DE3347682C1 - Thermal printing platen for a thermal printing device - Google Patents
Thermal printing platen for a thermal printing deviceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Thermodruckplatine für eine Thermodruckvorrichtung, bestehend aus einem elektrisch isolierendem Substrat, auf dem Druckpunkte bildende Resistoren und diese kontaktierende Stromzu- und -ableiter angeordnet sind gemäß Patent 33 00 104.The invention relates to a thermal printing board for a thermal printing device, consisting of a electrically insulating substrate, on the pressure point forming resistors and these contacting power supply and arresters are arranged according to patent 33 00 104.
Durch die DE-AS 25 37 142 ist ein Dünnfilm-Thermodruckkopf mit einem Substrat, einer Glasschicht auf dem Substrat, Heizelementen aus Widerstandsmaterial, mehreren elektrischen Leitern, die mit den Heizelementen zur Zufuhr von elektrischer Leistung verbunden sind und einer Deckschicht aus verschleißfestem Material mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit bekannt geworden, bei der als Leitermaterial zur Herstellung der elektrischen Leiterbahnen zur Stromzuführung und -ableitung der einzelnen Resistordruckpunkte Gold oder Aluminium verwendet wird. Dieses Material für die elektrischen Leiterbahnen wird beispielsweise durch Aufdampfen oder Kathodenzerstäubung aufgebracht und mit dem einzelnen Resistor kontaktiert.DE-AS 25 37 142 describes a thin film thermal print head with a substrate, a glass layer the substrate, heating elements made of resistance material, several electrical conductors connected to the heating elements are connected to the supply of electrical power and a cover layer made of wear-resistant material have become known with a relatively high thermal conductivity when used as a conductor material for manufacture the electrical conductor tracks for power supply and discharge of the individual resistor pressure points gold or aluminum is used. This material for the electrical conductor tracks is for example by Vapor deposition or cathode sputtering applied and contacted with the individual resistor.
Da jedoch die Höhe der Goldschicht erheblich geringer ist als die Höhe des einzelnen Resistors, entsteht beim Betrieb eine Stromverteilung hauptsächlich nur in Höhe der Goldschicht innerhalb des Resistors, so daß aufgrund der daraus resultierenden Wärmeverteilung die oberen Kanten und der obere Teil des Resistors nicht genügend erwärmt werden. Desweiteren leitet die metallische Leiterschicht die Wärme sehr schnell wieder ab. Aus diesen Nachteilen resultiert eine schlechte Wärmeverteilung innerhalb des Resistors, weshalb zur genügenden Aufheizung desselben ein erhöhter Strom benötigt wird. Aber auch dann bleibt der Nachteil bestehen, daß die größte Stromdichte innerhalb des unteren Teils des Resistors, also in Höhe der Kontaktierung und damit die höchste Temperatur am Fuße des Resistors zwischen der Kontaktierung der beiden Leiterbahnen herrscht, statt — wie es notwendig wäre — im oberen Teil des Resistors. Zur Erläuterung sei angefügt, daß die Bezeichnung »Resistor« auch unter der Bezeichnung »Widerstandselement« oder »Heizelement« bekannt ist. Durch das deutsche Patent 33 00 104 ist eine Thermodruckplatine für eine Thermodruckvorrichtung der eingangs genannten Gattung bekannt geworden, bei der unterhalb eines jeden Resistors ein isoliert verlaufender Stromleiter angeordnet ist, der in Richtung einer gedachten Verbindungslinie zwischen dem einen Resistor zugeordneten Kontaktierungspunkten verläuft und durch den bei Bestromung des Resistors ein diesem Strom antiparallel gerichteter Strom fließt. Auf diese Weise wird ein Magnetfeld durch den durch den isoliert verlaufenden Stromleiter fließenden Strom erzeugt, der die Strombahnen innerhalb des Resistors nach oben abdrängt. However, since the height of the gold layer is considerably less than the height of the individual resistors, it arises during operation a current distribution mainly only at the level of the gold layer within the resistor, so that due to the resulting heat distribution, the upper edges and the upper part of the resistor are not heated sufficiently. Furthermore, the metallic conductor layer conducts the heat again very quickly away. These disadvantages result in poor heat distribution within the resistor, which is why it is sufficient Heating the same an increased current is required. But even then the disadvantage remains that the greatest current density within the lower part of the resistor, so in the amount of contact and thus the highest temperature at the foot of the resistor between the contacting of the two conductor tracks prevails instead of - as would be necessary - in the upper part of the resistor. For explanation it should be added that the Designation »Resistor« is also known as »Resistance element« or »Heating element«. By the German patent 33 00 104 is a thermal printing board become known for a thermal printing device of the type mentioned, in which an insulated current conductor is arranged below each resistor, which leads in the direction of an imaginary The connecting line runs between the contact points assigned to a resistor and through which a current directed anti-parallel to this current flows when the resistor is energized. To this Way, a magnetic field is generated by the current flowing through the isolated current conductor, the pushes the current paths within the resistor upwards.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Effekt des Patents 33 00 104 zu verstärken und insbesondere eine derart starke Ablenkung der Strombahnen innerhalb des Resistors zu erzeugen, daß praktisch die gesamte Stromwärme nur an der Oberfläche des Resistors erzeugt wird, so daß die Leistungsaufnahme der Resistoren weiterhin verringert werden kann.The invention is based on the object of enhancing this effect of patent 33 00 104 and in particular to produce such a strong deflection of the current paths within the resistor that practically the entire current heat is generated only on the surface of the resistor, so that the power consumption of the Resistors can still be reduced.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprächen gekennzeichnet.This object is achieved according to the invention in the features of claim 1. Advantageous Embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Thermoplatine besitzt den Vorteil, daß hier die einzelnen Resistordruckpunkte ihre größte Temperatur an der druckenden Oberfläche aufweisen, also genau dort, wo der einzelne Druckpunkt die Wärme an den Aufzeichnungsträger abgeben muß. Dadurch resultiert der weitere Vorteil, daß die den Resistor aufheizende Wärmemenge schneller an den Aufzeichnungsträger abgegeben wird und deshalb die Abkühlzeit des einzelnen Resistordruckpunktes verringert ist, weshalb mit der Thermodruckplatine eine höhere Druckgeschwindigkeit zu erzielen ist.The thermal board according to the invention has the advantage that the individual resistor pressure points are here have the highest temperature on the printing surface, i.e. exactly where the individual printing point is Must give off heat to the recording medium. This results in the further advantage that the resistor heating amount of heat is released more quickly to the recording medium and therefore the cooling time of the individual resistor pressure point is reduced, which is why a higher one with the thermal printing board Printing speed is achievable.
Die Erfindung macht sich die Tatsache zu eigen, daß stromdurchflossene Leiter im homogenen Magnetfeld mechanische Kräfte erfahren, die bei antiparalleler Stromrichtung die beiden Leiter nach außen drängen, die beiden Leiter stoßen sich ab (Moeller, Grundlagen der Elektrotechnik 1963,12. Auflage, Seite 133).The invention makes the fact its own that current-carrying conductors in a homogeneous magnetic field experience mechanical forces that push the two conductors outwards when the current is anti-parallel, the two conductors repel each other (Moeller, Fundamentals of Electrical Engineering 1963, 12th edition, page 133).
Grundgedanke der Erfindung ist also, die Strombahnen innerhalb des einzelnen Resistors bzw. der Resistoren durch ein fremdes Magnetfeld derart abzudrängen, daß die Strombahnen nach oben in den oberen Teil der Resistoren hin zur Oberfläche gedrängt werden. Das kann prinzipiell entweder durch das Magnetfeld eines Dauermagneten erreicht werden, dessen Polarität so gerichtet ist, daß eben beim Stromfluß durch den Resistor die Strombahnen nach oben hin zur Oberfläche gedrängt werden. Oder das abdrängende Magnetfeld wird durch einen Elektromagneten erzeugt, dessen Magnetfeld innerhalb des Luftspaltes derart gerichtet ist, daß eben bei Stromfluß durch den Resistor die Strombahnen innerhalb desselben nach oben hin zur Oberfläche gedrängt werden. Es kommt somit immer auf die Richtung des wirkenden Magnetfeldes innerhalb des Luftspaltes an. Aufgrund des physikalischen Satzes des Energieminimjums innerhalb eines Magnetfeldes werden die Strombahnen innerhalb des Resistors nach oben in den oberen Teil desselben hin zur Oberfläche abgedrängt, weil eben die beiden Magnetfelder — dasjenige,The basic idea of the invention is therefore the current paths within the individual resistor or the resistors to be displaced by an external magnetic field in such a way that the current paths up into the upper part of the Resistors are pushed to the surface. In principle, this can either be done by the magnetic field of a Permanent magnets can be achieved, the polarity of which is directed so that just when current flows through the resistor the current paths are pushed upwards towards the surface. Or the displacing magnetic field is generated by an electromagnet whose magnetic field is directed within the air gap in such a way that that just when current flows through the resistor, the current paths within the same up to the surface be pushed. It always depends on the direction of the acting magnetic field within the Air gap. Due to the physical set of energy minimum be within a magnetic field the current paths within the resistor pushed upwards into the upper part of the same towards the surface, because the two magnetic fields - the one
welches durch den Dauermagneten erzeugt wird und dasjenige um die Strombahnen innerhalb des Resistors — sich gegenseitig beeinflussen und bei der angegebenen Richtung abzudrängen versuchen. Dadurch findet bevorzugt eine Erwärmung des obersten Teils der Resistören statt, also in deren dem Papier zugewandten Oberfläche, was angestrebt wird. Die Wärme wird bevorzugt dort erzeugt, wo sie gebraucht wird, nämlich direkt an der Oberfläche des Resistors, über die das Papier hinwegstreicht.which is generated by the permanent magnet and the one around the current paths within the resistor - influence each other and try to push away in the indicated direction. This finds Preferably, the uppermost part of the resistors is heated, that is to say in those facing the paper Surface what is strived for. The heat is preferably generated where it is needed, namely directly on the surface of the resistor, over which the paper passes.
Entscheidend ist somit, daß bei der Ausführung mit Permanentmagnet oder Elektromagnet das Fremdmagnetfeld derart gerichtet ist, daß die magnetischen Feldlinien dieses Fremdmagnetfeldes die magnetischen Feldlinien der Strombahnen innerhalb des Resistors abdrängen wollen und zwar in diejenige Richtung, daß die Strombahnen innerhalb des Resistors nach oben hin zur Oberfläche derselben abgedrängt werden.It is therefore crucial that the external magnetic field in the version with permanent magnet or electromagnet is directed such that the magnetic field lines of this external magnetic field the magnetic Want to displace field lines of the current paths within the resistor in the direction that the Current paths within the resistor are displaced upwards towards the surface of the same.
Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben. Die Figur zeigt die schematische Anordnung eines Permanentmagneten zur Erzeugung eines abdrängenden Magnetfeldes.An example of the invention is shown in the drawing and described below. The figure shows the Schematic arrangement of a permanent magnet for generating a displacing magnetic field.
Die Figur zeigt die schematische Anordnung eines Permanent-Magneten zur Erzeugung des abdrängenden Magnetfeldes.The figure shows the schematic arrangement of a permanent magnet for generating the pushing Magnetic field.
Ein Permanent-Magnet 14, der beispielsweise ein Doppel-L-Magnet oder ein Hufeisen-Magnet ist, besteht aus einem Verbindungsteil 21, an dem zwei Schenkel 22, 23 angeformt sind, deren Enden als Pole 15, 16 ausgeformt sind.A permanent magnet 14, which is for example a double L magnet or a horseshoe magnet, is made from a connecting part 21 on which two legs 22, 23 are integrally formed, the ends of which as poles 15, 16 are shaped.
Zwischen den Polen 15,16 des Permanent-Magneten 14 befinden sich ein Luftspalt, in welchem die magnetischen Kraftlinien 18 des Permanent-Magneten 14 austreten und ein Magnetfeld 19 bilden, welches im wesentlichen aus parallel zueinander verlaufenden Feldlinien besteht, die die Oberflächen der Pole 15,16 im wesentlichen senkrecht durchsetzen.Between the poles 15, 16 of the permanent magnet 14 there is an air gap in which the magnetic Lines of force 18 of the permanent magnet 14 emerge and form a magnetic field 19, which essentially consists of field lines running parallel to one another, which essentially form the surfaces of the poles 15, 16 enforce vertically.
Innerhalb des Luftspaltes ist eine Thermodruckplatine 11 angeordnet, auf der eine Resistor-Druckzeile bestehend aus einzelnen Resistoren 12 angeordnet ist. Der obere Pol 15 des oberen Schenkels 22 des Permanent-Magneten 14 befindet sich somit in einem gewissen Abstand direkt oberhalb der Resistor-Druckzeile, der unter Pol 16 des unteren Schenkels 23 des Permanent-Magneten 14 befindet sich direkt unterhalb der Thermodruckplatine 11 in Projektion ebenfalls unterhalb der Resistor-Druckzeile. Der obere Pol 15 des Permanent-Magneten 14 besitzt einen geringfügigen Abstand von der Resistor-Druckzeile, so daß eine zu bedruckende Papierbahn 13 zwischen dem oberen Pol 15 und der Resistor-Druckzeile passieren kann. Dabei gibt der Bezugspfeil 17 beispielsweise die Transportrichtung der Papierbahn an. Die Thermodruckplatine 11 ist auf einem Träger 39 geeignet gehaltert, wobei der Träger 39 seinerseits in der (nicht gezeigten) Druckvorrichtung gehaltert ist. Der Träger 39 ist dabei vorzugsweise schwenkbar angeordnet, so daß die Resistor-Druckzeile in Richtung des oberen Pols 15 des Permanent-Magneten 14 und zurück geschwenkt werden kann, was durch den Bezugspfeil 42 in F i g. 1 angedeutet ist. Während des Druckvorganges kann dabei die Thermodruckplatine 11 in Richtung des oberen Pols 15 geschwenkt werden, so daß die Papierbahn 13 zwischen der Thermodruckplatine 11 und dem oberen Pol 15 gepreßt ist. Dazu kann der Pol 15 eine (nicht gezeigte) Auflage aus elastischem Material besitzen, welches die Durchgängigkeit der magnetischen Feldlinien 19 nicht beeinflußt, beispielsweise Gummi.A thermal printing plate 11 is arranged within the air gap, on which there is a resistor printing line is arranged from individual resistors 12. The upper pole 15 of the upper leg 22 of the permanent magnet 14 is thus at a certain distance directly above the resistor print line, the one below Pole 16 of the lower leg 23 of the permanent magnet 14 is located directly below the thermal printing board 11 in projection also below the resistor print line. The upper pole 15 of the permanent magnet 14 has a slight distance from the resistor print line, so that one to be printed Paper web 13 can pass between the upper pole 15 and the resistor print line. The reference arrow indicates 17, for example, the transport direction of the paper web. The thermal printing board 11 is on a Carrier 39 suitably supported, the carrier 39 in turn in the (not shown) printing device is held. The carrier 39 is preferably arranged to be pivotable, so that the resistor print line in the direction of the upper pole 15 of the permanent magnet 14 and back can be pivoted what by the reference arrow 42 in FIG. 1 is indicated. During the printing process, the thermal printing board 11 can be pivoted in the direction of the upper pole 15 so that the paper web 13 between the thermal printing plate 11 and the upper pole 15 is pressed. For this purpose, the pole 15 can have a support (not shown) have elastic material, which does not affect the continuity of the magnetic field lines 19, for example rubber.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
11 Thermodruckplatine11 thermal print board
12 Resistor12 resistor
13 Papierbahn13 paper web
14 Permanentmagnet14 permanent magnet
15,16 Pole des Permanentmagneten15.16 poles of the permanent magnet
17 Bezugspfeil für die Papiertransportrichtung17 Reference arrow for the paper transport direction
18 magnetische Kräftlinie18 magnetic line of force
19 im Luftspalt befindliches Magnetfeld19 magnetic field located in the air gap
21 Verbindungsteil oder -bereich21 Connection part or area
22 oberer Schenkel des Permanentmagneten22 upper leg of the permanent magnet
23 unterer Schenkel des Permanentmagneten23 lower leg of the permanent magnet
24 Fenster24 windows
39 Träger der Thermodruckplatine39 Thermal printed circuit board carrier
42 Bezugspfeil42 Reference Arrow
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833347682 DE3347682C1 (en) | 1983-01-04 | 1983-12-31 | Thermal printing platen for a thermal printing device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3300104A DE3300104C1 (en) | 1983-01-04 | 1983-01-04 | Thermal printing board for a thermal printing device |
| DE19833347682 DE3347682C1 (en) | 1983-01-04 | 1983-12-31 | Thermal printing platen for a thermal printing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3347682C1 true DE3347682C1 (en) | 1985-08-22 |
Family
ID=25807404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19833347682 Expired DE3347682C1 (en) | 1983-01-04 | 1983-12-31 | Thermal printing platen for a thermal printing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3347682C1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2537142B2 (en) * | 1974-11-15 | 1978-08-17 | Hewlett-Packard Co., Palo Alto, Calif. (V.St.A.) | Thin film thermal printhead |
-
1983
- 1983-12-31 DE DE19833347682 patent/DE3347682C1/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2537142B2 (en) * | 1974-11-15 | 1978-08-17 | Hewlett-Packard Co., Palo Alto, Calif. (V.St.A.) | Thin film thermal printhead |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3300104 Format of ref document f/p: P |
|
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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| 8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |