於一 中心部分之一曲率半徑,及 該凹槽區部之一寬度為等於及大於該熱量產生區部之 "長度中的一者。 116899.doc -2-
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