DE3139321A1 - Druckkopf-ansteuerschaltung fuer einen thermodrucker - Google Patents
Druckkopf-ansteuerschaltung fuer einen thermodruckerInfo
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Description
β BO · 0
4 U 0 0 β
Jp ft β « β
β β β β O
Anwaltsakte; 31 835
Die Erfindung betrifft eine Druckkopf-Ansteuerschaltung für
einen Thermodrucker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
und betrifft insbesondere eine Ansteuerschaltung für einen Druckkopf, welcher eine Anzahl auf einige Gruppen aufgeteilter,
wärmeerzeugender Elemente aufweist und mit welchem Bilder wiedergegeben werden, die Eingangs-Videosignalen
entsprechen, indem Gruppe für Gruppe an die wärmeerzeugenden Elemente selektiv Spannungen angelegt werden.
Ein bekannter Drucker der vorbeschriebenen Art weist einen Druckkopf mit mehreren Gruppen von wärmeerzeugenden Elementen
auf (die nachstehend der Einfachheit halber als 'Elementgruppen" bezeichnet werden). Der Drucker weist ferner
eine Ansteuerschaltung auf, um eine der Elementgruppen entsprechend Eingangs-Videosignalen auszuwählen,und bei Ver-Wendung
eines wärmeempfindlichen, färbbaren Blatt Papiers
werden dann an die ausgewählten Elementgruppen Spannungen angelegt. Die Änsteuerschaltung weist der Anzahl der Elementgruppen entsprechende Schaltanordnungen auf, um die
Spannungen an die einzelnen Elementgruppen anzulegen. Die Ausgangsspannungen der Schaltanordnungen bleiben, da eingangsseitig
zum Erzeugen einer Bezugsspannung eine Zenerdiode
vorgesehen ist, auch bei einer Änderung in der Versorgungsspannung im wesentlichen konstant. Hierdurch sind
gleichförmige Spannungsverteilungen an -den Elementgruppen
gewährleistet, so daß dann wiederum an allen Elementen in dem Kopf ständig konstante Wärmemengen erzeugt werden.
Ein derartiger Thermodurcker ist in der Praxis verwendbar, arbeitet jedoch aus den folgenden Gründen nicht zufriedenstellend.
Der Widerstand von wärmeerzeugenden Elementen ist von einem
• - 2 -
Aufzeichnungskopf zum anderen verschieden. Die Spannung, die
an wärmeerzeugende Elemente eines bestimmten Aufzeichnungskopfs
anzulegen ist, muß festgelegt werden, um sie genau an den Widerstand der Elemente anzupassen. Folglich muß eine
Zenerdipde vorgesehen und ausgewählt werden, um eine ganz bestimmte Bezugsspannung für jeden der Druckköpfe zu schaffen,
obwohl einer dem anderen gleicht. Wenn folglich ein Aufzeichnungskopf durch einen anderen ersetzt wird, muß die
Bezugsspannung in Anpassung an den neuen Aufzeichnungskopf
geändert werden. Das Austauschen einer Zenerdiode bei jedem Kopf oder ein Auswählen einer Zenerdiode mit einer entsprechenden
Bezugsspannung V ist ziemlich lästig und in der
Praxis manchmal kaum durchführbar.
Die Erfindung soll daher eine Druckkopf-Ansteuerschaltung
für einen Thermodrucker schaffen, bei welcher eine Spannung zum Erregen von wärmeerzeugenden Elementgruppen leicht und
bequem eingestellt werden kann.und bei welcher ferner die Spannung zum Erregen von wärmeerzeugenden Elementen auch
bei einem Austauschen eines Druckkopfes ohne weiteres eingestellt werden kann. Bei der Erfindung ist dies bei einer
Druckkopf-Ansteuerschaltung für einen Thermodrucker nach dem Oberbegriff des Anspruchs -1 durch die- Merkmale im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen derErfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist eine Druckkopf-Ansteuerschaltung eine Reihenschaltung
aus einem Strombegrenzungswiderstand und einem veränderlichem Widerstand auf, welcher mit einem Steuer-Eingangsanschluß
von Schaltanordnungen verbunden ist, um wärmeerzeugende Elementegruppen zu erregen. Eine Konstantspannungsschaltung
ist mit dem Strombegrenzungswiderstand verbunden, so daß eine Spannung an. dem Widerstand oder ein durch diesen
.fließender Strom konstant gehalten ist. Hierdurch wird dann ein durch die Reihenschaltung fließender Strom auf
einem konstanten Wert gehalten. Die Spannung, die an jede
Gruppe von wärmeerzeugenden Elementen angelegt wird, ist daher durch den Widerstandswert eines veränderlichen Widerstands
festgelegt. Folglich kann die Spannung an jeder EIementgruppe
durch Steuern des Widerstandswerts des veränder- ^ liehen Widerstands auf einen gewünschten oder geforderten
Wert eingestellt werden. Durch die Erfindung ist somit eine insgesamt verbesserte Ansteuerschaltung für wärmeerzeugende
Elementgruppen in einer Thermo-AufZeichnungseinrichtung geschaffen .
10
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild eines Thermodrukkers,
bei welchem die Erfindung anwendbar ist;
Fig. 2 eine Schaltung einer herkömmlichen Druckkopf-Ansteuerschaltung
zum Ansteuern von wärmerzeugenden
Elementgruppen;
Fig. 3 eine Schaltung einer Druckkopf-Ansteuerschaltung
gemäß der Erfindung, und
Fig. 4 eine Ausführungsform einer Konstantspannungsschaltung,
die in der Ansteuerschaltung der Fig. 3 vorgesehen ist.
In Fig. 1 ist eine schematische Schaltung eines Thermodruk-30
kers dargestellt, bei welchem die Erfindung anwendbar ist. Der Drucker weist einen Druckkopf 10 auf, in welchem eine
erste Gruppe von wärmeerzeugenden Elementen 10', eine zweite Gruppe von wärmeerzeugenden Elementen 10" und eine dritte
Gruppe von wärmeerzeugenden Elementen'10"' vorgesehen ist.
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Diese verschiedenen Gruppen von wärmeerzeugenden Elementen 10' bis 10"' werden selektiv durch eine Ansteuerschaltung
angesteuert, welche, wie dargestellt, mit dem Kopf 10 verbunden
ist. Der Drucker weist ferner ein Schieberegister 14 und eine Videosignal-Ansteuerschaltung 16 auf. Videosignale,
die an einen Videosignaleingang T1 angelegt werden,
werden synchron mit Taktimpulsen, welche an einen Taktimpulseingang
T„ angelegt werden, seriell an das Schieberegister 14 angelegt. Parallele Ausgänge des Schieberegisters
14 werden an die Videosignal-Ansteuerschaltung 16 abgegeben. In der Videosignal-Ansteuerschaltung 14 sind (nicht dargestellte)
Schaltelemente vorgesehen, die durch die einzelnen Paralleleingänge an der Schaltung 16 ein- oder ausgeschaltet
werden.
Elementgruppen-Auswahlsteuersignale werden zur übertragung
einer Gruppe von Videosignalen, welche aus Videosignalen bestehen, die der Anzahl Schiebeschritte in dem Schieberegister
14 entsprechen, zeitlich gesteuert nacheinander an Elementgruppen-Auswahlsteuereingänge G1 bis G., des Drukkers
angelegt. Die Videosignale schalten nacheinander einzelne Schaltelemente in der Elementgruppen-Ansteuerschaltung
12 an-, wie im einzelnen anhand der Fig. 2 beschrieben wird. Durch diese Schaltelemente werden wiederum nacheinander
vorbestimmte Spannungen an Spannung se ingänge G. bis G,- des
Druckkopfes 10 angelegt. Die erste bis dritte Gruppe von wärmeerzeugenden Elementen 10' bis 10"' sind mit den entsprechenden
Spannungseingängen G- bis G, verbunden. Bei dieser Anordnung wird Wärme durch die Elemente 10" bis 10"'
erzeugt, an welche die an den Anschluß G4, G5 und/oder G6
angekoppelte Spannung angelegt wird, und welche mit den dann angeschalteten Schaltelementen der Videosignal-Ansteuerschaltung
16 verbunden sind.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer herkömmlichen Ansteuerschaltung
12 des Druckkopfes 10 dargestellt. Die Schaltung 12 weist eine Zenerdiode 20, mit welcher eine
vorgegebene Bezugsspannung erzeugt wird, Trenndioden 22
bis 22" und Strombegrenzungswiderstände 24 bis 24" auf.
Ο 1 JOOl I
In der Schaltung 12 sind in einer ersten Stufe pnp-Tran—
sistoren 26 bis 26", die durch an die entsprechenden Eingänge G1 bis G^ angekoppelte Elementgruppen-Auswahlsteuersignale
angesteuert werden, in einer zweiten Stufe npn-Transistoren 28 bis 28" und in einer dritten Stufe npn-Transistoren
30 bis 30" vorgesehen. Die Transistoren 28 und 30, 28' und 30' sowie 28" und 30" bilden zusammen die Schaltverbindungen,
um jeweils die entsprechenden Spannungen an die Eingänge G>
bis G des Kopfes 10 anzulegen.
Wenn der Elemengruppen-Auswahlsteuereingang G- geerdet wird
(Signal = "0"), wird der Transistor 26 leitend, so daß eine Durehbruehspannung V17 der Zener diode 20 an der Kathode der
Diode 22 d.h. an einem Schaltungspunkt a anliegt. An die Basis des Transistors 28 wird dann die Summe aus der Durehbruchspannung V„ und dem Spannungsabfall V^ an der Diode
Δ U
22 angelegt. Folglich liegt der Unterschied zwischen der Summen spannung (V17 + V) und dem Basis-Emitter-Spahnungsabfall
V_.„ zwischen den Transistoren 28 und 30, d.h. (V„
JbJCj Δ
+ Vp, ) - Vß ,am Emitter des Transistors 30 an. Diese Span-■nung
wird an den Spannungseingang G4 des Aufzeichnungskopfes
10 angelegt. Eine entsprechende Spannung liegt an dem Spannungseingang
Gr,- wenn das Elementgruppen-Auswahl steuersignal G0 geerdet wird, oder an dem Spannungseingang Gc an,
wenn das Elementgruppen-Auswahlsteuersignal G3 geerdet wird.
Entsprechend der nacheinander erfolgenden Erdung der Eingänge G-" bis G3 gibt der Druckkopf 10 bei Anliegen von Wärme
ein Bild auf einem wärmeempfindlichen Blatt Papier wieder,
das den Eingangs-Bildsignalen entspricht. 30
Die an die Eingänge G^ bis G, des Druckkopfes 10 angelegten
Spannungen haben im wesentlichen den gleichen Pegel, so daß an die wärmeerzeugenden Elemente 10' bis 10"' der einzelnen Gruppen die gleichen Spannungen angelegt werden,
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so daß ständig die gleichen Wärmemengen erzeugt werden, obwohl
die Versorgungsspannung V- und V2 geändert werden kann.
Wie vorstehend ausgeführt, ist jedoch der Widerstand der wärmeerzeugenden Elemente von einem Druckkopf zum anderen
verschieden. Folglich muß die Spannung, die an einen Druckkopf anzulegen ist, entsprechend gewählt werden, um sie an
den Widerstandswert seiner wärmeerzeugenden Elemente anzupassen. Folglich müssen Zenerdioden vorgesehen werden, die
unterschiedliche Bezugsspannungen V„ schaffen, obwohl die Aufzeichnungsköpfe einander ähnlich sind. Nach dem Austauschen
eines Druckkopfes muß die Bezugsspannung V„ für einen
neuen Kopf bestimmt werden. Das Austauschen der Zenerdiode für jeden Kopf oder das Auswählen einer Zenerdiode mit einer
geforderten Durchbruchsspannung V17 ist ziemlich aufwendig
und mühsam und ist in der Praxis manchmal kaum durchführbar.
Anhand von Fig. 3 und 4 wird nunmehr eine erfindungsgemäße
Ansteuerschaltung zum Ansteuern eines Druckkopfes eines Druckers der beschriebenen Art erläutert. Hierbei sind die
gleichen Elemente wie die, welche in Fig. 2 dargestellt sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ein besonderes
Merkmal der in Fig. 3 dargestellten AnSteuerschaltung
besteht darin, daß die Zenerdiode 20 der herkömmlichen Schaltung, die zum Erzeugen einer Bezugsspannung vorgesehen
war, weggelassen ist, und daß stattdessen zusätzlich eine Reihenschaltung aus einem Strombegrenzungswiderstand 32
und einem veränderlichen Widerstand 34 sowie eine Konstantspannungsschaltung
36 in der Schaltung vorgesehen. Die Konstantspannungsschaltung 36 ist parallel zu
dem Widerstand 32 geschaltet.
^O Wenn eine Versorgungsspannung V1 an die Konstantspannungsschaltung
36 angekoppelt wird, wird eine vorbestimmte Spannung an dem Widerstand 32, d.h. an den Schaltungspunkten
oder Verbindungsstellen b und c ausgebildet. Folglich kann ein vorgegebener Strom durch den" Widerstand 32 fließen.
oer strom durch den Widerstand 32 und der Betriebsstrom
der Konstantspannungsschaltung 36 fließen durch den verän-
derlichen Widerstand 34, wodurch eine entsprechende Spannung
an dem Schaltungspunkt C erzeugt wird. Somit wird eine Summe der Spannung am Schaltungspunkt c und der Spannung an
den Schaltungspunkten b und c erzeugt. Da der Betriebsstrom der Konstantspannungsschaltung 36 im wesentlichen konstant
ist, bleibt die Spannung am Schaltungspunkt b konstant. Wenn der Elementgruppen-Auswahlsteuereingang G- geerdet
wird, bildet sich an der Basis des Transistors 28 eine Summe aus der Spannung V, an dem Schaltungspunkt b und dem Spannungsabfall
V an der Diode 22, d.h. (V, + V), während sich am Emitter des zugeordneten Transistors 30 eine Spannungsdifferenz
zwischen der Summe (V, + V_) und dem Basis-Emitter-Spannungsabfall
V_„ zwischen den Transistoren 28 und
tau
30, d.h. (V, .·+ V1J - V01, ausbildet. Die Arbeitsweise dieser
JJ U DiU
Schaltung entspricht dann der Arbeitsweise der in Fig. 2
dargestellten, herkömmlichen Schaltung.
In den Fertigungsstufen ist eine ungleichmäßige Widerstandsverteilung
zwischen verschiedenen Aufzeichnungsköpfen 10
unvermeidbar. Wenn nur die Aufzeichnungsköpfe mit einem vorgegebenen
Widerstandswert als annehmbar ausgewählt werden, würde dies zu einem kritischen Rückgang in der Ausbeute und
damit der Produktion führen. Der einzig gangbare Weg mit den ungleichen Widerstandswerten von Aufzeichnungsköpfen
fertigzuwerden, besteht darin, die an die Köpfe anzulegenden
Spannungen einzustellen. Bei der herkömmlichen Schaltung in Fig. 2 ist die Speisespannung an dem Druckkopf 10 durch
Ändern der durch die Zenerdiode 20 festgelegten Bezugsspannung einstellbar. Jedoch müssen Zenerdioden, die den
verschiedenen Köpfen 10 angepaßt sind, vorgesehen und jedesmal ausgewechselt werden. Mit anderen Worten, eine Ansteuerschaltung,
die einem bestimmten Druckkopf zugeordnet ist, kann nicht durch eine andere ersetzt werden. Hierzu muß
dann die Zenerdiode 20 der Ansteuerschaltung ausgetauscht werden,wozu der Druckkopf oder die Ansteuerschaltung ausgetauscht
werden müssen, so daß dies auf eine zeitaufwendige und lästige Wartung hinausläuft. Im Unterschied hierzu
können gemäß der Erfindung die Eingangsspannungen an dem
Kopf 10 durch den veränderlichen Widerstand ohne weiteres
eingestellt werden. Aufgrund des veränderlichen Widerstands 34 können somit der Kopf 10 und die Ansteuerschaltung ausgetauscht
werden, so daß dadurch eine leichte Wartung des Druckers gefördert wird undgewährleistet ist.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform einer Konstantspannungsschaltung
36 dargestellt, die in der Ansteuerschaltung der
Fig. 3 vorgesehen ist. Die Konstantsteuerschaltung 36 weist eine Diode D1, einen Kondensator C1, Widerstände R1 bis
R1-, Transistoren Q- bis Q1^/ einen Eingangsanschluß IN,
einen Ausgangsanschluß OUT und einen Erdungsanschluß GND auf. Selbstverständlich ist auch eine andere Ausführungsform
einer bekannten Konstantspannungsschaltung bei der Erfindung anwendbar. Ferner sind im Rahmen der Erfindung verschiedene
Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann die Ansteuerschaltung der Fig. 3 statt zweier verschiedener Energiequellen
V1 und V- mit einer Spannung von einer gemeinsamen
Energiequelle versorgt werden.
Ende der Beschreibung
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Claims (6)
- . RE- SANDMAIR 3139321 PATENTANWÄLTE
Postfach 860245 · 8000 München 86Anwaltsakte: 31 835 DRicoh Company/ Ltd.
Tokyo / JapanDruckkopf-Ansteuerschaltung für einen ThermodruckerPatentansprücheCA Druckkopf-Ansteuerschaltung für einen Thermodrucker, mit mer Anzahl wärmeerzeugender Elemente, welche durch eine Energiequelle angeregt werden, und mit Ansteuereinrichtungen, um selektiv die wärmeerzeugenden Elemente entsprechend Eingangsdaten anzusteuern, die auf ein wärmeempfindliches Blatt Papier ; aufzuzeichnen sind, dadurch gekenn ze ichnet, daß die Ansteuerschaltung eine Anzahl Schaltanordnungen (26.bis 26"; 28 bis 28"; 3 0 bis 30") zum selektiven Erregen der wärmeerzeugenden Elemente (101 bis 10"'), eine Schaltung (32,34) zum Erzeugen einer Bezugsspannung, welche gemeinsam an die wärmeerzeugenden Elemente (101 bis 10"')angelegt wird, und eine Konstantspannungsschaltung (36) aufweist, die zwischen die Energie-Versorgung und die eine Bezugsspannung erzeugende Schaltung (32, 34) geschaltet ist, um die Bezugsspannung konstant zu halten. - 2. Ansteuerschaltung nach Anspruchs, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die die Bezugsspannung erzeugende Schaltung eine Reihenschaltung aus einem Strombegrenzungswiderstand (32) und einem Bezugsspannungs-Einstellwiderstand (34)aufweist, wobei die Reihenschaltung mit Steuereingängen der Schaltanordnungen VII/XX/Ktz _ 2 -Bankkonten: llypo-B.ink München 441(1122X30 (BLZ 700200II) Sviiü CoJe: HYI1O 111 MM Bayer. Vcrcinsbank München 45.1 KX) 01.7. 70020270} Postscheck Mündicr hV.43-8()S (BL/ 70010080)
® (08")) 988272 Telegramme." 988273 BERGSTAPFrATHNT München 988274 TELFX: 9S33W 0524560 BERC". d »β β · 13139321 -σι (26 bis 26", 28 bis 28", 30 bis 30") verbunden ist. - 3. Ansteuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsspannungs-Einstellwiderstand einen veränderlichen Widerstand (34) aufweist.
- 4. Ansteuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantspannungsschaltung (36) zwischen die Energiequelle und den Strombegrenzungswiderstand(32) geschaltet ist, um einen durch den Strombegrenzungswiderstand (32) fließenden Strom konstant zu halten.
- 5. Ansteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeerzeugenden Elemente (101 bis 10") in eine Anzahl Gruppen aufgeteilt sind, die entsprechend den Eingangsdaten selektiv durch die Schaltanordnungen (26 bis 26", 28 bis 28", 30 bis 30") erregt werden.
- 6. Ansteuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η-zeichnet, daß die Anzahl der Wärmeelementgruppen der Anzahl der Schaltanordnungen entspricht.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Representative=s name: SCHWABE, H., DIPL.-ING. SANDMAIR, K., DIPL.-CHEM. |
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