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DE69927693T2 - Thermal printhead - Google Patents

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DE69927693T2
DE69927693T2 DE1999627693 DE69927693T DE69927693T2 DE 69927693 T2 DE69927693 T2 DE 69927693T2 DE 1999627693 DE1999627693 DE 1999627693 DE 69927693 T DE69927693 T DE 69927693T DE 69927693 T2 DE69927693 T2 DE 69927693T2
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heating
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Karsten Dierksen
c/o Agfa-Gevaert N.V. Robert Overmeer
c/o Agfa-Gevaert N.V. Eric Kaerts
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Agfa HealthCare NV
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Agfa Gevaert NV
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    • B41J2/3357Surface type resistors

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  • Electronic Switches (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Heat Sensitive Colour Forming Recording (AREA)

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erwärmen eines Aufzeichnungsmediums mit Wärmeenergie, wobei die Einrichtung einen Thermokopf mit einzeln adressierbaren erregbaren Heizelementen enthält. Im Besonderen handelt es sich beim Aufzeichnungsmedium um ein thermografisches Material und ist der Kopf ein Kopf für in der Regel als Thermografie bezeichnete thermische Bebilderung.The The present invention relates to a device for heating a Recording medium with heat energy, the device having a thermal head with individually addressable contains excitable heating elements. In particular, the recording medium is a thermographic one Material and the head is a head for usually called thermography designated thermal imaging.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL STATE OF THE ART

Bei der thermischen Bilderzeugung oder Thermografie handelt es sich um ein Aufzeichnungsverfahren, bei dem Bilder mit Hilfe von bildmäßig modulierter Wärmeenergie erzeugt werden. Bei Thermografie handelt es sich um Materialien, die nicht strahlungsempfindlich, aber wärmeempfindlich sind und wobei eine bildmäßige Beaufschlagung mit Wärme ausreicht, um durch chemische oder physikalische Vorgänge, die eine Änderung der optischen Dichte bewirken, eine sichtbare Veränderung bei einem wärmeempfindlichen Bilderzeugungsmaterial herbeizuführen.at thermal imaging or thermography is concerned a recording method in which images are imagewise modulated Thermal energy be generated. Thermography is a material which are not sensitive to radiation but are sensitive to heat and where a pictorial admission with heat is sufficient to chemical or physical processes that a change the optical density, a visible change in a heat-sensitive Create imaging material.

Was 1 betrifft, so zeigt diese ein das globale Prinzip verkörperndes Schema einer gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzbaren (aus z.B. EP 0 724 964 von Agfa-Gevaert bekannten) Thermodruckvorrichtung 10. Diese Vorrichtung kann Zeilen von Pixeln (Bildelementen) Pi auf einem thermografischen Aufzeichnungsmaterial m, das oft durch die Buchstaben Ie angegebene Thermobilderzeugungselemente oder (kurz und bündig) Bilderzeugungselemente enthält, drucken. Da ein Bilderzeugungselement Ie Teil eines (im Nachstehenden erläuterten) thermografischen Aufzeichnungsmaterials m ist, werden beide Elemente in der vorliegenden Patentbeschreibung mit der gemeinsamen Bezugsnummer 3 bezeichnet. Das thermografische Aufzeichnungsmaterial m enthält auf einem Träger eine ein organisches Silbersalz enthaltende wärmeempfindliche Schicht, die im Allgemeinen als Bogen vorliegt. Das Bilderzeugungselement 3 ist auf einer Drehtrommel 15 befestigt, die von einem (nicht dargestellten) Antriebsmechanismus angetrieben wird, der die Trommel 15 und das Bilderzeugungselement 3 kontinuierlich an einem fest angeordneten Thermodruckkopf 16 vorbei weiterbewegt (angegeben durch Pfeil Y, der die sogenannte langsame Abtastrichtung darstellt). Dieser Kopf 16 drückt das Bilderzeugungselement 3 gegen die Trommel 15 und empfängt die Ausgabe der Treiberschaltungen (der Deutlichkeit halber ist dies nicht dargestellt). Der Thermodruckkopf 16 enthält normalerweise eine große Anzahl von Heizelementen und zwar in gleicher Anzahl wie die Anzahl der Pixel in den in einem Zeilenspeicher vorhandenen Bilddaten. Die bildmäßige Erwärmung des Heizelements erfolgt zeilenweise, wobei die "Zeile" je nach Aufbau des Druckers waagerecht oder senkrecht verlaufen kann und die Heizwiderstände geometrisch nebeneinander angeordnet sind und die Ausgangsschwärzung allmählich aufgebaut wird. Diese Widerstände können jeweils durch Heizimpulse erregt werden, deren Energie gemäß der erforderlichen Schwärzung des entsprechenden Bildelementes gesteuert wird. Mit zunehmendem Wert der Bildeingabedaten erhöht sich die Ausgangsenergie und infolgedessen die optische Dichte des Hardcopybildes 17 auf dem Bilderzeugungselement 3. Im Gegenteil bewirken Bilddaten niedrigerer Schwärzung eine Verringerung der Heizenergie, was ein weicheres Bild 17 ergibt.What 1 is concerned, it shows a global principle embodying scheme of a usable according to the present invention (eg EP 0 724 964 Agfa-Gevaert known) thermal printing device 10 , This device can print lines of pixels Pi on a thermographic recording material m which often includes thermal imaging elements indicated by the letters Ie or (short and to success) imaging elements. Since an imaging element Ie is part of a thermographic recording material (discussed below), both elements in the present patent specification will be commonly assigned reference number 3 designated. The thermographic recording material m contains, on a support, an organic silver salt-containing heat-sensitive layer which is generally in the form of a sheet. The imaging element 3 is on a rotary drum 15 which is driven by a drive mechanism (not shown) supporting the drum 15 and the imaging element 3 continuously on a fixed thermal print head 16 passed (indicated by arrow Y, which represents the so-called slow scan direction). This head 16 pushes the imaging element 3 against the drum 15 and receives the output of the driver circuits (this is not shown for clarity). The thermal printhead 16 usually contains a large number of heating elements in the same number as the number of pixels in the image data present in a line memory. The imagewise heating of the heating element is carried out line by line, wherein the "line" depending on the structure of the printer can extend horizontally or vertically and the heating resistors are geometrically arranged side by side and the output darkness is gradually built up. These resistors can each be energized by heating pulses whose energy is controlled according to the required blackening of the corresponding picture element. As the value of the image input data increases, the output energy increases and, as a result, the optical density of the hard copy image increases 17 on the imaging element 3 , On the contrary, image data of lower density cause a reduction in heating energy, which gives a softer picture 17 results.

Zunächst wird in Eingabedatenblock 22 eine digitale Signaldarstellung erhalten, wonach das Bildsignal über eine digitale Schnittstelle in eine (nicht gezeigte) Speichereinrichtung des Thermodruckers 10 eingespeist wird.First, in input data block 22 received a digital signal representation, after which the image signal via a digital interface in a (not shown) storage means of the thermal printer 10 is fed.

In der Verarbeitungseinheit 24 erfolgt die Verarbeitung des digitalen Bildsignals. Anschließend wird der Aufzeichnungskopf 16 so gesteuert, dass in jedem Pixel der dem Wert des verarbeiteten digitalen Bildsignals entsprechende Dichtewert erhalten wird. Nach Verarbeitung können die betreffenden Heizelemente elektrisch bestromt werden. Auf diese Art und Weise wird eine thermische Hardcopy 17 der elektrischen Bilddaten aufgezeichnet. Durch Variieren der Wärme, mit der der Träger durch jedes Heizelement beaufschlagt wird, bildet sich ein Bildpixel mit variabler Dichte.In the processing unit 24 the processing of the digital image signal takes place. Subsequently, the recording head becomes 16 so controlled that in each pixel the density value corresponding to the value of the processed digital image signal is obtained. After processing, the relevant heating elements can be electrically energized. In this way, a thermal hard copy 17 recorded the electrical image data. By varying the heat applied to the carrier by each heating element, a variable density image pixel is formed.

3 (bekannt aus z.B. EP 0 627 319 von Agfa-Gevaert) ist ein ausführlicher Querschnitt eines flachen Thermokopfes TH, der in den Figuren der vorliegenden Erfindung als Teil 16 gezeigt ist. 3 (known from eg EP 0 627 319 Agfa-Gevaert) is a detailed cross-section of a flat thermal head TH shown as part of the figures of the present invention 16 is shown.

Dieser Kopf umfasst zumindest ein isolierendes Substrat 34 (z.B. ein Keramiksubstrat wie ein z.B. mit Al2O3 (Aluminiumoxid) gefülltes Glassubstrat mit einer verhältnismäßig hohen Wärmeleitfähigkeit von z.B. 40·10–3 Kal./cm·sek.°C und einer Stärke zwischen 1 und 60 μm), einen Vorsprung 35 (z.B. eine Schicht aus Glas oder ähnlichem Material mit einer kreisförmigen Einstellbirne oder Profileinstellbirne mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit von z.B. 2·10–3 Kal./cm·sek.°C), ein Heizelement 36 aus elektrisch beständigem Material (z.B. 1 μm starkem Wolfram W, Chromoxid CrO2, Tantalnitrid Ta2N, Tantalsilikat TaSi oder TaSiO, Rutheniumoxid RuO2, CrSiO oder dergleichen), eine Schutzschicht 37 (z.B. aus Glas oder Siliciumnitrid mit einer Stärke von 5 bis 10 μm) und Elektroden 48 und 49 (z.B. mit einer Stärke von 0,7 μm und zusammengesetzt aus einem Metall wie Al oder Cu). Die Schutzschicht 37 selbst kann aus einer gegen Oxidationsmittel beständigen SiO2-Schicht mit einer Stärke von etwa 2 μm und einer abriebfesten Ta2O5-Schicht mit einer Stärke von etwa 8 μm oder dergleichen zusammengesetzt sein.This head comprises at least one insulating substrate 34 (For example, a ceramic substrate such as a filled with Al 2 O 3 (alumina) glass substrate with a relatively high thermal conductivity of, for example, 40 · 10 -3 Kal./cm·sek.°C and a thickness between 1 and 60 microns), a projection 35 (Eg, a layer of glass or similar material with a circular adjustment bulb or Profileinstellbirne with a low Thermal conductivity of, for example, 2.times.10.sup.- 3 cal./cm.sek.°C), a heating element 36 made of electrically resistant material (eg 1 micron tungsten W, chromium oxide CrO 2 , tantalum nitride Ta 2 N, tantalum silicate TaSi or TaSiO, ruthenium oxide RuO 2 , CrSiO or the like), a protective layer 37 (For example, glass or silicon nitride with a thickness of 5 to 10 microns) and electrodes 48 and 49 (eg with a thickness of 0.7 microns and composed of a metal such as Al or Cu). The protective layer 37 itself can microns from an oxidation-resistant agent SiO 2 layer having a thickness of about 2 and an abrasion-resistant Ta 2 O 5 layer to be composed with a thickness of about 8 microns, or the like.

In der Regel enthält der Kopf ferner ebenfalls einen Kühlkörper 31 (mit einer Stärke von zumindest 1 mm), einen Temperatursensor 32 und eine Klebeschicht 33.As a rule, the head also contains a heat sink 31 (with a thickness of at least 1 mm), a temperature sensor 32 and an adhesive layer 33 ,

4, die nicht notwendigerweise maßstabsgerecht ist, ist ein detaillierter Querschnitt eines anderen Typs eines aus dem aktuellen Stand der Technik (z.B. aus US 5 635 974 von Kyocera) bekannten Thermokopfes 16. In dieser Figur stellt Bezugsnummer 34 ein elektrisch isolierendes, aus einem Keramiksubstrat 34a und einer Glanzschicht 34b zusammengesetztes Substrat dar. Ferner zeigt die Figur ein Heizelement 36, Elektroden 48 und 49 (aus Al, Au, Cu oder dergleichen) und eine Schutzschicht 37 (z.B. aus füllstoffhaltigem Glas). 4 which is not necessarily to scale, is a detailed cross-section of another type of state-of-the-art (eg US 5 635 974 from Kyocera) known thermal head 16 , In this figure represents reference number 34 an electrically insulating, ceramic substrate 34a and a glossy layer 34b composite substrate. Further, the figure shows a heating element 36 , Electrodes 48 and 49 (made of Al, Au, Cu or the like) and a protective layer 37 (eg made of filled glass).

Eigentlich bleibt der Gebrauch von Thermoköpfen noch mit vielen Problemen behaftet. Gewisse dieser Probleme werden im Folgenden erörtert.Actually remains the use of thermal heads still fraught with many problems. Certain of these problems will be discussed below.

Zuerst ist es in der direkten Thermografie, z.B. aus EP 0 654 355 (von Agfa-Gevaert), bekannt, dass ... "es sich als schwierig ergibt, ein Neutralschwarztonbild zu erhalten ... Weiterhin ergibt es sich als schwierig, eine erwünschte Anzahl von Grauwerten zu erhalten, die für eine bestimmte Anwendung erforderlich sind, insbesondere falls das Bild beim medizinischen Diagnostik eingesetzt wird." (der Kürze halber werden hier nur die wichtigsten Passagen der erwähnten Verweisungen und die nicht die ganzen Abschnitte wiedergegeben.) Gemäß der selben Patentschrift EP 0 654 355 wird eine Lösung offenbart, die "die nachstehenden Schritte umfasst: Vorwärmen von jedem Heizelement ..., die Einstellung eines Impulstastverhältnisses ..., das pro einzelnes Pixel Abrufen ... einer individuellen, auf die erwünschte Densität auf dem Bildaufzeichnungselement bezogenen Schreibzeit und das Erregen der Heizelemente gemäß dem eingestellten Gradientimpulstastverhältnis für eine im Verhältnis zur abgerufenen individuellen Schreibzeit eingestellte Zeit." Es liegt nahe, dass es in mancher Hinsicht vorteilhaft sein würde, wenn die Einrichtung zum Implementieren der durch EP 0 654 355 vorgeschlagenen Lösung kompakt sein könnte.First, it is in direct thermography, for example EP 0 654 355 (by Agfa-Gevaert), "that it is difficult to obtain a neutral black tone image ... Furthermore, it is difficult to obtain a desired number of gray levels required for a particular application, especially if the image is used in medical diagnostics. " (For the sake of brevity, only the most important passages of the mentioned references and not the whole sections are reproduced here.) According to the same patent EP 0 654 355 discloses a solution comprising "the following steps: preheating each heating element ..., setting a pulse duty ratio ... retrieving, per single pixel, an individual writing time related to the desired density on the image recording element, and the Energizing the heating elements according to the set gradient impulse duty cycle for a time set relative to the retrieved individual writing time. " It is obvious that in some respects it would be advantageous if the means for implementing the EP 0 654 355 proposed solution could be compact.

Zweitens ist es in der Fotothermografie auch bekannt, z.B. aus EP-A 96.200.689.6 (von Agfa-Gevaert N.V.), dass ... "es wünschenswert ist, die Fotoempfindlichkeit von strahlungsempfindlichen wärmeentwickelbaren fotografischen Materialien zu steigern ..." In derselben Erfindung "wird ein Verfahren zur Steigerung der Fotoempfindlichkeit eines strahlungsempfindlichen wärmeentwickelbaren fotografischen Materials verschafft, dadurch gekennzeichnet, dass das strahlungsempfindliche wärmeentwickelbare fotografische Material sowohl während der informationsmäßigen Belichtungsstufe als der Erhitzungsstufe auf ein und demselben Halte- oder Führungsmittel vorliegt. Die Erhitzungsstufe erfolgt vor und/oder während des informationsmäßigen Belichtungsschritts." Ferner ist es, wie in EP-A 96.200.689.6 angegeben, "ebenfalls wünschenswert, die Fotoempfindlichkeit dermaßen zu steigern, dass der Aufbau der fotothermografischen Verarbeitungseinrichtung vereinfacht werden kann, wie zum Beispiel beschrieben in DE-A 196 36 253.0 oder WO 98/10333 (beide im Namen von Agfa-Gevaert)". Wiederum würde es in mancher Hinsicht vorteilhaft sein, wenn die Einrichtung zum Implementieren der durch EP 0 795 995 vorgeschlagenen Lösung kompakt sein könnte.Secondly, it is also known in photothermography, for example from EP-A 96.200.689.6 (by Agfa-Gevaert NV), that "it is desirable to increase the photosensitivity of radiation-sensitive heat-developable photographic materials ..." in the same invention "A method is provided for enhancing the photosensitivity of a radiation-sensitive heat-developable photographic material, characterized in that the radiation-sensitive heat-developable photographic material is present on one and the same holding or guiding agent during both the informational exposure step and the heating step of the informational exposure step. " Further, as stated in EP-A 96,200,689.6, "it is also desirable to increase the photosensitivity to such an extent that the construction of the photothermographic processing apparatus can be simplified, as described, for example, in DE-A 196 36 253.0 or WO 98/10333 (both in the name of Agfa-Gevaert) ". Again, it would be advantageous in some respects if the means for implementing the EP 0 795 995 proposed solution could be compact.

In der Beschreibung der aus dem aktuellen Stand der Technik bekannten US 4 763 136 wird ein thermisches Anzeigesystem mit getrennten lichtdurchlässigen Widerstandselementen in Kombination mit einer Temperaturanzeigeschicht offenbart.In the description of the known in the art US 4,763,136 discloses a thermal indicating system having separate translucent resistive elements in combination with a temperature indicating layer.

In der Beschreibung der aus dem aktuellen Stand der Technik bekannten US 4 763 136 kann als Anzeigesystem ein flacher Thermokopf und können andere Ausführungsform für Thermodruck verwendet werden.In the description of the known in the art US 4,763,136 For example, as a display system, a flat thermal head may be used, and other embodiments may be used for thermal printing.

AUFGABEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGTASKS OF PRESENT INVENTION

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Thermokopf bereitzustellen, der eine Lösung für das oben erwähnte Problem einer kompakten Einrichtung bietet.task the present invention is to provide a thermal head the one solution for the above mentioned Problem of a compact device offers.

Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung, den nachstehenden Beispielen und den nachstehenden Figuren ersichtlich.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description Bung, the following examples and the figures below.

KURZE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGSHORT PRESENTATION THE PRESENT INVENTION

Gelöst werden die obigen Aufgaben durch einen Thermokopf mit den im Anspruch 1 definierten Kennzeichen. Besondere Eigenschaften für bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.Be solved the above objects by a thermal head with the in claim 1 defined indicator. Special properties for preferred Embodiments of the invention are in the subclaims described.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENSUMMARY THE FIGURES

Die vorliegende Erfindung wird im Nachstehenden mit Verweis auf die (nicht notwendigerweise maßstabsgerechten) zugehörigen, den erfindungsgemäßen Schutzbereich nicht beschränkenden Figuren beschrieben.The The present invention will be described below with reference to FIGS (not necessarily true to scale) associated, the scope of protection according to the invention not restrictive Figures described.

Es zeigen:It demonstrate:

1 die Grundfunktionen eines direkten Thermodruckers, 1 the basic functions of a direct thermal printer,

2 die Grundfunktionen eines Thermodruckers, enthaltend ein ein Reduktionsmittel enthaltendes Schutzband oder Donorband oder ein Band, das thermisch sublimierbare Verbrauchsmaterialien enthält, 2 the basic functions of a thermal printer containing a reducing agent-containing protective tape or donor ribbon or a ribbon containing thermally sublimable consumables;

3 einen Querschnitt eines aus dem aktuellen Stand der Technik bekannten Thermokopfes, 3 a cross section of a known from the prior art thermal head,

4 einen Querschnitt eines anderen aus dem aktuellen Stand der Technik bekannten Thermokopfes, 4 a cross section of another known from the current state of the art thermal head,

5 ein Aufzeichnungsverfahren, in dem ein erfindungsgemäßer lichtdurchlässiger Thermokopf benutzt wird, 5 a recording method using a translucent thermal head according to the present invention,

6.1 einen Querschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen Thermokopfes, 6.1 a cross section of an embodiment of a light-transmitting thermal head according to the invention,

6.2 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen Thermokopfes, 6.2 a cross section of another embodiment of a translucent thermal head according to the invention,

6.3 eine Draufsicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen Thermokopfes, 6.3 a top view of an embodiment of a light-transmitting thermal head according to the invention,

7 eine Draufsicht eines Teils eines Thermokopfes, die mehrere Heizelemente Hi {H1, H2, H3 ...} veranschaulicht, 7 a top view of a part of a thermal head, which illustrates a plurality of heating elements Hi {H1, H2, H3 ...},

8 eine Draufsicht eines Teils eines Thermokopfes und einiger Komponenten zur Wiedergabe einer Vielzahl von Pixeln Pi {A, B, C ... }, 8th a plan view of a portion of a thermal head and some components for reproducing a plurality of pixels Pi {A, B, C ...},

9 eine erfindungsgemäß nutzbare Grafik, in der die Lichtdurchlässigkeit von ITO gegen die Messwellenlänge aufgetragen ist, 9 a graphic usable according to the invention, in which the light transmission of ITO is plotted against the measuring wavelength,

10 eine erfindungsgemäß nutzbare Grafik, in der die Lichtdurchlässigkeit von ORGACON-EL gegen die Messwellenlänge aufgetragen ist, 10 a graphic usable according to the invention, in which the light transmittance of ORGACON-EL is plotted against the measuring wavelength,

11 eine erfindungsgemäß nutzbare Grafik, in der die Lichtdurchlässigkeit, die Absorption und der Reflexionsgrad von ORGACON-EL gegen die Messwellenlänge aufgetragen ist. 11 a graph useful according to the invention, in which the light transmittance, the absorption and the reflectance of ORGACON-EL is plotted against the measurement wavelength.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE PRESENT INVENTION

Die nachstehende Beschreibung umfasst hauptsächlich sechs Abschnitte, d.h. (i) Begriffe und Definitionen in der vorliegenden Patentanmeldung, (ii) bevorzugte Ausführungsformen eines lichtdurchlässigen Thermokopfes, (iii) erfindungsgemäß nutzbare Heizmaterialien, (iv) Verwendung eines erfindungsgemäßen Thermokopfes, (v) Verwendung eines erfindungsgemäßen Thermokopfes in Kombination mit einem Laser und (vi) weitere Einsatzgebiete eines erfindungsgemäßen Thermokopfes.The The following description mainly comprises six sections, i. (i) terms and definitions in the present patent application, (ii) preferred embodiments a translucent thermal head, (iii) usable according to the invention Heating materials, (iv) use of a thermal head according to the invention, (V) Use of a thermal head according to the invention in combination with a laser and (vi) further fields of use of a thermal head according to the invention.

Genaueres über Verfahren, die einen erfindungsgemäßen Thermokopf nutzen, findet sich in der noch anhängigen, am gleichen Datum eingereichten und als Verweisung in diese Schrift aufgenommenen Anmeldung mit Titel "IMPROVED METHOD FOR THERMAL RECORDING" („VERBESSERTES VERFAHREN FÜR THERMISCHE BEBILDERUNG").More about procedures, the a thermal head according to the invention can be found in the pending, filed on the same date and as a reference to this application recorded with Title "IMPROVED METHOD FOR THERMAL RECORDING "(" IMPROVED PROCESS FOR THERMAL Imaging ").

(i) Erläuterung von in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung benutzten Begriffen(i) explanation of terms used in the description of the present invention

Deutlichkeitshalber wird die Bedeutung gewisser spezifischer, in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen benutzter Begriffe im voraus erläutert.clarity the meaning of certain specific, in the present description and the claims used terms explained in advance.

Der (im Nachstehenden durch Symbol m bezeichnete) Begriff "thermografisches Material" (bei dem es sich um ein thermografisches Aufzeichnungsmaterial handelt) umfasst sowohl ein wärmeempfindliches Bilderzeugungsmaterial als ein fotothermografisches Bilderzeugungsmaterial (bei dem es sich um ein lichtempfindliches wärmeentwickelbares fotografisches Material handelt).Of the (hereinafter referred to by symbol m) term "thermographic Material "(in which it is a thermographic recording material) comprises both a heat-sensitive Image-forming material as a photothermographic imaging material (which is a photosensitive heat developable photographic Material is).

Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein thermografisches Bilderzeugungselement Ie Teil eines thermografischen Materials m (beide Elemente werden mit Bezugsnummer 3 bezeichnet). Symbolisch ergibt dies Folgendes: m ∍ Ie.For the purposes of the present invention, a thermographic imaging element Ie is part of a thermographic material m (both elements are denoted by reference numeral 3 designated). Symbolically this results in the following: m ∍ Ie.

In Analogie dazu umfasst ein thermografisches Bilderzeugungselement Ie sowohl ein (direktes oder indirektes) thermisches Bilderzeugungselement als ein fotothermografisches Bilderzeugungselement. In der vorliegenden Patentanmeldung wird der Begriff thermografisches Bilderzeugungselement Ie meist auf den Begriff Bilderzeugungselement abgekürzt.In By analogy, a thermographic imaging element comprises Ie is both a (direct or indirect) thermal imaging element as a photothermographic imaging element. In the present Patent application is the term thermographic imaging element Ie mostly abbreviated to the term imaging element.

Unter dem Begriff "Heizmaterial" (im Nachstehenden durch das Symbol hm bezeichnet) versteht sich eine Schicht aus einem Material, das elektrisch leitend ist und bei Beaufschlagung mit elektrischem Strom Wärme erzeugt.Under the term "heating material" (hereinafter denoted by the symbol hm) is understood to mean a layer of one Material that is electrically conductive and when exposed to Electricity heat generated.

In der vorliegenden Patentbeschreibung ist ein Heizelement Hi Teil des Heizmaterials hm. Symbolisch ergibt dies Folgendes: hm ∍ Hi.In In the present patent specification, a heating element is Hi part of the heating material hm. Symbolically this results in the following: hm ∍ Hi.

Ein Heizelement Hi (wie z.B. H1, H2, H3 ...), das Teil des Heizmaterials hm ist, ist üblicherweise ein rechteckiger oder quadratischer, durch die Geometrie geeigneter Elektroden gestalteter Teil.One Heating element Hi (such as H1, H2, H3 ...), the part of the heating material hm is, is usually a rectangular or square, more suitable by the geometry Electrode shaped part.

In der vorliegenden Patentbeschreibung ist ein Heizelement auch Teil eines Heizsystems, das ferner eine Stromversorgungseinheit, eine Datenerfassungseinheit, einen Prozessor, eine Umschaltmatrix, Leitungen usw. enthält.In In the present specification, a heating element is also part a heating system, further comprising a power supply unit, a Data acquisition unit, a processor, a switch matrix, lines etc. contains.

Eine "Vorlage" ist jegliche Hartkopie (Ausdruck, Hardcopy) oder Prüfdarstellung (Softcopy), die Information in Form eines Bildes mit variierender optischer Dichte, Lichtdurchlässigkeit oder Lichtundurchlässigkeit (Opazität) enthält. Jede Vorlage ist aus mehreren Bildelementen, sogenannten Pixeln, zusammengesetzt. Ferner werden die Begriffe „Pixel" und „Punkt" in der vorliegenden Patentanmeldung als Synonyme betrachtet.A "template" is any hard copy (Printout, hard copy) or test presentation (Softcopy), the information in the form of a picture with varying optical density, translucence or opacity. each Template is composed of several pixels, called pixels. Further, the terms "pixel" and "dot" in the present Patent application regarded as synonyms.

Fernerhin können sich die Begriffe „Pixel" und „Punkt" in der vorliegenden Erfindung sowohl auf ein Eingabebild (als Vorlage bekannt) als ein Ausgabebild (Softcopy oder Hardcopy, die z.B. als Ausdruck bekannt ist) beziehen.henceforth can the terms "pixel" and "dot" in the present Invention both on an input image (known as a template) as a Output image (softcopy or hardcopy, known for example as an expression) Respectively.

Die Herstellung von sowohl Schwarzweiß- als Farbrasterbildern unter Verwendung eines Thermodruckkopfes, eines wärmeempfindlichen Empfangsmaterials (bei sogenanntem Einzelbogenthermodruck) oder einer Kombination aus einem wärmeempfindlichen Donormaterial und einem Empfangsmaterial (Akzeptormaterial) (bei sogenanntem Doppelbogenthermodruck) und einer das Empfangsmaterial oder die Donor-Akzeptor-Kombination am Thermodruckkopf entlang bewegenden Fördereinrichtung ist bekannt und zu einer sehr gängigen Technik in vielen handelsüblichen Systemen (z.B. DrystarTM von Agfa-Gevaert N.V.) geworden. Der Thermokopf besteht in der Regel aus einer eindimensionalen Anordnung von Heizelementen, die auf einem keramischen, auf einem wärmeabführenden Träger oder Kuhlkörper hs angebrachten Substrat befestigt sind. In den nächsten Paragraphen werden ein erfindungsgemäßer Thermokopf und ein Arbeitsverfahren im Einzelnen beschrieben.The preparation of both monochrome and color halftone images using a thermal printhead, a heat-sensitive receiver (in so-called single-sheet thermal printing) or a combination of a heat-sensitive donor material and a receiver (acceptor) (in so-called double-sheet thermal printing) and one of the receiver or donor-acceptor combination The conveyor moving along the thermal print head is known and has become a very common technique in many commercially available systems (eg Drystar from Agfa-Gevaert NV). The thermal head typically consists of a one-dimensional array of heating elements mounted on a ceramic substrate mounted on a heat-dissipating support or cooling body hs. In the next paragraphs, a thermal head according to the present invention and a working method will be described in detail.

(ii) Bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen Thermokopfes(ii) Preferred Embodiments a translucent thermal head according to the invention

Ein erfindungsgemäßer Thermokopf TH ist lichtdurchlässig. Die im nächsten Abschnitt folgende Beschreibung ist in drei Unterabschnitte aufgeteilt: (ii-a) eine Beschreibung allgemeiner Eigenschaften, die den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gemein sind, (ii-b) eine Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Schnittansichten, und (ii-c) eine Beschreibung der Elektroden und der Heizelemente mit Draufsichten eines Thermokopfes.

  • (ii-a) Ein gemeinsames Kennzeichen der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein lichtdurchlässiger Thermokopf mit einer lichtdurchlässigen leitfähigen Schicht als Heizmaterial hm.
A thermal head TH according to the invention is translucent. The description which follows in the next section is divided into three subsections: (ii-a) a description of general characteristics common to various embodiments of the present invention, (ii-b) a description of some preferred embodiments of the present invention with sectional views, and ( ii-c) a description of the electrodes and the heating elements with top views of a thermal head.
  • (ii-a) A common feature of the various embodiments of the present invention is a translucent thermal head having a translucent conductive layer as the heating material hm.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist das Heizmaterial hm z.B. Indium-Zinnoxid (ITO). Im Nachstehenden folgt die Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung eines lichtdurchlässigen Thermokopfes, obgleich auch andere Verfahren nutzbar sein können. Eine elektrisch leitende Schicht als Heizmaterial hm wird durch Zerstäubung, Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren, Aufsprühen und anschließende Pyrolyse, Metallbedampfung und anschließende Oxidation, usw., auf ein lichtdurchlässiges Substrat, vorzugsweise Glas (z.B. Baltron 255, Balzers), angebracht. Anschließend kann das vollflächig beschichtete Substrat durch räumlich selektive Entfernung der elektrisch leitenden Schicht strukturiert werden. Dazu kann z.B. ein Band als Maske angebracht und später die ITO-Schicht an nicht mit dem Band versehenen Stellen mittels lithografischer Techniken entfernt werden.In a first preferred embodiment if the heating material is hm e.g. Indium tin oxide (ITO). In the following follows the description of a method of making a translucent thermal head, although other methods may be useful. An electrically conductive Layer as heating material hm is by atomization, vapor deposition by chemical process, spraying and subsequent pyrolysis, Metallic vaporization and subsequent Oxidation, etc., on a translucent substrate, preferably Glass (e.g., Baltron 255, Balzers). Then you can the full surface coated substrate by spatially structured selective removal of the electrically conductive layer become. For this, e.g. a band attached as a mask and later the ITO layer at non-tape sites using lithographic Techniques are removed.

Der nicht mit Klebeband abgedeckte Bereich der ITO-Schicht wird dann z.B. durch Ätzen vom Glassubstrat entfernt. So wird zum Beispiel eine geringe Menge Zinkpulver auf den wegzuätzenden Bereich angebracht und ausgespatelt. Anschließend werden einige Tropfen halbkonzentrierter Chlorwasserstoffsäure mittels einer Einwegpipette auf das Zinkpulver pipettiert. Die Chlorwasserstoffsäure wird vom Substrat abgegossen und jeglicher Zinkrest durch Spülung mit einigen Tropfen Chlorwasserstoffsäure entfernt. Die Substrate werden in einen Wasser enthaltenden Becher eingetaucht, mit Wasser gespült und mit Papier trockengewischt. Anschließend an den Ätzungsprozess wird das Klebeband abgezogen und das Substrat zunächst mit Aceton, danach mit Ethanol und schließlich mit destilliertem Wasser gereinigt. Dieser Reinigungsprozess wird wiederholt, bis auf der Oberfläche keine Klebstoffspuren mehr zu beobachten sind.Of the not taped area of the ITO layer is then e.g. by etching removed from the glass substrate. So for example, a small amount Zinc powder to be etched away Area attached and riddled. Subsequently, a few drops semi-concentrated hydrochloric acid by means of a disposable pipette pipetted onto the zinc powder. The hydrochloric acid is poured from the substrate and any zinc residue by rinsing with removed a few drops of hydrochloric acid. The substrates become dipped in a water-containing cup, rinsed with water and with Wiped dry. Following the etching process The tape is peeled off and the substrate with Acetone, then with ethanol and finally with distilled water cleaned. This cleaning process is repeated until on the surface no traces of glue can be observed anymore.

In einem letzten Schritt wird das Heizmaterial hm mit einer elektrisch leitenden Schicht wie einer Silberschicht (R < 1 Ω/☐) verbunden, um Elektroden zu bilden. Der nicht abgedeckte Mittelbereich ist Heizelement Hi (siehe zum Beispiel die nachstehend erläuterten 6.16.3). Nun werden die Elektroden elektrisch mit Drähten verbunden und kann eine Spannung angelegt werden. Der Widerstand dieses Systems liegt zum Beispiel zwischen 5 und 25 Ω/☐, z.B. zwischen etwa 8 und 10 Ω/☐.In a final step, the heating material hm is connected to an electrically conductive layer such as a silver layer (R <1 Ω / □) to form electrodes. The uncovered central area is heating element Hi (see, for example, those discussed below 6.1 - 6.3 ). Now the electrodes are electrically connected to wires and a voltage can be applied. The resistance of this system is, for example, between 5 and 25 Ω / □, for example between about 8 and 10 Ω / □.

In einem unserer Versuchsbeispiele beträgt die Größe des Thermokopfes 50 mm × 50 mm. Obgleich Anzahl und Größe (d.h. Auflösungsvermögen in dpi) der Struktur keiner Beschränkung unterliegen, wird in einem Versuch eine 3 mm × 50 mm große ITO-Struktur in der Mitte eines Substrats verwendet.

  • (iib) Die nachstehende Beschreibung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt unter Verweis auf die Querschnittsfiguren 6.1 und 6.2 und 6.3, die eine Draufsicht von Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen Thermokopfes darstellt.
In one of our experimental examples, the size of the thermal head is 50 mm × 50 mm. Although the number and size (ie, resolution in dpi) of the structure are not limited, in one experiment, a 3 mm x 50 mm ITO structure is used in the center of a substrate.
  • (iib) The following description of another preferred embodiment of the present invention will be made with reference to the cross-sectional figures 6.1 and 6.2 and 6.3 showing a plan view of embodiments of a translucent thermal head according to the invention.

Aus diesen Figuren und der nachstehenden Beschreibug ergibt sich eindeutig, dass ein erfindungsgemäßer flacher Thermokopf zumindest einen Kühlkörper 31, Heizelemente 39, Elektroden 48 und 49 und wahlweise zusätzliche Schichten umfasst, wobei zumindest die Heizelemente lichtdurchlässig sind. Im Besonderen sind die Heizelemente 39 Teil eines Heizmaterials 36, insbesondere eines lichtdurchlässigen Heizmaterials.From these figures and the following Beschreibug clearly shows that a flat thermal head according to the invention at least one heat sink 31 , Heating elements 39 , Electrodes 48 and 49 and optionally comprises additional layers, wherein at least the heating elements are translucent. In particular, the heating elements 39 Part of a heating material 36 , in particular a translucent heating material.

Die 6.1 und 6.2 sind zwei typische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 6.1 veranschaulicht einen wärmeleitenden und lichtdurchlässigen Kühlkörper 31 (z.B. aus Glas, biegsamem Glas, Polycarbonat oder Polyacrylnitril, wahlweise mit einem Füllstoff), eine lichtdurchlässige elektrisch leitende Schicht als Heizmaterial hm (z.B. eine ITO-Schicht) mit lichtdurchlässigen Heizelementen 39 (z.B. 39a, 39b, 39c ...), Elektroden 4849 und vorzugsweise eine lichtdurchlässige Schutzschicht 37.The 6.1 and 6.2 are two typical embodiments of the present invention. 6.1 illustrates a heat-conducting and translucent heat sink 31 (Eg, glass, flexible glass, polycarbonate or polyacrylonitrile, optionally with a filler), a light-transmitting electrically conductive layer as a heating hm (eg an ITO layer) with translucent heating elements 39 (eg 39a . 39b . 39c ...), electrodes 48 - 49 and preferably a light-transmitting protective layer 37 ,

6.2 zeigt einen Kühlkörper 31, der wärmeleitend, jedoch nicht notwendigerweise lichtdurchlässig ist (z.B. aus Aluminium), und örtlich begrenzt einen genügend offenen Bereich aufweist (siehe Bezugsnummer 29), eine lichtdurchlässige elektrisch leitende Schicht als Heizmaterial hm (z.B. eine ITO-Schicht) mit lichtdurchlässigen Heizelementen 39 (z.B. 39a, 39b, 39c ...), Elektroden 4849, vorzugsweise eine lichtdurchlässige Schutzschicht 37 und wahlweise ein Isoliersubstrat 34. 6.2 shows a heat sink 31 which is thermally conductive, but not necessarily translucent (eg of aluminum), and has a locally open enough area (see reference number 29 ), a translucent electrically conductive layer as heating material hm (eg an ITO layer) with translucent heating elements 39 (eg 39a . 39b . 39c ...), electrodes 48 - 49 , preferably a light-transmitting protective layer 37 and optionally an insulating substrate 34 ,

Je nach den Widerstandseigenschaften des Heizmaterials hm wird zwischen verschiedenen Fällen unterschieden: (i) Heizmaterial hm mit Oberflächenleitfähigkeit oder (ii) Heizmaterial hm mit Massenleitfähigkeit.ever according to the resistance characteristics of the heating material hm is between different cases: (i) Heating material hm with surface conductivity or (ii) mass conductivity fuel hm.

Beim Heizmaterial hm mit Oberflächenleitfähigkeit und nicht-leitender Masse (i) kann die nicht-leitende Seite des Heizmaterials hm in direktem Kontakt mit dem Kühlkörper hs angeordnet sein, sogar wenn letzterer aus elektrisch leitendem Material (wie Aluminium) hergestellt ist.At the Heating medium hm with surface conductivity and non-executive Mass (i) may be the non-conductive side of the heating material hm in direct contact with the heat sink hs be arranged, even if the latter of electrically conductive material (like aluminum) is made.

Beim Heizmaterial hm mit leitender Masse (ii) darf das Heizmaterial hm nur dann in direktem Kontakt mit dem Kühlkörper hs stehen, wenn letzterer aus einem nicht elektrisch leitenden Material hergestellt ist (z.B. aus Glas, biegsamem Glas, Polycarbonat oder Polyacrylnitril, wahlweise mit einem Füllstoff). Es ist deutlich, dass Heizmaterial hm nicht in direktem Kontakt mit Kühlkörper hs angeordnet werden darf, wenn letzterer aus elektrisch leitendem Material (wie Aluminium) hergestellt ist. Diesfalls ist zwischen den Heizelementen 39 und Kühlkörper 31 eine zusätzliche Isolierschicht anzubringen (siehe z.B. Isoliersubstrat 34 in 6.2). Im Falle eines Kühlkörpers hs aus Aluminium kann als solche Isolierschicht eine Oxidschicht, in der Regel eine dünne Oxidschicht, die sowohl elektrisch isolierend als genügend wärmeleitend ist, angebracht werden.When heating material hm with conductive mass (ii), the heating material hm may only be in direct contact with the heat sink hs, if the latter is made of a non-electrically conductive material (eg glass, flexible glass, polycarbonate or polyacrylonitrile, optionally with a filler ). It is clear that heating material hm must not be placed in direct contact with heat sink hs, if the latter is made of electrically conductive material (such as aluminum). This is between the heating elements 39 and heat sink 31 to install an additional insulating layer (see eg insulating substrate 34 in 6.2 ). In the case of an aluminum heat sink hs, such an insulating layer may be an oxide layer, usually a thin oxide layer, which is both electrically insulating and sufficiently heat-conducting.

Auch bezüglich des Kühlkörpers 31 kann zwischen verschiedenen Ausführungsformen unterschieden werden. Im Falle eines Kühlkörpers hs mit elektrischen isolierenden Eigenschaften wird also zwischen den Heizelementen 39 und Kühlkörper 31 keine zusätzliche Isolierschicht benötigt (dieser Fall wird z.B. in 6.1 veranschaulicht). Im Falle eines Kühlkörpers hs ohne elektrische isolierende Eigenschaften (wie z.B. Aluminium) hingegen wird zwischen den Heizelementen 39 und Kühlkörper 31 eine zusätzliche Isolierschicht benötigt (dieser Fall wird z.B. in 6.2 veranschaulicht).Also regarding the heat sink 31 can be distinguished between different embodiments. In the case of a heat sink hs with electrical insulating properties is thus between the heating elements 39 and heat sink 31 no additional insulating layer needed (this case is eg in 6.1 illustrated). In the case of a heat sink hs without electrical insulating properties (such as aluminum), however, is between the heating elements 39 and heat sink 31 an additional insulating layer is required (this case is eg in 6.2 illustrated).

Isoliersubstrat 34 kann ein keramisches Material wie Glas oder mit Al2O3 (Aluminiumoxid) gefülltes Glas mit einer verhältnismäßig hohen Wärmeleitfähigkeit von z.B. 40·10–3 Kal./cm·sek.°C (≈ 2·10–3 W·m–1·K–1) und einer Stärke zwischen 30 und 60 μm enthalten. Zu weiteren geeigneten Materialien zur Bildung eines solchen Isolier-substrats 34 zählen (gegebenenfalls dotiertes) Siliciumnitrid, AlN oder eine diamantartige Dünnfilmschicht wie DylynTM, usw.insulating 34 For example, a ceramic material such as glass or Al 2 O 3 (alumina) filled glass having a relatively high thermal conductivity of, for example, 40 × 10 -3 cal / cm 3 sec × c (≈ 2 × 10 -3 W × m -1) · K -1 ) and a thickness between 30 and 60 microns included. Other suitable materials for forming such an insulating substrate 34 include (optionally doped) silicon nitride, AlN or a diamond-like thin film layer such as Dylyn , etc.

DylynTM ist ein Warenzeichen von Advanced Refractory Technologies Inc., USA, und ist in Europa erhältlich durch Bekaert Dymonics, Belgien. Als technische Eigenschaften sind u.a. zum Beispiel eine Stärke zwischen 0,01 und 10 μm, eine Wärmebeständigkeit bis zu 400°C (oder 673 K), eine dielektrische Durchschlagsfestigkeit von mehr als 106 V/cm, ein zwischen 1014 und 10–2 Ω·cm steuerbarer spezifischer elektrischer Widerstand und eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 70 W/m·K zu nennen.Dylyn is a trademark of Advanced Refractory Technologies Inc., USA, and is available in Europe through Bekaert Dymonics, Belgium. As technical properties, among others, a thickness between 0.01 and 10 μm, a heat resistance up to 400 ° C (or 673 K), a dielectric breakdown strength of more than 10 6 V / cm, a between 10 14 and 10 -2 Ω · cm controllable electrical resistivity and a thermal conductivity of about 70 W / m · K to call.

Aus einer anderen Perspektive kann zwischen Heizelement 39 und Kühlkörper 31 wahlweise eine zusätzliche Schicht angebracht werden, um einen möglichen Wärmeübergangswiderstand zu verringern. So vertreibt zum Beispiel Fisher Elektronik z.B. (i) silikonhaltige Wärmeleitpasten aus Silikonöl und anorganischem Füllmaterial (z.B. Metalloxiden) und (ii) silikonfreie Wärmeleitpasten aus einer synthetischen Flüssigkeit und anorganischem Füllmaterial (z.B. Metalloxiden). Diese Materialien warten mit interessanten Eigenschaften wie einer Wärmeleitfähigkeit bis zu 1 W/mK, einer dielektrischen Durchschlagsfestigkeit bis zu 40 kV/mm, einem spezifischen elektrischen Widerstand von mehr als 1012 Ω·cm, einem Betriebstemperaturbereich bis zu +250°C (oder 523 K), usw. auf (siehe Datenblätter von Fischer Elektronik & Dau).From another perspective can be between heating element 39 and heat sink 31 optionally, an additional layer may be applied to reduce potential heat transfer resistance. For example, Fisher Elektronik sells (i) silicone-containing thermal compounds made from silicone oil and inorganic filler (eg metal oxides) and (ii) silicone-free thermal compounds from a synthetic liquid and inorganic filler (eg metal oxides). These materials have interesting properties such as thermal conductivity up to 1 W / mK, dielectric breakdown up to 40 kV / mm, electrical resistivity greater than 10 12 Ω · cm, operating temperature range up to + 250 ° C (or 523 K), etc. (see datasheets from Fischer Elektronik & Dau).

Es soll bemerkt werden, dass in der Praxis üblicherweise die Temperatur des Isoliersubstrats 34 selten über +100°C (oder 373 K), in der Regel sogar nicht über +70°C (oder 343 K) hinauskommt. Die Temperatur des Kühlkörpers 31 kommt selten über +60°C (oder 333 K) hinaus.It should be noted that in practice, usually the temperature of the insulating substrate 34 rarely exceeding + 100 ° C (or 373 K), usually not exceeding + 70 ° C (or 343 K). The temperature of the heat sink 31 rarely exceeds + 60 ° C (or 333 K).

Ein allgemeinerer Überblick acht verschiedener Ausführungsformen (mit I. bis VIII. bezeichnet) eines erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen Thermokopfes ist schematisch in Tabelle 1 zusammengefasst. Beim Zusammenstellen dieser Tabelle wurde davon ausgegangen, dass bei einem Heizmaterial hm mit Oberflächenleitfähigkeit die elektrisch leitende Seite in Kontakt mit den Elektroden (48, 49) und also nicht in Kontakt mit dem Kühlkörper hs (31) angeordnet war. Ist auf einer horizontalen Reihe „Aktion" ein Kreuz 'x' angegeben, so sind keine Sondermaßnahmen für die Konstruktion zu treffen. Ohne Kreuz ,x' ist dem Entwurf des Thermokopfes besondere Aufmerksamkeit zu widmen (und soll z.B. eine Öffnung 29 oder ein Isoliersubstrat 34 vorgesehen werden). Obgleich alle Ausführungsformen von Tabelle 1 durch die vorliegende Patentanmeldung geschützt werden, werden der Kürze halber nur zwei Figuren (z.B. die 6.1 und 6.2) aufgenommen (diese Figuren entsprechen den Ausführungsformen III. und VI.).A more general overview of eight different embodiments (designated I. to VIII.) Of a translucent thermal head according to the invention is summarized schematically in Table 1. In assembling this table, it was assumed that in the case of a surface-conduction heating medium hm, the electrically conductive side in contact with the electrodes (FIG. 48 . 49 ) and thus not in contact with the heat sink hs ( 31 ) was arranged. If a cross' x 'is indicated on a horizontal row' Action ', then no special measures are to be taken for the construction Without cross, x', special attention must be paid to the design of the thermal head (and, for example, an opening 29 or an insulating substrate 34 be provided). Although all embodiments of Table 1 are protected by the present application, for the sake of brevity only two figures (eg 6.1 and 6.2 ) (these figures correspond to Embodiments III and VI).

Tabelle I

Figure 00130001
Table I
Figure 00130001

(ii-c) Definitionen der Elektroden und der Heizelemente(ii-c) Definitions of Electrodes and heating elements

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die oben erwähnten eventuellen zusätzlichen Schichten eine Schutzschicht 37 und wahlweise zumindest eine Klebeschicht. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Schutzschicht 37 Glas oder Siliciumnitrid oder ist aus einer gegen Oxidationsmittel beständigen SiO2-Schicht und einer abriebfesten Ta2O5-Schicht zusammengesetzt.According to a preferred embodiment of the present invention, the above-mentioned optional additional layers contain a protective layer 37 and optionally at least one adhesive layer. In a further preferred embodiment, the protective layer contains 37 Glass or silicon nitride or is composed of an oxidation-resistant SiO 2 layer and an abrasion-resistant Ta 2 O 5 layer.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Thermokopf ferner ebenfalls einen Temperatursensor.To a preferred embodiment Further, according to the present invention, a thermal head includes a temperature sensor.

Im erfindungsgemäßen Thermokopf TH sind der Kühlkörper 31, die Klebeschicht 33, das Isoliersubstrat 34 und die zusätzlichen Schichten (z.B. 37) zumindest in den Bereichen der Heizelemente lichtdurchlässig.In the thermal head TH according to the invention are the heat sink 31 , the adhesive layer 33 , the insulating substrate 34 and the additional layers (eg 37 ) Translucent at least in the areas of the heating elements.

Die veranschaulichte Ausführungsform umfasst unterbrochene Bereiche Heizmaterial hm (siehe Bezugsnummern 39a, 39b, usw.).The illustrated embodiment includes discontinuous areas of heating material hm (see reference numbers 39a . 39b , etc.).

Der Thermodruckkopf 16 umfasst in der Regel eine Anordnung einzeln adressierbarer, elektrisch beständiger Heizelemente. Diese einzeln erregbaren nebeneinander angeordneten Heizelemente 39 für die bildmäßige Erwärmung der wärmeempfindlichen Schicht werden durch Anlegen einer Spannung erregt, wobei der durch die Schicht fließende Strom Wärme erzeugt. Mit der durch ein Heizelement erzeugten Wärme wird ein örtlich begrenzter, in Kontakt mit dem erregten Element stehender Pixelbereich auf dem Bilderzeugungselement beaufschlagt, wobei der Farbstoff aktiviert und darin ein sichtbares Pixel erzeugt wird.The thermal printhead 16 usually includes an array of individually addressable, electrically resistant heating elements. These individually excitable heating elements arranged side by side 39 for the image-wise heating of the heat-sensitive layer are excited by applying a voltage, wherein the current flowing through the layer generates heat. The heat generated by a heating element is applied to a localized pixel area in contact with the energized element on the imaging element, activating the dye and generating a visible pixel therein.

Die 6.1 und 6.2 veranschaulichen einen Kühlkörper hs (Bezugsnr. 31), der durch Verwendung eines lichtdurchlässigen Materials (siehe 6.1) oder durch örtlich begrenztes Offenlassen eines genügend offenen Bereichs (siehe Bezugsnr. 29 in 6.2) lichtdurchlässig gemacht ist. Die 6.1 und 6.2 zeigen ferner eine lichtdurchlässige leitfähige Schicht als Heizmaterial 39 (z.B. eine ITO-Schicht) mit unterbrochenen Heizelementen 39a, 39b und 39c, Leitungen oder Leitungsdrähten mit Signalelektroden 48a, 48b, 48c ... und Gegenelektroden 49a, 49b, 49c ...The 6.1 and 6.2 illustrate a heat sink hs (reference no. 31 ), which by using a translucent material (see 6.1 ) or by leaving a sufficiently open area open (see reference no. 29 in 6.2 ) is made translucent. The 6.1 and 6.2 further show a light-transmitting conductive layer as a heating material 39 (eg an ITO layer) with interrupted heating elements 39a . 39b and 39c , Wires or wires with signal electrodes 48a . 48b . 48c ... and counter electrodes 49a . 49b . 49c ...

Jedes einzelne Heizelement H in der linearen Anordnung kann einfach durch Anlegen einer Spannung zwischen seinen entsprechenden Elektroden erregt werden. Beim Anlegen einer Erregungsspannung, die in der Regel zwischen 12 und 18 V liegt, zwischen den Elektroden 48a und 49a wird ein Strom durch den dazwischen befindlichen, als Element H1 bezeichneten, rechteckigen Bereich 39a des Heizmaterials fließen. Der durch das Widerstandmaterial hm von Heizelement H1 fließende Strom erzeugt Wärmeenergie, die den in Kontakt mit Heizelement H1 stehenden Pixelbereich des Bilderzeugungselements erwärmt, wobei das bilderzeugende thermografische System beim Überschreiten einer Schwellentemperatur einer Farbänderung unterzogen wird. Das nächste Element H2 in der Anordnung kann durch Anlegen einer Spannung zwischen seinen entsprechenden Elektroden 48b und 49b erregt werden. In gleicher Weise kann das nächstfolgende Element H3 durch Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden 48c und 49c erregt werden, ... usw.Each individual heater H in the linear array can be excited simply by applying a voltage between its respective electrodes. When applying an excitation voltage, which is usually between 12 and 18 V, between the electrodes 48a and 49a becomes a current through the intervening, designated as element H1, rectangular area 39a of the heating material flow. The current flowing through the resistor material hm of heater H1 generates heat energy that heats the pixel region of the imaging member in contact with heater H1, and the image-forming thermographic system undergoes a color change when a threshold temperature is exceeded. The next element H2 in the array may be by applying a voltage between its respective electrodes 48b and 49b be excited. Similarly, the next succeeding element H3 may be by applying a voltage between the electrodes 48c and 49c be excited, ... etc.

Ein weiterer Typ einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Thermodruckkopfes 16 umfasst einen kontinuierlichen Streifen von Heizmaterial hm und ist schematisch in den 7 und 8 dargestellt. Deutlichkeitshalber ist zu bemerken, dass 7 hauptsächlich und in übersichtlicher Weise die Heizelemente Hi = {H1, H2, H3 ...} des Heizmaterials hm darstellt, während 8 die gedruckten Pixel Pi = {A, B, C ...} auf dem Abzug veranschaulicht. 8 veranschaulicht ferner einige Komponenten des Signalverarbeitungssystems (z.B. Stromversorgung und Signalprozessor 44 und Umschaltmatrix 46).Another type of preferred embodiment of a thermal printing head according to the invention 16 comprises a continuous strip of heating material hm and is schematically in the 7 and 8th shown. For the sake of clarity, it should be noted that 7 mainly and in a clear way, the heating elements Hi = {H1, H2, H3 ...} of the fuel hm represents while 8th illustrates the printed pixels Pi = {A, B, C ...} on the print. 8th further illustrates some components of the signal processing system (eg power supply and signal processor 44 and switch matrix 46 ).

In diesen Figuren umfasst der Thermokopf ein längliches rechteckiges Substrat 34 aus keramischem Material, Glas oder dergleichen, einen länglichen kontinuierlichen Streifen von Heizmaterial 36, der sich über die Länge des Substrats 34 erstreckt und aus einem Film von elektrisch leitendem bzw. nicht leitendem Heizmaterial hm besteht, und mehrere abstandsgleiche verzahnte Elektroden 4849, die den elektrischen Kontakt mit Heizmaterial 36 erstellen (der hier benutzte technische Begriff „verzahnt" bedeutet nahezu das Gleiche wie verriegelt oder gegenseitig durchdrungen).In these figures, the thermal head comprises an elongate rectangular substrate 34 of ceramic material, glass or the like, an elongated continuous strip of heating material 36 that extends over the length of the substrate 34 and consists of a film of electrically conductive or non-conductive heating material hm, and a plurality of equidistant toothed electrodes 48 - 49 that make the electrical contact with heating material 36 (the technical term "interlocked" used here means almost the same as interlocked or interpenetrated).

Die Signalelektroden 48 und die Gegenelektroden 49 teilen den kontinuierlichen Streifen von Heizmaterial 36 in eine serielle Anordnung einzeln adressierbarer Erwärmungselemente Hi auf. Beim Anlegen einer Erregungsspannung, die in der Regel zwischen 12 und 18 V liegt, zwischen den Elektroden 48a und 49x wird ein Strom durch den dazwischen befindlichen, z.B. rechteckigen, als Heizelement H1 bezeichneten Bereich des Heizmaterials 36 fließen. Der durch das Widerstandmaterial von Heizelement H1 fließende Strom erzeugt Wärmeenergie, die den in Kontakt mit Heizelement H1 stehenden Pixelbereich des Bilderzeugungselements erwärmt, wobei der Farbstoff in diesem Bereich reagieren und beim Überschreiten der Schwellentemperatur einer Farbänderung unterzogen wird. Das nächste Element H2 in der Anordnung kann durch Anlegen einer Spannung zwischen seinen entsprechenden Elektroden 48b und 49x erregt werden. In gleicher Weise kann das nächstfolgende Element H3 durch Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden 48c und 49y erregt werden, ... usw.The signal electrodes 48 and the counter electrodes 49 divide the continuous strip of heating material 36 in a serial arrangement of individually addressable heating elements Hi on. When applying an excitation voltage, which is usually between 12 and 18 V, between the electrodes 48a and 49x is a current through the intervening, for example, rectangular, designated as heating element H1 region of the heating material 36 flow. The current flowing through the resistor material of heater H1 generates thermal energy that heats the pixel region of the imaging member in contact with heater H1, which dye reacts in that region and undergoes a color change when the threshold temperature is exceeded. The next element H2 in the array may be by applying a voltage between its respective electrodes 48b and 49x be excited. Similarly, the next succeeding element H3 may be by applying a voltage between the electrodes 48c and 49Y be excited, ... etc.

Jedes einzelne Heizelement Hi in der linearen Anordnung kann einfach durch Anlegen einer Spannung zwischen seinen entsprechenden Elektroden erregt werden. In der Regel sind Leitungen oder Leitungsdrähte an ein Matrixumschaltsystem angeschlossen, durch das Erregungsspannung einfacher an gezielte Elektroden angelegt werden kann. Über das Umschaltsystem kann jedes Heizelement Hi bzw. können alle Heizelemente Hi gleichzeitig auf angemessene Dateneingabesignale ansprechen und erregt werden.each single heating element Hi in the linear arrangement can easily through Applying a voltage between its respective electrodes be excited. As a rule, cables or wires are connected to a Matrix switching system connected by the excitation voltage can be easily applied to targeted electrodes. About the Switching system can be any heating element Hi or all heating elements Hi at the same time respond to and be excited by adequate data input signals.

Wie es 8 zeigt, ist der Druckkopf 16 des Zeilendrucktyps und umfasst ein sich seitlich erstreckendes Trägerglied oder Substrat 34 aus elektrisch isolierendem Material. Substrat 34 weist ein längliches, sich seitlich über die Länge einer Zeile des aufzuzeichnenden Bildes erstreckendes Fenster 47 auf. Die freien Enden mehrerer Signalelektroden 48a, 48b, 48c ... erstrecken sich in einer Kammstruktur im Fenster in mehrere, in gleichem Abstand wie die Signalelektroden zueinander angeordnete Gegenelektroden 49x, 49y, 49z ... Die Elektroden 48 und 49 sind auf Substrat 34 befestigt und enthalten jeweils einen getrennten elektrischen Kontakt, dessen dem freien Ende gegenüberliegendes Ende an eine durch einen Druckkopfsignalprozessor und eine Stromversorgungseinheit 44 angesteuerte Matrixumschalteinrichtung 46 angeschlossen ist.Like it 8th shows is the printhead 16 of the row printing type and includes a laterally extending support member or substrate 34 made of electrically insulating material. substratum 34 has an oblong window extending laterally over the length of one line of the image to be recorded 47 on. The free ends of several signal electrodes 48a . 48b . 48c ... extend in a comb structure in the window into a plurality of counterelectrodes arranged at the same distance from each other as the signal electrodes 49x . 49Y . 49z ... the electrodes 48 and 49 are on substrate 34 attached and each containing a separate electrical contact whose end opposite the free end to one by a printhead signal processor and a power supply unit 44 controlled matrix switching device 46 connected.

Die freien Enden der Elektroden 48 und 49 passen in einer Kammstruktur in ein entsprechendes Segment von Heizelement hm. Beim Drucken eines Pixels in Bereich A (abgekürzt ebenfalls als "Punkt A" oder "Pixel A" bezeichnet) zwischen den ersten zwei Elektroden wird die erste, an die erste Gegenelektrode 49x gepaarte Signalelektrode 48a mit Aufzeichnungssignal Vs beaufschlagt. Der Druckkopfsignalprozessor 44 steuert die Matrixumschalteinrichtung 46 so an, dass an Elektrode 48a Spannung Vs angelegt und die Gegenelektrode 39x auf Erdungspotential, bezogen auf den Vs-Wert, eingestellt wird. Dabei wird zwischen beiden Elektroden ein Stromflussweg I erstellt, der Wärme in der entsprechenden Pixelbereichzone des Bilderzeugungselements erzeugt. Zum selektiven Druck eines Pixels im nächsten Bereich B wird die zweite, an die erste Gegenelektrode 49x gepaarte Signalelektrode 48b mit Signalspannung Vs beaufschlagt. Der Druck eines Pixels im nächsten angrenzenden Bereich C erfolgt mittels des Paars von zweiter Signalelektrode 48b und der nächsten Gegenelektrode 39y ..., usw. Über die ganze Länge von Fenster 47 sind zusätzliche Elektrodenpaare angeordnet. Durch Verwendung angemessener Software und Matrixumschalttechniken können Elektrodenpaare, die jeweils einer vorgegebenen Pixelbereichzone in der Zeile zugeordnet sind, einzeln adressiert werden.The free ends of the electrodes 48 and 49 fit in a comb structure in a corresponding Seg ment of heating element hm. When printing a pixel in area A (also abbreviated as "point A" or "pixel A") between the first two electrodes, the first one becomes the first counter electrode 49x paired signal electrode 48a applied with recording signal Vs. The printhead signal processor 44 controls the matrix switching device 46 so on that on electrode 48a Voltage Vs applied and the counter electrode 39x to ground potential, based on the Vs value. In this case, a current flow path I is created between the two electrodes, which generates heat in the corresponding pixel area zone of the imaging element. For selective printing of a pixel in the next region B, the second, to the first counter electrode 49x paired signal electrode 48b supplied with signal voltage Vs. The printing of one pixel in the next adjacent area C is done by means of the pair of second signal electrodes 48b and the next counter electrode 39y ..., etc. Over the entire length of windows 47 additional electrode pairs are arranged. By using appropriate software and matrix switching techniques, electrode pairs, each associated with a given pixel area zone in the row, can be individually addressed.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei den Elektroden 38 um rein individuelle Elektroden 48, 49, die jeweils ein einzelnes Heizelement 39 erregen (wie z.B. in den 6.3, 7 und 8 veranschaulicht).In a preferred embodiment of the present invention, the electrodes are 38 to purely individual electrodes 48 . 49 , each a single heating element 39 excite (as in the 6.3 . 7 and 8th illustrated).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei den Elektroden 38 um eine (nicht gezeigte) gemeinsame Elektrode und eine (nicht gezeigte) Einzelelektrode, die jeweils ein Heizelement erregen.In a further preferred embodiment of the present invention, the electrodes are 38 around a common electrode (not shown) and a single electrode (not shown) each exciting a heating element.

Es ist zu bemerken, dass die Breite der Heizelemente nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weniger als 80 oder sogar weniger als 70 μm beträgt. Ein Auflösungsvermögen von 320 dpi oder sogar 360 dpi ist also erzielbar.It It should be noted that the width of the heating elements according to a preferred embodiment of the present invention less than 80 or even less than 70 microns. One Resolution of 320 dpi or even 360 dpi is achievable.

(iii) Geeignete Heizmaterialien zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung(iii) Suitable heating materials for use in the present invention

Wie eingangs erwähnt, ist das lichtdurchlässige Heizmaterial hm in einer ersten bevorzugten Ausführungsform z.B. Indium-Zinnoxid (ITO).As mentioned in the beginning, is the translucent Heating material hm in a first preferred embodiment e.g. Indium tin oxide (ITO).

Es gibt allerdings noch andere geeignete Metalloxide zur Verwendung in elektrisch leitenden Schichten, zum Beispiel nicht-stöchiometrische und dotierte Oxide von Zinn, Indium, Cadmium, Zink und deren Legierungen. Allgemein bekannte Beispiele für letztere Kategorie sind u.a. Zinnoxid (TO), das mit Antimon (ATO) oder Fluor (FTO) dotiert ist, Indiumoxid (IO), das mit Zinn dotiert ist (ITO), und mit Indium dotiertes Zinkoxid (IZO). Diese Metalloxide weisen eine hohe Durchlässigkeit im sichtbaren Spektralbereich und nahezu metallische Leitfähigkeit auf. Sowohl die elektrischen als auch die optischen Eigenschaften dieser Materialien können durch Steuerung der Abscheidungsbedingungen und anderer Prozessschritte präzise eingestellt werden.It However, there are other suitable metal oxides for use in electrically conductive layers, for example non-stoichiometric and doped oxides of tin, indium, cadmium, zinc and their alloys. Well-known examples of the latter category are u.a. Tin oxide (TO) containing antimony (ATO) or Fluorine (FTO) doped, indium oxide (IO), which is doped with tin (ITO), and indium-doped zinc oxide (IZO). These metal oxides have a high permeability in the visible spectral range and almost metallic conductivity on. Both the electrical and the optical properties These materials can be through Control of deposition conditions and other process steps precise be set.

Einige nutzbare lichtdurchlässige Heizmaterialien sind in nachstehender Übersicht zusammengesetzt:
In2O3, gegebenenfalls mit O2, Sn, Ti, Pb oder F dotiert,
SnO/O2, gegebenenfalls mit O2, Sb, F, Cl, Br, I, P, As, In, Th, Te oder W dotiert,
ZnO, gegebenenfalls mit O2, In oder Al dotiert,
Cd2SnO4 oder CdSnO3 oder Gemische derselben (wie z.B. Cadmiumstannat),
Bi2O3, MoO3, TiO2, WO2, RhO2, ReO2, NaxWO3 und Zn2SnO4.
Some useful translucent heating materials are summarized below:
In 2 O 3 , optionally doped with O 2 , Sn, Ti, Pb or F,
SnO / O 2 , optionally doped with O 2 , Sb, F, Cl, Br, I, P, As, In, Th, Te or W,
ZnO, optionally doped with O 2 , In or Al,
Cd 2 SnO 4 or CdSnO 3 or mixtures thereof (such as cadmium stannate),
Bi 2 O 3 , MoO 3 , TiO 2 , WO 2 , RhO 2 , ReO 2 , Na x WO 3 and Zn 2 SnO 4 .

9 ist eine Grafik, in der die Lichtdurchlässigkeit einer ITO-Schicht gegen die erfindungsgemäß nutzbare Wellenlänge aufgetragen ist. Bezugsnummer 81 ist die Lichtdurchlässigkeitskurve eines ITO-Heizmaterials hm. 9 is a graph in which the light transmission of an ITO layer is plotted against the usable wavelength according to the invention. reference number 81 is the light transmittance curve of an ITO fuel hm.

Das im Thermokopf verwendete erfindungsgemäße Heizmaterial hm ist lichtdurchlässig aufgrund einer Lichtdurchlässigkeit von mehr als 70% im Wellenlängenbereich zwischen 350 und 1.200 nm.The The heating medium hm used in the thermal head according to the invention is translucent due to a translucency of more than 70% in the wavelength range between 350 and 1,200 nm.

Besonders bevorzugt weist das Heizmaterial hm im Wellenlängenbereich zwischen 700 und 1.100 nm eine Lichtdurchlässigkeit von mehr als 80% auf.Especially Preferably, the heating material hm in the wavelength range between 700 and 1,100 nm a light transmission of more than 80%.

Ein erfindungsgemäßer bevorzugter Thermokopf TH enthält Heizmaterial hm aus der Gruppe bestehend aus In2O3, das gegebenenfalls mit Sauerstoff, Sn, Ti, Pb oder F dotiert st, SnO/O2, das gegebenenfalls mit Sauerstoff, Sb, F, Cl, Br, I, P, As, In, Th, Te oder W dotiert ist, ZnO, das gegebenenfalls mit Sauerstoff, In oder Al dotiert ist, Cd2SnO4, CdSnO3 oder Gemischen derselben (wie Cadmiumstannat), Bi2O3, MoO3, TiO2, WO2, RhO2, ReO2, NaxWO3, Zn2SnO4 und V2O5.A preferred thermal head TH according to the invention contains heating material hm from the group consisting of In 2 O 3 , optionally doped with oxygen, Sn, Ti, Pb or F, SnO / O 2 optionally substituted with oxygen, Sb, F, Cl, Br , I, P, As, In, Th, Te or W, ZnO optionally doped with oxygen, In or Al, Cd 2 SnO 4 , CdSnO 3 or mixtures thereof (such as cadmium stannate), Bi 2 O 3 , MoO 3 , TiO 2 , WO 2 , RhO 2 , ReO 2 , Na x WO 3 , Zn 2 SnO 4 and V2O5.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die lichtdurchlässige Schicht (z.B. ITO-Schicht, d.h. eine Schicht aus Indium-Zinnoxid) durch lichtdurchlässige elektrisch leitfähige organische Polymere wie z.B. Polyacetylen, Polypyrrol, Polyanilin (PANI), Polythiophen, z.B. Polydioxylthiophen (PEDT), usw. ersetzt. Der Vorteil dieses Materialwechsels liegt in der höheren Biegsamkeit und niedrigeren Sprödigkeit solcher Schichten im Vergleich zu ITO und somit einer verlängerten Lebensdauer der Einrichtung.In a further preferred embodiment According to the present invention, the light-transmissive layer (e.g., ITO layer, i.e. a layer of indium tin oxide) by translucent electrical conductive organic Polymers such as e.g. Polyacetylene, polypyrrole, polyaniline (PANI), polythiophene, e.g. Polydioxylthiophene (PEDT), etc. replaced. The advantage of this Material change is in the higher Flexibility and lower brittleness such layers compared to ITO and thus a prolonged Lifetime of the device.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die lichtdurchlässige elektrisch leitende Schicht durch Auftrag eines folgende Substanzen enthaltenden Gemisches hergestellt:

  • (a) ein Polythiophen der Formel:
    Figure 00190001
    in der R1 und R2 unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoffatom oder eine C1-4-Alkylgruppe oder zusammen eine gegebenenfalls substituierte C1-4-Alkylengruppe oder eine Cycloalkylengruppe, vorzugsweise eine Ethylengruppe, eine gegebenenfalls durch Alkylgruppen substituierte Methylengruppe, eine gegebenenfalls durch C1-12-Alkylgruppen oder Phenylgruppen substituierte 1,2-Ethylengruppe, eine 1,3-Propylengruppe oder eine 1,2-Cyclohexylengruppe bedeuten,
  • (b) eine Polyanionverbindung und
  • (c) eine organische Verbindung mit 2 oder mehr OH- und/oder COOH-Gruppen oder Amid- oder Lactamgruppen.
In a further particularly preferred embodiment of the present invention, the light-transmitting electrically conductive layer is produced by applying a mixture comprising the following substances:
  • (a) a polythiophene of the formula:
    Figure 00190001
    in the R 1 and R 2 independently of one another each represent a hydrogen atom or a C 1-4 alkyl group or together an optionally substituted C 1-4 alkylene group or a cycloalkylene group, preferably an ethylene group, an optionally substituted by alkyl groups methylene group, optionally substituted by C 1-12- alkyl groups or phenyl groups substituted 1,2-ethylene group, a 1,3-propylene group or a 1,2-cyclohexylene group,
  • (b) a polyanion compound and
  • (c) an organic compound having 2 or more OH and / or COOH groups or amide or lactam groups.

Solche elektrisch leitfähigen Polymere sind in EP-A 686 662 (im Namen von Bayer) und in der nicht-veröffentlichten europäischen Patentanmeldung Nr. 99.201.645.1 (im Namen von Agfa-Gevaert) beschrieben.Such electrically conductive Polymers are described in EP-A 686 662 (in the name of Bayer) and in the unpublished European Patent Application No. 99,201,645.1 (in the name of Agfa-Gevaert).

Eine handelsübliche elektrisch leitfähige und lichtdurchlässige Folie mit einem wärmebeständigen Polyesterfilm, der mit einem wässrigen lichtdurchlässigen elektrisch leitenden Polymer beschichtet ist, ist bekannt unter dem Namen ORGACON (eingetragenes Warenzeichen von Agfa-Gevaert), z.B. Typ ORGACON-EL.A commercial electrically conductive and translucent Film with a heat-resistant polyester film, the one with an aqueous translucent is coated electrically conductive polymer is known under the name ORGACON (registered trademark of Agfa-Gevaert), e.g. Type ORGACON-EL.

10 ist eine Grafik, in der die Lichtdurchlässigkeit von ORGACON-EL gegen die erfindungsgemäß nutzbare Wellenlänge aufgetragen ist. Bezugsnummer 82a ist die Lichtdurchlässigkeitskurve des Heizmaterials. 10 is a graph in which the light transmittance of ORGACON-EL is plotted against the usable wavelength according to the invention. reference number 82a is the light transmittance curve of the heating material.

11 ist eine Grafik, in der die optische Durchlässigkeit, die Absorption und der Reflexionsgrad von ORGACON-EL gegen die erfindungsgemäß nutzbare Wellenlänge aufgetragen sind. Bezugsnummer 82b ist die Lichtdurchlässigkeitskurve, Bezugsnummer 83 die Absorptionskurve und Bezugsnummer 84 die Reflexionskurve eines Heizmaterials ORGACON-EL. Es soll bemerkt werden, dass insbesondere im Bereich über 350 nm sowohl die Absorption als die Reflexion des Heizmaterials hm sehr niedrig sind. 11 is a graph in which the optical transmittance, the absorption and the reflectance of ORGACON-EL are plotted against the usable wavelength according to the invention. reference number 82b is the translucency curve, reference number 83 the absorption curve and reference number 84 the reflection curve of a heating material ORGACON-EL. It should be noted that especially in the range above 350 nm both the absorption and the reflection of the heating material hm are very low.

Alle Widerstandswerte in diesem Dokument sind nach folgendem Verfahren gemessen. Ein Muster des Heizmaterials hm wird zu einem Streifen mit z.B. einer Länge von 275 mm und einer Breite von 35 mm aufgeschnitten. Über die Breite des Streifens werden in einem Abstand von 100 mm zueinander Elektroden angebracht. Die Elektroden sind z.B. aus einem elektrisch leitfähigen Polymer, ECCOCOAT CC-2, das erhältlich ist durch Emerson & Cumming Speciality Polymers, oder einem anderen Material, das gute elektrische Kontakte sichert (z.B. Ag). An die Elektroden wird dann eine konstante Spannung angelegt und der durch die Schaltung fließende Strom mittels zum Beispiel eines Picoamperemeter KEITHLEY 485 gemessen.

  • (i) Der Widerstand R des Heizmaterials hm ist das Verhältnis der angelegten Spannung zum durch die elektrisch leitende Schicht fließenden Strom.
  • (ii) Auf der Basis einer mittleren Stärke der elektrisch leitenden Schicht (z.B. t μm) ist der spezifische elektrische Widerstand ρ (ausgedruckt in Ω·cm) gleich R multipliziert mit einem ersten geometrischen Faktor g1 (der die Geometrie des geprüften Musters berücksichtigt).
  • (iii) Die spezifische elektrische Leitfähigkeit σ (ausgedrückt in S/cm) kann durch mathematisches Umkehren des spezifischen elektrischen Widerstands erhalten werden.
  • (iv) Der Oberflächenwiderstand SR kann aus dem spezifischen elektrischen Widerstand multipliziert mit einem zweiten geometrischen Faktor g2 (der ebenfalls die Geometrie des geprüften Musters berücksichtigt) berechnet werden: SR = R × g2 (ausgedrückt in Ω/☐).
  • (v) Gegebenenfalls kann eine Oberflächenleitfähigkeit σ durch mathematisches Umkehren des Oberflächenwiderstands erhalten werden.
All resistance values in this document are measured according to the following procedure. A pattern of the heating material hm is cut into a strip having, for example, a length of 275 mm and a width of 35 mm. About the width of the strip electrodes are attached at a distance of 100 mm from each other. For example, the electrodes are made of an electrically conductive polymer, ECCOCOAT CC-2, available from Emerson & Cumming Specialty Polymers, or other material that ensures good electrical contacts (eg, Ag). A constant voltage is then applied to the electrodes and the current flowing through the circuit is measured by means of, for example, a pico-ammeter KEITHLEY 485.
  • (i) The resistance R of the heating material hm is the ratio of the applied voltage to the current flowing through the electroconductive layer.
  • (ii) Based on a mean thickness of the electrically conductive layer (eg, t μm), the specific elec trical resistance ρ (expressed in Ω · cm) equals R multiplied by a first geometric factor g1 (taking into account the geometry of the tested sample).
  • (iii) The specific electrical conductivity σ (expressed in S / cm) can be obtained by mathematically reversing the resistivity.
  • (iv) The surface resistance SR can be calculated from the resistivity multiplied by a second geometric factor g2 (which also takes into account the geometry of the tested sample): SR = R × g2 (expressed in Ω / □).
  • (v) Optionally, a surface conductivity σ can be obtained by mathematically reversing the surface resistance.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Heizmaterial hm einen Oberflächenwiderstand (SR) zwischen 5 und 3.000 Ω/☐ auf.In a preferred embodiment In the present invention, the heating material hm has a surface resistance (SR) between 5 and 3,000 Ω / □.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Heizmaterial hm einen spezifischen elektrischen widerstand ρ zwischen 10–5 Ω·cm und 1 Ω·cm oder eine spezifische elektrische Leitfähigkeit σ zwischen 1 und 105 S/cm, zwischen 1 und 104 S/cm oder sogar zwischen 1 und 103 S/cm auf.In a further preferred embodiment of the present invention, the heating material hm has a specific electrical resistance ρ between 10 -5 Ω · cm and 1 Ω · cm or a specific electrical conductivity σ between 1 and 10 5 S / cm, between 1 and 10 4 S. / cm or even between 1 and 10 3 S / cm.

Eine solche spezifische elektrische Leitfähigkeit σ variiert also von halbmetallischer zu nahezu metallischer Leitfähigkeit.A such specific electrical conductivity σ thus varies from semimetallic to almost metallic conductivity.

(iv) Anwendbarkeit eines erfindungsgemäßen Thermokopfes(iv) Applicability of a thermal head according to the invention

Es ist den Fachleuten deutlich, dass mehrere erfindungsgemäße Thermoköpfe in Längsrichtung (in einer sogenannten anliegenden oder versetzten Anordnung) untereinander gekoppelt werden können, um einen breiteren Thermokopf auszubilden.It It will be apparent to those skilled in the art that several thermal heads of the invention are longitudinal (in a so-called adjacent or staggered arrangement) with each other can be coupled to form a wider thermal head.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung tastet ein Thermokopf TH in X-Richtung (die sogenannte Schnellabtastrichtung) das Heizmaterial m von einer Seite einer Druckzeile zur anderen Seite ab (sogenanntes Pendeln) und wird so eine seitenbreite Erwärmung erhalten.In a further preferred embodiment In the present invention, a thermal head TH scans in the X direction (the so-called fast scan direction) the heating m of one Side of a print line to the other side (so-called commuting) and thus will get a page wide warming.

Obgleich in vorstehender Beschreibung Zeilendruckköpfe mit eindimensionaler Matrix erörtert worden sind, kommen auch zweidimensional angeordnete Druckkopfmatrizes zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung in Frage.Although in the above description line printing heads with one-dimensional matrix discussed also come two-dimensionally arranged Druckkopfmatrizes for use in the present invention.

Je nach Produktionserfordernissen und -möglichkeiten kann ein erfindungsgemäßer Thermokopf TH gemäß einer sogenannten Dickfilmtechnik (wie Lithografie und Siebdruck, wobei Heizelemente mit einer Stärke von z.B. 20 μm erhalten werden) oder einer sogenannten Dünnfilmtechnik (wie Aufdampfung oder Zerstäubung, wobei Heizelemente mit einer Stärke von z.B. 0,1 μm erhalten werden) erzeugt werden. Genaueres findet sich in der Sammelrezension "Transparent conductors – a status review" der Autoren Chopra, Major und Pandya, in "Electronics and optics – Thin Solid Films", 102 (1983), S. 1–46, Herausgeber Elsevier Sequoia.ever According to production requirements and possibilities, a thermal head according to the invention TH according to one so-called thick film technology (such as lithography and screen printing, where Heating elements with a thickness from e.g. 20 μm obtained) or a so-called thin-film technique (such as vapor deposition or atomization, being heating elements with a strength from e.g. 0.1 μm to be obtained). More details can be found in the collective review "Transparent conductors - a status review "of the authors Chopra, Major and Pandya, in "Electronics and optics - Thin Solid Films ", 102 (1983), pp. 1-46, Publisher Elsevier Sequoia.

Aus der Beschreibung der vorliegenden Erfindung ergibt sich eindeutig, dass ein erfindungsgemäßer Thermokopf TH in vorteilhafter Weise z.B. in Thermografie und Fotothermografie eingesetzt werden kann. Ferner eignet sich der Kopf ebenfalls zum Einsatz in einer Verschiedenheit von Maschinen wie Druckern, Plottern, Fernkopierern, Kopierern, Ausgabeterminals wie CAD-Systemen, usw.Out The description of the present invention is clear, that a thermal head according to the invention TH advantageously, e.g. in thermography and photothermography can be used. Furthermore, the head is also suitable for Use in a variety of machines such as printers, plotters, facsimiles, Copiers, output terminals such as CAD systems, etc.

Ein Typ eines erfindungsgemäß nutzbaren thermografischen Materials m enthält auf einem Träger eine wärmeempfindliche Schicht, die ein organisches Silbersalz und ein gegebenenfalls auch in einer oder mehreren anderen Schichten enthaltenes Reduktionsmittel enthält. Eine Quersicht eines solchen thermografischen Materials m findet sich in der noch anhängigen, am gleichen Tag eingereichten Patentanmeldung mit Titel "IMPROVED METHOD FOR THERMAL RECORDING" („VERBESSERTES VERFAHREN FÜR THERMISCHE BEBILDERUNG"). Genaueres über die Zusammensetzung eines solchen thermografischen Materials m ist beschrieben in EP 0 692 733 (im Namen von Agfa-Gevaert).One type of thermographic material m useful in the present invention comprises on a support a heat-sensitive layer containing an organic silver salt and a reductant optionally also contained in one or more other layers. A cross-sectional view of such a thermographic material m can be found in the co-pending patent application entitled "IMPROVED METHOD FOR THERMAL RECORDING" filed the same day EP 0 692 733 (in the name of Agfa-Gevaert).

Es dürfte bemerkt werden, dass ein solcher Thermodruckkopf für gleichmäßige Erwärmung, z.B. in Thermografie, verwendet werden kann. Diese Anwendung ergibt ein Verfahren zur gleichmäßigen Erwärmung eines Bilderzeugungselements (m), das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Bilderzeugungselements (m) und eines Thermokopfes (TH) mit erregbaren Heizelementen (Hi) und Ansteuerung jedes Heizelements, wobei im Bilderzeugungselement eine gleichmäßige Temperatur (TO) erhalten wird. Für eine gleichmäßige Erwärmung eignet sich ebenfalls ein nicht-lichtdurchlässiger Thermokopf, z.B. bei sogenannter Vorwärmung oder sogenannter Nacherwärmung.It should be noted that such a thermal printhead can be used for uniform heating, eg in thermography. This application provides a method of uniformly heating an imaging member (m), comprising the steps of providing an imaging member (m) and a thermal head (TH) with energizable heating elements (H i ) and driving each heating element, wherein the imaging member is at a uniform temperature (TO) is received. For a uniform heating is also a non-translucent thermal head, eg in so-called Vor heating or so-called reheating.

Eine gleichmäßige Erwärmung mittels eines lichtdurchlässigen oder nicht-lichtdurchlässigen Thermokopfes TH kann überdies in vorteilhafter Weise in einer Bebilderungs- oder Aufzeichnungsvorrichtung angewandt werden. Durch eine Aufzeichnungsvorrichtung geförderte Bogen zum Beispiel können dann vor ihrer Bebilderung getrocknet werden, um den Feuchtigkeitsgehalt zu verringern, z.B. unter 60%. Ein niedriger Feuchtigkeitsgehalt kann ja eine Bogenförderung ohne Papierstau und/oder die Bildqualität fördern. Solche Papierkonditionier- oder Entfeuchtungsmittel können einen erfindungsgemäßen Thermokopf umfassen.A uniform heating by means of a translucent or non-translucent Thermal head TH can also advantageously in an imaging or recording device be applied. Sheets conveyed by a recording device for example then dried before their artwork to the moisture content to reduce, e.g. below 60%. A low moisture content yes, a bow promotion without paper jam and / or promote image quality. Such paper conditioning or dehumidifiers can a thermal head according to the invention include.

Außer in Bebilderungsvorrichtungen und Bebilderungsverfahren ist eine gleichmäßige Erwärmung mittels eines lichtdurchlässigen oder nicht-lichtdurchlässigen Thermokopfes ebenfalls für andere Anwendungen geeignet, wie für Elektrofotografie (z.B. zum Fixieren eines Pulverbildes), zum Trocknen von nass entwickelten fotografischen Materialien (wie Mikrofilmen, medizinischen Abzügen, Druckplatten ...), bei der Erwärmung von Tintenstrahlbildern, usw.Except in imaging devices and imaging method is a uniform heating by means of a translucent or non-translucent Thermal head also for other applications such as electrophotography (e.g. Fixing a powder image), for drying wet-developed photographic materials (such as microfilm, medical prints, printing plates ...), during the warming of inkjet images, etc.

(v) Anwendbarkeit eines lichtdurchlässigen Thermokopfes in Kombination mit einem Laser(v) Applicability of a translucent Thermal head in combination with a laser

Wie oben erwähnt, lassen sich genauere Angaben über Verfahren, die einen erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen Thermokopf TH, insbesondere einen lichtdurchlässigen Thermokopf in Kombination mit einem Laser, benutzen, der noch anhängigen, am gleichen Datum eingereichten Anmeldung mit Titel "IMPROVED METHOD FOR THERMAL RECORDING" („VERBESSERTES VERFAHREN FÜR THERMISCHE BEBILDERUNG") entnehmen.As mentioned above, can be more detailed information Method comprising a translucent thermal head according to the invention TH, in particular a translucent thermal head in combination using a laser, the still pending, filed on the same date Registration with title "IMPROVED METHOD FOR THERMAL RECORDING "(" IMPROVED PROCESS FOR THERMAL IMAGING ") remove.

Eine grafische Darstellung eines Beispiels einer solchen Verwendung findet sich in 5, in der ein Aufzeichnungsverfahren, das einen erfindungsgemäßen lichtdurchlässigen Thermokopf in Kombination mit einem Laser benutzt, veranschaulicht wird.A graphic representation of an example of such use can be found in FIG 5 in which a recording method using a translucent thermal head according to the present invention in combination with a laser is illustrated.

Ein solches Verfahren zur Aufzeichnung eines Bildes auf einem wärmeempfindlichen Bilderzeugungselement Ie umfasst folgende Schritte: Bereitstellen (zum Beispiel mittels einer Drehtrommel 15) eines thermografischen Materials m (Bezugsnummer 3) mit einem wärmeempfindlichen Bilderzeugungselement Ie, eines lichtdurchlässigen Thermokopfes TH (Bezugsnummer 16) mit erregbaren Heizelementen (Hi) und eines Strahlenbündels L (Bezugsnummer 41), Erfassung von Eingabedaten (siehe Eingabedatenblock 22), Verarbeitung (in Verarbeitungseinheit 24) der digitalen Bildsignale, Ansteuern von Heizelementen des Thermokopfes und bildmäßige Abtastbelichtung des Bilderzeugungselements mittels des Strahlenbündels, wobei das Strahlenbündel bei der bildmäßigen Abtastbelichtung durch lichtdurchlässige Bereiche des Thermokopfes hindurch strahlt.Such a method for recording an image on a heat-sensitive imaging element Ie comprises the following steps: providing (for example by means of a rotary drum 15 ) of a thermographic material m (reference number 3 ) with a heat-sensitive imaging element Ie, a light-transmitting thermal head TH (reference number 16 ) with excitable heating elements (Hi) and a beam L (reference number 41 ), Acquisition of input data (see input data block 22 ), Processing (in processing unit 24 ) of the digital image signals, driving heating elements of the thermal head and imagewise scanning exposure of the imaging member by means of the beam, the beam radiating through translucent areas of the thermal head during the imagewise scanning exposure.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet mehrere Vorteile. Der Kürze halber wird aber in dieser Patentschrift keine ausführliche Beschreibung wiederholt. Allerdings sei aber bemerkt, dass ein wichtiger Vorteil eines lichtdurchlässigen Thermokopfes darin besteht, dass z.B. über den Thermokopf die Dichte gesteuert werden kann, z.B. kann die Dichte während der Bilderzeugung auf dem thermografischen Material gesteuert werden. Da die Pixelbildung nicht durch den Kopf 16 verschleiert wird, lässt sie sich problemlos mit einem Fotozellensensor überwachen.The present invention includes several advantages. For the sake of brevity, however, no detailed description will be repeated in this specification. However, it should be noted that an important advantage of a translucent thermal head is that, for example, the density can be controlled via the thermal head; for example, the density can be controlled during imaging on the thermographic material. Because the pixel formation is not through the head 16 is masked, it can easily monitor with a photocell sensor.

(vi) weitere Einsatzgebiete eines erfindungsgemäßen Thermokopfes(vi) other uses a thermal head according to the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei einer Verschiedenheit von Drucktechniken angewandt werden. Dabei wird auf 2 hingewiesen, die schematisch die Grundfunktionen eines mit einem Reduktionsmittel(donor)band arbeitenden Wärmedruckers zeigt. Da viele Elemente in 2 eine ähnliche Struktur und Arbeitsweise wie die für 1 beschriebenen Strukturelemente mit entsprechender Bezugsnummer haben, kann hier auf eine vollständige Beschreibung von 2 verzichtet werden.The method of the invention can be applied to a variety of printing techniques. This is going on 2 which schematically shows the basic functions of a thermal printer operating with a reducing agent (donor) belt. Because many elements in 2 a similar structure and way of working as that for 1 described structural elements with corresponding reference number, can here on a complete description of 2 be waived.

Reduktionsmittelbanddruck arbeitet mit einem Thermodruckkopf 16, der ein Dickfilm- oder Dünnfilmthermodruckkopf sein kann, mit dem gezielt vorgegebene Bereiche des Donorelements 2 in Kontakt mit einem Empfangselement 1 erwärmt werden. Zufuhrrolle 13 und Aufwickelrolle 14 werden durch einen drehzahlvariablen Motor 18 mit vorgegebener Spannung in der Bahn oder dem Band des Donorelements 2 angetrieben.Reductant belt pressure works with a thermal printhead 16 , which may be a thick film or thin film thermal print head, with the targeted areas of the donor element 2 in contact with a receiving element 1 to be heated. supply roll 13 and take-up roll 14 are powered by a variable speed motor 18 with predetermined tension in the web or band of the donor element 2 driven.

Ein erfindungsgemäßer Thermokopf TH kann ebenfalls in einem durch die nachstehenden Schritte gekennzeichneten Verfahren zur Aufzeichnung eines Bildes auf einem wärmeempfindlichen Bilderzeugungselement (m) verwendet werden: Bereitstellen eines thermografischen Materials mit einem wärmeempfindlichen Bilderzeugungselement und Bereitstellen von zumindest zwei Thermoköpfen (TH1 und TH2) mit jeweils erregbaren Heizelementen (Hi), Erregen von Heizelementen des ersten Thermokopfes, um das Bilderzeugungselement auf eine unter der Umwandlungstemperatur (Tc) des Bilderzeugungselements liegende Vorwärmtemperatur (T0) zu erwärmen, und bildmäßige Erwärmung des Bilderzeugungselements mittels des zweiten Thermokopfes mit einer Energie, die einer Gradation (die gegebenenfalls ebenfalls z.B. Dichte, Farbe usw. entspricht) des auf dem Bilderzeugungselement aufzuzeichnenden Bildes entspricht, wobei zumindest einer der Thermoköpfe lichtdurchlässig ist.A thermal head TH according to the present invention may also be used in a method characterized by the following steps for recording an image on a thermosensitive imaging member (m): providing a thermographic material with a thermosensitive material An imaging element and providing at least two thermal heads (TH 1 and TH 2 ) each with energizable heating elements (Hi), energizing heating elements of the first thermal head to heat the imaging element to a preheating temperature (T 0 ) lower than the transformation temperature (Tc) of the imaging element and imagewise heating the imaging member by means of the second thermal head with energy corresponding to a gradation (which may also correspond eg to density, color, etc.) of the image to be recorded on the imaging member, at least one of the thermal heads being translucent.

In einer solchen Ausführungsform umfasst die Beaufschlagung mit Energie zwei Schritte: erstens wird ein gleichmäßiger Zustand geschafft und zweitens wird die Erwärmung gemäß dem jeweiligen präzisen Endzustand fein eingestellt, wobei der zweite Schritt so kurz und somit so genau wie möglich ist.In such an embodiment The application of energy involves two steps: first, a uniform condition and secondly, the warming will be according to the precise final state fine adjusted, with the second step so short and thus so exactly as possible is.

Ist also z.B. eine Endtemperatur von 125°C (oder 398 K) zu erreichen, so würde eine Vorwärmung von Umgebungstemperatur auf 80°C (oder 353 K) weniger günstig sein als eine Vorwärmung von Umgebungstemperatur auf 110°C (oder 383 K).is ie e.g. reach a final temperature of 125 ° C (or 398 K), so would a warm up from ambient temperature to 80 ° C (or 353 K) less favorable be as a warm-up from ambient to 110 ° C (or 383K).

Genaueres über Ausführungsformen, in denen zumindest zwei erfindungsgemäße Thermoköpfe verwendet werden, findet sich in der noch anhängigen, am gleichen Datum eingereichten und als Verweisung in diese Schrift aufgenommenen Anmeldung mit Titel "IMPROVED METHOD FOR THERMAL RECORDING" („VERBESSERTES VERFAHREN FÜR THERMISCHE BEBILDERUNG"). Im Besonderen wird auf 6 dieser noch anhängigen Patentanmeldung hingewiesen und ganz insbesondere auf die in dieser noch anhängigen Patentanmeldung angegebenen und erläuterten Bezugsnummern 71, 74, 91, 94 und 96. Der Kürze halber wird aber in dieser Patentschrift keine ausführliche Beschreibung wiederholt.More specifically, embodiments using at least two thermal heads according to the present invention can be found in the pending application filed on the same date and incorporated herein by reference, entitled "IMPROVED METHOD FOR THERMAL RECORDING". In particular, it will open 6 this pending patent application and in particular to the specified and explained in this pending patent application reference numbers 71 . 74 . 91 . 94 and 96 , For the sake of brevity, however, no detailed description will be repeated in this specification.

Die vorliegende Erfindung wurde zwar anhand bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen beschrieben, jedoch soll es bemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt wird. Nach der detaillierten Beschreibung erfindungsgemäßer bevorzugter Ausführungsformen dürfte es den Fachleuten auf diesem Gebiet überdies klar sein, dass hier innerhalb des wie in den nachstehenden Ansprüchen definierten Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung zahlreiche Modifikationen möglich sind.The While the present invention has been described in terms of preferred embodiments of the invention, however, it should be noted that the present invention is not to these embodiments limited becomes. After the detailed description according to the invention more preferred embodiments might Moreover, it will be clear to the experts in this field that here within the scope as defined in the following claims Numerous modifications are possible with the present invention.

Als einige typische Modifikationen sind folgende zu nennen:

  • (i) Der Druckkopf 16 kann eine sich 'waagerecht' erstreckende, die Papierbreite überspannende, jeweils eine Zeile druckende Matrix von Elementen umfassen oder kann eine schmalere Matrix von Elementen umfassen, die sich horizontal nach hinten und nach vorne über das Papier bewegt und dabei Buchstaben seriell druckt.
  • (ii) Obgleich in vorstehender Beschreibung Zeilendruckköpfe mit eindimensionaler Matrix erörtert worden sind, kommen auch zweidimensional angeordnete Druckkopfmatrizes zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung in Frage.
Some typical modifications include:
  • (i) The printhead 16 may comprise a horizontally extending, paper-width-spanning, one-line matrix of elements, or may comprise a narrower array of elements that move horizontally back and forth across the paper, printing letters serially.
  • (ii) Although in the foregoing description, one-dimensional array line printheads have been discussed, two-dimensionally arranged printhead matrices are also contemplated for use in the present invention.

Thermobebilderung kann für die Erzeugung von sowohl Durchsichtsbildern als auch Aufsichtskopien verwendet werden. Bei Hartkopien verwendet man Aufzeichnungsmaterialien auf einem weißen opaken Träger, während in der medizinischen Diagnostik bei mit einem Betrachtungsgerät arbeitenden Prüfungstechniken Schwarzbildtransparente weit verbreitete Anwendung finden.thermal imaging can for used the generation of both transparencies and overheads become. Hard copies use recording materials a white one opaque carrier, while in medical diagnostics when working with a viewing device Examination techniques Black-image transparency find widespread application.

Eine weitere, nahe liegende Anwendung der vorliegenden Erfindung sind Farbbilder. Bei Farbbildern werden unterschiedlichen Farbauszügen entsprechende elektrische Bildsignale nacheinander über typische entsprechende Nachschlagetabellen umgewandelt, um eine optimale diagnostische visuelle Beobachtung der farbigen Hartkopie zu erhalten.A another obvious application of the present invention Color images. For color images, different color separations are appropriate electrical image signals successively over typical corresponding Lookup tables converted to optimal diagnostic to get visual observation of the colored hard copy.

Nach der detaillierten Beschreibung erfindungsgemäßer bevorzugter Ausführungsformen dürfte es den Fachleuten auf diesem Gebiet klar sein, dass hier innerhalb des wie in den nachstehenden Ansprüchen definierten Schutzbereichs zahlreiche Modifikationen möglich sind.To the detailed description of preferred embodiments according to the invention might It should be clear to the experts in this field that here within of the scope as defined in the following claims numerous modifications possible are.

11
Empfangselementreceiving element
22
Donorelementdonor
33
Thermografisches Material m/thermografisches Bilderzeugungselement Iethermographic Material / Thermographic Imaging Element Ie
1010
Thermodruckerthermal printer
1313
Zufuhrrollesupply roll
1414
Aufwickelrolleup roll
1515
Trommeldrum
1616
Thermodruckkopf THThermal printhead TH
1717
Hardcopybildhard copy image
1818
Motorengine
2222
Eingabedateninput data
2424
Verarbeitungseinheitprocessing unit
2929
Öffnungopening
3131
Kühlkörper hsHeatsink hs
3232
Temperatursensortemperature sensor
3333
Klebeschichtadhesive layer
3434
Isoliersubstratinsulating
3535
Vorsprunghead Start
3636
Heizmaterial hmfuel Hm
3737
Schutzschichtprotective layer
3939
Heizelement Hiheating element Hi
4141
Laserstrahlenbündellaser beam
4444
Stromversorgung & ProzessorPower supply & processor
4747
Fensterwindow
4646
Umschaltmatrixswitching matrix
4848
Signalelektrodensignal electrodes
4949
Gegenelektrodencounter electrodes
8181
Lichtdurchlässigkeitskurve von Heizmaterial ITOTransmittance curve of heating material ITO
8282
Lichtdurchlässigkeitskurve von Heizmaterial ORGACON-ELTransmittance curve of heating material ORGACON-EL
8383
Absorptionskurve von Heizmaterial ORGACON-ELabsorption curve of heating material ORGACON-EL
8484
Reflexionskurve von Heizmaterial ORGACON-ELreflection curve of heating material ORGACON-EL

Claims (9)

Ein lichtdurchlässiger Thermodruckkopf TH (16) mit einem Kühlkörper (31), Heizelementen (39), die Teil eines Heizmaterials hm (36) sind, und Elektroden (48, 49), dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmaterial hm aufgrund einer Lichtdurchlässigkeit von mehr als 70% im Wellenlängenbereich zwischen 350 und 1.200 nm lichtdurchlässig ist.A translucent thermal printhead TH ( 16 ) with a heat sink ( 31 ), Heating elements ( 39 ), which are part of a heating material hm ( 36 ), and electrodes ( 48 . 49 ), characterized in that the heating material hm is translucent due to a light transmittance of more than 70% in the wavelength range between 350 and 1200 nm. Lichtdurchlässiger Thermodruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmaterial hm aufgrund einer Lichtdurchlässigkeit von mehr als 80% im Wellenlängenbereich zwischen 700 und 1.100 nm lichtdurchlässig ist.Translucent A thermal printing head according to claim 1, characterized in that the Heating material hm due to a light transmission of more than 80% in Wavelength range between 700 and 1,100 nm is translucent. Lichtdurchlässiger Thermodruckkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmaterial hm aus der Gruppe bestehend aus In2O3, das gegebenenfalls mit Sauerstoff, Sn, Ti, Pb oder F dotiert st, SnO/O2, das gegebenenfalls mit Sauerstoff, Sb, F, Cl, Br, I, P, As, In, Th, Te oder W dotiert ist, ZnO, das gegebenenfalls mit Sauerstoff, In oder Al dotiert ist, Cd2SnO4, CdSnO3 oder Gemischen derselben (wie Cadmiumstannat), Bi2O3, MoO3, TiO2, WO2, RhO2, ReO2, NaxWO3, Zn2SnO4 und V2O5 gewählt wird.Translucent thermal printing head according to claim 1 and 2, characterized in that the heating material hm from the group consisting of In 2 O 3 , optionally doped with oxygen, Sn, Ti, Pb or F st, SnO / O 2 , optionally with oxygen, Zb, optionally doped with oxygen, In or Al, Cd 2 SnO 4 , CdSnO 3 or mixtures thereof (such as cadmium stannate ) ), Bi 2 O 3 , MoO 3 , TiO 2 , WO 2 , RhO 2 , ReO 2 , Na x WO 3 , Zn 2 SnO 4 and V2O5. Lichtdurchlässiger Thermodruckkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmaterial hm ein elektrisch leitendes Polymer ist.Translucent Thermal printing head according to claim 1 and 2, characterized in that the heating material hm is an electrically conductive polymer. Lichtdurchlässiger Thermodruckkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Polymer Polypyrrol, Polyanilin oder Polythiophen ist.Translucent A thermal printing head according to claim 4, characterized in that the electrically conductive polymer polypyrrole, polyaniline or polythiophene is. Lichtdurchlässiger Thermodruckkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polythiophen der folgenden Formel entspricht:
Figure 00300001
in der R1 und R2 unabhängig voneinander jeweils ein Wasserstoffatom oder eine C1-4-Alkylgruppe oder zusammen eine gegebenenfalls substituierte C1-4-Alkylengruppe oder eine Cycloalkylengruppe, vorzugsweise eine Ethylengruppe, eine gegebenenfalls durch Alkylgruppen substituierte Methylengruppe, eine gegebenenfalls durch C1-12-Alkylgruppen oder Phenylgruppen substituierte 1,2-Ethylengruppe, eine 1,3-Propylengruppe oder eine 1,2-Cyclohexylengruppe bedeuten.
A transparent thermal print head according to claim 5, characterized in that the polythiophene has the following formula:
Figure 00300001
in the R 1 and R 2 independently of one another each represent a hydrogen atom or a C 1-4 alkyl group or together an optionally substituted C 1-4 alkylene group or a cycloalkylene group, preferably an ethylene group, an optionally substituted by alkyl groups methylene group, optionally substituted by C 1-12 alkyl groups or phenyl groups substituted 1,2-ethylene group, a 1,3-propylene group or a 1,2-cyclohexylene group.
Lichtdurchlässiger Thermodruckkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmaterial hm einen Oberflächenwiderstand (SR) zwischen 5 und 3.000 Ω/☐ aufweist.Translucent Thermal printing head according to one of the preceding claims, characterized in that the heating material hm has a surface resistance (SR) has between 5 and 3,000 Ω / □. Lichtdurchlässiger Thermodruckkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmaterial hm einen spezifischen elektrischen Widerstand ρ zwischen 10–5 Ω·cm und 1 Ω·cm oder eine spezifische elektrische Leitfähigkeit σ zwischen 1 S/cm und 104 S/cm aufweist.A transparent thermal print head according to any one of the preceding claims, characterized in that the heating material hm has a specific electrical resistance ρ between 10 -5 Ω · cm and 1 Ω · cm or a specific electrical conductivity σ between 1 S / cm and 10 4 S / cm , Lichtdurchlässiger Thermodruckkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Heizelemente weniger als 70 μm beträgt.Translucent Thermal printing head according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the width of the heating elements is less than 70 microns.
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8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
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Owner name: AGFA HEALTHCARE NV, MORTSEL, BE

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