[0001] Die Erfindung geht aus von einem BLattschreiber gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
[0002] Ein BLattschreiber der vorgenannten Art ist durch die DE-AS 12 43 432 bekannt. Mit
dem dort beschriebenen Schreibwerk Lassen sich nur relativ grob gerasterte Zeichen
und BiLder darstellen. Dieses ist in der HorizontaLen durch die gegeneinander isolierten
TrägerpLatten und in der Vertikalen durch die voneinander beabstandeten HeizeLemente
bedingt. Durch die Anordnung der HeizeLemente auf der StirnfLäche der TrägerpLatten
sind diese einem erhöhten Abrieb durch die AnLage am Aufzeichnungsträger ausgesetzt.
Sie müssen daher mit einer Schutzschicht versehen werden, die eine direkte Berührung
der HeizeLemente mit dem Aufzeichnungsträger unterbindet. Diese bedingt je nach Schichtdicke
eine höhere Wärmeleistung und kann zu unscharfen Konturen der BiLdpunkte führen. Die
senkrecht stehende Anordnung der zu einem BLock zusammengefaßten SchreibpLatinen versperrt
den BLick auf einige der zuvor geschriebenen ZeiLen.
[0003] Durch die DE-OS 21 39 647 ist ein Thermodruckkopf bekannt, dessen TrägerpLatte aus
einem Material guter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit besteht. Die TrägerpLatte
hat mehrere in einer Reihe oder matrixförmig angeordnete Löcher, die mit einem Widerstandsmaterial
ausgefüllt sind, das die HeizeLemente bildet. Diese ragen aus der PLattenebene heraus.
Die Stromzufuhr erfolgt über rückseitig in die HeizeLemente ein- oder aufgesetzte
ELektroden. Der aus StabiLitätsgründen notwendige Abstand zwischen den Löchern erlaubt
nur eine grob gerasterte Aufzeichnung. Die vorstehenden HeizeLemente sind abriebgefährdet.
Der Druckkopf verdeckt einen TeiL des geschriebenen Textes.
[0004] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrothermisches Schreibwerk für BLattdrucker
zu schaffen, das bei einfachem Aufbau eine optimale Bildpunktdichte und BiLdqualität
bei hoher Standzeit des Druckkopfes ermöglicht.
[0005] Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen MerkmaLe gelöst. Die Unteransprüche
zeigen vorteilhafte AusgestaLtungen des Erfindungsgegenstandes auf.
[0006] Die durch die Erfindung erzielten VorteiLe bestehen insbesondere darin, daß durch
die seitlich von der StirnfLäche an die TrägerpLatte angesetzten HeizeLemente die
nitrierte StirnfLäche im wesentlichen den AnLagedruck am Aufzeichnungsträger aufnimmt,
so daß die HeizeLemente keine Schutzschicht gegen einen Abrieb benötigen und direkt
am Aufzeichnungsträger anliegen, daß die HeizeLemente direkt Leitend mit der TrägerpLatte
verbunden sind und diese als gemeinsamer RückLeiter und gleichzeitig als Wärmeleiter
dient und daß die Anordnung der SchreibpLatine eine unmittelbare Betrachtung des bereits
geschriebenen und entstehenden Textes gestattet.
[0007] Anhand von vier AusführungsbeispieLen wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen
nachfolgend näher erLäutert. Es zeigt:
Figur 1 die schematische DarsteLLung eines elektrothermischen Bildpunktschreibwerkes
gemäß der Erfindung im Schnitt I-I gemäß Figur 2 als Bestandteil eines durch GehäuseteiLe
angedeuteten BLattschreibers,
Figur 2 eine unmaßstäbliche DarsteLLung des BiLdpunktschreibwerks gemäß Figur 1 in
Draufsicht,
Figur 3a eine erste Ausführung einer SchreibpLatine gemäß der Erfindung. Sie zeigt
den Ausschnitt A gemäß Figur 1 im Schnitt und stark vergrößerten Maßstab.
Figur 3b einen Ausschnitt aus der Schreibplatine gemäß Figur 3a mit BLickrichtung
auf die Stirnfläche,
Figur 4 die Draufsicht auf eine unmaßstäblich dargestellte zweite Ausführung mit zwei
Schreibplatinen gemäß der Erfindung,
Figur 5a die Anordnung gemäß Figur 4 im Schnitt V-V in TeiLdarsteLLung und stark vergrößertem
Maßstab,
Figur 6a eine dritte Ausführung einer SchreibpLatine gemäß der Erfindung im Schnitt
und Teildarstellung, die beidseitig eine durchgehende Widerstandsbahn als Heizelemente
hat, in stark vergrößertem Maßstab,
Figur 6b einen Ausschnitt aus der SchreibpLatine gemäß Figur 6a mit BLickrichtung
auf die StirnfLäche,
Figur 7a eine vierte Ausführung einer Schriebplatine gemäß der Erfindung im Schnitt
und TeiLdarsteLLung mit einseitig Leitend beschichteter TrägerpLatte aus Isoliermaterial,
Figur 7b einen Ausschnitt aus der Schreibplatine gemäß Figur 7a mit BLickrichtung
auf die StirnfLäche.
[0008] Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, ist in die Haube 1 eine GLasscheibe 2 eingelassen,
die den BLick auf den beschrifteten TeiL eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsträgers
5 gestattet. Letzterer Liegt an einer Schreibwalze 4 mit dem Radius r an, durch die
der Aufzeichnungsträger 5 in PfeiLrichtung transportiert wird. Durch einen SchLitz
3 tritt er aus dem Gehäuse des BLattschreibers heraus. Unterhalb der GLasscheibe 2
ist radial zur Schreibwalze 4 eine sich Längs der SchreibzeiLe erstreckende SchreibpLatine
12 angeordnet.Siehatein tragendes ELement eine Trägerplatte 6, die mit ihrer einen
StirnfLäche 6b unter schwachem Federdruck über die ganze Länge an dem die Schreibwalze
4 umschlingenden Aufzeichnungsträger 5 anliegt. Bündig mit der StirnfLäche 6b (Figur
3a) sind an mindestens einer SeitenfLäche 6a der TrägerpLatte 6 HeizeLemente 7 angeordnet.
Diese stehen über Leiterbahnen 10 mit integrierten SchaLtkreisen 11 auf der TrägerpLatte
6 in Verbindung. Die SchaLtkreise 11 dienen zum Umsetzen von SteuerbefehLen für die
HeizeLemente 7. Die SteuerbefehLe geLangen von einer nicht dargestellten zentralen
Steuereinheit über ZuLeitungen 14 und über an der rückwärtigen Längskante des Trägers
6 angeordnete Steckverbinder 13 zu den SchaLtkreisen 11. Wie die Drpufsicht gemäß
Figur 2 erkennen läßt, ist die TrägerpLatte 6 über die Schriftfeldbreite B entlang
der am Aufzeichnungsträger 5 anliegenden Stirnfläche 6b mit einer VieLzahL eng benachbarter
HeizeLemente 7 versehen. Die entsprechend hohe AnzahL an Verbindungen mit den SchaLtkreisen
11 sind durch die Leiterbahnen 10 symbolisch dargestellt. Die TrägerpLatte 6 ist beidseitig
Länger als die SchriftfeLdbreite B. Mit ihren Längsseitigen Enden ist die TrägerpLatte
6 in eine Spannvorrichtung 19 eingehängt, die quer zur Spannrichtung in der Ebene
der TrägerpLatte 6 verstellbar ist. Die QuerversteLLung dient zum EinsteLLen der Federkraft,
mit der die TrägerpLatte 6 stirnseitig am Aufzeichnungsträger 5 anliegt.
[0009] Figur 3a zeigt im stark vergrößerten Maßstab den Ausschnitt A gemäß Figur 1 als eine
erste Ausführung einer SchreibpLatine 12, während Figur 3b einen Ausschnitt der SchreibpLatine
12 in Blickrichtung auf die am Aufzeichnungsträger 5 anliegende StirnfLäche 6b der
TrägerpLatte 6 darstellt. Die TrägerpLatte 6 besteht aus einem elektrisch und gut
wärmeleitenden MateriaL, z.B. Stahl. Bündig mit der Stirnfläche 6b sind in Längsrichtung
auf der SeitenfLäche 6a eng benachbarte HeizeLemente 7 elektrisch Leitend mit der
TrägerpLatte 6 verbunden angeordnet. Der verbleibende Teil der SeitenfLäche 6a einschließlich
der Zwischenräume zwischen den HeizeLementen 7 ist mit einer GLasur 9 beschichtet,
deren Dicke gleich der Höhe h der HeizeLemente ist. Auf diese isolierende Schicht
sind die Leiterbahnen 10 im Abstand der HeizeLemente 7 aufgebracht und mit den oberen
Endender HeizeLemente 7 Leitend verbunden. Die StirnfLäche 6b einschließlich der an
der oberen SeitenfLäche 6a angesetzten HeizeLemente 7 ist quer zur Längserstreckung
der TrägerpLatte 6 entsprechend dem Krümmungsradius r der Schreibwalze 4 konkav gewölbt,
um eine AnLage über die Breite der StirnfLäche 6b zu sichern. Zur Vergrößerung der
Abriebfestigkeit ist die StirnfLäche 6b in an sich bekannter Weise nitriert. Bei quadratischer
Bildpunktfläche ist die Länge L
1 der HeizeLemente 7 gleich der Höhe h bei einer TeiLung T
1, die dem BiLdpunktabstand bei der Aufzeichnung entspricht.
[0010] Die Beschriftung des Aufzeichnungsträgers 5 erfolgt raster-Linienweise über die gesamte
SchriftfeLdbreite B während einer kontinuierlichen Drehbewegung der Schreibwalze 4.
[0011] Durch die beabstandete Anordnung der HeizeLemente 7 ist in Längsrichtung des SchriftfeLdes
ein geschlossenes Schriftbild nicht erreichbar, jedoch mit einer zweiten Ausführung
gemäß den Figuren 4, 5a und 5b.
[0012] Figur 4 zeigt in schematischer DarsteLLung zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete
SchreibpLatinen 16 in der Draufsicht, die in eine entsprechend ausgebildete Spannvorrichtung
20 eingehängt sind. Figur 5a zeigt in stark vergrößertem Maßstab die Anordnung der
Figur 4 im Schnitt V-V und in TeiLdarsteLLung, während Figur 5b einen Ausschnitt der
SchreibpLatinen 16 in BLickrichtung auf die am Aufzeichnungsträger 5 anliegenden Stirnflächen
6b der TrägerpLatten 6 darstellt. Die Schreibplatinen 16 sind bis auf die Länge l
2 und den TeiLungsabstand T
2 der HeizeLemente 8 identisch mit der PLatine 12 der Figur 3a. Durch den Krümmungsradius
r der Schreibwalze 4 bedingt, sind die beiden PLatinen 16 im kleinen Winkel zueinander
angeordnet, wobei die SeitenfLächen 6a der TrägerpLatten 6, an denen die HeizeLemente
8 angeordnet sind, einander zugewandt sind. Wie Figur 5b erkennen läßt, sind die HeizeLemente
8 in einem TeiLungsabstand T
2 angeordnet, der gleich dem doppelten Bildpunktabstand (T
1) ist. Die HeizeLementreihen der beiden PLatinen 16 sind um den TeiLungsabstand T
1 gegeneinander versetzt, so daß die HeizeLemente 8 der beiden Reihen zueinander auf
Lücke stehen. Die HeizeLemente 8 haben eine Länge l
2. Diese ist so bemessen, daß der Abstand zwischen den einzelnen HeizeLementen 8 etwas
kleiner als die Länge l
2 der HeizeLemente 8 ist. Durch diese Maßnahme Läßt sich bei einer Aufzeichnung auch
in Zeilenlängsrichtung ein geschlossenes SchriftbiLd erreichen, indem jede RasterLinie
in zwei Phasen aufgezeichnet wird. Bei einer durch einen Pfeil angedeuteten Drehrichtung
der Schreibwalze 4 im Gegenuhrzeigersinn wird der InformationsinhaLt jeder einzelnen
Rasterlinie zur einen HäLfte in unterbrochener Linie über die in Figur 5a Links angeordnete
SchreibpLatine 16 auf den Aufzeichnungsträger 5 aufgebracht, während die Ergänzung
der jeweiligen RasterLinie über die rechte Schreibplatine 16 nach einem entsprechenden
Vorschub des Aufzeichnungsträgers 5 um den Winkelweg Δ
1 erfolgt. Entsprechend der Länge l
2 der HeizeLemente 8 überLappen sich die im TeiLungsabstand T
1 nebeneinander aufgezeichneten BiLdpunkte geringfügig, so daß auch in der Horizontalen
ein geschlossenes SchriftbiLd gewährleistet ist.
[0013] Figur 6a zeigt in stark vergrößertem Maßstab eine dritte Ausführung einer SchreibpLatine
17 im Querschnitt und in Teildarstellung, während Figur 6b einen Ausschnitt der SchreibpLatine
17 in BLickrichtung auf die am Aufzeichnungsträger 5 anliegende StirnfLäche 15c der
zugehörigen TrägerpLatte 15 darstellt. Letztere besteht, wie die vorbeschriebenen
TrägerpLatten 12 und 16, ebenfalls aus einem elektrisch und gut wärmeleitenden MateriaL,
wobei die Trägerplatte 15 jedoch etwa doppelt so dick ist, wie die vorgenannten. An
beiden SeitenfLächen 15a und 15b sind durchgehende Widerstandsbahnen 18 von der Höhe
h angeordnet, die bündig mit der StirnfLäche 15c abschließend und elektrisch Leitend
mit der TrägerpLatte 15 verbunden sind. An die Widerstandsbahnen 18 schließt gemäß
den vorbeschrie
- benen AusführungsbeispieLen die GLasur 9 in der Höhe h der Widerstandsbahnen 18 an.
Auf dieser isolierenden Schicht sind die Leiterbahnen 10 aufgebracht und am oberen
Ende Leitend mit der jeweiligen Widerstandsbahn 18 verbunden. Zumindest im Kontaktbereich
mit der jeweiligen Widerstandsbahn 18 haben die Leiterbahnen 10 eine Breite, die ungefähr
gleich der gewünschten Länge L
2 der Bildpunktfläche ist und die die Heizbereiche 18' bestimmen. Da der Strom stets
den Weg des geringsten Widerstandes wählt, erfolgt praktisch nur ein Aufheizen der
Widerstandsbahn 18 in den Bereichen 18' entsprechend der Breite der Leiterbahnen 10.
Dieses ist insbesondere dann von praktischer Bedeutung, wenn eine hohe Auflösung,
d.h. eine sehr hohe BiLdpunktzahl pro FLächeneinheit verlangt wird, die eine entsprechend
hohe AnzahL eng benachbarter HeizeLemente fordert.
[0014] Aus den gleichen Gründen, wie im zweiten Ausführungsbeispiel erläutert, sind die
Leiterbahnen 10 im TeiLungsabstand T
2 angeordnet und die Leiterbahnen 10 der einen Seite gegenüber denen der anderen Seite
um den TeiLungsabstand T
1 seitlich versetzt. Die durch die Breite der Leiterbahnen 10 bestimmten Heizbereiche
18' der gegenüberliegenden Widerstandsbahnen 18 stehen somit auf Lücke zueinander.
Auch in diesem FaLL erfolgt die Aufzeichnung jeder RasterLinie in zwei Phasen, indem
z.B. die RasterLinienbiLdpunkte mit gerader Ordnungszahl über die Heizbereiche 18'
an der unteren Seite der TrägerpLatte 15 aufgezeichnet werden, während die jeweilige
RasterLinie durch die BiLdpunkte mit ungerader OrdnungszahL nach einem Vorschub des
Aufzeichnungsträgers 5 um den Winkelweg Δ
2 über die Heizbereiche 18' an der oberen SeitenfLäche 15b der TrägerpLatte 15 ergänzt
wird.
[0015] Figur 7a zeigt in stark vergrößertem Maßstab eine vierte Ausführung einer SchreibpLatine
23 im Querschnitt und in Teildarstellung, während Figur 7b einen Ausschnitt der SchreibpLatine
23 in BLickrichtung auf die am Aufzeichnungsträger 5 anliegende StirnfLäche 21b der
zugehörigen Trägerplatte 21 darstellt. Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen AusführungsbeispieLen
besteht die TrägerpLatte 21 aus einem IsoLiermateriaL hoher Wärmeleitfähigkeit, z.B.
Keramik. Entsprechend der beispielsweise gewählten einseitigen Anordnung von HeizeLementen
7, ist die gesamte obere Seitenfläche 21a der TrägerpLatte 21 elektrisch leitend,
z.B. durch eine aufkaschierte oder aufgedampfte Kupferschicht 22. Auf diese sind die
HeizeLemente 7 in Leitender Verbindung zur Kupferschicht 22 bündig mit der StirnfLäche
21b angeordnet. Die Kupferschicht 22 ist der gemeinsame elektrische Rückleiter für
die HeizeLemente 7 und dient durch seine flächenhafte AusbiLdung gleichzeitig und
zusammen mit der TrägerpLatte 21 als AbLeiter für die beim Betrieb des Schreibwerks
auftretende Abwärme. Im übrigen entspricht der Aufbau der Schreibplatine 21 dem der
SchreibpLatine 12 gemäß Figur 3a und 3b. Auch in diesem FaLL können die einzelnen
HeizeLemente 7 durch eine Widerstandsbahn 18 gemäß Figur 6a bzw. 6b ersetzt werden,
wenn eine getrennte Anordnung der HeizeLemente aus fertigungstechnischen Gründen nicht
sinnvoll ist.
1. BLattschreiber mit elektrothermischem BiLdpunktschreibwerk, das mindestens eine
Schreibplatine hat, die mit einer StirnfLäche zum Aufzeichnungsträger weist, wobei
die Schreibplatine aus einer TrägerpLatte besteht, auf der sich eine VieLzahL eng
benachbarter HeizeLemente befinden, die mit auf der TrägerpLatte angeordneten einzelnen
Leiterbahnen verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schreibplatine (12, 16, 17, 23) parallel zur SchreibzeiLe angeordnet ist und
daß die HeizeLemente (7, 8, 18) mindestens auf einer der SeitenfLächen (6a, 15a, 15b,
21a) der TrägerpLatte (6, 15, 21) und bündig mit der zum Aufzeichnungsträger (5) weisenden
StirnfLäche (6b, 15c, 21b) der TrägerpLatte (6, 15, 21) aufgebracht sind.
2. BLattschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die TrägerpLatte (6,
15) aus einem elektrisch Leitenden Material besteht.
3. BLattschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die TrägerpLatte (21)
aus einem IsoLiermateriaL besteht und eine elektrisch Leitende SeitenfLäche (21a)
hat.
4. BLattschreiber nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die TrägerpLatte
(12, 16, 17, 21) gut wärmeleitend ist.
5. BLattschreiber nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
HeizeLemente (7, 8, 18) einerseits an die TrägerpLatte bzw. die elektrisch Leitende
SeitenfLäche (6a, 15a, 15b, 21a) und andererseits an die Leiterbahnen (10) angeschlossen
sind.
6. BLattschreiber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die SeitenfLäche (6a, 15a, 15b, 21b) der TrägerpLatte (6, 15, 21) bis auf die
Flächen, an der sich die HeizeLemente (7, 8, 18) befinden, mit einer IsoLierschicht
(GLasur 9) versehen ist, deren Dicke gleich der Höhe (h) der HeizeLemente (7, 8, 18)
ist, und auf der die Leiterbahnen (10) zu den HeizeLementen (7, 8, 18) angeordnet
sind.
7. BLattschreiber nach Anspruch 1 mit Walzenführung des Aufzeichnungsträgers im Schreibbereich,
dadurch gekennzeichnet, daß die StirnfLäche (6b, 15c, 21b) der Trägerplatte (6, 15,
21) einschließlich der angrenzenden Heizelemente (7, 8, 18) entsprechend der Krümmung
der Schreibwalze (5) konkav gewölbt ist.
8. BLattschreiber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die StirnfLäche (6b,
15c, 21b) der TrägerpLatte (6, 15, 21) nitriert ist.
9. BLattschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die TrägerpLatte (6,
15, 21) Länger als die Schriftfeldbreite (B) ist und zwischen horizontal wirkenden
SpannmitteLn (19, 20) gehalten ist und daß die SpannmitteL in der Ebene der TrägerpLatte
(6, 15) und senkrecht dazu einstellbar sind.
10. BLattschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei SchreibpLatinen
(16) im Abstand zueinander angeordnet sind, daß der TeiLungsabstand (T2) der HeizeLemente (8) dem doppelten BiLdpunktabstand (TeiLung T1) entspricht, daß die Länge (l2) der HeizeLemente (8) etwas größer äLs ihr gegenseitiger Abstand ist und daß die
HeizeLemente (8) der beiden TrägerpLatten (6) um eine TeiLung (T1) zueinander versetzt sind.
11. Blattschreiber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer
TrägerpLatte (15) an beiden SeitenfLächen (15a, 15b) mit der StirnfLäche (15c) bündig
abschließende HeizeLemente angeordnet sind.
12. Blattschreiber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der TeiLungsabstand
(T2) der HeizeLemente dem doppelten Bildpunktabstand (TeiLung T1) entspricht, daß die Länge (L2) der HeizeLemente größer als ihr gegenseitiger Abstand ist und daß die HeizeLemente
an den beiden SeitenfLächen (15a, 15b) um eine TeiLung (T1) zueinander versetzt sind.
13. BLattschreiber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine durchgehende Widerstandsbahn (18) vorgesehen ist, an die die Leiterbahnen
(10) angeschlossen sind und daß die Leiterbahnen (10) eine Breite haben, die der Länge
(L) des jeweiligen Heizbereichs (18') entspricht.