专利名称：热能头和以及使用这种热能头的打印装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将墨带上的彩色材料热转移到打印介质上的热能头和打印装置。
背景技术：
作为将图像或字符打印到打印介质上的打印装置，具有一种热转移打印装置(此后简单称为打印装置)，该打印装置将形成设置在墨带的一个表面上的墨层的彩色材料升华，以便将彩色材料热转移到打印介质上，由此打印彩色图像或字符。打印装置设置用于将墨带上的彩色材料转移到打印介质上的热能头以及布置在面向热能头的位置上并支承墨带和打印介质的压辊。在打印装置中，墨带和打印介质重叠，使得墨带面向热能头，并且打印介质面向压辊，并且墨带和打印介质在热能头和压辊之间运行，同时压辊将墨带和打印介质压靠在热能头上。在这种情况下，打印装置通过热能头将热能从墨带的后表面侧施加在与热能头和压辊之间运行的墨带的墨层上，并且通过热能升华彩色材料，以便将彩色材料热转移到打印介质上，由此打印彩色图像或字符。
顺便说说，作为用于这种类型的打印装置的热能头，JP-A-8216443中披露一种打印装置。如图18所示，热能头100主要包括陶瓷衬底101、由玻璃制成并形成在陶瓷衬底101上的平釉面层102a以及部分釉面层102b以及形成在部分釉面层102b上的热量产生电阻器103。另外，信号电极104a设置在热量产生电阻器103的一端上，而公共电极104b形成在其另一端上。另外，耐磨层105形成在电极104a、104b之间的热量产生电阻器103的一部分以及电极104a、104b上。另外，陶瓷衬底101通过粘合剂层106粘接到热量辐射构件107上。
由于如上所述的热能头100用来将热能施加在墨带上以便在打印过程中将彩色材料热转移到打印介质上，需要实现热效率的改善，并为此，热辐射构件设置有形成在陶瓷衬底101的侧部上的间隙区段108。在热能头100中，传导到热量辐射构件107的热量通过设置间隙区段108来减小，以便改善热量产生电阻器103周围的热量存储性能，因此实现热效率的改善。
但是，虽然热效率的改善可通过所述文件的热能头100来实现，由于包括陶瓷衬底101、形成在陶瓷衬底101上的平釉面层102a和部分釉面层102b以及形成在部分釉面层102b上的热量产生电阻器103，并且设置这些部件的另外陶瓷衬底101经由粘合剂层106粘接到热量辐射构件107上，这需要极度复杂的制造过程，因此使其难以实现制造效率的进一步改善。
发明内容
因此希望一种能够实现制造效率改善的热能头以及一种使用这种热能头的打印装置。
另外，还希望提供一种能够进一步实现响应的改进并实现热效率改进的热能头以及一种使用这种热能头的打印装置。
另外，还希望提供一种能够实现实际强度改进的热能头以及一种使用这种热能头的打印装置。
按照本发明的实施例，提供一种热能头，该热能头包括具有预定厚度并设置与底层的一个表面形成整体的大致半圆柱形伸出区段的底层、形成在伸出区段上的热量产生电阻器以及设置在热量产生电阻器的两侧上的一对电极。在这种情况下，在该对电极之间暴露的每个热量产生电阻器的一部分限定为热量产生区段，并且底层设置形成在伸出区段的相对侧上的凹槽区段，并且具有位于底层的另一表面上的开口。
另外，按照本发明的另一实施例，提供一种装备有所述热能头的打印装置。
按照本发明的实施例，通过在底层内形成凹槽区段，变得难以从底层的另一表面辐射热量，因此可以实现热效率的改善，并且另外，底层的热量存储能量减小，因此可以实现响应的改善。另外，按照本发明的实施例，由于将设置有位于底层上的热量产生电阻器和电极的头区段粘接到热量辐射构件上，可以消除现有技术中的陶瓷衬底，因此可以实现结构简化，并且还可以实现生产效率改善。
图1是使用采用本发明实施例的热能头的打印装置的示意图；图2是表示热能头和条带引导件之间的关系的透视图；
图3是热能头的透视图；图4是热能头的透视图；图5是头区段的截面图；图6是头区段的平面图；图7是底层的截面图；图8是按照图5所示的头区段的变型实例的头区段的截面图，其中凹槽区段具有从顶面的侧部朝着开口端的侧部增加的宽度；图9A是设置增强区段的玻璃层的平面图，并且图9B是其截面图；图10是图9A和9B所示玻璃层的截面图；图11是表示作为玻璃层材料的玻璃材料的截面图；图12是表示玻璃层的截面图；图13是表示热量产生电阻器和一对电极在玻璃层上形成图案的状态的截面图；图14是表示电阻器保护层设置在热量产生电阻器和该对电极上的状态的截面图；图15是表示凹槽区段使用刀具的成形过程中的状态的截面图；图16是热能头的透视图；图17是表示玻璃层通过粘合剂层粘接到热辐射构件上的状态的截面图；以及图18是现有技术的热能头的截面图。
具体实施例方式
此后，将参考附图详细描述使用采用本发明实施例的热能头的热转移打印装置。
图1所示的热转移打印装置1(此后称为打印装置1)是用于将墨带的彩色材料升华以便将彩色材料热转移到打印介质上并且使用采用本发明实施例作为记录头的热能头2的染色剂升华打印机。打印装置1将通过热能头2产生的热能施加在墨带3上，由此升华墨带3上的彩色材料，以便将其热转移到打印介质4上，因此打印彩色图像或字符。打印装置1是家用打印装置，并且能够在作为打印介质4的具有例如明信片尺寸的物体上打印。
这里使用的墨带3由长树脂薄膜形成，并且在热转移过程中还未使用的墨带3的一部分围绕供应卷筒3a卷绕的同时在热转移过程中已经使用的墨带4的一部分围绕卷绕卷筒3b卷绕的状态下容纳在墨盒中。墨带3设置有在长树脂薄膜的一侧上重复形成在一个平面内的转移层3c，转移层3c包括由黄色材料形成的墨层、由品红色材料形成的墨层、由兰绿色材料形成的墨层，并且层压层由层压薄膜形成，以便热转移到打印介质4上，从而改善打印在打印介质4上的图像或字符的稳定性。
如图1所示，打印装置1设置热能头2、布置在面向热能头2的位置上的压辊5、用于引导安装其上的墨带3运行的多个条带引导件6a、6b、用于将打印介质4和墨带3一起在热能头2和压辊5之间运行的夹紧辊子7a以及主导辊子7b、用于将已经进行打印的打印介质4弹出的弹出辊子8以及用于朝着热能头2承载打印介质4的供应辊子9。
如图2所示，通过利用例如螺钉的固定构件11将附接构件10附接在打印装置1的壳体侧部上，将热能头2设置在打印装置1上。用于引导墨带3的条带引导件6a、6b布置在热能头2的前部和后部，即相对于热能头2位于墨带3从中进入的侧部以及墨带3从中弹出的侧部。条带引导件6a、6b在热能头2的前部和后部并在热能头2和压辊2之间引导墨带3和打印介质4，使得相互重叠的墨带3和打印介质4邻靠在与其大致相互垂直的热能头2上，因此，热能头2的热能可以可靠地供应到墨带3上。
条带引导件6a相对于热能头2布置在墨带3从中进入的侧部。墨带引导件6b在下端表面12内具有弯曲表面，并且引导从布置在热能头2的上部位置上的供应卷筒3a供应的墨带3，以便在热能头2和压辊5之间进入。条带引导件6b相对于热能头2布置在墨带3从中弹出的侧部内。条带引导件6b具有均匀形成在下端上的平区段13以及从与热能头2相对的平区段13的端部大致垂直升高并且用来将墨带3与打印介质4分离的分离区段14。条带引导件6b在热转移过程之后通过平区段13去除墨带3的热量，并且接着通过分离区段14大致垂直于打印介质4升高墨带3，以便将墨带3与打印介质4分离。条带引导件6b通过例如螺钉的固定构件15附接在热能头2上。
在具有这种构造的打印装置1中，如图1所示，卷绕卷筒3b在卷绕方向上卷绕，以便在卷绕方向上运行墨带3，并且打印介质4夹持在夹紧辊子7a和主导棍子7b之间，并且通过在弹出方向上(图1箭头A的方向)在热能头2和压辊5之间转动主导辊子7b和弹出辊子8并同时将压辊5压靠热能头2而在弹出方向上运行。在进行打印时，热能首先从热能头2施加在墨带3的黄色墨层上以便将黄色材料热转移到在与墨带3重叠的同时运行的打印介质4上，随后品红色材料热转移到热转移有黄色材料的图像形成区段上，接着蓝绿色材料热转移到热转移黄色和品红色材料的图像形成区段上，并且最后热转移层压薄膜以便完成彩色图像或字符的打印。
用于这种打印装置1的热能头2可打印在垂直于打印介质4的运行方向的方向上(即打印介质4的宽度方向上)在两个边缘上具有边框的加框图像，以及没有边框的无框图像。
热能头2形成为在由图3所示的箭头L的方向标示的方向上具有大于打印介质4宽度的尺寸，使得彩色材料可热转移到打印介质4的宽度方向上的两个边缘上。如图3所示，热能头2设置附接在热辐射构件50上以便将墨带3的彩色材料热转移到打印介质4上的头区段20。如图4和5所示，头区段20设置由玻璃制成的底层21、布置在底层21上的热量产生电阻器22、布置在热量产生电阻器22两侧上的一对电极23a、23b以及布置在热量产生电阻器22的周边上以及附近的电阻器保护层24。在热能头2中，在该对电极23a、23b之间暴露的热量产生电阻器22的一部分限定为热量产生区段22a。
如图4和5所示，底层21设置由具有例如大约500℃的软化点的玻璃制成并且与其形成整体以便在面向墨带3的一个表面21a上具有大致矩形形状从而具有大致半圆柱形形状的伸出区段25，并且凹槽区段26设置在伸出区段25的相对侧上，在底层21的另一表面上具有开口端。在底层21中，通过在底层21的宽度方向以及长度方向(图2的L方向)上的大致中央处形成伸出区段25，以便具有大致圆柱形形状，改善与其上运行的墨带3的接触状态，因此热能可靠地施加在其上运行的墨带3上以便使得彩色材料热转移到打印介质4上。换言之，类似于车辆的挡风玻璃略微弯曲以便获得优选的弹水性能，在这种情况下，伸出区段25形成为大致半圆柱形形状，以便使其可以确保墨带3的彩色材料热转移到打印介质4上。
如图4和5所示，设置在底层21的内表面上的凹槽区段26形成为具有面向大致线性布置在伸出区段25上的热量产生区段22a的线22b。另外，在底层21内，用于存储由热量产生区段22a产生的热量的热量存储区段27限定在伸出区段25和凹槽区段26的顶表面31a之间。
底层21具有如下构造，其中通过形成在底层21内具有凹槽区段26的间隙区段，凹槽区段26内的空气使其在底层21内难以辐射热量产生区段22a产生的热能，因此变得容易有效地将热能施加在墨带3上。另一方面，通过在底层21内形成凹槽区段26，热量存储区段27变薄，以便减小热量存储能力，因此可以在短时间周期内实现热量辐射。如上所述，由于减小了设置凹槽区段26的底层21的热量储槽能力，热量辐射变得能够在短时间内进行，因此可以改善热能头2的响应，并且另外由于底层21具有难以辐射热量的构造，可以改善热效率，因此可以减小热能头2的功率消耗。
应该注意到足够的是底层21由具有由玻璃作为代表的预定表面性能、热性能等的材料制成，并且这里玻璃的概念包括例如合成石英的合成宝石或人工石、合成红宝石或合成蓝宝石或高密度陶瓷。
如上所述形成在底层21上的热量产生电阻器22如图5所示布置在底层21的一个表面上。热量产生电阻器22由例如Ta-N或Ta-SiO2的具有高电阻和高热阻的材料制成。热量产生电阻器22设置形成在其两侧上的一对电极23a、23b。该对电极23a、23b将来自于未详细示出的电源的电流供应给热量产生区段22a，以便使得热量产生区段22产生热量。该对电极由例如铝、金或铜的具有良好导电性的材料制成。该对电极23a、23b之间的间隙暴露热量产生电阻器22，以便限定热量产生区段22a，从而将热能施加在墨带3上。热量产生区段22a大致线性形成在伸出区段25上，并且各自形成为具有略微大于点尺寸的大致矩形或方形形状。
应该注意到形成热量产生电阻器22的区域不需要设置在底层21的一个表面21a的整个表面上，所提供的区域足够大于将热量产生区段22a电连接到该对电极23a、23b上的区域。
如图3和6所示，该对电极23a、23b包括电连接到所有热量产生区段22a上的公共电极23a以及单独电连接到每个热量产生区段22a上的单个电极23b，并且在热量产生区段22a上相互远离地形成在热量产生电阻器22上。
如图6所示，公共电极23a布置在与下面描述的电源柔性板80在底层21的伸出区段25上粘接其上的侧部相对的一侧上。公共电极23a电连接到所有热量产生区段22a上，并且其两端沿着底层21的窄侧通向电源柔性板80粘接其上以便电连接到电源柔性板80上的侧部上，并且经由电源柔性板80电连接到电连接到未示出的电源上的刚性板70上，由此将电源与每个热量产生区段22a电连接。
如图6所示，单个电极23b布置在横过底层21的伸出区段25粘接有下面描述的信号柔性板90的侧部上。单个电极23b一对一设置在热量产生区段22上。单个电极23b电连接到连接到控制回路上的信号柔性板90上，以便控制刚性板70的热量产生区段22a的驱动。
公共电极23a和单个电极23b为由用于控制热量产生区段22a的驱动的回路选择的热量产生区段22a供应电流长达预定时间周期，由此使得热量产生区段22a产生热量以便将温度升高到足够升化将要热转移到打印介质4上的彩色材料的点。
如图4和5所示，设置成头区段20的最外部层的电阻器保护层24覆盖整个热量产生电阻器22和公共电极23a以及单个电极23b的热产生区段22a侧端部，并且保护热产生区段22a和围绕热量产生区段22a布置的该对电极23a、23b不在热能头2和墨带相互接触时造成摩擦等情况。电阻器保护层24由包括具金属的无机材料制成，这种材料具有出色的机械性能，例如在高温下的高强度和耐磨性以及例如热阻和热冲击阻力和热传导性的热性能，并且由例如包括硅(Si)、铝(A1)、氧(O)和氮(N)的SIALON(商标名称)制成。应该注意到与电阻器保护层24类似的层可设置在凹槽区段26上，特别是在顶表面31a上。
这里将参考图7详细描述底层21。底层21具有大致0.19mm的厚度T1，并且在其一个表面21a上设置具有例如0.098mm的高度H和例如0.9mm宽度W1的伸出区段25。
底层21的凹槽26形成具有其顶部31a定位在底层21的一个表面21a之上的深度，即在具有大致半圆柱形的伸出区段25内侧。应该注意到图5中的虚线表示伸出区段25内的底层21的一个表面21a的延伸线。凹槽区段26具有定位在底层21的一个表面之上的顶表面31a，以便使得伸出区段25的表面25a和凹槽区段26的顶表面31a之间的热量存储区段27变薄，从而减小热量存储能力，因此实现热能头2的响应的改进。明显的是虽然与定位在伸出区段25内的顶部31a的情况相比不太有效，顶部31a也可定位在伸出区段25之下。
另外，在热量存储区段27中，伸出区段25的表面25a形成有极其平缓的圆弧表面。例如伸出区段25的表面25a形成具有2.5mm的半径R1。另一方面，凹槽区段26的顶部31a形成有大致沿着伸出区段25的表面25a成形的圆弧表面。例如，凹槽区段26的顶表面31a形成具有2.4725mm的半径R2。如上所述，在热量存储区段27内，伸出区段25的表面25a和凹槽区段26的顶表面31a形成大致相同的圆弧表面，使得热量存储区段27的厚度T2变得大致均等。例如，热量存储区段27形成具有0.0275mm的厚度T2。如上所述，热量存储区段27形成具有大致均等的厚度，因此，热能可均匀存储。
顺便说说，由于热量存储区段27形成具有减小热量存储能力的小厚度，热量存储区段27需要具有足够的实际强度，以便防止压辊5的压力造成的损坏。如上所述，由于热量存储区段27具有大致均匀的厚度，可以消除或至少减小热量存储区段27内的应力集中，因此使其可以增加实际强度。另外，限定在侧壁30和凹槽区段26的顶表面31a之间的拐角区段形成具有圆弧曲线。拐角区段31b各自形成有具有0.03mm的半径R3。通过将凹槽区段26的两个拐角区段31b形成曲线，与例如两个拐角31b形成垂直的情况相比，伸出区段25可将压辊5施加的压力更好地分布到周边上，因此使其可以增加实际强度。
具有大致具有厚度T2的热量存储区段27的宽度W2设置成与该对电极23a、23b之间暴露的热量产生区段22a的宽度W3相同。特别是热量存储区段27的宽度为W2限定为两个拐角31b的曲线的内端之间的距离，并且设置成等于热量产生区段22a的宽度W3。例如，两个拐角31b的曲线内端离开凹槽区段26的侧壁30距离0.03mm定位，并且宽度W2和W3各自设置成0.2mm。因此，热量产生区段22a配置成定位在具有大致均匀厚度的热量存储区段27的正上方，以便大致均匀地存储热能，因此可以将热能从热量产生区段22a的区域内部均匀地施加在墨带3。应该注意到从实际强度等观点，伸出区段25的宽度W1(此例为0.9mm)最好是具有大致均匀厚度T2的热量存储区段27的宽度W2(此例为0.2mm)的三倍或多倍。
另外，具有大致均匀厚度T2的热量存储区段27的宽度W2也可设置成大于热量产生区段22a的宽度W3。因此，由于减小热量产生区段22a的每侧上的热量存储区段27一部分的厚度，即热量传导路径变窄，热量存储区段27内存储的热能难以辐射到伸出区段25的周边区段28。
另外，热量存储区段27的两侧25b在形成有热量存储区段27的区域内各自形成为具有小于伸出区段25的表面25a的半径R1的表面曲率半径R4。换言之，伸出区段25的表面25a内的弯曲表面的两侧25b上的弯曲表面各自形成有比形成在热量存储区段27内的伸出区段25的部分的表面25a的弯曲表面更加弯曲的表面。因此，可以使得墨带3更加容易进入或离开热量产生区段22a。另外，通过将热量储槽区段27的两侧25b的每个弯曲表面形成具有小于设置有热量存储区段27的表面25a的半径R1的曲率半径R4，即通过将每个弯曲表面形成为更加锐利，伸出区段25可形成为在热量产生区段22a的每侧上具有热量存储区段27的较小厚度，与颠倒情况相比，因此存储在热量存储区段27内的热量难以辐射到伸出区段25的周边区段28。
另外，凹槽区段26的侧壁30形成为从底侧21的另一表面大致垂直升高，并且具有例如0.26mm的恒定宽度W4。因此，与凹槽区段26形成沿着朝着开口侧的方向增加其宽度的情况相比，即使伸出区段25通过压辊5施压，也可防止侧部30的升高点的应力集中，因此可以增加实际强度。应该注意到如果凹槽区段26的两个拐角区段31b没有设置弯曲表面，即没有形成直角，侧壁30之间的宽度W4可设置成等于热量存储区段27的宽度W2。
这里，现在将描述实际上投入使用并且如图5和7所示的热能头2的尺寸。等于或大于热量产生区段22a的宽度W3的凹槽区段26的宽度W4是例如在0.05mm-0.7mm的范围内，优选在0.2mm-0.7mm的范围内，并且另外优选是0.26mm。另外，热量存储区段27的厚度T2是例如在0.01mm-0.1mm，优选在0.02mm-0.04mm的范围内，并且另外优选为0.0275mm。
应该注意到凹槽区段26可设置由倾斜表面30a形成的侧壁，使得宽度从顶表面31a逐渐增加。因此，在通过使用压模热压模制来模制凹槽区段26的情况下，去模变得更加简单，因此可以改善生产效率。
在头区段20的底层21中，如图9A、9B和10所示，凹槽区段26设置成面向大致线性平行于头区段20的长度方向(图10的L方向)布置的热量产生区段22a的线22b，并且用于增加强度的第一增强区段32在其配置方向上设置在热量产生区段22a的两侧上。第一增强区段32通过将底层21形成具有较大厚度来形成。第一增强区段32的厚度T4大于伸出区段25的厚度T3(T4＞T3)。第一增强区段32可在长度方向上在头区段20的两侧内增强伸出区段25。
另外，如图9A和9B以及图10所示，除了第一增强区段32之外，底层21还设置各自形成在第一增强区段32内以便具有从伸出区段25朝着第一增强区段32逐渐增加的厚度T5的第二增强区段33。因此，在底层21中，伸出区段25进一步通过设置第一增强区段32之外的第二增强区段33来增强。
如上所述，通过沿着长度方向形成第一增强区段32和第二增强区段33，可以增强底层21的实际强度，因此由压辊5的压力造成的伸出区段25的变形和损坏。
具有底层21的头区段20可如下所述制造。首先，如图11所示，制备将要用作底层21的材料的玻璃材料41，并且接着如图12所示，通过在玻璃材料41上进行热压制过程，以便模制在其上表面上具有伸出区段25的底层21。
随后，如图13所示，使用例如溅射的薄膜成形技术，形成热量产生电阻器22的电阻器薄膜形成在设置有伸出区段25的底层21的表面上，并且另外，形成该对电极23a、23b的传导薄膜接着利用具有良好导电性的例如铝的材料形成，以便具有预定厚度。
随后，如图14所示，热量产生电阻器22和该对电极23a、23b使用例如光刻方法的图案形成技术形成图案，并且热量产生区段22a通过在该对电极23a、23b之间暴露热量产生电阻器22来形成。底层21在不形成任何的热量产生电阻器22或该对电极23a、23b的部分内暴露。
随后，如图14所示，使用例如溅射工艺的薄膜成形技术，将电阻器保护层24在热量产生电阻器22和该对电极23a、23b上形成具有预定厚度的例如SIALON。
随后，如图15所示，通过例如切刀42切割，将具有凹入形状的凹槽区段26形成在与形成伸出区段25的底层21的表面相对的表面上，即位于热能头2的内侧的表面上，以便面向热量产生区段22a的线22b，因此制造头区段20。如图17所示，通过切刀42形成凹槽区段26，第一增强区段32和第二增强区段33可在一系列切割过程中设置在底层21上。
应该注意到在通过切割过程形成凹槽区段26之后，可以在凹槽区段26的内表面上进行氢氟酸处理，以便去除凹槽区段26的内表面上的划痕。另外，凹槽区段26可通过例如切割工艺的加工工艺之外的蚀刻工艺或热压工艺形成。
另外，在如图8所示形成具有倾斜表面30a的凹槽区段26的侧壁30的情况下，由于侧壁30从顶表面31a朝着开口侧变宽，去模变得容易，并且因此，凹槽26可通过使用压模的热压工艺形成。另外，在通过热压工艺形成凹槽区段26的情况下，可以通过上模形成伸出区段25，并且通过下模形成凹槽区段26，因此同时形成伸出区段25和凹槽区段26。
如图3和16所示，在具有如上所述的头区段20的热能头20中，头区段20经由粘合剂层60布置在热量辐射构件50上，并且头区段20和设置有用于头区段20的控制回路的刚性板70通过电源柔性板80和信号柔性板90相互电连接。在热能头2中，通过朝着热量辐射构件50弯曲电源柔性板80和信号柔性板90，刚性板70布置在热量辐射构件50的侧表面上。
热量辐射构件50用于在热转移彩色材料时有效地辐射由头区段20产生的热能，并且由具有高的热传导性的例如铝的材料制成。如图3和16所示，热量辐射构件50设置有在宽度方向的大致中央处并沿着长度方向(图16的L方向)形成在上表面上的附接有头区段20的附接伸出区段51。另外，热量辐射构件50设置用于沿着形成在电源柔性板80和信号柔性板90朝其弯曲的侧表面的上端处的侧表面弯曲的引导电源柔性板80和信号柔性板80的倾斜区段52以及用于定位形成在倾斜区段52的下端处的刚性板70的第一缺口区段53。另外，热量辐射构件50设置形成为使得设置在信号柔性板90上的随后描述的半导体芯片91布置在热量辐射构件50的侧部上的第二缺口区段54。
如图17所示，头区段20经由粘合剂层60附接在热量辐射构件50的附加伸出区段51上。粘合剂层60具有热传导性，并且由具有弹性的粘合剂形成。由于粘合剂层60具有热传导性，它有效地将头区段20产生的热量辐射到热量辐射构件50上。另外，由于粘合剂层60具有弹性，即使头区段20和热量辐射构件50由于热膨胀系数不同而不同地膨胀或收缩，也可以在头区段20产生热量时防止头区段20与热量辐射构件50分离。粘合剂层60的厚度例如是大约50μm。
如图17所示，粘合剂层60由具有热传导性的例如热固液体硅酮橡胶的树脂制成，其包括具有高硬度和热传导性的填充剂61。容纳其中的填充剂61是例如颗粒或线性形状的氧化铝。粘合剂层60包括在头区段20和热量辐射构件50之间用作间隔件的填充剂61，并且因此不通过由压辊5压靠的头区段20压缩，因此保持恒定厚度，使得底层21的底端29侧壁上的端部29a不朝着热量辐射构件50变形。即使压力从压辊5施加，头区段20也可防止张力集中在凹槽区段26的两侧上，并且另外压辊5施加的压力可通过填充剂61的转动运动而在平行方向上偏移。
如图3所示布置在热量辐射构件50的侧表面上的刚性板70设置未示出的电源线，并且用于将电流从电源供应到头区段20和未示出控制回路上，控制回路设置有多个安装其上的电气部件，并用来控制头区段20的驱动。如图3所示，形成电源线和信号线的柔性板71电连接到刚性板70上。刚性板70在热量辐射构件50的侧表面上布置在第一缺口53内，并且在两侧上通过例如螺钉的固定构件72固定在热量辐射构件50上。
如图3和6所示，电连接到刚性板70上的电源柔性板80在其一端电连接到用于刚性板70的未示出电源的连线上，并且在其另一端电连接到头区段20的公共电极23a上，由此将头区段20的公共电极23a和刚性板70的连线电连接，以便为每个热量产生区段22a供应电流。
另外，如图3和6所示，电连接到刚性板70的控制回路上的信号柔性板90在其一端电连接到刚性板70的未示出的控制回路上，并且在其另一端电连接到头区段20的单个电极23b上。
如6和16所示，每个信号柔性板90设置有半导体芯片，其设置用于驱动布置在其一个表面上的头区段20的每个热量产生区段22a的驱动回路，并且设置用于将半导体芯片91和布置在相同表面和与头区段20连接的侧部上的每个单个电极23b电连接的连接端子92。
设置在每个信号柔性板90上的半导体芯片91如图16所示布置在信号柔性板90内。如图6所示，半导体芯片91包括用于将与从刚性板70的控制回路传递的打印数据相对应的串行信号转换成并行信号的移位寄存器93以及用于控制热量产生区段22a的热量产生驱动的转换元件94。移位寄存器93将与打印数据相对应的串行信号转换成并行信号，并且锁定所转换的并行信号。转换元件94设置在布置在每个热量产生区段22a上的每个单个电极23b上。通过移位寄存器93锁定的并行信号控制转换元件94的接通/断开，以便控制每个热量产生区段22a的电流供应和供应时间周期，因此驱动和控制热量产生区段22a的热量产生。
如上所述，按照热能头2，通过将具有用于将串行信号转换成并行信号的位移寄存器93的半导体芯片91布置在信号柔性板90上以便将头区段20的单个电极23b和刚性板70的控制回路连接，可以在刚性板70和信号柔性板90之间使用串行传递，因此可以减小电连接点的数量。
如图3和16所示，在具有如上所述的构造的热能头2中，半导体芯片91面向热量辐射构件50的第二缺口54，并且电源柔性板80和信号柔性板90沿着热量辐射构件50的倾斜区段52弯曲，使得半导体芯片91来到内侧，因此刚性板70定位在热量辐射构件50的第一缺口53内。因此，在热能头2中，通过将刚性板70布置在热量辐射构件50的侧表面上，可以实现最小化，并且因此，整个打印装置1可减小尺寸。因此，采用热能头2，特别是对于家用打印装置来说，可以实现打印装置1所需的减小尺寸。另外，在热能头2中，头区段20可经由粘合剂层60简单设置在热量辐射构件50上，该构造可以简化，并且可以容易制造，因此可以改善生产效率。在热能头2中，通过将半导体芯片91布置在内侧，并且将刚性板70布置在热量辐射构件50的侧表面上，可以实现最小化，并且因此，如图1和2所示，打印介质4的入口侧内的条带引导件6a可以更加靠近热能头2布置。因此，使用热能头2的打印装置1可将墨带3和打印介质4引导到刚好进入热能头2和压辊5之间间隙之前的位置上，因此可以使得墨带3和打印介质4适当进入热能头2和压辊5之间的间隙。因此，在打印装置1中，由于可以使得墨带3和打印介质4适当进入热能头2和压辊5之间的间隙，使得墨带3和打印介质4相对于热能头2形成大致直角，因此热能头2的热能适当地施加在墨带3上。
如图1和2所示，在打印图像或字符时，使用所述热能头2的打印装置1在热能头2和压辊5之间运行墨带3和打印介质4，同时通过压辊5将墨带3和打印介质4压靠热能头。接着，墨带3的彩色材料热转移到在热能头2和压辊5之间运行的打印介质4上。在进行彩色材料热转移时，与打印数据相对应并传递到刚性板70的控制回路上的串行信号通过设置在信号柔性板90上的半导体芯片91的移位寄存器93转换成并行信号，由此转换的并行信号锁定，并且通过锁定的并行信号控制为每个单个电极23b提供的转换元件94的接通/断开时间周期。在热能头2中，在转换元件94接通时，电流流过连接到转换元件上的热量产生区段22a长达预定时间周期，热量产生区段22a产生热量，并且因此产生的热能施加在墨带3上，因此彩色材料升华以便热转移到打印介质4上。在转换元件94断开时，流过连接到转换元件94上的热量产生区段22a的电流停止，由于热量产生区段22a停止产生热量，热能不施加在墨带3上，并且因此彩色材料不热转移到打印介质4上。在打印装置1中，用于打印数据的每一条线的串行信号从热能头2的控制回路传递到信号柔性板90的半导体芯片91上，并且通过重复如上所述的操作，黄色材料热转移到图像形成区段上。在黄色材料热转移之后，品红色和蓝绿色材料和层压薄膜顺序以类似方式热转移到图像形成区段上，因此打印一祯图像。
由于凹槽区段26设置在热能头2的头区段20的底层21上，在墨带3的彩色材料热转移时，凹槽区段26内的空气使其难以将热量产生区段22a产生的热能辐射到其内侧，因此可以将热能有效地施加在墨带3上。另一方面，过在底层21内形成凹槽区段26，热量存储区段27变薄，以便减小热量存储能力，因此可以在短时间周期内实现热量辐射。如上所述，由于减小了设置凹槽区段26的底层21的热量储槽能力，热量辐射变得能够在短时间内进行，因此可以改善热能头2的响应，并且另外由于底层21具有难以辐射热量的构造，可以改善热效率，因此可以减小热能头2的功率消耗。另外，由于通过将热量产生电阻器22、该对电极23a、23b等整体形成在底层21上来构成头区段20，并且通过经由粘合剂层60将头区段20附接到热量辐射构件50上来构成热能头，可以实现整个构造的简化，因此可以实现生产率的改善。另外，由于在热能头2中，刚性板70经由电源柔性板80和信号柔性板90布置在热量辐射构件50的侧表面上以便将头区段20和刚性板70相互电连接，可以实现最小化，并且另外，可以有助于整个打印装置1的最小化。
应该注意到虽然热能头2在通过家用打印装置1打印明信片的情况下用作实例，它不局限于家用打印装置1，而是可以适用于商用打印装置，其尺寸不特别受到限制，除了明信片之外，它也可适用于L尺寸相纸或普通纸，并且即使在这些情况下也可实现高速打印。
本领域普通技术人员将理解到根据结构要求和其它因素可以进行多种变型、组合、分组合以及选型，只要它们在所附权利要求或等同概念的范围内即可。
权利要求
1.一种热能头，包括具有预定厚度的底层，并且底层设置与底层的一个表面形成整体的大致半圆柱形伸出区段；形成在伸出区段上的热量产生电阻器；以及设置在热量产生电阻器的两侧上的一对电极；其中，在该对电极之间暴露的每个热量产生电阻器的一部分限定为热量产生区段，以及底层设置形成在伸出区段的相对侧上的凹槽区段，并且具有位于底层的另一表面上的开口。
2.如权利要求1所述的热能头，其特征在于凹槽区段的顶表面定位在伸出区段内。
3.如权利要求1所述的热能头，其特征在于凹槽区段的顶表面沿着伸出区段的表面形成，以便使得凹槽区段的顶表面和伸出区段的表面之间的厚度大致恒定。
4.如权利要求3所述的热能头，其特征在于凹槽区段的顶表面和伸出区段的表面之间的厚度大致恒定的区域的宽度是等于或大于热量产生区段的宽度的宽度。
5.如权利要求1所述的热能头，其特征在于凹槽区段设置由顶表面和凹槽区段的侧壁限定的拐角区段，其形成大致圆弧形状的弯曲表面。
6.如权利要求1所述的热能头，其特征在于凹槽区段的宽度在从顶表面侧到开口端侧的范围上保持大致恒定。
7.如权利要求1所述的热能头，其特征在于凹槽区段的宽度沿着从顶表面侧到开口端侧的方向变宽。
8.一种打印装置，包括热能头，包括具有预定厚度的底层，并且底层设置与底层的一个表面形成整体的大致半圆柱形伸出区段；形成在伸出区段上的热量产生电阻器；以及设置在热量产生电阻器的两侧上的一对电极；其中，在该对电极之间暴露的每个热量产生电阻器的一部分限定为热量产生区段，以及底层设置形成在伸出区段的相对侧上的凹槽区段，并且具有位于底层的另一表面上的开口。
全文摘要
一种热能头包括具有预定厚度并设置与底层的一个表面形成整体的大致半圆柱形伸出区段的底层；形成在伸出区段上的热量产生电阻器；以及设置在热量产生电阻器的两侧上的一对电极；其中在该对电极之间暴露的每个热量产生电阻器的一部分限定为热量产生区段，以及底层设置形成在伸出区段的相对侧上的凹槽区段，并且具有位于底层的另一表面上的开口。
文档编号B41J2/335GK101037047SQ2007100878
公开日2007年9月19日 申请日期2007年3月19日 优先权日2006年3月17日
发明者小川升, 狩谷泉, 柳濑光雄, 森川彻 申请人:索尼株式会社