热头系统及热头的通电控制方法
专利名称：热头系统及热头的通电控制方法
技术领域：
本发明涉及一种对热头所具有的发热电阻元件的通电量进行控制的系统和方法， 该热头例如是孔版印刷装置中的热敏孔版用原纸的制版机构等，对排列有多个发热电阻元件的发热电阻体施加电压而使各发热电阻元件发热。
背景技术：
以往，在孔版印刷装置中，作为使用热敏孔版用原纸的装置，主要有轮转式孔版印刷装置及简易按压式孔版印刷装置。这些印刷装置使用热敏孔版印刷用(热敏孔版用)原纸，该原纸用粘合剂粘合通过热熔融穿孔的热塑性树脂膜和作为该膜的支撑体的多孔性薄卷纸等而成。使用热头加热该原纸，使其对应于印刷图像的非空白部被穿孔，由此进行制版，通过对齐并按压制版后的原纸和印刷用纸，从原纸的支撑体侧压出的墨通过在膜上开的孔而转印到印刷用纸上，从而进行印刷。一般而言，热头具有直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体，用于通过选择性地驱动发热电阻元件而在原纸上对所希望的印刷图像的非空白部进行穿孔。但是，上述热头中存在下述问题由于各发热电阻元件的电阻值不全相等，因此在头内产生发热量的分布，导致图像浓度不均或点遗漏(未穿孔)。为了解决该问题，以往提出了对应于电阻值的不同而修正各发热电阻来进行驱动。例如，在专利文件1公开的技术中，具有分别测量设置在热头中的多个发热电阻元件的电阻值的测量单元；以及为使各发热元件的发热量基本均勻，基于测量的电阻值，分别调整各发热元件的通电时间的调整单元。由此，热头的各发热元件的发热量相等，可以进行高精度的印刷。在专利文件2公开的技术中，将供给各发热电阻元件的通电脉冲分割成分别针对各发热电阻元件的多个分割脉冲，同时，基于各发热元件的电阻值分别控制供给各发热电阻元件的各分割脉冲的脉冲宽度。由此，使电阻值不同的各发热电阻元件的峰值温度和热响应特性相同，从而可以进行温度均勻的、没有记录不均的印刷。在专利文件3公开的技术中，针对对各发热电阻元件以相同通电量进行通电时的发热量的不同，制作抵消该不同的逆发热量分布图作为修正数据，根据该修正数据的发热量分布图以块为单位预驱动各发热电阻元件，然后选择性地正式驱动发热电阻元件进行记录。由此，可以使发热电阻元件的发热量均勻，防止记录不均。但是，上述专利文件1及2中公开的技术存在下述问题每次驱动热头时，对各发热电阻元件的电阻值进行测量，需要分别调整发热电阻元件的通电时间的装置，电阻值的测量等预处理需要时间，并且需要用于测量的装置，因而系统的结构和控制变得复杂。另外，专利文件3中公开的技术存在下述问题每次驱动热头时，需要在以块为单位预驱动各发热电阻元件后进行正式驱动，这需要进行预驱动和正式驱动的两阶段驱动控制的装置，因而系统的结构和控制变得复杂。并且，在专利文件1至3公开的技术中，基于全部发热电阻元件的电阻值与其平均CN 102529417 A值的差来控制各发热电阻元件的通电时间或块单位的发热电阻元件的通电模式，因而需要使电阻值与平均电阻值相差较大的发热电阻元件的通电量与其它发热电阻元件的通电量有很大不同。因此，存在由于总通电量的差异而使发热电阻元件的老化产生较大不同的问题。引证文件专利文件1 日本特开2001-23^40号公报专利文件2 日本特开2000-158691号公报专利文件3 日本特开平8-300708号公报
发明内容
但是，在工厂出货热头时，为了使热头的电阻值均勻，对各发热电阻元件实施修整 (trimming)处理。该修整处理通过对发热电阻元件进行多次脉冲通电来改变发热电阻元件的电阻值。一般而言，为了将由于对发热电阻元件进行脉冲通电而造成的结构上的劣化控制为最小，修整处理通常只是处理到使各发热电阻元件的电阻值大致均勻的程度。然后，余下的微小电阻值的均勻化通常是通过上述热头的驱动控制来进行的。因此，为了避免上述热头的驱动控制，需要与一般量相比增加修整量来实现各发热电阻元件的电阻值的均勻化。但是，这样的话，发热电阻元件可能产生由于修整量的增加而使结构上的劣化程度变大，从而寿命变短。本发明是鉴于上述情况而提出的，本发明的目的在于提供一种热头系统及热头的通电控制方法，该热头系统包括具有直线状排列有多个发热电阻元件的热头的装置，在驱动热头时不进行发热电阻元件的电阻值的测量或复杂的通电控制等处理，不由于修整量的增加而导致耐久性降低，并且可以抑制各发热电阻元件的发热特性的不同。为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种热头系统，所述热头系统具有呈直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体，用于通过对所述发热电阻体通电来使各发热电阻元件发热，沿所述直线的延伸方向将所述发热电阻体划分为多个单位块，各单位块分别由预定数量的所述发热电阻元件构成，所述热头系统包括通电量存储部，其按所述各单位块分别存储为了使合计发热量与预定的目标发热量一致、基于所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值与目标电阻值的差而算出的、与所述预定数量的发热电阻元件有关的通电量，其中，所述合计发热量是对将所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值作为电阻值的所述预定数量的发热电阻元件通电时的合计
发热量；通电量控制部，用于在驱动所述热头时，按每个所述各单位块，分别以与所述单位块相对应的、所述通电量存储部中所存储的通电量驱动该单位块的所述预定数量的发热电阻元件。另外，为了实现上述目的，本发明的第二方面提供一种热头的通电控制方法，该热头具有呈直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体，用于通过对所述发热电阻体通电来使各发热电阻元件发热，沿所述直线的延伸方向将所述发热电阻体划分为多个单位块，各单位块分别由预定数量的所述发热电阻元件构成，所述通电控制方法包括为了使合计发热量与预定的目标发热量一致，基于所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值与目标电阻值的差，按所述各单位块分别预先确定与所述预定数量的发热电阻元件有关的通电量，其中，所述合计发热量是对将所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值作为电阻值的所述预定数量的发热电阻元件通电时的合计发热量；在驱动所述热头时，分别以与所述各单位块相对应的、预先确定的通电量对所述各单位块的所述预定数量的发热电阻元件进行驱动。通过第一方面记载的本发明的热头的电阻值控制系统及第二方面记载的本发明的热头的电阻值控制方法，关于在直线的延伸方向上将呈直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体划分成的多个单位块，在制造时分别测量单位块中预定数量的发热电阻元件的平均电阻值。另外，基于所测量的平均电阻值和目标电阻值的差，分别对各单位块预先确定预定数量的发热电阻元件的如下通电量，该通电量使对电阻值为平均电阻值的预定数量的发热电阻元件通电时的合计发热量与预定的目标发热量一致。并且，当驱动热头时，以分别对单位块预先确定的通电量来驱动各单位块的多个发热电阻元件。因此，在各单位块中，假定预定数量的发热电阻元件的电阻值全都是它们的平均电阻值，以这些预定数量的发热电阻元件的合计发热量与其它单位块的合计发热量相同的通电量，来驱动预定数量的发热电阻元件。由此，平均电阻值低的单位块比平均电阻值高的单位块的通电时间短。这时的各单位块的合计发热量，与在假定各单位块的平均电阻值每个都是目标电阻值的情况下对各单位块通相同时间的电时的合计发热量相等。因此，在驱动热头时，各单位块的预定数量的发热电阻元件的平均电阻值呈看起来均勻化为目标电阻值的状态。此外，将该目标电阻值作为基准的发热电阻体的各发热电阻元件的电阻值变化幅度，比将发热电阻体的全部发热电阻元件的平均电阻值作为基准的
变化幅度小。因此，与以使全部发热电阻元件的发热量与目标发热量一致的通电量驱动各发热电阻元件时相比，使每个发热电阻元件的通电量的变化幅度变小，可以使由于总通电量的差而导致的发热电阻元件的老化不均勻变小。此外，无需在每次驱动热头时进行发热电阻元件的电阻值的测量或复杂的通电控制等的处理，因此可以实现控制方法及控制结构的简单化。而且，即使不增加修整处理中的修整量，也可以通过通电控制使各发热电阻元件的电阻值的不均勻在实质上减小，因此，可以防止由于修整量的增加而导致的发热电阻元件的耐久性的降低。
图1是示出适用本发明的热头系统和热头通电控制方法的本发明一个实施方式的孔版印刷装置的内部结构的概略剖视图。图2中的(a)是示出本实施方式的热头单元的平面图，该图中的(b)是示出(a) 的热头单元的侧视图。图3中的(a)是示意性地示出热头的平面图，该图中的(b)是(a)的X_X剖视图， (c)是示意性示出发热电阻元件的数量的图。图4是示出本实施方式的通电量控制机构的方框图。图5是示出本实施方式各发热电阻元件的电阻值的不同的图。图6是示出通过修整处理将各发热电阻元件的电阻值均勻化为共同的目标电阻值时的修整量的图。图7是示出本实施方式的热头的制造方法的工序图。图8是按阶段示出本实施方式的热头的制造工序的过程的剖视图。
具体实施例方式以下结合附图详细说明本发明的实施方式。在本实施方式中，以将本发明的热头系统及热头的通电控制方法用于孔版印刷装置中的热敏孔版用原纸的制版机构的情况作为例子来进行说明。注意，在本实施方式中，说明了将本发明用于原纸的制版机构的情况， 但本发明不限于此，除此之外，还可以用于例如热敏式记录装置或热转印记录装置等对排列有发热电阻元件的发热电阻体施加电压使各发热电阻元件发热的全部装置。(孔版印刷装置的整体结构)图1是示出本实施方式的孔版印刷装置1的内部结构的概略剖视图。在图1中， 孔版印刷装置1主要由原稿读取机构2、制版机构3、印刷机构4、给纸机构5、排纸机构6、版排出机构7以及控制上述各机构的控制部8构成。印刷机构4具有版体16及压力辊17，该版体16及压力辊17被设置为相互的外周面的一部分略微靠近，并且各自可自由旋转。版体16的外周面上设有原纸夹紧部18，通过该原纸夹紧部18夹紧孔版原纸的前端。另外，在版体16内周面的与压力辊17相对的位置设有作为向外施压机构的挤压辊47。另外，在版体16的外周面形成开口面(有效印刷面)， 该开口面上形成有大量的孔，通过该开口面，从版体16的内部向外部供给墨。此外，在外周面卷装孔版原纸，在供给到外周面的开口部分与孔版原纸之间的墨中，墨仅从孔版原纸的穿孔面供给到外部。给纸机构5具有给纸台23，其层叠多张作为印刷介质的印刷用纸22 ；刮取部M， 其压接该给纸台23的最上位置的印刷用纸22 ；拾取辊25，其配置在该刮取部M的下游，且位于相互略微靠近的位置；引导辊27及定时辊观，它们配置在该拾取辊25的下游，且位于相互略微靠近的位置。由给纸台23供给的印刷用纸通过刮取部M拉出，向拾取辊25送出。 排纸机构6具有纸剥取爪32，其从版体16剥取印刷完的印刷用纸22 ；纸搬送机构33，其搬送所剥取的印刷用纸22 ；以及堆叠部34，其以层叠状态装载由该纸搬送机构33搬送来的印刷用纸22。版排出机构7具有版排出导引带35，其导引从版体16的原纸夹紧部18释放的孔版原纸15的前端；版排出辊36，其将该版排出导引带35导引的孔版原纸15 —边从版体16剥离一边卷取回收；污染防止引导部38，其在孔版原纸15着版时防止孔版原纸15接触版排出辊36 ；版排出箱37，其容纳由版排出辊36回收的孔版原纸15。原稿读取机构2是扫描器等通过透镜或CCD等光学地读取原稿，然后作为电信号输出的机构。所读取的信息基于预定的指令(扩大、缩小等)而被加工，并送至制版机构3。 制版机构3是基于原稿读取机构2所读取的电信号对长条状原纸10进行制版的机构，其具有热头单元12，其配置在卷绕在辊上的长条状原纸10的搬送方向的下游；压纸辊13，其对着该热头单元12而配置；以及原纸切刀14，其配置在长条状原纸10的搬送方向的下游。(热头的结构)图2中的(a)是示出热头单元12的平面图，该图中的(b)是示出(a)的热头单元 12的侧视图。如图2(a)及(b)所示，热头单元12具有基板20。在基板20的下面侧，安装有铝放热板121及连接部122。在基板20的上面侧，通过螺母IM安装有IC盖123。在基板20的上部，形成热头70。图3中的(a)是示意性示出热头70的平面图，该图中的(b)是(a)的X_X剖视图， (c)是示意性示出发热电阻元件的数量的图。如图3(a)及(b)所示，热头70具有由氧化铝陶瓷构成的绝缘性基板本体56作为基部，该基板本体的上表面覆盖有玻璃制的釉层57。在釉层57上面，沿主扫描方向，形成在平面视图中呈直线状的隆起部57a，该隆起部57a形成为其横截面的外轮廓呈略微圆弧状。该釉层57的隆起部57a的曲面顶部设有发热电阻体72。该发热电阻体72通过将由薄膜构成的多个发热电阻元件721 72η以预定间隔沿主扫描方向呈直线状排列而构成。在本实施方式中，发热电阻元件721 72η如图3 (c)所示排列3600个左右。另外，在发热电阻体72的副扫描方向的两侧，由厚度约0. 6 μ m的铝等构成的导电层64a、64b分别与各发热电阻元件721 72η电连接，并在釉层57上成膜。此外，在热头 70中，形成将发热电阻体72和各导电层64a、64b —起覆盖的保护层58。此外，在发热电阻体72的两端配置公共电极部66、66。如图3(a)所示，发热电阻元件721 72η在热头70的长度方向(主扫描方向) 以预定间隔排列，选择性地对其施加电压，以分别控制其发热。导电层64a、64b由银(Ag)、 金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)、钨(W)、铝(Al)、钼(Pt)等金属、或以它们为主要成分的合金、或这些金属和合金的层叠体构成。最上层的保护层58覆盖公共电极部66和导电层64a、64b 及发热电阻体72而成膜。(通电量控制机构)本发明的热头的驱动控制通过上述控制部8而进行。图4是示出驱动控制所涉及的机构的方框图。注意，说明中使用的“模块”表示由装置或设备等的硬件、或具有其功能的软件、或它们的组合等构成，用于实现预定动作的功能单元。如图4所示，作为发热电阻元件721 72η的驱动控制相关的模块，控制部8具有通电量控制部81和修正数据存储部84。该控制部8连接外部接口 83和操作面板80的用户接口，输入来自外部接口 83所连接的外部设备的信号、或基于来自操作面板80的用户操作的操作信号。此外，该控制部8对制版机构3的驱动电路30和热头70等送出用于控制制版的驱动的控制信号。控制部8按每个单位块分别控制发热电阻体72的发热电阻元件721 72η。各单位块由将发热电阻元件721 72η在其直线排列方向分割成多个中的一个分割部而构成， 每个具有预定数量的发热电阻元件。通电量控制部81由例如CPU等进行各种运算处理的运算处理装置实现，在此，是具有如下功能的模块在进行制版动作时，当驱动热头70时，从修正数据存储部84读出修正数据，通过与所读出的修正数据相对应的通电量使各发热电阻元件721 72η发热。本实施方式中，通过控制对发热电阻元件721 72η的通电时间来调整通电量，使各发热电阻元件721 72η的通电量不同。注意，作为通电量的调整，除了控制通电时间以夕卜，还可以控制电压或电流使通电量不同。该通电量控制部81连接修正数据存储部84，修正数据存储部84存储上述各单位块中的每个单位块的修正数据。各单位块中每个单位块的修正数据基于通过外部I/F(接口)83从标识值存储部9输入的各单位块的标识值而作成。在标识值存储部9中，存储属于各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值作为各单位块的标识值。各单位块的标识值(属于各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值)，基于在制造热头70时由外部的电阻值测量装置(未图示)测量的各发热电阻元件721 72η的电阻值而作成。修正数据是基于存储在标识值存储部9中的各单位块中的每个单位块的标识值 (属于各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值)与预定目标电阻值之间的差而算出的、各单位块各自的数据。并且，各单位块的修正数据是对属于单位块的发热电阻元件 721 72η的通电量进行修正的数据。该修正数据的作成可以由标识值存储部9进行，也可以使用装置1的运算处理模块进行。(修正数据的作成)接着参考图5说明制造上述热头时修正数据的作成。首先，本实施方式的发热电阻元件721 72η具有图5(a)所示的电阻值的变化幅度Wl。在此，为了控制发热电阻元件721 72η的通电量，使各发热电阻元件721 72η 的电阻值在实质上与平均全部发热电阻元件721 72η的电阻值的平均电阻值一致，从而使各发热电阻元件721 72η的发热量一致，将会产生至少一个如下发热电阻元件，该发热电阻元件相对于通常的通电量需要进行相当于以W1/2以上的幅度来修正电阻值的修正。在为了使在该变化幅度Wl内具有不同电阻值的发热电阻元件721 72η的发热量一致而进行的通电控制中，存在下述问题需要分别调整发热电阻元件721 72η的通电时间的装置，电阻值的测量等预处理需要时间，并且需要用于进行测量的装置，系统的结构和控制变得复杂。另外，对于需要进行增大通电量的通电控制的发热电阻元件721 72η， 与不进行这样的通电控制的其它发热电阻元件721 72η相比，由于总通电量的差异而导致发热电阻元件的老化的差异更大。然而，若使全部发热电阻元件721 72η的电阻值通过修整量的增减而分别与一定的目标电阻值一致，则如图6所示，对于修整量多的发热电阻元件721 72η，与修整量少的发热电阻元件721 72η相比，结构上的劣化程度更大，寿命更短。另一方面，例如，如图5 (b)所示，若将全部发热电阻元件721 72η划分为四个单位块，分别求出属于各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值，则各单位块的平均电阻值之间的变化幅度W2成为比图5(a)所示的变化幅度Wl小的幅度。因此，在本实施方式中，假定对于属于各单位块的预定数量的发热电阻元件721 72η，根据这些发热电阻元件721 72η的实际电阻值求出平均电阻值，针对各单位块决定如下通电量，该通电量是作为这些预定数量的发热电阻元件的合计发热量的预定目标发热量。然后，将用于将标准通电量修正为所决定的通电量、从而以所决定的通电量驱动对应单位块的预定数量的发热电阻元件的修正数据，作为各单位块的修正数据存储在修正数据存储部84中。以被这样决定的各单位块的修正数据修正过的通电量，分别驱动对应单位块的预定数量的发热电阻元件721 72η，由此，如图5所示，能使发热电阻体72的各发热电阻元件721 72η以各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值为相同电阻值的相同状态发热。注意，上述目标电阻值可以是四个单位块的平均电阻值的例如中间值，或四个平均电阻值进一步平均后的电阻值。另外，可以这样决定目标电阻值，使得其与平均电阻值的差的最大值最小。接下来，对于含有使用上述方法决定的修正数据来进行的各单位块发热电阻元件 721 72η的通电控制、从热头70的制造到驱动的过程，参考图7的工序图和图8的剖视图进行说明。如图所示，首先，在步骤SlOl的釉层基板的制作工序中，如图8 (b)所示，在图8 (a) 所示的基板本体56上，通过丝网印刷等，形成釉层57。这时，在釉层57上面，形成外轮廓呈直线状的略微圆弧状的隆起部57a。接着，如图8(c)所示，在步骤S102的发热电阻元件成膜工序中，在釉层57上形成发热电阻体72。该发热电阻体72的形成例如使用真空蒸镀或溅射等薄膜形成技术。然后，在步骤S103的光印刷及蚀刻工序中，通过光印刷和蚀刻，成膜的发热电阻元件721 72η如图3(a)所示在釉层57的长度方向以预定的间隔排列。接着，在步骤S104的电极层成膜工序中，如图8(d)所示，在发热电阻体72上的整个面上，形成希望厚度的导电层64。导电层64可以通过溅射等薄膜形成技术来形成，也可以通过丝网印刷工艺来形成。接下来，在步骤S 105的光印刷及蚀刻工序中，通过光印刷和蚀刻进行图案形成，去除所希望的区域的导电层64。更具体而言，如图3(a)所示，在热头 70的长度方向，通过以预定的间隔排列、并且露出发热电阻体72的顶部区域，来去除导电层64。通过该工序，导电层64被电分离为公共电极部66侧的第一导电层6 和相反侧的第二导电层64b。之后，在步骤S106的保护膜形成工序中，如图8(e)所示，在最上层形成保护层58。然后，进行下面的加热处理。具体而言，在步骤S 107的退火处理工序中，加热发热电阻体整体。通过该退火处理，消除制造过程中发热电阻体72所产生的局部结晶不齐， 由于提高了发热电阻体72的全部发热元件的结晶性，因此使发热电阻元件721 72η的膜结构稳定。在该退火处理之后，在步骤S108的修整工序中，进行修整以调整所制作的各发热电阻体72的电阻值。在该修整处理中，对于构成各像素的发热电阻元件721 72η，通过在导电层64a 和64b之间进行多次脉冲通电，使发热电阻元件721 72η的电阻值发生变化，将发热电阻体72在各点上的电阻值调整到所希望的电阻值。注意，在本实施方式中，在该步骤S108中， 可以将电阻值的不均勻程度(电阻值的分布幅度)大幅缩减到图5(a)所示的程度。然后，在这样完成修整处理后，接下来，进行发热电阻体72的电阻值的测量(步骤S109)，算出每个单位块的平均电阻值(SllO)。注意，在本实施方式中，如图3(c)所示，发热电阻元件721 72η有3600个，将其四等分而形成单位块。但是，发热电阻元件721 72η 的等分数不限于四等分，而是可以任意。例如，可以先设定单位块内的发热电阻元件721 72η的电阻值的目标变化幅度，将该变化幅度所覆盖的范围作为一个单位块，由此决定单位块内的发热电阻元件721 72η的数量。接下来，根据所算出的平均电阻值，按照上面说明的方法分别作成各单位块的、在记录时使各单位块所算出的平均电阻值实质上为预定目标电阻值的通电控制所使用的修正数据(Slll)。注意，在本实施方式中，该目标电阻值为各块的平均电阻值中的最低值，这里为2040 Ω。之后，所作成的修正数据从标识值存储部9通过控制部8的外部接口 83向孔版印刷装置1发送，存储在修正数据存储部84中。注意，这里修正数据的作成是通过标识值存储部9进行的，但也可以使用孔版印刷装置1的运算处理模块进行。(制版动作)接着，说明具有以上结构的孔版印刷装置1的制版动作。首先，在制版机构3中，通过压纸辊13和原纸给送辊的旋转来搬送长条状原纸10， 向热头单元12送出。在热头单元12中，基于原稿读取机构2所读取的图像信息，热头70 的各发热电阻元件721 72η选择性地发热，由此对长条状原纸10热敏穿孔，从而对孔版原纸15制版。这时，当驱动热头70时，从修正数据存储部84读出修正数据，在通电量控制部81 中，将通电时间调整为对应于所读出的修正数据的通电量，使各发热电阻元件721 72η发热。具体而言，修正数据是这样作成的在热头的制造过程中，基于通过电阻值测量装置测量的电阻值，算出每个单位块的平均电阻值，使所算出的平均电阻值成为预定的目标电阻值，以单位块为单位来作成。通电量控制部81解析原稿读取机构2所读入的图像数据，为了对应于印刷图像的非空白部来进行穿孔，以对应于各像素点的通电量，算出每个像素的通电时间。这时，参考修正数据，对应于各发热电阻元件721 72η的电阻值，使通电时间伸缩。具体而言，基于由电阻值测量装置在制造过程中测量的电阻值(图5(a))，算出每个单位块的平均电阻值 (图5 (b))，在驱动热头70时，为使各单位块的平均电阻值全都成为实质上与预定目标电阻值一致的状态，以单位块为单位修正各发热电阻元件721 72η的通电量。注意，该目标电阻值是各块的平均电阻值中的最低值，在本实施方式中，目标电阻值为2040Ω。因此，在以全部发热电阻元件721 72η的平均电阻值为基准分别进行各发热电阻元件721 72η的通电控制中(图5(a))，以修正士5%以上的电阻值变化幅度Wl的大小，产生通电量修正幅度的不均勻。另一方面，通过本实施方式，在为了使每个单位块的平均电阻值与目标电阻值一致而对属于该单位块的发热电阻元件统一进行通电控制的情况下，通电量修正幅度的不均勻被限制在修正各单位块的平均电阻值变化幅度W2的大小，因此本实施方式的小。此外，按照该修正后的通电时间，由热头进行加热，对应于印刷图像的非空白部进行穿孔，从而进行制版。注意，在印刷驱动时，使用版体16的原纸夹紧部18夹紧制版后的孔版原纸15的前端，在该夹紧的状态下，版体16旋转以将孔版原纸15卷绕安装在版体16的外周面。然后，印刷用纸22在挤压辊47与压力辊17之间与版体16及孔版原纸15 —同被按压，在印刷用纸22上转印来自孔版原纸15的穿孔部分的墨，以印刷图像。(作用和效果)在制造热头70时，算出各发热电阻元件721 72η的电阻值的平均电阻值，作成对各发热电阻元件721 72η的通电量按各单位块分别修正的修正数据，使得以各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值成为预定的目标电阻值的状态使各单位块的发热电阻元件721 72η发热。此外，在驱动热头70时，对应于该修正数据增减(伸缩)对各发热电阻元件721 72η的通电量(例如，通电时间)。因此，不需要驱动热头70时测量发热电阻元件721 72η的电阻值和控制通电时间等处理，可以避免由于预处理而导致的驱动时间变长，避免系统和控制复杂，并且避免发生图像浓度不均或点遗漏(未穿孔)。另外，通过本实施方式，在制造热头70时，将多个发热电阻元件721 72η划分为预定的单位块，并且测量各单位块的电阻值，每个单位块地算出平均电阻值，为使各元件所属的块的平均电阻值成为预定的目标电阻值而增减(伸缩)对各发热电阻元件721 72η 的通电量(例如，通电时间)。因此，与将全部发热电阻元件721 72η的平均电阻值作为基准时相比，可以将通过通电量控制而修正的电阻值变化幅度抑制为小幅度。具体而言，在以全部发热电阻元件721 72η的平均电阻值为基准的情况下，如图5 (a)所示，需要进行修正士5%以上的电阻值变化幅度Wl的通电量控制，但在本实施方式中，如图5(b)所示，进行修正各单位块的平均电阻值的变化幅度W2程度的小幅通电量控制即可。另外，通过这样修正通电量，可以使各单位块的平均电阻值成为在实质上与电阻值全部都相同的状态相同的状态，因此，可以将整个发热电阻体72中各发热电阻元件 721 72η的电阻值的变化幅度，抑制在各单位块的平均电阻值和发热电阻元件721 72η 的电阻值的变化幅度W3中的最大值即士3%以下。由此，不增加工厂制造时的修整量，可以在抑制各发热电阻元件721 72η的电阻值的变化的同时，抑制驱动时修正量的变化。附图标记说明1孔版印刷装置2原稿读取机构3制版机构4印刷机构5给纸机构6排纸机构7版排出机构8控制部9标识值存储部10长条状原纸12热头单元13压纸辊14原纸切刀15孔版原纸
16 版体17压力辊18原纸夹紧部20 基板22印刷用纸23给纸台M刮取部25拾取辊27引导辊观定时辊30驱动电路32纸剥取爪33纸搬送机构34堆叠部35版排出导引带36版排出辊37版排出箱38污染防止引导部47挤压辊56基板本体57 釉层57a隆起部58保护层64导电层6 第一导电层64b第二导电层66公共电极部70 热头72发热电阻体80操作面板81通电量控制部83外部接口84修正数据存储部121铝放热板122连接部1 螺母721 7&1发热电阻元件W1、W2、W3电阻值的变化幅度
权利要求
1.一种热头系统，具有呈直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体，用于通过对所述发热电阻体通电来使各发热电阻元件发热，沿所述直线的延伸方向将所述发热电阻体划分为多个单位块，各单位块分别由预定数量的所述发热电阻元件构成，所述热头系统包括通电量存储部，其按所述各单位块分别存储为了使合计发热量与预定的目标发热量一致、基于所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值与目标电阻值的差而算出的、与所述预定数量的发热电阻元件有关的通电量，其中，所述合计发热量是对将所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值作为电阻值的所述预定数量的发热电阻元件通电时的合计发热量；通电量控制部，用于在驱动所述热头时，按每个所述各单位块，分别以与所述单位块相对应的、所述通电量存储部中所存储的通电量驱动该单位块的所述预定数量的发热电阻元件。
2.一种热头的通电控制方法，该热头具有呈直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体，用于通过对所述发热电阻体通电来使各发热电阻元件发热，沿所述直线的延伸方向将所述发热电阻体划分为多个单位块，各单位块分别由预定数量的所述发热电阻元件构成，所述通电控制方法包括为了使合计发热量与预定的目标发热量一致，基于所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值与目标电阻值的差，按所述各单位块分别预先确定与所述预定数量的发热电阻元件有关的通电量，其中，所述合计发热量是对将所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值作为电阻值的所述预定数量的发热电阻元件通电时的合计发热量；在驱动所述热头时，分别以与所述各单位块相对应的、预先确定的通电量对所述各单位块的所述预定数量的发热电阻元件进行驱动。
全文摘要
一种热头系统和热头的通电控制方法，其不进行驱动时的电阻值测量和复杂的通电控制，也不增加修整量，即可抑制发热电阻元件的发热特性的不均匀。为此，不进行以各发热电阻元件为单位的、对应于多个发热电阻元件的电阻值与全体的平均电阻值的差的通电控制，而是进行以单位块的发热电阻元件为单位的、对应于划分为多个的各单位块的发热电阻元件的平均电阻值与目标电阻值的差的通电控制。由此，可以在各发热电阻元件的变化幅度(W2)比以往的变化幅度(W1)小的状态下使发热电阻元件发热。
文档编号B41J2/35GK102529417SQ201110325
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月19日 优先权日2010年12月28日
发明者堀川直之, 大泽真人, 松浦真宏 申请人:理想科学工业株式会社
技术领域：
本发明涉及一种对热头所具有的发热电阻元件的通电量进行控制的系统和方法， 该热头例如是孔版印刷装置中的热敏孔版用原纸的制版机构等，对排列有多个发热电阻元件的发热电阻体施加电压而使各发热电阻元件发热。
背景技术：
以往，在孔版印刷装置中，作为使用热敏孔版用原纸的装置，主要有轮转式孔版印刷装置及简易按压式孔版印刷装置。这些印刷装置使用热敏孔版印刷用(热敏孔版用)原纸，该原纸用粘合剂粘合通过热熔融穿孔的热塑性树脂膜和作为该膜的支撑体的多孔性薄卷纸等而成。使用热头加热该原纸，使其对应于印刷图像的非空白部被穿孔，由此进行制版，通过对齐并按压制版后的原纸和印刷用纸，从原纸的支撑体侧压出的墨通过在膜上开的孔而转印到印刷用纸上，从而进行印刷。一般而言，热头具有直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体，用于通过选择性地驱动发热电阻元件而在原纸上对所希望的印刷图像的非空白部进行穿孔。但是，上述热头中存在下述问题由于各发热电阻元件的电阻值不全相等，因此在头内产生发热量的分布，导致图像浓度不均或点遗漏(未穿孔)。为了解决该问题，以往提出了对应于电阻值的不同而修正各发热电阻来进行驱动。例如，在专利文件1公开的技术中，具有分别测量设置在热头中的多个发热电阻元件的电阻值的测量单元；以及为使各发热元件的发热量基本均勻，基于测量的电阻值，分别调整各发热元件的通电时间的调整单元。由此，热头的各发热元件的发热量相等，可以进行高精度的印刷。在专利文件2公开的技术中，将供给各发热电阻元件的通电脉冲分割成分别针对各发热电阻元件的多个分割脉冲，同时，基于各发热元件的电阻值分别控制供给各发热电阻元件的各分割脉冲的脉冲宽度。由此，使电阻值不同的各发热电阻元件的峰值温度和热响应特性相同，从而可以进行温度均勻的、没有记录不均的印刷。在专利文件3公开的技术中，针对对各发热电阻元件以相同通电量进行通电时的发热量的不同，制作抵消该不同的逆发热量分布图作为修正数据，根据该修正数据的发热量分布图以块为单位预驱动各发热电阻元件，然后选择性地正式驱动发热电阻元件进行记录。由此，可以使发热电阻元件的发热量均勻，防止记录不均。但是，上述专利文件1及2中公开的技术存在下述问题每次驱动热头时，对各发热电阻元件的电阻值进行测量，需要分别调整发热电阻元件的通电时间的装置，电阻值的测量等预处理需要时间，并且需要用于测量的装置，因而系统的结构和控制变得复杂。另外，专利文件3中公开的技术存在下述问题每次驱动热头时，需要在以块为单位预驱动各发热电阻元件后进行正式驱动，这需要进行预驱动和正式驱动的两阶段驱动控制的装置，因而系统的结构和控制变得复杂。并且，在专利文件1至3公开的技术中，基于全部发热电阻元件的电阻值与其平均CN 102529417 A值的差来控制各发热电阻元件的通电时间或块单位的发热电阻元件的通电模式，因而需要使电阻值与平均电阻值相差较大的发热电阻元件的通电量与其它发热电阻元件的通电量有很大不同。因此，存在由于总通电量的差异而使发热电阻元件的老化产生较大不同的问题。引证文件专利文件1 日本特开2001-23^40号公报专利文件2 日本特开2000-158691号公报专利文件3 日本特开平8-300708号公报
发明内容
但是，在工厂出货热头时，为了使热头的电阻值均勻，对各发热电阻元件实施修整 (trimming)处理。该修整处理通过对发热电阻元件进行多次脉冲通电来改变发热电阻元件的电阻值。一般而言，为了将由于对发热电阻元件进行脉冲通电而造成的结构上的劣化控制为最小，修整处理通常只是处理到使各发热电阻元件的电阻值大致均勻的程度。然后，余下的微小电阻值的均勻化通常是通过上述热头的驱动控制来进行的。因此，为了避免上述热头的驱动控制，需要与一般量相比增加修整量来实现各发热电阻元件的电阻值的均勻化。但是，这样的话，发热电阻元件可能产生由于修整量的增加而使结构上的劣化程度变大，从而寿命变短。本发明是鉴于上述情况而提出的，本发明的目的在于提供一种热头系统及热头的通电控制方法，该热头系统包括具有直线状排列有多个发热电阻元件的热头的装置，在驱动热头时不进行发热电阻元件的电阻值的测量或复杂的通电控制等处理，不由于修整量的增加而导致耐久性降低，并且可以抑制各发热电阻元件的发热特性的不同。为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种热头系统，所述热头系统具有呈直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体，用于通过对所述发热电阻体通电来使各发热电阻元件发热，沿所述直线的延伸方向将所述发热电阻体划分为多个单位块，各单位块分别由预定数量的所述发热电阻元件构成，所述热头系统包括通电量存储部，其按所述各单位块分别存储为了使合计发热量与预定的目标发热量一致、基于所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值与目标电阻值的差而算出的、与所述预定数量的发热电阻元件有关的通电量，其中，所述合计发热量是对将所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值作为电阻值的所述预定数量的发热电阻元件通电时的合计
发热量；通电量控制部，用于在驱动所述热头时，按每个所述各单位块，分别以与所述单位块相对应的、所述通电量存储部中所存储的通电量驱动该单位块的所述预定数量的发热电阻元件。另外，为了实现上述目的，本发明的第二方面提供一种热头的通电控制方法，该热头具有呈直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体，用于通过对所述发热电阻体通电来使各发热电阻元件发热，沿所述直线的延伸方向将所述发热电阻体划分为多个单位块，各单位块分别由预定数量的所述发热电阻元件构成，所述通电控制方法包括为了使合计发热量与预定的目标发热量一致，基于所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值与目标电阻值的差，按所述各单位块分别预先确定与所述预定数量的发热电阻元件有关的通电量，其中，所述合计发热量是对将所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值作为电阻值的所述预定数量的发热电阻元件通电时的合计发热量；在驱动所述热头时，分别以与所述各单位块相对应的、预先确定的通电量对所述各单位块的所述预定数量的发热电阻元件进行驱动。通过第一方面记载的本发明的热头的电阻值控制系统及第二方面记载的本发明的热头的电阻值控制方法，关于在直线的延伸方向上将呈直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体划分成的多个单位块，在制造时分别测量单位块中预定数量的发热电阻元件的平均电阻值。另外，基于所测量的平均电阻值和目标电阻值的差，分别对各单位块预先确定预定数量的发热电阻元件的如下通电量，该通电量使对电阻值为平均电阻值的预定数量的发热电阻元件通电时的合计发热量与预定的目标发热量一致。并且，当驱动热头时，以分别对单位块预先确定的通电量来驱动各单位块的多个发热电阻元件。因此，在各单位块中，假定预定数量的发热电阻元件的电阻值全都是它们的平均电阻值，以这些预定数量的发热电阻元件的合计发热量与其它单位块的合计发热量相同的通电量，来驱动预定数量的发热电阻元件。由此，平均电阻值低的单位块比平均电阻值高的单位块的通电时间短。这时的各单位块的合计发热量，与在假定各单位块的平均电阻值每个都是目标电阻值的情况下对各单位块通相同时间的电时的合计发热量相等。因此，在驱动热头时，各单位块的预定数量的发热电阻元件的平均电阻值呈看起来均勻化为目标电阻值的状态。此外，将该目标电阻值作为基准的发热电阻体的各发热电阻元件的电阻值变化幅度，比将发热电阻体的全部发热电阻元件的平均电阻值作为基准的
变化幅度小。因此，与以使全部发热电阻元件的发热量与目标发热量一致的通电量驱动各发热电阻元件时相比，使每个发热电阻元件的通电量的变化幅度变小，可以使由于总通电量的差而导致的发热电阻元件的老化不均勻变小。此外，无需在每次驱动热头时进行发热电阻元件的电阻值的测量或复杂的通电控制等的处理，因此可以实现控制方法及控制结构的简单化。而且，即使不增加修整处理中的修整量，也可以通过通电控制使各发热电阻元件的电阻值的不均勻在实质上减小，因此，可以防止由于修整量的增加而导致的发热电阻元件的耐久性的降低。
图1是示出适用本发明的热头系统和热头通电控制方法的本发明一个实施方式的孔版印刷装置的内部结构的概略剖视图。图2中的(a)是示出本实施方式的热头单元的平面图，该图中的(b)是示出(a) 的热头单元的侧视图。图3中的(a)是示意性地示出热头的平面图，该图中的(b)是(a)的X_X剖视图， (c)是示意性示出发热电阻元件的数量的图。图4是示出本实施方式的通电量控制机构的方框图。图5是示出本实施方式各发热电阻元件的电阻值的不同的图。图6是示出通过修整处理将各发热电阻元件的电阻值均勻化为共同的目标电阻值时的修整量的图。图7是示出本实施方式的热头的制造方法的工序图。图8是按阶段示出本实施方式的热头的制造工序的过程的剖视图。
具体实施例方式以下结合附图详细说明本发明的实施方式。在本实施方式中，以将本发明的热头系统及热头的通电控制方法用于孔版印刷装置中的热敏孔版用原纸的制版机构的情况作为例子来进行说明。注意，在本实施方式中，说明了将本发明用于原纸的制版机构的情况， 但本发明不限于此，除此之外，还可以用于例如热敏式记录装置或热转印记录装置等对排列有发热电阻元件的发热电阻体施加电压使各发热电阻元件发热的全部装置。(孔版印刷装置的整体结构)图1是示出本实施方式的孔版印刷装置1的内部结构的概略剖视图。在图1中， 孔版印刷装置1主要由原稿读取机构2、制版机构3、印刷机构4、给纸机构5、排纸机构6、版排出机构7以及控制上述各机构的控制部8构成。印刷机构4具有版体16及压力辊17，该版体16及压力辊17被设置为相互的外周面的一部分略微靠近，并且各自可自由旋转。版体16的外周面上设有原纸夹紧部18，通过该原纸夹紧部18夹紧孔版原纸的前端。另外，在版体16内周面的与压力辊17相对的位置设有作为向外施压机构的挤压辊47。另外，在版体16的外周面形成开口面(有效印刷面)， 该开口面上形成有大量的孔，通过该开口面，从版体16的内部向外部供给墨。此外，在外周面卷装孔版原纸，在供给到外周面的开口部分与孔版原纸之间的墨中，墨仅从孔版原纸的穿孔面供给到外部。给纸机构5具有给纸台23，其层叠多张作为印刷介质的印刷用纸22 ；刮取部M， 其压接该给纸台23的最上位置的印刷用纸22 ；拾取辊25，其配置在该刮取部M的下游，且位于相互略微靠近的位置；引导辊27及定时辊观，它们配置在该拾取辊25的下游，且位于相互略微靠近的位置。由给纸台23供给的印刷用纸通过刮取部M拉出，向拾取辊25送出。 排纸机构6具有纸剥取爪32，其从版体16剥取印刷完的印刷用纸22 ；纸搬送机构33，其搬送所剥取的印刷用纸22 ；以及堆叠部34，其以层叠状态装载由该纸搬送机构33搬送来的印刷用纸22。版排出机构7具有版排出导引带35，其导引从版体16的原纸夹紧部18释放的孔版原纸15的前端；版排出辊36，其将该版排出导引带35导引的孔版原纸15 —边从版体16剥离一边卷取回收；污染防止引导部38，其在孔版原纸15着版时防止孔版原纸15接触版排出辊36 ；版排出箱37，其容纳由版排出辊36回收的孔版原纸15。原稿读取机构2是扫描器等通过透镜或CCD等光学地读取原稿，然后作为电信号输出的机构。所读取的信息基于预定的指令(扩大、缩小等)而被加工，并送至制版机构3。 制版机构3是基于原稿读取机构2所读取的电信号对长条状原纸10进行制版的机构，其具有热头单元12，其配置在卷绕在辊上的长条状原纸10的搬送方向的下游；压纸辊13，其对着该热头单元12而配置；以及原纸切刀14，其配置在长条状原纸10的搬送方向的下游。(热头的结构)图2中的(a)是示出热头单元12的平面图，该图中的(b)是示出(a)的热头单元 12的侧视图。如图2(a)及(b)所示，热头单元12具有基板20。在基板20的下面侧，安装有铝放热板121及连接部122。在基板20的上面侧，通过螺母IM安装有IC盖123。在基板20的上部，形成热头70。图3中的(a)是示意性示出热头70的平面图，该图中的(b)是(a)的X_X剖视图， (c)是示意性示出发热电阻元件的数量的图。如图3(a)及(b)所示，热头70具有由氧化铝陶瓷构成的绝缘性基板本体56作为基部，该基板本体的上表面覆盖有玻璃制的釉层57。在釉层57上面，沿主扫描方向，形成在平面视图中呈直线状的隆起部57a，该隆起部57a形成为其横截面的外轮廓呈略微圆弧状。该釉层57的隆起部57a的曲面顶部设有发热电阻体72。该发热电阻体72通过将由薄膜构成的多个发热电阻元件721 72η以预定间隔沿主扫描方向呈直线状排列而构成。在本实施方式中，发热电阻元件721 72η如图3 (c)所示排列3600个左右。另外，在发热电阻体72的副扫描方向的两侧，由厚度约0. 6 μ m的铝等构成的导电层64a、64b分别与各发热电阻元件721 72η电连接，并在釉层57上成膜。此外，在热头 70中，形成将发热电阻体72和各导电层64a、64b —起覆盖的保护层58。此外，在发热电阻体72的两端配置公共电极部66、66。如图3(a)所示，发热电阻元件721 72η在热头70的长度方向(主扫描方向) 以预定间隔排列，选择性地对其施加电压，以分别控制其发热。导电层64a、64b由银(Ag)、 金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)、钨(W)、铝(Al)、钼(Pt)等金属、或以它们为主要成分的合金、或这些金属和合金的层叠体构成。最上层的保护层58覆盖公共电极部66和导电层64a、64b 及发热电阻体72而成膜。(通电量控制机构)本发明的热头的驱动控制通过上述控制部8而进行。图4是示出驱动控制所涉及的机构的方框图。注意，说明中使用的“模块”表示由装置或设备等的硬件、或具有其功能的软件、或它们的组合等构成，用于实现预定动作的功能单元。如图4所示，作为发热电阻元件721 72η的驱动控制相关的模块，控制部8具有通电量控制部81和修正数据存储部84。该控制部8连接外部接口 83和操作面板80的用户接口，输入来自外部接口 83所连接的外部设备的信号、或基于来自操作面板80的用户操作的操作信号。此外，该控制部8对制版机构3的驱动电路30和热头70等送出用于控制制版的驱动的控制信号。控制部8按每个单位块分别控制发热电阻体72的发热电阻元件721 72η。各单位块由将发热电阻元件721 72η在其直线排列方向分割成多个中的一个分割部而构成， 每个具有预定数量的发热电阻元件。通电量控制部81由例如CPU等进行各种运算处理的运算处理装置实现，在此，是具有如下功能的模块在进行制版动作时，当驱动热头70时，从修正数据存储部84读出修正数据，通过与所读出的修正数据相对应的通电量使各发热电阻元件721 72η发热。本实施方式中，通过控制对发热电阻元件721 72η的通电时间来调整通电量，使各发热电阻元件721 72η的通电量不同。注意，作为通电量的调整，除了控制通电时间以夕卜，还可以控制电压或电流使通电量不同。该通电量控制部81连接修正数据存储部84，修正数据存储部84存储上述各单位块中的每个单位块的修正数据。各单位块中每个单位块的修正数据基于通过外部I/F(接口)83从标识值存储部9输入的各单位块的标识值而作成。在标识值存储部9中，存储属于各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值作为各单位块的标识值。各单位块的标识值(属于各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值)，基于在制造热头70时由外部的电阻值测量装置(未图示)测量的各发热电阻元件721 72η的电阻值而作成。修正数据是基于存储在标识值存储部9中的各单位块中的每个单位块的标识值 (属于各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值)与预定目标电阻值之间的差而算出的、各单位块各自的数据。并且，各单位块的修正数据是对属于单位块的发热电阻元件 721 72η的通电量进行修正的数据。该修正数据的作成可以由标识值存储部9进行，也可以使用装置1的运算处理模块进行。(修正数据的作成)接着参考图5说明制造上述热头时修正数据的作成。首先，本实施方式的发热电阻元件721 72η具有图5(a)所示的电阻值的变化幅度Wl。在此，为了控制发热电阻元件721 72η的通电量，使各发热电阻元件721 72η 的电阻值在实质上与平均全部发热电阻元件721 72η的电阻值的平均电阻值一致，从而使各发热电阻元件721 72η的发热量一致，将会产生至少一个如下发热电阻元件，该发热电阻元件相对于通常的通电量需要进行相当于以W1/2以上的幅度来修正电阻值的修正。在为了使在该变化幅度Wl内具有不同电阻值的发热电阻元件721 72η的发热量一致而进行的通电控制中，存在下述问题需要分别调整发热电阻元件721 72η的通电时间的装置，电阻值的测量等预处理需要时间，并且需要用于进行测量的装置，系统的结构和控制变得复杂。另外，对于需要进行增大通电量的通电控制的发热电阻元件721 72η， 与不进行这样的通电控制的其它发热电阻元件721 72η相比，由于总通电量的差异而导致发热电阻元件的老化的差异更大。然而，若使全部发热电阻元件721 72η的电阻值通过修整量的增减而分别与一定的目标电阻值一致，则如图6所示，对于修整量多的发热电阻元件721 72η，与修整量少的发热电阻元件721 72η相比，结构上的劣化程度更大，寿命更短。另一方面，例如，如图5 (b)所示，若将全部发热电阻元件721 72η划分为四个单位块，分别求出属于各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值，则各单位块的平均电阻值之间的变化幅度W2成为比图5(a)所示的变化幅度Wl小的幅度。因此，在本实施方式中，假定对于属于各单位块的预定数量的发热电阻元件721 72η，根据这些发热电阻元件721 72η的实际电阻值求出平均电阻值，针对各单位块决定如下通电量，该通电量是作为这些预定数量的发热电阻元件的合计发热量的预定目标发热量。然后，将用于将标准通电量修正为所决定的通电量、从而以所决定的通电量驱动对应单位块的预定数量的发热电阻元件的修正数据，作为各单位块的修正数据存储在修正数据存储部84中。以被这样决定的各单位块的修正数据修正过的通电量，分别驱动对应单位块的预定数量的发热电阻元件721 72η，由此，如图5所示，能使发热电阻体72的各发热电阻元件721 72η以各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值为相同电阻值的相同状态发热。注意，上述目标电阻值可以是四个单位块的平均电阻值的例如中间值，或四个平均电阻值进一步平均后的电阻值。另外，可以这样决定目标电阻值，使得其与平均电阻值的差的最大值最小。接下来，对于含有使用上述方法决定的修正数据来进行的各单位块发热电阻元件 721 72η的通电控制、从热头70的制造到驱动的过程，参考图7的工序图和图8的剖视图进行说明。如图所示，首先，在步骤SlOl的釉层基板的制作工序中，如图8 (b)所示，在图8 (a) 所示的基板本体56上，通过丝网印刷等，形成釉层57。这时，在釉层57上面，形成外轮廓呈直线状的略微圆弧状的隆起部57a。接着，如图8(c)所示，在步骤S102的发热电阻元件成膜工序中，在釉层57上形成发热电阻体72。该发热电阻体72的形成例如使用真空蒸镀或溅射等薄膜形成技术。然后，在步骤S103的光印刷及蚀刻工序中，通过光印刷和蚀刻，成膜的发热电阻元件721 72η如图3(a)所示在釉层57的长度方向以预定的间隔排列。接着，在步骤S104的电极层成膜工序中，如图8(d)所示，在发热电阻体72上的整个面上，形成希望厚度的导电层64。导电层64可以通过溅射等薄膜形成技术来形成，也可以通过丝网印刷工艺来形成。接下来，在步骤S 105的光印刷及蚀刻工序中，通过光印刷和蚀刻进行图案形成，去除所希望的区域的导电层64。更具体而言，如图3(a)所示，在热头 70的长度方向，通过以预定的间隔排列、并且露出发热电阻体72的顶部区域，来去除导电层64。通过该工序，导电层64被电分离为公共电极部66侧的第一导电层6 和相反侧的第二导电层64b。之后，在步骤S106的保护膜形成工序中，如图8(e)所示，在最上层形成保护层58。然后，进行下面的加热处理。具体而言，在步骤S 107的退火处理工序中，加热发热电阻体整体。通过该退火处理，消除制造过程中发热电阻体72所产生的局部结晶不齐， 由于提高了发热电阻体72的全部发热元件的结晶性，因此使发热电阻元件721 72η的膜结构稳定。在该退火处理之后，在步骤S108的修整工序中，进行修整以调整所制作的各发热电阻体72的电阻值。在该修整处理中，对于构成各像素的发热电阻元件721 72η，通过在导电层64a 和64b之间进行多次脉冲通电，使发热电阻元件721 72η的电阻值发生变化，将发热电阻体72在各点上的电阻值调整到所希望的电阻值。注意，在本实施方式中，在该步骤S108中， 可以将电阻值的不均勻程度(电阻值的分布幅度)大幅缩减到图5(a)所示的程度。然后，在这样完成修整处理后，接下来，进行发热电阻体72的电阻值的测量(步骤S109)，算出每个单位块的平均电阻值(SllO)。注意，在本实施方式中，如图3(c)所示，发热电阻元件721 72η有3600个，将其四等分而形成单位块。但是，发热电阻元件721 72η 的等分数不限于四等分，而是可以任意。例如，可以先设定单位块内的发热电阻元件721 72η的电阻值的目标变化幅度，将该变化幅度所覆盖的范围作为一个单位块，由此决定单位块内的发热电阻元件721 72η的数量。接下来，根据所算出的平均电阻值，按照上面说明的方法分别作成各单位块的、在记录时使各单位块所算出的平均电阻值实质上为预定目标电阻值的通电控制所使用的修正数据(Slll)。注意，在本实施方式中，该目标电阻值为各块的平均电阻值中的最低值，这里为2040 Ω。之后，所作成的修正数据从标识值存储部9通过控制部8的外部接口 83向孔版印刷装置1发送，存储在修正数据存储部84中。注意，这里修正数据的作成是通过标识值存储部9进行的，但也可以使用孔版印刷装置1的运算处理模块进行。(制版动作)接着，说明具有以上结构的孔版印刷装置1的制版动作。首先，在制版机构3中，通过压纸辊13和原纸给送辊的旋转来搬送长条状原纸10， 向热头单元12送出。在热头单元12中，基于原稿读取机构2所读取的图像信息，热头70 的各发热电阻元件721 72η选择性地发热，由此对长条状原纸10热敏穿孔，从而对孔版原纸15制版。这时，当驱动热头70时，从修正数据存储部84读出修正数据，在通电量控制部81 中，将通电时间调整为对应于所读出的修正数据的通电量，使各发热电阻元件721 72η发热。具体而言，修正数据是这样作成的在热头的制造过程中，基于通过电阻值测量装置测量的电阻值，算出每个单位块的平均电阻值，使所算出的平均电阻值成为预定的目标电阻值，以单位块为单位来作成。通电量控制部81解析原稿读取机构2所读入的图像数据，为了对应于印刷图像的非空白部来进行穿孔，以对应于各像素点的通电量，算出每个像素的通电时间。这时，参考修正数据，对应于各发热电阻元件721 72η的电阻值，使通电时间伸缩。具体而言，基于由电阻值测量装置在制造过程中测量的电阻值(图5(a))，算出每个单位块的平均电阻值 (图5 (b))，在驱动热头70时，为使各单位块的平均电阻值全都成为实质上与预定目标电阻值一致的状态，以单位块为单位修正各发热电阻元件721 72η的通电量。注意，该目标电阻值是各块的平均电阻值中的最低值，在本实施方式中，目标电阻值为2040Ω。因此，在以全部发热电阻元件721 72η的平均电阻值为基准分别进行各发热电阻元件721 72η的通电控制中(图5(a))，以修正士5%以上的电阻值变化幅度Wl的大小，产生通电量修正幅度的不均勻。另一方面，通过本实施方式，在为了使每个单位块的平均电阻值与目标电阻值一致而对属于该单位块的发热电阻元件统一进行通电控制的情况下，通电量修正幅度的不均勻被限制在修正各单位块的平均电阻值变化幅度W2的大小，因此本实施方式的小。此外，按照该修正后的通电时间，由热头进行加热，对应于印刷图像的非空白部进行穿孔，从而进行制版。注意，在印刷驱动时，使用版体16的原纸夹紧部18夹紧制版后的孔版原纸15的前端，在该夹紧的状态下，版体16旋转以将孔版原纸15卷绕安装在版体16的外周面。然后，印刷用纸22在挤压辊47与压力辊17之间与版体16及孔版原纸15 —同被按压，在印刷用纸22上转印来自孔版原纸15的穿孔部分的墨，以印刷图像。(作用和效果)在制造热头70时，算出各发热电阻元件721 72η的电阻值的平均电阻值，作成对各发热电阻元件721 72η的通电量按各单位块分别修正的修正数据，使得以各单位块的发热电阻元件721 72η的平均电阻值成为预定的目标电阻值的状态使各单位块的发热电阻元件721 72η发热。此外，在驱动热头70时，对应于该修正数据增减(伸缩)对各发热电阻元件721 72η的通电量(例如，通电时间)。因此，不需要驱动热头70时测量发热电阻元件721 72η的电阻值和控制通电时间等处理，可以避免由于预处理而导致的驱动时间变长，避免系统和控制复杂，并且避免发生图像浓度不均或点遗漏(未穿孔)。另外，通过本实施方式，在制造热头70时，将多个发热电阻元件721 72η划分为预定的单位块，并且测量各单位块的电阻值，每个单位块地算出平均电阻值，为使各元件所属的块的平均电阻值成为预定的目标电阻值而增减(伸缩)对各发热电阻元件721 72η 的通电量(例如，通电时间)。因此，与将全部发热电阻元件721 72η的平均电阻值作为基准时相比，可以将通过通电量控制而修正的电阻值变化幅度抑制为小幅度。具体而言，在以全部发热电阻元件721 72η的平均电阻值为基准的情况下，如图5 (a)所示，需要进行修正士5%以上的电阻值变化幅度Wl的通电量控制，但在本实施方式中，如图5(b)所示，进行修正各单位块的平均电阻值的变化幅度W2程度的小幅通电量控制即可。另外，通过这样修正通电量，可以使各单位块的平均电阻值成为在实质上与电阻值全部都相同的状态相同的状态，因此，可以将整个发热电阻体72中各发热电阻元件 721 72η的电阻值的变化幅度，抑制在各单位块的平均电阻值和发热电阻元件721 72η 的电阻值的变化幅度W3中的最大值即士3%以下。由此，不增加工厂制造时的修整量，可以在抑制各发热电阻元件721 72η的电阻值的变化的同时，抑制驱动时修正量的变化。附图标记说明1孔版印刷装置2原稿读取机构3制版机构4印刷机构5给纸机构6排纸机构7版排出机构8控制部9标识值存储部10长条状原纸12热头单元13压纸辊14原纸切刀15孔版原纸
16 版体17压力辊18原纸夹紧部20 基板22印刷用纸23给纸台M刮取部25拾取辊27引导辊观定时辊30驱动电路32纸剥取爪33纸搬送机构34堆叠部35版排出导引带36版排出辊37版排出箱38污染防止引导部47挤压辊56基板本体57 釉层57a隆起部58保护层64导电层6 第一导电层64b第二导电层66公共电极部70 热头72发热电阻体80操作面板81通电量控制部83外部接口84修正数据存储部121铝放热板122连接部1 螺母721 7&1发热电阻元件W1、W2、W3电阻值的变化幅度
权利要求
1.一种热头系统，具有呈直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体，用于通过对所述发热电阻体通电来使各发热电阻元件发热，沿所述直线的延伸方向将所述发热电阻体划分为多个单位块，各单位块分别由预定数量的所述发热电阻元件构成，所述热头系统包括通电量存储部，其按所述各单位块分别存储为了使合计发热量与预定的目标发热量一致、基于所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值与目标电阻值的差而算出的、与所述预定数量的发热电阻元件有关的通电量，其中，所述合计发热量是对将所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值作为电阻值的所述预定数量的发热电阻元件通电时的合计发热量；通电量控制部，用于在驱动所述热头时，按每个所述各单位块，分别以与所述单位块相对应的、所述通电量存储部中所存储的通电量驱动该单位块的所述预定数量的发热电阻元件。
2.一种热头的通电控制方法，该热头具有呈直线状排列有多个发热电阻元件的发热电阻体，用于通过对所述发热电阻体通电来使各发热电阻元件发热，沿所述直线的延伸方向将所述发热电阻体划分为多个单位块，各单位块分别由预定数量的所述发热电阻元件构成，所述通电控制方法包括为了使合计发热量与预定的目标发热量一致，基于所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值与目标电阻值的差，按所述各单位块分别预先确定与所述预定数量的发热电阻元件有关的通电量，其中，所述合计发热量是对将所述预定数量的发热电阻元件的平均电阻值作为电阻值的所述预定数量的发热电阻元件通电时的合计发热量；在驱动所述热头时，分别以与所述各单位块相对应的、预先确定的通电量对所述各单位块的所述预定数量的发热电阻元件进行驱动。
全文摘要
一种热头系统和热头的通电控制方法，其不进行驱动时的电阻值测量和复杂的通电控制，也不增加修整量，即可抑制发热电阻元件的发热特性的不均匀。为此，不进行以各发热电阻元件为单位的、对应于多个发热电阻元件的电阻值与全体的平均电阻值的差的通电控制，而是进行以单位块的发热电阻元件为单位的、对应于划分为多个的各单位块的发热电阻元件的平均电阻值与目标电阻值的差的通电控制。由此，可以在各发热电阻元件的变化幅度(W2)比以往的变化幅度(W1)小的状态下使发热电阻元件发热。
文档编号B41J2/35GK102529417SQ201110325
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月19日 优先权日2010年12月28日
发明者堀川直之, 大泽真人, 松浦真宏 申请人:理想科学工业株式会社
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