DE69019922T2

DE69019922T2 - Thermokopf und Thermoübertragungsvorrichtung.

Info

Publication number: DE69019922T2
Application number: DE69019922T
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Aihara; Nobuhiro Inoue; Akira Nakano; Toshiro Nose; Katsunari Sasaki; Yukio Tsuda
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-11-24
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2010-11-21
Also published as: CA2030354C; EP0429071A2; KR0167868B1; US5483274A; KR910009449A; EP0429071B1; EP0429071A3; CA2030354A1; DE69019922D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Linientyp-Thermokopf, der beispielsweise auf einen Thermodrucker angewandt ist, welcher aus einer eindimensionalen Anordnung von Wärmeerzeugungswiderständen besteht.
Fig. 6A zeigt eine Form eines herkömmlichen Thermokopfes. Ein Thermokopf 1 umfaßt eine Vielzahl von Wärmeerzeugungswiderständen 51 einer Parallelogramm-Konfiguration, die auf einem isolierenden Substrat 50, wie beispielsweise Keramik oder Aluminiumoxid gebildet und in einem vorbestimmten Intervall in einer linearen Anordnung vorgesehen sind, ein Paar von Leiterelektroden 52, 53, die an beiden Enden des Widerstandes 51 gebildet sind, und externe Anschlüsse 54 und 55, die mit den Leiterelektroden 52 und 53 verbunden sind. Die entgegengesetzten Seiten der Leiterelektroden 52 und 53 sind längs der Anordnung der Widerstände 51 definiert, und die Leiterelektrode 52 ist kontinuierlich, um eine gemeinsame Elektrode zu liefern.
In dem oben beschriebenen Thermokopf kann die Größe jedes Aufzeichnungspunktes verändert werden, indem eine Menge an Energie verändert wird, die auf den Widerstand 51 einzuwirken ist. Dies beruht darauf, daß die Widerstände, die den Thermokopf bilden, in der Konfiguration ein Parallelogramm bilden und es erlauben, daß infolge einer einseitigen Energieverteilung in den Widerständen 51 eine Energiekonzentration auftritt. Es ist so möglich, besser auf einer Aufzeichnungsschicht ein Mitteltonbild aufzuzeichnen.
Die Grundtechnik des Thermokopfes wird im folgenden näher erläutert.
Wenn eine Spannung an den Leiterelektroden 52 und 53 in dem oben beschriebenen Thermokopf anliegt, besteht in den Wärmeerzeugungswiderständen 51 ein Flußfeld, wie dieses in Fig. 7 gezeigt ist. In Fig. 7 stellen schwarze Punkte Punkte einer Messung dar, wobei die Richtung ihrer Linie eine Richtung eines Stromes an dem Meßpunkt und die Länge der Linie die Größe des Stromes an dem Meßpunkt angibt.
Fig. 7 zeigt eine Darstellung zum Erläutern der Stromverteilung in den Widerständen. Es sei nun angenommen, daß die Werte der Widerstände 51 sich durch deren Wärmeerzeugung nicht ändern. Die Wärmeerzeugungswiderstände werden jeweils aus beispielsweise einem Dünnfilm gebildet, obwohl sie gelegentlich eine sehr kleine Dicke haben, und können als eine zweidimensionale Ebene angesehen werden, in welchem Fall die Dicke des Widerstandes vernachlässigt wird. Aufgrund der obigen Annahme wird die Stromverteilung in den Widerständen 51 zu einem stationären elektrischen Stromfeld. Da keine magnetische Dichte B (Bx, By) sich in dem stationären elektrischen Stromfeld verändert, gilt die folgende Gleichung unter Verwendung der "Maxwell-Gleichung":
rot E = - [∂B/∂T] = 0 ... (1)
Weiterhin gilt für die Stromdichte i (ix, iy) die folgende Gleichung unter Verwendung des Erhaltungsgesetzes für die elektrische Ladung:
div i = 0 ... (2)
Mit einer Leitfähigkeit δ und einem elektrischen Feld E (Ex, Ey) gilt unter Verwendung des ohm'schen Gesetzes:
i = δE ... (3)
Durch Einsetzen von Gleichung (3) in Gleichung (2) wird erhalten:
div E = 0 ... (4)
Aus den Gleichungen (1) und (2) gilt bei Vorliegen einer skalaren Funktion V die folgende Gleichung:
E = -grad V ... (5)
wobei anzumerken ist, daß V in Gleichung (5) für ein Potential steht.
Durch Einsetzen von Gleichung (5) in Gleichung (4) erhält man die folgende Laplace-Differentialgleichung:
[∂²V/∂x²] + [∂²V/∂y²] = 0 ... (6)
Auch kann die Energiedichte en wie folgt ausgedrückt werden:
en = iE = δE² ... (7)
Das Lösen von Gleichung (6) sowie Gleichung (5) für das elektrische Feld E liefert eine Verteilung der Wärmeenergie aus Gleichung (7).
Gleichung (6) wird numerisch mittels einer "Grenzelementmethode" analysiert. Hier umfaßt die Grenzelementmethode ein Dividieren einer Grenze eines geschlossenen Systems in eine Vielzahl von Elementen, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, und das Auffinden einer Lösung für jedes Element unter Verwendung von vorbestimmten Grenzbedingungen. Dadurch ist es möglich, den inneren Zustand des geschlossenen Systems zu ermitteln.
Auf diese Weise kann ein in Fig. 7 gezeigtes Flußfeld erhalten werden.
Wie aus Gleichung (7) zu ersehen ist, zeigt der elektrische Strom einen größeren Wert, wenn er gegen die Mitte des Wärmeerzeugungswiderstandes 51 geht. Weiterhin ist eine Menge der an jedem gegebenen Punkt im Widerstand 51 erzeugten Wärme durch ein Produkt einer quadrierten Größe des elektrischen Stromes an diesem Ort und eines Widerstandswertes des Widerstandes 51 ausgedrückt, das heißt sie ist proportional zu einem Quadrat des elektrischen Stromes. Somit ist die Menge bzw. Größe einer Wärmeerzeugung in der Mitte des Widerstandes 51 hoch.
Andererseits ist eine größere Menge als eine vorbestimmte Menge einer Wärmeerzeugung für ein Punktaufzeichnen erforderlich. Wenn eine kleinere Spannung an dem Widerstand 51 liegt, werden Punkte über einem Wärmeerzeugungsbereich aufgezeichnet, wie dies durch 61a in Fig. 7 angedeutet ist. Bei einer anwachsenden Anliegungsspannung werden Punkte über einem Wärmeerzeugungsbereich aufgezeichnet, wie dies durch 61b, 61c in Fig. 7 angedeutet ist.
Eine wesentliche Wärmeerzeugungsfläche bzw. -zone kann verändert werden, wie dies beispielsweise durch 61a, 61b und 61c angedeutet ist, indem eine sich verändernde Menge an Energie an den Widerstand 51 gelegt wird. Es ist somit möglich, eine Punktgröße zu modulieren.
Da andererseits eine elektrische Stromverteilung im Widerstand 51 sich abhängig von der Größe des Widerstandes 51 verändert, kann der Widerstand eine spezifische Gestalt für das am meisten geeignete Halbtondrucken annehmen, nämlich eine Gestalt, die eine konzentrierte Wärme bis zu einem Ausmaß erzeugt, das einen gewissen Pegel überschreitet. Hier wird für ein Parallelogramm mit typischen Werten ein Verhältnis g zwischen einer Länge La einer Seite 51a und einer Länge Lb einer Seite 51b, die die Seite La schneidet, und ein Winkel θ (hier ein spitzer Winkel) zwischen diesen Seiten 51a und 51b, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, wie unten angegeben als eine optimale Gestalt angenommen:
(1) das Verhältnis von (b/a) ≤ 1
(2) der Winkel θ ≤ 45º
Die obige Lehre wurde bereits durch die vorliegende Anmelderin in der JP-A-1-195686 (1989) vorgeschlagen.
Die optimale Gestalt des so eingestellten Widerstandes 51 wird im folgenden kurz erläutert. Hier wird als Beispiel im folgenden ein Thermokopf erläutert, der auf ein G3-Faksimile angewandt ist.
Da in der G3-Faksimile-Ausrüstung eine Bildauflösung in einer Horizontalabtastrichtung (eine Richtung der Widerstandsanordnung) als 8 [Punkte/mm] definiert ist, ist die Breite, d.h. die Länge La des Widerstandes 51 gegeben durch:
La ≤ 125 um
Mit einem Widerstand-zu-Widerstand-Spalt, der durch 25 um gegeben ist, und dem so groß als möglich eingestellten Widerstand 51 ergibt sich:
La = 100 um
Hier werden Kombinationen des Winkels und Verhältnisses g wie folgt beachtet:
(1) ein Verhältnis [1], [1,5], [2] bei einem Winkel θ von 30º
(2) ein Verhältnis [1], [1,5], [2] bei einem Winkel θ von 45º
(3) ein Verhältnis [1], [1,5], [2] bei einem Winkel θ von 60º
(4) ein Verhältnis [1], [1,5], [2] bei einem Winkel θ von 75º
Für eine Vielzahl (hier 12) von Typen von Widerstandsformen kann eine Stromverteilung durch die obige Methode mit dem Umriß des Widerstandes als eine Grenze, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, betrachtet werden, vorausgesetzt daß La = 100 um, ein Potential an der Leiterelektrode 53 = 24 V und ein Potential an der Leiterelektrode 52 = 0 V vorliegen.
Weiterhin wird ein elektrisches Feld E in der horizontalen Abtastrichtung und Diagonalrichtung (vgl. Fig. 9) bewertet, und eine Energiedichte en, die aufgrund des elektrischen Feldes mittels der Gleichung (7) berechnet ist, wird durch die Leitfähigkeit δ dividiert, d.h. en/δ. Daraus folgt, je kleiner der Winkel θ und das Verhältnis g sind, desto größer ist die Mittenkonzentration des elektrischen Stromes.
Bezüglich des Verhältnisses g hat sich gezeigt, daß für g = [2] die Energieverteilung im wesentlichen gleichmäßig ist und nahezu keine Energiekonzentration vorliegt. Es hat sich auch gezeigt, daß eine kleinere Energiekonzentration bei dem Verhältnis g = [1,5] vorliegt und daß eine merkliche Energiekonzentration bei dem Verhältnis [1,5] auftritt. Weiterhin ist für den Winkel θ bei dem Verhältnis g = [1] eine Energieverteilung bei dem Winkel θ von unterhalb 45º ausgeprägt.
Aus dem obigen kann geschlossen werden, daß die folgende Gleichung für die optimale Gestalt oder Form des Widerstandes 51 gilt.
(1) das Verhältnis ≤ 1
(2) der Winkel θ ≤ 45º
Wenn ein Thermokopf zur Anwendung für die G3-Faksimileausrüstung zu konstruieren ist, wird der Widerstand 51 bei einer Höhe von etwa 70 um oder darunter im Hinblick auf dessen Breite = 100 um gemacht, um so eine optimale Gestalt zu gewinnen. Weiterhin hat der Widerstand eine optimale Größe, wenn die Bildauflösung in einer Vertikalabtastrichtung über 15,4 [Linien/mm] liegt, vorausgesetzt, daß die Höhe unter 70 um liegt.
In einer derzeit verfügbaren gewöhnlichen Faksimileausrüstung (G3) ist eine Auflösung in einer Vertikalabtastrichtung, wie beispielsweise 7,7 [Linien/mm] bezüglich 8 [Punkten/mm] niedriger als die oben erwähnte Auflösung von 15,4 [Linien/mm]. Es war daher schwierig, einen derartigen gewöhnlichen Thermokopf mit niedriger Auflösung zu konstruieren.
Die Fig. 6A und 6B zeigen einen herkömmlichen Thermokopf bzw. durch den Thermokopf aufgezeichnete Punkte, wobei die Anordnung der Punkte in der Vertikalabtastrichtung, d.h. in der Zufuhrrichtung einer Aufzeichnungsschicht bzw. eines Aufzeichnungsblattes gezeigt ist. Wie aus der Fig. 6B zu ersehen ist, werden die Aufzeichnungspunkte beispielsweise in der Gestalt elliptisch aufgrund einer konzentrierten Energie in den Widerständen des oben erläuterten Thermokopfes. Die Hauptachsen der elliptischen Aufzeichnungspunkte sind schräg bezüglich der Vertikalabtastrichtung.
In dem herkömmlichen Thermodrucker ist eine weiter unten näher erläuterte "Trennungs"-Richtung die gleiche wie die Vertikalabtastrichtung, und Punkte werden in dem elliptischen Zustand mit deren Hauptachsen schräg in der Vertikalabtastrichtung aufgezeichnet, wie dies in Fig. 6B gezeigt ist. Wenn irgendein Abstand zwischen den jeweiligen benachbarten aufgezeichneten Punkten gelassen wird, neigt jedoch eine Tintenübertragung an nahezu allen Randteilen der Punkte instabil zu werden aufgrund des größeren Randteiles der jeweiligen vorliegenden Punkte und des größeren Randteiles der jeweiligen Punkte, die schräg in der "Trennungs"-Richtung gemacht sind. Dies gibt Veranlassung zu einem Bild sehr schwacher Qualität.
Wie oben erläutert wurde, zeichnet das herkömmliche Thermoaufzeichnungsgerät und damit der Thermokopf Punkte als elliptische Punkte auf, in welchem Fall deren Hauptachsen schräg in der Vertikalabtastrichtung gemacht sind, wobei ein Abstand zwischen den benachbarten aufgezeichneten Punkten gelassen ist. Dies verursacht eine sehr instabile Tintenübertragung nach der Trennung eines Tintenfilmes von einem Aufzeichnungspapier und ein stark verschlechtertes Bild.
In letzter Zeit besteht ein zunehmender Bedarf für die Übertragung eines gefärbten Dokumentes als Daten durch eine Faksimileausrüstung, und ein Aufzeichnungsgerät (Farbdrucker) zum Farbaufzeichnen wurde nachdrücklich auf diesem Gebiet der Technik entwickelt. Im herkömmlichen Farbdrucker sind Punkte als gefärbte Punkte einer vorbestimmten Gestalt, obwohl etwas verschieden für deren Gestalt und Größe abhängig von den Aufzeichnungsbedingungen, aufgezeichnet. Unter Berücksichtigung für ein Pixel in einem Aufzeichnungsbild hat ein Aufzeichnen mit einem Farbpunkt nahezu vollständig überlagert auf einen früheren Farbpunkt in der gleichen Position zu erfolgen. Wenn eine nahezu vollständige Überlagerung zwischen diesen Farbpunkten in der gleichen Position erzielt wird, ist ein sich ergebender Farbpunkt scharf von einem anderen Farbpunkt zu unterscheiden, der unvollständig in einer gemeinsamen Punktposition überlagert ist. Als Ergebnis wird eine Moiré-Erscheinung (Interferenzfransen) abhängig von den Typen der Bildmuster erzeugt. Beim Farbaufzeichnen insbesondere wird eine Bildqualität aufgrund des Auftretens der Moiré- Erscheinung verschlechtert.
Es ist daher eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Thermokopf zu schaffen, der ein Bildaufzeichnen auf einem Aufzeichnungsblatt selbst bei einem niedrigen Bildauflösungspegel durch die Verwendung von Wärmeerzeugungswiderständen einer optimalen Konfiguration liefern kann.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Thermokopf zu schaffen, der ein Hochqualitätsbild auf einem Aufzeichnungsblatt durch stabiles Übertragen von Tinte auf das Aufzeichnungsblatt nach Trennung eines Tintenfilmes von dem Aufzeichnungsblatt aufzeichnen kann.
Die andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Thermokopf für Farbaufzeichnen zu schaffen, der ein Hochqualitätsbild ohne Lieferung eine Moiré-Erscheinung auf einem Aufzeichnungsbild erzielen kann
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Thermokopf vor, wie dieser im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Der Thermokopf ist derart angeordnet, daß eine Vielzahl von Wärmeerzeugungswiderständen in einer Richtung senkrecht zu einem Paar von deren entgegengesetzten Seiten, die nicht mit Leiterelektroden verbunden sind, angeordnet sind.
Der Thermokopf kann derart angeordnet sein, daß eine Vielzahl von Wärmeerzeugungswiderständen nebeneinander in einer Spiegelbildbeziehung in einer Richtung senkrecht zu einem Paar von deren Seiten, die nicht mit Leiterelektrodenverbunden sind, angeordnet sind.
Der Thermokopf hat eine Vielzahl von Wärmeerzeugungswiderständen, die schräg derart unter einem vorbestimmten Winkel angeordnet sind, daß innerhalb eines spitzen Winkelbereiches, der zwischen einer senkrechten einerseits, die von einer Spitze von einem der entgegengesetzten Winkel eines Parallelogramms des Wärmeerzeugungswiderstandes zu der Widerstandsseite, die mit der Leiterelektrode verbunden ist, gezogen ist, und einer benachbarten, andererseits, von dessen entgegengesetzten Seiten, die nicht mit der Leiterelektrode verbunden sind, eine Linie, die durch die genannte Spitze verläuft, sich in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung erstreckt, in welcher die Vielzahl von Wärmeerzeugungswiderständen angeordnet ist.
Ein Paar von entgegengesetzten Seiten des jeweiligen Widerstandes, die nicht mit den Leiterelektroden verbunden sind, ist in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung (eine Horizontalabtastrichtung) eingestellt, in welcher die Widerstände angeordnet sind. Als ein Ergebnis ist die Länge des Widerstandes, definiert in einer Richtung (Vertikalabtastrichtung) senkrecht zur Horizontalabtastrichtung, das heißt größer als die Länge (Breite) des Widerstandes in der Horizontalabtastrichtung, das heißt, die Höhe des Widerstandes entspricht der Länge des Paares von entgegengesetzten Seiten des Widerstandes, die nicht mit den Leiterelektroden verbunden sind.
Da die Wärmeerzeugungswiderstände schräg derart unter einem vorbestimmten Winkel angeordnet sind, daß innerhalb eines spitzen Winkelbereiches, der zwischen einer Senkrechten einerseits, die von einer Spitze von einem von entgegengesetzten stumpfen Winkeln eines Parallelogramms des Wärmeerzeugungswiderstandes zur der Widerstandsseite gezogen ist, die mit den Leiterelektroden verbunden ist, und einer benachbarten andererseits von dessen entgegengesetzten Seiten, die nicht mit den Leiterelektroden verbunden sind, eine Linie, die durch die genannte Spitze verläuft, sich in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung erstreckt, in der die Vielzahl von Wärmeerzeugungswiderständen angeordnet ist, das heißt, da die Vertikalabtastrichtung einer Linie entspricht, die durch die genannte Spitze verläuft, das heißt, einer Linie, die in einem spitzen Winkelbereich verläuft, der zwischen einer Senkrechten einerseits, der von der Spitze von einer der entgegengesetzten Seiten des Parallelogramms des Widerstandes zu der Widerstandsseite gezogen ist, die mit den Leiterelektroden verbunden ist, und einer benachbarten andererseits, von deren entgegengesetzten Seiten, die nicht mit den Leiterelektroden verbunden sind, wobei diese Merkmale Vorteile und Funktionen liefern, welche weiter unten näher erläutert werden. Somit werden verlängerte Punkte auf dem Aufzeichnungsblatt aufgezeichnet, wobei deren Hauptachsen im wesentlichen in der Vertikalabtastrichtung ausgerichtet sind.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung umfassen die folgenden erfinderischen Merkmale (1) bis (6).
(1) Der Thermokopf ist in Übereinstimmung mit der aufzuzeichnenden Farbe versetzt.
(2) Die Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen ist derart angeordnet, daß sie einem Pixel entsprechen. Eines aus der Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen wird selektiv gemäß der aufzuzeichnenden Farbe verwendet.
(3) Die Vielzahl von Wärmeköpfe ist in einer Förderrichtung des Aufzeichnungsblattes derart angeordnet, daß sie um einen vorbestimmten Betrag in einer Richtung senkrecht zu derjenigen versetzt ist, in welcher das Aufzeichnungsblatt gefördert wird. Einer aus der Vielzahl von Thermoköpfen ist selektiv gemäß der aufzuzeichnenden Farbe verwendet.
(4) Die Aufzeichnungszeit oder -förderung des Aufzeichnungsblattes wird in einem vorbestimmten Ausmaß gemäß der aufzuzeichnenden Farbe verändert.
(5) Die Vielzahl von Thermoköpfen zum Aufzeichnen verlängerter Punkte, wobei deren Hauptachsen verschieden in deren einzelnen Richtungen orientiert sind, ist in der Förderrichtung des Aufzeichnungsblattes angeordnet, und einer aus der Vielzahl von Thermoköpfen wird selektiv entsprechend der aufzuzeichnenden Farbe verwendet.
(6) Der Thermokopf ist derart angeordnet, daß eines aus der Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen zum Aufzeichnen verlängerter Punkte auf dem Aufzeichnungsblatt, wobei deren Hauptachsen verschieden in deren einzelnen Richtungen orientiert sind, selektiv entsprechend der aufzuzeichnenden Farbe verwendet wird.
Durch diese erfinderischen Merkmale ist wenigstens einer der Punkte verschiedener Farben in dessen Aufzeichnungsrichtung relativ zu dem anderen Farbpunkt versetzt, wie dies in Fig. 5B(a) gezeigt ist, oder jeweilige verlängerte Farbpunkte haben ihre verschieden ausgerichteten Hauptachsen in deren einzelnen Richtungen, wie dies in Fig. 5B(b) dargestellt ist. Auf diese Weise werden Punkte auf dem Aufzeichnungsblatt mit einem nicht überlappten Teil oder dort belassenen Teilen aufgezeichnet.
Da wenigstens ein Punkt einer Farbe mit einem nicht teilweise mit dem anderen Punkt oder Punkten einer verschiedenen Farbe überlappten Teil gebildet wird, werden daher beim Farbaufzeichnen eine Pixelfläche bzw. -zone oder eine Nicht-Pixelfläche bzw. -zone undeutlich definiert, was es möglich macht, Punkte auf einem Aufzeichnungsblatt in einem einheitlichen Farbton frei von jeglichen Interferenzfransen aufzuzeichnen.
Die Erfindung kann besser aus der folgenden Detailbeschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
Fig. 1A eine Draufsicht ist, die eine Anordnung eines Thermokopfes nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 1B eine Darstellung ist, die eine Form eines Aufzeichnungsmusters (Diagonallinie) zeigt, wie diese durch einen Thermokopf des ersten Ausführungsbeispiels gemacht ist,
Fig. 1C eine Diagrammdarstellung ist, die einen Thermodrucker zeigt, der mit dem Thermokopf gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgerüstet ist,
Fig. 2A eine Draufsicht ist, die eine Anordnung eines Thermokopfes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 2B eine Darstellung ist, die eine andere Form eines Aufzeichnungsmusters (Diagonallinie) zeigt, wie diese durch einen Thermokopf gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemacht ist,
Fig. 3A bis 3C Darstellungen zum Erläutern eines Thermokopfes gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind, wobei Fig. 3A eine Draufsicht ist, die eine Anordnung eines Thermokopfes zeigt, Fig. 3B eine Draufsicht zum Erläutern der Form eines Wärmeerzeugungswiderstandes für den Thermokopf ist, und Fig. 3C eine Darstellung ist, die eine Form einer Aufzeichnung durch den folgenden Thermokopf zeigt, wobei Beachtung einer in Vertikalabtastrichtung gebildeten Punktlinie geschenkt ist,
Fig. 4A und 4B Darstellungen zum Erläutern eines Farbaufzeichnungsgerätes sind, wobei Fig. 4A eine Anordnung des vorliegenden Farbaufzeichnungsgerätes zeigt und Fig. 4B Formen eines Thermokopfabschnittes in Fig. 4A zeigt,
Fig. 5A eine Darstellung zum Erläutern eines Farbaufzeichnungsgerätes ist,
Fig. 5B eine Darstellung zum Erläutern eines Farbaufzeichnungsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung ist, Fig. 6A bis 9 Darstellungen zum Erläutern einer Grundtechnik von jeweiligen Thermoköpfen sind, wie dies weiter unten näher erläutert wird, nämlich Fig. 6A eine Draufsicht ist, die einen herkömmlichen Thermokopf zeigt, Fig. 6B eine herkömmliche Form einer Aufzeichnung zeigt, wie diese durch einen herkömmlichen Thermokopf durchgeführt wird,
Fig. 7 eine Darstellung ist, die ein Flußfeld in einem Wärmeerzeugungswiderstand zeigt, wenn eine Spannung an dem Thermokopf anliegt,
Fig. 8 eine Darstellung ist, die ein geschlossenes System für eine numerische Analyse mittels einer Grenzelementmethode zeigt, und
Fig. 9 eine Darstellung zum Erläutern einer Methode zum Bestimmen eines Parallelogramms, das optimal ist für das am meisten geeignete Halbtondrucken, ist.
Ein Thermokopf gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Ein Thermokopf, wie dieser in einer Draufsicht in Fig. 1A gezeigt ist, ist von einem derartigen Typ, daß eine Vielzahl von Wärmeerzeugungswiderständen 11 parallelogrammartig in der Gestalt eindimensional in einem vorbestimmten Intervall über einem isolierenden Substrat 10, wie beispielsweise Keramik oder Aluminiumoxid, angeordnet ist. Leiterelektroden 12, 13 sind überlappend relativ zu jeweiligen Endteilen der Wärmeerzeugungswiderstände 11 vorgesehen. Ein Thermokopf ist als ein Endprodukt hergestellt, wobei externe Anschlüsse 14 und 15 mit den Leiterelektroden 12 und 13 verbunden sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet die Leiterelektrode 12 eine gemeinsame Elektrode.
Der Widerstand 11 ist derart aufgebaut, daß ein Paar von Seiten A1 und A2, die mit den Leiterelektroden 12 und 13 verbunden sind, eine Länge LA gleich einer Länge LB eines Paares von Seiten B1, B2 des Widerstandes 11, die nicht mit den Leiterelektroden 12 und 13 verbunden sind, haben. Die Seiten A1 und A2 bilden einen Winkel θ von 45º mit den Seiten B2 und B1 des Widerstandes 11. Die Widerstände 11 sind in einer Richtung senkrecht zu deren Seiten B1 und B2 angeordnet.
Der vorliegende Thermokopf hat, wenn er für die G3- Faksimileausrüstung ausgelegt ist, eine Ausbildung, wie diese weiter unten näher erläutert wird.
Das heißt, die Auflösung ist 8 [Punkte/mm] in der Horizontalabtastrichtung, und der Widerstand 11 hat eine Breite (eine Länge in der Horizontalabtastrichtung) von 100 um. Die Gestalt oder Form des Widerstandes 11 hat eine Länge LA an dessen entgegengesetzten Seiten A1 und A2 und eine Länge LB an dessen anderen entgegengesetzten Seiten B1 und B2, um ein Parallelogramm mit einem spitzen Winkel θ von 45º zu liefern, der zwischen den benachbarten Seiten A1 und B2 und zwischen den benachbarten Seiten A2 und B1 gebildet ist. Aus der folgenden Gleichung werden die Längen LA und LB zu etwa 141 um ermittelt.
LA = LB = 100 x 2 [um]
Im vorliegenden Thermokopf ist die Höhe (die Horizontalabtastrichtung)des Widerstandes 11 gleich der Seite LB des Widerstandes 11, da die Seiten B1 und B2 des Widerstandes 11 derart definiert sind, daß sie sich in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung erstrecken, das heißt der Horizontalabtastrichtung, in der die Widerstände angeordnet sind. Daher ist es möglich, eine Auflösung von 8 [Punkten/mm] x 7,7 [Linien/mm] zu erhalten, in welchem Fall die Widerstände 11 jeweils eine Höhe von 141 um und eine Teilung von 130 um, betrachtet in der Horizontalabtastrichtung, haben.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Widerstände 11 in einer Richtung senkrecht zu den nicht mit den Leiterelektroden 12 und 13 verbundenen Seiten B1 und B2 angeordnet sind, können sie einen größeren Höhenpegel als gemäß dem herkömmlichen Gegenstück gewährleisten, selbst wenn sie unter den Bedingungen (1) und (2) optimal gebildet werden, wie dies weiter unten erläutert werden wird. Es ist somit möglich, einen Kopf zu erzielen, der selbst für ein Niederauflösungsaufzeichnen geeignet ist.
(1) Ein Verhältnis von unter 1 wird zwischen der Länge LA der entgegengesetzten Seiten A1, A2, die mit den Leiterelektroden 12, 13 verbunden sind, und der Länge LB der anderen entgegengesetzten Seiten B1, B2 des Widerstandes 11, die nicht mit den Leiterelektroden 12, 13 verbunden sind, eingestellt.
(2) Ein spitzer Winkel θ wird in einem Bereich von unter 45º eingestellt, welcher zwischen den Seiten A1 und B2 und zwischen den Seiten A2 und B1 des Widerstandes 11 gemacht ist.
Gemäß dem so aufgebauten Thermokopf werden Punkte als elliptische Punkte aufgezeichnet, wie dies oben erläutert wurde. Die elliptischen Punkte haben ihre Hauptachsen schräg verlaufend in den Horizontal- und Vertikalabtastrichtungen. Unter Beachtung von Diagonallinienelementen eines Bildes, das durch den Thermokopf aufgezeichnet ist, erscheint eine kontinuierliche Linie als eine gezackte Linie, wobei benachbarte elliptische Elemente überlappt sind, wie dies in Fig. 1B gezeigt ist.
Fig. 1C ist eine Diagrammdarstellung, die ein Thermoübertragungstyp-Aufzeichnungsgerät, wie beispielsweise einen Thermodrucker, zeigt, das den oben beschriebenen Thermokopf verwendet.
In Fig. 1C ist ein Thermokopf 1 von einem Linientyp mit einer Vielzahl von Wärmeerzeugungswiderständen, die eindimensional über eine gesamte Aufzeichnungsbreite angeordnet sind. Der Kopf 1 wird durch eine Feder 2 gegen eine Druckwalze 3 gepreßt. Die Druckwalze 3 ist drehbar durch eine Drehkraft eines Puls- bzw. Schrittmotors 4 über einen Riemen 5 angetrieben. Ein Tintenfilm 6 und ein Aufzeichnungsblatt 7 sind hinter einen Walzenspalt zwischen den Druckkopf 1 und der Druckwalze 3 gefördert. Das heißt, der Tintenfilm 6 ist durch einen nicht gezeigten Tintenfilm-Fördermechanismus gefördert, und das Aufzeichnungspapier 7 ist durch die Drehung der Druckwalze 3 gefördert.
Ein Druckercontroller 9 ist mit einem Computer usw. verbunden und spricht auf vom Computer eingespeiste Druckersteuerdaten an, um den oben erwähnten, nicht gezeigten Tintenfilmmechanismus und den Schrittmotor 4 zu steuern, das heißt, um die Förderung bzw. den Transport des Tintenfilmes 6 und des Aufzeichnungsblattes 7 zu steuern. Der Thermokopfcontroller 8 liegt in einem Bilddatenverarbeitungsabschnitt und empfängt Bilddaten und unterwirft diese einer Umsetzungsverarbeitung. Die sich ergebenden Bilddaten werden zum Thermokopf 1 gespeist. Der Bilddaten-Verarbeitungsabschnitt steuert eine elektrische Antriebskraft für den Thermokopf 1 auf der Grundlage der Bilddaten, die von der Thermokopfsteuerung 8 empfangen sind, und speist eine elektrische Kraft zu dem Thermokopf 1. Sooft ein Drucken einer Linie oder Zeile abgeschlossen ist, überträgt der Thermokopfcontroller 8 eine Notiz für diesen Zweck zum Drukkercontroller 9. Dann sendet der Druckercontroller 9 ein Steuersignal zum Fördern des Tintenfilmes 6 und des Aufzeichnungsblattes 7 um einen Betrag entsprechend einer Linie oder Zeile zum Schrittmotor 4 und legt, nachdem der Schrittmotor rasch um eine Linie bzw. Zeile gedreht wurde, eine folgende unaufgezeichnete Linie oder Zeile auf das Aufzeichnungsblatt in einer Weise, daß sie dem Thermokopf 1 in Bereitschaft für ein folgendes Aufzeichnen gegenüberliegt.
Ein Thermokopf gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden erläutert.
Fig. 2A ist eine Draufsicht, die eine Anordnung des Thermokopfes des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt. Identische Bezugszeichen werden verwendet, um Teile und Elemente zu bezeichnen, die denjenigen entsprechen, die in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dargestellt sind.
Das Merkmal des zweiten Ausführungsbeispiels liegt darin, daß in dem Thermokopf des zweiten Ausführungsbeispiels benachbarte Wärmeerzeugungswiderstände 11 abwechselnd umgekehrt in einer Spiegelbildbeziehung zueinander sind, das heißt, diejenigen Widerstände 11a sind in der gleichen Weise wie in dem in Fig. 1A gezeigten Thermokopf angeordnet, wobei diejenigen Widerstände 11b in einer liniensymmetrischen Beziehung zu den Widerständen 11a, wie in Fig. 1A gezeigt, umgekehrt sind.
In dem vorliegenden Thermokopf haben elliptische Punkte, die durch die Widerstände 11a aufgezeichnet sind, ihre Hauptachsen in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu denjenigen orientiert, die durch die Widerstände 11b aufgezeichnet sind. Nach dem Aufzeichnen von Diagonallinienelementen eines Bildes als Punkte durch den vorliegenden Thermokopf erscheinen die Diagonallinienelemente als eine weniger gezackte Linie, wie dies in Fig. 2B gezeigt ist.
Da gemäß dem vorliegenden, oben erläuterten Ausführungsbeispiel die Widerstände 11 in einer Richtung senkrecht zu den entgegengesetzten Seiten B1 und B2 angeordnet sind, die nicht mit den Leiterelektroden 12 und 13 verbunden sind, können sie einen höheren Pegel als denjenigen, der durch das herkömmliche Gegenstück erzielt wird, gewährleisten, selbst wenn sie unter den folgenden Bedingungen (1) und (2) optimal geformt bzw. gestaltet sind.
(1) Die Länge LA der entgegengesetzten Seiten A1, A2, die mit den Leiterelektroden 12 und 13 verbunden sind, wird gleich der Länge LB der Seiten B1, B2 eingestellt, die nicht mit den Leiterelektroden 12 und 13 verbunden sind.
(2) Ein spitzer Winkel θ wird bei 45º zwischen den Seiten A1 und B1 ünd zwischen den Seiten A2 und B1 eingestellt.
Da die benachbarten Widerstände 11 in einer Spiegelbildbeziehung zueinander angeordnet sind, haben die entsprechenden benachbarten elliptischen Punkte, die durch die benachbarten Widerstände 11 aufgezeichnet sind, ihre Hauptachsen in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zueinander orientiert, was es möglich macht, eine weniger gezackte Umrißlinie nach dem Aufzeichnen einer Diagonallinie als Punkte auf dem Aufzeichnungsblatt zu erzeugen. Es ist somit möglich, eine verbesserte Bildqualität zu erzielen.
Obwohl die vorhergehenden Ausführungsbeispiele als auf die Faksimileausrüstung angewandt erläutert wurden, für welchen Fall die Auflösung 8 [Punkte/mm] in der Horizontalabtastrichtung ist, kann der vorliegende Thermokopf auch auf einen gewöhnlichen Thermodrucker usw. angewandt werden, für welchen Fall die Auflösung nicht auf 8 [Punkte/mm] in der Horizontalabtastrichtung eingeschränkt ist.
Obwohl in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen die Widerstände als ein Verhältnis der Länge der entgegengesetzten Seiten A1, A2 und der Länge der anderen entgegengesetzten Seiten B1, B2 von 1 für den Fall eines spitzen Winkels θ von 45º zwischen den entsprechenden Seiten (A1, B2 und A2, B1) aufweisend erläutert wurden, kann das Längenverhältnis in einem Bereich von unter 1 sein, für welchen Fall der spitze Winkel unter 45º ist.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ein Thermokopf erzielt werden, der ein besseres Aufzeichnen trotz einer niedrigeren Bildauflösung machen kann, da die Widerstände in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu den beiden entgegengesetzten Seiten angeordnet sind, die nicht mit den Leiterelektroden verbunden sind.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ein Thermokopf realisiert werden, der trotz einer niedrigeren Bildauflösung ein besseres Aufzeichnen mit der Verwendung von Widerständen einer optimalen Anordnung machen kann, wobei die benachbarten zwei Widerstände in einer Spiegelbildweise in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu denjenigen zwei entgegengesetzten Seiten, die nicht mit den Leiterelektroden verbunden sind, angeordnet sind, und wobei auch eine weniger gezackte Diagonallinie auf einem Aufzeichnungsblatt in einer verbesserten Bildqualität aufgezeichnet werden kann.
Ein Thermokopf gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit einem Thermodrucker erläutert.
Das Grundmerkmal des Thermodruckers gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 1C gezeigt, liegt darin, daß ein Thermokopf 1 verwendet wird, wie dieser unten beschrieben ist.
Fig. 3A ist eine Draufsicht, die den Thermokopf 1 zeigt, der eine Anordnung hat, die ähnlich zu derjenigen für einen herkömmlichen Thermokopf 1 ist, wie dieser in Fig. 6A gezeigt ist. Das heißt, eine Vielzahl von Wärmeerzeugungswiderständen 11 einer Parallelogrammgestalt ist eindimensional in einem vorbestimmten Intervall auf einem isolierenden Substrat 10, wie beispielsweise Keramik oder Aluminiumoxid, angeordnet. Eine gemeinsame Leiterelektrode 12 ist mit einem Ende der Widerstände 11 verbunden, und Leiterelektroden (Ansteuerelektroden) 13 sind mit dem anderen Ende des jeweiligen Widerstandes 11 verbunden, wobei externe Anschlüsse 14 und 15 jeweils mit den Leiterelektroden 12 und 13 verbunden sind, um einen Thermokopf einer Integralstruktur zu liefern.
Der jeweilige Widerstand 11 hat eine Gestalt, wie diese in Fig. 3B gezeigt ist. Unter der Annahme, daß ein stumpfer Winkel α zwischen einer mit der Leiterelektrode 13 verbundenen Widerstandsseite A und einer benachbarten Seite von zwei entgegengesetzten Seiten B des Widerstandes definiert ist, wobei eine Schnittstelle C zwischen den benachbarten Seiten A und B vorliegt und sich eine Senkrechte D über den Widerstand von der Schnittstelle C erstreckt, ist eine Imaginärlinie E, die durch die Schnittstelle C und innerhalb eines spitzen Winkelbereiches β, der zwischen der Seite B und der Senkrechten D definiert ist, verläuft, in eine Richtung senkrecht zu einer Richtung eingestellt, in welcher die Widerstände 11 angeordnet sind. Anders ausgedrückt, ein Vertikalabtasten erfolgt in einer Richtung der Randlinie E, die als eine Linie definiert ist, welche durch die Schnittstelle C in dem Winkelbereich β verläuft.
In dem Widerstand 11 der Parallelogrammgestalt liegt eine Mitte einer Energiekonzentration längs einer Linie, wie beispielsweise der Linie E, die nach der Verbindung C innerhalb eines Bereiches entsprechend dem spitzen Winkel β verläuft. Das heißt, elliptische Punkte werden durch die Widerstände 11 auf einem Aufzeichnungsblatt aufgezeichnet, wobei deren Hauptachsen auf einer Linie liegen, die durch die Verbindung C innerhalb des Bereiches entsprechend dem spitzen Winkel β verläuft. Somit werden die jeweiligen elliptischen Punkte durch den Thermodrucker auf dem Aufzeichnungsblatt in der Vertikalabtastrichtung entsprechend deren Hauptachsen aufgezeichnet, wie dies in Fig. 3C gezeigt ist. Wie aus dem obigen folgt, haben die elliptischen Punkte ihre Hauptachsen in der Vertikalabtastrichtung ausgerichtet, und unter Beachtung von deren elliptischen Punkten kann ein Aufzeichnen auf dem Aufzeichnungsblatt 7 in einer kontinuierlichen Linie gemacht werden, wobei die elliptischen Punkte relativ zueinander überlappt sind.
Indem die Hauptachsen der elliptischen Punkte sich in der Vertikalabtastrichtung erstrecken und die Endteile der elliptischen Punkte in der Vertikalabtastrichtung überlappt sind, sind die Randteile der jeweiligen Punkte in einer Vertikalabtastrichtung in einer kontinuierlichen Linie ausgerichtet, und nach der Trennung eines Tintenfilmes 6 von dem Aufzeichnungspapier 7 wirkt keine übermäßige Trennkraft auf eine auf das Aufzeichnungsblatt 7 übertragene Tinte ein. Es ist somit möglich, eine stabile Übertragung von Tinte auf das Aufzeichnungsblatt durchzuführen.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Widerstände 11 schräg so ausgebildet, daß die durch eine Verbindung C verlaufende Randlinie E in einem Bereich entsprechend dem spitzen Winkel β, der zwischen der Widerstandsseite B und der Senkrechten D definiert ist, in eine Richtung senkrecht zu der Anordnung der Widerstände 11 eingestellt ist. Da die aufgezeichneten elliptischen Punkte ihre Hauptachsen in der Vertikalabtastrichtung ausgerichtet haben, liegt der größere Teil der Ränder der aufgezeichneten Punkte in der Vertikalabtastrichtung, so daß ein kleinerer Winkel in einer Richtung vorgesehen ist, in welcher der Tintenfilm von dem Aufzeichnungsblatt 7 getrennt wird. Nach der Trennung des Tintenfilmes 6 von dem Aufzeichnungsblatt 7 wird eine stabilere Tintenübertragung ohne Einschluß jeglicher unstetiger Trennung durchgeführt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Thermoaufzeichnungsgerät, wie beispielsweise ein Thermodrucker, mit einem Thermokopf ausgerüstet, der ein Bildaufzeichnen ohne Verschlechterung einer Bildqualität vornehmen kann.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Widerstände im Thermokopf schräg so unter einem vorbestimmten Winkel angeordnet, daß innerhalb eines spitzen Winkelbereiches, der zwischen einer Senkrechten einerseits, die von der Spitze von einem der entgegengesetzten stumpfen Winkel des Parallelogramms des jeweiligen Widerstandes zu der mit der Leiterelektrode verbundenen Widerstandsseite gezogen ist, und einer benachbarten andererseits, von jenen, nicht mit den Leiterelektroden verbundenen entgegengesetzten Seiten, eine durch die genannte Spitze verlaufende Linie sich in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung (Horizontalabtastrichtung) erstreckt, in welcher die Widerstände angeordnet sind. Es ist daher möglich, ein Thermoaufzeichnungsgerät zu schaffen, das eine stabile Tintenübertragungsoperation nach der Trennung eines Tintenfilmes von dem Aufzeichnungsblatt durchführen kann und das ein Hochqualitätsbild auf einem Aufzeichnungsblatt aufzuzeichnen vermag.
Ein Thermokopf gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden im Zusammenhang mit einem dieses verwendenden Farbdrucker erläutert.
Fig. 4A ist eine Diagrammdarstellung, die eine Anordnung eines Farbdruckers nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. In Fig. 4A sind Linientyp-Thermoköpfe 60a, 60b, 60c und 60d in deren Aufzeichnungspositionen in einer Weise angeordnet, daß sie Durckwalzen 61a, 61b, 61c und 61d jeweils gegenüberliegen. Ein Tintenfilm (Tintenband) 3 und ein Aufzeichnungsblatt 4 sind hinter den Thermokopf (60a, ..., 60d) und die Druckwalze (61a, ..., 61d) paarweise gefördert.
Ein Aufzeichnungssteuerabschnitt 62 zum koordinierten Steuern einer Aufzeichnungsoperation des vorliegenden Farbdruckers umfaßt zusätzlich zu einer bekannten gewöhnlichen Steuerschaltung beispielsweise zum Steuern einer Zufuhrsteuerung des Tintenbandes 3 und des Aufzeichnungsblattes 4 und anderer Operationen einen Kopfantriebssteuerabschnitt und treibt gesteuert die Thermoköpfe 60a, ..., 60d an.
Die Thermoköpfe 60a und 60d sind strukturell von dem Thermokopf der jeweils vorangehenden Ausführungsbeispiele in den folgenden Punkten verschieden.
Die Fig. 4B(a), ..., (d) zeigen Anordnungen von jeweils Thermoköpfen 60a, ..., 60d, die auf den vorliegenden Farbdrucker anwendbar sind, wobei der Thermokopf 60a Widerstände 70a aufweist, die in einem vorbestimmten Intervall angeordnet sind, wobei beide Enden mit entsprechenden Leiterelektroden 70b und 70c verbunden sind, ... und wobei der Thermokopf 60d Widerstände 73a aufweist, die in einem vorbestimmten Intervall angeordnet sind, wobei beide Enden mit den entsprechenden Leiterelektroden 73b und 73c verbunden sind. Das heißt, die Thermoköpfe 60a, ... 60d sind derart aufgebaut, daß deren entsprechende Widerstände 70a ..., 73a in dem vorbestimmten Intervall angeordnet sind, wobei beide Enden überlappend mit den entsprechenden Leiterelektroden 70b, ..., 70c und 71c, ..., 73c jeweils verbunden sind, und daß die Leiterelektroden 70b, ..., 73b und 70c, ..., 73c jeweils mit externen Anschlüssen 70d, ..., 73d und 70e, ..., 73e verbunden sind. Diese Thermoköpfe sind im wesentlichen ähnlich zu einem gewöhnlichen (herkömmlichen) Thermokopf mit Ausnahme der folgenden Punkte. Gemäß den vorliegenden Thermoköpfen 60a, ..., 60d haben die Widerstände 70a, ..., 73a eine Parallelogrammgestalt, wie dies in Fig. 4B gezeigt ist, welche schräge entgegengesetzte Seiten umfaßt, wobei deren schräger Winkel jeweils zu einer Horizontalabtastrichtung definiert ist.
Der Betrieb des Farbdruckers wird im folgenden anhand dessen zugeordneten Thermokopfes des vorliegenden Ausführungsbeispiels erläutert.
Der Aufzeichnungssteuerabschnitt 62 empfängt ein Bildsignal und setzt dieses in Farbaufzeichnungssignale von Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz um. Der Aufzeichnungssteuerabschnitt 62 treibt die Thermoköpfe 60a, ..., 60d durch den Kopfantriebssteuerabschnitt 62a aufgrund jeweils der Farbaufzeichnungssignale von Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz an. Genauer ausgedrückt, am Beginn eines Aufzeichnens liegen der Vorderrandteil einer Gelbfläche eines Farb- bzw. Tintenbandes 3 und derjenige eines Aufzeichnungsblattes in einer Registrierbeziehung relativ zu einer Aufzeichnungsposition des Thermokopfes 60a, und in diesem Zustand erfolgt ein Aufzeichnen durch den Thermokopf 60a für eine Gelbfarbe. Dann macht das Aufzeichnungsblatt 4 einen Umweg zu einer Aufzeichnungsstellung des Thermokopfes 60b, wie dies in Fig. 4A gezeigt ist. Ein Vorderteil einer Magentafläche des Tinten- bzw. Farbbandes 3 und derjenige des Aufzeichnungsblattes 4 sind ähnlich relativ zu der Aufzeichnungsposition des Thermokopfes 60b gelegen, und auf diese Weise erfolgt ein Aufzeichnen durch den entsprechenden Thermokopf auf dem Aufzeichnungsblatt in der Reihenfolge der Farben Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz, wie dies sofort aus der Fig. 4A zu ersehen ist. Somit steuert der Kopfantriebssteuerabschnitt 62a die Antriebszeit der Thermoköpfe 60b, 60c und 60d derart, daß sie jeweils stufenweise in der Reihenfolge der Thermoköpfe 60b T 60c T 60d verzögert sind, wobei mit dem Antriebspunkt des Thermokopfes 60a begonnen wird. Ein Aufzeichnen erfolgt auf dem Aufzeichnungsblatt mit einer Zeit, zu welcher der Vorderrandteil des Aufzeichnungsblattes in die Aufzeichnungsposition der jeweiligen Thermoköpfe 60b, 60c und 60d verfahren ist. Indem derart vorgegangen wird, werden Farbpunkte auf dem Aufzeichnungsblatt exakt in der gleichen Position aufgezeichnet.
Es sei angenommen, daß in einem Thermokopf Wärmeerzeugungswiderstände eine Parallelogrammgestalt haben. In diesem Fall weiß man, daß eine Konzentration von Energie in Termen einer Energieverteilung in den Widerständen auftritt, um längliche Punkte, wie beispielsweise elliptische Punkte, zu erzeugen. Die Hauptachsen der elliptischen Punkte sind verschieden abhängig von der Schräge des Parallelogrammwiderstandes ausgerichtet, wobei die Schräge des Widerstandes relativ zu einer Horizontalabtastrichtung usw. vorliegt. Somit haben die durch die Thermoköpfe 60a, ..., 60d aufgezeichneten elliptischen Punkte ihre Hauptachsen verschieden in deren einzelnen Richtungen ausgerichtet.
In diesem Fall druckt der Farbdrucker die Farbpunkte Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz durch jeweils die Thermoköpfe 60a, 60b, 60c und 60d, und, da die Farbpunkte als elliptische Punkt gedruckt werden, deren Hauptachsen verschieden in deren einzelnen Richtungen ausgerichtet sind, wird ein sich ergebendes Pixel in einem Muster aufgezeichnet, wie dieses beispielsweise in Fig. 5B(b) gezeigt ist.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Widerstände in ihrer Gestalt parallelogrammartig und die vier Thermoköpfe 60a, 60b, 60c und 60d sind alle von einem derartigen Typ, daß die Parallelogramme von deren Widerstände schräg in deren Gestalt und schräg relativ zu der Horizontalabtastrichtung gemacht sind. Da jeglicher Thermokopf der vier Thermoköpfe 60a, ..., 60d entsprechend der Farbe, mit der der Punkt aufgezeichnet ist, gewählt ist/sind, haben die aufgezeichneten elliptischen Punkte ihre Hauptachsen verschieden in deren einzelnen Richtungen in verschiedenen Farben orientiert, um ein Pixel zu erhalten, wie dies in Fig. 5B(b) gezeigt ist. Indem derart vorgegangen wird, sind die jeweiligen Farbpunkte, aus denen ein Pixel besteht, bei wechselseitiger Versetzung von deren Hauptachsen in der gleichen Stelle eingenommen, was die Erzeugung einer "Moiré"-Erscheinung verhindert.
Da in den vorangehenden Ausführungsbeispielen die jeweiligen Punkte unter relativer Versetzung zueinander auf dem Aufzeichnungsblatt in einer kontinuierlichen Linie aufgezeichnet sind, falls ein Aufzeichnen bei einem hohen Auflösungspegel durchgeführt wird, kann eine Interferenz zwischen wechselseitig benachbarten Pixels auftreten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es im Gegensatz zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen jedoch möglich, genau Punkte bei einem hohen Auflösungspegel aufzuzeichnen, da sie in der gleichen Position aufgezeichnet sind. Es ist auch möglich, das Aufzeichnen von Punkten in sich verändernder Größe mittels der Verwendung eines spezifischen Parallelogrammes der Wärmeerzeugungswiderstände 70a, ..., 73a in den Thermoköpfen 60a, ..., 60d zu steuern und damit Punkte in Mehrfarbtönen aufzuzeichnen. Weiterhin ist es lediglich erforderlich, einen Aufzeichnungsprozeß durchzuführen, ohne das Aufzeichnungsblatt 4 zurückziehen zu müssen, so daß die Aufzeichnungsgeschwindigkeit beschleunigt werden kann.
Obwohl im obigen Ausführungsbeispiel die Widerstände 70a, ..., 73a als parallelogrammartig in einer Gestalt erläutert wurden, können sie jede geeignete Form haben, solange Punkte als längliche Punkte aufgezeichnet werden können.
Fig. 5A zeigt einen Hauptabschnitt eines Farbdruckers, der einen Thermokopf nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet.
Der vorliegende Farbdrucker ist ähnlich zu einem herkömmlichen Drucker in dessen Grundhardwarestruktur, jedoch hat insbesondere der zugeordnete Thermokopf eine Struktur, wie diese erläutert werden wird. Ein Thermokopf 80 in Fig. 5A umfaßt eine Vielzahl von Wärmeerzeugungselementgruppen 86, die eindimensional in einem vorbestimmten Intervall angeordnet sind. Das jeweilige Wärmeerzeugungselement 86 ist von einem derartigen Typ, daß drei Wärmeerzeugungswiderstände 81a, 81b und 81c in einem vorbestimmten Intervall parallelartig mit Leiterelektroden 82a, 82b, 82c und 83a, 83b, 83c angeordnet sind, wobei diese überlappend mit beiden Enden von Widerständen 81a, 81b, 81c und externen Anschlüssen (84a, 84b, 84c) und (85a, 85b, 85c) verbunden sind, die jeweils mit den Leiterelektroden (82a, 82b, 82c) und (83a, 83b, 83c) verbunden sind. Die Breite der Elementgruppe 86 ist derart gebildet, daß sie etwas schmaler als eine Pixelbreite ist (etwa 125 um, wenn ein Aufzeichnen bei beispielsweise 8 Punkten/mm durchgeführt wird). Das heißt, der Thermokopf 80 macht ein Aufzeichnen für ein Pixel durch Widerstände 81a, ..., 81c, aus denen die Elementgruppe 86 besteht. Die drei Widerstände 81a aus denen die Elementgruppe 86 besteht, sind parallelogrammartig in der Gestalt, und die Parallelogramme der Widerstände sind schräg in ihren entgegengesetzten Seiten und schräg relativ zu der Horizontalabtastrichtung.
Ein Aufzeichnungssteuerabschnitt 87 umfaßt einen Signalprozessor 88 und Treiber 89a, 89b, 89c, .... Der Signalprozessor 88 setzt ein empfangenes Eingangsbildsignal durch eine bekannte Verarbeitung um, um beispielsweise Signale für jeweilige Farben aufzuzeichnen und Signale für den Thermokopf 80 zu steuern. Die durch den Signalprozessor 88 verarbeiteten Signale werden zu den Treibern 89a, 89b, 89c, ... geliefert. Die Treiber 89a, 89b, 89c, ... speisen Ansteuerströme zu den entsprechenden Widerständen im Thermokopf 80. Die Ansteuerströme der Treiber 89a, 89b, 89c, ... sind zu Wählern 90a, 90b, 90c, ... als einer Wärmeerzeugungselementwähleinrichtung gespeist. Die Wähler 90a, 90b, 90c, empfangen Wählsignale von dem Signalprozessor 88 und speisen den Ansteuerstrom zu irgendeinem der Widerstände 81a, ..., 81c in der Wärmeerzeugungselementgruppe 86 gemäß dem Wählsignal.
Der Betrieb des vorliegenden Farbdruckers wird im folgenden erläutert.
In der gleichen Weise, wie dies im Zusammenhang mit dem herkömmlichen Farbdrucker erläutert ist, setzt der Signalprozessor 88 ein empfangenes Bildsignal in die Farbaufzeichnungssignale Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz um. Diese Farbaufzeichnungssignale werden sequentiell zu den Treibern 89a, 89b, 89c, ... gespeist, um den Thermokopf 80 freizugeben, um sequentiell Farbdaten auf einem Aufzeichnungsblatt aufzuzeichnen. Jedoch empfangen die Wähler 90a, 90b, 90c spezifische Farbinformationen der Aufzeichnungssignale, die von dem Signalprozessor ausgegeben sind, das heißt, Farbinformationen, die gerade aufgezeichnet sind, als Wählsignale von dem Prozessor 88, und Ansteuerströme der Treiber 89a, 89b, 89c, ... werden zu irgendeinem Widerstand der Widerstände 81a, ..., 81c in der Wärmeerzeugungselementgruppe 86 gemäß dem Wählsignal gespeist. Das heißt, die Wähler 90a, 90b, 90c, ... wählen beispielsweise den Widerstand 81a, wenn ein Aufzeichnungssignal, das von dem Signalprozessor 88 ausgegeben ist, die Farbe Gelb darstellt, den Widerstand 81b, wenn ein Aufzeichnungssignal die Farbe Magenta darstellt, und den Widerstand 81c, wenn ein Aufzeichnungssignal die Farbe Cyan darstellt. Bezüglich der Farbe Schwarz kann einer der drei Widerstände 81a, ..., 81c in der Wärmeerzeugungselementgruppe 86 verwendet werden, da die Farbe Schwarz nicht mit den anderen Farben gemischt ist.
Auf diese Weise werden die drei Wärmeerzeugungswiderstände 81a, ..., 81c in der Elementgruppe 86 selektiv gemäß der auf dem Aufzeichnungsblatt aufzuzeichnenden Farbe verwendet. Hier haben, wie dies oben erläutert wurde, aufgezeichnete längliche Punkte ihre Hauptachsen verschieden orientiert gemäß der Schräge des parallelogrammartigen Widerstandes derjenigen der Widerstandsseiten relativ zu einer Horizontalabtastrichtung. Daher haben die länglichen Punkte ihre Hauptachsen verschieden orientiert gemäß den Widerständen 81a, ..., 81c.
Da entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Hauptachsen der länglichen aufgezeichneten Punkte verschieden entsprechend den Farben orientiert sind, ist es möglich, die Erzeugung einer Moire-Erscheinung (Interferenz) zu verhindern.
Obwohl im obigen Ausführungsbeispiel die Wärmeerzeugungswiderstände 81a, ..., 81c als parallelogrammartig in der Gestalt erläutert wurden, kann jegliche geeignete Gestalt verwendet werden, solange aufgezeichnete Punkte eine längliche Gestalt haben. Obwohl in den jeweiligen Ausführungsbeispielen der Farbdrucker als die Farben Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz verwendend beispielsweise erläutert wurde, kann es möglich sein, andere Farben oder die vorgenannten Farben und andere Farben zu verwenden. In den obigen Ausführungsbeispielen sind die jeweiligen Farbpunkte entweder alle in deren Aufzeichnungspositionen versetzt oder haben ihre Hauptachsen verschieden in deren Richtungen orientiert, jedoch kann wenigstens ein Punkt relativ zu den anderen Punkten in deren Aufzeichnungsposition angezeigt werden oder kann als längliche Punkte aufgezeichnet werden, wobei deren Hauptachsen verschieden orientiert sind. Obwohl in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel nicht-teilweise-überlappte Flächen unter den Punkten vorgesehen sind, indem die Aufzeichnungspositionen der Punkte relativ zueinander verschoben sind oder indem die Hauptachsen der länglichen Punkte verschieden in deren Richtungen orientiert sind, kann es möglich sein, die Gestalten und Formen der Punkte als eine Kombination von verschiedenen Gestalten, einschließlich einer elliptischen Gestalt, einer rechteckförmigen Gestalt und anderen länglichen Gestalten gemäß der Farbe zu verändern.
Da in den vorliegenden Ausführungsbeispielen wenigstens ein Punkt der veränderten Farbpunkte so gemacht ist, daß er einen überlappten Teil relativ zu anderen Farbpunkten hat, indem beispielsweise deren Aufzeichnungspositionen verschoben werden, wie dies in Fig. 5B(a) gezeigt ist, oder indem die Hauptachsen der länglichen Punkte verschieden orientiert sind in deren Richtungen, wie dies in Fig. 5B dargestellt ist, wird die Erzeugung jeglicher Moire-Erscheinung (Interferenz) verhindert, so daß ein Hochqualitätsbild gewährleistet wird und damit ein Farbaufzeichnungsgerät geschaffen wird, das einen Thermokopf hat, der ein effektives Aufzeichnen und insbesondere ein Farbaufzeichnen durchführen kann.

Claims

1. Thermokopf mit:

einer Vielzahl von Wärmeerzeugungseinrichtungen (11), die wenigstens ein Paar von Seiten haben und in einer Richtung einer Anordnung der Wärmeerzeugungseinrichtungen (11) gelegen sind, und

einem Paar von Elektrodeneinrichtungen (12, 13), die mit den entsprechenden entgegengesetzten Seiten der Wärmeerzeugungseinrichtungen verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

eine jeweilige Wärmeerzeugungseinrichtung (11) aus einem parallelogrammartigen Wärmeerzeugungselement besteht, das zwei Paare von entgegengesetzten Seiten hat,

das Paar von Elektrodeneinrichtungen (12, 13) aus einer gemeinsamen Leiterelektrode (12) und Leiterelektroden (13) besteht, die mit einer Seite (A1, A2) von zwei Paaren von entgegengesetzten ersten Seiten der parallelogrammartigen Wärmeerzeugungselemente jeweils verbunden sind,

die Wärmeerzeugungselemente in einer Richtung angeordnet sind, in welcher ein verbleibender Teil von entgegengesetzten zweiten Seiten der jeweiligen Wärmeerzeugungselemente einander gegenüberliegen, wobei ein stumpfer Winkel (α) zwischen einer ersten Seite (A), die mit den Leiterelektroden (12) verbunden ist, und einer benachbarten Seite von zwei entgegengesetzten zweiten Seiten (B) bei einer Schnittstelle (C), die zwischen den benachbarten ersten und zweiten Seiten (A und B) definiert ist, festgelegt ist, eine Senkrechte (D) sich über das Wärmeerzeugungselement von der Schnittstelle (C) erstreckt und eine Imaginärlinie (E), die durch die Schnittstelle (C) verläuft und innerhalb eines stumpfen Winkelbereiches (β) liegt, der zwischen der jeweiligen zweiten Seite (B) und der Senkrechten (D) definiert ist, in eine Richtung senkrecht zu der Richtung eingestellt ist, in welcher die Wärmeerzeugungselemente angeordnet sind, und

ein Verhältnis b/a der Länge b der zweiten Seite (B) zu der Länge a der ersten Seite gegeben ist durch b/a ≤ 1, und ein spitzer Winkel θ ≤ 45º definiert ist zwischen der ersten Seite (A), die mit den Leiterelektroden (12) verbunden ist, und einer benachbarten anderen Seite der beiden entgegengesetzten zweiten Seiten.

2. Thermokopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeerzeugungseinrichtung (11) geformt ist, um eine Diamantgestalt zu haben.

3. Thermokopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Wärmeerzeugungseinrichtungen (11) in einer Spiegelbildbeziehung in der Richtung der Anordnung der Wärmeerzeugungseinrichtung (11) gelegen ist.