DE1964957C3

DE1964957C3 - Vorrichtung zum Darstellen von Daten auf sich abhängig von der Temperatur optisch änderndem Material

Info

Publication number: DE1964957C3
Application number: DE1964957A
Authority: DE
Inventors: James Houston Tex. Brennan Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1968-12-31
Filing date: 1969-12-24
Publication date: 1975-12-11
Also published as: NL167253C; BE742251A; BR6915536D0; DE1964957A1; JPS493207B1; NL6918071A; US3577137A; CH513471A; FR2027420A1; DE1964957B2; NL167253B; SE364583B; GB1285896A; ES373580A1

Description

ler aus einer 5 χ 5-Anordnung aus mesaförmigen ialbleiterheizelementen 12 besteht, die durch Luftrwischenräume (Fig.3) gegenseitig thermisch isoiert und mittels einer ebenfalls thermisch isolierenjen Epcxydschicht 16 auf einem Keramikträger 14 befestigt sind. Ein Transistor 18 ist zusammen mit ;inem Widerstand 20 (F i g. 4) in !er 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 eines Halbleiterplättchens 24 vorzuszsweise innerhalb eines Gebietes 26 eindiffundiert: metallische Dünnfilmverbindungen, die in den Figuren nicht dargestellt sind, stellen die notwendigen Ohmschen 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 Epoxydschicht 16 von dem Keramiktrager 14 und dieser von ;iner Wärmeableitplatte 28 getragen, auf die er ebenfalls aufgeklebt ist. Leiterbahnen 30 auf einer gedruckten Schalungsplatte 32 (Fig. 1) stellen eine Verbindung zwischen Ausgangsanschlüssen der Anordnung de" Fi g. 2 und einem Flachkabel 34 (F i g. 1) dar, wobei die Kontakte durch Lötverbindungen hergestellt sind. Zuleitungen für die Basisanschlüsse der Treibertransistoren 22 endigen am Rand des Halbleiterplättchens 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 Druckgeschwindigkeit eine gleichmäßige Druckschwärzung auf dem wärmeempfindlichen Papier zu erhalten, ist es erforderlich, die Heizelemente bei jedem Druckvorgang auf dieselbe maximale Temperatur zu erhitzen, und zwar auch bei hohen Druckgeschwindigkeiten. 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 Druckgeschwindigkeit verbleibt nun eine ungeregelte Durchschnittstemperatur der Heizelemente auf einem höheren Wert als bei geringer Druckgeschwindigkeit. Wird während beliebiger Druckgeschwindigkeiten jedes anzuwählende Rasterelement mit demselben, von der Temperatur unabhängigen Strom beschickt, ergeben sich beachtliche Unterschiede in der Schwärzung.

In F i g. 4 ist eine Schaltung 50 zur Temperaturkompensation der Heizelemente dargestellt. Ein von einer Diode gebildeter Temperaturfühler 52, der gemäß F i g. 2 und 3 auf dem Halbleiterplättchen zwischen den Heizelementen und dem Gebiet 26 angeordnet ist, bildet einen Teil eines Spannungsteilers, bestehend aus einer Serienschaltung aus einem Widerstand 58, der Diode 52 selbst und aus einem mit Masse verbundenen Widerstand 60. Der Widerstand 60 liegt überdies im Emitterkreis sämtlicher Transistoren 18 und 22 des Druckkopfes 10. Der die Diode 52 enthaltende Spannungsteiler ist über den einen Anschluß des Widerstands 58 an einen Punkt 54 angeschlossen. Am Punkt 54 wird von einer Schaltung aus einem nach +12V 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 der Verbindungspunkt zwischen dem anderen Anschluß des Widerstandes 58 und der Anode der Diode 52 darstellt, ist über einen Schalter 64 und einen mit ihm in Reihe liegenden Kondensator 66 mit Masss verbunden; auf diese Weise wird die 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, 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 nachgeschalteter 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 Druckimpuls Hegt.

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 leistungsmäßig verstärkt und erscheint an einem Punkt 82; der Punkt 82 bildet den Anschlußpunkt für die Kollektorstromversorgung 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 Rasterclemente des Druckkopfes angewählt sind, wie dies beispielsweise beim Schreiben einer Leerstelle der Fall ist. Vom Punkt 82 führt überdies ein Gegenkopplungswiderstand 84 an den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 76.

Ein 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 Kreises aus einer Zenerdiode 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 - 9 V. Die Leitung zwischen den Widerständen 86 und 90 ist gleichzeitig mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 76 verbunden. Der gemeinsame Verbindungspunkl zwischen dem Widerrtand 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 Temperaturkompensationsschaltung 50 vor den Druckvorgängen mufi zuerst der Potentiometerabgriff des Potentiometers 88 so eingestellt werden, daß die an ihm gemessene Spannung mit der des Meßpunkts 62 gleich ist, wöbe sich die Diode 52 auf Raumtemperatur befinden soll Normalerweise ist diese Spannung etwa +0,7 V. Al: nächstes werden relativ langsam wiederkehrend! Druckinipulse an den Anschluß 27 angelegt, wöbe nun der einstellbare Widerstand 94 so cingestell wird, daß die Spannung am Ausgangspunkt 82 einei 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 abgefühlt 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 Druckpause auf + 0,7 V aufgeladen wird, solange der Schalter 64 leitet. Während dieser Zeit ist ebenfalls der Schalter 92 leitend, wodurch der Punkt 43 annähernd Massepotential erhält. Auf diese Weise geht die Ausgangsspannung am Punkt 82 auf eine Spannung von etwa H- 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 Basisanschlüsse während der Druckintervallzeit abgeschaltet, so daß mit Sicherheit keinerlei Ausdruck stattfinden kann. Sobald nun infolge eines negativen Druckimpulses am Anschluß 27 ein Druckvorgang abläuft, beginnen die Schalter 64 und 92 zu sperren, und andererseits beginnen die angewählten Rasterelemente, sich wegen ihrer entsprechend positiv angesteuerten Transistoren 18, 22 aufzuheizen. Eine Abschaltung des Schalters 64 während des Druckzyklus bezweckt, daß die infolge des nun erhöhten Spannungsfalles am Widerstand 60 sich ebenso erhöhende Spannung am Prüfpunkt 62 eine entsprechende Erhöhung am nichtinvertierenden Eingang des Differenzverstärkers 76 und damit einen falschen Regelverlauf und überdies Regelschwingungen erbrächte. Durch die Abschaltung des Schalters 92 zur Zeit des Druckzyklus wird der Punkt 43 stärker negativ, so daß die Ausgangsspannung am Punkt 82 erhöht wird. Da diese Ausgangsspannung 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 Einfluß ist, durch ein Ansteigen der Umgebungstemperatur, fällt der Spannungsfall 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, erniedrigt sich der Spannungsfall um 0,1 V auf etwa + 0,6 V, so daß die während des Druckvorgangs am Punkt 82 erscheinende Ausgangsspannung geringer als zuvor ist und damit einen geringeren Strom durch die einzelnen angewählten Heizelemente treibt. Die Gegenkopplungsspannung wird nun auch in veränderter Weise durch den den einstellbaren Widerstand 86 durchfließenden Strom beeinflußt, wobei eine Einstellung des Widerstands 86 den Wert der Spannungsverminderung bestimmt, der bei einem gegebenen Temperaturanstieg der Diode 52 auftritt.

In F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsforni 100 dargestellt, bei der ein Thermodruckkopf 101 der zuvor beschriebenen Art mittels einer Epoxydschicht 106 auf einem Keramikträger 104 befestigt ist; der Keramikträger ist auf einer metallischen Wärmeableitung 108 befestigt. Ein Thermistor 110, der vor-

zugsweise in kühlem Zustand hochohmig und in heißem Zustand niederohmig 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 wärmeempfindlichem Papier vorbeibewegt werden oder er kann stationär sein, wobei das Papier zu verschieben ist.
Die Temperatur des Druckmusters des Druckkopfs

so 101 wird auf einer im wesentlichen konstanten, von hoher oder niedriger Druckgeschwindigkeit unabhängigen Temperatur gehalten. Die zur Temperaturkompensation benutzte und zusätzlich mit Vorhaltesteuerung ausgerüstete Regelschaltung ist in F i g. 6 dargestellt. Ein Spannungsteiler aus in Serie geschalteten Widerständen zwischen +18V und Masse enthält einen einstellbaren Widerstand 114, einen zweiten einstellbaren Widerstand 116 und den dazu in Serie liegenden Thermistor 110, der mit einem An-Schluß an Masse liegt. Der gemeinsame Schaltungspunkt zwischen dem Widerstand 114 und dem Widerstand 116 führt über eine Leitung 113 an den nichtinvertierenden 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 Differenzverstärkers 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 Spannungsquelle 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 kollektorseitig über eine Diode 135 an den Ausgang des Differenzverstärkers 112 und emitterseitig mit Masse verbunden, so daß er bei positiver Ansteuerung an seiner Basis den Differenzverstärkerausgang auf Null Volt zieht. Am Kollektor des Transistorschalters 134 ist eine erste Ausgangstreiberstufe 136 angeschlossen, und dieser Stufe ist eine weitere Ausgangsstufe 138 nachgeschaltet. Beide Treiberstufen sind als Emitterfolgestufen geschaltet, die eine mit einer Spannung von + 22 V gespeiste Ausgangdeitung 140 haben, die an das Heizelementmustcr 142 und eine Musterlreiberschaltung 144 eine Kollektorspannung V_cc führt, die der am Heizelementmuster gemessenen Temperatur angepaßt ist. Dadurch wird ein den Umständen angemessener EIemcnthcizstrom erzeugt.

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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 leiteinstellbarer Widerstand 14S führt. Schließlich ist eine 5 den Transistor 130 verhindert, entlädt sich der Koin-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 Heizelement 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 1110

Zwischenraum in Form eines Zeichenabstandes er- xo 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- Spannungsteilerverhäitnisses des Spannungsteilers bertransistoren der Mustertreiberschaltung 144 und 15 114, 116, 110 ist, da der Thermistor — wie oben geüber diese die Heiztransistoren des Heizelemenlmu- sagt — einen hohen Widerstandswert hat. Vor Exsters 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 Druckelemente 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 Transistors 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 Ladestrom über den Ladewiderstand 128 zum Null Volt, so daß der Kondensator 118 nicht geladen Speicherkondensator 118 fließen kann. Dem Transi- werden kann. Somit wird während eines solchen stör 130 ist auch eine Serienschaltung aus einem ein- Druckvorgangs die bei Null Volt liegende Spanstellbaren Widerstand 162 und einem Transistor 158 35 nungsdifferenz an den Platten des Speicherkondensaparallel geschaltet. Der Transistor 158 wird über eine tors 118 von den Differenzeingängen 113, 122 des Leitung 154 aus dem Zeichengenerator 152 dann ge- Differenzverstärkers 112 aufgenommen, wodurch am öffnet, wenn im nachfolgenden Druckvorgang sieben, Ausgang 140 des Verstärkers keine Kollektorspanacht oder neun Druckelemente 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- berschaltung 144 mit Energie zu versorgen. Diies 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, da die Kombination aus dem Transi- Nun wird für einen weiteren Fall angenommen, stör 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 Speicherkonacnsator 118 gesteuert 5° die Ausgangsspannung auf der Leitung 140 im wewerden kann. Durch den vollkommenen Kurzschluß sentlichen durch die Einstellung des Widerstände; des Widerstandes 116 in den Fällen von 0 bis 6 ange- 148 bestimmt. Während jedes Druckvorgangs wire 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 die; densators 118 während des Druckvorgangs, wobei je- 55 vorzugsweise durch die Einstellung des einstellbarer doch der Kondensator 118 sich lediglich über die Ladewiderstands 128 bestimmt wird; dabei ist di( 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 de; Masse geöffneten Transistor 160 entladen kann. Druckpausen wird die Ladung des Kondensators Hf 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. Ir weder auf der Leitung 154 noch auf der Leitung 156 dem Maß nun, in dem der Speicherkondensator ein< ein entsprechendes Signal zur Aussteuerung der Nc- hohe Ladung aufweist, fließt auch ein hoher Entlade benschlußpfade 158, 162 bzw. 160, so daß das volle strom über die Widerstände 120, 148, wodurch in Potential des Impulses, das durch Sperrung des 65 folge der höheren Spannungsdifferenz an den Ein Transistors 130 zur Zeit eines negativen Druckim- gängen 113, 122 des Differenzverstärkers 112 eini pulses über den einstellbaren Widerstand 124, die höhere Ausgangsspannung an der Leitung 140 er Diode 126 und den Ladewiderstand 128 auf den scheint.

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 vonstatten 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 Potentialverschiebung 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 des 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 Wärmeausbreitungszeit (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 158 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 ist das Ausmaß der Vorhaltwirkung wählbar. Wie bereits gesagt, erfolgt bei einer Anwahl von sechs oder weniger Heizelementen während des

ίο 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 Hegt also völlig in Relation zur absoluten Temperatur des Druckmusters während des folgenden Druckvorgangs, wo-

durch 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

...
Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Darstellen von Daten auf sich abhängig von der Temperatur optisch anderndem Material, insbesondere Thermodruckkopf, mit mehreren elektrisch steuerbaren Heizelementen, die in einem derartigen Muster angeordnet sind, daß sie bei einer selektiven Aktivierung Druckzeichen bilden, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß für jeweds ein ein Druckzeichen bildendes Muster von Heizelementen ein Temperaturfühler (52) vorgesehen ist, der mit einer Regelschaltung zur Regelung der an die Heizelemente des jeweiligen Musters angelegten t_S Spannung abhängig von der Temperatur des Musters zusammenwirkt. .,.,,, u _OP

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (52) in den Druckpausen abfragbar ist und ihm ein die «> Regelschaltung steuernder Spannungsspe.cher (66) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler als pn-übergang (52) ausgebildet ist, der dicht bei dem jeweiligen Muster von He,zelementen TtoTrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler ein teiSperaturabhängiger Widerstand, insbesondere ein NTC-Widerstand (110) ,st

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differenzverstärker (76) rur Steuerung der angelegten Spannung vorges hen st, an dessen einem Eingang der Spannungsauf einem wärmeempfindlichen Material einen Ab_druck des gebildeten Druckzeichens.

Beim praktischen Einsatz der bekannten Vcrrich-

♦ ,.,„ mi.Rtp darauf Beachtet werden, daß sich Heiztung muß«darauf gea ^^ ^ ^ ^

e^mentenacn a ^ ^ ^ _{Ό b}

Druckvo^gang wie ^ ^ ^^

g™g£" !"genommen wurde. Waren die zeit-Drackvogig g aufeinanderfolgenden Druckvorlichen Abstände^aer _{sich die wie(J}

SJJge ™ ^dami ve _{Temperaturen der}

^^J^£ Heizelemente und der beim gerade ™&^sg™™ angesteuerten Heizele-

vorhengen ^vorgaj^ g _{voneinander umer}_

™ⁿ* "¹^* ^^hieden sich die Mitteltempecnieden^Au chun»«ch^ ^

raturenMler en«e ^ _{angesteuerten} Heizelemente voneinander, so daß die einzelnen Zeichen SSTS un erschienen Mitteltemperatui_h gedruckt wurden.
^ ⁸ _gebene„ Erfindung liegt J^^^ eiL^hermodarstellungsvof-

ri_cHung derart auszugestalten, daß auch bei hoher ncr.iung "^C1<111 · _Hi„i._:_{t P}:_{ne eu}te Wiedersähe W.edergabegeschw.ndigkeit eine gute W.edergabe

mit Hilfe der im Kennzeichen ^_s^\\^_gehenen Maßnahmen gelöst.

Der nach der Erfindung; vj„^«^
fuhlerrnißt die ^Τ^^£ΞΞ5 Tnd die

Durchschnittstemperatur _a,_{SQ beispielswe}ise bei einer Erhö- ^f f^ ^ _geschwind ^F _igkeit die Durchschnitts^hu^_er^_ur^_H ^g^^C _element?nmusters an_: dann wird temperatur ucs _Hj«_nnnni,_np herabeesetzt Bei

I V^Süng nach Anspruch 7, dadurch ge- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der

kennzeichnet, daß der nicht mit dem Spannungs- Zeichung dargestellt Darm zeigt

speTcher ve bundene Verstärkereingang außer- 50 Fig 1 eine Ansicht einer Da^bng^nid|t,ng

dem über einen zweiten einstellbaren Widerstand zum elektronischen Drucken oder zur Farbdarstel-

^ll

55

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Darstellen von Daten auf sich abhängig von der Temperatur optisch änderndem Material der im Oberbegriff des Anspruchs 1 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 ^g^arstel,ung des Druckkopfs der Vorrichtung von F1 g. 1,

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

F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel einer Temperaturkompensationsschaltung zur Regelung der Temperatür des Druckkopfs von Fi g. 1 bis 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer weiteren Aiisfuhrungsform einer Darstellungsvorrichtung nach der Erfindung, bei der eine Temperaturregelung erfolgt

F i g. 6 ein teilweise schematiches Blockschaltbild einer Temperaturregelungsschaltung fur die in F1 g. 5 dargestellte Vorrichtung mit einer weiteren Tempera- ^kompensationsschaltung.

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