DE3628191A1 - Verfahren und vorrichtung zur informationsaufzeichnung auf einem informationstraeger mittels eines thermodruckkopfes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Informationsaufzeichnung auf einem Informationsträger mittels eines Thermodruckkopfes, der eine Vielzahl von in Reihe angeordneten Druckelementen aufweist, welche zum Drucken einer Zeile gruppenweise nacheinander angesteuert werden.

Es sind Thermodruckköpfe bekannt, bei denen eine Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Druckelementen in einer Reihe angeordnet sind. Die Druckelemente können nach Art des zur Anwendung kommenden Druckverfahrens einzelne Heizelemente oder Elektroden sein, mit Hilfe derer ein wärmeempfindlicher Informationsträger oder normales Papier unter Zwischenfügung eines wärmeempfindlichen Farbträgers bedruckt wird. Aufgrund der reihenweisen Anordnung der Druckelemente ist es möglich, bei deren gleichzeitiger Ansteuerung eine ganze Druckzeile auf einmal zu drucken. Hierdurch ergibt sich beim Drucken ganzer Seiten eine sehr hohe Druckgeschwindigkeit, der allerdings eine relativ hohe bereitszustellende Leistung zur gleichzeitigen Ansteuerung aller Druckelemente des Thermokopfes gegenübersteht.

Daher ist es entsprechend dem eingangs angegebenen Verfahren beispielsweise aus der DE-OS 33 02 388 bekannt, die reihen­ weise angeordneten Druckelemente gruppenweise nacheinander anzusteuern. Dies hat den Vorteil, daß die zur Ansteuerung des Thermodruckkopfes bereitzustellende Leistung sich um einen der Anzahl der Gruppen entsprechenden Faktor verringert; allerdings erhöht sich dadurch die zum Drucken einer Zeile erforderliche Zeit nahezu entsprechend. Außerdem ist es im Unterschied zum gleichzeitigen Drucken einer ganzen Zeile nicht mehr möglich, den zu bedruckenden Informationsträger kontinuierlich an den Thermodruckkopf vorbeizuführen, weil dies relativ große Versätze der von den einzelnen Gruppen gedruckten Teilzeilen innerhalb einer Druckzeile zur Folge hätte. Statt dessen ist ein schrittweiser Zeilen­ vorschub des Informationsträgers erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Informationsaufzeichnung auf einen Informationsträger mittels eines Thermodruckkopfes mit in Reihe angeordneten Druckelementen anzugeben, das eine Verbesserung des Druck­ prozesses im Hinblick auf die erforderliche Druckleistung in bezug auf die Druckgeschwindigkeit ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß bei dem Verfahren der eingangs angegebenen Art die Druck­ elemente innerhalb jeder Gruppe durch jeweils mindestens zwei aufeinanderfolgende elektrische Impulse angesteuert werden, daß die Druckelemente jeweils unterschiedlicher Gruppen zeitlich derart versetzt angesteuert werden, daß in den Impulspausen zwischen den elektrischen Impulsen zur Ansteuerung der Druckelemente jeweils einer Gruppe die Druckelemente der jeweils anderen Gruppe angesteuert werden, und daß die elektrischen Impulse für jedes Druckelement im Hinblick auf Impulsanzahl, Impulsdauer und Impulshöhe derart bemessen sind, daß die erforderliche Drucktemperatur erreicht wird.

Es ist zwar aus der DE-PS 23 63 213 ein Verfahren bekannt, bei dem Druckelemente eines Thermodruckkopfes durch eine Reihe von aufeinanderfolgenden Impulsen bis zur Erreichung der Drucktemperatur aufgeheizt werden, jedoch steht dieses Verfahren in keinem Zusammenhang mit einem Thermodruckkopf, bei dem die Druckelemente gruppenweise ansteuerbar in einer Reihe angeordnet sind. Während bei dem bekannten Verfahren die gleichzeitige Ansteuerung von Druckelementen durch mehrere Impulse lediglich dazu dient, eine Anpassung an das dynamische Verhalten eines die zu druckenden Informationen taktweise ausgebenden Datenspeichers zu erreichen, beruht das erfindungsgemäße Verfahren auf der hierzu völlig unterschiedlichen Gesamtwirkung der Ansteuerung der Druck­ elemente in Gruppen einerseits durch mindestens zwei aufeinanderfolgende Impulse andererseits.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht nämlich in der ökonomischen Verwendung der Leistung zur Ansteuerung der Druckelemente, wobei die durch die Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit des Thermoduckkopfes, des zu bedruckenden Informationsträgers und des gegebenenfalls zwischengefügten Farbbandes bedingten Temperaturausgleichsvorgänge mit dazu ausgenutzt werden, um in der Druckzone, in der der Druck unmittelbar erfolgt, die erforderliche Drucktemperatur zu erzeugen. So wird im Vergleich zu dem bekannten Verfahren, bei dem jedes Druck­ element zum Drucken mit einem einzigen Impuls beaufschlagt wird, eine erhebliche Energieeinsparung je druckendem Druckelement dadurch erreicht, daß diesem mindestens zwei Impulse in zeitlichem Abstand nacheinander zugeführt werden. Während nämlich bei Beaufschlagung eines Druckelementes mit einem einzigen Impuls dieser Impuls eine vergleichsweise lange Impulsdauer aufweisen muß, um die zum Drucken erforderliche Drucktemperatur für eine vorgegebenen Druckdauer zu erzeugen, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die gleichen Druckbedingungen durch Ansteuerung der Druckelemente mit mehreren in der Summe ihrer Impuls­ dauer wesentlich kürzeren und dementsprechend energieärmeren Impulsen erreicht. Aufgrund der starken momentanen Aufheizung während eines Impulses verteilt sich nämlich während der nachfolgenden Impulspause die Wärme von dem Druckelement zu der eigentlichen Druckzone, in der der Druck unmittelbar - beispielsweise durch Farbschmelzung - erfolgt; dabei wird die Druckzone durch die sich von den Druckele­ menten aus verteilende Wärme auch während der Impulspause auf die erforderliche Drucktemperatur aufgeheizt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der hohen erreichbaren Druckgeschwindigkeit, die dadurch ermöglicht wird, daß die Summe der Impulsdauern der zum Drucken eines Punktes benötigten Impulse vergleichsweise geringer ist, als die zum Ansteuern eines Druckelementes mit nur einem einzigen Impuls erforderliche Impulsdauer. Wenn nämlich entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Verhältnis der Impulspause zur Impulsdauer der um die Zahl eins verringerten Anzahl der Gruppen entspricht, ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als minimale Gesamtdauer zum Drucken einer Zeile eine Zeit, die der Impulsdauer multipliziert mit der Zahl der zur Ansteuerung einer Gruppe verwendeten Impulse und der Anzahl der Gruppen entspricht. Diese Zeit ist kürzer, als die beim herkömmlichen Verfahren zum Drucken einer Zeile benötigte Gesamtdauer, die sich aus der wesentlich längeren Impulsdauer des einzigen Impulses multipliziert mit der Anzahl der Gruppen ergibt.

Die Verringerung der zum Drucken einer Zeile erforderlichen Druckdauer ist dabei so groß, daß auch dann, wenn ent­ sprechend einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens zwischen dem Drucken zweier aufeinanderfolgender Zeilen eine zusätzliche Impulsdauer eingehalten wird, im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren eine höhere Druck­ geschwindigkeit erzielt wird. Mit der Zwischenfügung der zusätzlichen Impulsdauer wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß nach dem Druck jeder Zeile die Temperatur in den Druckzonen des unmittelbar erfolgenden Druckes unter die Drucktemperatur absinkt; dadurch wird verhindert, daß die Druckinformation einer Zeile auf die nächste Zeile übertragen wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens wird der zu bedruckende Informations­ träger mit konstanter Zeilenvorschubgeschwindigkeit an dem Thermodurckkopf vorbeigeführt. Bei dem herkömmlichen Ver­ fahren der Ansteuerung der Gruppen von Druckelementen mit jeweils einem einzigen Impuls würde sich bei kontinuier­ licher Vorschubgeschwindigkeit innerhalb jeder Zeile jeweils ein Versatz zwischen den von den Druckelementen der verschiedenen Gruppen gedruckten Teilzeilen ergeben, der dem Produkt aus Zeilenvorschubgeschwindigkeit und Impulsdauer entspricht. Derart große Versätze innerhalb einer Zeile werden jedoch als optisch sehr störend empfunden, so daß ein schrittweiser Zeilenvorschub des Informationsträgers erforderlich ist. Im Unterschied hierzu wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Versatz der Teilzeilen lediglich durch die sehr kurze Impulsdauer eines einzigen Impulses der zur Ansteuerung jeder Gruppe von Druckelemen­ ten verwendeten mehreren Impulse bestimmt. Der Versatz der Teilzeilen ist daher bei kontinuierlichem Zeilenvorschub des Informationsträgers so gering, daß er für den Benutzer eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Thermodruckers kaum wahrnehmbar ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann daher ohne Einbuße der Druckqualität statt eines Schrittmotors ein einfacher zu steuernder und geräuscharmer arbeitender Gleichstrommotor zur Realisierung des Vorschubs des Informationsträgers verwendet werden.

Die Anzahl der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jeweils aufeinanderfolgenden Impulse zur Ansteuerung jeweils einer Gruppe von Druckelementen liegt in vorteilhafter Weise zwischen zwei und fünf. Bei mehr als etwa fünf Impulsen je anzusteuernder Gruppe von Druckelementen ergeben sich nämlich kaum noch Vorteile gegenüber einer gleichzeitigen Ansteuerung aller Druckelemente eines Thermodruckkopfes.

Zur gruppenweisen Ansteuerung der Druckelemente des Thermodruckkopfes durch mindestens zwei aufeinanderfolgende Impulse ist gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens jeder Gruppe von Druckelementen jeweils eine sie steuernde Treiber­ schaltung zugeordnet; jede Treiberschaltung ist jeweils über einen Steuereingang an einem die Impulse erzeugenden Impulsgenerator angeschlossen. Dabei dienen die Treiber­ schaltungen zur Durchschaltung der zu druckenden Infor­ mationen an die Druckelemente, während der Impulsgenerator diese Durchschaltung entsprechend den von ihm erzeugten Impulsen steuert.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens wird im folgenden auf die Zeichnung Bezug genommen. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwen­ deten Thermodruckkopf und seine Anordnung bezüglich des zu bedruckenden Informationsträgers, die

Fig. 2a-d ein Diagramm mit Impulsen zur Ansteuerung eines Thermodruckkopfes, Temperaturverläufen und dem Druckbild einer Zeile, jeweils in schematischer Darstellung zur Veranschau­ lichung des bekannten Verfahrens, die

Fig. 3a-d ein Diagramm mit Impulsen zur Ansteuerung eines Thermodruckkopfes, Temperaturverläufen und das Druckbild einer Zeile zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4 bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Ansteuerimpulse und Temperaturverläufe in detaillier­ ter Darstellung und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Ausführungs­ beispiels für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht die prinzipielle Anordnung eines Thermodruckkopfes 1, wie er bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung findet. Der Thermodruckkopf 1 weist eine Vielzahl von Druckelementen 2 auf, die in Reihe entsprechend der Länge einer zu druckenden Zeile angeordnet sind. Beispielsweise sind 2 560 Druckelemente 2 entlang der Breite einer DIN A 4-Seite angeordnet. Die einzelnen Druckelemente 2 werden selektiv über ihnen zugeordnete Anschlußleitungen 3 angesteuert. Die Ausbildung der Druckelemente 2 ist von dem zur Anwendung kommenden Druckverfahren abhängig. Zum Bedrucken eines wärmeempfindlichen Informationsträgers (Thermopapier) oder normalen Papiers unter Zwischenlage eines wärmeempfindlichen Farbeträgers sind die Druckelemente 2 als Heizelemente aus­ gebildet, die durch selektive Stromzufuhr aufgeheizt werden. Die Druckelemente 2 können auch als Elektroden ausgebildet sein, wenn der Farbträger eine zusätzliche Widerstands­ schicht enthält, die durch einen Stromfluß über die Elektroden punktuell aufgeheizt wird. Die Druckelemente 2 sind zwar nicht im Hinblick auf ihre Anordnung, aber bezüglich ihrer Ansteuerung in der Weise zu Gruppen 4 angeordnet, daß jeweils die Druckelemente 2 einer Gruppe 4 zugleich und verschiedene Gruppen 4 von Druckelementen 2 nacheinander angesteuert werden. Daher ist es lediglich notwendig, die Leistung für die Ansteuerung jeweils einer Gruppe 4 von Druckelementen 2 zur Verfügung zu stellen, weswegen in vorteilhafter Weise Netzteile mit entsprechend geringer Leistung verwendet werden können. Bei den vorstehend genannten 2 560 Druckelementen 2 erfolgt eine Ansteuerung vorzugsweise in acht Gruppen 4 mit jeweils 320 Druckelementen 2. Wie Fig. 1 ferner zeigt, liegt dem Thermodruckkopf 1 eine Druckwalze 5 gegenüber, die einen aus normalem Papier bestehenden zu bedruckenden Informations­ träger 6 unter Zwischenlage eines tuchförmigen wärme­ empfindlichen Farbträgers 7 gegen die Druckelemente 2 des Thermodruckkopfes 1 drückt.

Im folgenden wird anhand von Fig. 2a bis 2d das bekannte Verfahren zur Ansteuerung der einzelnen Gruppen 4 von Druckelementen 2 des Thermodruckkopfes 1 erläutert. Zur Vereinfachung sei angenommen, daß die Druckelemente 2 in drei nebeneinanderliegenden Gruppen 4 angeordnet seien.

Fig. 2 zeigt den Verlauf der Ansteuerleistung P für die drei Gruppen von Druckelementen über der Zeit t. Die erste Gruppe wird mit einem Impuls I 1′, die zweite Gruppe mit einem Impuls I 2′ und die dritte Gruppe mit einem Impuls I 3′ angesteuert. Die drei Impulse I 1′, I 2′ und I 3′ weisen jeweils die gleiche Impulsdauer t _i ′ und Impulshöhe auf, sind jedoch zeitlich zueinander um die Impulsdauer t _i ′ derart versetzt, daß zu jedem Zeitpunkt nur die Druckelemente jeweils einer Gruppe angesteuert werden.

Aufgrund der Ansteuerung durch die Impulse I 1′, I 2′ und I 3′ werden die einzelnen Druckelemente während der jeweiligen Impulsdauer t _i ′ aufgeheizt und kühlen sich im Anschluß daran ab. Die entsprechenden Temperaturverläufe TH 1′, TH 2′ und TH 3′ für die Druckelemente der drei Gruppen sind in Fig. 2b dargestellt.

Von den einzelnen Druckelementen aus verteilt sich die Wärme in den Farbträger 7 (vgl. Fig. 1) und bewirkt dort eine lokale Aufschmelzung des den Farbstoff bindenden Wachses. Fig. 2c zeigt die Temperaturverläufe TF 1′, TF 2′ und TF 3′ in denjenigen Bereichen des Farbträgers 7, die von den Druckelementen 2 erwärmt werden. Sobald die jeweilige Temperatur TF 1′, TF 2′ oder TF 3′ in dem Farbträger 7 die zum Lösen des Farbstoffes erforderliche Drucktemperatur TS (z. B. 60°C) überschreitet, wird der Farbstoff aufge­ schmolzen auf den Informationsträger 6 übertragen.

Fig. 2d zeigt in stark übertriebener Weise das sich daraus ergebende Druckbild einer Druckzeile Z′. Diese setzt sich aus drei Teilzeilen Z 1′, Z 2′ und Z 3′ zusammen, die nacheinander von den Druckelementen der ersten, zweiten und dritten Gruppe erzeugt worden sind und zueinander um einen Wegbetrag versetzt sind, der sich aus dem Produkt der Vorschubgeschwindigkeit v des Informationsträgers und der Impulsdauer t _i ′ ergibt.

Zur Erklärung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden auf die Fig. 3a bis 3d Bezug genommen, wobei ebenso wie für die Fig. 2a bis 2d angenommen wird, daß ein Thermodruckkopf 1, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, drei Gruppen 4 von Druckelementen 2 aufweist.

Fig. 3a zeigt die den drei Gruppen von Druckelementen impulsweise zugeführte Leistung P über die Zeit t. Zum Druck einer Zeile werden der ersten Gruppe von Druckelementen zwei kurze Impulse I 11 und I 12 mit der jeweiligen Impuls­ dauer t _i und einer jedem Impuls I 11 und I 12 nachfolgenden Impulspause t _p zugeführt. Das Verhältnis von Impulspause t _p zur Impulsdauer t _i entspricht der um die Zahl eins verrin­ gerten Anzahl der anzusteuernden Gruppen und beträgt somit 2 : 1. Die zweite Gruppe von Druckelementen wird um den Zeitbetrag einer Impulsdauer t _i versetzt mit den Impulsen I 21 und I 22 angesteuert, die ebenfalls die Impulsdauer t _i und Impulspause t _p aufweisen. Entsprechendes gilt auch für die dritte Gruppe von Druckelementen, die mit Impulsen I 31 und I 32 gleicher Impulsdauer t _i und Impulspause t _p um den Zeitbetrag t _i später, als die zweite Gruppe angesteuert wird. Zu jedem Zeitpunkt wird daher immer nur eine einzige Gruppe von Druckelementen angesteuert. Bevor zum Druck der nächsten Zeile die erste Gruppe wieder mit ihrem ersten Impuls I 11 angesteuert wird, wird nach dem Impuls I 32 der zuletzt angesteuerten Gruppe eine zusätzliche Impulspause t _pz eingefügt; dadurch wird eine Abkühlung der Druckzone bis unter die Drucktemperatur TS gewährleistet und damit ein Übersprechen der Druckinformationen zwischen aufeinander­ folgenden Druckzeilen verhindert. Im Vergleich zu der Höhe der bei den bekannten Verfahren verwendeten Impulse I 1′, I 2′ und I 3′ (vgl. Fig. 2a) werden die Druckelemente bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit leistungsstärkeren (z. B. um das 1,7fache höheren) Impulsen I 11 bis I 32 angesteuert. Dies ist deshalb möglich, weil die Impulsdauern t _i im Vergleich zu den Impulsdauern t _i ′ bei dem bekannten Verfahren erheblich kürzer sind und damit eine Überlastung der Druckelemente durch die ihnen zugeführte Leistung vermieden wird. Trotz der höheren Impulsleistung ist die den Druckelementen zugeführte Energie, also das Produkt aus Impulshöhe und der Summe der Impulsdauern t _i der beiden pro Druckelement einer Gruppe erzeugten Impulse, z. B. I 11 und I 12, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgrund der extrem kurzen Impulsdauer t _i geringer als bei dem bekannten Verfahren.

Fig. 3b zeigt die durch die Ansteuerung der Druckelemente nach Fig. 3a in ihnen erzeugten Temperaturverläufe TH 1, TH 2 und TH 3 für jede der drei Gruppen von Druckelementen. Ent­ sprechend der um den Zeitbetrag t _i versetzten Ansteuerung der einzelnen Gruppen sind auch die Temperaturverläufe TH 1, TH 2 und TH 3 um diesen Zeitbetrag t _i versetzt. Mit dem ersten einer Gruppe zugeführten Impuls, z. B. I 11, steigt die in den Druckelementen dieser Gruppe erzeugte Temperatur TH 1 über den Wert der Drucktemperatur TS, um dann in der folgenden Impulspause t _p bis auf einen noch geringfügig über der Drucktemperatur TS liegenden Wert abzufallen. Der jeweils zweite Impuls, z. B. I 12, für die erste Gruppe bewirkt wiederum eine starke Aufheizung, wobei die Temperatur TH 1 in der nachfolgenden Impulspause t _p absinkt und während der zusätzlichen Impulspause t _pz bis zu einer erneuten Ansteuerung der Druckelemente einen Wert unterhalb der Drucktemperatur TS erreicht.

Von den Druckelementen verteilt sich die Wärme in die Druckzonen, in denen beispielsweise durch Farbaufschmelzung der Informationsträger bedruckt wird. Die aufgrund der in Fig. 3b gezeigten Aufheizungen der drei Gruppen von Druck­ elementen in den zugehörigen Druckzonen erzeugten Aufheizungen sind in Fig. 3c durch die Temperaturverläufe TF 1, TF 2 und TF 3 dargestellt. Auch diese Temperaturverläufe sind für jede Gruppe jeweils um den Zeitbetrag t _i zeitlich versetzt. Aufgrund der integrierenden Wirkung von Wärmekapazität und Wärmewiderstandes des Thermodruckkopfes 1 (vgl. Fig. 1), des Informationsträgers 6 und des gegebenenfalls zwischengefügten Farbträgers 7 ergeben sich im Bereich der Druckzonen im Vergleich zu den Druckelementen 2 geglättete und weniger hohe Temperatur­ verläufe TF 1, TF 2 und TF 3. Die Temperaturverläufe TF 1, TF 2 und TF 3 übersteigen nach dem jeweils zweiten einer Gruppe zugeführten Impuls I 12, I 22 bzw. I 33 die Drucktemperatur TS und sinken während der nachfolgenden Impulspause t _p und zusätzlichen Impulspause t _ps wieder unter die Drucktempe­ ratur TS ab.

Wie Fig. 3d zeigt, wird durch jede Gruppe von Druckele­ menten jeweils eine Teilzeile Z 1, Z 2 und Z 3 der zu druckenden Druckzeile Z gedruckt, solange die Temperaturen TF 1, TF 2 und TF 3 in dem Bereich der Druckzonen oberhalb der Drucktemperatur TS verlaufen. Die Teilzeilen Z 1, Z 2 und Z 3 werden ebenfalls wie die Impulse und Temperaturverläufe lediglich um den Zeitbetrag einer Impulsdauer t _i eines Impulses versetzt gedruckt, so daß sich bei einer Vorschubgeschwindigkeit v des Informationsträgers 6 ein Versatz zwischen zwei Teilzeilen, z. B. Z 1 und Z 2, ent­ sprechend dem Produkt v · t _i ergibt. Infolge der extrem kurzen Impulsdauer t _i ist dieser Versatz derart gering, daß er innerhalb einer Druckzeile Z kaum zu bemerken ist. Es ist daher möglich, den Informationsträger 6 mit laufend kontinuierlicher Geschwindigkeit v an dem Thermodruckkopf 1 vorbeizuführen, ohne daß aufgrund der Versätze in der Druckzeile Z eine sichtbare Druckqualitätsminderung eintritt.

Fig. 4 zeigt beispielhaft qualitativ und quantitativ den Temperaturverlauf TH in den Druckelementen 2 und den Temperaturverlauf TF in dem Farbträger 7 bei Ansteuerung einer Gruppe von Druckelementen 2 eines aus acht Gruppen 4 bestehenden Thermodruckkopfes 1 mit den elektrischen Impulsen I. Die Druckelemente 2 einer Gruppe 4 werden mit jeweils zwei aufeinanderfolgenden Impulsen I angesteuert, die jeweils eine Leistung von 0,7 Watt und eine Impuls­ dauer t _i von 70 µs aufweisen; die Impulspause t _p zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Impulsen I beträgt mit 490 µs das Siebenfache der Impulsdauer t _i . Aufgrund dieser Ansteuerung werden die Druckelemente 2 derart aufgeheizt, daß sich in ihnen der mit TH bezeichnete Temperaturverlauf ergibt. Dabei steigt während des ersten Impulses I die Temperatur von einem die Umgebungstemperatur entsprechenden Wert auf etwa 235°C an, um nachfolgend in der Impulspause t _p auf einen etwas höheren Wert als die Drucktemperatur TS abzusinken. Die Drucktemperatur TS entspricht der Schmelz­ temperatur des die Farbe in dem Farbträger 7 bindenden Wachses und beträgt etwa 60°C. Während des zweiten Impulses I steigt die Temperatur TH in den Druckelementen 2 bis über 280°C an, um danach durch Wärmeverteilung und Wärmeabstrahlung wieder abzusinken. Die mit TH bezeichnete Aufheizung der Druckelemente 2 führt zu dem in Fig. 4 mit TF bezeichneten Temperaturverlauf im Bereich der Druckzone, d. h. im Bereich des aufzuschmelzenden Wachses des Farbträgers 7. Das Bedrucken des Informationsträgers 6 beginnt etwa 845 µs nach dem ersten Impuls I, wenn die Temperatur TF die Schmelztemperatur TS übersteigt. Es sei angemerkt, daß die in Fig. 4 gezeigten Kurvenverläufe in quantitativer Hinsicht nur für einen bestimmten Thermo­ druckkopf mit vorgegebener Wärmekapazität und vorgegebenem Wärmewiderstände zutreffen. Eine lineare Übertragung der hier dargestellten Kurvenverläufe auf andere Thermodruckköpfe ist daher nicht möglich. Ein Vergleich der Ansteuerung dieses Thermodruckkopfes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Ansteuerung desselben Thermodruckkopfes nach dem herkömmlichen Verfahren zeigte, daß mit einer um das 1,74fachen Leistung der Impulse eine etwa 2,5fache Druckgeschwindigkeit bei 0,44fachem Energieaufwand je angesteuertem Druckelement erreicht werden kann. Bei einer angenommenen Vorschubgeschwindigkeit v von 2,5 cm für den zu bedruckenden Informationsträger ergibt sich bei den obengenannten acht Gruppen von Druckelementen und der Impulsdauer t _i von 70 µs ein Versatz v · t _i zwischen jeweils zwei benachbarten Teilzeilen von 1,75 µm. Diese Zahlen gelten nur für bestimmte Druckgeschwindigkeiten und Ansteuerleistungen; eine lineare Übertragung der genannten Zahlen auf andere Druckgeschwindigkeiten oder andere Leistungen ist nicht möglich, weil der Zusammenhang zwischen der zugeführten Leistung, den Druckzeiten und den Temperaturen nicht linear ist.

Fig. 5 zeigt schließlich eine bevorzugte Steuerungsstruktur zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der in Fig. 1 gezeigte Thermodruckkopf 1 mit den beispielsweise acht Gruppen 4 von Druckelementen 2 wird durch Treiber­ schaltungen 8 gesteuert, von denen jede Treiberschaltung 8 jeweils einer Gruppe 4 von Druckelementen 2 zugeordnet ist. Den einzelnen Treiberschaltungen 8 werden eingangsseitig aus einem Datenspeicher 9 die Druckinformationen zugeführt, die innerhalb der Treiberschaltungen 8 parallel an jedes einzelne Druckelement 2 durchgeschaltet werden. Die in dem Datenspeicher 9 gespeicherten Druckinformationen werden diesem über einen Datenbus 10 zugeführt. Jede Treiber­ schaltung 8 weist jeweils einen Steuereingang 11 auf, über den die jeweilige Treiberschaltung 8 zur Durchschaltung der Druckinformation an die Druckelemente 2 aktivierbar ist.

Die Steuereingänge 11 sind an Ausgängen 12 eines Impuls­ generators 13 angeschlossen, der zeitversetzt Ansteuer­ impulse 14 entsprechend den in den Fig. 3a und 4 gezeigten Impulsen I 11 bis I 32 bzw. I erzeugt. Der Impuls­ generator I 3, der Datenspeicher 9 und ein die Druckwalze 5 antreibender Gleichstrommotor 15 stehen unter dem Steuer­ einfluß einer Steuereinrichtung 16.

Claims (6)

1. Verfahren zur Informationsaufzeichnung auf einem Informationsträger mittels eines Thermodruckkopfes, der eine Vielzahl von in Reihe angeordneten Druckelementen auf­ weist, welche zum Drucken einer Zeile gruppenweise nachein­ ander angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckelemente (2) innerhalb jeder Gruppe (4) durch mindestens zwei aufeinanderfolgende elektrische Impulse (I 11, I 12; I 21, I 22; I 31, I 32) angesteuert werden,
daß die Druckelemente (2) jeweils unterschiedliche Gruppen (4) zeitlich derart versetzt angesteuert werden, daß in den Impulspausen (t _p ) zwischen den elektrischen Impulsen (z. B. I 11, I 12) zur Ansteuerung der Druckelemente ( 2) jeweils einer Gruppe (4) die Druckelemente (2) der jeweils anderen Gruppen (4) angesteuert werden und
daß die elektrischen Impulse (I 11, I 12; I 21, I 22; I 31, I 32) für jedes Druckelement (2) im Hinblick auf Impulsanzahl, Impulsdauer (t _i ) und Impulshöhe derart bemessen sind, daß die erforderliche Drucktemperatur (TS) erreicht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Impulspause (t _p ) zur Impulsdauer (t _i ) der um die Zahl eines verringerten Anzahl der Gruppen (4) entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drucken zweier aufeinanderfolgender Zeilen eine zusätzliche Impulspause (t _pz ) eingehalten wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zu bedruckende Informationsträger (6) mit konstanter Zeilenvorschubgeschwindigkeit (v) an dem Thermodruckkopf (1) vorbeigeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der jeweils aufeinanderfolgenden Impulse (z. B. I 11, I 12) zur Ansteuerung jeweils einer Gruppe (4), von Druckelementen (2) zwischen zwei und fünf liegt.

6. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gruppe (4) von Druckelementen (2) jeweils eine sie steuernde Treiberschaltung (8) zugeordnet ist und daß jede Treiberschaltung (8) jeweils über einen Steuer­ eingang (11) an einem die Impulse (14) erzeugenden Impuls­ generator (13) angeschlossen ist.