專利名稱：熱頭和打印設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將墨帶上的色料熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)的熱頭和打印設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為用于在打印介質(zhì)上打印圖像或字符的打印設(shè)備，存在熱轉(zhuǎn)移打印設(shè)備(后文中簡稱為打印設(shè)備)，它將形成了提供到墨帶的一個(gè)表面上的墨層的色料升華，以將色料熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)上，因此打印了彩色圖像或字符。打印設(shè)備提供有用于將墨帶上的色料熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)上的熱頭，和布置在面向熱頭的位置處且用于支承墨帶和打印介質(zhì)的滾筒。
在打印設(shè)備中，墨帶和打印介質(zhì)重疊，使得墨帶面向熱頭且打印介質(zhì)面向滾筒，且墨帶和打印介質(zhì)在熱頭和滾筒之間行進(jìn)，同時(shí)滾筒將墨帶和打印介質(zhì)壓靠熱頭。在此情況中，打印設(shè)備施加熱能到行進(jìn)在熱頭和滾筒之間的墨帶，使得熱頭從墨帶的后面?zhèn)仍谀珜由?，且打印設(shè)備以熱能升華色料以將色料熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)，因此打印了彩色圖像或字符。
在此熱轉(zhuǎn)移打印設(shè)備中，當(dāng)以較高的速度打印時(shí)功率消耗變得較大，因?yàn)闊犷^需要迅速地被加熱到高溫。因此，特別地在家用打印設(shè)備中難于增加打印速度同時(shí)實(shí)現(xiàn)較低的功率消耗。為特別地以家用熱轉(zhuǎn)移打印設(shè)備實(shí)現(xiàn)高速打印，要求改進(jìn)熱頭的熱效率以降低功率消耗。
作為用于過去使用的熱轉(zhuǎn)移打印設(shè)備的熱頭，例如可以引用在圖20中示出的熱頭100。熱頭100包括形成在陶瓷基底101上的玻璃層102、和順序地形成在玻璃層102上的熱生成電阻器103、一對使熱生成電阻器生成熱的電極104a和104b和用于保護(hù)熱生成電阻器103和電極104a和104b的保護(hù)層105。在熱頭100中，從電極對104a和104b之間的間隙暴露的熱生成電阻器103的部分形成了用于生成熱的熱生成部103a。形成玻璃層102以具有大體上圓弧形狀，以使得熱生成部103a面向墨帶和打印介質(zhì)。
因?yàn)榫哂懈叩臒醾鲗?dǎo)率的陶瓷基底101用在熱頭100內(nèi)，從熱生成部103a生成的熱能從玻璃層102通過陶瓷基底101輻射以迅速地降低溫度，因此提供了優(yōu)選的響應(yīng)。然而，在熱頭100中，因?yàn)樵跓嵘刹?03a內(nèi)的熱能輻射到陶瓷基底101側(cè)以容易地降低溫度，故在升高溫度到升華點(diǎn)中功率消耗增加，因此使得熱效率較差。根據(jù)熱頭100，雖然可獲得優(yōu)選的響應(yīng)，但熱效率降級且因此要求加熱熱生成部103a長的時(shí)間周期以獲得希望的深度，這導(dǎo)致大的功率消耗且使得難于增加打印速度同時(shí)實(shí)現(xiàn)低的功率消耗。
為解決這樣的問題，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)明了如在圖21中示出的熱頭110。此熱頭將在下文中作為本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)解釋，其中熱頭110使用具有比陶瓷基底的熱傳導(dǎo)率低的熱傳導(dǎo)率的玻璃層111來替代陶瓷基底，以防止在將色料熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)中使熱能傳導(dǎo)到基底側(cè)。熱頭110包括順序地形成在提供有具有大體上圓弧形狀的突出部111a的玻璃層111上的熱生成電阻器112、一對電極113a和113b和保護(hù)層114。玻璃層111的突出部111a形成為大體上類似于圓弧，以使得熱生成電阻器112的熱生成部112a面向墨帶和打印介質(zhì)，該熱生成部112a從電極對113a和113b之間的間隙被暴露且生成熱。
在熱頭110中，因?yàn)榫哂斜仍趫D20中示出的陶瓷基底101低的熱傳導(dǎo)率的玻璃層111作為陶瓷基底101，變得難于將從熱生成部112a生成的熱能輻射到玻璃層111側(cè)。因此，在熱頭110中，能增加傳導(dǎo)到墨帶側(cè)的熱量，因此在將色料熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)中，墨帶的溫度可以迅速地升高。因此，變得可以降低用于升高溫度到升華溫度的功率消耗，因此使得熱效率更優(yōu)選。然而，在熱頭110中，變得難于輻射存儲(chǔ)在玻璃層111中的熱能，因此因?yàn)榇鎯?chǔ)在玻璃層111內(nèi)的熱能熱頭110的溫度不立即下降，這使得與使用熱頭100的情況相比使響應(yīng)降級。因此，在熱頭110中，因?yàn)榧词垢倪M(jìn)了熱效率但響應(yīng)降級，所以難于增加打印速度。
因?yàn)橐蟾倪M(jìn)作為熱頭100的缺點(diǎn)的熱效率和作為熱頭110的缺點(diǎn)的響應(yīng)，為在熱轉(zhuǎn)移打印設(shè)備中以降低的功率消耗實(shí)現(xiàn)對高質(zhì)量圖像或字符的高速打印，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)一步發(fā)明了如在圖22中示出的熱頭120。此熱頭將在下文中作為本發(fā)明的進(jìn)一步的相關(guān)技術(shù)解釋，其中熱頭120包括順序地形成在玻璃層121上的熱生成電阻器122、一對電極123a和123b和保護(hù)層124，玻璃層121具有形成為大體上類似于圓弧的突出部121a，以使得熱生成電阻器122的熱生成部122a面向墨帶和打印介質(zhì)，該熱生成部122a從電極對123a和123b之間的間隙被暴露，且在玻璃層121內(nèi)形成填充以空氣的溝槽部125。
在熱頭120內(nèi)，通過將溝槽部125提供到玻璃部121，溝槽部125的熱傳導(dǎo)率被降低，因?yàn)榭諝獾膶傩跃哂斜炔ＡУ偷臒醾鲗?dǎo)率，因此與在圖20中示出的使用陶瓷基底101的熱頭100的情況相比，可以進(jìn)一步抑制到玻璃層121側(cè)的熱輻射。因此，在熱頭120內(nèi)，傳導(dǎo)到墨帶側(cè)的熱量增加，且因此當(dāng)熱轉(zhuǎn)移色料時(shí)，用于將溫度升高到色料的升華溫度的功率消耗可以降低，因此使得熱效率是優(yōu)選的。進(jìn)一步地，在熱頭120內(nèi)，因?yàn)椴Ａ?21的厚度通過提供溝槽部125到玻璃層121來制成得較薄以降低玻璃層121的熱存儲(chǔ)容量，存儲(chǔ)在玻璃層121內(nèi)的熱能可以在比圖21中示出的在玻璃層111內(nèi)不帶溝槽的熱頭110的情況中更短的時(shí)間周期內(nèi)輻射，因此當(dāng)不熱轉(zhuǎn)移色料時(shí)迅速地降低溫度，以使得響應(yīng)是優(yōu)選的。根據(jù)這些事實(shí)，在熱頭120中，通過提供溝槽部125到玻璃層121可以使得熱效率和響應(yīng)都是優(yōu)選的。換言之，以上描述的熱頭100和熱頭110的缺點(diǎn)可以在熱頭120中同時(shí)解決。
然而，即使在這樣的熱頭120中，也要求進(jìn)一步改進(jìn)熱效率來以進(jìn)一步降低的功率消耗進(jìn)行高速打印。此外，在熱頭120內(nèi)，玻璃層121的物理強(qiáng)度可能因提供了溝槽部125到玻璃層121而被降低。
相關(guān)技術(shù)在JP-A-8-216443中描述。
發(fā)明內(nèi)容
因此希望提供熱效率和響應(yīng)是優(yōu)選的熱頭和打印設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了熱頭，熱頭包括具有形成在一個(gè)表面上的突出部和形成在另一個(gè)表面上的面向突出部的凹入的溝槽部的玻璃層、提供在突出部上的熱生成電阻器和一對提供在熱生成電阻器兩側(cè)的電極，其中熱生成電阻器暴露在電極對之間的部分限定為熱生成部，突出部在兩側(cè)的曲率半徑小于在中心部分的曲率半徑，且溝槽部的寬度是等于和大于熱生成部的長度之一。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了打印設(shè)備，打印設(shè)備包括熱頭，熱頭具有帶有形成在一個(gè)表面上的突出部和形成在另一個(gè)表面上的面向突出部的凹入的溝槽部的玻璃層、提供在突出部上的熱生成電阻器和一對提供在熱生成電阻器兩側(cè)的電極，其中熱生成電阻器暴露在熱頭的電極對之間的部分限定為熱生成部，玻璃層的突出部在兩側(cè)的曲率半徑小于在中心部分的曲率半徑，且溝槽部的寬度是等于和大于熱生成部的長度之一。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過在玻璃層內(nèi)形成溝槽部，由熱生成部生成的熱變得難于輻射到玻璃層側(cè)，因此可以改進(jìn)熱效率。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過提供溝槽部降低了玻璃層的熱存儲(chǔ)容量，因此可以容易地輻射熱且改進(jìn)了響應(yīng)。因如上所述的事實(shí)，可以在本發(fā)明中改進(jìn)熱效率和響應(yīng)。進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過形成具有等于或大于熱生成部的長度的寬度的溝槽部，面向熱生成部且存儲(chǔ)熱的熱存儲(chǔ)部的兩端的厚度制成得較小，因此可以抑制從兩端的熱輻射以進(jìn)一步改進(jìn)熱效率。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過使得突出部的兩側(cè)的曲率半徑小于中心部分的曲率半徑，將熱存儲(chǔ)部的兩端的厚度制成得進(jìn)一步地較小，因此可以進(jìn)一步地改進(jìn)熱效率。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以實(shí)現(xiàn)以低功率消耗的高速打印。
圖1是使用了應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施例的熱頭的打印設(shè)備的簡圖。
圖2是示出了熱頭和墨帶導(dǎo)向件之間關(guān)系的部分透視圖。
圖3是熱頭的透視圖。
圖4是熱頭的部分透視圖。
圖5A和圖5B是頭部的截面視圖，其中圖5A是頭部的整體的截面視圖，且圖5B是放大地示出了溝槽部的前端側(cè)的部分截面視圖。
圖6是頭部的平面視圖。
圖7是頭部的另一個(gè)例子的截面視8A和圖8B是頭部的另一個(gè)例子的截面視圖，其中圖8A是頭部的整體的截面視圖，且圖8B是放大地示出了突出部的部分截面視圖。
圖9是僅示出了在圖8A和圖8B中示出的頭部的玻璃層的截面視圖。
圖10帶有突出部的玻璃層的截面視圖，突出部在兩側(cè)比在中心部分具有較小的曲率半徑。
圖11A和圖11B是提供有強(qiáng)化部的玻璃層的截面視圖。
圖12是在圖11A和圖11B中示出的玻璃層的部分截面視圖。
圖13是示出了將成為玻璃層的材料的玻璃材料的截面視圖。
圖14是示出了玻璃層的截面視圖。
圖15是示出了其中熱生成電阻器和一對電極在玻璃層上形成圖案的狀況的截面視圖。
圖16是示出了其中電阻器保護(hù)層提供在熱生成電阻器和電極對上的狀況的截面視圖。
圖17是示出了其中在以切割器形成溝槽部的過程中的狀況的部分截面視圖。
圖18是熱頭的部分透視圖。
圖19是示出了其中玻璃層附著到帶有粘合劑層的熱輻射構(gòu)件的狀況的截面視圖。
圖20是在相關(guān)技術(shù)中的熱頭的截面視圖。
圖21是如相關(guān)技術(shù)解釋的熱頭的截面視圖。
圖22是如相關(guān)技術(shù)解釋的熱頭的截面視圖。
具體實(shí)施例方式
在后文中，將參考附圖詳細(xì)解釋實(shí)施了應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施例的熱頭的熱轉(zhuǎn)移打印設(shè)備。
在圖1中示出的熱轉(zhuǎn)移打印設(shè)備(后文中稱為打印設(shè)備1)是用于將墨帶的色料升華以將色料熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)的顏料升華打印機(jī)，且打印設(shè)備1使用應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施例的熱頭2作為記錄頭。打印設(shè)備1將熱頭2生成的熱能施加到墨帶3，因此升華了墨帶3的色料以將它熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)4，因此打印彩色圖像或字符。打印設(shè)備1是家用打印設(shè)備，且能在作為打印介質(zhì)4的例如明信片尺寸的物體上打印。
在此使用的墨帶3由長的樹脂膜形成，且以這樣的狀況容納在墨盒內(nèi)，其中尚未在熱轉(zhuǎn)移過程中使用的墨帶3的部分圍繞供給軸3a纏繞，而已經(jīng)在熱轉(zhuǎn)移過程中使用的墨帶3的部分圍繞纏繞軸3b纏繞。墨帶3提供有重復(fù)地形成在長樹脂膜的一側(cè)上的平面內(nèi)的轉(zhuǎn)移層3c，轉(zhuǎn)移層3c包括黃色色料形成的墨層、品紅色色料形成的墨層、青色色料形成的墨層和由層合膜形成的層合層，以熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)4上用于改進(jìn)打印在打印介質(zhì)4上的圖像或字符的穩(wěn)定性。
如在圖1中示出，打印設(shè)備1提供有熱頭2、布置在面向熱頭2的位置處的滾筒5、用于導(dǎo)向安放到其上的墨帶3的行進(jìn)的多個(gè)墨帶導(dǎo)向件6a和6b、用于使打印介質(zhì)4和墨帶3一起在熱頭2和滾筒5之間行進(jìn)的夾緊輥?zhàn)?a和主動(dòng)輥?zhàn)?b、用于排出其上已進(jìn)行打印的打印介質(zhì)的排出輥?zhàn)?和用于向熱頭2運(yùn)送打印介質(zhì)4的進(jìn)給輥?zhàn)?。如在圖2中示出，通過以例如螺釘?shù)墓潭?gòu)件11將熱頭2接附到在打印設(shè)備1的殼體側(cè)上的接附構(gòu)件10而將熱頭2提供到打印設(shè)備1。
用于導(dǎo)向墨帶3的墨帶導(dǎo)向件6a和6b布置在熱頭2的前方和后方，即布置在墨帶3相對于熱頭2的進(jìn)入側(cè)和排出側(cè)內(nèi)。墨帶導(dǎo)向件6a和6b在熱頭2的前方和后方導(dǎo)向熱頭2和滾筒5之間的墨帶3和打印介質(zhì)4，使得相互重疊的墨帶3和打印介質(zhì)4鄰接在熱頭2上，大體上相互垂直，因此熱頭2的熱能可以確實(shí)地施加到墨帶3上。
墨帶導(dǎo)向件6a布置在墨帶3相對于熱頭2的進(jìn)入側(cè)處。墨帶導(dǎo)向件6a在下端表面12處具有彎曲的表面，且導(dǎo)向了由布置在熱頭2的上方位置的供給軸3a供給的墨帶3，使墨帶3進(jìn)入熱頭2和滾筒5之間。
墨帶導(dǎo)向件6b布置在墨帶3相對于熱頭2的排出側(cè)處。墨帶導(dǎo)向件6b具有均勻地形成在下端的平部13和大體上垂直地從平部13的與熱頭2相對的端部升起且用于使墨帶3從打印介質(zhì)4脫離的分離部14。墨帶導(dǎo)向件6b在熱轉(zhuǎn)移過程后通過平部13去除墨帶3的熱，且然后通過分離部14將墨帶3大體上垂直于打印介質(zhì)4升起，以使得墨帶3從打印介質(zhì)4脫離。墨帶導(dǎo)向件6b以例如螺釘?shù)墓潭?gòu)件15接附到熱頭2。
在如圖1所示出的具有這樣的構(gòu)造的打印設(shè)備1中，纏繞軸3b在纏繞方向旋轉(zhuǎn)以使墨帶3在纏繞方向上行進(jìn)，且打印介質(zhì)4夾緊在夾緊輥?zhàn)?a和主動(dòng)輥?zhàn)?b之間且在排出方向(圖1中箭頭A的方向)通過主動(dòng)輥?zhàn)?b和排出輥?zhàn)?在排出方向的旋轉(zhuǎn)而在熱頭2和滾筒5之間行進(jìn)，同時(shí)將滾筒5壓靠熱頭2。在打印操作中，熱能首先從熱頭2施加到墨帶3的黃色墨層上，以將黃色色料熱轉(zhuǎn)移到行進(jìn)的同時(shí)與墨帶3重疊的打印介質(zhì)4。在熱轉(zhuǎn)移黃色色料后，為將品紅色色料熱轉(zhuǎn)移到其上形成圖像或字符且已熱轉(zhuǎn)移了黃色色料的圖像形成部，進(jìn)給輥?zhàn)?向熱頭2旋轉(zhuǎn)(圖1中箭頭B的方向)以將打印介質(zhì)4送回到熱頭2，因此使得圖像形成部的前端面向熱頭2，且墨帶3的品紅色墨層面向熱頭2。然后，類似于熱轉(zhuǎn)移黃色墨層的情況，熱能也施加到品紅色墨層，以將品紅色色料熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)4的圖像形成部。關(guān)于青色色料和層合膜，它們也類似于品紅色色料的熱轉(zhuǎn)移情況而被熱轉(zhuǎn)移到圖像形成部，因此通過順序地將青色色料和層合膜熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)4而打印了彩色圖像或字符。
用于這樣的打印設(shè)備1的熱頭2可以打印在垂直于打印介質(zhì)4的行進(jìn)方向的方向上，即在打印介質(zhì)4的寬度方向上在兩個(gè)邊緣處具有余量的加框圖像，且也可以打印無余量的無框圖像。熱頭2在圖3中由箭頭L的方向指示的方向上具有大于打印介質(zhì)4的寬度的尺寸，使得色料可以在打印介質(zhì)4的寬度方向上被熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)4的兩個(gè)邊緣。
如在圖3中所示，熱頭2提供有接附到熱輻射構(gòu)件50的頭部20，用于將墨帶3的色料熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)4。如在圖4和圖5A中示出，頭部20提供有玻璃層21、布置在玻璃層21上的熱生成電阻器22、一對布置在熱生成電阻器22兩側(cè)的電極23a和23b和布置在熱生成電阻器22上且圍繞它的外周的電阻器保護(hù)層24。在熱頭2中，熱生成電阻器22在電極對23a和23b之間暴露的部分被限定為熱生成部22a。玻璃層21提供有電極對23a和23b、熱生成電阻器22和形成在電阻器22的上表面上的電阻器保護(hù)層24，且玻璃層21形成了頭部20的基層。
如在圖4和圖5A中示出，玻璃層21具有在面向墨帶3的外表面上大體上成形為圓弧形的突出部25，和在其內(nèi)表面上的溝槽部26。玻璃層21由具有例如500攝氏度的軟化點(diǎn)的玻璃制成，以形成大體上矩形的形狀。突出部25在玻璃層21的寬度方向的大體上中心位置處沿其長度方向(圖4中的L方向)形成為具有大體上半圓柱形的形狀。玻璃層21通過在面向墨帶3的表面上提供具有大體上圓弧形形狀的突出部25而改進(jìn)了布置在突出部25上的熱生成部22a與墨帶3的接觸狀況。因此，熱頭2將熱生成電阻器22的熱生成部22a生成的熱適當(dāng)?shù)厥┘拥侥珟?變得成為可能。
應(yīng)注意的是，突出部25的中心部25a可以大體上是平的。進(jìn)一步地，玻璃層21由這樣的材料制成是足夠的，即其具有以玻璃為代表的預(yù)先確定的表面特性、熱學(xué)特征等，且這里玻璃的概念包括合成寶石或人造石，例如合成石英、合成紅寶石或合成藍(lán)寶石，或高密度陶瓷。
如在圖4和圖5A中示出，提供到玻璃層21的內(nèi)表面的溝槽部26面向在熱頭2的長度方向(圖4中的L方向)上大體上直線地布置在突出部25上的熱生成部22a的行22b，且溝槽部26形成為具有向熱生成部22a凹入的形狀。進(jìn)一步地，在玻璃層21中，用于存儲(chǔ)由熱生成部22a生成的熱能的熱存儲(chǔ)部27限定在突出部25和溝槽部26之間。
在玻璃層21中，通過提供溝槽部26，根據(jù)空氣具有比玻璃低的熱傳導(dǎo)率的屬性，防止熱能傳導(dǎo)到整個(gè)層，且可以容易地將熱能存儲(chǔ)在熱生成部22a和溝槽部26之間的熱存儲(chǔ)部27內(nèi)。在玻璃層21內(nèi)，因?yàn)橥ㄟ^提供溝槽部26而防止熱能輻射到整個(gè)層，可以防止由熱生成部22a生成的熱能的輻射，因此可以增加傳導(dǎo)到墨帶3的熱量。因此，可以以玻璃層21改進(jìn)熱頭2的熱效率。進(jìn)一步地，因?yàn)樵趯⑸蠠徂D(zhuǎn)移到打印介質(zhì)4中，在玻璃層21中，色料可以由存儲(chǔ)在熱存儲(chǔ)部27內(nèi)的熱能以低功率消耗立即地被加熱到升華溫度，所以可以使得熱頭2的熱效率成為優(yōu)選的。進(jìn)一步地，因?yàn)樵诓Ａ?1中，熱存儲(chǔ)部27的厚度通過形成溝槽部26而制成較薄以降低熱存儲(chǔ)部27的熱存儲(chǔ)容量，在短時(shí)間周期內(nèi)輻射熱變得可能，因此當(dāng)熱生成部22a不被加熱時(shí)，熱頭2的溫度可以迅速地降低。根據(jù)以上所述，可以以提供有溝槽部26的玻璃層21來改進(jìn)熱頭2的熱效率和響應(yīng)。因此可以使用提供了優(yōu)選的響應(yīng)的熱頭2來以低功率消耗高速度打印高質(zhì)量的圖像和字符，而不導(dǎo)致例如在圖像和字符中的模糊的問題。
用于生成熱能的熱生成電阻器22形成在玻璃層21的突出部25側(cè)表面上，如在圖5A中示出。熱生成電阻器22由具有高電阻率和耐熱性的材料制成，例如Ta-N或Ta-SiO2。熱生成部22a每個(gè)在熱生成電阻器22的電極對23a和23b之間暴露且生成熱，熱生成部22a大體上直線地布置在突出部25上且每個(gè)形成為尺寸略微大于待被熱轉(zhuǎn)移的點(diǎn)的尺寸用于分配熱能，且具有大體上矩形或正方形形狀。熱生成電阻器22在玻璃層21上通過光刻技術(shù)形成圖案。
提供到熱生成電阻器22的兩側(cè)的電極對23a和23b從未詳細(xì)示出的電源為熱生成部22a供電，以使熱生成部22a生成熱。電極對23a和23b由具有良好的電傳導(dǎo)率的材料制成，例如鋁、金或銅。如在圖4和圖6中示出，電極對23a和23b包括電氣地連接到所有熱生成部22a的共用電極23a和單獨(dú)地電氣地連接到每個(gè)熱生成部22a的單獨(dú)電極23b，且電極對23a和23b布置為跨過熱生成部22a相互分開。
共用電極23a布置為在與下文將描述的電源柔性板80結(jié)合在其上的側(cè)相對的一側(cè)上跨過玻璃層21的突出部25。共用電極23a電氣地連接到所有熱生成部22a，且共用電極23a的兩個(gè)端部引導(dǎo)到電源柔性板80沿玻璃層21的窄側(cè)結(jié)合到其上的側(cè)，以將共用電極23a電氣地連接到電源柔性板80。共用電極23a通過電源柔性板80連接到電氣地連接到未示出的電源的剛性板70，因此將電源與熱生成部22a的每個(gè)電氣地連接。
單獨(dú)電極23b布置為在下文中將描述的信號柔性板90結(jié)合在其上的側(cè)上跨過玻璃層21的突出部25。單獨(dú)電極23b一對一地提供到熱生成部22a。單獨(dú)電極23b電氣地連接到信號柔性板90，信號柔性板90連接到控制電路，用于控制剛性板70的熱生成部22a的驅(qū)動(dòng)。
共用電極23a和單獨(dú)電極23b向由用于控制熱生成部22a的驅(qū)動(dòng)的電路所選擇的熱生成部22a以預(yù)先確定的時(shí)間周期供電流，因此使得熱生成部分22a生成熱，以將溫度升高到足以升華色料以將它熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)4的點(diǎn)。
應(yīng)注意的是，在頭部20內(nèi)，熱生成電阻器22不是必需地要求提供到玻璃層21的整個(gè)表面，而是可以將熱生成電阻器22布置在突出部25的部分上，且共用電極23a和單獨(dú)電極23b的端部分形成在熱生成電阻器22上。
如在圖4中所示，提供電阻器保護(hù)層24作為頭部20的最外層，它覆蓋了整個(gè)熱生成電阻器22和共用電極23a和單獨(dú)電極23b的熱生成部22a側(cè)的端部分，且保護(hù)了熱生成部22a和圍繞熱生成部22a布置的電極對23a和23b不受由當(dāng)熱頭2和墨帶3相互接觸時(shí)導(dǎo)致的摩擦等。電阻器保護(hù)層24由包括在例如在高溫下具有高強(qiáng)度和耐磨損的機(jī)械特征上和例如耐熱、耐熱沖擊和熱傳導(dǎo)率的熱學(xué)特征上優(yōu)秀的金屬的無機(jī)材料制成，且例如由包括硅(Si)、鋁(Al)、氧(O)和氮(N)的SIALON(商標(biāo)名)制成。
在具有以上描述的構(gòu)造的頭部20中，如在圖4、圖5A和圖5B中所示出，溝槽部26在對應(yīng)于在頭部20的長度方向(圖4中的L方向)上大體上直線地形成的熱生成部22a的行22b的位置處形成在玻璃層21的內(nèi)表面上，以使得溝槽部26具有與熱生成部22a的長度L1相等或長于長度L1的寬度W1(溝槽部26的壁面30的延伸線與頂面31a的延伸線的交點(diǎn)之間的距離)。在玻璃層21中，通過形成溝槽部26以使其寬度W1等于或大于熱生成部22a的長度L1，可以進(jìn)一步改進(jìn)熱頭2的熱效率。
更詳細(xì)地，在玻璃層21中，通過形成溝槽部26以使其寬度W1等于或大于熱生成部22a的長度L1，熱存儲(chǔ)部27的兩端的厚度變得比在其中形成溝槽部26以使其寬度W1小于熱生成部22a的長度L1的情況更薄。因此，在玻璃層21中，變得難于使存儲(chǔ)在熱存儲(chǔ)部27內(nèi)的熱能從熱存儲(chǔ)部27的兩端輻射到外周區(qū)，即輻射到溝槽部26的外周部28。特別地，在玻璃層21中，通過形成溝槽部26以使其寬度W1大于熱生成部22a的長度，熱存儲(chǔ)部27的兩端的厚度變得比在其中寬度W1等于熱生成部22a的長度的情況中更薄，因此熱輻射變得更難。如上所述，因?yàn)榭梢砸种圃诓Ａ?1內(nèi)到外周部28的熱輻射，變得可以進(jìn)一步增加傳導(dǎo)到墨帶3的熱量，且可以進(jìn)一步改進(jìn)熱頭2的熱效率。
應(yīng)注意的是，熱生成部22a的長度例如是20μm，溝槽部26的寬度例如在50μm到700μm的范圍且優(yōu)選地在200μm到400μm的范圍。
進(jìn)一步地，如在圖5A和圖10中示出，在玻璃層21中，突出部25形成為突出部25的兩側(cè)部分25b的曲率半徑R2小于中心部分25a的曲率半徑R1(R1＞R2)。例如，在玻璃層21中，中心部分25a的曲率半徑R1設(shè)定為例如2.5μm，且兩側(cè)部分25b的曲率半徑R2設(shè)定為例如1.0μm。在玻璃層21中，玻璃層21在兩側(cè)部分25b和溝槽部26之間的厚度變得更小，即通過形成突出部25使得兩側(cè)部分25b的曲率半徑R2小于中心部分25a的曲率半徑R1，與形成突出部25以使兩側(cè)部分25b的曲率半徑R2大于中心部分25a的曲率半徑R1(R1≤R2)的情況相比，使得熱存儲(chǔ)部27的兩端的厚度變得更薄。因此，因?yàn)闊岽鎯?chǔ)部27的熱存儲(chǔ)容量進(jìn)一步降低，且從兩個(gè)邊緣輻射到溝槽部26的外周部28的熱量也進(jìn)一步降低，所以可以進(jìn)一步改進(jìn)熱效率。進(jìn)一步地，因?yàn)樵诓Ａ?1中通過將突出部25形成為在兩側(cè)部分25b的曲率半徑R2小于中心部分25a的曲率半徑R1使得突出部25的寬度降低，所以可以降低層的整體尺寸。
進(jìn)一步地，如在圖5A中示出，在玻璃層21中，溝槽部26形成為使得壁面30從熱生成部22a的相對側(cè)，即基部端29的側(cè)大體上垂直地升起。在具有這樣的溝槽部26的玻璃層21中，因?yàn)橛蓾L筒5壓熱頭2導(dǎo)致且從突出部25側(cè)作用于在基部端29側(cè)的溝槽部26的兩個(gè)端部29a上的壓力不集中在兩端29a內(nèi)而是分散在玻璃層21的底面21a內(nèi)，故增加了耐受來自滾筒5的壓力的物理強(qiáng)度。因此，在玻璃層21中，可以防止由來自滾筒5的壓力導(dǎo)致的兩端29a的變形或斷裂，且所以可以因此防止玻璃層21的變形或斷裂。
應(yīng)注意的是，如在圖7中示出，玻璃層21可以形成為使得面向熱生成部22a的長度方向的壁面30之間的距離在基部端29側(cè)長于在前端31側(cè)。根據(jù)這樣的玻璃層21，因?yàn)槊嫦驘嵘刹?2a的長度方向的壁面30之間的距離在基部端29側(cè)長于在前端31側(cè)，所以在其中溝槽部26是使用壓力模具以熱壓模制來模制的情況中，例如可以使得脫模更簡單。因此，玻璃層21可以簡單地通過模鑄形成，因此改進(jìn)了生產(chǎn)效率。
進(jìn)一步地，如在圖5A和圖5B中示出，在玻璃層21中，溝槽部26形成為使得在溝槽部26的前端31側(cè)上的頂面31a的兩個(gè)端角部31b形成為大體上圓弧形形狀，且兩個(gè)端角部31b之間的頂面31a的部分大體上是平的。在玻璃層21中，通過將溝槽部26的前端31側(cè)上的兩個(gè)端角部31b形成為大體上圓弧形形狀，由滾筒壓熱頭2導(dǎo)致的從突出部25施加到兩個(gè)端角部31b的壓力被分散，因此耐受來自滾筒5的壓力的物理強(qiáng)度增加。因此，在玻璃層21中，可以防止因來自滾筒5的壓力導(dǎo)致的溝槽部26的前端31側(cè)上的兩個(gè)端角部31b的變形和斷裂。
應(yīng)注意的是，如在圖8A、圖8B和圖9中示出，在頭部20的玻璃層21內(nèi)，溝槽部26的頂面31a可以形成為沿突出部25的中心部25a的表面具有大體上圓弧形形狀，使得在溝槽部26的前端31的頂面31a和突出部25的中心部25a的表面之間的厚度，即突出部25的厚度T1變得大體上是恒定的，即大體上是均勻的。如在圖9中示出，在玻璃層21中，溝槽部26的頂面31a和中心部25a同心地形成，因此突出部25的厚度T1可以制成為大體上均勻的。應(yīng)注意的是，突出部25的厚度T1在10μm到100μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在20μm到40μm的范圍內(nèi)，且特別地優(yōu)選地是例如27.5μm。在玻璃層21中，通過使得突出部25的厚度T1大體上均勻來防止突出部25的厚度T1不均勻地分布，從而防止由來自滾筒5的壓力導(dǎo)致的應(yīng)力集中到溝槽部26的兩個(gè)端角部31b。因此，在玻璃層21內(nèi)，甚至以突出部25的非常小的厚度T1也可以獲得高的物理強(qiáng)度。進(jìn)一步地，在玻璃層21內(nèi)，通過使得突出部25的厚度T1大體上是均勻的，熱存儲(chǔ)部27的厚度變得大體上是均勻的，因此熱存儲(chǔ)部27的熱平衡變得是優(yōu)選的，因?yàn)樵跓岽鎯?chǔ)部27中不存在非均勻的厚度分布，因此使得熱頭2的熱效率和響應(yīng)是優(yōu)選的。
根據(jù)具有這樣的頭部20的熱頭2，通過形成溝槽部26到玻璃層21，由熱生成部22a生成的熱能變得難于輻射到玻璃層21，且熱生成部22a可以使用存儲(chǔ)在熱存儲(chǔ)部27內(nèi)的熱以低功率消耗被加熱到色料的升華溫度，因此可以改進(jìn)熱效率。進(jìn)一步地，在熱頭2中，因?yàn)闊岽鎯?chǔ)部27的厚度通過提供溝槽部26到玻璃層21而變得較小以降低熱存儲(chǔ)容量，熱輻射變得更容易，因此改進(jìn)了響應(yīng)。因此，在熱頭2內(nèi)，可以通過形成溝槽部26到玻璃層21來改進(jìn)熱效率和響應(yīng)。
進(jìn)一步地，在熱頭2內(nèi)，通過使得玻璃層21的溝槽部26的寬度W1等于或大于熱生成部22a的長度L1，熱存儲(chǔ)部27的兩端的厚度變得較小以使得難于從熱存儲(chǔ)部27輻射熱，因此由熱生成部22a生成的熱能的輻射被抑制以進(jìn)一步改進(jìn)熱效率。
進(jìn)一步地考慮熱效率，通過使得玻璃層21的突出部25的兩側(cè)的曲率半徑R2小于中心部分25a的曲率半徑R2，使得在熱頭2中熱存儲(chǔ)部27的兩側(cè)的寬度變窄，因此從熱存儲(chǔ)部27的熱輻射變得進(jìn)一步困難，以進(jìn)一步抑制由熱生成部22a生成的熱能的輻射，且可以進(jìn)一步改進(jìn)熱效率。
再進(jìn)一步地，在熱頭2內(nèi)，通過使得玻璃層21的溝槽部26大體上垂直地升起且在前端31側(cè)上形成兩個(gè)端角部31b以具有在圖5A和圖5B中示出的圓弧形形狀，或通過形成突出部25以具有如圖9中示出的大體上均勻的厚度T1，可以增加物理強(qiáng)度。在熱頭2中，通過增加玻璃層21的物理強(qiáng)度，即使當(dāng)由滾筒5在進(jìn)行打印中施加的壓力所導(dǎo)致的高至大約45kg/單位面積的壓力施加到玻璃層21時(shí)，也可以防止玻璃層21的變形或斷裂，特別是具有小的厚度的突出部25的變形或斷裂。
如上所述，根據(jù)熱頭2，因?yàn)闊嵝屎晚憫?yīng)是優(yōu)選的，且可以防止由來自滾筒5的壓力導(dǎo)致的玻璃層21和突出部25的變形和斷裂，所以可以以高速低功率消耗打印高質(zhì)量圖像或字符。進(jìn)一步地，在熱頭2中，如在圖7中示出，通過形成溝槽部26使其壁面30之間的寬度在基部端29側(cè)比在前端31側(cè)長，在使用壓力模具以熱壓模制來模制溝槽部26的情況中，例如可以使脫模更容易，因此改進(jìn)了生產(chǎn)效率。
進(jìn)一步地，在頭部20的玻璃層21中，如在圖11A、圖11B和圖12中示出，溝槽部26提供為面向與頭部20的長度方向(圖11A和圖11B中的L方向)平行大體上直線地布置的熱生成部22a的行22b，且用于強(qiáng)化強(qiáng)度的第一強(qiáng)化部32在熱生成部22a的布置方向上提供在熱生成部22a的兩側(cè)上。第一強(qiáng)化部32通過形成玻璃層21使它具有較大的厚度形成。第一強(qiáng)化部32的厚度T2制成為大于突出部25的厚度T1(T2＞T1)。在玻璃層21中，可以通過在溝槽部26的兩側(cè)上在其長度方向提供第一強(qiáng)化部32來強(qiáng)化突出部25，第一強(qiáng)化部32每個(gè)的厚度T2大于突出部25的厚度T1。因此，在玻璃層21中，當(dāng)來自滾筒5的壓力施加到玻璃層21時(shí)，可以防止由來自滾筒5的壓力導(dǎo)致的突出部25的變形或斷裂。
進(jìn)一步地，如在圖11A、圖11B和圖12中示出，除去第一強(qiáng)化部32外，玻璃層21進(jìn)一步提供有第二強(qiáng)化部33，第二強(qiáng)化部33每個(gè)形成在第一強(qiáng)化部32內(nèi)以具有從突出部25的端部分向第一強(qiáng)化部32逐漸地增加的厚度，該厚度包括厚度T3。因此，在玻璃層21中，突出部25通過除第一強(qiáng)化部32外提供第二強(qiáng)化部33被進(jìn)一步強(qiáng)化。因此，在玻璃層21中，突出部25的物理強(qiáng)度增加，且可以進(jìn)一步防止由來自滾筒5的壓力導(dǎo)致的突出部25的變形和斷裂。
在熱頭2中，通過在玻璃層21的熱生成部22a的兩側(cè)上在熱生成部22a的布置方向上形成第一強(qiáng)化部32和第二強(qiáng)化部33而改進(jìn)了玻璃層21的物理強(qiáng)度，且甚至當(dāng)在打印操作中由來自滾筒5的施加到玻璃層21上的壓力所導(dǎo)致的強(qiáng)的壓力施加到玻璃層21時(shí)，也可以防止玻璃層21的變形和斷裂，特別是帶有較小的厚度的突出部25的變形和斷裂。
具有玻璃層21的頭部20可以如以下描述制造。首先，如在圖13中示出，準(zhǔn)備待用作玻璃層21的材料的玻璃材料41，且然后如在圖14中示出，通過在玻璃材料41上進(jìn)行熱壓過程以模制在其上表面上具有突出部25的玻璃層21。
隨后，雖然未詳細(xì)示出，使用例如濺射的薄膜形成技術(shù)以具有高電阻率和耐熱性的材料將形成熱生成電阻器22的電阻器膜形成在提供有突出部25的玻璃層21的表面上，且進(jìn)一步地，然后以具有良好的電傳導(dǎo)率的例如鋁的材料形成用以形成電極對23a和23b的導(dǎo)電膜使其具有預(yù)先確定的厚度。
隨后，如在圖15中示出，使用例如光刻過程的圖案形成技術(shù)為熱生成電阻器22和電極對23a和23b形成圖案，且通過在電極對23a和23b之間暴露熱生成電阻器22來形成熱生成部22a。玻璃層21在其中不形成熱生成電阻器22或電極對23a和23b的部分被暴露。
隨后，如在圖16中示出，使用例如濺射過程的薄膜形成技術(shù)以例如SIALON將電阻器保護(hù)層24以預(yù)先確定的厚度形成在熱生成電阻器22和電極對23a和23b上。
隨后，如在圖17中示出，在與其上形成了突出部25的玻璃層21的表面的相對的表面上，即位于熱頭2內(nèi)的表面上，例如通過以切割器42切割來形成具有凹入形狀的溝槽部26，以使得溝槽部26面向熱生成部22a的行22b，因此制造了頭部20。如在圖17中示出，通過以切割器42形成溝槽部26，第一強(qiáng)化部32和第二強(qiáng)化部33可以在一系列切割過程中提供到玻璃層21。
應(yīng)注意的是，在以切割過程形成溝槽部26后，可以在溝槽部26的內(nèi)表面上進(jìn)行氫氟酸處理，以去除在溝槽部26的內(nèi)表面上導(dǎo)致的擦痕。進(jìn)一步地，除例如切割過程的加工過程外，溝槽部26可以通過蝕刻過程或熱壓過程形成。
進(jìn)一步地，在形成如圖7中示出的溝槽部26的情況中，因?yàn)楸诿?0從前端31側(cè)向基部端29側(cè)變寬，脫模變得更容易，且因此溝槽部26可以通過使用壓力模具的熱壓過程形成。再進(jìn)一步地，在通過熱壓過程形成溝槽部26的情況中，可以以上模具形成突出部25且以下模具形成溝槽部26，因此同時(shí)地形成突出部25和溝槽部26。
因?yàn)轭^部20由玻璃層21作為整體形成而不使用陶瓷基底，與在圖20中示出的使用陶瓷基底101的熱頭100相比，變得可以通過取消陶瓷基底而降低了部件的個(gè)數(shù)，因此可以使得構(gòu)造更簡單。進(jìn)一步地，根據(jù)熱頭2，可以降低部件的個(gè)數(shù)且因此可以改進(jìn)生產(chǎn)效率。
如在圖3和圖18中示出，在具有以上描述的頭部20的熱頭2中，頭部20通過粘合劑層60布置在熱輻射構(gòu)件50上，且頭部20和提供有用于頭部20的控制電路的剛性板70由電源柔性板80和信號柔性板90電氣地相互連接。在熱頭2中，通過將電源柔性板80和信號柔性板90向熱輻射構(gòu)件50彎曲而將剛性板70布置在熱輻射構(gòu)件50的側(cè)面上。
當(dāng)熱轉(zhuǎn)移色料時(shí)，熱輻射構(gòu)件50用于有效地輻射由頭部20生成的熱能，且熱輻射構(gòu)件50由具有高熱傳導(dǎo)率的材料例如鋁制成。如在圖3和圖18中示出，熱輻射構(gòu)件50提供有在寬度方向的大體上中心且沿長度方向(圖18中的L方向)形成在上表面上的接附突出部51，頭部20接附到突出部51。進(jìn)一步地，熱輻射構(gòu)件50提供有形成在電源柔性板80和信號柔性板90向它彎曲的側(cè)表面的上端處的用于導(dǎo)向沿該側(cè)表面彎曲的電源柔性板80和信號柔性板90的傾斜部52，和形成在傾斜部52下端處的用于定位剛性板70的第一凹口部53。進(jìn)一步地，熱輻射構(gòu)件50提供有第二凹口54，第二凹口54形成為使得允許提供到信號柔性板90的將在下文中描述的半導(dǎo)體芯片91被布置在熱輻射構(gòu)件50的側(cè)上。
如在圖19中示出，頭部20通過粘合劑層60接附到熱輻射構(gòu)件50的接附突出部51。粘合劑層60具有熱傳導(dǎo)率且由具有彈性的粘合劑形成。因?yàn)檎澈蟿?0具有熱傳導(dǎo)率，它可以有效地將由頭部20生成的熱輻射到熱輻射構(gòu)件50。進(jìn)一步地，因?yàn)檎澈蟿?0具有彈性，當(dāng)頭部20生成熱時(shí)，即使頭部20和熱輻射構(gòu)件50因?yàn)闊崤蛎浵禂?shù)不同而不同地膨脹或收縮，它也能防止頭部20從熱輻射構(gòu)件50分離。粘合劑層60的厚度例如是大約50μm。
如在圖19中示出，粘合劑層60由具有熱傳導(dǎo)率的樹脂制成，例如包括具有高硬度和熱傳導(dǎo)率的填充物61的熱固性液體硅酮橡膠。包括在其中的填充物61是例如粒狀或線性形狀的氧化鋁。粘合劑層60包括填充物61，其用作頭部20和熱輻射構(gòu)件50之間的間隔物，且因此不被受滾筒5壓的頭部20壓縮，因此保持恒定的厚度，使得玻璃層21的基部端29側(cè)上的端部29a不向熱輻射構(gòu)件50變形。因此，在粘合劑層60中，因?yàn)楹穸瓤梢杂商畛湮?1維持恒定，所以響應(yīng)于受到滾筒5壓的頭部20從突出部25施加到溝槽部26的基部端29的側(cè)上的兩端部29a上的壓力分散到玻璃層21的底面21a，且可以被玻璃層21的整個(gè)底面21a接收。進(jìn)一步地，在粘合劑層60中，通過填充物的相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)變得可以允許由滾筒5施加的壓力在平行于底面21a的方向逸散。如上所述，在熱頭2中，即使當(dāng)強(qiáng)壓力從滾筒5施加到玻璃層21，也可以防止玻璃層21向熱輻射構(gòu)件50變形，因此可以防止玻璃層21的變形和斷裂。
應(yīng)注意的是，被粘合劑層60包括的填充物61可以具有等于或大于粘合劑層60的厚度的直徑。因?yàn)檎澈蟿?0包括直徑等于或大于其厚度的填充物61，即使當(dāng)滾筒5壓頭部20，因?yàn)樘畛湮?1粘合劑層60也不被頭部20壓縮，因此粘合劑層的厚度可以維持恒定，所以進(jìn)一步防止了玻璃層21的變形和斷裂。
在圖3示出的布置在熱輻射構(gòu)件50的側(cè)表面上的剛性板70提供有未示出的且用于從電源向頭部20供給電流的電源接線，和未示出的控制電路，控制電路提供有多個(gè)安裝在其上的電子部件且用于控制頭部20的驅(qū)動(dòng)。如在圖3中示出，用以形成電源線和信號線的柔性板71電氣地連接到剛性板70。剛性板70布置在熱輻射構(gòu)件50的側(cè)面上的第一凹口53內(nèi)且在兩側(cè)上以例如螺釘?shù)墓潭?gòu)件72固定到熱輻射構(gòu)件50。
如在圖3和圖6中示出，電氣地連接到剛性板70的電源柔性板80在其一個(gè)端部上電氣地連接到剛性板70的用于未示出的電源的接線，且在其另一個(gè)端部上電氣地連接到頭部20的共用電極23a，因此將頭部20的共用電極23a和剛性板70的接線電氣地相互連接，以向熱生成部22a的每個(gè)供給電流。應(yīng)注意的是，電源柔性板80可以電氣地連接到共用電極23a使得由包括導(dǎo)電微粒的絕緣樹脂材料制成的膜，例如各向異性導(dǎo)電膜(ACF)介于電源柔性板80和共用電極23a之間。通過電氣地將電源柔性板80和共用電極23a以AFC連接，可以防止由熱生成部22a生成的熱能通過共用電極23a輻射到電源柔性板80側(cè)。
如在圖3和圖6中示出，電氣地連接到剛性板70的控制電路的信號柔性板90在其一個(gè)端部上電氣地連接到剛性板70的未示出的控制電路，且在其另一個(gè)端部上電氣地連接到頭部20的單獨(dú)電極23b。多個(gè)信號柔性板90平行于熱頭2的長度方向(圖3中的L方向)布置。
如在圖6和圖18中示出，信號柔性板90的每個(gè)提供有半導(dǎo)體芯片，半導(dǎo)體芯片提供有用于驅(qū)動(dòng)布置在頭部20的一個(gè)表面上的頭部20的熱生成部22a的每個(gè)的驅(qū)動(dòng)電路，信號柔性板90的每個(gè)還提供有連接端子92，用于電氣地連接半導(dǎo)體芯片91和布置在相同的表面上且在與頭部20連接側(cè)的單獨(dú)電極23b的每個(gè)。
提供到信號柔性板90的每個(gè)的半導(dǎo)體芯片91如在圖18中示出布置在信號柔性板90內(nèi)部。如在圖6中示出，半導(dǎo)體芯片91包括用于將對應(yīng)于從剛性板70的控制電路傳輸來的打印數(shù)據(jù)的串行信號轉(zhuǎn)化為并行信號的移位寄存器93，和用于控制熱生成部22a的熱生成驅(qū)動(dòng)的開關(guān)元件94。移位寄存器93將對應(yīng)于打印數(shù)據(jù)的串行信號轉(zhuǎn)化為并行信號且鎖存已轉(zhuǎn)化的并行信號。開關(guān)元件94提供到布置到熱生成部22a的每個(gè)的每個(gè)單獨(dú)電極23b。由移位寄存器93鎖存的并行信號控制了開關(guān)元件94的開啟/關(guān)閉以控制到熱生成部22a的每個(gè)的供電流和供電時(shí)間周期，因此驅(qū)動(dòng)和控制了熱生成部22a的熱生成。
如在圖6中示出，對應(yīng)于一對一地提供到熱生成部22a的單獨(dú)電極23b的每個(gè)提供了連接端子92，且連接端子92將單獨(dú)的電極23b和半導(dǎo)體芯片91相互電氣地連接。如在圖4中示出，連接端子92和單獨(dú)電極23b通過由包括導(dǎo)電微粒的絕緣樹脂材料制成的膜95，例如各向異性導(dǎo)電膜(ACF)電氣地連接，膜95保持在單獨(dú)電極23b側(cè)上的玻璃層21和信號柔性板90之間。在熱頭2中，通過將頭部20的單獨(dú)電極23b和信號柔性板90的連接端子92以絕緣樹脂材料制成的ACF連接，即使當(dāng)信號柔性板90鄰近熱生成部22a連接，也可以防止由熱生成部22a生成的熱能通過單獨(dú)電極23b輻射到信號柔性板90側(cè)，因此可以抑制熱效率的降級。因此，在熱頭2中，溝槽部26提供到頭部20的玻璃層21，且進(jìn)一步地單獨(dú)電極23b和信號柔性板90由ACF連接，因此進(jìn)一步抑制了熱生成部22a的熱能的輻射，因此可以進(jìn)一步改進(jìn)熱效率。進(jìn)一步地，在熱頭2中，因?yàn)橥ㄟ^將單獨(dú)電極23b 以ACF連接可以防止熱生成部22a的熱能通過單獨(dú)電極23b輻射到信號柔性板90側(cè)，所以可以保護(hù)布置在信號柔性板90上的半導(dǎo)體芯片91不受熱。
應(yīng)注意的是，在連接端子92和單獨(dú)電極23b之間的電氣連接可以通過以包括樹脂且具有低的熱傳導(dǎo)率的材料，例如導(dǎo)電膏替代例如ACF的膜95電氣連接來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步地，在熱頭2內(nèi)，可以布置為將半導(dǎo)體芯片91布置在外側(cè)。
再進(jìn)一步地，在熱頭2內(nèi)，也可以布置為通過在熱輻射構(gòu)件50和剛性板70、電源柔性板80或信號柔性板90之間形成中間絕緣構(gòu)件，在熱輻射構(gòu)件50和半導(dǎo)體芯片91以及在剛性板70和熱輻射構(gòu)件50之間防止電氣接觸和機(jī)械接觸。
如上所述，根據(jù)熱頭2，通過將具有用于將串行信號轉(zhuǎn)化為并行信號的的移位寄存器93的半導(dǎo)體芯片91布置在用于將頭部20的單獨(dú)電極23b與剛性板70的控制電路電氣地連接的信號柔性板90上，可以在剛性板70和信號柔性板90之間使用串行傳輸，因此可以降低電氣連接點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
根據(jù)具有以上所述的構(gòu)造的熱頭2，通過將頭部20和剛性板70以電源柔性板80和信號柔性板90連接，剛性板70可以自由地圍繞頭部20布置。如在圖3和圖18中示出，在熱頭2中，半導(dǎo)體芯片91面向熱輻射構(gòu)件50的第二凹口54，且電源柔性板80和信號柔性板90沿?zé)彷椛錁?gòu)件50的傾斜部分52彎曲，使得半導(dǎo)體芯片91進(jìn)入到內(nèi)部，因此將剛性板70定位在熱輻射構(gòu)件50的第一凹口53內(nèi)。因此，在熱頭2內(nèi)，可以通過將剛性板70布置在熱輻射構(gòu)件50的側(cè)面上實(shí)現(xiàn)小型化，且因此可以縮小整個(gè)打印設(shè)備1的尺寸。因此，以熱頭2可以實(shí)現(xiàn)打印設(shè)備1特別是對家用打印設(shè)備要求的尺寸縮小。
進(jìn)一步地，在熱頭2中，頭部20可以簡單地通過粘合劑層60提供在熱輻射構(gòu)件50上，構(gòu)造可以被簡化且其可以容易地制造，因此可以改進(jìn)生產(chǎn)效率。進(jìn)一步地，在熱頭2中，可以通過將半導(dǎo)體芯片91布置在內(nèi)部而對它防靜電保護(hù)。
在熱頭2內(nèi)，通過將半導(dǎo)體芯片91布置在內(nèi)部且將剛性板70布置在熱輻射構(gòu)件50的側(cè)面上可以實(shí)現(xiàn)小型化，且因此如在圖1和圖2中示出，在打印介質(zhì)4進(jìn)入側(cè)的墨帶導(dǎo)向件6a可以布置為更靠近熱頭2。因此，使用熱頭2的打印設(shè)備1可以導(dǎo)向墨帶3和打印介質(zhì)4到直接處于進(jìn)入熱頭2和滾筒5之間的間隙前的位置，因此可以使得墨帶3和打印介質(zhì)4適當(dāng)?shù)剡M(jìn)入熱頭2和滾筒5之間的間隙。因此，在打印設(shè)備1中，因?yàn)榭梢允沟媚珟?和打印介質(zhì)4適當(dāng)?shù)剡M(jìn)入熱頭2和滾筒5之間的間隙，墨帶3和打印介質(zhì)4變得與熱頭2大體上成直角，因此熱頭2的熱能適當(dāng)?shù)厥┘拥侥珟?。進(jìn)一步地，因?yàn)闊犷^2可以制成緊湊的，可以為行進(jìn)在熱頭2附近的墨帶3和打印介質(zhì)4的行進(jìn)路徑設(shè)計(jì)提供自由度。
進(jìn)一步地，因?yàn)榘雽?dǎo)體芯片91提供在熱頭2內(nèi)的信號柔性板90上，半導(dǎo)體芯片91可以從熱頭2的玻璃層21中取消，因此玻璃層21可以制成得更薄，且因此可以降低成本。
如在圖1和圖2中示出，當(dāng)打印圖像或字符時(shí)，使用如上所述的熱頭2的打印設(shè)備1使墨帶3和打印介質(zhì)4在熱頭2和滾筒5之間行進(jìn)，同時(shí)通過滾筒5使墨帶3和打印介質(zhì)4壓靠熱頭2。
在此情況中，雖然高至45kg/單位面積的力從滾筒5施加到熱頭2，但通過形成玻璃層21的溝槽部26以大體上垂直地升高且在前端31側(cè)上形成兩個(gè)如上所述的且在圖5A和圖5B中示出的具有圓弧形形狀的端角31b，通過如圖8A和圖8B中示出形成突出部25以具有大體上均勻的厚度，通過如圖11A和圖11B示出在頭部20的長度方向上在兩端上提供第一強(qiáng)化部32和第二強(qiáng)化部33，或通過如圖19示出為在頭部20和熱輻射構(gòu)件50之間的粘合劑層60添加填充物，物理強(qiáng)度得以改進(jìn)，因此防止了由來自滾筒5的壓力導(dǎo)致的玻璃層21的變形和斷裂。
然后，墨帶3的色料熱轉(zhuǎn)移到在熱頭2和滾筒5之間行進(jìn)的打印介質(zhì)4上。當(dāng)進(jìn)行色料的熱轉(zhuǎn)移時(shí)，對應(yīng)于打印數(shù)據(jù)且傳輸?shù)絼傂园?0的控制電路的串行信號被提供到信號柔性板90的半導(dǎo)體芯片91的移位寄存器93轉(zhuǎn)化為并行信號，這樣轉(zhuǎn)化的并行信號鎖存，且以鎖存的并行信號來控制為每個(gè)單獨(dú)電極23b提供的開關(guān)元件94的開啟/關(guān)閉時(shí)間周期。在熱頭2中，當(dāng)開關(guān)元件94開啟時(shí)，電流流過連接到開關(guān)元件94的熱生成部22a預(yù)先確定的時(shí)間周期，熱生成部22a生成熱且因此生成的熱能施加到墨帶3，因此色料升華以熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)4。當(dāng)開關(guān)元件94關(guān)閉，流過連接到開關(guān)元件94的熱生成部22a的電流停止，因?yàn)闊嵘刹?2a停止生成熱，熱能不施加到墨帶3，且因此色料不熱轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)4。在打印設(shè)備1中，對于每一行打印數(shù)據(jù)的串行信號從熱頭2的控制電路傳輸?shù)叫盘柸嵝园?0的半導(dǎo)體芯片91，且通過重復(fù)如上所述的操作將黃色色料熱轉(zhuǎn)移到圖像形成部。在黃色色料熱轉(zhuǎn)移后，品紅色色料和青色色料以及層合膜順序地以類似的方式熱轉(zhuǎn)移到圖像形成部，因此打印了圖像幀。
當(dāng)熱轉(zhuǎn)移墨帶3的色料時(shí)，因?yàn)榫哂械扔诨虼笥跓嵘刹?2a的長度L1的寬度W1的溝槽部26提供到熱頭2的頭部20的玻璃層21，由熱生成部22a生成的熱能難于輻射到玻璃層21側(cè)，且存儲(chǔ)在玻璃層21的熱存儲(chǔ)部27內(nèi)的熱能也難于輻射到溝槽部26的外周部28，因此增加了到墨帶3的熱量。進(jìn)一步地，在熱頭2中，通過將玻璃層21的突出部25的兩側(cè)25b的曲率半徑R2形成為小于其中心部分25a的曲率半徑R1，存儲(chǔ)在熱存儲(chǔ)部27內(nèi)的熱能變得進(jìn)一步難于輻射到外周部28。因此，在熱頭2內(nèi)，通過存儲(chǔ)在玻璃層21的熱存儲(chǔ)部27內(nèi)的熱能，升高熱生成部22a的溫度變得容易。因如上所述的事實(shí)，熱頭2具有優(yōu)選的熱效率。進(jìn)一步地，在熱頭2中，因?yàn)橥ㄟ^在玻璃層21內(nèi)提供溝槽部26降低了玻璃層21的熱存儲(chǔ)容量，當(dāng)熱生成部22a不生成熱時(shí)，溫度迅速地下降，因此可以獲得優(yōu)選的響應(yīng)。因此，因?yàn)榇蛴≡O(shè)備1可以獲得優(yōu)選的熱效率和響應(yīng)，它可以以高速度和降低的功率消耗打印高質(zhì)量的圖像和字符。
如上所述，因?yàn)闊犷^2可以制成得較小，熱頭2不導(dǎo)致由來自滾筒5的壓力的玻璃層21的變形或斷裂，且熱頭2具有優(yōu)選的熱效率和響應(yīng)，它可以即使在家用打印設(shè)備1內(nèi)也以高速度和降低的功率消耗打印高質(zhì)量的圖像和字符。
應(yīng)注意的是，雖然熱頭2在以家用打印設(shè)備1打印明信片的情況中例示，但熱頭2不限制于家用打印設(shè)備1，而是可以應(yīng)用于其尺寸不特別地受限的商用打印設(shè)備，除明信片外熱頭2也可以應(yīng)用于L-尺寸相紙或普通紙，且即使在這些情況中它也實(shí)現(xiàn)了高速打印。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，可以取決于設(shè)計(jì)要求和其他因素出現(xiàn)多種修改、組合、子組合和變化，只要它們在附帶的權(quán)利要求或權(quán)利要求的等價(jià)物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種熱頭，其包括具有形成在一個(gè)表面上的突出部和形成在另一個(gè)表面上的面向突出部的凹入溝槽部的玻璃層，提供在突出部上的熱生成電阻器，和提供到熱生成電阻器的兩側(cè)的一對電極，其中熱生成電阻器在該對電極之間暴露的部分限定為熱生成部，突出部在兩側(cè)的曲率半徑小于在中心部分的曲率半徑，和溝槽部的寬度是等于和大于熱生成部的長度之一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱頭，其中溝槽部大體上垂直地從基部端側(cè)升起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱頭，其中溝槽部在面向熱生成部的長度方向的側(cè)面之間具有寬度，該寬度在基部端側(cè)大于在前端側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱頭，其中溝槽部在前端側(cè)上具有項(xiàng)面的兩個(gè)端角，兩個(gè)端角具有大體上圓弧形的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱頭，其中在溝槽部的前端側(cè)上的頂面沿突出部的中心部分的表面形成，使得厚度大體上是恒定的。
6.一種打印設(shè)備，其包括熱頭，該熱頭包括具有形成在一個(gè)表面上的突出部和形成在另一個(gè)表面上的面向突出部的凹入溝槽部的玻璃層，提供在突出部上的熱生成電阻器，和提供到熱生成電阻器的兩側(cè)的一對電極，其中熱生成電阻器在熱頭的該對電極之間暴露的部分限定為熱生成部，玻璃層的突出部在兩側(cè)的曲率半徑小于在中心部分的曲率半徑，和溝槽部的寬度是等于和大于熱生成部的長度之一。
全文摘要
熱頭包括具有形成在一個(gè)表面上的突出部和形成在另一個(gè)表面上的面向突出部的凹入溝槽部的玻璃層、提供在突出部上的熱生成電阻器和提供到熱生成電阻器的兩側(cè)的一對電極，且熱生成電阻器在該對電極之間暴露的部分限定為熱生成部，突出部在兩側(cè)的曲率半徑小于在中心部分的曲率半徑，且溝槽部的寬度是等于和大于熱生成部的長度之一。
文檔編號B41J2/335GK101037049SQ200710088609
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者小山升, 狩谷泉, 柳瀨光雄, 森川徹 申請人:索尼株式會(huì)社