DE2110481B2 - Thermodruckkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Thermodruckkop' aus selektiv ansteuerbaren, auf einem Träger angeordneten Druckelementen, die wahlweise durch einen jeweils auf der gleichen Platte angeordneten, mit einem Druckelement in Serie geschalteten elektronischen Schalter ansteuerbar sind, und bei dem das den jeweiligen Schalter steuernde Steuerteil keine elektrisch leitende Verbindung zu dem zugeordneten Schalter besitzt.

In den bekannten Mosaikdruckkopfanordnungen sind die mit den einzelnen Druckelementen, z. B. Heizwiderständen, verbundenen Ansteuerleituneen über Lot- und Verbindungsstellen π ' einer entsprechenden im allgemeinen entfcnt "liegenden Kodierbzw. Ansteuerstelle verbunden. Als Kodiervorrichtung werden üblicherweise Magnetkernmatrizen verwendet, in denen die Leitungen durch die den einzelnen Druckelementen zugeordneten Magnetkerne über verschiedene Verbindungsstellen zu den einzelnen Druckelementen geführt werden. Da die Druckköpfe, insbesondere die Thermodruckköpfe. starke Verschleißerscheinungen zeigen, ist es häufig notwendig, die Druckköpfe auszuwechseln. Oft ist es auch wünschenswert, daß verschiedene Dnickköpfe verwendet werden, um z. B. mit verschiedenen Schrittgrößen arbeiten zu können. In den bekannten Druckvorrichtungen müssen die Mosaikdruckköpfe in diesen Fällen mit Steckverbindungen versehen werden. Durch die Vielzahl der notwendigen Steckverbindungen besteht somit bei den bekannten Mo-■-aikdruckkopfanordnungen die Gefahr, daß beim Auswechseln eines Druckkopfes Kontaktfehler auftreten.

Aus der britischen Patentschrift 1 182 215 ist bcii-iis ein Thermodruckkopf bekannt, bei dem die auf einem Träger angeordneten, den einzelnen Wider-'' "Tl^¹-menten zugeordneten elektronischen Sch al- '-■-''■ -:ni;-penweise zusammengefaßt sind. Die Schalter μ'linen durch Lichtquellen gesteuert werden. Bei dieser Anordnung ist die Gefahr von Kontaktfehlern durcn die reduzierten Anschlußleitungen bereits gemindert.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Thermodruckkopf aufzuzeigen, der einfach und sicher ausgewechselt werden kann und der weniger Anschlußleitungen benötigt, als die bekannten Thermodruckköpfe.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuerteile auf einer separaten korrespondierenden Platte angeordnet sind und die beiden Platten übereinanderliegen, und daß die elektronischen Schalter aus Feldeffekttransistoren bestehen, deren Source- und Drain-Elektroden auf der Druckelementeplatte und deren Gate-Elektroden auf der separaten Platte angeordnet sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Thermodruckkopf ist das Auswechseln der zweiten die matrixförmig angeordneten Schalter enthaltenden Platte nur selten erforderlich, da diese Platte nicht in Berührung mit dem Aufzeichnungsmedium kommt. Das Auswechseln der die Druckelemente und Steuerteile für die Schiilter enthaltenden Platte dagegen ist sehr einfach, da diese lediglich zwei nach außen führende Zuleitungen aufweist.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen im einzelnen beschrieben. In diesen zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht eines Thermodruckkop::'es nach der Erfindung,

F i g. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang der Linie 2-2 in F i g. 1,

F i g. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang der Linie 3-3 in F i g. 1.

F i g. 4 eine Steuerelementeanordnung aus Gate-Elektroden,

F i g. 5 eine vergrößerte Schnittansicht durch die die Widerstandselemente tragende Platte und einen Teil der Steuerelementeanordnung nach F i g. 4.

Fig. 6 eine modifizierte Vorrichtung nach Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein Thermodrucker 20 dargestellt, mit dem auf einen Aufzeichnungsträger 24 Informationen gedruckt werden können.

Der Thermodruckkopf besteht aus einer separaten Platte 26. auf der matrixförmig Steuerelemente angeordnet sind. Eine zweite Platte 28 enthält in dem Bereich 44 mosaikförmig angeordnete selektiv ansteuerbare Dri.ckelemente, die z. B. aus Heizwiderständen 62 bestehen, und auf der gleichen Platte diesen zugeordnete elektronische Schaltelemente, die über Leiterbahnen 3 mit diesen verbunden sind. Die Größe der Platte 26 kann praktisch unabhängig von der Größe der Platte 28 gewählt werden. Die Platte 28 ist auf Trägern 22 und 29 gelagert.

Die den Druckkopf und die Schalter enthaltende Platte 28 kann dadurch leicht ausgewechselt weiden. Durch die geringe Anzahl der nach außen führenden Anschlußleituncen (lediglich zwei Leitungen) ist es unwahrscheinlich, daß wie bei bekannten Druckkopfanordininccn mit dem Auswechsclvorgang die Gefahr von Kontaktfehiv.-rn auftritt.

Die Arbeitsweise der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Thermodruc'.:kopfanordnung wird im folgenden im einzelnen beschrieben. Die Platte 26 Kt iinmittelbai über der Platte 28 angeordnet. Dadurch stehen sich jeweils die zusammengehörigen Schalterteile der Platte 26 und der Pia·;. 28 gegenüber. Die beiden Platten werden durch eine dünne Schicht 69 (Fig. 2) voneinander getrennt. Für die Schicht 69 ist

vorzugsweise ein plastisches Material wie Polyäthylenterephthalat geeignet. Diese Schicht verhindert einen Kurzschluß der auf den beiden Platten angeordneten Elemente. Wenn während einer Druckoperation ein Schalter leitend wird, wird der diesem zugeordnete Heizwiderstand erwärmt. Das diesem Heizwiderstand zugeordnete Schalterteil 46 (F i g. 2), das dem Schalterteil 30 gegenüberliegt, nimmt dadurch einen kleineren Widerstand an. Durch diese Widerstandsverringerung fließt ein erhöhter Strom durch das diesem zugeordnete Druckelement des Druckteils 44, wodurch dieses erwärmt wird. Durch die Erwärmung eines Druckelementes 62 wird auf dem wärmeempfindlichen Aufzeichnungsträger 24 (F i g. 1 und 3) eine sichtbare Veränderung hervorgerufen. Durch Erregen verschiedener Widerstandsgruppen kann somit ein beliebiges Zeichen auf dem Aufzeichnungsträger 24 erzeugt werden. Durch entsprechende Dimensionierung kam man erreichen, daß sich die aus Heizwiderständen bestehenden Druckelemente 62 während einer nicht angesteuerten Periode auf ein gewünschtes Wärmepotential abkühlen. Um unerwünschte Druck- bzw. Aufzeichnungsvorgänge durch einen auftretenden partiellen Wärmeabbau zu verhindern, können an die nichtgezeigten beiden Anschlußklemmen jeweils Taktsignale angelegt werden, wenn eine Druckoperation durchzuführen ist.

Fig.4 und5 zeigen eine Ausgestaltungsmöglichkeit der Steuer- und Schalterteile. Die in F i g. 5 bei 122 dargestellte Steuervorrichtung ist für die Ansteuerung des Thermodruckkopfes gemäß F i g. 1 geeignet. Diese Steuervorrichtung ist in der Feldeffekttransistortechnik aufgebaut. Die Zeichnung in F i g. 5 ist ein Schnitt durch zwei Trägerplatten 124 und 136 und zeigt die Verbindung der matrixförmig angeordneten Steuerteile mit den die Druckelemente ansteuernden Schalterteilen.

Die Platte 124 aus Glas in Fig. 5 weist aus Gold bestehende Elektrodenpaare 126, 128, die als Source- und Drain-Elektroden wirken, auf. Auf der Platte 124 und den auf dieser abgelagerten Elektrodenpaaren 126 und 128 wird eine Halbleiterschicht 132 aus z.B. Kadmiumselenit erzeugt. Diese wird mit einer elektrischen Isolierschicht 134 überzogen.

Mit der vorangehend beschriebenen Halbleiteranordnung ist der in F i g. 4 dargestellte Steuerteil verbunden. Dieser besteht aus einem Träger 136, auf dem matrixförmig Steuerelektrode!! 138, die als Gate-Elektroden wirken, angeordnet sind, die die gleiche örtliche Lage wie die matrixförmig angeordneten Elektrodenpaare 126 und 128 einnehmen und über Leitungen 140 angesteuert werden. Jede der Steuerelektroden 138 ist somit einem Widerstandselektrodenpaar zugeordnet. An jedem der mit einer Steuerelektrode 138 verbundenen Leiter 140 kann eine Steuerspannung von etwa 100 V angelegt werden. Die Source-Elektroden 126 werden mit einer negativen Spannung verbunden. Die Drain-Elektroden 128 sind jeweils mit einem der in Fi 2.1 dargestellten Widerstände 62 in Serie geschaltet. Ein mit allen Widerständen verbundener nicht gezeigter gemeinsamer Leiter ist mit einer positiven, nach außen führenden Anschlußklemme verbunden. Wenn an bestimmte Steuerelektroden 138 eine positive Spannung angelegt wird, wird entsprechend der Wirkungsweise eines Feldeffekttransistors der Strom zwischen den Elektrodenpaaren 126 und 128 in F i g. 5 ansteigen, wodurch das zugeordnete Widerstandselement 62 erwärmt wird. Analog zum Aufbau eines Feldeffekttransistors können die Steuerelektroden 138 als Gate-Elektroden und die Elektrodenpaare 126 und 128 als Source- und Drain-Elektroden bezeichnet werden.

Die in Fig. 6 dargestellte etwas abgewandelte Steuervorrichtung 142 arbeitet ebenfalls nach der Feldeffekttransistortechnik. Da der Aufbau der in F i g. 6 dargestellten Vorrichtung der in F i g. 5 gezeigten sehr ähnlich ist, wurden für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen verwendet, so daß eine nochmalige grundsätzliche Beschreibung der F i g. 6 nicht notwendig ist. Der einzige Unterschied besteht darin, daß an Stelle der Isolationsschicht 134 in Fig. 5 in Fig.6 eine dünne Schicht 144 aus Plastikmaterial (z.B. Polyäthylenterephthalat) verwendet wurde. Die Schicht 134 in Fig. 5 besteht dagegen aus Glas. Die Steuorekktroden 138 sind somit von der Halblciterschicht 132 durch die Schicht 144 getrennt. Die Arbeitsweie der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung ist die gleiche wie die der Vorrichtung gemäß in Fi g.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Thermodruckkopf aus selektiv ansteuerbaren, auf einem Träger angeordneten Druckelementen, die wahlweise durch einen jeweils auf der gleichen Platte angeordneten, mit einem Druckelement in Serie geschalteten elektronischen Schalter ansteuerbar sind, und bei dem das den jeweiligen Schalter steuernde Steuerten keine elektrisch leitende Verbindung zu dem zugeordneten Schalter besitzi, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerteile (138) auf einer separaten korrespondierenden Platte (136) angeordnet sind und die beiden Platten (124, 136) übereinanderliegen und daß die elektronischen Schalter aus Feldeffekttransistoren (126, 128, 138) bestehen, deren Source- und Drain-Elektroden (126, 128) auf der Druckelementeplatte (124) und deren to Gate-Elektroden (138) auf der separaten Platte (136) angeordnet sind.