DE2715103C2 - Magnet-Druckkopf einer Druckvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Magnet-Druckkopf einer Druckvorrichtung, bei der in einem dicht am Magnet-Dnickkopf vorbeibewegbaren Magnetband im Bereich einer Aufzeichnungsstelle längs einer Vielzahl von eng nebeneinanderliegenden Spuren ein magnetisches Bildmuster, insbes. entsprechend alphanumerischer Zeichen, erzielbar und mit Toner entwickelbar ist, und das Tonerbild auf ein Aufnahmematerial, insbes. Papierblatt, übertragbar ist, wobei der Magnet-Druckkopf eine dpn Spuren entsprechende Anzahl von elektrischen Leitern aufweist die im Bereich der Aufzeichnungsstelle nebeneinanderliegend und in Längsrichtung zum Magnetband verlaufend angeordnet sind und deren Magnetfeld bei Bestromung in das Magnetband eindringt

Bei bestimmten Druckaufgaben ist es erforderlich, alphanumerische Zeichen oder andere Bilder mit feinem Detail zu drucken. Ein Matrixdrucker mit einer Matrix von 32 · 32 Bildpunkten kann Zeichen nahezu jeder Stilart und Form erzeugen. Wenn die Zeichen jedoch von üblicher Druckgröße sein sollen, also eine Höhe von etwa 2,5 mm haben, müssen die 32 Druck- oder Auf-Zeichnungselemente einen Abstand von je etwa SO μπι voneinander haben. Es ist schwierig, derartig kieine Elemente herzustellen, in einem derart geringen Abstand anzuordnen sowie einzeln anzusteuern und dies bei geringen Kosten.

Es ist ein Magnet-Druckkopf der eingangs genannten Art mit eng beieinanderliegenden runden elektrischen Leiterdrähten als magnetische Aufzeichnungselemente bekannt (IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 3, No. 10, March 1961, S. 32), bei der die elektrischen Leiterdrähte eng nebeneinander auf einen keilförmigen, nichtleitenden Tragkörper derart gelegt sind, daß sie auf der einen Mantelfläche zum First des Tragkörpers hin und auf der anderen Seite zurücklaufen, um so den magnetischen Fluß möglichst nahe auf die Aufzeichnungsstelle am Magnetband zu konzentrieren. Zur Erhöhung der Flußkonzentration kann die Firstkante durch einen magnetisierbaren Körper gebildet sein, in welchem die Leiterdrähte in entsprechenden Rillen verlaufen. Mit einem solchen Druckkopf lassen sich Randunschärfen kaum besser vermeiden und folglich sehr fein strukturierte Zahlen nicht drucken, weil die Krümmung der Leiterdrähte im Bereich der Umlenkung durch die Fristkante kaum größer sein kann als die eines konventionellen Magnet-Druckkopfes mit schmalem Magnetluftspalt und die Magnetfeldbündelung wegen der größeren Erstreckung der Leiterdrähte in Laufrichtung des Magnetbandes geringer ist. Außerdem ist die Herstellung eines solchen Druckkopfes bei feiner Teilung aufwendig.

Bei einem konventionelleren Magnet-Druckkopf, wie er aus der US-PS 32 54 626 bekannt ist, sind übereinander eine Reihe von schmalen Magnet-Luftspalten einzelner Magnetkopfteile mit jeweils eigenem Kern, der den Luftspalt begrenzt und die Aufzeichnungsstelle definiert, vorgesehen. Eine sehr feine Teilung bzw. sehr hohe Packungsdichte und damit hohe Auflösung bei kleinen Zeichen läßt sich mit diesem konventionellen Aufbau nicht erzielen, da es kostspielig und dennoch kaum möglich ist, derartige Magnet-Druckköpfc aus vielen äußerst flachen Kernen herzustellen.

Eine noch geringere Auflösung ergeben Magnet-Druckköpfe, deren Magnetspalt vom Magnetband durchsetzt wird (DE-OS 18 04 873).

Schließlich ist ein Schreibkopf bekannt (DE-OS 15 49 024) der als Aufzeichnungseiement einen sehr dünnen Draht von 13 bis 130 μπι Durchmesser quer zur Laufrichtung eines Magnetbandes verwendet, der mit einer äußeren stromdurchflossenen Schicht eines ma-

gnetisierbaren Materials, ζ. B. einer aufgedampften Nikkel-Eisen-Legierung und im Abstand der Aufzeichnungsspuren mit eingeäzten oder eingeritzten Aufzeichnungsspalten versehen ist. Oberhalb der Aufzeichnungsspalte befinden sich in Laufrichtung des Magnetbandes ausgerichtete, durch eine Schaltmatrix angesteuerte Leiter zijv Kompensation des bei Stromfluß aus den Aufzeichnungsspalten austretenden Magnetflusses.

Bei Bestromung wird in der magnetisierbaren Schicht des Aufzeichnungsdrahtes in Abhängigkeit von der Stromrichtung ein Magnetfeld im oder gegen den Uhrzeigersinn erzeugt Das Wagnetfeld verläuft um den Spalt herum in einer Verteilung, die dem Randfeld am Spalt eines üblichen Magneikopfes aus Ringmagneten im Luftspalt ähnlich ist. In diesem Randfeld wird ein vorbeigefü'hrtes Magnetband bit-weise erregt Der Abstand der Steuerleiter bestimmt die Teilung der Bildmuster, die aufgezeichnet werden können. Sie müssen mit hohen Scrömcn beaufschlagt werden, was sehr feine Teilungen nicht zuläßt Dieser Schreibkopf ei^et sich nicht /.um Aufzeichnen von 2,5 mm hohen Bildmustern auf ein mit einem Toner zu entwickelndes Magnetband.

Alle bekannten Magnet-Druckköpfe werden in Verbindung mit Magnetbändern ohne Verzugsorientierung verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnet-Druckkopf der eingangs genannten Art anzugeben, der die Bildung scharf begrenzter und fein strukturierter kleiner alphanumerischer Zeichen ermöglicht

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei dem eingangs angegebenen Magnet-Druckkopf erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Mittellinie des Stromflusses in jedem elektrischen Leiter im Bereich der Aufzeichnungsstelle sprunghaft in Richtung zum Magnetband hin verschoben verläuft, also sprunghaft hin und zurück verläuft

Durch diese Ausbildung des Magnet-Druckkopfes wird das Magnetfeld der stromdurchflossenen Leiter besonders scharf gebündelt in das Magnetband eingeleitet, wie es einerseits bei einem Magnet-Druckkopf mit üblichen Luftspalten der Fall sein kann, und wird sichergestellt, daß in Bandlängsrichtung und quer dazu scharf gezeichnete feine, eng beieinanderliegende Punkte auf das Magnetband geschrieben werden können, wie es mit dem aus dem IBM-TDB bekannttr. Magnet-Druckkopf trotz der dachförmigen Umlenkung der Leiter und deren Einbettung in ein magnetisches Material nicht möglich ist. Der erfindungsgemäße Magnet-Druckkopf läßt also die Aufzeichnung feinerer Punkte und feiner strukturierter Zeichen auf dem Magnetband zu.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die elektrischen Leiter aus zwei übereinander liegenden, in leitendem Kontakt miteinander stehenden Schichten unterschiedlicher Leitfähigkeit, von denen die dem Magnetband zugewandte Schicht die niedrigere Leitfähigkeit hat und die dem Magnetband abgewandte Schicht mit der höheren Leitfähigkeit im Bereich der Aufzcichnungsstelle ausgespart ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Breite jeder Schicht mit der höheren Leitfähigkeit zur Schicht mit der niedrigeren Leitfähigkeit hin abnimmt. Vorzugsweise werden die elektrisehen Leiter auf der Innenseite einer gewölbten Grundschicht aus dielektrischem Material aufgebracht und bestehen die Schichten mit der niedrigeren Leitfähigkeit aus Nickel und die Schichten mit der höheren Leitfähigkeit aus Kupfer.

Der geforderte sprunghafte Verlauf der Mittellinie des Stromflusses bzw. der Mittelachse der elektrischen Leiter im Bereich der /«vofzeichnungsstelle läßt sich nicht ausschließlich durch den doppelschichtigen Aufbau den Leiter und die Unterbrechung des inneren Leiters im Bereich der Aufzeichnungsstelle erreichen. Auch ein einheitlicher Leiter mit entsprechender Geometrie, der sich im Ätzverfahren herstellen ließe, vermag den gewünschten sprunghaften Verlauf der Mittellinie des Stromflusses und die Ausbildung des scharf gebündelten Magnetfeldes zu erzielen.

Wenn die Unterbrechungen der Schichten mit der höheren Leitfähigkeit aller elektrischen Leiter längs einer Linie rechtwinkelig zu den elektrischen Leitern, also längs einer einzigen Querlinie zur Bandlängsrichtung, angeordnet sind, ergibt sich der Vorteil, daß Verzögerungsschaltungen für die Ansteuerung der Leiter bzw. Aufzeichnungselemente nicht erforderlich sind.

Alle elektrischen Leiter können auf der einen Seite der Aufzeichnungsstellen miteinander verbunden sein und einen gemeinsamen Anschluß aufweisen, wie dies auch bei dem aus dem IBM-TDB bekannten Magnet-Druckkopf der Fall ist. Sind die Leiter aus zwei übereinander angeordneten Leiterbahnen ausgebildet, fließt der Strom nahe der Mitte der Kupferschicht unti muß lediglich im Bereich der Aussparung durch die Nickeischicht fließen, die nahe genug an das Magnetband heranreicht, so daß das sich ergebende Magnetfeld auf bzw. in dem Magnetband bei hoher Randschärfe stark genug ist, um das Magnetband scharf begrenzt zu magnetisieren. Den einzelnen Leitern wird eine Reihe von Impulsen zugeführt, während sich das Magnetband an der Aufzeichnungsstelle vorbeibewegt. Dadurch wird auf dem Magnetband das gewünschte Bildmuster erzeugt, das dann mit Toner entwickelt und als Tonerbild auf das Aufzeichnungsmaterial, insbes. Papier, übertragen und fixiert wird.

Besonders fein strukturierte Zeichen hoher Tonerdichte lassen sich erzielen, wenn der Magne'-Drurkkopf zur Längsachse eines Magnetbandes angeordnet ist, dessen Magnetteilchen quer zu dessen Längsrichtung orientiert sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Skizze einer Druckvorrichtung und der Zuordnung deren Magnet-Druckkopfs zum Magnetband,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Druckvorrichtung nach Fig. 1,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des Magnet-Druckkopfes,

F i g. 4 eine Ansicht von hinten auf den Magnet-Druckkopf im Bereich der Aufzeichnungsstelle,

F i ρ 5 eine vergrößerte Ansicht längs der Linie V-V in F i g. 3,

F i g. 6 eine vergrößerte Ansicht längs dei Linie Vl-VI in F i g. 4,

F i g. 7 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer aufgezeichneten Buchstabe,

F i g. 8 eine perspektivische Ansicht einer Druckvorrichtung mil sich über die Breite eines breiten Magnetbandes erstreckendem Magnet-Druckkopf,

F i g. 9 in einer vereinfachten Draufsicht die Leiteranordnung des Druckkopfs nach F i g. 8, und

Fig. 10 eine detaillierte Ansicht des Magnet-Druckkopfs nach F i g. 8.

In Fig. 1 und 2 ist eine Druckvorrichtung 10 mit einem erfindungsgemäßen Magnet-Druckkopf 12 dargestellt, um feinstrukturierte Zeichen 14 auf eine Papierbahn 16 oder ein anderes Aufnahmematerial zu drukken. Die Druckvorrichtung enthält ein Magnetband 18

welches längs einer geschlossenen Bahn mittels Rollen 20 geführt ist und durch einen auf eine der Rollen 20 wirkenden Motor 22 angetrieben wird. Die Bahn des Magnetbandes 18 (in der Magnetbilder auf das Band aufgezeichnet werden) läuft am Magnet-Druckkopf vorbei. Anschließend läuft das Magnetband 18 durch eine Entwicklungsstation 26, in der Toner auf das Magnetband aufgetragen wird, so daß die magnetisierten Bereiche einen Überzug aus Tonerpartikeln annehmen, und dann vor der Papierbahn 16 vorbei, auf welche das Tonerbild übertragen wird. Dabei wird eine Übertragungskopfanordnung 28 erregt bzw. mit Spannung versorgt, um das auf dem Magnetband 18 befindliche Tonerbild auf das Papier anzuziehen, welches mittels weiterer Rollen durch eine Fixiervorrichtung 30 transportiert wird, in welcher eine das Tonerbild auf dem Papier wärmefixiert wird.

Die im besonderen dargestellte Druckvorrichtung Jö ist dafür ausgelegt, Zeilen von Zeichen auf das Papier zu drucken. Dazu wird eine von einem Empfänger 32 aufgenommene Information einer Signalverarbeitungseinrichtung 34 zugeführt, welche Signale an den Magnet-Druckkopf 12 und an die Übertragungskopfanordnung 28 abgibt. Werden Zeichen darstellende Signale aufgenommen, werden entsprechende Signale über eine Leitung 36 an den Magnet-Druckkopf 12 abgegeben, um die Aufzeichnung von Magnetbildern auf dem Magnetband zu bewirken. Das Band bewegt sich an der Entwicklerstation 26 voi bei, an der die magnetisierten Bilder mit Toner überzogen werden. Das mit Toner überzogene Magnetband bewegt sich dann vor der Papierbahn 16 vorbei. Wenn eine vollständige Zeile von Zeichen sich vor dem Papier befindet, wird ein Stromimpuls über die Leitung 42 an die Übertragungskopfanordnung 28 abgegeben, die hinter dem Papier vorgeseheu ist üfiu cm ciciCinSCitcS Fcnj CrZCUgi, 'A'CiChcS diC Übertragung der Tonerpartikel vom Magnetband 18 auf die Papierbahn 16 bewirkt. Dem Übertragungskopf 28 liegt ein elektrisch geerdeter Streifen 29 gegenüber, um ein gleichmäßiges elektrisches Feld zu erzeugen. Nachdem eine Zeile von Zeichen auf das Papier übertragen worden ist, wird es zur nächsten Zeile fortbewegt, während die zuvor übertragene Zeile in der Fixiervorrichtung 30 fixiert wird.

Die F i g. 3 bis 6 zeigen Einzelheiten des Magnet-Druckkopfs 12, der eine feinstrukturierte Bildung von magnetischen Bildmustern auf dem Magnetband 18 ermöglicht. Wie in F i g. 3 dargestellt, hat der Magnet-Druckkopf 12 eine dünne Aufzeichnungsbeschichtung 50 der konvexen Stirnflächen 52a eines blockartigen Trägers 52. Die Aufzeichnungsbeschichtung 50 (F i g. 4) weist eine Gruppe von 32 Aufzeichnungselementen in Form von elektrischen Leitern 60a—60//auf, deren jeder eine Aufzeichnungsstelle 62a—62//hat an der ein kleiner Bereich des Magnetbandes 18 magnetisiert werden kann. Die Aufzeichnungsstellen 62 liegen dabei Seite an Seite. Sie sind längs einer Aufzeichnungslinie 64 mit Abstand voneinander vorgesehen, welche quer zur Bewegungsrichtung des Magnetbands 18 verläuft

Aus den F i g. 5 und 6 sind zusätzliche Einzelheiten 6C der Aufzeichnungsbeschichtung 50 ersichtlich, die Bildmuster in der Magnetschicht 80 des Magnetbands 18 aufzeichnet Ferner sind in den F i g. 5 und 6 Einzelheiten eines ein Auizeichnurigselernent bildenden elektrischen Leiters 6ßdd des Magnet-Druckkopfs gezeigt Der elektrische Leiter GOcWbesteht aus zwei übereinanderliegenden Schichten unterschiedlicher Leitfähigkeit und zwar aus einer unteren, dem Magnetband 18 zügewandten Schicht 70 mittelmäßiger noch niedriger Leitfähigkeit aus Nickel und einer darüberliegenden Schicht 72 aus einem Material höherer Leitfähigkeit, nämlich Kupfer. Die Aufzeichnungsbeschichtung 50 enthält eine gewölbte Grundschicht 74 aus einem nichtmagnetischen Material, wie Polyester, welches die Nickelschicht 70 des elektrischen Leiters 60dd ebenso wie die jedes übrigen elektrischen Leiters trägt. Wenn durch den elektrischen Leiter 60dd ein Strom geleitet wird, fließt er längs einer Strombahn 76, die größtenteils nahe der Mitte der Kupferschicht 72 verläuft, weil Kupfer eine etwa sechsmal größere Leitfähigkeit hat als Nickel und die Kupferschicht 72 hier dicker als die Nickelschieht 70 ausgebildet ist. Nahe einer Ebene 64p, die die Aufzcichnungslinie 64 umfaßt, weist der elektrische Leiter 60Λ/ in der Kupferschicht 72 einen Spalt 78 auf. Infolgedessen muß die Strombahn 76 hier durch die Nickelschicht 7ö verlaufen. Die Fviiiieiiinie des Sironmusses ämicii sich also sprunghaft.

Längs des Strombahnbereichs 76r, in welchem der Strom lediglich durch die Nickelschicht fließt, befindet sich die Mittellinie des Stromflusses in einem relativ geringen Abstand A von der Magnetschicht 80 des Magnetbandes 18. Die Amplitude des den elektrischen Leiter 6OcM durchfließenden Stromimpulses ist so gewählt, daß das sich im Strombahnbereich 76r ergebende resultierende iiiagnetfeld stark genug ist. die Magnetschicht 80 des Magnetband zu magnetisieren. Die Stromamplitude ist indessen aber klein genug, damit das Magnetfeld nicht die Magnetschicht 80 in dei Entfernung B zwischen benachbarten Spuren der Strombahn und der Magnetschicht magnetisiert. Demgemäß wird lediglich ein kleiner Bereich 82 der Magnetschicht 80 durch den in Längsrichtung durch den elektrischen Leiter 60dd fließenden Stromimpuls magnetisiert Das Magnetband 18 hs* eine Grundschichi 84 3us M^lsr w^i'^^s ö*'* Magnetschicht 80 mit beispielsweise Chromdyoxidteilchen trägt, und eine dünne Deckschicht 86 aus einem Material geringer Reibung, wie Polyester. Die Teilchen der Magnetschicht 80 sind vorzugsweise quer zur Längsrichtung des Magnetbandes ausgerichtet. Sie weisen ferner eine stark rechteckförmig ausgeprägte Hysterese auf. Die Grundschicht 74 der Aufzeichnungsbeschichtung und der größte Teil der elektrischen Leiter verlaufen nahe der Aufzeichnungsebene 64Z> nahezu parallel zum Magnetband 18 und lediglich der Spalt 78 in der Kupferschicht auf einer Seite des Aufzeichnungselcments bewirkt, daß die Mittellinie des Stromflusses in jedem Leiter sprunghaft in Richtung zum Magnethand 18 verschoben verläuft.

Wie in F i g. 6 gezeigt, hat jeder elektrische Leiter 60, so auch der elektrische Leiter 6OcW, vorzugsweise einen sich zur Grundschicht 74 hin verjüngenden Querschnitt, die Nickelschicht 70 die geringste Breite aufweist Diese Verjüngung führt dazu, daß die Mittellinie des Stromflusses in der Strombahn 76 längs des größten Teiles des elektrischen Leiters im breitesten Teil 726 der Kupferschicht 72 verläuft wodurch sich der Abstand θ von der Leitungsmitte zur Magnetschicht des Magnetbandes vergrößert Bei Bestromung des Aufzeichnungsteils 7Or der Nickelschicht 70 längs des Spaltes 78 in der Kupferschicht 72 fließt der Strom längs eines Nickelschichtbereiches von geringerer Breite. Dies führt zu einer höheren Stromdichte und damit zu höherern Magnetfluß unmittelbar längs der Mittellinie der Nickelschicht 70.

Die Aufzeichnungsbeschichtung 50 kann mit relativ geringen Kosten aufgebaut werden, und war durch bekannte Ätz- oder Niederschlagsverfahren, obwohl die

Verjüngung dabei nicht so gleichmäßig oder glatt für die Leiter geringer Breite sein mag. Das Herstellungsverfahren kann die Bildung einer mehrlagigen Schicht aus zwei Materialien unterschiedlicher Leitfähigkeit, wie Nickel und Kupfer, sowie das Ätzen von Nuten in einem ^T^il der Beschichtung zur Bildung von langgestreckten elektrischen Leitern, die an einem Ende zur Bildung einer Grundfläche 92 (F i g. 4) miteinander verbunden sind, sowie das Ätzen von schmalen Spalten 78 in der (Kupfer-)Schicht höherer Leitfähigkeit. So kann eine Kupferschicht auf eine Nickelschicht aufgebracht werden. Die Kupferschicht wird dann an einem Träger angebracht und über der Nickelschicht eine Maske mit dem in F i g. 4 dargestellten Muster aufgebracht. Selbstverständlich kann ein derartiges Muster zunächst stark vergrößert gezeichnet und photographisch verkleinert werden und dann dazu herangezogen werden, die Maske zu belichten, um es zu sensibilisieren, was an sich bekannt ist. Der Schichtenverbund wird dann in ein Ätzbad eingetaucht, welches sowohl Nickel als auch Kupfer ätzt, um die im Querschnitt zugespitzt verlaufenden Elemente gemäß F i g. 6 zu bilden. Der sich ergebende geätzte Schichtenverbund wird dann auf den Polyesterschichten 74 aufgebracht. Die Maske wird dann über der Kupferschicht mit Ausnahme der Stelle vorgesehen, an der die Spalte 78 zu bilden sind. Die Anordnung wird dann in ein Ätzbad eingetaucht, welches Kupfer ätzt, nicht aber Nickel. Selbstverständlich kann eine Vielzahl von Verfahren angewandt werden, insbes. in den Fällen, in denen eine Zuspitzung bzw. Verjüngung der elektrischen Leiter in ihrer Dicke nicht erforderlich ist. Sämtliche derartige Verfahren entsprechen an sich bekannten Verfahren. Die Aufzeichnungsbeschichtung 50 kann dann auf dem Träger 52 in bekannter Weise angeordnet werden, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist. Der Kupfergrundschicht kann eine zusätzliche Nickelschicht 72ö überlagert (Fig.6) werden; diese zusätzliche Schicht hat jedoch nahezu keine Auswirkung auf die anschließende Betriebsweise der Einrichtung.

Um die Verbindungen mit den verschiedenen elektrischen Leitern 60a bis 60/izu erleichtern, ist jeder Leiter mit einem F.ndstück 90a bis 90/7"(Fig.4) versehen, die sich in der Breite verjüngen und strahlenförmig vom Bereich der Aufzeichnungsstelle weg nach außen verlaufen. Dies führt zu relativ breiten Leitungs- bzw. Anschlußenden, welche die Herstellung von elektrischen Verbindungen zu ihnen erleichtern. Das Ende der Aufzeichnungsbeschichtung 50 gegenüber den Leitungsabschnitten 90 bildet eine gemeinsame Anschlußleitung 92, die mit sämlichen Aufzeichnungselementen in Form der elektrischen Leiter verbunden ist An der Aufzeichnungsstelle besitzen die elektrischen Leiter die Form von schmalen Streifen, die parallel zueinander und parallel zur Laufrichtung des Magnetbandes 18 verlaufen. Nachdem die Aufzeichnungsbeschichtung auf dem Träger 52 angebracht ist werden die Leitungen bzw. Leiter mit Vielfachleitern der Leitung 36 (F i g. 2) verbunden, die an der Signalverarbeitungseinrichtung 34 angeschlossen ist

In Fi g. 7 ist die Form eines magnetischen Bildes veranschaulicht, welches auf dem Magnetband 18 aufgezeichnet werden kann. Das betreffende Bild 100 stellt dabei den oberen Teil eines in stilisierter Form vorliegenden Buchstabens »C« dar (in der Praxis wird ein Spiegelbild des zu druckenden Zeichens gebildet). Das Bild wird dabei durch eine Reihe von magnetisierten Bereichen 102 gebildet die in den Abständen der Aufzeichnungsstellen an den elektrischen Leitern entsprechenden Spalten und in Zeilen angeordnet sind, welche voneinander in einem Abstand entfernt sind, der den Abstand darstellt, um den das Magnetband 18 zwischen wiederholten Stromimpulsen bewegt worden ist, die durch die elektrischen Leiter geleitet worden sind. Wenn das magnetische Bild mit einem Toner bestäubt und das Tonerbild auf Papier übertragen wird, kann auf dem Papier ein dauerhaftes Bild durch Fixieren gebildet werden.

ίο Bei dem Magnet-Druckkopf sind die elektrischen Leiter längs der Aufzeichnungslinie 64 um 80 μπι voneinander entfernt, wobei jedes Element eine Breite von etwa 40 μπι sowie eine Nickelschicht 70 mit einer Dicke von 5 μΐη, eine Kupferschicht 72 mit einer Dicke von 0,02 mm und einen Spalt 78 mit einer Länge von 20 μιη hat. Wenn eine dickere Kupferschicht erwünscht ist, kann es allerdings schwierig sein, diese zu ätzen, und zwar sogar dann wenn beide Seiten des Nickel-Kupfer-Schichtengebildes geätzt werden, um einen derart geringen Abstand der elektrischen Leiter zu verwirklichen. Durch jeden elektrischen Leiter wird ein Stromimpuls von 10 A während einer Dauer von einer Mikrosekunde hindurchgeleitet; die vier Gruppen von Impulsen für die vier Gruppen von acht Elementen sind jeweils um zwei MikroSekunden voneinander getrennt. Dabei werden Stromimpuls mit Anstiegszeiten von einer Mikrosekunde beim Durchfließen der Elemente ohne weiteres erhalten. Selbstverständlich läßt der geringe Querschnitt der Elemente das Fließen eines Dauer-Stroms in der Größenordnung von 1OA nicht zu, die betreffenden Elemente können jedoch einen derartigen Strom während einer Dauer von einer Mikrosekunde ohne Beschädigung führen. Jede neue bzw. weitere Spalte von Aufzeichnungsbereichen bzw. -punkten wird auf dem Magnetband 18 in Intervallen von 60 Mikrosekunden aufgezeichnet. Sämtliche Äufzeichnungspunkte einer Spalte liegen nahezu längs einer Linie. Das Band 18 wird mit einer Geschwindigkeit von l,25m/sec bewegt, so daß benachbarte Spalten von Aufzeichnungspunkten in Abständen von 80 μπι auf dem magnetischen Aufzeichnungsband voneinander getrennt vorgesehen sind.

In Fig.8 ist eine Druckvorrichtung 110 veranschaulicht bei der ein breiter Magnet-Druckkopf 112 zur BiI-dung von Zeilen von Magnetpunkten verwendet ist, die sich über die Breite eines breiten Magnetbandes 114 erstrecken. Nach dem Magnet-Druckkopf 112 bewegt sich das Magnetband an einer Übertragungsstation 116 vorbei, an der das Tonerbild auf eine Magnettrommel übertragen werden. Die Magnetbilder auf der Trommel werden in einer Tonerentwicklungseinrichtung 120 mit Toner versehen und dann auf eine Papierbahn 122 übertragen.
Der Magnet-Drackkopf 112 kann etwa 2000 Auf-Zeichnungselemente aufweisen, die über eine Bandbreite von etwa 20 Zentimetern in Abstand voneinander vorgesehen sind. Dies könnte die Herstellung von Verbindungen zu den Elementen sehr schwierig machen. Wenn beispielsweise 2000 Elemente Enden aufwiesen, die auf eine Breite von 2 Millimeter zugespitzt verliefen und die in einem Abstand von 4 mm voneinander entfernt wären, würden die Enden der 2000 Elemente einen Bereich mit einer Breite von acht Metern einnehmen. Um den Platzbedarf zu minimieren, sind die Elemente in einer Anordnung der in F i g. 9 dargestellten generellen Art angeordnet wobei allerdings mehr Aufzeichnungselemente in der Anordnung vorgesehen sind als in F i g. 9 gezeigt ist

Die in F i g. 9 dargestellte kleine Anordnung 130 enthält 24 Aufzeichnungselemente 132, deren jedes Element einen streifenförmigen Teil 134 aufweist, längs dessen eine Aufzeichnungsstelle 136 vorgesehen ist. Dabei sind sämtliche Aufzeichnungsstellen längs einer Aufzeichnungslinie 168 angeordnet. Die Elemente sind dabei in sechs Gruppen 161 bis 166 angeordnet, deren jede Gruppe vier Aufzeichnungselemente 132 umfaßt. Auf diese Weise ergeben sich insgesamt 24 Elemente. Die erste Gruppe von Elementen 161 enthält vier Elemente 132a bis 132c/, die auf einer Seite der Aufzeichnungslinie 168 einen gemeinsamen Verbindungsbereich 160/ aufweisen. Dabei weist jedes Element einen gesonderten Anschlußteil 172 auf der anderen Seite der Aufzeichnungslinie auf. Die zweite Gruppe und die dritte Gruppe von Elementen 162 bzv/. 163 sind in entsprechender Weise angeordnet, wobei gemeinsame Verbindungsbereiche 162/, 163/ unterhalb der Aufzeichnungslinie 168 und gesonderte Anschlüsse 172 oberhalb der Linie vorgesehen sind. Die letzten drei Gruppen 164 bis 166 von Elementen sind symmetrisch zu den ersten drei Gruppen angeordnet, und zwar insoweit, als sie gemeinsame Verbindungsbereiche 164Ä 165£ 166/ oberhalb der Aufzeichnungslinie 168 und Anschlüge 172 unterhalb der betreffenden Linie aufweisen.

Der für den Betrieb der Aufzeichnungselemente 132 erforderliche Strom wird von einer elektrischen Quelle 180 mit zwei Anschlüssen 182, 184 geliefert. Der eine Anschluß 182 der Stromquelle kann über einen von sechs Schaltern 161s bis 166s mit entsprechenden Verbindungsbereichen 161/ bis 166/der sechs Gruppen von Aufzeichnungselementen verbunden werden. Der andere Anschluß 184 der Stromquelle kann über einen von vier Schaltern 191 bis 194 mit Querleitern 191c bis 198c verbunden werden. Jeder Querleiter, wie der Querleiter 191c ist mit drei Anschlüssen i/2 der drei Aufzeichnungselemente 132a, 132a 132<7 verbunden, die in einer Reihe bzw. Zeile liegen. Wenn somit die beiden Schalter 161s und 191 gleichzeitig geschlossen sind, kann ein Strom durch das Element 132a fließen, so daß dessen Aufzeichnungsstelle 136 einen Magnetpunkt auf dem Magnetband aufzeichnen kann. Eine Möglichkeit, einen Strom durch jedes der Aufzeichnungselemente 132a bis 132* zu leiten, bestände darin, zunächst einen der Gruppenschalter, wie den Schalter 161s, zu schließen und geschlossen zu belassen, während jeder der Spalten-Schalter 191 bis 194 nacheinander jeweils kurzzeitig geschlossen wird. Danach würde der Schalter 161s geöffnet und der Schalter 164/ geschlossen werden, und die Schalter 191 bis 194 würden wieder nacheinander jeweils kurzzeitig geschlossen werden. Jedes der Aufzeichnungselemente 132, ist mit einer Diode 200 versehen, um den Querleiter, wie den Leiter 191c, mit dem Streifenteil 134 eines Elementes zu verbinden, so daß ein Stromfluß lediglich in einer Richtung durch das betreffende Element auftritt Dies dient dazu, das Auftreten von unerwünschten Streuflüssen zu verhindern. So wäre es beispielsweise zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schalter 191 und 161s zur Speisung des Elementes 132a geschlossen sind, ansonsten möglich, daß ein Stromfluß in unbeabsichtigter Weise nach unten durch das Element 132/, nach oben durch das Element 132/ durch einen Teil des Querleiters 192c und nach unten darch das Element 1326 auftritt

Die Aufzeichnungselemente 132 können durch Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungen gebildet werden, so daß ihre Aufzeichnungsstellen 136 in einem geringen Abstand voneinander entfernt sind, wie in einem Abstand von lediglich einigen wenigen hundertstel Millimetern. Eine derartige geringe Breite würde jedoch die Herstellung eines Anschlusses eines Elementes an einem Querleiter, wie dem Leiter 191c,

schwierig gestalten. Überdies ist eine derartige geringe Breite zu klein, um einen Bereich für eine Anbringung sogar einer kleinen Diode 200 zu schaffen, wenn eine gesonderte chipartige Diode zu verwenden ist. Die in Fig. 9 dargestellte Gruppierung mit versetzt angeordneten Anschlüssen 172 ermöglicht indessen die Schaffung von vergrößerten Anschlußbereichen, ohne daß die Größe der gesamten Anordnung unnötig anwächst. Die Anschlüsse 172 sind an den den Verbindungsbercichen, wie dem Verbindungsbereich 161/, gegenüberliegenden Enden der Aufzeichnungselemente gebildet, und sämtliche Anschlüsse einer Gruppe, wie der Gruppe 161, sind versetzt angeordnet. Das Element 132c/an einem Ende der Gruppe 161 weist einen Anschluß 172 auf, der unmittelbar über dem Verbindungsbereich 164/ einer anderen Gruppe liegt. Der Anschluß eines nächsten Elementes 132c der Gruppe 161 liegt unmittelbar oberhalb und etwas seitlich neben dem Anschluß des Elementes 132c/. Dies setzt sich bis zum Anschluß des Elementes 132a fort, welcher Anschluß am weitesten außen liegt und am dichtesten an einer Seite der Gruppe. Die Anschlüsse einer nächsten benachbarten Gruppe 164 sind in entsprechender Weise angeordnet, wobei der Anschluß eines ersten Elementes 132e unmittelbar unter dem Verbindungsbereich 161/ einer weiteren Gruppe liegt. Die Anschlüsse der anderen Elemente 132/, 132g; 132/isind in einer versetzten Anordnung vorgesehen, wobei die fortschreitend weiter von einem Ende der betreffenden Gruppe wegliegenden Anschlüsse fortschreitend weiter von der Aufzeichnungslinie 168 entfernt sind. Diese Anordnung der Anschlüsse ermöglicht die Unterbringung einer großen Anzahl von Anschlüssen innerhalb eines kleinen Bereiches. Dabei sind sämtliche Anschlußbereiche durch Verfahren zur Hersteilung von gedruckten Schaltungen gebildet. Selbstverständlich brauchen die Aufzeichnungsbereiche nicht längs einer Linie 68 angeordnet zu sein, obwohl dies häufig von Vorteil ist, um eine Verzögerungsschaltung zu vermeiden.

Bei einer der in F i g. 9 dargestellten Anordnung entsprechenden Anordnung, bei der allerdings 2048 verschiedene Elemente in 64 Gruppen mit jeweils 32 Elementen angeordnet sind, sind die Elemente in Abstand von 0,1 mm an ihren Aufzeichnungsstellen voneinander entfernt, und die Anschlüsse haben eine Breite von 1,25 mm und eine Länge von 1,25 mm. Die gesamte Anordnung kann dabei in einem Bereich von lediglich 20 cm -5 cm enthalten sein. In F i g. 10 ist ein Teil einer Anordnung 270 dieser Art veranschaulicht. Diese Anordnung besteht aus acht Moduln 272, deren jedes acht Gruppen 281 bis 288 von Elementen enthält, wobei jede Gruppe 32 Elemente umfaßt, deren Anschlüsse 252 versetzt angeordnet sind Die Anordnung ist dabei entsprechend einem leichten Bogen gekrümmt so daß die Aufzeichnungsstellen längs einer Linie 290 angeordnet sind.

Zum Zwecke der Veranschaulichung der Anordnung ist dabei eine Abdeckschicht 250 weggeschnitten dargestellt

Durch die Erfindung ist ein Magnet-Druckkopf zur Erzeugung von magnetischen Biidmustern mit feinen Einzelheiten geschaffen. Dieser Druckkopf enthält eine Gruppe von Aufzeichnungselementen, die rechtwinklig zur Laufrichtung des Magnetbandes in sehr geringem Abstand voneinander vorgesehen sind. Durch eine

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Stromquelle M'erden Stromimpulse durch die Aufzeichr ngselemente geleitet, um Magnetfelder zu erzeugen, welche kleine Bereiche des Magnetbandes magnetisieren. Jedes Aufzeichnungselement enthält dabei einen lungs verlaufenden Leiter mit einer dünnen Nickelschicht, die dem Magnetband zugewandt ist. Ferner hat jedes Aufzeichnungselement über der Nickelschicht eine dickere Kupferschicht auf der vom Band abgewandtcn Seite der Nickelschicht. Die Kupferschicht weist einen geringen Spalt an der Aufzeichnungsstelle auf. Demgemäß befindet sich die Mittellinie des Stromflusses normalerweise in einem mittleren Bereich der Kupferschicht und da.Tiit zu weit von dem Magnetband entfernt, um mit dem resultierenden Magnetfeld das Magnetband zu magnetisieren. Eine Ausnahme bildet jedoch die Aufzeichnungsstelle, an der der Strom durch die Nickelschicht fließt, welche nahe genug am Magnetband liegt, um dieses zu magnetisieren.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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30

35

40

45

50

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60

65

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Magnet-Druckkopf einer Druckvorrichtung bei der in einem dicht am Magnet-Druckkopf vorbeibewegbaren Magnetband, im Bereich einer Aufzeichnungsstelle längs einer Vielzahl von eng nebeneinanderliegenden Spuren ein magnetisches Bildmuster, insbes. entsprechend alphanumerischer Zeichen, erzielbar und mit Toner cntwickelbar ist, und das Tonerbild auf ein Aufnahmematerial, insbes. Papierblatt, übertragbar ist, wobei der Magnet-Druckkopf eine den Spuren entsprechende Anzahl von elektrischen Leitern aufweist, die im Bereich der Aufzeichnungsstelle nebeneinanderliegend und in Längsrichtung zum Magnetband verlaufend angeordnet sind und deren Magnetfeld bei Bestromung in das Magnetband eindringt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie des Stromflusses in jedem elektrischen Leiter (60) im Bereich der Aufzeichnungsstelle (62, 156) sprunghaft in Richtung zum Magnetband (18) hin verschoben verläuft

2. Magnet-Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (60) aus zwei übereinanderliegenden, ih- leitendem Kontakt miteinander stehenden Schichten (70, 72) unterschiedlicher Leitfähigkeit bestehen, von denen die dem Magnetband (18) zugewandte Schicht (70) die niedrigere Leitfähigkeit hat und die dem Magnetband (18) abgewandte Schicht (72) mit der höheren Leitfähigkeit im Berei.'h der Aufzeichnungsstelle (62) ausgespart ist.

3. Magnet-Druckkopf nach A Spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite jeder Schicht (72) mit der höheren Leitfähigkeit zur Schicht (70) mit der niedrigeren Leitfähigkeit hin abnimmt.

4. Magnet-Druckkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (60) auf der Innenseite einer gewölbten Grundschicht (74) aus dielektrischem Material aufgebracht sind.

5. Magnet-Druckkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (70) mit der niedrigeren Leitfähigkeit aus Nickel und die Schichten (72) mit der höheren Leitfähigkeit aus Kupfer bestehen.

6. Magnet-Druckkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungen der Schichten (72) mit der höheren Leitfähigkeit aller elektrischen Leiter (60) längs einer Linie (64,168) rechtwinkelig zu den elektrischen Leitern (60) angeordnet sind (F i g. 4,9).

7. Magnet-Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (60) auf der einen Seite der Aufzeichnungsstelle (62) miteinander verbunden sind und einen gemeinsamen Anschluß aufweisen.

8. Magnet-Druckkopf nach einem der Ansprüche I bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß er quer zur Längsrichtung eines Magnetbandes (18) angeordnet ist. dessen Magnetteilchen quer zu dessen Längsrichtung orientiert sind.