DE3030129C2

DE3030129C2 - Stromversorgungseinheit für einen Thermodruckkopf

Info

Publication number: DE3030129C2
Application number: DE3030129A
Authority: DE
Inventors: Takayoshi Yokohama Kanagawa Hanagata; Atsushi Noda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-08-10
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1986-01-30
Also published as: DE3030129A1; US4370666A; JPS642075B2; JPS5627370A

Description

Transistoren 7λ und Tr₂ liegen am gemeinsamen Bezugspotential (Erde).

Der Kollektor des Transistors Tr₂ ist an die Basis eines Treibertransistors 7h angeschlossen. Über einen Vorspannungswiderstand R\ gelangt die Quellenspannung V_wan den Kollektoranschluß d des Transistors Tr₂. Ferner sind an den KollektoranschluQ d ein Thermistor TM und Eingruppierungswiderstände R₂ und R₃ angeschlossen. Der andere Anschluß des Thermistors TM ist über einen Regelwiderstand A4 geerdet, und die Eingruppieruf-gswiderstände R₂ und A3 sind gleichermaßen über Leitungen L₁ und L₂ am Thermokopf 3 geerdet. Das am Kollektor d des Transistors Tr₂ erscheinende Signal besitzt die in F i g. 2(D) dargestellte Form.

Das Ausgangssignal des Treibertransistors 7h gelangt an die Basis eines Stromversorgungstransistors Τγα, an dessen Kollektor die Quellenspannung Vh liegt Der Emitteranschluß e des Transistors Tr* ist über Schalttransistoren 7>i. Tr₂ ... Tr j an die Heiz widerstände Du D₂ ... Di des Thermokopfs 3 angeschaltet. Die anderen Anschlüsse der Heizwiderstände sind geerdet. Die am Ausgangsanschluß e des Transistors 7r« auftretende Signalform ist in Fig.2(E) gezeigt. Wenn die Schalttransistoren Tr ι bis Tr 7 eingeschaltet werden und ein Strom zu den Heizwiderständen D\ bis Dj fließt, werden diese auf etwa 300° C aufgeheizt, und wenn ein Heizwiderstand gegen wärmeempfindliches Aufzeichnungspapier gedrückt wurde, wird auf dem Aufzeichnungspapier ein Abdruck entsprechend der Form des Widerstandes bewirkt. Wie allgemein bekannt ist, sind die Heizwiderstände D\ bis Dj in einer Reihe uiter vorbestimmten Abständen angeordnet. Es werden jeweils bestimmte Heizwiderstände synchron mit dem Kopfvorschub beaufschlagt und die durch diese dargestellten Punkte auf dem Aufzeichnungspapier aufgezeichnet.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die in F i g. 2 dargestellten Kurvenformen die Arbeitsweise der oben erläuterten Stromversorgungseinheit erläutert werden.

Wenn von der Steuerschaltung 2 ein Druckimpuls P mit einer Impulsbreite 7>i abgegeben wird, wird die Phase dieses Signals durch den Transistor 7n umgekehrt, und am Anschluß a erscheint die in Fig.2(B) dargestellte Signalform. Das an diesem Anschluß a auftretende Signal erhält durch das /?C-Glied mit dem Kondensator 10 und dem Widerstand Rn am Anschluß b eine Kurvenform, die in Fig.2(C) dargestellt ist und durch den Wert des Kondensators Cund des Widerstandes Ro bestimmt. Die Vorderflanke des Signals am Anschluß sperrt den Transistor Tr₂. Wenn die am Anschluß b auftretende Spannung nach einer durch die Werte des Kondensators Cund des Vorspannungswiderstandes Ro bestimmten Zeitspanne gleich der Schwellenspannung Vo des Transistors Tr₂ wird, leitet der Transistor Tn. Daher wird das am Ausgang d des Transistors Tr₂ auftretende Signal eine Rechteckwelle mit einer Impulsbreite 7>i, wie in F i g. 2(D) gezeigt ist.

Selbst wenn die Steuerschaltung 1 versagt und ein Druckimpuls mit einer Impulsbreite Tp₂ abgegeben wurde, die anormal langer ist als die vorbestimmte Impulsbreite 7>i (wie auf der rechten Seite in Fig.2(A) gezeigt ist), steigt die am Anschluß b auftretende Spannung wieder nach einer Exponentialfunktion, und wenn diese Spannung den Wert Vo erreicht, leitet der Transistor Tr₂ wieder, so daß stets eine Rechteckwelle mit der richtigen Impulsbreite T_PI am Anschluß Verhalten wird. Somit wird die Funktion einer Sicherheitsschaltung er-Die Spannung Vc/am Anschluß d bei ausgeschaltetem Transistor Tr₂ (anliegendem Druckimpuls) wird durch einen Spannungsteiler bestimmt, dessen einer Zweig den Widerstand Ri und dessen anderer Zweig den Thermistor TM in Reihe mit dem Einstellwiderstand sowie parpllel die Eingruppierungswiderstände R₂ und A3 enthält.

Zum einen kann also durch den Thermistor TM die Spannung Vdam Anschluß dund damit an der Basis des Transistors 7>3 nach Maßgabe der Umgebungstemperatur variiert werden. Am Emitter des Stromversorgungstransistors Tr* wird eine dem Druckkopf 3 zuzuführende Spannung Ve abgegeben, die gleich der Spannung Vd abzüglich der konstanten Basis-Emitterspannungsabfälle an den Transistoren 7>3 und Tr* ist. Die durch die Heizwiderstände D\ bis Di fließenden Ströme haben dann einen im wesentlichen konstanten Wert ohne Beeinflussung durch die Umgebungstemperatur. Somit wird ermöglicht, daß das Drucken immer mit der richtigen Dichte erfolgt

Zum anderen kann die Spannung Vd und damit die Druckdichte mittels der Eingruppierungswiderstände R₂ und /?3 variiert werden. Dazu können die Signalleitungen L\ und L₂ des Druckkopfes 3 für jede durch Herstellungstoleranzen od. dgl. hervorgerufene Abweichung des Widerstandswertes der Heizwiderstände D\ bis Dj selektiv so abgetrennt werden, datf die richtige, dem Kopf zuzuführende Spannung Ve erhalten wird. In einigen Fällen kann eine größere Anzahl von Eingruppierungswiderständen vorgesehen sein, und diesen entsprechende Signalleitungen können selektiv abgetrennt werden, um eine größere Anzahl von Abstufungen oder Eingruppierungen zu bewirken so daß dadurch die Qualität des Druckkopfes, die möglicherweise durch Herstellungstoleranzen vermindert ist, im wesentlichen konstant gehalten werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 des Druckkopfes in direkter, wärmeleitender Verbin-Patentansprüche: dung mit der Heizwiderstandsmatrix des Druckkopfes. Schwankungen der Druckdichte können aber auch

1. Stromversorgungseinheit für einen Thermo- durch Toleranzen der Heizwiderstände verursacht werdruckkopf mit einer an einem Spannungsteiler ab- 5 den, die bei der Herstellung, ähnlich wie bei gewöhnligreifbaren Referenzspannung zur variablen Einstel- chen Widerständen, auftreten und unvermeidlich sind,
lung einer für den Thermodruckkopf erforderlichen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Druck-Betriebsleistung dadurch gekennzeichnet, dichte und damit die Druckqudität unter Berücksichtidaß der eine Zweig des Spannungsteilers (R 1, R 2, gung auch der unvermeidbaren Toleranzen für die A3) in mehrere zueinander parallelgeschaltete Wi- ι ο Heizwiderstände des Thermodi uckkopfes sicherzustelderstände (R 2, R 3) aufgeteilt ist und deren Verbin- len. Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von dungsleitungen (L 1, L 2) aus der Stromversorgungs- einer Stromversorgungseinheit der eingangs genannten einheit (2) an den Druckkopf (3) herausgeführt sind. Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Zweig des

2. Stromversorgungseinheit nach Anspruch 1, da- Spannungsteilers in mehrere zueinander parallelgedurch gekennzeichnet, daß der eine Zweig des Span- 15 schaltete Widerstände aufgeteilt ist und deren Verbinnungsteilers parallel zu den Widerständen (R 2, R 3) dungsleitungen aus der Stromversorgungseinheit an zusätzlich einen temperaturabhängigen Widerstand den Druckkopf herausgeführt sind.

(TM) enthält Durch selektives Auftrennen der von außen zugängli-

3. Stromversorgungseinheit nach Anspruch 2, da- chen Verbindungsleitungen und damit Abtrennen von durch gekennzeichnet, daß in Reihe zum tempera- 20 Widerständen kann dann nachträglich die Betriebsleiturabhängigen Widerstand (TM) ein Einstellwider- stung unter Berücksichtigung von Toleranzen des Therstand (R 4) geschaltet ist modruckkopfes mit seinen Heizwiderständen anpassend eingestellt werden, derart, daß eine gewünschte

Druckdichte erzielt wird. Diese nachträgliche Einstell-

25 mögliclikeit verringert die Anforderungen an die Herstellungstoleranzen und vereinfacht und verbilligt daher

Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungseinheit die Fertigung.

für einen Thermodruckkopf mit einer an einem Span- Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der

nungsteiler abgreifbaren Referenzspannung zur varia- Unteransprüche. So kann vorgesehen sein, daß der eine

blen Einstellung einer für den Thermodruckkopf erfor- 30 Zweig des Spannungsteilers parallel zu den Widerstän-

derlichen Betriebsleistung. den zusätzlich einen temperaturabhängigen Widerstand

Im allgemeinen ist ein Thermodruckkopf in den Druk- enthält. Auf diese Weise läßt sich in an sich bekannter

ker eines elektronischen Tischrechners od. dgl. einge- Weise der Einfluß der Umgebungstemperatur auf die

baut und empfängt einen mehrere Millisekunden andau- Druckdichte zusätzlich zum Ausgleich von Toleranzen

ernden Druckimpuls von der Steuerschaltung des Rech- 35 des Thermodruckkopfes kompensieren. Der Grad der

ners. Während der Zuführung des Impulses steigt die Temperaturkompensation kann dadurch den jeweiligen

Temperatur der Heizwiderstände des Thermodruck- Verhältnissen angepaßt werden, daß in Reihe zu dem

kopfes auf etwa 300⁰C, wodurch das Drucken auf einem temperaturabhängigen Widerstand ein Einslellwider-

wärmeempfindlichen Aufzeichnungspapier bewirkt stand geschaltet ist.

wird. 40 Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Aus-

Dabei kommt es darauf an, sowohl eine Überlastung führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung

der empfindlichen Heizwiderstände zu vermeiden als erläutert. Es zeigt

auch die von der Temperatur der Heizwiderstände ab- F i g. 1 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der

hängige Druckdichte möglichst konstant zu halten. So Erfindung;

besteht bei Zuführung eines Druckimpulses mit einer 45 Fig.2(A) bis 2(E) Impulsdiagramme zur Verdeutli-Impulsbreite, die größer ist als eine vorbestimmte Im- chung der Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Schalpulsbreite, die Gefahr, daß die Heizwiderstände durch- tung.

brennen oder ihre Lebensdauer verkürzt wird. Das ist Wie Fig. 1 zeigt, empfängt eine Stromversorgungsbeispielsweise dann möglich, wenn die Steuerschaltung einheit 2 von einer Steuerschaltung 1 ein Drucksignal P versagt und ein anormales Druckimpulssignal erzeugt. 50 und treibt auf der Grundlage dieses Signals einen Ferner wird die Druckdichte auf dem wärmeempfindli- Druckkopf 3, der mehrere Heizwiderstände D\ bis Eh chen Papier in hohem Maße von der Umgebungstempe- aufweist. Die Steuerschaltung 1 ist in einem elektroniratur des Thermodruckkopfes beeinflußt sehen Gerät, beispielsweise einem elektronischen Tisch-Aus der DE-OS 25 27 948 ist bereits eine Druckdich- rechner, enthalten und erzeugt nach Maßgabe der zu tensteuerung in Verbindung mit einer Sicherheitsschal- 55 druckenden Information ein Signal mit der Impulsbreite tung bekannt, die die Druckimpulsbreite begrenzt, wo- Tn gemäß F i g. 2(A). Die Stromversorgungseinheit 2 bei die Druckdichte durch eine Änderung der Druckim- besitzt einen Transistor Tn, der die Funktion eines Inpulshöhe beeinflußt wird. Die Beeinflussung der Impuls- verters erfüllt. Durch diesen Transistor wird das von der höhe und Impulsbreite der Druckimpulse geschieht da- Steuerschaltung zugeführte Drucksignal P in seiner bei mit Hilfe von Einstellwiderständen R2 bzw. R'4 in eo Phase umgekehrt, wie in Fig.2(B) zu sehen ist. Dieses der Schaltung gemäß F i g. 2 und 3 der genannten Of- Drucksignal, dessen Phase umgekehrt wurde, wird an fenlegungsschrift. einen Anschluß a eines Kondensators Cgelegt. Der an-Eine Sicherheitsschaltung zur Begrenzung der dere Anschluß b dieses Kondensators 10 steht über ei-Druckimpulsbreite unter Verwendung eines RC-Glie- nen Widerstand Rq mit einer Quellenspannung Vh in des ist auch aus der US-PS 40 70 587 bekannt. 65 Verbindung und liegt ferner an der Basis eines Transi-Eine Temperaturkompensationsschaltung für einen stors 7>2. Der Kondensator Cund Widerstand Ro bilden Thermodruckkopf ist aus der DE-OS 19 64 957 bekannt. ein /?C-Glied, dessen Ausgangssignal am Verbindungs-Dabei steht der Fühler zur Feststellung der Temperatur punkt b in Fig. 2(C) dargestellt ist. Die Emitter der