DE3330966A1

DE3330966A1 - Elektrothermischer blattschreiber

Info

Publication number: DE3330966A1
Application number: DE19833330966
Authority: DE
Inventors: Heinz 7257 Ditzingen Ebner; Gerhard 7000 Stuttgart Wessel
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1983-08-27
Filing date: 1983-08-27
Publication date: 1985-03-14
Also published as: DE3330966C2

Description

G.WesseL - H.Ebner 37-6

ELektrothermischer B Lattschreiber

Die Erfindung geht aus von einem BLattschreiber gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein BLattschreiber der vorqenannten Art ist durch die OE-AS 12 43 432 bekannt. Das Schreibwerk hat ein den Aufzeichnunqsträaer in der Schreibebene führendes AnLageteiL. VertikaL und senkrecht zum AnLageteiL sind eine VieLzahL dicht gepackter, gegeneinander isoLierte SchreibpLatinen angeordnet, die jeweiLs aus einer mit eLektrothermisehen ReizeLementen bestückten TrägerpLatte aus einem elektrisch nicht Leitenden aber gut wärmeabführenden MateriaL bestehen. Auf der zum AnLageteiL weisenden Stirnseite der TrägerpLatte sind übereinander mehrere HeizeLemente aufgebracht, die über Leiterbahnen auf mindestens einer? SeitenfLäche angeschLossen sind.

Mit diesem Schreibwerk Lassen sich nur reLativ grob gerasterte Zeichen und BiLder darsteLLen. Dieses ist in der HorizontaLen durch die gegeneinander isoLierten Trägei— pLatten und in der VertikaLen durch die voneinander beabstandeten HeizeLemente bedingt. Die VieLzahL der anzusteuernden HeizeLemente fordert einen hohen Aufwand an

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SteuerschaLtungen. Durch die Anordnung der Heizelemente auf der Stirnfläche der Trägerplatten sind diese einem erhöhten Abrieb durch die Anlage am Aufzeichnungsträger ausgesetzt. Sie müssen daher mit einer Schutzschicht versehen werden, die eine direkte Berührung der Heizelemente mit dem Aufzeichnungsträger unterbindet. Dieses bedingt je nach Schichtdicke eine höhere Wärmeleistung und kann zu unscharfen Konturen der Bildpunkte führen. Die senkrecht stehende Anordnung der zu einem Block zusammengefaßten Schreibplatinen versperrt d.en Blick auf einige der zuvor geschriebenen Zeilen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrothermisches Schreibwerk zu schaffen, das bei einfachem Aufbau eine optimale Bildpunktdichte gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes auf.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine bzw. zwei längs der Schreibzeile angeordneten Schreibplatinen vorgesehen sind, daß durch die seitlich von der Stirnfläche an die Trägerplatte angesetzten Hei zelemente die nitrierte Stirnfläche im wesentlichen den Anlagedruck am Aufzeichnungsträger aufnimmt, so daß die Reizelemente keine Schutzschicht gegen einen Abrieb benötigen und direkt am Aufzeichnungsträger anliegen können, daß die Heizelemente direkt leitend mit der Trägerplatte verbunden sind und diese als gemeinsamer Rückleiter und gleichzeitig als Wärmeableiter dient und daß die in vertikaler Richtung geringe Ausdehnung einer Schreibplatine eine Anordnung in einem Blattschreiber

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gestattet, die eine unmittelbare Betrachtung der über die Schreibbreite entstehenden Aufzeichnung gewährleistet.

Anhand von vier Ausführungsbeispielen wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 die schematische Darstellung eines elektrothermischen Bi Idpunktschreibwerk3 gemäß der Erfindung im Schnitt 1-1 gemäß Figur 2 als Bestandteil eines durch Gehäuseteile angedeuteten Blatt schreibers _e

Figur 2 eine unmaßstäbliche Darstellung des Bildpunktschreibwerks gemäß Figur 1 in Draufsicht,

Figur 3a eine erste Ausführung einer Schreibplatine gemäß der Erfindung. Sie zeigt den Aus

schnitt A gemäß Figur 1 im.Schnitt und stark vergrößerten Haßstab.

Figur 3b einen Ausschnittaus der Schreibplatine gemäß Figur 3ä mit Blickrichtung auf die Stirnfläche,

Figur 4 die Draufsicht auf eine unmaßstäblich

dargestellte zweite Ausführung mit zwei Schreibplatinen gemäß der Erfindung,

Figur 5a die Anordnung gemäß Figur 4 im Schnitt V-V in Teildarstellung und stark ver

größertem Maßstab,

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Figur 6a eine dritte Ausführung einer Schreibpia- i

tine gemäß der Erfindung im Schnitt und ι

Teildarstellung, die beidseitig eine |

durchgehende Widerstandsbahn aLs Heiz- ι

eLemente hat, in stark vergrößertem [

Maßstab,

Figur 6b einen Ausschnitt aus der SchreibpLatine gemäß Figur 6a mit Blickrichtung auf die Sti rnflache,

Figur 7a eine vierte Ausführung einer Schriebplatine gemäß der Erfindung im Schnitt und Teildarstellung mit einseitig leitend beschichteter Trägerplatte aus Isoliermaterial,

Figur 7b einen Ausschnitt aus der Schreibplatine

gemäß Figur 7a mit Blickrichtung auf die Sti rnf lache.

Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, ist in die Haube 1 eine Glasscheibe 2 eingelassen, die den Blick auf den beschrifteten Teil eines wär'meempf i ndl i chen Aufzeichnungsträgers 5 gestattet. Letzterer liegt an einer Schreibwalze 4 mit dem Radius r an, durch die der Aufzeichnungsträger 5 in Pfeilrichtung transportiert wird. Durch' einen Schlitz 3 tritt er aus dem Gehäuse des Blattschreibers heraus. Unterhalb der Glasscheibe 2 ist radial zur Schreibwalze 4 eine sich längs der Schreibzeile erstreckende Schreibplatine 12 angeordnet.Sie hat ein tragendes Element eine Trägerplatte 6, die mit ihrer einen Stirnfläche 6b unter schwachem Federdruck über die ganze Länge an dem die Schreibwalze 4 umschlingenden Aufzeichnungsträger 5 anliegt.

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Bündig mit der Stirnfläche 6b (Figur 3a) sind an mindestens einer Seitenfläche 6a der Trägerplatte 6 Heizelemente 7 angeordnet. Diese stehen über Leiterbahnen 10 mit integrierten Schaltkreisen 11 auf der Trägerplatte 6 in Verbindung. Die Schaltkreise 11 dienen zum Umsetzen von Steuerbefehlen für die Heizelemente 7. Die Steuerbefehle gelangen von einer nicht dargestellten zentralen Steuereinheit über Zuleitungen 14 und über an der rückwärtigen Längskante des Trägers 6 angeordnete Steckverbinder 13 zu den Schaltkreisen 11. Wie die Draufsicht gemäß Figur 2 erkennen läßt, ist die Trägerplatte 6 über die Schriftfeldbreite B entlang der am Aufzeichnungsträger 5 anliegenden Stirnfläche 6b mit einer Vielzahl eng benachbarter Heizelemente 7 versehen. Die entsprechend hohe Anzahl an Verbindungen mit den Schältkreisen 11 sind durch die Leiterbahnen 10 symbolisch dargestellt. Die Trägerplatte 6 ist beidseitig länger als die Schriftfeldbreite B. Mit ihren längsseitigen Enden ist die Trägerplatte 6 in eine Spannvorrichtung 19 eingehängt, die quer zur Spannrichtung in der Ebene der Trägerplatte 6 verstellbar ist. Die Querverstellung dient · zum Einstellen der Federkraft, mit der die Trägerplatte 6 stirnseitig am Aufzeichnungsträger 5 anliegt.

Figur 3a zeigt im stark vergrößerten Maßstab den Ausschnitt A gemäß Figur 1 als eine erste Ausführung einer Schreibplatine 12, während Figur 3b einen Ausschnitt der Schreibplatine 12 in Blickrichtung auf die am Aufzeichnungsträger 5 anliegende Stirnfläche 6b der Trägerplatte 6 darstellt. Die Trägerplatte 6 besteht aus einem elektrisch und gut wärmeleitenden Material, z.B. Stahl. Bündig mit der Stirnfläche 6b sind in Längsrichtung auf der Seitenfläche 6a eng benachbarte Heizelemente 7 elektrisch leitend mit der Trägerplatte 6 verbunden angeordnet. Der verbleibende Teil

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der Seitenfläche 6a einschLießLich der Zwischenräume zwischen den HeizeLementen 7 ist mit einer Glasur 9 beschichtet, deren Dicke gleich der Höhe h der Heizelemente ist. Auf diese isolierende Schicht sind die Leiterbahnen 10 im Abstand der Heizelemente 7 aufgebracht und mit den oberen ■Endender Heizelemente 7 leitend verbunden. Die Stirnfläche 6b einschließlich der an der oberen Seitenfläche 6a angesetzten Heizelemente 7 ist quer zur Längserstreckung der Trägerplatte 6 entsprechend dem Krümmungsradius r der Schreibwalze 4 konkav gewölbt, um eine Anlage über die Breite der Stirnfläche 6b zu sichern. Zur Vergrößerung der Abriebfestigkeit ist die Stirnfläche 6b in an sich bekannter Weise nitriert. Bei quadratiseher Bi Idpunktflache ist die Länge I* der Heizelemente 7 gleich der Höhe h bei ei-

ner Teilung T₁, die dem BiIdpunktabstand bei der Aufzeichnung entspri cht.

Die Beschriftung des Aufzeichnungsträgers 5 erfolgt rasterlinienweise über die gesamte Schriftfeldbreite B während einer kontinuierlichen Drehbewegung der Schreibwalze 4.

Durch die beabstandete Anordnung der Heizelemente 7 ist in Längsrichtung des' Schriftfeldes ein geschlossenes Schriftbild nicht erreichbar, jedoch mit einer zweiten Ausführung gemäß den Figuren 4, 5a und 5b.

Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Schreibplatinen 16 in der Draufsicht, die in eine entsprechend ausgebildete Spannvorrichtung 20 eingehängt sind. Figur 5a zeigt in stark vergrößertem Maßstab die Anordnung der Figur 4 im Schnitt V-V und in Teildarstellung, während Figur 5b einen Ausschnitt der Schreibplatinen 16 in Blickrichtung auf die

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am Aufzeichnungsträger 5 anliegenden Stirnflächen 6b der Trägerplatten 6 darstellt. Die Schreibplatinen 16 sind bis auf die Länge I₂ und den TeiLungsabstand T 'der Heizelemente 8 identisch mit der Platine 12 der Figur 3a. Durch den Krümmungsradius r der Schreibwalze 4 bedingt, sind die beiden Platinen 16 im kleinen Winkel zueinander angeordnet, wobei die Seitenflächen 6a der Trägerplatten 6, an denen die Heizelemente 8 angeordnet sind, einander zugewandt sind. Wie Figur 5b erkennen läßt, sind die Heizelemente 8 in einem Teilungsabstand T- angeordnet, der gleich dem doppelten Bildpunktabstand (T-) ist. Die Heizelementreihen der beiden Platinen 16 sind um den Teilungsabstand T₁ gegeneinander versetzt, so daß die Heizelemente 8 der beiden Reihen zueinander auf Lücke stehen. Die Heizelemente 8 haben eine Länge L-. Diese ist so bemessen, daß der Abstand zwischen den einzelnen Heizelementen 8 etwas kleiner als die Länge L-, der Heizelemente 8 ist. Durch diese Maßnahme läßt sich bei einer Aufzeichnung auch in Zeilenlängsrichtung ein geschlossenes Schriftbild erreichen, indem jede Rasterlinie in zwei Phasen aufgezeichnet wird. Bei einer durch einen Pfeil angedeuteten Drehrichtung der Schreibwalze 4 im Gegenuhrzeigersinn wird der InformationsinhaIt jeder einzelnen Rasterlinie zur einen Hälfte in unterbrochener Linie über die in Figur 5a links angeordnete Schreibplatine 16 auf den Aufzeichnungsträger 5 aufgebracht, während die Ergänzung der jeweiligen Rasterlinie über die rechte Schreibplatine 16 nach einem entsprechenden Vorschub des Aufzeichnungsträgers 5 um den Winkelweg Δ.. erfolgt. Entsprechend der Länge l_? der Heizelemente 8 überlappen sich die im Teilungsabstand T₁ nebeneinander aufgezeichneten Bildpunkte geringfügig, so daß auch in der Horizontalen ein geschlossenes Schriftbild gewährleistet ist.

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Figur 6a zeigt in stark vergrößertem Maßstab eine dritte Ausführung einer SchreibpLatine 17 im Querschnitt und in TeiLdarsteL Lung, während Figur 6b einen Ausschnitt der SchreibpLatine 17 in BLickrichtung auf die am Aufzeichnungsträger 5 anLiegende Stirnfläche 15c der zugehörigen . Trägerplatte 15 darstellt. Letztere besteht, wie die vorgeschriebenen TrägerpLatten 12 und 16, ebenfaLLs aus einem elektrisch und gut wärmeleitenden Material, wobei die Trägerplatte 15 jedoch etwa doppelt so dick ist, wie die vorgenannten. An beiden Seitenflächen 15a und 15b sind durchgehende Widerstandsbahnen 18 von der Höhe h angeordnet, die bündig mit der Stirnfläche 15c abschließend und elektrisch leitend mit der Trägerplatte 15 verbunden sind. An die Widerstandsbahnen 18 schließt gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen die Glasur 9 in der Höhe h der Widerstandsbahnen 18 an. Auf dieser isolierenden Schicht sind die Leiterbahnen 10 aufgebracht und.am oberen Ende leitend mit der jeweiligen Widerstandsbahn 18 verbunden. Zumindest im Kontaktbereich mit der jeweiligen Widerstandsbahn 18 haben die Leiterbahnen 10 eine Breite, die ungefähr gleich der gewünschten Länge Ip der Bi IdpunktfIäche ist und die die Heizbereiche 18¹ bestimmen. Da der Strom

stets den Weg des' geringsten Widerstandes wählt, erfolgt

praktisch nur ein Aufheizen der Widerstandsbahn 18 in den Bereichen 18' entsprechend der Breite der Leiterbahnen Dieses ist insbesondere dann von praktischer Bedeutung, wenn eine hohe AufLösung, d.h. eine sehr hohe Bildpunktzahl pro Flächeneinheit verlangt wird, die eine entsprechend hohe Anzahl eng benachbarter Heizelemente fordert.

Aus den gleichen Gründen, wie im zweiten Ausführungsbeispiel erläutert, sind die Leiterbahnen 10 im Teilungsabstand T^ angeordnet und die Leiterbahnen 10. der einen Sei-

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te gegenüber denen der anderen Seite um den Teilungsabstand T^ seitlich versetzt. Die durch die Breite der Leiterbahnen 10 bestimmten Heizbereiche 18¹ der gegenüberliegenden Widerstandsbahnen 18 stehen somit auf Lücke zueinander. Auch in diesem FaLL erfoLgt die Aufzeichnung jeder RasterLinie in zwei Phasen, indem z.B. die RasterlinienbiLdpunkte mit gerader Ordnungszahl über die Heizbereiche 18¹ an der unteren Seite der Trägerplatte 15 aufgezeichnet werden, während die jeweilige RasterLinie durch die Bildpunkte mit ungerader Ordnungszahl nach einem Vorschub des Aufzeichnungsträgers 5 um den Winkelweg Δ- über die Heizbereiche 18' an der oberen Seitenfläche 15b der Trägerplatte 15 ergänzt wird.

Figur 7a zeigt in stark vergrößertem Maßstab eine vierte Ausführung einer Schreibplatine 23 im Querschnitt und in TeiLdarste I Lung, während Figur 7b einen Ausschnitt der Schreibplatine 23 in BLickrichtung auf die am Aufzeichnungsträger 5 anliegende Stirnfläche 21b der zugehörigen Trägerplatte 21 darstet It.·Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen besteht die Trägerplatte 21 aus einem Isoliermaterial hoher Wärmeleitfähigkeit,'ζ .B. Keramik. Entsprechend der beispielsweise gewählten einseitigen Anordnung von Heizelementen 7, ist die gesamte obere Seitenfläche 21a der Trägerplatte 21 elektrisch leitend, z.B. durch eine aufkaschierte oder aufgedampfte Kupferschicht

22. Auf diese sind die Heizelemente 7 in leitender Verbindung zur Kupferschicht 22 bündig mit der Stirnfläche 21b angeordnet. Die Kupferschicht 22 ist der gemeinsame elektrische Rückleiter für die Heizelemente 7 und dient durch seine flächenhafte Ausbildung gleichzeitig und zusammen mit der Trägerplatte 21 als Ableiter für die beim Betrieb des Schreibwerks auftretende Abwärme. Im übrigen entspricht der Aufbau der Schreibplatine 21 dem der Schreibplatine 12 ·

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gemäß Figur 3a und 3b. Auch in diesem FaLL können die einzelnen Heizelemente 7 durch eine Widerstandsbahn 18 gemäß Figur 6a bzw. 6b ersetzt werden, wenn eine getrennte Anordnung der Heizelemente aus fertigungstechnischen Gründen nicht sinnvolL ist.

. 5 Blatt Zeichnungen

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ft

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Claims

Standard ELektrik Lorenz' 3330966

Aktiengesel L se haft
Stuttgart

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Patentansprüche

GJ Blattschreiber mit elektronischem Bi ldpunkt sch rei bwerk, s mindestens eine senkrecht zum Aufzeichnungsträger ausgerichtete Schreibplatine hat, die aus einer Trägerplatte besteht, die eine Vielzahl eng benachbarter Heizelemente hat, die mit auf der Trägerplatte angeordneten einzelnen Leiterbahnen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibplatine (12, 16, 17, 23) parallel zur Sehr eiiilgjzeiAe angeordnet ist und daß die Heizelemente (7, 8, 18) mindestens auf einer der Seitenflächen (6a, 15a, 15b, 21a) der Trägerplatte (6, 15, 21) bündig mit der zum Aufzeichnungsträger (5) weisenden Stirnfläche (6b, 15c, 21b) der Trägerplatte (6, 15, 21) aufgebracht sind.
2. Blattschreiber- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (6, 15) aus einem elektrisch leitenden Hateri al besteht.
3. Blattschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (21) aus einem Isoliermaterial besteht und eine elektrisch leitende Seitenfläche (21a) hat.
4. Blattschreiber nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (12, 16, 17, 21) gut wä rmelei tend ist.

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22.Ö8.1983 - 2 -

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5. Blattschreiber nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (7, 8, 18) einerseits an die Trägerplatte bzw. die elektrisch leitende Seitenfläche (6a, 15a, 15b, 21a) und andererseits an die Leiterbahnen (10) angeschlossen sind.
6. Blattschreiber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenfläche (6a, 15a, 15b, 21b) der Trägerplatte (6, 15, 21) bis auf die Flächen, an der sich die Heizelemente (7, 8, 18) befinden, mit einer Isolierschicht (Glasur 9) versehen ist, deren Dicke gleich der Höhe (h) der Heizelemente (7, 8, 18) ist, und auf der die Leiterbahnen (10). zu den Heizelementen (7, 8, 18) angeordnet sind. ί
7. Blattschreiber nach Anspruch 1 mit Walzenführung des Aufzeichnungsträgers im Schreibbereich, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (6b, 1.5c, 21b) der Trägerplatte (6, 15, 21) einschließlich der angrenzenden Heizelemente (7, 8, 18) entsprechend der Krümmung der Schreibwalze (5) konkav gewölbt ist.
8. Blattschreiber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (6b, 15c, 21b) der Trägerplatte (6, 15, 21) nitriert ist.
9. Blattschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (6, 15, 21) länger als die Schriftfe Idbreite■(B) ist und zwischen horizontal wirkenden Spannmitteln (19, 20) gehalten ist und daß die Spannmittel in der Ebene der Trägerplatte (6, 15) und senkrecht dazu einstellbar sind.

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10. BLattschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- j net, daß zwei SchreibpLatinen (16) im Abstand zu- \

einander angeordnet sind, daß der TeiLungsabstand (T_) S

^ά ι der Hei ze Letnente (8) dem doppeLten Bi Ldpunktabst and (Tei- I Lung T₁) entspricht, daß die Länge (L_) der HeizeLemente (8) etwas größer äLs ihr gegenseitiger Abstand ist und ■ daß die HeizeLemente (8) der beiden TrägerpLatten (6) um eine TeiLung (T..) zueinander versetzt sind.

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11. BLattschreiber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich-^; net, daß bei Verwendung einer TrägerpLatte (15) an beiden SeitenfLachen (15a, 15b) mit der StirnfLäche (15c) bündig abschLießende HeizeLemente angeordnet sind.
12. BLattschreiber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich-' net, daß der TeiLungsabstand (T_) der HeizeLemente dem doppeLten BiLdpunktabstand (TeiLung T^) entspricht, daß die Länge (Lp) der HeizeLemente größer aLs ihr gegenseitiger Abstand ist und daß die HeizeLemente an den beiden i SeitenfLachen (15a, 15b) um eine TeiLung (T-) zueinander j versetzt si nd.
13. BLattschreiber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine durchgehende Widerstandsbahn (18) vorgesehen ist, an die die Leiterbahnen (10) angeschLossen sind und daß die Leiterbahnen (10) eine Breite haben, die der Länge (L) des jeweiLigen Heizbereichs (18¹) entspricht.