DE3209152C2 - Thermal print head - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt einen Thermodruckkopf, bestehend aus einer Trägerplatte aus vorzugsweise keramischen Werkstoffen, welche mit elektrischen Leitungen und mit mindestens einer mit den elektrischen Leitungen verbundenen, als Heizzone wirkenden Auflage beschichtet ist, bei welchem auf einer gemeinsamen Linie rechtwinklig zur relativen Vorschubrichtung eine weitere Auflage vorgesehen ist, wobei die Oberfläche der als Heizzone wirkenden Auflage und der weiteren Auflage, die von der Trägerplatte abgewandt sind, in der gleichen und zur Trägerplatte parallelen Ebene liegen. Beide Auflagen sind vorzugsweise aus demselben Material hergestellt.The invention describes a thermal print head, consisting of a carrier plate made of preferably ceramic materials, which is coated with electrical lines and with at least one support that is connected to the electrical lines and acts as a heating zone, in which a further support is provided on a common line at right angles to the relative feed direction is, wherein the surface of the support acting as a heating zone and the further support facing away from the carrier plate lie in the same plane that is parallel to the carrier plate. Both supports are preferably made of the same material.

Description

Die Erfindung betrifft einen Thermodruckkopf im wesentlichen bestehend aus einer Trägerplatte, welche mit elektrischen Leitungen und mit mindestens einer mit den elektrischen Leitungen verbundenen, als Heizzone wirkenden Auflage, sowie mit einer weiteren, das Kippen des Thermodruckkopfes vermeidenden Auflage beschichtet ist.The invention relates to a thermal print head consisting essentially of a carrier plate which with electrical lines and with at least one connected to the electrical lines as a heating zone acting edition, as well as coated with another edition that avoids the tilting of the thermal print head is.

Thermodruckköpfe der o. g. Art sind bekannt geworden, z. B. durch die DE-OS 31 34 753 oder durch die US-PS 41 34 696 und sind in der Technik weitverbreitet im Einsatz. Mit solchen Druckköpfen werden z. B. hierzu geeignete laufende Papierbahnen, auf denen beispielsweise ein EKG geschrieben wird, mit gewünschten alphanumerischen Zeichen bedruckt. Hierzu sind die bekannten Thermodruckköpfe je in einem entsprechenden Haltekopf eines Druckers oder Schreibers befestigt und elektrisch mit einer geeigneten Steuereinrichtung verbunden.Thermal print heads of the above Kind have become known z. B. by DE-OS 31 34 753 or by US-PS 41 34 696 and are widespread in the art in action. With such print heads z. B. suitable running paper webs on which, for example an EKG is written, printed with the desired alphanumeric characters. For this purpose, the known thermal print heads each fastened in a corresponding holding head of a printer or writer and electrically connected to a suitable control device.

Damit beispielsweise eine Beschriftung am äußersten Rand des laufenden Papicrsireifcns möglich ist, weist der Thermodruckkopf, dessen Größe im wesentlichen durch konstruktive Gegebenheiten bedingt ist, im Bereich einer Ecke seiner Fläche eine Beschichtung — die Auflage — auf. die mittels der elektrischen Anschlüsse zonenweise aufgeheizt werden k;inn und hierdurch auf der zu beschriftenden Unterlage eine Markierung erzeugt. Hierzu muß jedoch der Thermodruckkopf auf die zu beschriftende Unterlage aufgedrückt werden und in allen Ebenen genau ausgerichtet sein. d;imi; ein brauchbares Druckergebnis entsteht. Hierzu kann der den Thermodruckkopf aufnehmende Drucker oder Schreiber in seiner Lage justiert werden, so daß die als Heizelement wirkende und gegen die zu bedruckende Unterlage anzudrückende Auflage des Thermodruckkopfes sich während des Betriebes in der richtigen Lage befindet. Die notwendige einseitige Anordnung dieser als Heizzonc wirkenden Auflage bewirkt jedoch dann, wenn sie gegen die zu bedruckende Unterlage gedrückt wird, ein Verkanten des Druckkopfes. Dadurch liegt ei" Teil derSo that, for example, a lettering on the outermost edge of the current paper tire is possible, points the thermal print head, the size of which is essentially determined by structural conditions, in the area a corner of its surface a coating - the support - on. by means of the electrical connections They can be heated up in zones and a marking is thereby produced on the surface to be labeled. For this, however, the thermal print head must be pressed onto the surface to be written on and in be precisely aligned at all levels. d; imi; a usable print result is created. For this purpose, the The position of the printer or writer receiving the thermal printhead can be adjusted so that it acts as a heating element effective support of the thermal print head to be pressed against the substrate to be printed is in the correct position during operation. The necessary one-sided arrangement of this as a heating zone effective support, however, if it is pressed against the substrate to be printed, a Canting of the printhead. This is part of the

ίο Heizzonen nicht mehr auf der zu bedruckenden Unterlage auf, so daß die alphanumerischen Zeichen nur noch unvollständig wiedergegeben werden. Ein Teil der Heizzonen kann die entstehende Wärme nicht an die Unterlage abführen, so daß thermische Schäden an den einzel-ίο Heating zones no longer on the surface to be printed so that the alphanumeric characters are only partially reproduced. Part of the heating zones cannot dissipate the resulting heat to the base, so that thermal damage to the individual

ti nen Heizzonen auftreten können. Es ist in der Technik nicht gelungen, diesen Nachteil dauerhaft zu beheben.ti NEN heating zones can occur. It's in the tech failed to permanently remedy this disadvantage.

Die US-PS 41 34 696 zeigt einen Druckkopf mit sich gegenüberlegend angeordneten Druckzonen, die je nach Vorschubrichtung wechselweise arbeiten. Wenn eine Druckzone arbeitet, ist gleichzeitig die andere Druckzone abgehoben.The US-PS 41 34 696 shows a print head with oppositely arranged pressure zones, each Work alternately according to the feed direction. When one pressure zone is working, the other is at the same time Print zone lifted.

Mit der DE-OS 31 34 753 ist ein Druckkopf bekanntgeworden, welcher außer der Druckzone eine weitere Zone mit gleicher Dicke wie die Druckzone aufweist, die den Druckkopf parallel zum wärmeempfindlichen Papier halten soll, auch dann, wenn die Druckkraft mehr oder weniger unglsich verteilt ist bzw. unsymmetrisch aufgebracht wird. Aber auch mit dieser Maßnahme kann nicht erreicht werden, daß in Längsrichtung alle Druckzonen zur Anlage kommen, so daß der beschriebene Mangel nach wie vor besteht.With DE-OS 31 34 753 a print head has become known, which apart from the print zone another Zone with the same thickness as the print zone, which has the printhead parallel to the heat-sensitive Paper should hold, even if the pressure force is more or less unlsich distributed or asymmetrically is applied. But even with this measure it cannot be achieved that all lengthways Pressure zones come to rest, so that the deficiency described still exists.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzuschlagen, mit denen eine einwandfreie Lage des Thermodruckkopfes während des Bciriebes gewährleistet werden kann und die gleichzeitig eine Weiterverwendung der bestehenden Drucker, Schreiber usw. gestillten.The invention is therefore based on the object of proposing measures with which a proper Location of the thermal print head can be guaranteed during the Bciriebes and at the same time a Continued use of the existing printer, writer, etc. breastfed.

F.rfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die als Heizzonc wirkende Auflage und die das Kippen des Druckkopfes vermeidende Auflage längs einer ihnen gemeinsamen, rechtwinklig £ur relativen Vorschubrichuing verlaufenden Linie angeordnet sind und ihre von der Trägerplatte abgewandte Oberflächen in einer zur Trägerplatte parallelen Ebene liegen. DurchAccording to the invention, this object is achieved in that the support acting as a heating zone and the Tilting the printhead avoiding support along a common, right-angled relative Feed rich running line are arranged and their surfaces facing away from the carrier plate lie in a plane parallel to the carrier plate. By

4^ri diese Maßnahme wird in der gewünschten und abkippgefährdeten Richtung ein weiterer Auflagepunkt geschaffen, der auch bei schwankenden Auflagekräften und/oder auftretendem Lagerspiel im Halter ein Kippen des Thermodruckkopfes in der für die Erzeugung eines einwandfreien Druckbildes kritischen Richtung absolut zuverlässig verhindert. Gleichzeitig werden hierdurch Veränderungen an den den Thermodruckkopf aufnehmenden Bauelementen überflüssig und die Justage vereinfacht sich wesentlich.4 ^r i this measure creates a further support point in the desired direction, which is at risk of tilting, which absolutely reliably prevents the thermal print head from tilting in the direction that is critical for the generation of a perfect print image, even with fluctuating contact forces and / or bearing play in the holder. At the same time, changes to the components accommodating the thermal print head become superfluous and the adjustment is considerably simplified.

5^r> Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß die weitere Auflage aus dem gleichen Material wie die als Heizzonc wirkende Auflage besieht. Dies ist eine ganz besonders vorteilhafte Maßnahme, weil hierdurch auf einfachste Weise der /weite Auflagc-5 ^r > According to one embodiment of the invention, it is proposed that the further support consists of the same material as the support acting as a heating zone. This is a very particularly advantageous measure, because it makes the / wide Auflagc-

M) punkt in absolut gleicher Dicke wie die als Heizzonc wirkende Auflage geschaffen werden kann. Beide Auflagen werden im gleichen Arbeitsgang gefertigt. Eine Dikkenanpassung oder eine Nacharbeit zur Herstellung gleicher Dicke ist nicht erforderlich.M) point in absolutely the same thickness as the heating zone effective edition can be created. Both editions are made in the same operation. A thickness adjustment or reworking to produce the same thickness is not necessary.

b¹} Wiederum nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auflagen aus mehreren Schichten bestehen, wobei bei der als Hei/./.one wirkenden Auflage mindestens eine Schicht mil den elektrischen Leitun- b ¹ } Again, according to one embodiment of the invention, it is provided that the supports consist of several layers, with the support acting as a heating element at least one layer with the electrical conductors.

gen verbunden ist Auf diese Art und Weise kann beispielsweise erreicht werden, daß für die Auflagen eine besonders verschleißfeste oder eine Oberfläche anderer gewünschter Eigenschaften vorgesehen wird, ohne daß hierdurch die kippsichere Abstützung beeinträchtigt würde.In this way it can be achieved, for example, that a particularly wear-resistant or a surface with other desired properties is provided without this would impair the anti-tip support.

Schließlich ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung noch vorgesehen, daß die Abmessungen der als Heizzone wirkenden Auflage in der Richtung senkrecht zur relativen Vorschubrichtung größer ist als die Abmessung der das Kippen des Tbermodruckkopfes vermeidenden Auflage in dieser Richtung. Durch diese Maßnahme gelingt es, Unebenheiten auf der zu bedrukkenden Unterlage besser abzugleichen.Finally, according to one embodiment of the invention, it is also provided that the dimensions of the as Heating zone acting support in the direction perpendicular to the relative feed direction is greater than the dimension the tilting of the print head avoiding the support in this direction. Through this Measure makes it possible to better match unevenness on the surface to be printed.

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbejspiels näher beschrieben werden. Es zeigtThe invention will now be based on an exemplary embodiment are described in more detail. It shows

F i g. 1 Thermodruckkopf stark vergrößert in Ansicht von unten,F i g. 1 thermal print head greatly enlarged in view from below,

Fig.2 Thermodruckkopf nach Fig. 1 in Ansicht des Pfeiles Λ,Fig. 2 thermal print head according to Fig. 1 in a view of the Arrow Λ,

Fie.3 Thermodruckkopf nach Fis. ί in Ansicht des Pfeiles B. Fie. 3 thermal printhead according to Fis. ί in the view of arrow B.

Auf einer Trägerplatte b, die beispielsweise aus einem keramischen Werkstoff hergestellt sein kann, sind elektrische Leitungen 9 und 10, beispielsweise durch Beschichtung oder durch ein anderes geeignetes Verfahren angeordnet Diese elektrischen Leitungen 9 und 10 stehen in an sich bekannter Weise mit einer als Heizzone wirkenden Auflage 3, die ebenfalls durch Beschichtung aufgebracht sein kann, in elektrischer Verbindung. Die Auflage 3 kann durch Aktivierung der elektrischen Leitungen 9 und 10 zonenweise erhitzt werden. Damit die erhitzte Zone möglichst gut auf die zu bedruckende Unterlage einwirkt, kann die Auflage 3 statt direkt auf der Trägerplatte 5 auf die Wärmebarriere 11 aufgebracht sein, die ihrerseits auf die Trägerplatte 5 aufgebracht sein kann.Electrical lines 9 and 10 are arranged on a carrier plate b, which can for example be made of a ceramic material, for example by coating or by another suitable method 3, which can also be applied by coating, in electrical connection. The support 3 can be heated in zones by activating the electrical lines 9 and 10. So that the heated zone has the best possible effect on the substrate to be printed, the overlay 3 can be applied to the thermal barrier 11 instead of directly on the carrier plate 5, which in turn can be applied to the carrier plate 5.

Die Auflage 3 ist im Ausführungsbeispiel im Bereich der linken oberen Ecke 1 der Trägerplatte 5 aufgebracht. Während des Drückens weist der gesamte Thermodruckkopf die relatie Vorschubrichtung 6 auf. Er muß hierbei gleichzeitig gegen die hier nicht dargestellte, zu bedruckende Unterlage gedrückt werden. Da die Auflage 3 eine Dicke 8 aufweist, liegt ihre Oberfläche höher als die Oberfläche der Trägerplatte 5. Diese Höhendiffereni wird ggf. noch vergrößert durch die Dicke der WäTnebarriere 11. Die gesamte Trägerplatte 5 mit allen Beschichtungen ist in einem Drucker oder Schreiber gehalten und wird von diesem in der genannten Weise gegen die zu bedruckende Unterlage gedruckt. Da der Auflagepunkt in Form der Auflage 3 unsymmetrisch angeordnet ist, kommt es infolge der Andrückkraft zu einem Verkanten der gesamten Trägerplatte 5 zusammen mit den Einrichtungen, die die Trägerplatte 5 halten. Hierbei ist besonders das Verkanten quer zur Vorschubrichtung 6 schädlich für das Druckergebnis und die Lebensdauer des Druckkopfes. Um diese schädliche Verkippung auszugleichen, sind die Einrichtungen, die die gesamte Trägerplatte 5 halten, entsprechend justierbar. Trotz dieser Justiermöglichkeit gelingt es jedoch nicht, diese schädliche Verkippung dauerhaft in zulässigen Grenzen zu halten. Um diese Schwierigkeit zu beheben, ist bei dem Ausführungsbeispiel im Bereich der rechten oberen Ecke 2 eine weitere Auflage 4 vorgesehen von gleicher Dicke wie die Auflage 3. Beide Auflagen 3 und 4 sind auf der Wärmebarriere 11 aufgebracht, so daß ihre mit d^-: zu bedruckenden Unterlage in Berührung kommenden Oberflächen beide in der gleichen und zur Trägerplatte 5 parallelen Ebene 7 liegen. Die Auflage 4 ist im Ausführungsbeispiel nicht mit elektrischen Leitungen verbunden, was jedoch möglich wäre. Die Auflage 4 bildet zur Auflage 3 einen zweiten Aufstandspunkt, so daß hierdurch ein Verkippen quer zur Vorschubrichtung 6 unmöglich wird.In the exemplary embodiment, the support 3 is applied in the area of the upper left corner 1 of the carrier plate 5. During the printing, the entire thermal head faces the relative feed direction 6 on. He must at the same time against the not shown here, to be printed on. Since the support 3 has a thickness of 8, its surface lies higher than the surface of the carrier plate 5. This height difference is possibly increased by the thickness the WäTnebarriere 11. The entire carrier plate 5 with all coatings is in a printer or writer held and is printed by this in the manner mentioned against the substrate to be printed. Since the support point is arranged asymmetrically in the form of the support 3, it occurs as a result of the pressing force to tilting of the entire carrier plate 5 together with the devices that the carrier plate 5 keep. Tilting transversely to the feed direction 6 is particularly detrimental to the print result and the life of the printhead. In order to compensate for this harmful tilting, the facilities which hold the entire carrier plate 5, adjustable accordingly. In spite of this adjustment option, however, it succeeds not to keep this harmful tilting permanently within permissible limits. To this difficulty To remedy, a further support 4 is provided in the embodiment in the area of the upper right corner 2 of the same thickness as the support 3. Both supports 3 and 4 are applied to the thermal barrier 11, so that your document to be printed with d ^ -: surfaces coming into contact both lie in the same plane 7 parallel to the carrier plate 5. In the exemplary embodiment, the support 4 is not connected to electrical lines, but this is possible were. The support 4 forms a second contact point with respect to the support 3, so that as a result tilting transversely to the feed direction 6 becomes impossible.

Natürlich ist es möglich, die Wärmebarriere 11 nur für den Bereich der Auflage 3 vorzusehen. Es ist dann lediglich erforderlich, die Auflage 4 um die Dicke derIt is of course possible to provide the thermal barrier 11 only for the area of the support 3. It is then only required the support 4 to the thickness of the

ίο Wärmebarriere 11 dicker zu machen, damit die mit der zu bedruckenden Unterlage in Kontakt kommenden Oberflächen der Auflagen 3 und 4 wieder in der Ebene 7 liegen. Es ist auch möglich die Wärmebarriere vollkommen wegfallen zu lassen.ίο To make the thermal barrier 11 thicker so that those with the surfaces of the supports 3 and 4 that come into contact with the substrate to be printed are again in level 7 lie. It is also possible to completely remove the thermal barrier.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, die Auflagen 3 und 4 aus dem selben Material herzustellen. Hierdurch gelingt es, beide Auflagen im gleichen Arbeitsschritt herzustellen, wodurch gewährleistet ist daß die Oberflächen der beiden Auflagen 3 und 4 präzise in einer für beide gemeinsamen Ebene 7 liegen. Eirp Nacharbeit zur Dickenanpassung ist nicht mehr erforoer Hch,It is particularly advantageous to produce the supports 3 and 4 from the same material. This succeeds it to produce both editions in the same work step, which ensures that the surfaces of the two supports 3 and 4 lie precisely in a plane 7 common to both of them. Eirp rework for Thickness adjustment is no longer required.

Auch ist es vorteilhaft, die Abmessung oer Auflage 4 quer zur Vorschubrichtung 6 deutlich kleiner zu halten als die entsprechende Abmessung der Auflage 3. Hierdurch gelingt es, die Auswirkungen von Unebenheiten der zu bedruckenden Unterlage zu minimieren.It is also advantageous to measure the dimensions of the support 4 to keep transversely to the feed direction 6 significantly smaller than the corresponding dimension of the support 3. As a result succeeds in minimizing the effects of unevenness in the substrate to be printed.

Es ist auch möglich, die Auflagen 3 und 4 aus verschiedenen Schichten zusammenzusetzen, so daß beispielsweise die Auflagen 3 und 4 eine äußere verschleißfeste Schicht oder eine äußere Schicht mit sonstigen gewünschten Eigenschaften aufweisen. Auch hierbei ist es vorteilhaft und zweckmäßig, die Auflagen 3 und 4 im gleichen Arbeitsgang in allen Schichten herzustellen, um eine Nacharbeit zur Dickenanpassung zu vermeiden. It is also possible to assemble the supports 3 and 4 from different layers, so that for example the pads 3 and 4 have an outer wear-resistant layer or an outer layer with other desired ones Have properties. Here, too, it is advantageous and expedient to place the requirements 3 and 4 in the the same work step in all shifts to avoid reworking to adjust the thickness.

Mit der anhand des Ausführungsbeispiels vorgeschlagenen Lösung kann das in der Aufgabe angegebene Problem auf denkbar einfache Art und W«;ise gelöst werden. Die vorgeschlagene Lösung ist besonders vorteilhaft, weil sie einerseits einfach realisierbar ist und andererseits die bereits bestehenden Geräte ohne Umkonstruktion, Erneuerung, Ergänzung oder Umbau weiter verwendbar und darüber hinaus mit besserem Arbeitsergebnis als bisher weiter verwendbar macht. Die Neuentwicklung von Druckern kann somit entfallen. Es ist lediglich erforderlich, den Thermodruckkopf des Standes der Technik gegen den Thermodruckkopf nach der hier vorgeschlagenen Lösung auszutauschen. Dies ist auch ohne weiteres möglich, weil alle hierfür relevanten Abmessungen des neuen Thermodruckkopfes mit denen des Thermodruckkopfes nach dem Stande der Technik übereinstimmen.With the solution proposed on the basis of the exemplary embodiment, that stated in the object can be achieved Problem can be solved in the simplest possible way. The proposed solution is particularly advantageous because, on the one hand, it is easy to implement and, on the other hand, the existing devices without redesign, Renewal, addition or modification can continue to be used and, moreover, with better work results can continue to be used than before. There is no need to develop new printers. It is only required to follow the prior art thermal printhead against the thermal printhead the solution proposed here. This is also easily possible because all are relevant for this Dimensions of the new thermal print head with those of the thermal print head according to the state of Technology match.

Liste der verwendeten BezugszeichenList of the reference symbols used

1 Ecke1 corner

2 Ecke2 corner

3 Auflage3. Edition

4 Auflage4th edition

5 Trägerplatte5 carrier plate

M) 6 relative VorschubrichtungM) 6 relative feed direction

7 Ebene7 level

8 Dicke8 thickness

9 Leitung
10 Leitung9 management
10 line

11 Wärmebarriere11 thermal barrier

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Thermodruckkopf, im wesentlichen bestehend aus einer Trägerplatte, welche mit elektrischen Leitungen und mit mindestens einer mit den elektrischen Leitungen verbundenen, als Heizzone wirkenden Auflage, sowie mit einer weiteren, das Kippen des Thermodruckkopfes vermeidenden Auflage beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die als Heizzone wirkende Auflage (3) und die das Kippen des Druckkopfes vermeidende Auflage (4) längs einer, ihnen gemeinsamen, rechtwinkelig zur relativen Vorschubrichtung verlaufenden Linie angeordnet sind und ihre von der Trägerplatte (5) abgewandten Oberflächen in einer zur Trägerplatte (5) parallelen Ebene (7) liegen.1. Thermal printhead, essentially consisting from a carrier plate, which with electrical lines and with at least one with the electrical Lines connected, acting as a heating zone, as well as with another, the tilting of the thermal print head avoiding overlay coated is, characterized in that acting as a heating zone support (3) and the Tilting of the print head avoiding support (4) along a common to them, at right angles to are arranged relative to the direction of advance and their line facing away from the carrier plate (5) Surfaces lie in a plane (7) parallel to the carrier plate (5). 2. Thermodruckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Auflage (4) aus dem gleichen Material wie die als Heizzonc wirkende Auflaget3>bestehL2. Thermal print head according to claim 1, characterized in that the further support (4) from the same material as the support that acts as a heating zone3> existing 3. fhermodruckkopf nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen (3, 4) aus mehreren Schichten bestehen, wobei bei der als Heizzone wirkende Auflage (3) mindestens eine Schicht mit den elektrischen Leitungen (9, 10) verbunden ist3. thermal print head according to claim I and 2, characterized in that the supports (3, 4) consist of several layers, with the support (3) acting as a heating zone at least one Layer is connected to the electrical lines (9, 10) 4. Thermodruckkopf nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der als Heizzone wirkenden Auflage (3) in der Richtung senkrecht zur relativen Vorschubrichtung größer ist als die Abmessung der das Kippen des Thermodruckkopfes vermcidendci-. Auflage (4) in dieser Richtung.4. Thermal print head according to claim 1 to 3, characterized in that the dimensions of the as Heating zone acting support (3) is larger in the direction perpendicular to the relative feed direction than the dimension of avoiding the tilting of the thermal head. Edition (4) in this Direction.