DE3732868A1 - Thermodruckverfahren und -vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermodruckverfahren, bei dem zum zyklischen Ansteuern der Widerstandsheizelemente eines Thermodruckkopfes alle Widerstandsheizelemente durch Beaufschlagung mit jeweils einem Vorheizstrom auf eine Vorheiztemperatur unterhalb der zum Drucken erforderlichen Drucktemperatur vorgeheizt werden und die in jedem Ansteuerzyklus jeweils zum Drucken bestimmten Widerstandsheizelemente durch jeweils einen zusätzlichen Hauptstromimpuls auf die Drucktemperatur aufgeheizt werden.

Bei einem derartigen, aus der DE-PS 23 65 504 bekannten Thermodruckverfahren erfolgt eine Informationsaufzeichnung auf einem wärmeempfindlichen Aufzeichnungsträger durch selektive Erwärmung einzeln ansteuerbarer Widerstandsheizelemente eines Thermodruckkopfes in aufeinanderfolgenden Ansteuerzyklen, währenddessen der Aufzeichnungsträger gegenüber dem Thermodruckkopf bewegt wird. Um Einwirkungen der Umgebungstemperatur auf die Druckqualität zu vermindern und um die zum Drucken erforderliche Ansteuerenergie für die Widerstandsheizelemente auf ein Mindestmaß herabsetzen zu können, werden bei dem bekannten Thermodruckverfahren den Widerstandsheizelementen Vorheizströme zugeführt, so daß die Druckzone auf eine Vorheiztemperatur unterhalb der zum Drucken erforderlichen Drucktemperatur vorgeheizt wird. Zur Regelung der Vorheiztemperatur wird die Temperatur des Thermodruckkopfes im Bereich der Widerstandsheizelemente mit Hilfe eines dort angeordneten Temperaturfühlers gemessen und in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur der Vorheizstrom geregelt. Hierbei bleiben jedoch die momentanen tatsächlichen Temperaturverhältnisse an den einzelnen Widerstandsheizelementen unberücksichtigt, weil die Temperaturmessung und damit die Regelung des Vorheizstromes zum einen global für alle Widerstandsheizelemente und zum anderen im Vergleich zur Druckgeschwindigkeit aufgrund der Wärmekapazität des Thermodruckkopfes relativ träge erfolgt. Von der Regelung werden daher lediglich langsame Temperaturänderungen, wie z. B. das Temperaturniveau des Thermodruckkopfes, erfaßt. Insbesondere kann bei ständigem Drucken eines Widerstandsheizelementes die Temperatur im Bereich dieses Widerstandsheizelementes und der benachbarten Widerstandsheizelemente durch Wärmeakkumulation mit jeder Ansteuerung des betreffenden Widerstandsheizelementes weiter ansteigen, so daß es aufgrund unzureichender Abkühlung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ansteuerzyklen zu Schmiereffekten beim Drucken und schlimmstenfalls zu Verbrennungen an dem Aufzeichnungsträger oder im Fall der Verwendung eines wärmeempfindlichen Farbbandes an diesem kommen kann.

In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise aus der US-PS 43 64 063 bekannt, anstelle einer Vorheizung der Widerstandsheizelemente die jeweilige Ansteuervorgeschichte jedes einzelnen Widerstandsheizelementes zu berücksichtigen, indem von den in jedem Ansteuerzyklus zum Drucken bestimmten Widerstandsheizelementen diejenigen mit einem zusätzlichen zweiten Stromimpuls zu dem eigentlichen Hauptstromimpuls beaufschlagt werden, die in dem jeweils vorangegangenen Ansteuerzyklus nicht angesteuert worden sind. Die Ansteuervorgeschichte jedes Widerstandsheizelementes beschreibt jedoch nur zu einem Teil die individuelle Temperatur an dem betreffenden Widerstandsheizelement, während die Einflüsse der jeweiligen Temperaturen des Thermodruckkopfes oder der jeweils benachbarten Widerstandsheizelemente unberücksichtigt bleiben.

Bei einem aus der US-PS 45 74 293 bekannten Thermodruckverfahren werden daher die einzelnen Widerstandsheizelemente mit individuellen Hauptstromimpulsen beaufschlagt, die jeweils aus einer aufgrund einer Vielzahl von Parametern, wie z. B. der Ansteuervorgeschichte und der Druckkopftemperatur individuell für jedes einzelne Widerstandsheizelement ermittelten Anzahl von Einzelstromimpulsen zusammengesetzt sind. Die Beaufschlagung der Widerstandsheizelemente mit den Einzelstromimpulsen erfordert jedoch, daß die in Reihe mit den Widerstandsheizelementen liegenden steuerbaren Schalter (in der Regel Transistoren) in jedem Ansteuerzyklus mehrfach angesteuert werden, wodurch die Lebensdauer des Thermodruckkopfes erheblich verringert wird; die Lebensdauer von Thermodruckköpfen wird nämlich außer durch Höhe und Dauer der Stromimpulse durch die Widerstandsheizelemente auch durch die Schalthäufigkeit der Transistorschalter bestimmt. Im übrigen ist bei dem aus der US-PS 45 74 293 bekannten Verfahren der steuerungstechnische Aufwand erheblich.

Gemäß der Erfindung werden bei dem Thermodruckverfahren der eingangs angegebenen Art in jedem Ansteuerzyklus die Vorheizströme für die in dem betreffenden Ansteuerzyklus jeweils zum Drucken bestimmten Widerstandsheizelemente während deren Abkühlpause vom Ende des jeweiligen Hauptstromimpulses an bis zu einem vorgebbaren Zeitpunkt, an dem die Temperaturen dieser Widerstandsheizelemente unter die Vorheiztemperatur abgesunken sind, abgeschaltet.

Durch das Abschalten der Vorheizströme für die in jedem Ansteuerzyklus jeweils druckenden Widerstandsheizelemente während ihrer Abkühlpause nach dem Hauptstromimpuls bis zum Absinken ihrer Abkühltemperatur unter die Vorheiztemperatur wird eine möglichst schnelle Abkühlung dieser Widerstandsheizelemente erreicht, so daß im Unterschied zu dem aus der DE-PS 23 65 504 bekannten Thermodruckverfahren eine stufenweise zunehmende Erwärmung bei ständiger Ansteuerung einzelner Widerstandsheizelemente verhindert wird und eine höhere Druckgeschwindigkeit erreichbar ist. Der vorgegebene Zeitpunkt, von dem ab bis zum Beginn einer erneuten Ansteuerung der Widerstandsheizelemente wieder alle Widerstandsheizelemente jeweils mit dem Vorheizstrom beaufschlagt werden, ist in bezug auf die Hauptstromimpulse so gewählt, daß in jedem Fall - d. h. ungünstigstenfalls bei Ansteuerung aller Widerstandsheizelemente in mehreren aufeinanderfolgenden Ansteuerzyklen - die Abkühltemperaturen der Widerstandsheizelemente die Vorheiztemperatur unterschritten haben. Von dem vorgegebenen Zeitpunkt an bis zu dem Beginn einer erneuten Ansteuerung zum Drucken bestimmter Widerstandsheizelemente mit jeweils einem Hauptstromimpuls nähern sich die jeweiligen Temperaturen aller Widerstandsheizelemente aufgrund ihrer Vorheizung unabhängig von ihrer jeweiligen momentanen Temperatur zu dem vorgegebenen Zeitpunkt der Vorheiztemperatur an, so daß zu Beginn der erneuten Ansteuerung der jeweils zum Drucken bestimmten Widerstandsheizelemente alle Widerstandsheizelemente des Thermodruckkopfes nahezu die gleiche Ausgangstemperatur aufweisen. Dies hat seine Ursache darin, daß vergleichsweise kühlere Widerstandsheizelemente aufgrund des jeweils größeren Temperaturunterschiedes zu der Vorheiztemperatur in der Vorheizzeit bis zum Beginn des neuen Hauptstromimpulses durch einen gleichen Vorheizstrom schneller aufgeheizt werden als vergleichsweise wärmere Widerstandsheizelemente, wie z. B. die während eines Ansteuerzyklus jeweils nicht druckenden Widerstandsheizelemente, deren Temperaturen in dem betreffenden Ansteuerzyklus durch die Vorheizströme auf den Wert der Vorheiztemperatur gehalten werden.

Bei der Vorheizung der Widerstandselemente entsprechend dem erfindungsgemäßen Thermodruckverfahren werden also die momentanen tatsächlichen Temperaturverhältnisse an den einzelnen Widerstandsheizelementen automatisch berücksichtigt, ohne daß hierzu ein hoher steuerungstechnischer Aufwand erforderlich ist. Für den Fall der Verwendung eines segmentierten Thermodruckkopfes, bei dem die zyklische Ansteuerung der Widerstandsheizelemente jeweils für mehrere Gruppen von Widerstandsheizelementen getrennt erfolgt, findet das erfindungsgemäße Verfahren für jede Gruppe von Widerstandsheizelementen separat Verwendung.

Zur Anpassung der den Widerstandsheizelementen zugeführten Vorheizenergie an die Umgebungstemperatur bzw. an das Temperaturniveau des Thermodruckkopfes ist gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Thermodruckverfahrens vorgesehen, daß die Temperatur im Bereich der Widerstandsheizelemente mittels einer Temperaturfühlereinrichtung gemessen wird und daß der vorgebbare Zeitpunkt in bezug auf die Hauptstromimpulse in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur eingestellt wird. Die Änderung des Temperaturniveaus des Thermodruckkopfes erfolgt im Vergleich zu den Temperaturverläufen an den einzelnen Widerstandsheizelementen relativ langsam, so daß die globale Erfassung der Temperatur an dem Thermodruckkopf zur Regelung der Vorheizzeiten für die Widerstandsheizelemente ausreicht. Im Falle der Verwendung eines segmentierten Thermodruckkopfes erfolgt die Temperaturerfassung für jede Gruppe gleichzeitig ansteuerbarer Widerstandsheizelemente getrennt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Thermodruckverfahrens ist gemäß der Erfindung bei einer Thermodruckvorrichtung mit einer Vielzahl von auf einem Thermodruckkopf angeordneten Widerstandsheizelementen, von denen jedes Widerstandsheizelement jeweils in Reihenschaltung mit einem zugeordneten steuerbaren Schalter an einer für alle Widerstandsheizelemente gemeinsamen Spannungsquelle angeschlossen ist, und mit einer Steuereinrichtung zur gleichzeitigen Ansteuerung derjenigen steuerbaren Schalter, deren zugeordnete Widerstandsheizelemente nach Maßgabe von der Steuereinrichtung über einen Dateneingang zugeführten Druckdaten zum Drucken bestimmt sind, vorgesehen, daß parallel zu jedem steuerbaren Schalter jeweils ein über einen Steuerausgang der Steuereinrichtung betätigbares Widerstandselement liegt und daß der Steuerausgang der Steuereinrichtung in jedem Ansteuerzyklus ein die Widerstandselemente vom Ende der Ansteuerung der steuerbaren Schalter bis zu einem vorgegebenen Zeitpunkt vor einer neuen Ansteuerung der steuerbaren Schalter in dem jeweils folgenden Ansteuerzyklus abschaltendes Steuersignal abgibt. Der wesentliche Vorteil dieser Thermodruckvorrichtung besteht in dem geringen konstruktiven und steuerungstechnischen Aufwand zur Erzielung einer individuellen Vorheizung der einzelnen Widerstandsheizelemente entsprechend dem erfindungsgemäßen Thermodruckverfahren. Insbesondere ist kein Eingriff in den Aufbau und das Steuerungskonzept herkömmlicher Thermodruckköpfe erforderlich, weil sich die zu- und abschaltbaren Widerstandselemente als zusätzliche Bauteile parallel zu den steuerbaren Schaltern auf einem Thermodruckkopf anordnen lassen und das Steuersignal zu ihrer Ansteuerung in einfacher Weise aus einem Ansteuertaktsignal ableitbar ist, mit dem in bekannter Weise die Ansteuerung der in Reihe mit den Widerstandsheizelementen liegenden steuerbaren Schalter synchronisiert wird. Außerdem werden die steuerbaren Schalter weder durch Vorheizströme noch durch zusätzliches Schalten belastet, weil die Steuerung der Vorheizströme ausschließlich durch die parallel zu den steuerbaren Schaltern liegenden Wiederstandselemente erfolgt.

Entsprechend einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Thermodruckvorrichtung bestehen die zu- und abschaltbaren Widerstandselemente aus einzelnen Transistoren, die an ihren miteinander verbundenen Basisanschlüssen über ein gemeinsames steuerbares Schaltelement an einen eine Steuerspannung führenden Schaltungspunkt schaltbar sind. Der die Steuerspannung führende Schaltungspunkt besteht im einfachsten Fall aus dem Spannungsabgriff eines Spannungsteilers, der an der für die Stromversorgung der Widerstandsheizelemente vorgesehenen Spannungsquelle angeschlossen ist; die Transistoren werden durch die Steuerspannung in einen Verstärkerbetrieb gesteuert und wirken so als Widerstandselemente, die durch Zu- und Abschalten der Steuerspannung parallel an die einzelnen steuerbaren Schalter zu- bzw. von ihnen abgeschaltet werden.

Um die Widerstandselemente entsprechend dem erfindungsgemäßen Thermodruckverfahren zu- und abschalten zu können, ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß der Steuerausgang der Steuereinrichtung von dem Ausgang einer Zeitablaufeinrichtung gebildet wird, die eingangsseitig mit einem die zyklische Ansteuerung der steuerbaren Schalter synchronisierenden Ansteuertaktsignal der Steuereinrichtung beaufschlagt ist. Die Zeitablaufeinrichtung läßt sich durch einen in der Steuereinrichtung implementierten Programmablauf oder schaltungstechnisch besonders einfach durch ein retriggerbares Monoflop realisieren.

Zur Anpassung der den Widerstandsheizelementen zugeführten Vorheizenergie an die Umgebungstemperatur bzw. an das momentane Temperaturniveau des Thermodruckkopfes ist entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Thermodruckvorrichtung vorgesehen, daß die Zeitablaufeinrichtung zur temperaturabhängigen Steuerung ihrer Ablaufzeit mit einer Temperaturfühlereinrichtung verbunden ist, die im Bereich der Widerstandsheizelemente angeordnet ist.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Thermodruckverfahrens und der Thermodruckvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens wird im folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Thermodruckvorrichtung und die

Fig. 2a-e in Diagrammen den zeitlichen Verlauf von Ansteuersignalen zur Ansteuerung der Widerstandsheizelemente und den daraus resultierenden Temperaturverlauf in den Widerstandsheizelementen.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den schaltungstechnischen Aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Thermodruckvorrichtung. Auf einem Thermodruckkopf 1, der hier lediglich durch eine strichpunktierte Umrandung angedeutet ist, sind eine Vielzahl von Widerstandsheizelementen R 1 . . . Rn entlang einer Zeile oder in jedem anderen beliebigen Anordnungsmuster dicht nebeneinanderliegend angeordnet. Jedes einzelne Widerstandsheizelement R 1 . . . Rn ist in Reihenschaltung mit einem ihm jeweils zugeordneten steuerbaren Schalter S 1 . . .Sn an einer für alle Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn gemeinsamen Spannungsquelle V + angeschlossen. Die steuerbaren Schalter S 1 . . . Sn bestehen jeweils aus Transistorschaltern, die zu ihrer Ansteuerung mit ihren Basisanschlüssen an einer hier durch eine strichlierte Umrandung angedeuteten Steuereinrichtung 2 angeschlossen sind. Die Steuereinrichtung 2 weist einen Dateneingang 3 zur Übernahme von Druckdaten auf, entsprechend denen die Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn einzeln aufgeheizt werden sollen, um eine Informationsaufzeichnung der Druckdaten auf einem an den Widerstandsheizelementen R 1 . . . Rn anliegenden wärmeempfindlichen Aufzeichnungsträger (hier nicht gezeigt) zu erreichen. Innerhalb der Steuereinrichtung 2 ist eine Ansteuereinheit 4, die eingangsseitig den Dateneingang 3 der Steuereinrichtung 2 bildet, über eine ausgangsseitige serielle Datenleitung DATA an dem seriellen Dateneingang 5 eines Serien/ Parallel-Schieberegisters 6 mit einer der Zahl der Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn entsprechenden Anzahl von Speicherplätzen angeschlossen. Dem Serien/Parallel-Schieberegister 6 ist ausgangsseitig eine Halteschaltung 7 nachgeordnet, die eine gleiche Anzahl von Speicherplätzen aufweist und über einen Steuereingang 8 mit einer ausgangsseitigen Datenübernahmesignalleitung LATCH der Ansteuereinheit 4 verbunden ist. Die Halteschaltung 7 ist ausgangsseitig an entsprechenden Eingängen von logischen UND-Gliedern U 1 . . . Un angeschlossen, von denen jedes UND-Glied U 1 . . . Un ausgangsseitig mit jeweils einem der steuerbaren Schalter (Transistorschalter) S 1 . . . Sn an seinem Basisanschluß verbunden ist. Alle UND-Glieder U 1 . . . Un sind über jeweils zweite Eingänge an einer gemeinsamen ausgangsseitigen Ansteuertaktsignalleitung STROBE der Ansteuereinheit 4 angeschlossen. Das Serien/Parallel-Schieberegister 6, die Halteschaltung 7 und die UND-Glieder U 1 . . . Un sind auf dem Thermodruckkopf 1 angeordnet. Für den Fall einer segmentierten Ansteuerung von Widerstandsheizelementen eines Thermodruckkopfes, bei der also die Ansteuerung der Widerstandsheizelemente jeweils für zwei oder mehrere Gruppen von Widerstandsheizelementen getrennt erfolgt, stellt Fig. 1 die schaltungstechnisch realisierte Ansteuerung für jeweils eine Gruppe von Widerstandsheizelementen R 1 . . . Rn dar; die Ansteuerung der jeweils anderen Gruppen erfolgt in gleicher Weise.

Der bisher beschriebene schaltungstechnische Aufbau der erfindungsgemäßen Thermodruckvorrichtung entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist für sich beispielsweise aus der US-PS 43 64 063 bekannt. Darüber hinaus ist bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Thermodruckvorrichtung parallel zu jedem steuerbaren Schalter S 1 . . . Sn jeweils ein zu- und abschaltbares Widerstandselement T 1 . . . Tn angeordnet. Die Widerstandselemente T 1 . . . Tn bestehen aus einzelnen Transistoren, die an ihren Basisanschlüssen miteinander verbunden sind und an einem Spannungsabgriff 9 eines über ein steuerbares Schaltelement 10 an der Spannungsquelle V + liegenden Spannungsteilers 11 angeschlossen sind. Der Spannungsteiler 11 ist so bemessen, daß beim Schließen des Schaltelements 10 an dem Spannungsabgriff 9 eine die Transistoren T 1 . . .Tn in den Verstärkerbetrieb (Widerstandsbetrieb) steuernde Steuerspannung anliegt. Das steuerbare Schaltelement 10 ist steuereingangsseitig an einem Steuerausgang der Steuereinrichtung 2 angeschlossen, der von dem entsprechenden Ausgang einer eingangsseitig mit der Ansteuertaktsignalleitung STROBE verbundenen Zeitablaufeinrichtung 12 gebildet wird. Im einzelnen besteht die Zeitablaufeinrichtung 12 aus einem retriggerbaren Monoflop 13, das mit einem Kondensator 14 und einem Widerstand 15 beschaltet ist, durch deren Zeitkonstante die Ablaufzeit der Zeitablaufeinrichtung 12 festgelegt ist; die Ansteuerung des Monoflops 13 über die Ansteuertaktsignalleitung STROBE erfolgt negativflankengetriggert. Zur Anpassung der Ablaufzeit der Zeitablaufstufe 12 an das Temperaturniveau des Thermodruckkopfes 1 ist der Widerstand 15 als Temperaturfühler ausgebildet, der auf dem Thermodruckkopf 1 im Bereich der Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn angeordnet ist.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Thermodruckverfahren anhand des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Thermodruckvorrichtung und der Impulsdiagramme in den Fig. 2 a-e erläutert. In den Fig. 2 a-e sind die Druckdaten DATA, das Datenübernahmesignal LATCH, das Ansteuertaktsignal STROBE, das Steuersignal für das steuerbare Schaltelement 10 und der Temperaturverlauf T für eines der Widerstandsheizelemente, z. B. R 1, in vier aufeinanderfolgenden Ansteuerzyklen ta 1 . . . ta 4 dargestellt. Die Signalbezeichnungen stimmen mit den Bezeichnungen der Leitungen bzw. des Ausgangs, die diese Signale führen, überein.

In jedem Ansteuerzyklus ta 1 . . . ta 4 werden die Druckdaten, die die in dem betreffenden Ansteuerzyklus z. B. ta 1 jeweils zum Drucken bestimmten Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn bezeichnen, über den Dateneingang 3 der Steuereinrichtung 2 zugeführt und von der Ansteuereinrichtung 4 als serielle Daten DATA über die Datenleitung DATA in das Serien/Parallel-Schieberegister 6 eingelesen, an dessen Ausgängen sie in Form von parallelen Daten anliegen (Fig. 2 a). Durch ein von der Ansteuereinrichtung 4 erzeugtes Datenübernahmesignal LATCH auf der Datenübernahmesignalleitung LATCH werden die parallelen Daten aus dem Serien/Parallel-Schieberegister 6 in die Halteschaltung 7 umgeladen, so daß danach das Schieberegister 6 mit neuen Daten für den folgenden Ansteuerzyklus, z. B. ta 2, geladen werden kann (Fig. 2 b). Mit einem von der Ansteuereinheit 4 auf der Ansteuertaktsignalleitung STROBE erzeugten Ansteuertaktsignal STROBE werden die in der Halteschaltung 7 zwischengespeicherten Daten für eine vorgegebene Ansteuerzeit th an die Basisanschlüsse der die steuerbaren Schalter S 1 . . . Sn bildenden Transistorschalter durchgeschaltet, so daß je nachdem, ob das jeweils zugehörige Widerstandsheizelement, z. B. R 1, durch ein Datum mit dem logischen Inhalt 1 zum Drucken bestimmt ist oder durch ein Datum mit dem logischen Inhalt 0 zum Nichtdrucken bestimmt ist, der betreffende steuerbare Schalter S 1 geschlossen wird oder geöffnet bleibt (Fig. 2 c). Bei geschlossenem Schalter S 1 fließt aus der Spannungsquelle V + ein Strom in Form eines Hauptstromimpulses für die Dauer der Ansteuerzeit th durch das betreffende Widerstandsheizelement R 1 und heizt dieses auf die zum Drucken erforderliche Drucktemperatur Td auf (Fig. 2 e).

Nach jedem Hauptstromimpuls, d. h. nach Ablauf der Ansteuerzeit th, kühlen sich die jeweils erwärmten Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn ab, wobei der Temperaturverlauf in der Abkühlpause für jedes einzelne Widerstandsheizelement R 1 . . . Rn individuell von der zuvor erreichten Aufheiztemperatur, den Temperaturverhältnissen der jeweils benachbarten Widerstandsheizelemente und dem Temperaturniveau des Thermodruckkopfes 1 abhängt. Um zu verhindern, daß aufgrund unterschiedlicher Anfangstemperaturen der einzelnen Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn in den einzelnen Ansteuerzyklen unterschiedliche Aufheiztemperaturen erreicht werden, die beim Drucken zu Schmiereffekten oder schlimmstenfalls zu Beschädigungen des Aufzeichnungsträgers oder des Farbbandes führen können, werden alle Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn in jedem Ansteuerzyklus während einer auf die Ansteuerzeit th folgenden Abkühlpause tp von einem vorgegebenen Zeitpunkt t 1 an vorgeheizt, so daß zu Beginn eines neuen Ansteuerzyklus alle Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn etwa die gleiche Vorheiztemperatur Tv aufweisen. Hierzu wird in jedem Ansteuerzyklus ta 1 . . . Ta 4 von dem vorgegebenen Zeitpunkt t 1 an bis zum Ende des Hauptstromimpulses (nach Ablauf der Ansteuerzeit th) in den jeweils nächsten Ansteuerzyklus das Schaltelement 10 eingeschaltet, so daß durch die Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn jeweils ein durch die Widerstandselemente (Transistoren) T 1 . . . Tn begrenzter Vorheizstrom fließt. Nach einer Vorheizzeit Tv werden diejenigen Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn, die zum Drucken bestimmt sind, durch Ansteuerung der zugeordneten steuerbaren Schalter S 1 . . . Sn jeweils mit einem Hauptstromimpuls auf die Drucktemperatur Td aufgeheizt, während die jeweils nicht druckenden Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn bis zum Ablauf der Ansteuerzeit th weiter vorgeheizt werden. Danach wird der Vorheizstrom für die Dauer der Abkühlpause tp abgeschaltet, so daß gewährleistet ist, daß die zum Drucken aufgeheizten Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn sich möglichst schnell abkühlen können. Der Zeitpunkt t 1 wird durch die Ablaufzeit der Zeitablaufeinrichtung 12 in bezug auf die abfallende (negative) Flanke des Ansteuertaktsignals STROBE bestimmt und über die Temperaturfühlereinrichtung 15 in Abhängigkeit von dem Temperaturniveau des Thermodruckkopfes derart eingestellt, daß zu diesem Zeitpunkt t 1 in jedem Fall die Abkühltemperaturen der einzelnen Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn unter der Vorheiztemperatur Tv liegen.

Durch die erfindungsgemäße Vorheizung wird die zum Erwärmen der Widerstandsheizelemente R 1 . . . Rn auf die Drucktemperatur Td erforderliche Energie der Hauptstromimpulse verringert, wodurch die steuerbaren Schalter S 1 . . . Sn geringer belastet werden.

Claims (6)

1. Thermodruckverfahren, bei dem zum zyklischen Ansteuern der Widerstandsheizelemente (R 1 . . . Rn) eines Thermodruckkopfes (1) alle Widerstandsheizelemente (R 1 . . .Rn) durch Beaufschlagung mit jeweils einem Vorheizstrom auf eine Vorheiztemperatur (Tv) unterhalb der zum Drucken erforderlichen Drucktemperatur (Td) vorgeheizt werden und die in jedem Ansteuerzyklus (ta 1 . . . ta 4) jeweils zum Drucken bestimmten Widerstandsheizelemente (R 1 . . . Rn) durch jeweils einen zusätzlichen Hauptstromimpuls auf die Drucktemperatur (Td) aufgeheizt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Ansteuerzyklus (ta 1 . . . ta 4) die Vorheizströme für die in dem betreffenden Ansteuerzyklus (ta 1 . . . ta 4) jeweils zum Drucken bestimmten Widerstandsheizelemente (R 1 . . . Rn) während deren Abkühlpause (tp) vom Ende des jeweiligen Hauptstromimpulses an bis zu einem vorgebbaren Zeitpunkt (t 1), an dem die Temperaturen dieser Widerstandsheizelemente (R 1 . . . Rn) unter die Vorheiztemperatur (Tv) abgesunken sind, abgeschaltet werden.

2. Thermodruckverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Bereich der Widerstandsheizelemente (R 1 . . . Rn) mittels einer Temperaturfühlereinrichtung (15) gemessen wird und daß der vorgebbare Zeitpunkt (t 1) in bezug auf die Hauptstromimpulse in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur eingestellt wird.

3. Thermodruckvorrichtung zur Durchführung des Thermodruckverfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Thermodruckvorrichtung mit einer Vielzahl von auf einem Thermodruckkopf (1) angeordneten Widerstandsheizelementen (R 1 . . . Rn), von denen jedes Widerstandsheizelement (R 1 . . . Rn) jeweils in Reihenschaltung mit einem zugeordneten steuerbaren Schalter (S 1 . . . Sn) an einer für alle Widerstandsheizelemente (R 1 . . . Rn) gemeinsamen Spannungsquelle (V +) angeschlossen ist, und mit einer Steuereinrichtung (2) zur gleichzeitigen Ansteuerung derjenigen steuerbaren Schalter (S 1 . . . Sn), deren zugeordnete Widerstandsheizelemente (R 1 . . . Rn) nach Maßgabe von der Steuereinrichtung (2) über einen Dateneingang (3) zugeführten Druckdaten zum Drucken bestimmt sind, parallel zu jedem steuerbaren Schalter (S 1 . . . Sn) jeweils ein über einen Steuerausgang ( ) der Steuereinrichtung (2) betätigbares Widerstandselement (T 1 . . . Tn) liegt und daß der Steuerausgang (KQ) in jedem Ansteuerzyklus (ta 1 . . . Ta 4) ein die Widerstandselemente (T 1 . . . tn) vom Ende der Ansteuerung der steuerbaren Schalter (S 1 . . . Sn) bis zu einem vorgebbaren Zeitpunkt (t 1) vor einer neuen Ansteuerung der steuerbaren Schalter (S 1 . . . Sn) in dem jeweils folgenden Ansteuerzyklus abschaltendes Steuersignal ( ) abgibt.

4. Thermodruckvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu- und abschaltbaren Widerstandselemente (T 1 . . . Tn) aus einzelnen Transistoren bestehen, die an ihren miteinander verbundenen Basisanschlüssen über ein gemeinsames steuerbares Schaltelement an einen eine Steuerspannung führenden Schaltungspunkt (9) schaltbar sind.

5. Thermodruckvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerausgang ( ) der Steuereinrichtung (2) von dem Ausgang einer Zeitablaufeinrichtung (12) gebildet wird, die eingangsseitig mit einem die zyklische Ansteuerung der steuerbaren Schalter (S 1 . . .Sn) synchronisierenden Ansteuersignal (STROBE) der Steuereinrichtung (2) beaufschlagt ist.

6. Thermodruckvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufeinrichtung (12) zur temperaturabhängigen Steuerung der Ablaufzeit mit einer Temperaturfühlereinrichtung (15) verbunden ist, die im Bereich der Widerstandsheizelemente (R 1 . . . Rn) angeordnet ist.