DE3840412A1

DE3840412A1 - Arrangement for an ink print head constructed using thin-film technology

Info

Publication number: DE3840412A1
Application number: DE19883840412
Authority: DE
Inventors: Behrooz Dr Rer Nat Bayat; Andreas Kappel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1990-02-15

Abstract

In an ink print head constructed using thin-film technology, in each case a number m of heating elements are electrically combined to form return conductor groups; having in each case one common return conductor per group and having individual conductors (IL) in accordance with the number of heating elements (RH), which conductors (IL) together lead to a connection panel (AF). After the insertion of diodes into the individual lines (ILi), the latter are combined to form dot lines (DL) in such a way that a matrix of dot lines (DL) and common return conductors is produced contact being made with the said return conductors with a connection cable and the individual heating elements being selectively actuated via a diode decoder matrix. As a result, it is possible to reduce the number of conductors on the thin-film substrate by a factor of (m-1)/2m. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für einen in Dünn schichttechnik aufgebauten Tintendruckkopf gemäß dem Ober begriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an arrangement for a thin layered print head according to the upper Concept of claim 1.

In hochauflösenden Tintendruckeinrichtungen, die nach dem sog. Bubble-Jet-Prinzip arbeiten, erfolgt der Ausstoß einzel ner Tintentröpfchen dadurch, daß im Bereich von im Tinten kanal angeordneten und individuell ansteuerbaren elektro thermischen Wandlerelementen im betreffenden Tintenkanal eine Tintendampfblase (bubble) erzeugt wird, die ein be stimmtes Tintenvolumen als Tröpfchen aus einer den Tinten kanal abschließenden Düsenöffnung ausstößt. Als Aktoren zur Druckerzeugung dienen dabei Heizelemente in Form von kleinen Dünnfilmwiderständen, die mit einem Spannungsrechteckim puls angeregt werden.In high-resolution ink printing devices, which after the the so-called bubble jet principle, the ejection takes place individually ner ink droplets in that in the range of inks channel arranged and individually controllable electro thermal transducer elements in the relevant ink channel an ink vapor bubble (bubble) is generated that a be correct ink volume as droplets from one of the inks ejects the final nozzle opening. As actuators for Pressure generation is used in the form of small heating elements Thin film resistors with a voltage rectangle pulse stimulated.

Bei den bekannten Bubble-Jet-Dünnfilmlayouts weist jedes einzelne Heizelement eine eigene elektrische Hin- und Rück leitung in Form von metallischen Leiterbahnen, vorzugsweise aus Aluminium auf. Bei einer Anzahl von n Heizelementen be dingt dies eine Anzahl von 2×n Leiterbahnen, die zwecks externer elektrischer Kontaktierung, beispielsweise an ein Anschlußkabel über die Fläche des Dünnfilmsubstrats verteilt zu einem Anschlußfeld führen. Die hohe Leiterbahndichte auf dem Dünnfilmsubstrat führt dabei für Druckköpfe mit hoher Auflösung (300 dots per inch (dpi) und mehr) zu einigen gravierenden Problemen.In the known bubble jet thin film layouts, each individual heating element has its own electrical return line in the form of metallic conductor tracks, preferably made of aluminum. In the case of a number of n heating elements, this requires a number of 2 × n conductor tracks which, for the purpose of external electrical contacting, for example to a connecting cable distributed over the surface of the thin-film substrate, lead to a connection field. The high conductor density on the thin film substrate leads to some serious problems for print heads with high resolution (300 dots per inch (dpi) and more).

Neben einem hohen Zuleitungswiderstand und damit verbunden hohen Leistungsverlusten in den Zuleitungen ergibt sich auch eine relativ geringe Ausbeute durch auftretende Kurzschlüsse, Unterbrechungen der Leiterbahnen etc. aufgrund der kleinen Strukturbreiten. Darüber hinaus ist aufgrund der großen Leiteranzahl eine aufwendige elektrische Kontaktierung des Dünnfilmsubstrates an z.B. ein breites und kostenintensives Anschlußkabel erforderlich.In addition to a high lead resistance and associated with it there are also high power losses in the supply lines a relatively low yield due to short circuits, Interruptions of the conductor tracks etc. due to the small Structure widths. In addition, due to the large Number of conductors a complex electrical contact Thin film substrates on e.g. a broad and expensive Connection cable required.

Eine weitere Erhöhung des Auflösungsvermögens von solchen Tintendruckköpfen von 300 dpi mit 50 Heizelementen auf z.B. 600 dpi und eine damit verbundene Verdoppelung der Heiz elemente ist sowohl in bezug auf die Funktion der Druck köpfe als auch fertigungstechnisch nur dann sinnvoll, wenn es gelingt, die oben angeführten Probleme zu reduzieren.A further increase in the resolving power of such 300 dpi ink printheads with 50 heating elements on e.g. 600 dpi and an associated doubling of the heating elements is both in terms of function of pressure heads and production technology only make sense if it succeeds in reducing the problems mentioned above.

Erschwert wird dies dadurch, daß die in den verschiedenen Heizelementen eines Druckkopfes pro Druckimpuls freigesetzte Wärmemenge in engen Grenzen gleich groß sein muß. Andernfalls kann kein sicherer Druckbetrieb gewährleistet werden und es besteht die Gefahr der Zerstörung einzelner Heizelemente durch Überhitzung. Dies läßt sich nur durch eine hohe Gleichheit der Widerstandsbeiträge der Heizele mentzuleitungen und der Heizelemente selbst innerhalb eines Druckkopfes erreichen. Eine typische Toleranzforderung lautet dabei |Δ R_DOT/R_DOT|1%. Da die Zuleitungen einen nicht vernachlässigbaren Anteil (20%) am gesamten Dot- Widerstand (Widerstand des Heizelementes und der beiden Zu leitungen) aufweisen, müssen sie deshalb trotz unterschied licher geometrischer Abmessungen so dimensioniert werden, daß alle den gleichen Zuleitungswiderstand aufweisen. Es ist darüber hinaus auch nicht ohne weiteres möglich, die Leiterbahnanzahl durch Verwendung eines gemeinsamen Leiters, z.B. für die Masseleitung, zu verringern, da in diesem Fall ein von der Anzahl gleichzeitig betätigter Heizelemente ab hängiger Spannungsabfall über dem gemeinsamen Leiter zu einer eben solchen Abhängigkeit der in den Heizelementen freigesetzten Wärmemengen führt. This is made more difficult by the fact that the amount of heat released in the various heating elements of a print head per print pulse must be the same within narrow limits. Otherwise, reliable printing cannot be guaranteed and there is a risk of individual heating elements being destroyed by overheating. This can only be achieved by a high equality of the resistance contributions of the Heizele mentzuleitungen and the heating elements themselves within a printhead. A typical tolerance requirement is | Δ R _DOT / R _DOT | 1%. Since the leads have a non-negligible share (20%) of the total dot resistance (resistance of the heating element and the two leads), they have to be dimensioned in spite of different geometrical dimensions so that they all have the same lead resistance. In addition, it is also not readily possible to reduce the number of conductor tracks by using a common conductor, for example for the ground line, since in this case a voltage drop across the common conductor dependent on the number of heating elements actuated at the same time leads to such a dependency of amounts of heat released in the heating elements.

Bei einem Leiterbahnlayout, das für jedes Heizelement auf dem Dünnfilmsubstrat je eine individuelle Hin- und Rück leitung vorsieht, ist es prinzipiell möglich, alle Heiz elemente simultan zu betreiben. Die Ansteuerung der einzel nen Heizelemente erfolgt aber zwecks Reduzierung des Strom bedarfs (ca. 300 Milliampere pro Heizelement) üblicherweise in Gruppen mit einem zeitlichen Versatz, der in etwa der Dauer des Heizimpulses entspricht (typisch ca. 7 µs).With a conductor track layout, that for each heating element an individual back and forth on the thin film substrate line provides, it is possible in principle, all heating to operate elements simultaneously. The control of the individual However, heating elements are used to reduce the current requirements (approx. 300 milliamperes per heating element) usually in groups with a time offset that is approximately the same The duration of the heating pulse corresponds (typically approx. 7 µs).

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, für einen Tintenschreibkopf der eingangs genannten Art eine Anordnung anzugeben, welche durch ein geeignetes Leiterbahn layout für die Heizelemente auch bei Erhöhung des Auflö sungsvermögens des Schreibkopfes eine Verminderung der Leiteranzahl auf dem Dünnfilmsubstrat erlaubt.The object underlying the invention is for an ink writing head of the type mentioned Specify arrangement, which by a suitable conductor track Layout for the heating elements even when increasing the resolution capacity of the print head a reduction in the Number of conductors allowed on the thin film substrate.

Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This task is carried out according to the characteristic features of the Claim 1 solved. Advantageous configurations are characterized in the subclaims.

Durch die Zusammenfassung von mehreren Heizelementen des Tintendruckkopfes zu einer Gruppe, die nur noch einen gemeinsamen Rückleiter für die Heizelemente aufweist, läßt sich auf einfache Weise die Leiteranzahl auf dem Dünnfilm substrat verringern. Bei einer Anzahl von m Heizelementen pro Gruppe läßt sich so eine Verminderung der Leiterbahnen für den gesamten Tintendruckkopf um den Faktor (m-1)/2m er reichen. Weiterhin weist jedes Heizelement einer Gruppe einen individuellen Leiter auf, die wie die gemeinsamen Rückleiter zu einem Anschlußfeld führen, wo die entsprechen den individuellen Leiter der jeweiligen Gruppen nach dem Ein fügen der Dekodierdioden zu sog. Dotleitungen zusammengefaßt werden, so daß eine Matrix aus diesen Dotleitungen und den gemeinsamen Rückleitern gebildet wird. Dadurch kann einer seits ein kostengünstigeres, weil weniger Einzelleiter ent haltendes Anschlußkabel für die Kontaktierung der Leiter bahnen verwendet werden und andererseits ist die selektive Ansteuerung der Einzelleiter weiterhin über diese an sich bekannte Diodendecodiermatrix gewährleistet.By combining several heating elements of the ink print head into a group that only has a common return conductor for the heating elements, the number of conductors on the thin film substrate can be reduced in a simple manner. With a number of m heating elements per group, a reduction in the conductor tracks for the entire ink print head can be achieved by the factor ( m -1) / 2 m . Furthermore, each heating element of a group has an individual conductor, which, like the common return conductors, leads to a connection field where the corresponding individual conductors of the respective groups are combined into so-called dot lines after the decoding diodes have been inserted, so that a matrix of these dot lines and the common return lines is formed. As a result, a cheaper, because fewer individual conductors containing connecting cables can be used for contacting the conductors and, on the other hand, the selective control of the individual conductors is still ensured via this known diode decoding matrix.

Der durch die Verringerung der Leiterzahl auf dem Dünnfilm substrat entstehende Raum kann auf verschiedene Weise vor teilhaft genutzt werden. So ist es bei Beibehaltung der Leiterbreiten und der Isolationsabstände möglich, ein kleineres Kopfsubstrat zu verwenden und damit einen höheren Nutzen zu erzielen. Eine andere Möglichkeit ist die Ver breiterung der Isolationsabstände bei Beibehaltung der Leiterbreiten. Dies ergibt eine erhebliche Ausbeuteerhöhung. Außerdem führt eine Verbreiterung der verbliebenen Leiterbahnen bei Beibehaltung der Isolationsabstände sowohl zu einer Verminderung des Zuleitungswiderstandes als auch zu einer leichten Ausbeuteverbesserung. Darüber hinaus sind auch Kombinationen der oben angeführten Nutzungsmöglichkeiten des frei werdenden Raumes auf dem Dünnfilmsubstrat denkbar.By reducing the number of conductors on the thin film The resulting space can be created in different ways be used in part. So it is while maintaining the Conductor widths and insulation distances possible use smaller head substrate and thus a higher one To achieve benefits. Another option is Ver broadening of the insulation distances while maintaining the Wire widths. This results in a significant increase in yield. In addition, a widening of the remaining leads Conductor tracks while maintaining the insulation distances both to a reduction in lead resistance as well a slight improvement in yield. Beyond that also combinations of the uses mentioned above of the space freed up on the thin film substrate is conceivable.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei spielen näher erläutert, wozu auf die Zeichnungen verwie sen wird.The invention is described below with reference to exemplary embodiments play explained in more detail, refer to the drawings will.

Dort zeigen:Show there:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Leiterbahnlayout (schematisch) mit im Anschlußbereich gruppenweise verbundenen Leiterbahnen, Fig. 1 a section of a conductor track layout (shown schematically) with group-wise connected in the connection region traces,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Leiterbahnlayout (schematisch) für einen Tintendruckkopf mit redu zierter Leiteranzahl auf dem Dünnfilmsubstrat und Fig. 2 shows a section of a circuit layout (schematic) for an ink print head with reduced number of conductors on the thin film substrate and

Fig. 3 und Fig. 4 elektrische Ersatzschaltbilder von Heiz elementen, Leiterbahnen, Diodenmatrix und Anschluß kabel bei verminderter Leiteranzahl. Fig. 3 and Fig. 4 electrical equivalent circuit diagrams of heating elements, conductor tracks, diode matrix and connecting cables with a reduced number of conductors.

Bei dem in Fig. 1 nur ausschnittsweise dargestellten Lei terbahnlayout ist mit dem Bezugszeichen DS ein Dünnfilm substrat bezeichnet, auf dem die einzelnen Heizelemente RH und die als individuelle Leitungen IL ausgeführten Zulei tungen für diese Heizelemente RH strukturiert sind. Die in dividuellen Leiter IL - je eine Hin- und Rückleitung pro Heizelement RH - führen als zueinander parallel verlaufende Leiterbahnen zu einem anhand der Fig. 3 und 4 noch näher zu beschreibenden Anschlußfeld. Jeweils sechs Heizelemente RH sind anschlußseitig zu einer Gruppe G zusammengefaßt, denen eine gemeinsame Kontaktleiste zugeordnet sind. Je ein in dividueller Leiter IL der in der jeweiligen Gruppe G zu sammengefaßten Heizelemente RH ist mit dieser gemeinsamen Kontaktleiste KL verbunden. Die Kontaktleiste KL, sowie die weiteren individuellen Leiter IL der Heizelemente RH dieser Gruppe G sind mit Konaktfahnen KF versehen, an denen ein hier nicht dargestelltes Anschlußkabel kontaktiert wird. Die Ansteuerung der einzelnen Heizelemente RH erfolgt über eine an sich bekannte Diodendecodiermatrix. Durch eine solche Zusammenfassung von individuellen Leitungen IL im Anschluß feld läßt sich eine deutliche Reduzierung des Verdrahtungs aufwandes im Anschlußbereich erreichen und ein kostengünsti geres Anschlußkabel mit weniger Einzelleitern einsetzen. Die eingangs erwähnten Probleme auf dem Dünnfilmsubstrat selbst lassen sich durch diese Maßnahme nicht beheben, da weiterhin jedes Heizelement RH eine eigene Hin- und Rückleitung auf weist.In the Lei terbahnlayout shown in Fig. 1 with the reference numeral DS, a thin film substrate is referred to, on which the individual heating elements RH and the lines designed as individual lines IL for these heating elements RH are structured. The individual conductors IL - one forward and one return line per heating element RH - lead as mutually parallel conductor tracks to a connection field to be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4. Six heating elements RH are combined on the connection side to form a group G , to which a common contact strip is assigned. One in each individual conductor IL of the heating elements RH combined in the respective group G is connected to this common contact strip KL . The contact strip KL, as well as the further individual conductors IL of the heating elements RH of this group G are provided with contact tabs KF , to which a connecting cable, not shown here, is contacted. The individual heating elements RH are controlled via a diode decoding matrix known per se. Through such a combination of individual lines IL in the connection field, a significant reduction in the wiring effort in the connection area can be achieved and an inexpensive connection cable with fewer individual conductors can be used. The problems mentioned at the beginning on the thin film substrate itself cannot be remedied by this measure, since each heating element RH also has its own outward and return line.

Gemäß Fig. 2 läßt sich im Vergleich zu der Ausführung nach Fig. 1 bei einer Anzahl n Heizelementen RH eine Verminderung der Leiteranzahl 2×n auf dem Dünnfilmsubstrat DS um den Faktor (m-1)/2m dadurch erreichen, daß m Heizelemente RH von einem gemeinsamen Leiter (z.B. einem gemeinsamen Hin oder Rückleiter) elektrisch versorgt werden, so daß jedes Heizelement RH nur noch einen individuellen Leiter IL auf weist. Im folgenden wird der Einfachheit halber der gemeinsame Leiter als gemeinsamer Rückleiter GR bezeichnet. Abhängig von der Polarität der Ansteuerspannung kann es sich bei dem gemeinsamen Rückleiter GR sowohl um den Masse leiter als auch um den spannungsführenden Leiter handeln. Die sich hieraus ergebenden Gruppen, also diejenigen Heiz elemente RH, die elektrisch mit demselben Rückleiter GR verbunden sind, werden im folgenden als Rückleitergruppen RG bezeichnet.According to FIG. 2, in comparison with the embodiment according to FIG. 1, with a number n of heating elements RH, the number of conductors 2 × n on the thin film substrate DS can be reduced by a factor ( m −1) / 2 m in that m heating elements RH can be electrically supplied by a common conductor (for example a common outward or return conductor), so that each heating element RH only has an individual conductor IL . For the sake of simplicity, the common conductor is referred to below as the common return conductor GR . Depending on the polarity of the control voltage, the common return conductor GR can be both the ground conductor and the live conductor. The resulting groups, ie those heating elements RH that are electrically connected to the same return conductor GR , are referred to below as return conductor groups RG .

Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, werden eine Anzahl m=8 Heizelemente RH zu der Rückleitergruppe RG mittels einer auf dem Dünnfilmsubstrat DS strukturierten Kontaktbrücke KB zusammengefaßt. Der mit der Kontaktbrücke KB verbundene ge meinsame Rückleiter GR verläuft bezüglich der Reihenanord nung der Heizelemente RH symmetrisch, so daß beiderseits des gemeinsamen Rückleiters GR jeweils vier Heizelemente RH zu liegen kommen. Die weiteren Anschlüsse der so zu einer Rückleitergruppe RG zusammengefaßten Heizelemente RH sind mit individuellen Leitungen IL kontaktiert, die ebenso wie die gemeinsamen Rückleiter GR zu dem Anschlußfeld führen. In diesem Anschlußfeld sind analog dem Beispiel nach Fig. 1 sowohl der gemeinsame Rückleiter GR als auch die individu ellen Leiter IL mit Kontaktfahnen KF versehen, mit deren Hilfe sie mit einer Diodenmatrix und mit den Einzelleitern eines hier nicht dargestellten Anschlußkabels kontaktiert werden.As shown schematically in FIG. 2, a number m = 8 heating elements RH are combined to form the return conductor group RG by means of a contact bridge KB structured on the thin film substrate DS . The common return conductor GR connected to the contact bridge KB runs symmetrically with respect to the row arrangement of the heating elements RH , so that four heating elements RH come to rest on both sides of the common return conductor GR . The further connections of the heating elements RH combined in this way to form a return conductor group RG are contacted with individual lines IL which, like the common return conductors GR, lead to the connection field. In this connection box the example 1, both of the common return conductor GR are analogous to Fig. Also provided as the individu economic conductor IL with contact lugs KF, they are contacted with a diode matrix and to the individual conductors of a connecting cable, not shown here with the aid of.

Durch Zusammenfassen von beispielsweise m=8 Heizelementen RH zu einer Rückleitergruppe RG mit einem gemeinsamen Rück leiter GR wird eine Verminderung der Leiteranzahl auf dem Dünnfilmsubstrat DS um ca. 44% erreicht. Da die gemeinsamen Rückleiter GR auch weiterhin aufgrund der auf den Dünnfilm substrat zur Verfügung stehenden Fläche und der maximal zu lässigen Leiterdicke einen im Verhältnis zu den Heizele menten RG nicht vernachlässigbaren elektrischen Widerstand besitzen, darf, um lastabhängige Einflüsse zu vermeiden, innerhalb einer Rückleitergruppe RG zu keinem Zeitpunkt mehr als ein Heizelement RH gleichzeitig angesteuert wer den. Es läßt sich jedoch durch geeignete elektrische Ver bindungen, - im folgenden DOT-Leitungen DL genannt -, der individuellen Leitungen IL verschiedener Rückleitergruppen RG außerhalb des Dünnfilmsubstrates DS in Verbindung mit den Dioden D einer Dekodiermatrix DM erreichen, daß entsprechend der Anzahl n/m der Rückleitergruppen RG genausoviele Heizele mente RH gleichzeitig und voneinander elektrisch unbeein flußt angesteuert werden können. Mit n ist dabei die Anzahl der gesamten Heizelemente RH auf dem Dünnfilmsubstrat DS, mit m die Anzahl der zu einer Rückleitergruppe RG zusammen gefaßten Heizelementen RH bezeichnet. Hierzu werden gemäß Fig. 3, die ein um die Diodendekodiermatrix DM erweitertes elektrisches Ersatzschaltbild der in Fig. 2 gezeigten Leiterbahnanordnung darstellt, alle individuellen Leitungen IL 1 der verschiedenen Rückleitergruppen R G _i über seriell ge schaltete Dioden D miteinander zu einer gemeinsamen Dotlei tung DL 1 verbunden; ebenso werden alle individuellen Leitun gen IL 2 über seriell geschaltete Dioden D zu einer gemein samen DOT-Leitung DL 2 verbunden und so fort. Auf diese Weise erhält man eine Matrix, gebildet von Dotleitungen D L _i und gemeinsamen Rückleitern G R _i, welche durch die eingefügten Fehlerstromschutzdioden D zur selektiven Ansteuerung der Heizelemente RH verwendet werden kann. Bei der eingezeichne ten Polung der Dioden D ergibt sich an den Dotleitungen D L _i "+Polarität" und an den gemeinsamen Rückleitern GR "-Polari tät".By combining, for example, m = 8 heating elements RH to form a return conductor group RG with a common return conductor GR , the number of conductors on the thin film substrate DS is reduced by approximately 44%. Since the common return conductors GR continue to have an electrical resistance that is not negligible in relation to the heating elements RG due to the area available on the thin film substrate and the maximum permissible conductor thickness, in order to avoid load-dependent influences, within a return conductor group RG at no time more than one heating element RH controlled at the same time. However, it can be achieved by suitable electrical connections - hereinafter referred to as DOT lines DL - of the individual lines IL of different return conductor groups RG outside the thin film substrate DS in conjunction with the diodes D of a decoding matrix DM that corresponding to the number n / m of the Return conductor groups RG as many heating elements RH can be controlled simultaneously and without being influenced by one another. With n is the number of the total heating elements RH on the thin film substrate DS, with m the number of heating elements RH combined to form a return conductor group RG . For this purpose, according to FIG. 3, which illustrates an extended around the Diodendekodiermatrix DM electrical equivalent circuit diagram of the interconnect arrangement shown in Fig. 2, all the individual lines IL 1 of the different return conductor groups R G _i through serially ge switched diode D to a common Dotlei tung together DL 1 connected; likewise all individual lines IL 2 are connected via series connected diodes D to a common DOT line DL 2 and so on. In this way, a matrix formed of Dotleitungen D L _i and common return conductors G R _i, which can be used by the inserted fault current protection diodes D for selectively controlling the heating elements RH. In the drawing of the polarity of the diodes D results in "+ polarity" on the dot lines D L _{i and} "polarity" on the common return conductors GR .

Die in Fig. 3 dargestellte elektrische Anordnung eines Tin tendruckkopfes weist 48 Heizelemente RH auf, für die ursprüng lich 48 Hin- und 48 Rückleiter, also insgesamt 96 Leiter bahnen nötig wären. Diese werden unterteilt in 6 Rückleiter gruppen RG 1 bis RG 6, wobei jede Rückleitergruppe R G _i aus 8 Heizdots mit einem gemeinsamen Rückleiter GR 1 bis GR 6 und 8 individuellen Leitungen IL 1 bis IL 8 besteht. Damit ergeben sich auf dem Dünnfilmsubstrat DS 48 individuelle Leitungen IL und 6 gemeinsame Rückleitungen GR=54 Leiterbahnen. Faßt man weiterhin die 48 individuellen Leitungen IL, wie oben beschrieben, zu 8 Dotleitungen DL 1 bis DL 8 zusammen, reduziert sich die Leiterzahl des Anschlußkabels auf 8 Dotleitungen und 6 gemeinsame Rückleitungen = 14 Leiter. Die Ansteuerung der 14 Leiter des Anschlußkabels erfolgt unver ändert über eine Diodendecodiermatrix. Es können dabei wei terhin entsprechend den 6 Rückleitergruppen R G _i maximal 6 Heizelemente RH gleichzeitig und unabhängig voneinander angesteuert werden. Im obigen Beispiel muß zur Ansteuerung aller Heizelemente RH 8mal getaktet werden. Der zeitliche Versatz zwischen den Ansteuerungsimpulsen der ersten Dot leitung DL 1 und denjenigen der achten Dotleitung DL 8 beträgt dabei 7×7 µs = 49 µs. Dieser Versatz kann durch Ver größerung der Anzahl gleichzeitig betätigbarer Heizelemente RH verringert werden, indem die Anzahl der Dotleitungen reduziert und die Anzahl der gemeinsamen Rückleiter ent sprechend erhöht wird. Dabei vergrößert sich der Spitzen strombedarf proportional zur Anzahl der gemeinsamen Rück leiter.The electrical arrangement of a tin printhead shown in FIG. 3 has 48 heating elements RH , for which originally 48 outgoing and 48 return conductors, that is, a total of 96 conductor tracks would be necessary. These are divided into 6 return conductor groups RG 1 to RG 6 , each return conductor group R G _i consisting of 8 heating dots with a common return conductor GR 1 to GR 6 and 8 individual lines IL 1 to IL 8 . This results in 48 individual lines IL and 6 common return lines GR = 54 conductor tracks on the thin film substrate DS . If one further combines the 48 individual lines IL, as described above, to form 8 dot lines DL 1 to DL 8 , the number of conductors in the connecting cable is reduced to 8 dot lines and 6 common return lines = 14 conductors. The 14 conductors of the connection cable are controlled unchanged via a diode decoding matrix. Furthermore, a maximum of 6 heating elements RH can be controlled simultaneously and independently of one another in accordance with the 6 return conductor groups R G _i . In the example above, RH must be clocked 8 times to control all heating elements. The time offset between the control pulses of the first dot line DL 1 and those of the eighth dot line DL 8 is 7 × 7 µs = 49 µs. This offset can be reduced by increasing the number of simultaneously actuatable heating elements RH , by reducing the number of dot lines and increasing the number of common return conductors accordingly. The peak current requirement increases proportionally to the number of common return conductors.

In Fig. 4 sind die Zuleitungen des Druckkopfes mit 48 Heiz elementen in 8 Rückleitergruppen RG unterteilt, wobei jede Rückleitergruppe RG nun aus 6 Heizdots mit einem gemeinsamen Rückleiter und 6 individuellen Leitern besteht. Damit ergeben sich auf dem Dünnfilmsubstrat DS 48 individuelle Leiter plus 8 gemeinsame Rückleiter = 56 Leiterbahnen. Durch Bündelung der 48 individuellen Leitungen zu 6 Dotleitungen beträgt die Leiterzahl des Anschlußkabels wiederum 14 Leiter. Die Ansteuerung dieser 14 Leiter erfolgt weiterhin codiert über eine Diodenmatrix. Zur Aktivierung aller Heizelemente RH muß in diesem Fall nur 6mal getaktet werden. In Fig. 4, the leads of the printhead with 48 heating elements are divided into 8 return conductor groups RG , each return conductor group RG now consisting of 6 heating dots with a common return conductor and 6 individual conductors. This results in 48 individual conductors plus 8 common return conductors = 56 conductor paths on the thin film substrate DS . By bundling the 48 individual lines into 6 dot lines, the number of conductors in the connecting cable is again 14 conductors. The control of these 14 conductors continues to be coded via a diode matrix. In this case, only 6 times have to be activated to activate all heating elements RH .

Die zahlenmäßige Aufteilung der Leiter auf dem Dünnfilmsub strat DS in individuelle Leiter IL und gemeinsame Rückleiter GR kann natürlich auch anders vorgenommen werden. Sie hängt im konkreten Fall von der Anzahl der Heizelemente RH und dem Ansteuerungskonzept ab und kann an den jeweiligen Anwendungs fall angepaßt werden.The numerical division of the conductors on the thin film substrate DS into individual conductors IL and common return conductors GR can of course also be done differently. It depends in the specific case on the number of heating elements RH and the control concept and can be adapted to the respective application.

Allgemein gilt für die Anzahl der Leiter l _D auf dem Dünn filmsubstrat DS The following generally applies to the number of conductors I _D on the thin film substrate DS

l _D = n + n/m, l _D = n + n / m,

mit n = Anzahl aller Heizelemente, m = Anzahl der Heizele mente einer Rückleitergruppe
und für die Anzahl der Leiter des Anschlußkabels l _A with n = number of all heating elements, m = number of heating elements of a return conductor group
and for the number of conductors of the connecting cable I _A

l _A = m + n/m. l _A = m + n / m.

Claims

1. Arrangement for increasing the resolving power of thin-layer ink print heads, in which a number of heating elements (RH ) are selectively controlled via individual leads (IL) designed as conductor tracks, characterized in that in each case a number of m heating elements (RH) to return conductor groups ( R G _i ) are combined, each having a common return conductor ( G R _i ) and m individual conductors ( I L _i ) for all heating elements (RH) of a return conductor group ( R G _i ), all of which form a common one Lead (AF) lead, where the corresponding individual conductors ( I L _i ) of each individual return conductor group ( R G _i ) via serially connected diodes ( D ) are combined to form dot lines ( D L _i ) such that a matrix of dot lines ( D L _i ) and common return conductors ( G R _i ) is formed.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that both the common return conductors ( G R _i ) and the individual conductors ( I L _i ) have at their free ends contact tabs (KF) , on which they have individual conductors in the connection field (AF) a connection cable can be contacted.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the selective control of the individual conductors of the connecting cable is carried out by means of a diode decoding matrix (DM) .

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that both the individual conductors ( I L _i ) of a return conductor group ( R G _i ) and the common return conductors ( G R _i ) run parallel to one another on the thin film substrate (DS) .