DE3624036C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Thermodruckkopf nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Thermodruckkopf ist beispielsweise aus der US-PS 45 06 272 bekannt. Bei diesem Thermodruckkopf erstrecken sich erste und zweite Elektroden zur gleichen Seite entlang des Umfanges eines stabförmigen Elements.

Weiterhin ist aus der US-PS 44 23 425 die Verwendung von Aluminium als wärmeleitendes Trageelement in einem Thermodruckkopf bekannt.

Ein Thermodruckkopf weist auf einem Keramiksubstrat, das einer Glasierungsbehandlung unterworfen worden ist, eine Anzahl von Heizelementen in Form von Heizwiderständen und elektrischen Leitern für die Stromzufuhr zu den Heizelementen auf. Entsprechende Heizelemente werden zum Erwärmen mittels der elektrischen Leiter nach Maßgabe der aufzuzeichnenden Daten aktiviert, um ein zweckmäßiges Wärmemuster zur Durchführung eines Druckvorgangs zu erzeugen.

Keramiksubstrate werden normalerweise durch Polieren einer flachen Keramikplatte auf eine vorgegebene Glätte hergestellt. Ein Thermodruckkopf dieser Art wird als Planar-Thermodruckkopf bezeichnet.

Bei einem solchen Thermodruckkopf ist jedoch der Poliervorgang kostenaufwendig, so daß der Thermodruckkopf insgesamt teuer wird. Wenn zudem Papier als Aufzeichnungsträger eingeführt oder ein filmartiges Zwischenmedium, wie z. B. ein Thermodruckkopf-Druckfarbbandfilm, zwischen den Aufzeichnungsträger und den Thermodruckkopf eingesetzt wird, ist um den Thermodruckkopf herum ein ausreichender Raum erforderlich, was insgesamt zu großen Abmessungen führt.

In neuerer Zeit wird daher häufig ein sogenannter Stirnflächen-Thermodruckkopf verwendet, bei dem eine Treiber- oder Ansteuerschaltung zum Ansteuern der Heizelemente an einer von der Fläche der Heizelemente verschiedenen Fläche angebracht ist und der zudem eine kleine Kopfbreite sowie vorsprungartige Heizelemente aufweist.

Da sich beim bisherigen Stirnflächen-Thermodruckkopf jedoch der einer Sammelelektrode zugeführte Strom auf mehrere Amp´re beläuft, wird durch diesen Strom viel Wärme erzeugt.

Außerdem ist die Sammelelektrode an einer von der Seite, an welcher die Ansteuerschaltung montiert ist, abgewandten Seite angeordnet und mit einem der Stromzufuhr dienenden Substrat verbunden, was die Herstellung des Thermodruckkopfes kompliziert und kostenaufwendig macht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen kostensparenden Thermodruckkopf zu schaffen, der sich durch eine einfache und kompakte Bauweise auszeichnet.

Diese Aufgabe wird bei einem Thermodruckkopf nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung schafft einen Thermodruckkopf, der sich durch eine einfache und kompakte Bauweise auszeichnet, so daß er insgesamt kostengünstig herzustellen ist.

Die Ausbildung eines ausgesparten Endteiles im Trageelement zur Aufnahme eines Abschnittes des stabförmigen Elements begünstigt eine kompakte und sichere Bauweise. Die Verwendung einer Aluminiumplatte als Trageelement fördert die Wärmeabfuhr von den nahe an den Heizelementen liegenden Treiberschaltkreisen. Ein Temperaturmeßelement kann zur Überwachung dieser Wärmezufuhr eingesetzt und beispielsweise in einem Hohlraum des stabförmigen Elements in kompakter Weise untergebracht werden. Die Anbringung des gemeinsamen Musters auf einem Endteil des stabförmigen Elements vereinfacht die Herstellung des Thermodruckkopfes. Gleiches gilt auch für die direkte Verbindung der ersten Elektroden über Drähte mit den Treiberschaltkreisen und für die Verwendung eines Klebemittels guter Wärmeleitfähigkeit zum Befestigen des stabförmigen Elements am Trageelement bzw. zum Befestigen des Trageelements am Substrat der Treiberschaltkreise.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung zur Erläuterung des Aufzeichnungsprinzips bei einem Tintenstrahl-Thermodrucker, auf den die Erfindung anwendbar ist,

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch den Tintenstrahl-Thermodrucker,

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch den Thermodrucker nach Fig. 2,

Fig. 4 eine teilweise im Schnitt gehaltene schematische perspektivische Darstellung eines Thermodruckkopfes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht des Thermodruckkopfes nach Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Aufsicht auf den Thermodruckkopf nach Fig. 4,

Fig. 7 eine schematische perspektivische Teildarstellung des Thermodruckkopfes nach Fig. 4, aus einer anderen Richtung gesehen,

Fig. 8 eine schematische Schnittansicht des Thermodruckkopfes nach Fig. 4,

Fig. 9 ein Schaltbild einer im Treiber-IC des Thermodruckkopfes nach Fig. 4 ausgebildeten Treiber- oder Ansteuerschaltung,

Fig. 10 eine schematische Seitenansicht eines Thermodruckkopfes gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 11 eine teilweise im Schnitt gehaltene schematische perspektivische Darstellung eines Thermodruckkopfes gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 12 eine schematische Seitenansicht des Thermodruckkopfes nach Fig. 11,

Fig. 13 eine schematische Aufsicht auf den Thermodruckkopf nach Fig. 11,

Fig. 14 eine teilweise im Schnitt gehaltene schematische perspektivische Darstellung eines Thermodruckkopfes gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 15 eine teilweise im Schnitt gehaltene schematische perspektivische Darstellung des Thermodruckkopfes nach Fig. 14, aus einer anderen Richtung gesehen.

Fig. 1 veranschaulicht das Aufzeichnungsprinzip bei einem Tintenstrahl-Thermodrucker. Gemäß Fig. 1 ist ein Thermodruckkopf 10 im Druckzustand mit einem Druckfarbfilm 12 als Druckmedium bedeckt. Der Druckfarbfilm 12 besteht aus Metall, einem organischen Material o. dgl. (z. B. einer Nickelfolie als hydrophiles Material) und ist mit einer großen Zahl von Öffnungen 14 eines Durchmessers von etwa 5-500 µm versehen.

Wenn der Druckfarbfilm 12 (im folgenden auch einfach als Film bezeichnet) gemäß Fig. 1 in Pfeilrichtung transportiert wird, laufen die kleinen Öffnungen 14 durch einen Druckfarbe 18 enthaltenden Druckfarbbehälter, wobei sie mit der Druckfarbe 18 gefüllt werden. Wenn die mit Druckfarbe 18 gefüllten kleinen Öffnungen 14 den Heizelemente 20 aufweisenden Thermodruckkopf 10 erreichen, werden die Heizelemente 20 entsprechend der Druckposition selektiv mit einer Spannung beschickt und dadurch schnell erwärmt. Sodann werden aufgrund des Drucks von Druckfarb-Blasen, die durch Erwärmung der Heizelemente 20 entstehen, Druckfarbtröpfchen 22 ausgetrieben, um damit ein Bild auf einem Blatt H bzw. Aufzeichnungsträger auszudrucken.

Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen schematisch einen Drucker, bei dem der erfindungsgemäße Thermodruckkopf verwendbar ist. Gemäß den Fig. 2 und 3 ist bei diesem Drucker 24 eine Papiervorrats-Kassette 26 zur Aufnahme von zu bedruckenden Papierblättern 28 in den unteren Abschnitt eines Gehäuses 30 eingesetzt. Eine untere Platte der Kassette 26 an der Papierabnahmeseite wird durch Druckfedern 32 so nach oben gedrückt, daß jeweils das oberste Papierblatt 28 mit ersten Transportrollen 34 in Berührung steht. Wenn die Kassette 26 in das Gehäuse 30 eingesetzt wird, zieht ein an der Kassette 26 angebrachte Gummi-Magnet 36 eine am Gehäuse 30 montierte Metallplatte 38 magnetisch an, so daß die Kassette gegenüber dem Gehäuse 30 festgelegt wird.

Eine Welle 40 trägt axial zueinander erste Transportrollen 34 und ist gemäß Fig. 3 über eine Federkupplung 44 sowie Zahnräder 46 und 48 mit einem Papiertransport-Motor 42 verbunden. Die Federkupplung 44 wird durch ein Solenoid 50 eingerückt und ausgerückt. Wenn das Solenoid 50 nach Maßgabe eines Aufzeichnungssignals von einer nicht dargestellten, mit dem Drucker 24 verbundenen Bild- oder Datenverarbeitungsvorrichtung erregt wird, verbindet die Kupplung 44 die Welle 40 mit dem Zahnrad 46. Dabei wird die Antriebskraft vom Motor 42 über die Zahnräder 46 und 48 sowie die Kupplung 44 auf die Welle 40 übertragen, so daß das oberste, mit den Transportrollen 34 in Berührung stehende Papierblatt 28 transportiert, d. h. ausgegeben wird.

Das durch die Transportrollen 34 aus der Kassette 26 entnommene Papierblatt 28 wird längs einer ersten Papiertransportführung 52 aufwärts transportiert und dann durch zwei Transportrollen 54 und 56 erfaßt und weitergefördert. Die auf der Papiertransportstrecke angeordneten Rollen 54 und 56 stehen in Abrollberührung miteinander. Das Papierblatt 28 wird dabei zwischen ersten und zweiten Papiertransportführungen 52 bzw. 58 transportiert, bis seine Vorderkante gegen ein Anzieh- oder Ansaug-Förderband 60 einer noch zu beschreibenden Papierfördereinheit 62 und eine mit dem Förderband in Abrollberührung stehende Register- oder Ausrichtrolle 64 anstößt und dadurch angehalten wird, so daß es in dieser Stellung im Wartezustand verbleibt.

Der Drucker 24 ist neben der Kassette 26 mit einem Hand-Papiereingabetisch 66 für die von Hand erfolgende Eingabe von Papierblättern versehen. Wenn von Hand zuzuführende Papierblätter 28A (z. B. einer größeren Dicke) auf den Tisch 66 abgelegt sind, werden sie jeweils einzeln vom untersten Blatt her mittels einer zweiten Transportrolle 68 und einer Trennrolle 70 abgenommen und transportiert, bis die Vorderkante des jeweiligen Blatts, auf dieselbe Weise wie bei der Papierzufuhr aus der Kassette 26, am Förderband 60 und an der Ausrichtrolle 64 anstößt. Sodann befindet sich das Papierblatt 28A in einem Wartezustand.

Die Ausrichtrolle 64 ist mit dem Motor 42 (Fig. 3) über eine nicht dargestellte Kupplung verbunden und wird beim Einrücken der Kupplung in Drehung versetzt. Zwischen der Ausrichtrolle 64 und der zweiten Transportrolle 68 ist ein Papierdetektor 72 zur Feststellung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Papier angeordnet. Der Detektor 72 umfaßt eine erste Leuchtdiode 74 und einen ersten Photosensor 76, der das von der Leuchtdiode 74 emittierte Licht empfängt. Wenn die Vorderkante des Papierblatts 28 den Lichtstrahl von der Leuchtdiode 74 unterbricht, stößt sie am Abrollberührungsbereich von Ausrichtrolle 64 und Förderband 60 an, wobei eine vorgegebene Zeit danach der Photosensor 76 abschaltet. Dadurch wird das Papierblatt 28 zweckmäßig durchgewölbt.

Bei diesem Durchwölben des Papierblatts 28 kann eine Schrägstellung seiner Vorderkante korrigiert werden, so daß die Vorderkante zuverlässig in den Abrollberührungsbereich an der Ausrichtrolle 64 eintritt. Das Papierblatt 28 kann somit sicher zwischen Ausrichtrolle 64 und Förderband 60 erfaßt werden.

Eine Staubabstreif-Bürste 78 zum Entfernen von an der Mantelfläche der Ausrichtrolle 64 haftendem Papierstaub steht mit der Unterseite der Ausrichtrolle 64 in Schleifberührung und dient zur Verhinderung einer Verunreinigung der Aufzeichnungsfläche des Papierblatts 28.

Die Papierfördereinheit 62 umfaßt einen ersten und einen zweiten "schwimmenden" oder freibeweglichen Abschnitt 80 bzw. 82. Der erste freibewegliche Abschnitt 80 umfaßt zwei Rollen 84 und 86, das zwischen den Rollen 84 und 86 gespannte Förderband 60 und eine Luftansaugleitung 88 in einer Abdeckung 90. Der zweite freibewegliche Abschnitt 82 umfaßt eine Band-Leitplatte 92 und einen Band-Andrück/Trennmechanismus 94 zum Andrücken des Förderbands 60 gegen eine Führung 96 zum Führen der Papierblätter 28 zum Thermodruckkopf 10 bzw. zum Trennen des Förderbands von dieser Führung.

Im Mechanismus 94 ist die Band-Leitplatte 92 am einen Ende mittels eines Scharniers 98 in der Leitung 88 schwenkbar gelagert, während ihr anderes Ende durch eine Feder 100 nach unten gedrückt wird, so daß das Förderband 60 gegen die Führung 96 andrückt. An der Rückseite der Leitplatte 92 ist ein einer elektromagnetischen Spule 104 gegenüberstehendes Anziehelement 102 montiert. Wenn die Spule 104 erregt ist, verlagert sich die Leitplatte 92 gegen die Vorbelastungskraft der Feder 100.

Der erste freibewegliche Abschnitt 80 ist gegen die Ausrichtrolle 64 durch eine Feder 106 vorbelastet, die um die Rolle 84 herumgeschlungen und mit ihren beiden Enden am Gehäuse festgelegt ist. Die Leitplatte des zweiten freibeweglichen Abschnitts 82 ist mittels der Feder 100 elastisch aufgehängt. Falls das zugeführte Papierblatt 28A dick ist, können die Abschnitte 80 und 82 somit entsprechend ausweichen.

An der Band-Leitplatte 92 des zweiten freibeweglichen Abschnitts 82 ist ein mit einem hochviskosen Strömungsmittel gefüllter Stoßdämpfer 108 zum Dämpfen der auf die Band-Leitplatte 92 einwirkenden Stöße montiert.

Die Papierfördereinheit 62 ist koaxial zur Welle der ersten Rolle 84 schwenkbar gelagert und zum Öffnen einer Papiertransportstrecke in Richtung des Pfeils A verschwenkbar. Falls ein Papierstau auf der Länge der Transportstrecke auftritt, kann ein steckengebliebenes Papierblatt oder eine sonstige Ursache für den Papierstau leicht beseitigt werden.

Wenn sich die Rolle 64 zu drehen beginnt, wird die Vorderkante des Papierblatts 28 zwischen der Rolle 64 und dem Förderband 60 des ersten freibeweglichen Abschnitts 80 unter der Kraft der Feder 106 mit einem zweckmäßigen Druck erfaßt. Das Papierblatt 28 wird sodann durch die Klemm- und Mitnahmekraft der Rollen 64 und 84 sowie die Anzieh- und Mitnahmekraft des Förderbands 60 weitertransportiert.

Hierbei wird das Papierblatt 28 durch den Mechanismus 94 gegen die Führung 96, in Form einer 0,2 mm dicken flexiblen Folie, gedrückt und auf der Führung 96 entlanggleitend zur Druckeinheit geführt.

Die erwähnte Führung 96 ist gegenüber dem Thermodruckkopf 10 so festgelegt, daß ihre Fläche von den Heizelementen 20 des Thermodruckkopfes 10 getrennt bzw. beabstandet ist. Infolgedessen befindet sich die Aufzeichnungsfläche (Unterseite) des Papierblatts 28 in einem kleinen Abstand von z. B. 0,2 mm von der Oberfläche des Druckfarbfilms 12, der sich in Berührung mit den Heizelementen 20 des Thermodruckkopfes 10 bewegt. Die distale Endkante der Führung 96 ist etwa 0,7 mm vom Heizelement 20 entfernt, so daß zuverlässig ein Zwischenraum zwischen der Aufzeichnungsfläche des Papierblatts 20 und dem Druckfarbfilm 12 aufrechterhalten wird. Da jedoch der Kopfabschnitt in der Nähe des Heizelements 20 flach ist, kann, wie Versuche gezeigt haben, zwischen dem Papierblatt 28 und dem Druckfarbfilm 12 ein konstanter Abstand im Bereich von 3 mm vom Scheitelpunkt des Thermodruckkopfes 10 eingehalten werden.

Tatsächlich hat ein Versuch gezeigt, daß der Abstand oder Zwischenraum zwischen den Flächen des Druckfarbfilms 12 und des Papierblatts 28 im Bereich von etwa 0,1 bis 0,3 mm liegen sollte, wenn eine Auflösung von 8 Zeilen/mm erreicht werden soll.

Infolgedessen kann die Führung eine flexible, dünne Platte oder Folie einer Dicke von 0,1 bis 0,3 mm sein.

Da der Spalt zwischen der Aufzeichnungsfläche des Papierblatts 28 und dem Film 12 klein ist, kann die vom letzterem mitgeführte Druckfarbe 18 in unerwünschter Weise mit der Aufzeichnungsfläche des Papierblatts 28 in Berührung gelangen. Die Oberfläche der Führung 96 ist jedoch hydrophob, und die den Heizelementen 20 gegenüberstehende Kante bildet eine messerartige Kante. Mittels der erwähnten Versuche wurde festgestellt, daß infolgedessen die Druckfarbe 18 daran gehindert wird, aus dem Druckfarbfilm 12 zu einem Bereich unterhalb der Führung 96 längs der Bewegungsrichtung des Druckfarbfilms 12 herausgezogen zu werden und dadurch die Aufzeichnungsfläche zu verschmieren.

Bei dem dargestellten Drucker wird der Druckfarbfilm 12 durch Photoätzen einer Polyimidfolie einer Dicke von 12,5 µm zur Ausbildung einer großen Zahl von Öffnungen 14 mit jeweils einem Durchmesser von 25 bis 30 µm und Beschichten seiner dem Papierblatt 28 zugewandten Fläche von Teflon, um dadurch diese Fläche hydrophob zu machen, hergestellt. Mit einer solchen Ausgestaltung wird ein Austreiben von Druckfarbe aus dem Film 12 zum Papierblatt 28 hin weitgehend verhindert. Außerdem sind noch zu beschreibende Abstreifelemente 110 und 112 für überschüssige Druckfarbe aus einem hydrophilen elastischen Material vorgesehen. Die Druckfarbe 18 kann somit vollständig von den Flächen der Abstreifelemente 110 und 112 entfernt werden, auch wenn sie an diesen haftet. Mit dieser Ausgestaltung kann ein Überlauf von Druckfarbe 18 an der Kante der Führung 96 wirksamer verhindert werden.

Die dem Thermodruckkopf 10 zugewandte Fläche des Films 12 und die Oberfläche des Thermodruckkopfes 10 werden durch Beschichten mit einem Siloxanderivat in einer Dicke von etwa 3 µm verschleißfest gemacht. Obgleich der Film 12 während des Druckvorgangs mit dem Thermodruckkopf 10 in Berührung steht, treten daher keine Verschleißerscheinungen oder Kratzer im Film 12 und Thermodruckkopf 10 auf. Das Siloxanderivat kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß ein vierwertiges Silikontetrachlorid mit Wasser in einer vorbestimmten Menge eines einwertigen Alkohols oder eines Esters umgesetzt wird, wobei ein Kolloiddispersionssystem eines Teilhydrolysats erhalten wird. Die so hergestellte Flüssigkeit wird auf die eine Fläche des Films 12 aufgetragen und dann mehrere Stunden lang bei 50 bis 100°C stehengelassen, um einen verschleißfesten Film aus dem Siloxanderivat zu erzeugen. Ein Versuch hat gezeigt, daß der verschleißfeste Film nicht einmal durch Scheuern mit Stahlwolle beschädigt wird.

Durch die Siloxanbehandlung wird eine glasartige Siliziumoxid-Dünnschicht erzeugt, die wärmebeständig ist. Die Siloxanmatrix enthält anscheinend Silanolgruppen, so daß sie Feuchtigkeitsabsorptionseigenschaften besitzt und hydrophil ist. Infolgedessen kann die Druckfarbe 18 gleichmäßig an ihr anhaften. Da außerdem die Druckfarbe 18 den Heizelementen 20 über die Kontaktfläche mit dem Thermodruckkopf 10 aufgrund von Kapillarwirkung zugeführt werden kann, wird eine unzureichende Zufuhr von Druckfarbe 18 sicher vermieden.

Auch dann, wenn die Druckfarbfilm-Kassette 120 mit zumindest dem Film 12, den Abstreifelementen 114, 116, 110 und 112 sowie einem Behälter 118 in den Drucker 24 eingesetzt und aus ihm herausgenommen wird, werden die Hände einer Bedienungsperson nicht verschmutzt, weil die Oberfläche des Druckfarbfilms 12 sauber ist. Da weiterhin das Papierblatt 28 leicht am Film 12 anliegt, der seinerseits durch die Führung 96 in fester Anlage gegen die Heizelemente 20 gehalten wird, bestimmt sich der Spalt oder Zwischenraum zwischen dem Papierblatt 28 und den Heizelementen 20 durch die Dicke von Führung 96 und Film 12. Der erwähnte Spalt oder Zwischenraum bleibt somit stets konstant.

Wenn sich nach dem Druckvorgang die Vorderkante des Papierblatts 28 weiter vorwärtsbewegt, wird sie zwischen der zweiten Rolle 86 des ersten freibeweglichen Abschnitts 80 und einer Papierausgaberolle 122 erfaßt.

Bei der Weiterbewegung des Papierblatts 28 läuft seine Hinterkante durch den Abrollberührungsbereich zwischen Ausrichtrolle 64 und erster Rolle 84 hindurch.

Dabei wird über den Mechanismus 94 eine das Papierblatt 28 gegen die Führung 96 andrückende Kraft übertragen, und die Band-Leitplatte 92 des zweiten freibeweglichen Abschnitts 82 wird durch eine Gegenwirkkraft auf die Leitplatte 92 von der Führung 96 gegen die Kraft der Feder 100 durch den Stoßdämpfer 108 relativ zum Gehäuse des ersten freibeweglichen Abschnitts 80 nach oben gedrückt.

Nachdem die Hinterkante des Papierblatts 28 zwischen den Rollen 64 und 84 hindurchgelaufen ist, gelangen die Rolle 64 und das Förderband 60, die vorübergehend voneinander getrennt worden sind, unter ihrem Eigengewicht wieder in gegenseitige Abrollberührung. Der auf das Papierblatt 28 einwirkende Druck reduziert sich somit zu der Gesamtbelastung aus dem Gewicht der Platte 92 und der Vorbelastungskraft einer Feder 100, so daß das Papierblatt 28 zügig transportiert werden kann.

Wenn bei der Weiterbewegung des Papierblatts 28 seine Hinterkante den Kantenabschnitt der Führung 96 an der Seite des Thermodruckkopfes 10 passiert, ist die Leitplatte 92 bereit über den Stoßdämpfer 108 nach oben gedrückt worden, worauf sie sich unter der Stoßdämpfwirkung des Stoßdämpfers 108 langsam abwärts bewegen kann. Die Hinterkante des Papierblatts 28 kann somit an den Heizelementen 20 des Thermodruckkopfes 10 vorbeilaufen, während sich das Papierblatt 28 der Oberfläche des Druckfarbfilms 12 nähert.

Falls die Band-Leitplatte 92 nicht durch eine Reaktions- oder Gegenwirkkraft beeinflußt und unter ihrem Gesamtgewicht und der Vorbelastungskraft der Feder 100 abwärts verlagert wird, kommt unmittelbar nach dem Vorbeilauf der Hinterkante des Papierblatts 28 am Kantenabschnitt der Führung 96 die Oberfläche des Films 12 mit der Aufzeichnungsfläche des Papierblatts 28 in Berührung, wodurch die Hinterkante des Papierblatts 28 mit Druckfarbe verschmiert wird.

Wenn bei dieser Anordnung die Vorder- oder Hinterkante des Papierblatts 28 in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung längs der Papiertransportrichtung innerhalb eines Abstands von etwa 6 mm von den Heizelementen 20 liegt, wird die elektromagnetische Spule 104 erregt, um die Leitplatte 92 in Aufwärtsrichtung anzuziehen. Dabei trennt sich das Papierblatt 28 von der Oberfläche des Films 12, wodurch eine Berührung von Vorder- oder Hinterkante des Papierblatts 28 mit der Oberfläche des Films 12 verhindert wird, wenn die Vorder- oder Hinterkante des Papierblatts 28 geknickt oder gewölbt ist.

Der Druckfarbfilm 12 kann somit das Papierblatt 28 nicht berühren und deshalb auch nicht verunreinigen. Weiterhin läuft das Papierblatt 28 unter Aufrechterhaltung eines kleinen Zwischenraums zwischen dem Förderband 60 und dem Film 12 an der Rolle 122 vorbei, und es wird somit ohne Verunreinigung oder Verschmierung auf ein Papierausgabefach 130 ausgegeben.

Ein Detektor 132 zur Bestimmung, ob das Papierblatt 28 ausgegeben worden ist, ist an der Seite des Faches 130 zwischen den Rollen 122 und 86 angeordnet. Der Detektor 132 umfaßt eine zweite Leuchtdiode 134 und einen zweiten Photosensor 136, welche der Papiertransportstrecke zugewandt sind. Wenn das Papierblatt 28 auf das Fach 130 ausgegeben wird und seine Hinterkante die Leuchtdiode 134 passiert, wird ein ansteigendes Signal des Photosensors 136 zur Feststellung, daß das Papierblatt 28 ausgegeben worden ist, abgegriffen.

Die Druckfarbzufuhr von einem Druckfarb-Tank 138 zur Druckfarbfilm-Kassette 120 und von einem Druckfarb-Behälter 140 der Kassette 120 zum Druckfarbfilm 12 ist im folgenden anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben.

Gemäß Fig. 3 sind die Kassette 120 und der Tank 138 herausnehmbar oder abnehmbar in den Drucker eingesetzt. Im Tank 138, der unter Festlegung in einen Tank-Einsetzteil 142 der Kassette 120 eingeschraubt ist, ist die Druckfarbe 18 enthalten. Ein durchsichtiges Druckfarbzufuhr-Rohr 144 des Tanks 138 drückt ein Ventil 146 der Kassette 120 gegen die Vorbelastungskraft einer Feder 150 fest gegen eine Dichtung 148 im Einsetzteil 142 an.

Das Ventil 146 der Kassette 120 drückt eine Stange 152 zum Öffnen und Schließen des Tanks 138 aufwärts und verlagert infolgedessen ein Ventil 154 des Tanks 138 gegen die Vorbelastungskraft einer Ventilfeder 156, so daß Druckfarbe 18 aus dem Tank 138 zufließen kann. Der Zustrom von Druckfarbe 18 aus dem Tank 138 dauert an, bis ein schräg geschnittener distaler Endabschnitt des Rohrs 144 mit Druckfarbe gefüllt ist. Die Druckfarbe 18 fließt in enge, im Behälterabschnitt 162 der Kassette 120 ausgebildete Druckfarbzufuhr-Durchgänge 158 durch kleine Öffnungen oder Bohrungen in dem das Ventil 146 der Kassette 120 umschließenden Abschnitt.

Wenn die Druckfarbe 18 verbraucht ist und ihr Spiegel unter das schräg geschnittene distale Ende des Rohrs 144 absinkt, tritt im Einsetzteil 142 aus einer Luftansaugleitung 170, die im Druckfarb-Behälter 140 der Kassette 120 ausgebildet ist, Luft in den Tank 138 ein, so daß weitere Druckfarbe 18 zugeführt wird.

Die Luftansaugleitung 170 ist im oberen Abschnitt des Einsetzteils 142 ausgebildet, so daß ihr Volumen möglichst klein ist (vgl. Fig. 2 und 3). Ein Luftzutritt zum Druckfarb-Behälter 140 wird nur dann zugelassen, wenn die kleinen Öffnungen 14 des Druckfarbfilms 12 die ersten und zweiten Abstreifelemente 114, 112, 116 und 110 für überschüssige Druckfarbe passieren, die aus elastischem Gummi geformt sind und auch als Dichtungselemente dienen. Bei der Bewegung des Films 12 kann somit Druckfarbe 18 aus dem Tank in den Behälter 140 nachgefüllt werden, während ein solches Nachfüllen beim Auswechseln oder Bewegen der Kassette 120 nicht stattfinden kann.

Da somit keine übermäßige Menge an Druckfarbe 18 zur Kassette 120 geliefert wird, wird ein Austreten oder Überfließen von Druckfarbe vermieden.

Im folgenden ist das Abnehmen des Tanks 138 vom Einsetzteil 142 der Kassette 120 beschrieben.

Wenn die im Tank 138 enthaltene Druckfarbe 18 aufgrund des fortlaufenden Nachfüllens verbraucht worden ist. sinkt ihr Spiegel weiter bis zum Rohr 144 ab. Dabei dringt das von einer Druckfarbdetektor-Leuchtdiode 142 emittierte Licht durch das Rohr 144 hindurch und aktiviert einen gegenüberstehenden Druckfarbdetektor-Photosensor 174 zur Erzeugung eines entsprechenden Meßsignals. Auf diese Weise kann ein Leerzustand des Druckfarb-Tanks 138 festgestellt werden.

Am Drucker 24 wird sodann der Leerzustand des Tanks 138 auf einem Anzeigeteil dieses Geräts oder auf einem Anzeigeteil der nicht dargestellten, mit dem Drucker verbundenen Datenverarbeitungsvorrichtung angezeigt. Wenn dem Thermodruckkopf 10 keine Druckfarbe 18 zugeführt wird, wird der Leerzustand des Tanks 138, d. h. die Notwendigkeit für ein Auswechseln dieses Tanks, signalisiert.

Daraufhin wird der Tank 138 ausgewechselt. Bei der beschriebenen Anordnung erfolgen das Abnehmen des Tanks 138 und die Betätigung seines Ventils 154 sowie des Ventils 146 der Kassette 120 in der umgekehrten Reihenfolge der vorher beschriebenen Schritte.

Dabei bewegt sich insbesondere das Ventil 146 der Druckfarbfilm-Kassette 120 unter der Vorbelastungskraft der Feder 150 in feste Anlage gegen die Unterseite der Dichtung 148 aufwärts, wodurch ein Austritt von Druckfarbe 18 aus der Kassette 120 verhindert wird.

Bei der beschriebenen Anordnung besitzt der Tank 138 ein Fassungsvermögen von etwa 100 cm³, und er besteht - mit Ausnahme des Rohrs 144 - im Hinblick auf Witterungsbeständigkeit aus einem nicht-durchsichtigen Werkstoff. Mit einer Druckfarbmenge von etwa 100 cm³ können etwa 2000 bis 5000 Papierblätter des Formats A4 mit normaler Aufzeichnungsdichte bedruckt werden. Die Druckfarbfilm-Kassette 120 wird bevorzugt nach dem Bedrucken von 100 000 Papierblättern des Formats A4 oder nach einer Betriebszeit von 3 Jahren ausgewechselt, weil sich die kleinen Öffnungen 14 des Films 12 mit Papierstaub, Schimmel, eingetrockneter Druckfarbe und dgl. verstopfen können. Aus diesem Grund sind Kassette 120 und Tank 138 getrennt (bzw. voneinander trennbar) angeordnet. Darüber hinaus wird ein Austritt oder eine Verdunstung von Druckfarbe 18 aus dem Tank 138 verhindert.

Im folgenden ist das Einsetzen der Druckfarbfilm-Kassette 120 in den Drucker 24 beschrieben.

Im Drucker 24 ist der Thermodruckkopf 10 am Gehäuse 30 befestigt.

Gemäß Fig. 3 wird ein erster Tragteil 180 der Kassette 120 in das Gehäuse 30 eingeführt oder eingesetzt, während ein zweiter, an ihrem anderen Ende vorgesehener Tragteil 182 sodann nach unten gedrückt wird. Dabei wird eine Kassettenfixierfeder 184 gemäß Fig. 3 nach rechts verdrängt, um dann mit ihrem Kopfteil in einen ausgesparten Abschnitt des zweiten Tragteils 182 einzutreten und damit die Kassette 120 zu fixieren.

Bei der beschriebenen Anordnung ist der Druckfarb-Behälter 162 der Kassette 120 mit einem Fenster versehen, so daß die Kassette 120 insgesamt eine ausreichende mechanische Festigkeit besitzt.

Auf die beschriebene Weise kann die Kassette 120 ohne weiteres eingesetzt oder herausgenommen werden, auch wenn der Druckfarb-Tank 138 an ihr angebracht ist. Die jeweilige Farbe der Druckfarbe 18 kann durch einfaches Auswechseln der Kassette 120 gewechselt werden. Wenn die Kassette 120 eingesetzt oder herausgenommen wird, wird die Leitplatte 92 auf die durch den Pfeil A in Fig. 2 angegebene Weise nach oben verschwenkt, und die Führung 96 verschwenkt sich in Richtung des Pfeils B (bzw. wird verschwenkt), wobei der obere Teil der Kassette 120 weit geöffnet wird und somit ein etwa in der Papierfördereinheit 62 steckengebliebenes Papierblatt oder am Druckfarbfilm 12 haftender Papierstaub ohne weiteres entfernt werden können und das Auswechseln der Kassette 120 erleichtert wird.

Gemäß Fig. 2 stehen mit dem unteren Abschnitt des Thermodruckkopfes 10 zwei Druckfarb-Aufsaugelemente 190 und 192 in Berührung, welche die längs der Wand oder Seitenfläche des Thermodruckkopfes 10 herabfließende Druckfarbe 18 absorbieren und damit einen Druckfarbaustritt am Thermodruckkopf 10 verhindern.

Im folgenden ist anhand der Fig. 4 bis 9 der Aufbau eines Thermodruckkopfes 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Ein Thermodruckkopf weist üblicherweise ein Keramiksubstrat auf. Wenn auf der Oberfläche des Keramiksubstrats ein Muster für die Heizelemente 20 sowie die Verdrahtungen eines integrierten Treiberschaltkreises oder Treiber-ICs erzeugt wird, kann eine Unterbrechung oder Ablösung des Musters und dgl. auftreten, weil die Oberfläche des Keramiksubstrats rauh ist. Auf diese Weise kann also kein genau ausgebildetes Muster erzielt werden, was zu einer geringen Druckpunktdichte führt. Zur Vermeidung dieses Nachteils muß das Keramiksubstrat poliert und mit einer Glasierungsschicht versehen werden, was hohe Fertigungskosten bedeutet.

Zur Lösung dieses Problems sind die Heizelemente 20 sowie die ansteuerstromquellenseitigen und treibersignalseitigen Elektroden (elektrischen Leiter) 254 und 256 auf einem Glasstab 266 eines kreisrunden Querschnitts ausgebildet. Der Stab 266 ist dabei mit der Stirnfläche eines Trageelements 268 verklebt. Da beim Thermodruckkopf 10 die Heizelemente 20 auf dem Glas-Stab 266 ausgebildet sind, ist weder die Erzeugung einer speziellen Glasierungsschicht noch ein Poliervorgang erforderlich. Außerdem sind dabei die Materialkosten niedrig.

Als Trageelement 268 zur Halterung des Stabs 266 wird beispielsweise eine Aluminiumplatte 270 einer guten Wärmeleitfähigkeit verwendet. An der Platte 270 ist ein Glas-Epoxyharzsubstrat 274 als Schaltungsplatte für die Anbringung von Treiber-ICs 272 montiert. Der Preis für das Substrat 274 beträgt somit weniger als 1/5 desjenigen eines herkömmlichen Substrats. Für die Verbindung der Treiber- ICs 272 am Trageelement 268 und der Elektroden 264 am Stab 266 muß auf dem Substrat 274 ein genaues Muster ausgebildet werden. Mittels der herkömmlichen Ätztechnik ist es jedoch schwierig, ein derart genaues Muster auf dem Substrat 274 vorzusehen. Aus diesem Grund muß das Aluminiumsubstrat zur Ermöglichung einer genauen Musterbildung poliert werden, was unvermeidbar eine Kostenerhöhung zur Folge hat.

Aus diesem Grund werden beim Thermodruckkopf 10 die Treiber-ICs 272 an einem dicht am runden Glas-Stab 266 befindlichen Abschnitt des Glas-Epoxyharzsubstrats 274 angeklebt. Die Ausgangsklemmen der Treiber-ICs 272 werden mit den Treibersignal-Elektroden 256 am Stab 266 durch Anschließen von Verbindungsdrähten (Golddrähten) 276 als Leiterdrähte verbunden. Aufgrund dieser Anordnung braucht auf dem Substrat 274 kein genau ausgebildetes Muster erzeugt zu werden, so daß sich das Anschlußverfahren kostengünstig gestaltet. Außerdem beträgt die Zahl der Eingangsklemmen der Treiber-ICs 272 gemäß Fig. 4 etwa 1/5 der Zahl ihrer Ausgangsklemmen. Selbst wenn dabei auf dem Substrat 274 ein Verdrahtungsmuster erzeugt wird, wird hierdurch die Musterdichte nicht wesentlich vergrößert. Infolgedessen kann weder Kurzschluß noch Unterbrechung im Muster auftreten.

Anhand einer Berechnung der Energieverbrauchsverteilung läßt sich abschätzen, daß der größte Teil (90% oder mehr) der durch die pulsierende Erwärmung der Heizelemente 20 verbrauchten Energie nicht für die Tintenstrahlerzeugung der Druckfarbe 18 verbraucht wird, sondern im Druckfarbfilm 12 und dergleichen gespeichert wird. Aufgrund der gespeicherten Wärme können sich der Film 12 und die Druckfarbe 18 bis nahezu zum Siedepunkt der Druckfarbe 18 erwärmen. Infolgedessen sind die Tintenstrahlerzeugungsbedingungen mit und ohne Wärmespeicherung jeweils verschieden. Mit anderen Worten: durch die thermische Hysterese beim Drucken wird Ungleichmäßigkeit in die Aufzeichnungsdichte des ausgedruckten Bilds eingeführt. Dieses Problem läßt sich nicht durch einfache Einstellung des Stroms für die Heizelemente 20 lösen.

Zur Milderung dieses Wärmespeicherungsproblems verwendet der Thermodruckkopf 10 die eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzende Aluminiumplatte 270 als Trageelement für den runden Glas-Stab 266. Wahlweise kann die Trag- oder Halterungsfläche der Platte 270 eine V-förmige Nut zur Halterung des Stabs 266 bilden. Wenn gemäß Fig. 5 die Halterungsfläche der Platte 270 eine kreisbogenförmig gekrümmte Ausnehmung mit einer Krümmung entsprechend der Krümmungsfläche des Stabs 266 bildet, kann die Halterungsfläche der Platte 270 den Stab 266 wirksamer kontaktieren.

Die Ansteuerstromquellen-Elektroden 254 an der den Treibersignal-Elektroden 256 gegenüberliegenden Seite können als gemeinsame oder Sammelelektrode benutzt werden. Beim Thermodruckkopf 10 erstrecken sich somit die Ansteuerstromquellen-Elektroden 254 in dünnen Mustern über einen vorbestimmten, durch die Heizelemente 20 definierten Abstand, wobei ihre distalen Endabschnitte gemäß Fig. 7 unter Bildung eines gemeinsamen oder Sammelmusters 278 miteinander verbunden sind. Das Muster 278 erstreckt sich um den Umfang des Stabs 266 und steht mit der Aluminiumplatte 270 in Kontakt. Die durch die Heizelemente 20 erzeugte Wärme wird somit auf den Stab 266 und gleichzeitig auf die Ansteuerstromquellen-Elektroden 254 und das Sammelmuster 278 nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung übertragen.

Die vom Stab 266 auf die Elektroden 254 und das Sammelmuster 278 übertragene Wärme wird dabei über die mit der Platte 270 in Berührung stehenden Flächen schnell weitergeleitet und zerstreut. Demzufolge steigt die Temperatur des Stabs 266 nicht sehr stark an, und das Temperaturgefälle kann klein gehalten werden, wodurch ein beträchtlicher Beitrag zur Vermeidung einer Druckungleichmäßigkeit geleistet wird.

Da beim Thermodruckkopf 10 an seinem distalen Ende der Glas-Stab 266 eines kreisrunden Querschnitts angeordnet ist, kann das Papierblatt 28 im Vergleich zu einer Ausbildung, bei welcher der Thermodruckkopf 10 eine flache distale Stirnfläche aufweist, nach dem Druckvorgang schnell abgezogen werden.

Fig. 8 veranschaulicht den Thermodruckkopf 10 schematisch im Schnitt. Das Sammelmuster 278 ist dabei um den Umfang des Stabs 266 herum ausgebildet und steht mit der Aluminiumplatte 270 in Berührung oder Kontakt. Gemäß Fig. 8 ist das Sammelmuster 278 dicht an den distalen Enden der Treibersignal-Elektroden 256 angeordnet. Das Sammelmuster 278 ist mit einem Ansteuerstromquellen-Muster (Fig. 4) auf dem Glas-Epoxyharzsubstrat 274 über Verbindungsdrähte 284 verbunden. Infolgedessen kann ein Ansteuer- oder Treibersignal von einem einzigen Substrat 274 her zugeführt werden. In Fig. 8 ist bei 284 ein Klebmittel einer guten Wärmeleitfähigkeit zum Verkleben des Stabs 266 mit der Platte 270 angedeutet.

Wie erwähnt, sind die ansteuerstromquellenseitigen Elektroden in zwei Gruppen unterteilt, nämlich Elektroden 254, die aus einem dünnen Muster praktisch derselben Breite wie die Heizelemente 20 bestehen, und ein breites gemeinsames oder Sammelmuster 278. Der Widerstand zwischen den Heizelementen 20 und der Platte 270 kann somit durch Änderung von Länge und Dicke der dünnen bzw. schmalen Elektroden 254 geändert werden. Mit anderen Worten: ein gegebener Heizwiderstand kann durch zweckmäßige Wahl von Dicke, Länge und Breite der aus dem dünnen oder schmalen Muster bestehenden Elektroden 254 gebildet werden.

Die einzelnen Treiber-ICs 272 besitzen jeweils die in Fig. 9 dargestellte Schaltungsanordnung. Jeder Treiber-IC 272 kann 32 Heizelemente 20 ansteuern. Beim Thermodruckkopf 10 werden getrennt Gruppen aus 54 Treiber-ICs 272 angesteuert. Insbesondere besteht dabei jeder Treiber-IC 272 aus 32 D-Flip-Flops 286₁ bis 286₃₂, Verriegelungskreisen 288₁ bis 288₃₂, UND-Gliedern 290₁ bis 290₃₂ sowie Treibern 292₁ bis 292₃₂. Ein Taktsignal CK wird über einen Puffer an eine Takteingangsklemme CK des D-Flip-Flops 286₁ angelegt, während ein Eingangssignal SI an seine Eingangsklemme D über einen weiteren Puffer angelegt wird. Ein Ausgangssignal von der Ausgangsklemme Q des D-Flip-Flops 286₁ wird der Eingangsklemme D des nächsten D-Flip-Flops 286₂ und gleichzeitig der Eingangsklemme D des Verriegelungskreises 288₁ zugeführt. Das Verriegelungssignal LS wird invertiert und über einen Puffer der Verriegelungseingangsklemme L des Verriegelungskreises 288₁ eingespeist. Das Ausgangssignal von der Ausgangsklemme Q des Verriegelungskreises 288₁ wird an das UND-Glied 290₁ angelegt. Ein hohes Freigabesignal ENH und ein invertiertes niedriges Freigabesignal ENL werden ebenfalls über einen Puffer dem UND-Glied 290₁ zugeführt. Das Ausgangssignal vom UND-Glied 290₁ wird dem Treiber 292₁ eingespeist.

Wie im Fall des D-Flip-Flops 286 wird bei den folgenden, nachgeschalteten D-Flip-Flops 286₂ bis 286₃₁ das Taktsignal CK über den Puffer an die betreffenden Takteingangsklemmen CK angelegt. Ein Ausgangssignal von der Ausgangsklemme Q jedes D-Flip-Flops 286₁ bis 286₃₀ der vorgeschalteten Stufen wird jeder Eingangsklemme D zugeführt. Das Ausgangssignal von der Ausgangsklemme Q jedes der D-Flip-Flops 286₂ bis 286₃₁ wird an die Eingangsklemmen D jedes D-Flip-Flops 286₃ bis 286₃₂ der folgenden Stufen angelegt. Das Taktsignal CK wird über den Puffer der Takteingangsklemme CK des letzten D-Flip-Flops 286₃₂ aufgeprägt. Ein Ausgangssignal von der Ausgangsklemme Q des letzten D-Flip-Flops 286₃₂ wird als Signal SO abgegeben, das über einen Puffer dem Treiber-IC 272 der nächsten Stufe zugeführt wird.

Die Verriegelungskreise 288₂ bis 288₃₂, die UND-Glieder 290₂ bis 290₃₂ sowie die Treiber 292₂ bis 292₃₂ sind dem Verriegelungskreis 288₁, dem UND-Glied 290₁ bzw. dem Treiber 292₁ ähnlich, nur mit dem Unterschied, daß die Eingangsklemme D jedes Verriegelungskreises ein Ausgangssignal von einem entsprechenden D-Flip-Flop abnimmt.

Die Treiber-ICs 272 und die Anschluß- oder Verbindungsdrähte 276 und 282 sind gemäß Fig. 4 bis 6 in eine Schutzschicht 294 aus einem Kunstharz eingegossen.

Gemäß den Fig. 5 und 6 weist der Thermodruckkopf 10 Thermistoren 296 als Temperaturmeßelemente auf. Die Thermistoren 296 sind dabei an einer Halterungsfläche des Trageelements 268 angeordnet, das V-förmig oder kreisbogenförmig mit derselben Krümmung wie die Umfangsfläche des runden Glas-Stabs 266 ausgespart ist. Da auf diese Weise die genaue Temperatur des Stabs 266 gemessen werden kann, kann die Temperatur des Thermodruckkopfes 10 lediglich durch geringe Änderung des den Heizelementen 20 zugeführten Stroms konstant gehalten werden. Diese Temperaturregelung nach Maßgabe der Temperaturmessung durch einen Thermistor ist an sich bekannt und braucht daher nicht näher erläutert zu werden. Das Trageelement 268 kann gemäß Fig. 10 durch Verkleben der Aluminiumplatte 270 mit einer Glas-Epoxyharzplatte 298 gebildet sein. Wahlweise können die ICs (integrierten Schaltkreise) 272 auf einem dünnen Substrat aus Polyimid oder dgl. angeordnet und zur Bildung eines Trageelements mit einem dicken Substrat verklebt werden.

Die Fig. 11 bis 13 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Thermodruckkopfes 10, der auf einem glasierten, gute Wärmeleitfähigkeit besitzenden Aluminium-Rohr 300 geformt ist, welches seinerseits mit der Stirnfläche des Trageelements 268 verklebt ist. Der Thermodruckkopf 10 bildet somit einen Kopf des Stirnflächentyps. Das Trageelement 268 ist durch Ankleben eines Polyimid-Substrats 302 an der Aluminiumplatte 270 gebildet. Das Substrat 302 weist Treiber-ICs 272 zum Ansteuern der Heizelemente 20 und Verdrahtungen für Strom- oder Energiezufuhr auf. Bei dieser Anordnung besitzen das Rohr 300 und die Platte 270 jeweils eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit, so daß praktisch keine Wärmespeicherung (Wärmestau) auftritt und sich daher keine Temperaturänderung im Dauerdruckbetrieb ergibt. Da die Platte 270 unmittelbar unter dem Substrat 302 angeordnet ist, kann sie als Wärme-Senke für die Treiber-ICs 272 dienen.

In der Bohrung 304 des Rohrs 300 sind Thermistoren 296 angeordnet. Bei dieser Anordnung ist die Wärmeableitung von den Heizelementen 20 zu den Thermistoren 296 verbessert. Insbesondere kann dabei durch die Thermistoren 296 ein Temperaturanstieg aufgrund plötzlicher Wärmeerzeugung, die durch eine Änderung der Umgebungsatmosphäre oder beim Bedrucken einer großen Fläche, z. B. einer ununterbrochenen Fläche, hervorgerufen wird, gemessen werden. Wenn dabei der den Heizelementen 20 zugeführte Strom entsprechend den temperaturabhängigen Widerstandsänderungen der Thermistoren 296 geregelt wird, kann ein optimales Druckergebnis gewährleistet werden.

Die Fig. 14 und 15 veranschaulichen noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Dabei weist der Thermodruckkopf 10 eine Sammelelektrode 278 auf, die über den Erstreckungsbereich der Heizelemente 20 hinausgeführt und mit einem Ansteuerstromquellenmuster 280 auf einem Glas-Epoxyharz-Substrat 274 verbunden ist. Die verlängerte Sammelelektrode 278 erstreckt sich über die Unterseite des runden Glas-Stabs 266 und liegt an der Seite des Ansteuerstromquellenmuster 280 nach außen hin frei. An dieser Seite ist die Sammelelektrode 278 über Verbindungsdrähte 282 mit dem Ansteuerstromquellenmuster 280 verbunden.

Wie vorstehend beschrieben, wird für den Thermodruckkopf 10 ein stabförmiges Element verwendet, so daß die Herstellung des Gesamtsystems einfach und bezüglich des Materialbedarfs kostensparend ist. Da der Thermodruckkopf 10 nicht zur Gewährleistung optimaler Flachheit poliert zu werden braucht, läßt sich das Gesamtsystem mit geringeren Fertigungskosten herstellen. Bei diesem Thermodruckkopf 10 stehen ein die Heizelemente 20 tragender runder Glas-Stab 266 und eine Aluminiumplatte 270 als Wärmeleiterelement in inniger Berührung miteinander. Die durch die Heizelemente 20 am Stab 266 erzeugte Wärme wird dabei auf die Platte 270 als Wärmeleiterelement über Anschlußelektroden der Heizelemente 20 eines zweckmäßigen Heizwiderstands abgeleitet. Hierdurch wird eine Wärmespeicherung oder ein Wärmestau verhindert, wodurch ein gleichmäßiges Druckergebnis hoher Güte gewährleistet werden kann.

Der Thermodruckkopf 10 ist von dem sogenannten Stirnflächentyp, so daß um ihn herum genügend Raum zur Verfügung steht. Infolgedessen kann der perforierte Druckfarbfilm der Tintenstrahl-Thermodruckvorrichtung oder der Druckfarbfilm der Wärmeübertragungs-Druckvorrichtung zur Vereinfachung der Bedienung des Gesamtsystems in einer Kassette untergebracht werden. Da nur ein Substrat oder Träger für die Montage der Treiber-ICs 272 benötigt wird, verringern sich die Fertigungskosten unter Vermeidung spezieller Maßnahmen für die Strom- oder Energiezufuhr, weil ein Klebe- oder Verbindungsvorgang nur an einer Fläche durchgeführt zu werden braucht.

Darüber hinaus kann unter Verbesserung der Druckgüte eine einwandfreie Temperaturregelung realisiert werden.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Thermodruckköpfe für Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräte des sogenannten Blasentyps. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern auch auf einen Thermofarbdrucker oder einen Wärmeübertragungsdrucker anwendbar.

Claims (10)

1. Thermodruckkopf, mit:

• - einem Trageelement (268), auf dessen einer Seite Treiberschaltkreise (272) und längs dessen Stirnseite ein stabförmiges Element (266) mit einer Zylinderfläche angeordnet sind,
• - einer Heizelementanordnung aus einer Anzahl von auf dem stabförmigen Element (266) längs dessen Axialrichtung angeordneten Heizelementen (20),
• - am stabförmigen Element (266) angeordneten ersten Elektroden (256), die jeweils mit einem entsprechenden Heizelement (20) in der Heizelementanordnung verbunden sind und sich in einer ersten Umfangsrichtung längs der Zylinderfläche des stabförmigen Elements (266) erstrecken,
• - am stabförmigen Element (266) angeordneten zweiten Elektroden (254), die jeweils mit einem entsprechenden Heizelement (20) in der Heizelementanordnung, den ersten Elektroden (256) am Umfang so gegenüberstehend, verbunden sind, daß jedes Heizelement (20) am Umfang zwischen einer der ersten Elektroden (256) und einer der zweiten Elektroden (254) liegt und jede der zweiten Elektroden (254) sich in einer zweiten Umfangsrichtung entgegengesetzt zur ersten Umfangsrichtung längs der Zylinderfläche des stabförmigen Elements (266) erstreckt, und
• - einem gemeinsamen Muster (278), das die zweiten Elektroden (254) gemeinsam verbindet,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - das gemeinsame Muster (278) sich in der zweiten Umfangsrichtung längs der Zylinderfläche des stabförmigen Elements (266) bis zur Seite der Treiberschaltkreise (272) erstreckt, wo das gemeinsame Muster (278) sowie die ersten Elektroden (254) kontaktiert sind (Fig. 8).

2. Thermodruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trageelement (268) einen ausgesparten Endteil zur Aufnahme eines Abschnittes des stabförmigen Elements (266) hat.

3. Thermodruckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das stabförmige Element (266) einen Endteil einer vorgewählten axialen Länge aufweist und die Heizelemente auf einem von diesem Endteil verschiedenen Teil angeordnet sind, und
• - das gemeinsame Muster (278) einen Teil aufweist, der sich axial längs dieses Endteils des stabförmigen Elements (266) erstreckt (Fig. 14, 15).

4. Thermodruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trageelement (268) aus einem Werkstoff guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist und das stabförmige Element (266) am Trageelement (268) mit Hilfe eines Klebemittels (284) guter Wärmeleitfähigkeit angebracht ist.

5. Thermodruckkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trageelement (268) eine Aluminiumplatte (270) umfaßt.

6. Thermodruckkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trageelement durch Verkleben der Aluminiumplatte (270) mit einem Glas-Epoxydharzsubstrat (274 oder 298) gebildet ist und die Treiberschaltkreise auf dem Glas-Epoxydharzsubstrat (274 oder 298) angeordnet sind.

7. Thermodruckkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trageelement durch Verkleben der Aluminiumplatte (270) mit einem Polyimidsubstrat (302) gebildet ist und die Treiberschaltkreise am Polyimidsubstrat (302) angeordnet sind.

8. Thermodruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperaturmeßelement in einem Hohlraum (304) des stabförmigen Elements (266) oder zwischen diesem und dem ausgesparten Ende des Trageelements (268) angeordnet ist.

9. Thermodruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Elektroden (256) über Drähte direkt mit dem Treiberschaltkreis verbunden sind.