DE3241227C1 - Thermodruckplatine für eine Thermodruckvorrichtung in Vielschicht-Dickfilmtechnik - Google Patents

Description

• Dadurch, daß das Ende der Leiterbahnen den Resistor nicht mehr kontaktiert, sondern dlese Kontaktierung über die niederohmige Resistorpaste geschieht, wird erreicht, daß die Stromverteilung innerhalb des Resistors praktisch gleichmäßig ist. Deshalb ist auch der obere Teil des Resistors durch den Stromfluß und nicht erst durch eine Wärmeleitung vom Fuß des Resistor her erwärmt.
• Fig. 2 zeigt ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Thermodruckplatine, die eine bevorzugte Ausgestaltung darstellt. Auf einem Substrat list wiederum eine Resistorschicht angeordnet, die in einzelne Resistoren 7 unterteilt ist. An den Resistor 7 sind wiederum sich gegenüberliegend Leiterbahnen 8, 9 herangeführt, deren Enden vor den seltlichen Begrenzungswänden des Resistors zu diesem einen Spalt belassen. Zwischen dem Resistor 7 und den Enden der Leiterbahnen 8, 9 ist nun je eine Glasschicht 10, 11 angeordnet, die elektrisch nicht leitend ist und auch ein schlechter Wärmeleiter darstellt.
• Die Höhe der Glasschlcht 10, 11 ist höher als die Dicke der Leiterbahnen 8, 9, jedoch geringer als die Höhe des einzelnen Reslstors 7, so daß bezüglich dem Ende der Leiterbahn, der C;lasschicht und der Oberfläche des-Resistors ein treppenartiger Aufbau vorhanden ist. Der Raum zwischen den freien seitlichen Begrenzungswänden des Resistors 7 und den Enden der Leiterbahnen 8, 9 ist wiederum mit einer niederohmigen Resistorpaste ausgefüllt, die ebenso die freien Oberflächen der Glasschichten überdeckt.
• Damit wird erreicht, daß bei Stromfluß die Strombahnen praktisch ausschließlich in dem oberen Teil des Resistors 7 verlaufen, der von den Glasschichten nicht begrenzt ist. Die stromisolierenden Glasschichten zwingen somit den Stromfluß in den oberen Teil des Resistors. Dadurch wird vorzugsweise der obere Teil des Resistors und somit dessen Oberfläche bevorzugt erhitzt, so daß bei gleicher Wärmeleistung ein geringerer Strom notwendig ist. Dadurch wird erreicht, daß eine schnellere Abkühlung und schnellere Wärmeabgabe des Resistors an das Papier gegeben ist, wodurch die Druckgeschwindigkeit des einzelnen Resistors erhöht wird.
• Uhterhalb des Resistors kann des weiteren eine wärmereflektierende Schicht 12 angeordnet sein, wodurch die Ableitung der Wärme in das Substrat verringert wird.
• Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf Fig. 2, wobei ein vergrößerter Ausschnitt von zwei einzelnen Resistordruckpunkten mit den jeweiligen Leiterbahnen gezeigt ist.
• Bezugszeichenliste 1 Substrat 2 Resistordruckpunkt 3, 4 Leiterbahn 5, 6 Niederohmige Resistorpaste 7 Resistordruckpunkt 8, 9 Leiterbahn 10, 11 Glasschicht 12 Wärmereflektierende Schicht 13, 14 Spalt 15, 16 den Leiterbahnen gegenüberliegende Seitenflächen eines Resistordruckpunktes - Leerseite - - Leerseite - - Leerseite -

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Thermodruckplatine für eine Thermodruckvorrichtung in Vielschicht-Dlckfilmtechnik, aus einem elektrisch Isolierenden Substrat, einer darauf angeordneten, Druckpunkte bildenden Resistorschicht und den jeweiligen Druckpunkten zugeordnete, eine geringere Dicke als die Resistorschicht aufweisende Leiterbahn zur Stromzu- und ableitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (3, 4; 8, 9) unter Belassung eines Spaltes (13, 14) an den einen Druckpunkt bildenden Resistor (2, 7) herangeführt sind, und der Spalt (13, 14) mit einer niederohmigen Resistorpaste (5, 6) aufgefüllt ist, die die Leiterbahnen (3, 4; 8, 9) überlappt und die ihnen gegenüberliegenden Seitennächen (15, 16) der Resistoren (2, 7) bedeckt.
2. 2. Thermodruckplatine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Spalten (13, 14) eine Glasschicht (10, 11) angeordnet ist, die mindestens so hoch ist wie die Dicke der Leiterbahnen (3, 4; 8, 9), aber niedrlger als die Höhe des Resistors (2, 7).
3. 3. Thermodruckplatlne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Resistors (7) eine wärmereflektierende Schicht (12) angeordnet ist.

   Die Erfindung betrifft eine Thermodruckplatine für eine Thermodruckvorrichtung in Vielschicht-Dickfilmtechnik, aus einem elektrisch isolierenden Substrat, einer darauf angeordneten, Druckpunkte bildenden Resistorschicht und den jeweiligen Druckpunkten zugeordnete, eine geringere Dicke als die Resistorschicht aufweisende Leiterbahnen zur Stromzu- und ableitung.

   Zur Herstellung der elektrischen Leiterbahnen zur Stromzu- und able;tung wird normalerweise Gold verwendet, welches als dünne Leiterbahn auf die oberste Schicht aufgedampft und beidseitig mit dem einzelnen Resistor kontaktiert wird. Da jedoch die Höhe der Goldschicht erheblich geringer ist als die Höhe des einzelnen Resistors, entsteht beim Betrieb eine Stromverteilung hauptsächllch nur in Höhe der Goldschlcht innerhalb des Resistors, so daß aufgrund der daraus resultierenden Wärmevertellung die oberen Kanten und der obere Teil des Resistors nicht genügend warm werden. Deswelteren leitet die metallische Leiterschlcht die Wärme sehr schnell ab. Aus diesen Nachteilen resultiert eine schlechte Wärmevertellung innerhalb desResistors, weshalb zur genügenden Aufheizung desselben ein erhöhter Strom benötigt wird. Aber auch dann bleibt der Nachteil bestehen, daß die größte Stromdichte innerhalb des Resistors und damit die höchste Temperatur am Fuße des Resistors zwischen der Kontaktierung der beiden Leiterbahnen herrscht, statt, wie es notwendig wäre, am oberen Ende des Resistors.

   Durch die DE-OS 24 36 362 ist ein Thermodruckkopf und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt geworden, der im Dickfilm-Verfahren hergestellt ist. Hier wird die Verwendung eines Substrates mit niedriger thermI-scher Leitfähigkeit vorgeschlagen, vorzugsweise Forsterit. Die Kontaktierung der leitenden Elemente geschieht mittels leitender Goldpaste, die zur Fixierung einem Sinterverfahren unterworfen wird.

   Zur Erläuterung werden In der Llteratur für die Bezeichnungen »Reslstor und Resistorpaste« auch die Bezeichnungen Widerstandselement bzw. Heizelement und Widerstandspaste verwendet.

   Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Thermodruckplatine der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der der einzelne Resistor mindestens gleichmäßig erwärmt, vorzugsweise jedoch in seinem oberen Bereich bevorzugt erwärmt wird.

   Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind In den Unteransprüchen gekennzeichnet.

   Die erfindungsgemäße Thermoplatlne besitzt gegenüber bekannten Thermoplatinen des Standes der Technik den Vorteil, daß hier die einzelnen Resistorpunkte ihre größte Temperatur an der druckenden Oberfläche aufweisen, also genau dort, wo der einzelne Druckpunkt die Wärme an das zu bedruckende Papier abgeben muß.

   Dadurch ist es wiederum mögllch, bei gleicher Leistung den Heizstrom zu senken, verglichen bei bekannten Thermoplatinen. Daraus resultiert der weitere Vorteil, daß die den Resistor autheizende Wärmemenge schneller an das Papier abgegeben wird und deshalb die Abkühlzeit des einzelnen Resistordruckpunktes verringert ist. Deshalb ist mit der erfindungsgemäßen Thermodruckplatine eine höhere Druckgeschwlndigkeit zu erreichen.

   Die Anordnung der Glasschlchten zwischen Resistor und Leiterbahn hat darüber hinaus den weiteren Vorteil, daß diese Glasschichten auch eine schnelle seitliche Wärmeableitung der Wärme vom Resistor verhindern, so daß sichergestellt ist, daß die im Resistor erzeugte Wärme zum größten Teil auch an das zu bedruckende Papier abgegeben wird.

   Darüber hinaus bewirkt die Resistorpaste, daß die Oberfläche des einzelnen Resistors praktisch keiner Abnützung mehr unterliegt und die Begrenzungskanten der Oberfläche des Reslstors als scharfe Wärmekanten erhalten bleiben.

   Zwei Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben. Dabei zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Thermoplatlne gemäß der Erfindung Fig. 2 ein weiteres Belspiel einer Thermoplatine mit Glasschichten zwischen dem Resistor und der Kontaktierung und Fig. 3 eine Draufsicht auf F i g. 2.

   In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.

   Gemäß der Fig. 1 besteht beispielswelse eine erfindungsgemäße Thermoplatine aus einen Substrat 1, auf welches eine Resistorschlcht aufgebracht ist, die in einzelne Resistoren 2 unterteilt ist. Diese Resistoren haben somit eine kubische Form. Seitlich des Resistor 2, und zwar vorzugsweise sich gegenüberliegend, sind an den Resistor je eine dünne metallische Leiterbahn 3, 4 herangeführt, die vorzugsweise aus Gold besteht. Diese dünne Goldschicht wird bekannterweise aufgedampft oder aufgedruckt. Die Leiterbahnen 3, 4 enden dabei unter Belassung je eines Spaltes 13, 14 kurz vor den den Leiterbahnen 3, 4 gegenüberliegendèn Seltenflächen 15, 16 des Reslstors 2. Der Raum zwischen diesen den Leiterbahnen gegenüberliegenden Seitenflächen 15, 16 und den Enden der Leiterbahnen 3, 4 einschließlich der Spalte 13, 14 ist nun mit einer niederohmigen Resistorpaste 5, 6 aufgefüllt, die vorzugsweise mlttels Wärmebehandlung stabilislert und fixiert ist. Der Widerstand dieser Resistorpaste liegt in der Größenordnung von 1 OHM/cm.