DE1964957B2 - Vorrichtung zum Darstellen von Daten auf sich abhängig von der Temperatur optisch änderndem Material - Google Patents

Description

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzverstärker (76) zur Steuerung der angelegten Spannung vorgesehen ist, an dessen einem Eingang der Spannungs- 35 temperatur des Heizelementenmusters an, dann wird Speicher (66) liegt und an dessen anderem Ein- entsprechend die Heizspannung herabgesetzt. Bei gang eine Rückführschleife (84) angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückführschleife ein Widerstand (84) liegt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht mit dem Spannungsspeicher verbundene Verstärkungseingang über einen ersten einstellbaren Widerstand einer Verlangsamung der Druckgeschwindigkeit wird die Heizspannung wieder erhöht. Auf diese Weise wird bei jeder Druckgeschwindigkeit die gleiche hohe Wiedergabequalität erzielt.

Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach dem Anspruch 2 wird erreicht, daß die Durchschnittstemperatur nicht von der beim Druckvorgang angesteuerten Zahl von Heizelementen abhängt, da im Meß-

(86) und einen einstellbaren Spannnungstciler (88) 45 Zeitpunkt, an dem der Temperaturfühler abgefragt

an eine stabilisierte erste Spannungsquelle (56) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht mit dem Spannungsspeicher verbundene Verstärkereingang außerdem über einen zweiten einstellbaren Widerstand (94) an eine zweite stabilisierte Spannungsquelle (96) angeschlossen is'..

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Darstellen von Daten auf sich abhängig von der Temperatur optisch änderndem Malerial der im Oberbegriff des Anspruchs I angegebenen Art, wie sie aus der US-PS 34 09 902 bekannt ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Heizelemente in einem matrixartigen Muster angeordnet, so daß bei einer selektiven Ansteuerung der Heizelemente verschiedene Druckzeichen gebildet werden können. Die nach der Ansteuerung erwärmten Heizelemente hinterlassen wird, keine Heizelemente angesteuert werden, also stets gleiche Bedingungen vorherrschen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichung dargestellt. Darin zeigt

F i g. Ϊ eine Ansicht einer Darstellungsvorrichtung zum elektronischen Drucken oder zur Farbdarstellung von Zeichen,

F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung des Druckkopfs der Vorrichtung von Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2,

F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Tcmperaturkompensationsschaltung zur Regelung der Temperatur des Druckkopfs von F i g. 1 bis 3,

F i g. 5 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Darstcllungsvorrichtung nach der Erfindung, bei der eine Temperaturregelung erfolgt,

F i g. 6 ein teilweise schematisches Blockschaltbild einer Tcmperaturregelungsschallung für die in F i g. 5 dargestellte Vorrichtung mit einer weiteren Tcmperaturkompensationsschaltung.

In den F' g. 1 bis 3 ist ein mittels erhitzter Heizelemente druckender Thermodruckkopf 10 gezeigt,

ier aus einer 5 χ 5-Anordnung aus mesaförmigen rtalbleiterheizelemcnten 12 besteht, die durch Luitcwischenräume (Fig. 3) gegenseitin thermisch isoliert und mittels einer ebenfalls thermisch isolierenden Epoxydschicht 16 auf einem Keramikträger 14 befestigt sind. Ein Transistor 18 ist zusammen mit einem Widerstand 20 (F i g. 4) in der nach innen weisenden Oberfläche jedes Heizelements 12 durch Diffusion gebildet. Ein Treibertransistor 22 für jeden der 25 Transistoren 18 der Heizelemente 12 ist in die Oberfläche eine·; Halbleiterpläitchens 24 vorzugsweise innerhalb ,nies Gebietes 26 eindiffundiert; metallische Dünnfilmverbindungen, die in den Figuren nicht dargestellt sind, stellen die netwendigen Öhmschen Verbindungen zwischen den auf dem Gebiet 26 befindlichen Bauelementen und jenen Bauelementen her, die sich in den Heizelementen 12 befinden. Gemäß Fig. 3 wird die Epoxydsehicht 16 von dem Keramikträger 14 und dieser von einer Wärmeableitplatle 28 getragen, auf die er ebenfalls aufgeklebt ist. Leiterbahnen 30 auf einer gedruckten Schalungsplatte 32 (Fi g. 1) stellen eine Verbindung zwischen Ausgangsanschlüssen der Anordnung der F i g. 2 und einem Flachkabel 34 (F i g. 1) dar, wobei die Kontakte durch Lötverbindungen hergestellt sind. Zuleitungen für die Basisanschiüsse der Treibertransistoren 22 endigen am Rand des Halbleitcrplättchens 24. Der Druckkopf 10 wird mittels eines Druckwagens längs eines wärmeempfindlichen Papiers geführt, wodurch Zeichen mit hoher Druckgeschwindigkeit ausgedruckt werden können.

Um auch bei hoher Drehgeschwindigkeit eine gleichmäßige Druckschwärzung auf dem wärmeempfindlichen Papier m erhalten, ist es erforderlich, die Heizelemente bei jedem Druckvorgang auf dicselhe maximale Temperatur zu erhitzen, und zwar auch bei hohen Druckgcschwindigkeilen. Wird Information von einer Tastatur aus eingegeben, erfolgt der Ausdruck langsam und, der manuellen Betätigung entsprechend, unregelmäßig; wird der Druckkopf dagegen durch einen Computer angesteuert, erfolgt seine Betätigung mit hoher Geschwindigkeit und im allgemeinen gleichmäßig. Bei hoher Druckgcschwindigkcit verbleibt nun eine ungeregelte Diirchschnittstemperatur der Heizelemente auf einem höheren Wert als bei geringer Druckgeschwindigkeit. Wird während beliebiger Druckgeschwindigkeiten jedes anzuwählende Rasterclement mit demselben, von der Temperatur unabhängigen Strom beschickt, ergeben sich beachtliche Unterschiede in der Schwärzung.

Iu Fig. 4 ist eine Schaltung 50 zur Temperaturkompensation der Heizelemente dargestellt. Hin von einer Diode gebildeter Temperaturfühler 52, der gemäß Fig. 2 und 3 auf dem Halbleilerplättchen zwischen den Heizelementen und dem Gebiet 26 angeordnet ist, bildet einen Teil eines Spannungsteilers, bestehend aus einer Scricnschaltung aus einem Widerstand 58, der Diode 52 selbst und aus einem mit Masse verbundenen Widerstand 60. Der Widersland 60 liegt überdies im Emitierkreis sämtlicher Transistoren 18 und 22 des Druckkopfcs 10. Der die Diode 52 enthaltende Spannungsteiler ist über ilen einen Anschluß des Widerstands 58 an einen Punkt 54 angeschlossen. Am Punkt 54 wird von einer Schaltung aus einem nach 1-12 V geführten Widerstand und einer mit dem Widerstand in Serie geschalteten und einseitig an Masse gelegten Zener-Diode 56, eine konstante positive Spannung erzeugt.

Ein Punkt 62, welcher den Verbindungspunkt zwischen dem anderen Anschluß des Widerstandes 58 und der Anode der Diode S2 darstellt, ist über einen Schalter 64 und einen mit ihm in Reihe liegenden Kondensator 66 mit Masse verbunden; auf diese Weise wird Hie am Punkt 62 auftretende Spannung bei leitendem Schalter 64 im Kondensator 66 gespeichert; der Schalter 64 leitet jeweils während der Druckpausen die zwischen Druckvorgängen liegen,

ίο welche durch negative Druckimpulse definiert werden, die an einem Anschluß 27 erscheinen. Liegt nun am Anschluß 27 eine positive Spannung, wird ein damit angesteuerter Transistor 70 leitend, wodurch ein ihm nachgeschnlteter Transistor 72 ebenfalls leitet; auf diese Weise erscheint an einem Punkt 74, welcher mit dem Kollektor des Transistors 72 verbunden ist, eine positive Spannung, die den Schalter 64 öffnet. Umgekehrt wird der Schalter 64 gesperrt, sobald am Anschluß 27 ein negativer Diuckimpuls liegt.

Die durch den Kondensator 66 gespeicherte Meßspannung ist an den nichtinvertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 76 geführt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 76 wird über zwei in Kaskade geschaltete Emitterfolger 78, 80 leisiungsmäßig verstärkt und erscheint an einem Punkt 82; der Punkt 82 bildet den Anschlußpunkt für die Kollektorstromvei sorgung sämtlicher Transistoren 18, 22 des Druckkopfs. Ein Widerstand 85 zwischen dem Punkt 82 und Masse stellt eine Ersatzlast dar für den Fall, daß während eines Druckvorgangs überhaupt keine Rasierelemente des Druckkopfes angewählt sind, wie dies beispielsweise beim Schreiben einer Leerstelle der Fall ist. Vom Punkt 82 führt überdies ein Gcgcnkopplungswiderstand 84 an den invertierenden Eingang des Differevizverstärkers 76.

Em Spannungsteiler aus der Serienschaltung eines einstellbaren Widerstands 86, eines Widerstands 90 und eines einstellbaren Widerstands 94 ist zwischen den Abgriff eines Potentiometers 88 und einen Anschluß 96 geschaltet, der der Ausgang eines stabilisierten Kruses aus einer Zencrdiode 98 und einem über einen Anschluß 99 nach —12 V führenden Widerstand ist. Die Eingänge des Potentiometers 88 liegen einerseits am spannungsstabilisierten Punkt 54 und andererseits an Masse. Am Punkt 96 liegen etwa - ⁽) V. Die Leitung zwischen den Widerständen 86 und 90 ist gleichzeitig mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 76 verbunden. Der gemeinsame Verbindungspunkl zwischen dem Widerstand 90 und dem Widerstand 94 führt über einen Anschlußpunkt 43 und einem Schalter 92 nach Masse. Der Schalter 92 ist gleichzeitig geöffnet, wenn der Schalter 64 offen ist und gleichzeitig geschlossen.

wenn der Schalter 64 schließt.

Zu Beginn einer Einstellung der TemperaturkompensalionsschaltungSO vor den Druckvorgängen muC zuerst der Potentiometerabgriff des Potentiometer 88 so eingestellt werden, daß die an ihm gemessen!

fin Spannung mit der des Meßpunkts 62 gleich ist, wobc sich die Diode 52 auf Raumtemperatur befinden soll Normalerweise ist diese Spannung etwa iü,7V. Al nächstes werden relativ langsam wiederkehrend' Druckinipulse an den Anschluß 27 angelegt, wöbe nun der einstellbare Widerstand 94 so eingcstell wird, daß die Spannung am Ausgangspunkt 82 cinci solchen Wert annimmt", daß damit die erforderlich' Druckschwärzung erzielt werden kann. Nun wird di

Druckgeschwindigkeit auf ihren maximalen Wert erhöht, um vermittels des veränderbaren Widerstands 86 eine solche Einstellung herbeizuführen, daß damit die vorige Druckqualität erreicht wird, wodurch somit etwa dieselbe Spannung am Punkt 82 gewonnen wird.

Zur Wirkungsweise der Kompensationsschaltung 50 ist zu sagen, daß die mittlere Temperatur des Druckkopfs durch den Spannungsabfall an der Diode 52 meßbar ist, der am Punkt 62 zyklisch während der Druckpausen abgcfühlt und im Kondensator 66 gespeichert wird. Auf diese Weise kann die dem Druckkopf während der Druckvorgänge zuzuführende Energie entsprechend der dort bereits vorhandenen Temperatur dosiert werden. Beispielsweise tritt bei geringer Druckgeschwindigkeit ein Diodenspannungsabfall von etwa 0,7 V auf, so daß der Kondensator 66 während der Druckpausc auf -t 0.7 V aufgeladen wird, solange der Sehalter 64 leitet. Während dieser Zeit ist ebenfalls der Schalter 92 leitend, wodurch der Punkt 43 annähernd Massepolenlial erhält. Auf diese Weise geht die Ausgangsspannung am Punkt 82 auf eine Spannung von etwa -I- 3 V zurück, die ausreicht, den Verstärker aus dem Sättigungsgebiet herauszuhalten, jedoch noch nicht ausreicht. eine Druckschwärzung zu verursachen. Im übrigen sind alle Transistoren 18, 22 über ihre Basisanschlüssc während der Druckinlcrvallzcit abgeschaltet, so daß mit Sicherheit keinerlei Ausdruck stattfinden kann. Sobald nun infolge eines negativen Druckimpulses am Anschluß 27 ein Druckvorgan« ablauft, beginnen die Schalter 64 und 92 /u sperren, und andereiseits beginnen die angewählten Rasterclemenle, sich wegen ihrer entsprechend positiv angesteuerten Transistoren 18, 22 aufzuheizen. Fine Abschaltung des Schalters 64 während des Druck/yklus bezweckt. daß die infolge des nun erhöhten Spannungsfalles am Widerstand 60 sich ebenso erhöhende Spannung am Prüfpunk; 62 eine entsprechende Erhöhung am nichtinverticrcnden Eingang des Differenzverstärkers an 76 und damit einen falschen Rcgelverlauf und überdies Rciielsehwinsiungcn erbrächte. Durch die Abschaltung des Schalters 92 zur Zeit des Druek/yklus wird der Punkt 43 stärker negativ, so daß die Ausgangsspannung am Punkt 82 erhöht wird. Da diese Auscanssspannung überdies in Gegenkopplung rückgeführt wird, erhöht sich die Stabilität des Verstärkers.

Steigt nun die von der Diode 52 aufgenommene Temperatur an, sei es durch ein Ansteigen der Druckgeschwindigkeit, durch eine erhöhte Anzahl pro Zeichen auszudruckender Heizelemente oder, was von geringerem EinfluLs ist. durch ein Ansteigen der Umgebungstemperatur, fällt der Spaniungsfall an der Diode 52, wodurch auch die vom Kondensator 66 gespeicherte Spannung absinkt, die als nunmehr geringere Ausgangsspannung am Punkt 82 während der Druckvorgänge einen geringeren Strom durch die Heizelemente treibt. Steigt beispielsweise die Temperatur des Druckkopfes um 50 C an. erniedrig! sich der Spannungsfall um 0,1 V auf etwa ■ 0.6 V. so daß die während des Druckvorgancs am Punkt 82 erscheinende Ausgangsspannune geringer als zuvor ist und damit einen geringeren Strom durch die einzelnen angewählten Heizelemente treibt. Die Cicgenkoppluncsspannung wird nun auch in veränderter Weise durch den den einsicllburen WidciMaru? 86 durchfließenden Strom beeinflußt, wohn cmc Einstellung des Widerstands 86 den Wert der Spannungsverminderung bestimmt, der bei einem gegebenen Temperaturanstieg der Diode 52 auftritt.

In E i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform 100 dargestellt, bei der ein Thermodruckkopf 101 der zuvor beschriebenen Art mittels einer Epoxydschicht 106 auf einem Keramikträger 104 befestigt ist; der Kcramikträger ist auf einer metallischen Wärmeableitung 108 befestigt. Ein Thermistor 110, der vorzugsweise in kühlem Zustand hochohmig und in heißem Zustand nicderohrnig ist und somit von einem NTC-Widerstand gebildet werden kann, haftet an der Rückseite der metallischen Wärmeableitung 108. Der Druckkopf 101 kann wie beim vorigen Beispiel zu thermischen Drucken oder zum Darstellen von Ziffern verwendet werden; er kann an wärmecmpfindlichcm Papier vorbeibewegt werden oder er kann stationär sein, wobei das Papier zu verschieben ist.

Die Temperatur des Druckmusters des Druckkopfs 101 wird auf einer im wesentlichen konstanten, von hoher oder niedriger Druckgeschwindigkeit unabhängigen Temperatur gehalten. Die zur Temperaturkompensation benutzte und zusätzlich mit Vorhaltesteucrung ausgerüstete Regelschaltung ist in Fig. ft dargestellt. Ein Spannungsteiler aus in Serie geschalteten Widerständen zwischen ■! 18 V und Masse enthält einen einstellbaren Widerstand 114, einen zweiten einstellbaren Widerstand 116 und den daz.u in Serie liegenden Thermistor 110, der mit einem Anschluß an Masse liegt. Der gemeinsame Schaltungspunkt /wischen dem Widerstand 114 und dem Widerstand 116 führt über eine Leitung 113 an den nichtinvcrticrendcn Eingang eines Differenzverstärkers 112. Die Leitung 113 führt überdies über einen Speicherkondensator 118 und einen damit in Serie liegenden einstellbaren Widerstand 120 an den invertierenden Eingang des Differenzverstärker* 112, an dem die Leitung 122 angeschlossen ist. Der Kondensator 118 wird über einen einstellbaren Ladewiderstand 128. eine mit ihm in Serie liegende Diode 126 und einen vorgeschalteten variablen Widerstand 124 aus einer Spannungsquclle von ! 18 V geladen, solange ein der Diode 126 und dem Ladewiderstand 128 parallel geschalteter und nach Masse führender Schalter 130 sperrt. Letzterer wird durch einen npn-Transistor gebildet, dessen Basis über einen Widerstand mit einem Anschluß 132 verbunden ist. an den ein negativer Druckimpuls angelegt werden kann. Ist dieses Signal wirksam, sperrt der Schalter 130. Durch den negativen Druckimpuls am Anschluß 132 wird überdies ein weiterer Schalter 134 gesperrt

Der ebenfalls als npn-Transistor ausgebildete Schalter 134 ist kolkktorseitig über eine Diode 13f an den Ausgang des Differenzverstärkers 112 un< cmittcrseitig mit Masse verbunden, so daß er bei po Mtiver Ansteuerung an seiner Basis den Differenzver Stärkerausgang auf Null Volt zieht. Am Kollektor de Transistorschalters 134 ist eine erste Ausgangstrei berstufe 136 angeschlossen, und dieser Stufe ist ein weitere Ausgangsstufe 138 nachgeschaltet. Beid Treibereien sind als Emitterfolgestufen geschalte die eine mit einer Spannung von -t 22 V gespeis Ausgangsleilung 140 haben, die an das Heizelemen muster 142 und eine Mustertreiberschaltung 144 eil Kollckton-pannung V_ri führt, die der am Heizel memmuster gemessenen Temperatur angepaßt i· Dadurch wird ein den Umständen angemessener El mentlui/Mrom erzeug!.

Die Leitung 140 ist außerdem über einen Gegen- Speicherkondensator geführt wird, zur Aufladung kopplungswiderstand 146 mit dem invertierenden des Kondensators 118 verwendet werden kann. Da Eingang des Differenzverstärkers 112 verbunden, zu die Diode 126 der nachfolgenden Druckpause einen dem auch ein einseitig mit Masse verbundener ein- Rückfluß der Ladung über den dann wieder leitenstellbarer Widerstand 148 führt. Schließlich ist eine 5 den Transistor 130 verhindert, entlädt sich der Kon-Ersatzlast 150 zwischen die Leitung 140 und Masse densator 118 im folgenden lediglich über die Widergelegt, die für den Fall vorgesehen ist, daß während stände 120 und 148.

eines Druckvorgangs kein einziges Heizclement ge- Es sei angenommen, daß der Druckkopf 101 in

heizt werden soll; dieser Fall tritt dann ein, wenn ein Betrieb genommen wird, wenn der Thermistor 110

Zwischenraum in Form eines Zeichenabstandes er- io infolge eines längeren Maschinenstillstands kalt und

zeugt werden soll. hochohmig ist. Der nichtinvertierende Eingang 113

Ein Zeichengenerator 152 empfängt Druckzeichen des Differenzverstärkers 112 weist dann eine relativ in binärer Form jeweils vor Beginn eines Druckvor- hohe positive Spannung auf, die ein Resultat des gangs und erstellt Ausgangssignale, durch die Trei- Spannungsteilerverhältnisses des Spannungsteilers bertransistoren der Mustertreiberschaltung 144 und 15 114, 116, 110 ist, da der Thermistor — wie oben geüber diese die Heiztransistoren des Heizelementmu- sagt — einen hohen Widerstandswert hat. Vor Ersters 142 in solcher Weise ausgesteuert werden, daß scheinen eines negativen Druckimpulses am Andadurch die Aufheizung derjenigen Heizelemente er- schluß 132 leiten die Transistoren 130 und 134, wofolgt, durch die das darzustellende Zeichen wiederge- durch die Spannung an einem Punkt 125, welcher geben werden kann. Der Zeichengenerator 152 hat 20 der Kollektoranschluß des Transistors 130 ist, und nun noch eine weitere Aufgabe. Er hat zu prüfen, ebenso die Spannung an der Anode der Diode 135 wie viele der insgesamt 25 Druckelcmente angewählt nahe Null Volt liegen. Auf diese Weise befindet sich werden und dementsprechend bestimmte Ausgangs- der Differenzverstärker 112 im Sättigungsgebiet,
signale zu erstellen. Der Generator 152 schickt auf Nimmt man an, daß nun negative Druckimpulse eine Leitung 156 dann ein Ausgangssignal in Form 25 erscheinen, jedoch keine binären Druckzeichen, so einer Positiven Steuerspannung an die Basis eines sind keine Druckzeichen auszudrucken, wodurch Transistor, 160, wenn beim nächstfolgenden Druck- keine Wärme entsteht, die über die Wärmeableitung Vorgang nur sechs oder weniger als sechs Druckele- 108 weggeführt werden muß. Während solcher mente angewählt werden. Da der Transistor 160 dem Druckvorgänge sperren zwar die Transistoren 130 Transistor 130 parallel geschaltet ist, bedeutet dies, 30 und 134 stets, der Transistor 160 aber leitet und legt daß während eines solchen Druckvorgangs keinerlei die Spannung am Punkt 125 auf einen Wert nahe Ludestrom über den Ladewiderstand 128 zum Null Volt, so daß der Kondensator 118 nicht geladen Sncicherkondensator 118 fließen kann. Dem Transi- werden kann. Somit wird während eines solchen stör 130 ist auch eine Serienschallung aus einem ein- Druckvorgangs die bei Null Volt liegende Spansiellbaren Widerstand 162 und einem Transistor 158 35 nungsdifferenz an den Platten des Speicherkondensaparallcl geschaltet. Der Transistor 158 wird über eine tors 118 von den Differenzeingängen 113, 122 des Leitung 154 aus dem Zeichengenerator 152 d;ir.n ge- Differenzveisiärkers 112 aufgenommen, wodurch am öffnet, wenn im nachfolgenden Druckvorgang sieben. Ausgang 140 des Verstärkers keine Kollektorspanacht oder neun Druckelementc angewählt werden. nung entsteht, die in der Lage wäre, Heizelemente im Auf diese Weise wird je nach Einstellung des Wider- 40 Muster 142 oder Treibertransistoren der Mustertreistands 162 ein Teil des Ladestroms, der sonst in vol- beschallung 144 mit Energie zu versorgen. Dies ler Höhe über den Ladewiderstand zur Aufladung wird auch durch eine entsprechende Einstellung des des Speicherkondensators 118 verwendet wird, nach einstellbaren Widerstandes 148 gewährleistet.
Masse geleitet, dn die Kombination aus dem Transi- Nun wird für einen weiteren Fall angenommen, stur 158 und dem widerstnad 162 als Nebenschluß- 45 daß in einem folgenden Druckvorgang mehr als neun pfad wirkt. Selbstverständlich dienen die angegebe- Druckelemente angewählt werden und daß dieser nen Zahlen nur als Beispiele, um zu zeigen, daß Zustand bei relativ hoher Druckgeschwindigkeit über durch Einschaltung einer mehr oder weniger großen mehrere Druckvorgänge anhält. Sobald die Transi-Anzahl von Nebenschlußpfaden die Ladungshöhe stören 130 und 134 wiederum gesperrt werden, wird der Spannung am Speicherkondensator 118 gesteuert 50 die Ausgangsspannung auf der Leitung 140 im wewerden kann. Durch den vollkommenen Kurzschluß sentlichen durch die Einstellung des Widerstandes des Widerstandes 116 in den Fällen von 0 bis ft ange- 148 bestimmt. Während jedes Druckvorgangs wird wählten Druckelementen während eines Druckvor- nun jedoch der Kondensator 118 in dem Maß und gangs unterbleibt eine Neubeladung des Speicherkon- mit solcher Geschwindigkeit aufgeladen, wie dies densators 118 während des Druckvorgangs, wobei je- 55 vorzugsweise durch die Einstellung des einstellbaren doch der Kondensator 118 sich lediglich über die Ladewiderstands 128 bestimmt wird; dabei ist die Widerstände 120 und 148, nicht aber über die in Impulsamplitude durch die Einstellung des veränder-Sperrichtung geschaltete Diode 126 und den nach baren Widerstandes 124 einstellbar. Während der Masse geöffneten Transistor 160 entladen kann. Druckpausen wird die Ladung des Kondensators 118 Werden mehr als neun Druckelemente während des 60 über die einstellbaren Widerstände 120, 148 entspre-Druckvorgangs beheizt, erstellt der Zeichengenerator chend ihrer Einstellung nach Masse abgeführt. In weder auf der Leitung 154 noch auf der Leitung 156 dem Maß nun, in dem der Speicherkondensator eine ein entsprechendes Signal zur Aussteuerung der Ne- hohe Ladung aufweist, fließt auch ein hoher Entladebenschlußpfade 158, 162 bzw. 160. so daß das volle strom über die Widerstände 120, 148, wodurch inPotential des Impulses, das durch Sperrung des 65 folge der höheren Spannungsdifferenz an den EinTransistors 130 zur Zeit eines negativen Druckim- gangen 113, 122 des Differenzverstärkers 112 eine pulses über den einstellbaren Widerstand 124. die höhere Ausgangsspannung an der Leitung 140 erDiode 126 und den Ladewiderstand 128 auf den scheint.

ίο

Bei anhaltender relativ hoher Druckgeschwindigkeit und fortwährenden Druckimpulsen unter Anwahl von mehr als neun Druckelementen wird nun auch ein Wärmefluß in der Wärmeleitung 108 dergestalt vonstallen gehen, daß der Thermistor 110 entsprechend erwärmt und damit niederohmiger wird als er zuvor war; auf diese Weise wird also auf der Leitung 113 wegen des Spannungsteilers aus den Widerständen 114, 116 und dem Thermistor 110 eine negative Potentialvcrschiebung erkennbar, wodurch wiederum die Ausgangsspannung auf der Leitung 140 erniedrigt wird. Durch die Aufladung des Kondensators 118 während des Druckvorgangs und die entsprechende Entladung während der Druckpausen wird die Druckgeschwindigkeit elektrisch nachgebildet, da das Druckmuster während de^r> Druckvorgangs beheizt und während der Druckpausen abgekühlt wird, indem die Wärme über die metallische Wärmeableitung 108 abgezogen wird. Auf diese Weise wird eine Kompensation der Wärnieausbreitungszeit (Tot-Zeit) des Wärmeflusses vom Druckmuster bis zum Thermistor 110 durchgeführt.

Da nun die Geschwindigkeit, mit welcher das Druckmuster aufgeheizt wird, ebenso von der Anzahl der jeweils angewählten Heizelemente pro Druckvorgang abhängt, ist die Ladegeschwindigkeit des Kondensators 118 während eines Druckvorgangs ebenso durch die Nebenschlußpfade, die durch die Schalter 1S8 und 160 realisiert sind, in Stufen regelbar gehalten. Werden sieben bis neun Heizelemente angewählt, beginnt der Transistor 158 zu leiten, wodurch die Impulsamplitude zur Ladung des Kondensators über den Ladewiderstand 128 betragsmäßig vermindert wird; durch eine Einstellung des Widerstandes 162 iM das Ausmaß der Vorhaltwirkung wählbar. Wie bereits gesagt, erfolgt bei einer Anwahl von sechs oder weniger Heizelementen während des Druckvorgangs ein völliger Kurzschluß der Impulsamplitude, so daß keinerleit Ladung des Speicherkondensators 118 während dieses Druckvorgangs erfolgen kann. Auf diese Weise ist also die Spannung am nichtinvertierenden Eingang 113 des Differenzverstärkers 112 ein Maß der vom Thermistor 110 aufgenommenen Temperatur und die Ladung des Kondensators 118 ein vorabgeschätztes Maß der Temperaturdifferenz zwischen dem Druckkopf 101 und dem Thermistor 110 noch vor Beginn des Druckvorgangs selbst. Die Kollektorspannung V_cc auf der Leitung 140 und infolgedessen die Heizleitung für die angewählten Heizelemente des Musters 142 liegt also völlig in Relation zur absoluten Temperatur des Druckmusters während des folgenden Druckvorgangs, wodurch die zum gleichmäßigen Ausdruck oder zur entsprechend gleichmäßigen Darstellung eines Zeichens notwendige Temperatur am Druckkopf auf alle Fälle gewährleistet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: auf einem wärmeempfindlichen Material einen Abdruck des gebildeten Druckzeichens. Beim praktischen Einsatz der bekannten Vorrichtung mußte darauf geachtet werden, daß sich Heiz- elemente nach der Ansteuerung und dem erfolgten Druckvorgang wieder bis etwa auf die Umgebungstemperatur abkühlen konnten, ehe ein erneuter Druckvorgang vorgenommen wurde. Waren die zeitlichen Abstände der aufeinanderfolgenden Druckvor- o gänge zu kurz, dann verschlechterte sich die Wiedergabequalität deutlich, da sich die Temperaturen der gerade angesteuerten Heizelemente und der beim vorherigen Druckvorgang angesteuerten Heizelemente nicht mehr ausreichend voneinander unter-

1. Vorrichtung zum Darstellen von Daten auf sich abhängig von der Temperatur optisch änderndem Material, insbesondere Thermodruckkopf, mit mehreren elektrisch steuerbaren Heizelementen, die in einem derartigen Muster angeordnet sind, daß sie bei einer selektiven Aktivierung Druckzeichen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß für jeweils ein ein Druckzeichen bildendes Muster von Heizelementen ein Temperaturfühler (52) vorgeseher, ist, der mit einer Regelschaltung zur Regelung der an die Heizelemente des jeweiligen Musters angelegten 15 schieden. Auch unterschieden sich die Mitteltempe-Spannung abhängig von der Temperatur des Mu- raturcn der einzelnen Heizelementengruppen je nach Sters zusammenwirkt. der Zahl der jeweils angesteuerten Heizelemente

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- deutlich voneinander, so daß die einzelnen Zeichen kennzeichnet, daß der Temperaturfühler (52) in entsprechend den unterschiedlichen Mitteltemperatuden Druckpausen abfragbar ist und ihm ein die 20 ren unterschiedlich deutlich gedruckt wurden. Regelschaltung steuernder Spannungsspeicher Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt (66) zugeordnet ist. die Aufgabe zugrunde, eine Thermodarstellungsvor-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- richtung derart auszugestalten, daß auch bei hoher durch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler Wiedergabegeschwindigkeit eine gute Wiedergabeais pn-Ubergang (52) ausgebildet ist, der dicht 25 qualität erzielt wird.

bei dem jeweiligen Muster von Heizelementen Diese Aufgabe wird mit Hilfe der im Kennzeichen

des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Der nach der Erfindung vorgesehene Temperaturfühler mißt die Temperatur des jeweils ein Druckzeichen bildenden Heizelementenmusters, und die den Elementen zugeführte Heizspannung wird dann entsprechend der gemessenen Durchschnittstemperatur eingestellt. Steigt also beispielsweise bei einer Erhöhung der Druckgeschwindigkeit die Durchschnitts

angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler ein temperaturabhängiger Widerstand, insbesondere ein NTC-Widerstand (110) ist.