DE4221275A1 - Ansteuerschaltung für eine elektrothermische Druckvorrichtung mit Widerstandsband - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansteuerschaltung für eine elektrothermische Druckvorrichtung mit Wider­ standsband der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ange­ gebenen Art. Derartige Druckvorrichtungen, welche Druckmuster auf einen dazu relativ bewegten zu bedruckenden Aufzeichnungsträger drucken, wobei ein gleichfalls relativ bewegter Farbträger mit defi­ niertem elektrischen Widerstand die Farbpartikel überträgt, sind beispielsweise zum Frankieren von Postgut mittels Frankierautomaten, geeignet.

Frankierautomaten weisen Eingabe-, Speicher- und Anzeigemittel und eine Drucksteuereinheit für eine Druckvorrichtung auf. Die Drucksteuereinheit ent­ hält eine Mikroprozessorsteuerung und wirkt auf eine Schalteinheit.

Es ist bereits aus der DE 38 33 746 A1 eine über eine Ansteuereinheit (ASE) beaufschlagte Schalt­ einheit für einen Druckkopf, der im Unterschied zu einem ETR-Druckkopf die Widerstandselemente selbst enthält (Thermotransferdruckverfahren) und eine se­ lektive Ansteuerung fit Vorheizung der Widerstands­ elemente zu Verringerung der Heizleistung beim Drucken aufweist, bekannt.

Ein mit den seriellen Druckdaten beaufschlagtes Serien/Parallel-Schieberegister übergibt die Druck­ daten in einer ersten Ansteuerphase an die Latches eines Zwischenspeichers. In einer zweiten Ansteuer­ phase wird während eines Strobe-Impulses jedes durch die zugehörigen Ausgänge der Latches ange­ steuerte Gatter auf Durchgang geschaltet und ein Ansteuerimpuls an das jeweilige Widerstandselement abgegeben. Die Widerstandsheizelemente werden un­ mittelbar durch eine in ihrer Impulshöhe und Im­ pulsbreite an die benötigte Heizenergie angepaßte Taktfrequenz vorgewärmt. Eine solche Vorwärmung über Energie aus einer Spannungsquelle ist bei einem Drucker mit elektrothermischen Widerstands­ farbband (ETR) prinzipbedingt schon deshalb nicht möglich, da dort die Widerstandselemente in der Widerstandsschicht des Widerstandsfarbbandes liegen und da das Widerstandsfarbband relativ zum Druck­ kopf und ebenfalls zum zu bedruckenden Aufzeich­ nungsträger bewegt wird.

Es ist bereits aus der DE 21 00 611 ein solcher, ein elektrothermisches Widerstandsfarbband aufwei­ sender, (ETR-) Drucker bekannt, dessen Stiftelek­ troden von einer Gegenelektrode ummantelt sind. Die Speisung der Elektroden erfolgt durch Anlegen eines Spannungspotentials aus einer Konstantspannungs­ quelle. Diese Ansteuerart hat den Vorteil einer einfachen, billigen Stromversorgung, jedoch ist die Auflösung beim Druck aufgrund der nur geringen Anzahl an Elektroden zu gering. Beim Weglassen der Ummantelung kann die Anzahl der Elektroden in der Druckleiste erhöht werden. Das hat aber den Nach­ teil, daß dann als Gegenelektrode eine gemeinsame Stromsammelelektrode eingesetzt wird, daß die über n Elektroden gleichzeitig eingespeisten Einzelströ­ me sich in einer rückleitenden Metallschicht im Wi­ derstandsfarbband in einem Punkt summieren und daß der Spannungsabfall zwischen diesem Punkt und der Stromsammelelektrode, d. h. über den unselektiven Teil des durch das Widerstandsfarbband führenden Strompfades, durch die momentan angesteuerte Anzahl von Druckelektroden bestimmt wird, was zu nicht er­ faßbaren Druckleistungsschwankungen und somit zu unterschiedlichen Druckqualitäten führt.

Zu einem modernen ETR-Drucker gehört neben der Me­ chanik eine elektronische Kopfansteuerung, ein ETR- Druckkopf mit einer Vielzahl von Elektroden sowie eine Stromsammelelektrode, die mit einer Energie­ versorgungseinheit verbunden sind. Die Erweiterung des Anwendungsgebietes der Thermodrucktechnik ins­ besondere um Label- und Strichcodeanwendungen hat den Bedarf an Druckköpfen mit größerer Druckbreite (1 Zoll und mehr) sowie höherer geometrischer Auf­ lösung (200 dots per inch und mehr) wachsen lassen. Dies kann nur durch Druckköpfe mit einer Vielzahl selektiv ansteuerbarer Elektroden realisiert wer­ den. Waren ursprünglich für den herkömmlichen Zeilendrucker 25 bis 50 Elektroden ausreichend, so steigt die Elektrodenzahl bei o.g. Anwendungen auf 150 bis 250 Stück. Da unter bestimmten Betriebs­ bedingungen (Druck einer durchgehenden Druckspalte) alle Elektroden gleichzeitig mit Strom zu versorgen sind, muß für die potentielle Bereitstellung dieser elektrischen Leistung ein erheblicher Aufwand ge­ trieben werden.

Durch zusätzliche Schaltungsmaßnahmen wurde bereits versucht, die Leistungsumsetzungen je Elektrode trotz der genannten Einflüsse näherungsweise kon­ stant zu halten. Die Druckenergie wird beispiels­ weise in einem jeden zu jeder Elektrode zugehörigen Strompfad als Konstantstrom eingespeist, um eine gleichmäßige Druckqualität sicherzustellen. Diese Ansteuerart ist aus technischer Sicht die optimale Lösung, hat aber den Nachteil sehr hoher Kosten für die Stromversorgung, wenn der ETR-Druckkopf sehr viele Elektroden aufweist.

Die Ansteuerschaltung für eine ETR-Druckkopfan­ steuerung weist in einfachen bekannten Fällen eine gemeinsame Spannungsquelle und Vorwiderstände für die Elektroden in jedem Teilstrompfad auf. Der ETR- Druckkopf enthält eine Vielzahl von zueinander isoliert angeordneten Elektroden, wovon jede einen Pixel des Druckbildes erzeugen kann. Die über diese Elektroden zugeführte Energie wird in dem einem jeden Pixel zugeordneten Bereich der Widerstands­ schicht in Stromwärme umgesetzt, die zum Aufschmel­ zen der im Bereich liegenden Farbe der Farbschicht und damit zum Abdruck eines Dots führt.

Der ETR-Druckkopf wirkt dabei über ein mit dem Auf­ zeichnungsträger mitbewegtes Widerstandsfarbband auf den Aufzeichnungsträger, vorzugsweise Papier. Das Widerstandsfarbband weist eine obere mit dem ETR-Druckkopf in Kontakt stehende Widerstands­ schicht, eine mittlere Stromrückleitschicht und eine untere mit dem Aufzeichnungsträger in Berüh­ rung stehende Farbschicht auf (EP 88 156 B1).

Bekannt ist, in jeden Ansteuerkreis einer Elektrode des Kopfes einen solchen Serienwiderstand einzu­ bauen, dessen Widerstandswert jeweils konstant ist und erheblich über der Summe der Widerstände des Widerstandsbandes im Strompfad liegt.

Insofern dominieren diese Festwiderstände die vari­ ablen Widerstände, welche auf dem Weg Druckkopf- Band-Rückelektrode liegen und verringern relativ den Einfluß dieser Varianzen auf den Gesamtwider­ stand. Die zum Einsatz kommenden Serienwiderstände haben die Aufgabe, den Strom für die Elektroden möglichst konstant zu halten. Dies geschieht umso besser, je verhältnismäßig größer diese Widerstände zur Summe aller Widerstände des eigentlichen Druck­ strompfades sind (Bandwiderstand, Widerstand der rückleitenden Metallschicht, Übergangswiderstände). Zur Zeit werden diese Serienwiderstände ca. 3 bis 4fach größer gewählt, d. h. natürlich auch, daß nur ca. ein Viertel der verwendeten Energie zum Drucken dient, der Rest wird in Verlustwärme umgesetzt.

Eine solche Lösung wird beispielsweise bei dem mit ETR Druckwerk ausgestatteten printer 820 der Firma Hermes angewandt. Nachteilig ist der zusätzliche Verlust an elektrischer Energie in den Serienwider­ ständen.

Dieser Verlust ist insbesondere dann nicht mehr tragbar und würde zu überdimensionierten Netzteilen führen, wenn mit hoher elektrischer Druckleistung und mit einer größeren Zahl parallel anzusteuernder Elektroden gearbeitet wird. Bei einer Druckbreite von 1 inch und einer Auflösung von 250 dpi, was z. B. Anforderungen an einen qualitativen hochwerti­ gen Labeldruck entspricht, sind 250 Elektroden an­ zusteuern. Die Verlustleistung würde in diesem Fall bei R = 300 Ohm und I = 50 mA auf P = 250 (I² _* R) ≈ 187 W steigen. Ein weiteres Problem bei 250 akti­ vierten Elektroden, wobei im unselektiven Teil des Widerstandsfarbbandes ein Gesamtstrom von 12,5 A fließt, ist dessen Rückführung aus dem Widerstands­ farbband über eine Stromsammelelektrode.

Aus der EP 0 301 891 A1 ist ein ETR-Drucker mit zwei Rückelektroden bekannt. Das führt zwar zu ei­ ner Stromaufteilung bei der Rückleitung des Gesamt­ stromes, verbessert jedoch noch nicht die Gesamt­ leistungsbilanz. Bei der Speisung der Elektroden ist ebenfalls zu beachten, daß die zuzuführende Energie vom Widerstand eines jeden einem Pixel zu­ geordneten Strompfades, von der Schmelztemperatur der Farbe, dem beabsichtigten Kontrast des Druck­ bildes sowie von der Geschwindigkeit des bewegten Widerstandsfarbbandes abhängig ist und nichtlinear mit der Oberflächenrauhigkeit des Aufzeichnungs­ trägers (Papiersorte), ansteigt.

Die Druckqualität hängt beim ETR-Verfahren ent­ scheidend davon ab, daß die elektrische Leistung, die je Elektrode im Widerstandsband in Wärmeenergie umgesetzt wird, für alle Elektroden und alle Zeit­ punkte gleich ist.

Eine zu niedrige elektrische Leistung führt zu einer zu geringen Erwärmung des entsprechenden Pixelbereiches in der Tintenschicht des Wider­ standsbandes. Daraus resultiert dann ein geringeres Volumen von ausgeschmolzener Farbe und schließlich ein unzureichender Kontrast des entsprechenden Pixels auf dem zu bedruckenden Substrat. Anderer­ seits führt eine zu große elektrische Leistung zu einer starken Erwärmung des ETR-Bandes, welche auch die Stützschicht des Bandes betrifft und deren Festigkeit herabsetzt. Außerdem führt anhaltend zu große elektrische Leistung auch zu einer Über­ lastung der Stromversorgungsbaugruppe. Auf jeden Fall würden sich bei veränderlicher elektrischer Leistung Differenzen im Kontrast des Abdruckes sichtbar machen.

Wesentlich für eine Varianz der elektrischen Druckleistung sind damit:

• a) Der Übergangswiderstand R_k zwischen einer Elektrode des Druckkopfes und der Widerstands­ schicht des ETR-Bandes, der vor allem vom gerade herrschenden Anpreßdruck abhängig ist. Letzterer ist durch die Oberflächenbeschaffenheit des Auf­ zeichnungsträgers aber auch durch den Verschleiß­ zustand des Druckkopfes beeinflußt.
• b) Der Heizwiderstand R_h der Widerstandsschicht des Widerstandsfarbbandes, der von der Dickentole­ ranz und Homogenität der Widerstandsschicht abhän­ gig ist.
• c) Der Widerstand R_r der rückleitenden Metall­ schicht des Widerstandsfarbbandes, der von der Ho­ mogenität und Dickentoleranz der Metallschicht des Bandes sowie von der Entfernung der Stromsammel­ elektrode zu den Druckkopfelektroden abhängig ist.
• d) Der integrale Widerstand der Widerstands­ schicht des Bandes bei der Rückleitung des Stromes (Bandwiderstand) R_b, der von deren Dickentoleranz und Homogenität der Widerstandsschicht sowie der Kontaktoberfläche mit der Stromsammelelektrode ab­ hängig ist.
• e) Der integrale Übergangswiderstand R_ü der Wi­ derstandsschicht gegenüber der Stromsammelelektro­ de, der vor allem vom gerade herrschenden Anpreß­ druck abhängig ist. Dieser ist durch den Umschlin­ gungswinkel des Bandes mit der Stromsammelelektrode und die herrschenden Bandzugkräfte beeinflußt.

Da in dem aus dem ETR-Kopf mit den Elektroden, aus dem ETR-Farbband und aus der Rückelektrode beste­ henden Gesamtsystem sehr viele, im Wert variable parasitäre Serienwiderstände auftreten (Übergangs­ widerstände Elektrode/Band, Rückleitwiderstand der Aluminiumlage im Band, Übergangswiderstand zwischen Band und Rückelektrode) , die zu einer Variation des Gesamtwiderstandes während des Betriebs führen, ist ein Verzicht auf die Serienwiderstände unter Beibehaltung des Prinzips einer Konstantspan­ nungsquelle nicht möglich, da die dann ebenfalls variierende Teilspannung über dem Heiz(=Druck)­ widerstand zu unterschiedlichen Druckenergien führen würde. Dies hätte schwankende Druckquali­ täten zur Folge.

Der hauptsächliche Einfluß auf die Schwankung des Spannungsabfalls entsteht neben den oben genannten Faktoren aber durch Abdruck variabler Daten, wobei in allgemeinen pro Druckspalte eine Zahl zwischen 0 und der Anzahl n der vorhandenen Elektroden ange­ steuert wird. Der Spannungsabfall über den im un­ selektiven (Rückleitungs-) Strompfad liegenden Widerständen c) bis e), ist vom durchfließenden Strom abhängig. Dieser wiederum ist gleich der Summe der Einzelströme im selektiven Teil des Strompfades mit den Widerständen a) + b) und damit von der Anzahl der angesteuerten Elektroden des Druckkopfes abhängig.

Es wurde bereits zur Verbesserung der Druckqualität bei gleichzeitiger Reduzierung der Verlustleistung in der Anmeldung P 42 14 545.7 eine Anordnung für eine ETR-Druckkopfansteuerung, mit Speichermitteln, mit einer Mikroprozessorsteuerung für eine ETR- Druckeinheit vorgeschlagen, wobei Energie für die Elektroden der ETR-Druckeinheit aus einer steuer­ baren Energiequelle bereitgestellt wird.

Dabei ist die Anzahl der temporär mit der steuerba­ ren Energiequelle in Verbindung stehenden Elektro­ den durch die Mikroprozessorsteuerung vorgegeben, die ein der Abhängigkeit von der Anzahl der ange­ steuerten Elektroden entsprechendes Steuersignal an die steuerbare Energiequelle abgibt. Letztere be­ aufschlagt die mit über eine Schalteinheit temporär in Verbindung stehenden Elektroden mit einem Strom oder mit einer Spannung, deren Höhe eine derartige Abhängigkeit von der temporär verschiedenen Anzahl an angesteuerten Elektroden aufweist, daß eine größere Anzahl an Elektroden mit einem höheren Strom oder Spannung versorgt werden, als eine ge­ ringere Anzahl. Eine vorzugsweise über einen D/A- Wandler erzeugte Stellspannung wird auf einen Ver­ stärkereingang eines Verstärkers geleitet, der die erforderliche Sollspannung für die steuerbare Span­ nungsquelle abgibt. Mit einer Stromsammelelektrode wird der im Widerstandsfarbband fließende Gesamt­ strom nach Masse abgeführt.

Bei einer Variante mit einer steuerbaren Spannungs­ quelle fließt der Gesamtstrom auch über einen ex­ ternen Meßwiderstand, an dem eine Meßspannung abge­ griffen und einem zweiten Eingang des Verstärkers zugeführt wird. Diese Kombination von Steuerung und Regelung ist aber schaltungsaufwendig. Bei höherer (niedriger) Meßspannung wird die Sollspannung und damit die Speisespannung des Druckkopfes verringert (erhöht). Damit sind jedoch nur die von der Band­ qualität bedingten Schwankungen des Gesamtwider­ standes ausgleichbar, aber keine Fehler erfaßbar. Die Meßspannung sinkt bei höherem Gesamtwiderstand, insbesondere zum Ausgleich von Kontaktproblemen der Elektroden wird die Speisespannung erhöht. Aller­ dings kann der Ausfall einer Elektrode nicht detek­ tiert werden. Es sinkt dann die Meßspannung und die übrigen Elektroden werden mit einer etwas zu hohen Speisespannung versorgt, was zu einem etwas höheren Kontrast im Druckbild führt. Andererseits würde ein durch einen Fehler in der Druckkopfansteuerschal­ tung verursachter Anstieg des Gesamtstromes nur zu einer unbedeutenden Verringerung der Speisespannung und damit des Kontrastes führen und zunächst unbe­ merkt bleiben. Das kann jedoch bei Dauerbetrieb zu schweren Schäden im Gerät führen.

Die Erfindung geht nun davon aus, daß bei höherer Anzahl n an existierenden gleichzeitig anzusteuern­ den Elektroden eine Speisung der einzelnen Elek­ troden mit den bisherigen Ansteuerschaltungen zu teuer und zu aufwendig ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Schaltungsanord­ nung für eine ETR-Druckkopfansteuerung vorzuschla­ gen, die mit einer billigeren Speisung die Mängel des Standes der Technik zu beheben gestattet. Die Schaltungsanordnung soll für ETR-Hochleistungs­ drucker mit einer Vielzahl von Elektroden einsetz­ bar sein, unter drastischer Reduzierung der Ver­ lustleistung und gleichbleibend guter Druck­ qualität. Es soll auch ein Schutz der Druckvor­ richtung vor Zerstörung gewährleistet werden.

Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung basiert auf der Überlegung, unter Berücksichtigung des Gesamtwiderstandes, mit einer Regelung der Speisespannung entsprechend dem sich ständig ändernden Leistungsbedarf eine kosten­ günstige Alternative zu der Lösung mit einer Steuerung der Speisespannung, wie sie in der Anmeldung P 42 14 545.7 vorgeschlagen wurde, zu schaffen.

Zur gemeinsamen Speisung der Elektroden wird eine einstellbare Konstantspannungsquelle eingesetzt, die gegenüber Massepotential eine Speisespannung, bestehend aus einer konstanten einstellbaren Print­ spannung, die um eine veränderbare Bezugsspannung aufgestockt wird, abgibt.

Die Bezugsspannung gegenüber Massepotential ist da­ bei entsprechend der Anzahl n gleichzeitig akti­ vierter Elektroden und entsprechend der Varianz be­ stimmter Widerstände im Widerstandsband veränder­ bar. Die Erfindung geht davon aus, daß dadurch eine Kompensation der auftretenden Varianz des Span­ nungsabfalls über den Heizwiderständen im Wider­ standsfarbband durchgeführt werden kann.

Erfindungsgemäß wird der durch den Gesamtstrom ver­ ursachte Spannungsabfall über den unselektiven (Rückleitungs-) Strompfad im Widerstandsfarbband mittels einer oder mehrerer zusätzlicher oder vor­ handener Elektroden, welche am Druckkopf angeordnet sind, gemessen. Dieser Meßwert bildet die Bezugs­ spannung, vorzugsweise in gleicher Höhe. Sie wird zur eingestellten Printspannung addiert. Dann ergibt sich die Speisespannung der aktivierten Elektroden des Druckkopfes in der Weise, daß ein Anstieg des Meßwertes zu einer Erhöhung und ein Ab­ fall zum Absenken der Speisespannung führt, wobei die Printspannung konstant bleibt.

Bei einer gegenüber der Meßspannung verminderten Höhe der Bezugsspannung, weist die Höhe der Speisespannung einerseits eine derartige Abhängig­ keit von der temporär verschiedenen Anzahl n an aktivierten Elektroden auf, daß eine größere Anzahl an aktivierten Elektroden mit einer höheren Speisespannung aber pro Dot mit einer geringeren Druckenergie versorgt werden, als eine geringere Anzahl an aktivierten Elektroden, die bei einer geringeren Speisespannung pro Dot mit einer höheren Druckenergie versorgt werden.

Außerdem wird gleichzeitig auch die Varianz der Widerstände im unselektiven (Rückleitungs-) Strom­ pfad im Widerstandsfarbband mit berücksichtigt.

Die Meßelektrode ist eine gesondert angeordnete und/oder gerade nichtaktivierte normale Druckkopf­ elektrode. Vorteilhaft kann dazu der ETR-Druckkopf mit Randelektroden ausgerüstet sein, die jeweils an den Enden der in der Druckleiste in Linie angeord­ neten Elektroden des Druckkopfes liegen, die jedoch nicht für den Frankierabdruck benutzt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der be­ vorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 Blockschaltbild der erfindungsgemäßen elektrothermischen Druckvorrichtung,

Fig. 2 elektrisches Ersatzschaltbild der Ansteuerschaltung mit einer einzigen Konstantleistungsquelle,

Fig. 3 Ausführungsvariante der Ansteuerschaltung der elektrothermischen Druckvorrichtung,

Fig. 4 Variante der Druckvorrichtung mit einer gesondert angeordneten Meßelektrode,

Fig. 5 Variante der Druckvorrichtung mit Meß­ elektrode in der Druckleiste und mit großflächiger Stromsammelelektrode,

Fig. 6 erste Variante der Anpaßschaltung,

Fig. 7 zweite Variante der Anpaßschaltung.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der erfin­ dungsgemäßen elektrothermischen Druckvorrichtung mit einer Ansteuerschaltung, bestehend aus einer Konstantspannungsquelle 1, einer Schalteinheit 2, einer ETR-Druckeinheit 3, einer Drucksteuereinheit 5, einer Stromsammelelektrode 6 und mit einem Spei­ chermittel 7, das mit der Drucksteuereinheit 5 für die Ansteuerung der ETR-Druckeinheit 3 verbunden ist. Das Speichermittel 7 enthält mindestens die Grafikdaten für ein Druckbild.

Die Drucksteuereinheit (DS) 5 der Ansteuerschaltung wirkt auf die Schalteinheit 2, wobei zum Ansteuern eines Druckkopfes 30 den Elektroden Energie aus einer steuerbaren Konstantspannungsquelle 1 für die einzelnen Pixel des Druckbildes definiert bereit­ gestellt wird und ein Druckmuster auf einen dazu relativ bewegten zu bedruckenden Aufzeichnungs­ trägers gedruckt wird, indem das gleichfalls rela­ tiv bewegte Widerstandsfarbband 10 die Farbpartikel aus der Farbschicht 9 bei Erhitzung des zugehörigen Heizwiderstandes in der Widerstandsschicht 100 in Bereichen 101, 102, 103, . . . , überträgt.

Die über die Drucksteuereinheit 5 beaufschlagte Schalteinheit 2 gibt die Leistung an einen ETR- Druckkopf 30 der ETR-Druckeinheit 3 weiter, der mit einem ETR-Widerstandsfarbband 10 über Elektroden 31, 32, 33, . . . , in Kontakt steht, wobei die jeweils relevanten Druckinformation zum entsprechend rich­ tigen Zeitpunkt t₁ in die Schalteinheit 2 geladen werden, die im aktivierten Zustand ab t₂ dafür sorgt, daß die zu druckenden Pixel eine definierte Zeit t_j bestromt werden, damit die für den Druck­ vorgang erforderliche Hitze in den kurzzeitig angesteuerten kontaktierten Bereichen 101, 102, . . . , 105, . . . , der Widerstandsschicht 100 des Wider­ standsfarbbandes 10 erzeugt wird.

Die Energie für die Elektroden der ETR-Druckeinheit 3 wird aus einer einstellbaren Konstantspannungs­ quelle 1 bereitgestellt, wobei diejenigen temporär mit der steuerbaren Spannungsquelle 1 in Verbindung stehenden Elektroden 31, 32, 33, . . . , durch die Drucksteuereinheit 5 vorgegeben werden. In der Fig. 1 sind Elektroden 31, 32, 33, 34 und 35 über die Schalteinheit 2 mit dem Pluspol + U_s der Konstantspannungsquelle 1 verbunden, jeder Teil­ strom bewirkt eine Erwärmung in den jeweils kontaktierten Bereichen der Widerstandschicht 100.

Der Strom sammelt sich in der vorzugsweise aus Aluminium bestehenden Rückleitschicht 8, die einen - in der Fig. 1 nicht dargestellten - Stromrückleitwiderstand R_r aufweist. Der Strom fließt durch die Widerstandsschicht 100 zu der mit Masse (bzw. mit dem Minuspol -U_s) verbundenen Stromsammelelektrode 6 hin ab und erzeugt dabei einen Spannungsabfall. Dieser ist mit einer Meßelektrode 29 abgreifbar.

Mittels mindestens einer nahe am Druckkopf angeord­ neten Elektrode 29, wird der durch den Gesamtstrom I_g und durch die Varianz der Widerstände ver­ ursachte Spannungsabfall über den unselektiven (Rückleitungs-) Strompfad im Widerstandsfarbband gemessen und die Konstantspannungsquelle 1 veran­ laßt, die mit dieser über die Schalteinheit 2 temporär in Verbindung stehenden Elektroden 31, 32, 33, . . . , mit einer Speisespannung U_s zu beauf­ schlagen, wobei die Höhe der Speisespannung der aktivierten Elektroden des Druckkopfes in der Weise gesteuert wird, daß ein Anstieg des Meßwertes zu einer Erhöhung der Speisespannung der Elektroden führt und ein Abfall zum Absenken der Speisespan­ nung. Dadurch wird eine Kompensation der bestehen­ den Varianz des Spannungsabfalls über den Heizwi­ derständen im Widerstandsfarbband durchgeführt.

Die Konstantspannungsquelle 1 weist einen Bezugs­ spannungseingang für die von mindestens einer Meß­ elektrode abgegebenen Meßspannung auf, die von der Anzahl n der angesteuerten Elektroden und dem Restwiderstand R_r abhängig ist. Für die Meßelek­ trode 29 kann in vorteilhafter Weise mindestens eine zusätzliche herstellungsbedingt vorhandene jedoch beim Druck unbenutzte Druckkopfelektrode verwendet werden.

In der Fig. 2 ist ein elektrisches Ersatzschalt­ bild mit einer einen Eingang für die Bezugsspannung U_B aufweisenden Konstantspannungsquelle und mit der Schalteinheit 2 dargestellt. Von der Schalteinheit 2 sind in der Fig. 2 der Einfachheit halber nur die Gatter G₁ bis G₄ als Schalter mit zugeordneten Vorwiderständen R_v gezeigt. Die Schalter sind in dem während der Bestromungszeit t_j geschlossenen Zustand dargestellt, d. h. wenn ein Strobe-Impuls an der Schalteinheit anliegt.

Für eine konstante Druckqualität wird der Drucker­ antrieb so eingestellt, daß für jede Bandge­ schwindigkeit V_bj mit j = 1, 2, . . . , m gilt:

t_{j *} V_bj = c mit c = konstant (1)

Das elektrische Ersatzschaltbild für ETR-Drucker zeigt vier eingeschaltete Strompfade mit den zugehörigen Widerständen R_p1 R_p2, R_p3 und R_p4 und mit einem Restwiderstand R_rest, mit einem Meßstrom­ pfad und mit einer Konstantspannungsquelle U_s an­ gegeben. Jeder Widerstand R_pi ergibt sich als Widerstandssumme zu:

R_pi = R_vi + R_ki + R_hi (2)

mit i = 1, 2, 3, 4 für die einzelnen Strompfade.

Der gemeinsame Restwiderstand ist gleich:

R_rest = R_r + R_b + R_ü + R₁ (3)

mit R_v Vorwiderstand
R_k Kontaktwiderstand einer Elektrode
R_h Widerstandsheizelement
R_r Stromrückleitwiderstand
R_b Bandwiderstand
R_ü Übergangswiderstand Band/Rückelektrode
R_l Leitungswiderstand.

Der Wert der Vorwiderstände R_v und R_k ist wesent­ lich kleiner als der Wert der Heizwiderstände R_h.

Die Widerstandsheizelemente R_h ≈ R_p werden durch eine in ihrer Impulshöhe und Impulsbreite an die benötigte Heizenergie angepaßte Taktfrequenz angesteuert. Damit ergibt sich die die Druckqualität bestimmende Energie W_p in jedem Widerstandsheizelement R_h zu:

W_r = (U_r ²/R_h) _* t_j, bei R_h » R_v + R_k (4)

Die erforderliche Impulshöhe U_p wird von der ein­ stellbaren Konstantspannungsquelle 1 bereitge­ stellt, welche zu diesem Zweck die mit dieser über die Schalteinheit 2 temporär in Verbindung stehen­ den Elektroden 31, 32, 33, . . . , mit einer Spannung U_s beaufschlagt, deren Höhe eine derartige Abhän­ gigkeit von der temporär verschiedenen Anzahl n an angesteuerten Elektroden aufweist, daß eine größere Anzahl an Elektroden mit einem höheren Strom oder mit einer höheren Spannung versorgt werden, als eine geringere Anzahl.

Für den Gesamtstrom gilt annähernd die Beziehung:

I_g = (I_p1 + I_p2 + . . . + i_pi) = n _* I_p (5)

Der Gesamtwiderstand R_g ergibt sich zu:

R_g = (R_p1||R_p2||R_p3 . . . ||R_pi) + R_rest (6)

vereinfacht gilt bei R_p1 = R_p2 = R_p3 = . . . = R_pi und i = n

R_g = (R_p/n) + R_rest (7)

Der Wert des Vorwiderstandes R_v beträgt 1/10 bis 1/100 vom Wert des effektiven Heizwiderstandes R_h. Das minimiert gegenüber dem o.g. Stand der Technik die Verluste des Systems noch weiter. Im Vorwider­ stand gehen bei R_v = 1,2 Ohm (R_v = 15 Ohm) ca. 3 mW (37,5 mW) als Wärme verloren, da I_p = 50 mA bei nur n = 1 Elektrode fließen. Bei n = 192 gleichzei­ tig aktivierten Elektroden wird eine ganze Druck­ spalte gedruckt und zur Kompensation der sich er­ gebenden zusätzlichen Kontrasterhöhung sollen pro Elektrode nur noch 40 mA fließen. In den Vorwider­ ständen werden somit insgesamt ca. 0,6 W (4,6 W) in Wärme umgesetzt. Der Restwiderstand R_rest ≈ 1 Ohm ist demgegenüber bei einer hohen Anzahl gleichzei­ tig angesteuerter Elektroden verlustleistungsinten­ siv (bei n = 192, ca. 90 bis 100 W). Für R_rest « R_p und nur einer einzigen angesteuerten Elektrode sind die Verluste minimal (bei n = 1, ca. 50 mW).

Für die Meßspannung U_m gilt bei vernachlässigbaren geringen Stromfluß im Meßstromkreis:

U_m = n _* I_{p *} (R_r + R_ü + R_l) (8)

Es wurde ermittelt, daß die Meßspannung U_m wegen der nicht zu vermeidenden Widerstände R_km = 5 Ohm und R_hm = 115 Ohm im Meßstromkreis nur um 4,8 mV bei einem Meßstrom von 40 µA verfälscht wird.

Aus dieser Meßspannung wird vorzugsweise durch Impedanzwandlung das Bezugspotential für die Konstantspannungsquelle 1 gebildet. Die Elektroden werden mit einer Speisespannung U_s gleich der Summe aus Bezugsspannung U_B und einer mit dem definierten Faktor α einstellbaren Spannung U_p beaufschlagt:

U_s = αU_p + U_B (9)

Eine Ausführungsvariante der Ansteuerschaltung wird anhand der Fig. 3 erläutert.

Für die Schalteinheit 2 lassen sich beispielsweise für die Ansteuerung von 192 Elektroden in einer Druckleiste vorteilhaft sechs Stück der Ansteuer­ schaltkreise SN 75518 mit je 32 Bit-Shift-Register 32 Latches des Zwischenspeichers und 32 AND-Gatter einsetzen. Der Ausgang "data out" des ersten Ansteuerschaltkreises ist dabei jeweils mit dem Eingang "data in" des zweiten Ansteuerschaltkreises verbunden. Die Ein/Ausgänge werden bei den nach­ folgenden ebenso verschaltet, um alle Druckdaten für eine Druckspalte zu laden. Nach Ablauf einer definierten Zeit sind die neuen Druckdaten durch die Drucksteuereinheit 5 bereitgestellt und können in den Latches des Zwischenspeichers gespeichert werden.

Jedes mit den seriellen Druckdaten direkt am Eingang "data in" beaufschlagtes Serien/Parallel- Schieberegister der Schalteinheit 2 übergibt dabei die Druckdaten in einer ersten Ansteuerphase ab t₁ an die Latches eines zugehörigen Zwischenspeichers, der einen Ansteuereingang "latch enable" aufweist. Es liegen also die aktuellen Druckinformationen ausreichend lange vor dem eigentlichen Druckvorgang in der Schalteinheit 2 vor. In einer zweiten Ansteuerphase ab t₂ wird während eines Strobe- Impulses jedes durch die zugehörigen Ausgänge der Latches angesteuertes Gatter G₁, G₂, . . . , eines ausgangsseitigen Treibers auf Durchgang geschaltet und ein Ansteuerimpuls der Impulsbreite t_j an den jeweiligen Strompfad mit den zugehörigen Widerstän­ den R_p und R_Rest abgegeben.

In der dem Ausführungsbeispiel zugrunde gelegten Ansteuerschaltung sind beste Druckergebnisse bei einem Elektrodenstrom von ca. 45 bis 50 mA erreichbar, das entspricht bei der bevorzugt eingesetzten Elektrodenzahl von n = 192 Elektroden und bei dem eingesetzten Bandtyp mit einem Heizwiderstand R_h von ca. 120 Ohm und einer in jedem Heizwiderstand in Wärme umgesetzten Leistung von ca. 300 mW.

Wenn die 192 Elektroden gleichzeitig angesteuert werden und der Restwiderstand R_Rest ca. 1 Ohm beträgt, wird eine Meßspannung U_m von max. 10 V gemessen und somit eine Speisespannung U_s von ca. 19 V benötigt. Über die Vorwiderstände R_v zwischen Treiberausgang der Schalteinheit 2 und den Elektroden, die einen Wert zwischen einem Achtel und einem Hundertstel des Wertes des Heizwider­ standes R_h in der Widerstandsschicht 100 des Wider­ standsfarbbandes 10 aufweisen, fällt dann nur noch eine Spannung von ca. 1 V ab.

In der Fig. 3 wird weiterhin eine Spannungsversor­ gungseinheit SVE mit einer einstellbaren Konstant­ spannungsquelle 11 und mit einem Netzteil 14 vorge­ stellt, daß eine erste Gleichspannung U_g von maxi­ mal 30 V und eine zweite Gleichspannung U_c = + 5 V für die Versorgung der übrigen Schaltung, insbe­ sondere der Schalteinheit 2 abgibt. Die einstell­ bare Konstantspannungsquelle ist insbesondere ein Linearregler 11, der beispielsweise eine Parallel­ schaltung des Schaltkreis-Typs LM 317 enthält, dem die erste Gleichspannung U_g zugeführt wird und der eine ausgangsseitige geregelte Spannung U_s zur Speisung der Treiber in der in der Schalteinheit 2 abgibt. Die Bezugsspannung U_B am Steuereingang des Linearreglers 11 ergibt sich aus der analogen Meß­ spannung U_m direkt oder über eine Anpaßschaltung 12 aus der verstärkten Meßspannung. Die Anpaßschaltung 12 enthält zur Impedanzwandlung mindestens einen als Spannungsfolger geschalteten nichtinvertieren­ den Verstärker 13 und eine Schutzschaltung 17 gegen einen zu hohen Output. Sie enthält eine Z-Diode, die die Bezugsspannung auf U_B +10 V begrenzt.

Die Fig. 4 betrifft eine weitere Variante mit ei­ ner auf der einen Seite der Druckleiste extra ange­ ordneten flächigen Meßelektrode 29 und der auf der anderen Seite angeordneten Stromsammelelektrode 6.

Die Meßelektroden sind in einer bevorzugten - in der Fig. 5 gezeigten - Variante jeweils an den beiden Enden der Druckleiste des Druckkopfes 30 im Abstand von den druckenden Elektroden angeordnet. Die Randelektroden haben ebenfalls Kontakt mit dem Widerstandsfarbband, werden jedoch nicht mit An­ steuerimpulsen von der Druckkopfansteuerelektronik beaufschlagt. Die Stromsammelelektrode 6 umgibt flächig die Druckleiste in geringem Abstand und besteht vorzugsweise aus einem Stück Metallblech mit einer mittigen Öffnung als Aussparung für den Druckkopf 30.

Die Meßspannung wird quasi leistungslos abgegrif­ fen, indem in den Meßzweig ein - in der Fig. 6 gezeigter - nichtinvertierender Verstärker 13 integriert ist:

U_B = (R_n/R_d) _* [(R_d+R_s)/(R_t+R_n)] _* U_m (10)

Das Widerstandsverhältnis gestattet das Einstellen der Grundverstärkung. Die Verstärkung liegt theore­ tisch bei 1, kann aber durch die äußere Beschaltung des Verstärkers auch andere Werte annehmen, falls das für eine verbesserte Druckqualität erforderlich ist. Aufgrund der kühleren Druckpunktumgebung wird beim Abdruck nur eines einzigen Dots mehr Energie benötigt, als beim Abdruck einer ganzen Druckspal­ te. Bei n = 192 gleichzeitig aktivierten Elektroden wird zur Kompensation der sich ergebenden Kontrast­ erhöhung, die durch gegenseitige Aufheizung der benachbarten Elektroden bedingt ist, pro Elektrode nur noch ein Strom von ca. I_p = 40 mA benötigt.

Es wurde gefunden, daß die benötigte Gesamtenergie beim Druck einer Spalte, bei der alle Druckelektro­ den gleichzeitig beaufschlagt werden bei ca. 80% der Druckenergie pro Dot liegt. Bei definiert ein­ gestellter Verstärkung V_u < 1 wird die Speise­ spannung U_s, die sich auf die Printspannung U_p und die Meßspannung U_m aufteilt und entsprechend der gleichzeitig angesteuerten Anzahl n an Elektroden automatisch verringert. Beispielsweise bei n = 192, wird U_m von 10 V auf einen kleineren Wert verrin­ gert, wodurch weniger Gesamtstrom I_g durch den Gesamtwiderstand R_g fließt und U_m weiter absinkt, bis ein stabiler Zustand erreicht ist. Die Spannung über dem Heizwiderstand erreicht dann einen unteren Grenzwert.

Der Strom, der über die Meßelektroden und den Stromrückführungskreis gegen Masse fließt, wird durch die Dimensionierung der Verstärkerschaltung weit unterhalb des Schwellwertes eingestellt, ober­ halb dessen dieser Meßstrom einen zusätzlichen Ab­ druckpixel (dot) verursachen würde. Eine Schutz­ schaltung 17 enthält eine Z-Diode, die die Bezugs­ spannung auf U_B +10 V begrenzt und vorzugsweise parallel zum Gegenkopplungswiderstand R_s geschaltet ist. Die Schutzschaltung 17 soll die Zerstörung des Druckkopfes im Fehlerfall verhindern und wirkt dazu mit der Drucksteuereinheit (DS) und mit einem Schaltglied S zusammen.

Es können ein oder mehrere Meßmittel 18, 19 und/oder 20 eingesetzt werden. Ein Meßmittel besteht aus mindestens einen Schmitt-Trigger, Komparator oder Schwellwertschalter, der von der Drucksteuer­ einheit 5 abfragbar ist, um gegebenenfalls den Druckbetrieb zu unterbrechen und eine Fehlermeldung abzugeben. Mit dem Schaltglied S wird dann die Bezugsspannung auf U_B = 0 V eingestellt.

Der in der Fig. 3 gezeigte Linearregler 11 weist ein Mittel 16 zum Einstellen der Printspannung U_p auf. Dabei ist vorgesehen, daß das Mittel 16 ein Einstellwiderstand ist.

In einer weiteren Variante ist das Mittel 16 zum Einstellen der Printspannung U_p ein über Leitung D_α der Drucksteuereinheit 5 elektronisch ansteuerbares Stellglied, mit dem ein Stellwert α in Abhängigkeit vom Material des eingesetzten Aufzeichnungsträgers, insbesondere der Papiersorte, für eine bestimmte Bandgeschwindigkeit V_bj eingestellt wird.

Zusätzlich ist vorgesehen, daß die für eine defi­ nierte Bandgeschwindigkeit V_bj zugeordnete Bestro­ mungszeit t_j dem gewünschten Kontrastes im Druck­ bild entsprechend von der Drucksteuereinheit 5 über die Strobe-Impulsdauer t_j voreingestellt ist.

Im Fehlerfall, wenn keine der Meßelektroden mit dem Widerstandsfarbband 10 in Kontakt steht oder die Bezugsspannung U_B auf zu hohen Werten im Vergleich mit der Anzahl n an gleichzeitig angesteuerten Elektroden steht, wird das Stellglied 16 von der Drucksteuereinheit 5 auf einen unteren Stellwert a gesteuert, damit die Printspannung auf einen un­ schädlichen Wert von αU_p ≈ 1 V eingestellt.

Den anderen Fehlerfall, wenn die Bezugsspannung U_B auf zu niedrigen Werten steht, wertet ein zweites ebenfalls von der Drucksteuereinheit 5 abfragbares Meßmittel 19 aus. Das Meßmittel 19 weist ebenfalls mindestens einen Schwellwertschalter, Komparator oder Schmitt-Trigger auf. Vorzugsweise wird der Schwellwert jedes Meßmittels 18, 19, 20 ent­ sprechend einer definierten Anzahl n an gleich­ zeitig zu aktivierenden Elektroden eingestellt.

Von der Drucksteuereinheit 5 wird dann eine Fehler­ meldung abgegeben, wenn eine zur Auswertung geeignete Stelle im Druckbild gedruckt wird und der entsprechend eingestellte Schwellwert nicht er­ reicht bzw. überschritten wird.

Es ist weiterhin vorgesehen, daß die Schutz­ schaltung 17 eine Z-Diode ZD und einen von der Drucksteuereinheit 5 abfragbaren Fensterkomparator 20 aufweist, dessen Ausgang am D-Eingang eines Zwischenspeichers 21 anliegt. Die Messung erfolgt am Ende des Einschwingvorganges, da das die Messung auslösende Signal D_st über eine Verzögerungsschal­ tung 22 für den Strobe-Impuls mit dem Takteingang des Zwischenspeichers 21 verbunden ist, der über D_l mit einem Rücksetzimpuls (latch enable) beauf­ schlagbar ist und einen zur Drucksteuereinheit 5 führenden Datenausgang D_d aufweist.

Die - in der Fig. 6 dargestellte - vorteilhafte Variante der Anpaßschaltung weist als Meßmittel 20 mindestens einen von der Drucksteuereinheit 5 ab­ fragbaren Fensterkomparator auf, dessen Ausgang am D-Eingang eines D-Flip-Flops 21 anliegt, daß an einer Verzögerungsschaltung 22 einem Strobe- Impuls entsprechendes Signal D_st anliegt und der Ausgang mit dem Takteingang des D-Flip-Flops 21 verbunden ist, das über ein Latch enable entsprechenden Signal D_l mit einem Rücksetzimpuls beaufschlagbar ist und einen Datenausgang D_d aufweist.

Die Drucksteuereinheit 5 wertet das Signal auf dem Datenausgang D_d aus und gibt an die Ansteuer­ schaltung Steuersignale ab. Bei einem Signal D_u zur Unterbrechung des Druckbetriebes kann mit einem Schaltglied S die Meßspannung U_m und damit die Bezugsspannung U_B auf U_B = 0 V gestellt werden. Zusätzlich wird die Printspannung U_p verringert.

In einer weiteren - in der Fig. 7 gezeigten - Variante der erfindungsgemäßen Lösung werden die gerade nicht angesteuerten Elektroden des Druck­ kopfes 30 als Meßelektroden zusammen mit der Meß­ elektrode 29 zur Messung eingesetzt. An den Ausgän­ gen Q₁ bis Q_x der Schalteinheit 2 werden alle oder eine Teilanzahl an Spannungen U₁ bis U₄ abgegriffen und jeweils an die Eingänge e₁ bis e₄ und die an der Meßelektrode 29 abgegriffene Spannung U_m an den Eingang e₉ der Anpaßschaltung 12 gelegt. Die Anpaß­ schaltung 12 weist eine Schaltung zur Bewertung mehrerer Gleichspannungen hinsichtlich der niedrig­ sten Gleichspannung, bestehend aus einer entspre­ chenden Anzahl nichtinvertierender Operationsver­ stärker 15 mit je einer ausgangsseitig angeschlos­ senen Diode D, auf. Jede Diode D ist mit ihrem n- Gebiet am Verstärkerausgang und mit ihrem p-Gebiet am invertierenden Eingang (-) des Verstärkers 15 direkt (Spannungsfolger) oder über einen in der Fig. 7 nicht gezeigten Spannungsteiler verbunden, um die Bezugsspannung U_B = V_{u *} U_m zu bilden.

Am Ausgang liegt ebenfalls eine - in der Fig. 7 nicht dargestellte - Schutzschaltung 17. Die Schutzschaltung 17 enthält ebenfalls eine Z-Diode, Meßmittel 18, 19 oder 20, Zwischenspeicher 21 und eine Impulsverzögerungsschaltung 22, wie das bereits anhand der Fig. 6 erläutert wurde.

Diese Ansteuerart des Druckkopfes mit Hilfe einer einstellbaren Konstantspannungsquelle 11 hat den Vorteil, daß mit Hilfe von mindestens einer nicht­ aktivierten Druckkopfelektrode ein Spannungsabfall U_m im Widerstandsfarbband während des ETR-Druck­ bzw. Frankiervorganges gemessen, daß die Kom­ pensation der aufgrund der oben genannten Ein­ flüsse bestehenden Varianz des Spannungsabfalls U_p im Widerstandsfarbband 10 mittels der für die aktivierten Druckelektroden von der Konstantspan­ nungsquelle 11 bereitgestellten Speisespannung U_s durchgeführt werden und daß zur Sicherung der Funktionsfähigkeit und für eine hohe Druckqualität eine Auswertung und entsprechende Steuerung durch die Drucksteuereinheit 5 erfolgen kann.

Die Erfindung ist nicht auf die vorliegenden Aus­ führungsform beschränkt. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims (20)

1. Ansteuerschaltung für eine elektrothermische Druckvorrichtung mit Widerstandsband, welches Farb­ partikel bei Erhitzung auf einen Aufzeichnungsträ­ ger überträgt, mit einer Stromsammelelektrode, mit einem Speichermittel und mit einer Drucksteuerein­ heit, die auf eine Schalteinheit für die ETR- Druckeinheit wirkt, wobei den Elektroden des Druck­ kopfes Energie aus einer Energiequelle für die einzelnen Pixel des Druckbildes definiert bereit­ gestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle eine Konstantspannungsquelle (1) mit einem Eingang für eine Bezugspannung U_B ist, mit der eine Kompensation der bestehenden Varianz des Spannungsabfalls über den Heizwiderständen im Widerstandsfarbband (10) durchgeführt wird, indem die über die Schalteinheit (2) temporär mit der Speisespannung in Kontakt stehenden Elektroden (31, 32, 33, . . . ,) mit einer geregelten Speisespannung U_s gleich der Summe aus einer definiert einstellbaren Printspannung αU_p entsprechend der über dem selektiven Teil eines Strompfades abfal­ lenden Spannung und aus der aus dem über den unselektiven Teil des Strompfades im Widerstands­ farbband gemessenen Spannungsabfall U_m gebildeten Bezugsspannung U_B beaufschlagt werden, wobei die Höhe der Speisespannung U_s für die aktivierten Elektroden des Druckkopfes in der Weise geregelt wird, daß die Printspannung U_p konstant bleibt, während ein Anstieg (Absinken) der Meßspannung U_m zu einer Erhöhung (Verringerung) der Speisespannung führt.

2. Ansteuerschaltung, nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Meßspannung ein durch den Gesamtstrom I_g und durch die Varianz der Widerstände verursachte Span­ nungsabfall über den unselektiven (Rückleitungs-) Strompfad im Widerstandsfarbband ist und mittels einer oder mehrerer Elektroden, die am oder nahe des Druckkopfes angeordnet sind, gemessen wird, wobei die Meßelektrode eine nichtaktivierte das Widerstandsfarbband kontaktierende Elektrode ist, und daß während der Bestromungszeit t_j die über die Schalteinheit (2) und Vorwiderstände R_v temporär mit der Konstantspannungsquelle (1) in Verbindung stehenden Elektroden (31, 32, 33, . . . ) mit einer Spannung beaufschlagt werden, deren Höhe eine der­ artige Abhängigkeit von der temporär verschiedenen Anzahl n an aktivierten Elektroden aufweist, daß eine größere Anzahl an aktivierten Elektroden mit einer höheren Spannung versorgt werden, als eine geringere Anzahl.

3. Ansteuerschaltung, nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantspannungsquelle (1) Bestandteil einer Spannungsversorgungseinheit (SVE) ist, die ein Netzteil (14) enthält, daß eine erste Gleichspan­ nung U_g und eine zweite Gleichspannung U_c für die Versorgung der Schalteinheit (2) abgibt, daß als einstellbare Konstantspannungsquelle ein Linear­ regler (11) eingesetzt ist, dem die erste Eingangs­ spannung U_g zugeführt wird und der ausgangsseitig die Spannung U_s zur Speisung der Treiber in der Schalteinheit (2) abgibt und daß zwischen dem Steuereingang des Linearreglers (11) und der Meß­ elektrode eine Anpaßschaltung (12) geschaltet ist, die die Bezugsspannung U_B aus der analogen Meßspan­ nung U_m bildet.

4. Ansteuerschaltung, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer gegenüber der Meßspannung U_m verminderten Höhe der Bezugsspannung U_B, die Höhe der Speise­ spannung U_s einerseits eine derartige Abhängigkeit von der temporär verschiedenen Anzahl n an akti­ vierten Elektroden aufweist, daß eine größere Anzahl an gleichzeitig aktivierten Elektroden mit einer höheren Speisespannung U_s aber pro Dot mit einer geringeren Druckenergie versorgt werden, als eine geringere Anzahl an gleichzeitig aktivierten Elektroden, die bei einer geringeren Speisespannung pro Dot mit einer höheren Druckenergie versorgt werden.

5. Ansteuerschaltung, nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Linearregler (11) Mittel (16) zum Einstellen der Printspannung U_p aufweist.

6. Ansteuerschaltung, nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Mittel (16) ein Einstellwiderstand ist.

7. Ansteuerschaltung, nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Mittel (16) zum Einstellen der Printspannung U_p ein von der Drucksteuereinheit (5) elektronisch an­ steuerbares Stellglied ist, mit dem über Leitungen Dα ein Stellwert α in Abhängigkeit vom Material des eingesetzten Aufzeichnungsträgers, insbesondere der Papiersorte, für eine bestimmte Bandgeschwindigkeit V_bj eingestellt wird.

8. Ansteuerschaltung, nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die für eine bestimmte Band­ geschwindigkeit V_bj zugeordnete Bestromungszeit t_j dem gewünschten Kontrast im Druckbild entsprechend von der Drucksteuereinheit (5) voreingestellt ist.

9. Ansteuerschaltung, nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckvorrichtung eine auf der einen Seite der Druckleiste extra angeordnete flächige Meßelektrode (29) und eine auf der ande­ ren Seite angeordneten mit einem auf Massepotential verbundene Stromsammelelektrode (6) aufweist.

10. Ansteuerschaltung, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtung eine einzige großflächigen Stromsammelelektrode (6) mit einer Öffnung für den Druckkopf (30) und die Meßelektrode (29) aufweist.

11. Ansteuerschaltung, nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gerade nicht aktivierten Druckelektroden des Druckkopfes (30) als Meßelek­ troden zusammen mit der Meßelektrode (29) zur Messung eingesetzt werden und daß an den Ausgängen Q₁ bis Q_x der Schalteinheit (2) alle oder eine Teilanzahl an Spannungen U₁, U₂, U₃, U₄, . . . , abgegriffen und jeweils an die Eingänge e₁, e₂, e₃, e₄, . . . , und die an der Meßelektrode (29) abgegriffene Spannung U_m an den Eingang e₉ der An­ paßschaltung (12) gelegt werden, daß die Anpaß­ schaltung (12) eine Schaltung zur Bewertung mehre­ rer Gleichspannungen hinsichtlich der niedrigsten Gleichspannung aufweist.

12. Ansteuerschaltung, nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpaßschaltung (12) mindestens einen nicht­ invertierenden Operationsverstärker (13) mit einstellbarer Spannungsverstärkung aufweist.

13. Ansteuerschaltung, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtinvertierende Operationsverstärker (13) als Spannungsfolger geschaltet ist oder eine Spannungsverstärkung von V_u = 1 aufweist.

14. Ansteuerschaltung, nach einem der vorherge­ henden Ansprüche 11 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schaltung zur Bewertung mehrerer Gleichspannungen hinsichtlich der niedrigsten Gleichspannung in der Anpaß­ schaltung (12) aus einer entsprechenden Anzahl nichtinvertierender Operationsverstärker (15) mit je einer ausgangsseitig angeschlossenen Diode D besteht, wobei jede Diode D ist mit ihrem n-Gebiet am Verstärkerausgang und mit ihrem p-Gebiet am invertierenden Eingang (-) des Verstärkers (15) direkt oder über einen Spannungsteiler verbunden ist.

15. Ansteuerschaltung, nach einem der vorherge­ henden Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorwiderstände R_v zwischen Treiberausgang der Schalteinheit (2) und den Elektroden einen Wert zwischen einem Achtel und einem Hundertstel des Wertes des Heizwiderstandes R_h in der Widerstandsschicht eines Widerstandsfarb­ bandes aufweisen.

16. Ansteuerschaltung, nach einem der vorherge­ henden Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anpaßschaltung (12) eine mit dem Verstärkerausgang verbundene Schutzschaltung (17) mit einer Z-Diode und mit einem Meßmittel (18, 19, 20) enthält, das aus mindestens einen Schmitt-Trigger, Komparator, Schwellwertschalter und/oder Fensterkomparator besteht, der von der Drucksteuereinheit (5) abfragbar ist, um gegebenenfalls den Druckbetrieb zu unterbrechen und eine Fehlermeldung abzugeben.

17. Ansteuerschaltung, nach Anspruch 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schutzschaltung (17) mit einer Z-Diode und mit einem Meßmittel (18, 19, 20) und mit einem Zwischenspeicher (22) ausgerüstet ist, der von der Drucksteuereinheit (5) abfragbar ist, um gegebenenfalls den Druckbetrieb zu unterbrechen und eine Fehlermeldung abzugeben.

18. Ansteuerschaltung, nach Anspruch 17, da­ durch gekennzeichnet, daß das Meßmittel (20) mindestens einen von der Druck­ steuereinheit (5) abfragbaren Fensterkomparator (20) aufweist, dessen Ausgang am D-Eingang des D- Flip-Flops (21) anliegt, daß an einer Verzögerungs­ schaltung (22) einem Strobe- Impuls entsprechendes Signal D_st anliegt und der Ausgang mit dem Takte in­ gang des D-Flip-Flops (21) verbunden ist, das über ein Latch enable entsprechendes Signal D_l mit einem Rücksetzimpuls beaufschlagbar ist und einen Daten­ ausgang D_d aufweist.

19. Ansteuerschaltung, nach Anspruch 18, da­ durch gekennzeichnet, daß ein mit Massepotential verbundenes Schaltglied S an einem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers (13, 15) angeschlossen ist, wobei bei einem Signal D_u zur Unterbrechung des Druckbetriebes mit dem Schaltglied S die Meßspannung U_m und damit U_B auf U_B = 0 V stellbar ist.

20. Ansteuerschaltung, nach Anspruch 7 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterbrechung des Druckbetriebes der Stellwert α verändert wird.