DE3641435A1

DE3641435A1 - Verfahren und vorrichtung zur temperatursteuerung von thermodruckern

Info

Publication number: DE3641435A1
Application number: DE19863641435
Authority: DE
Inventors: Robert A Samuel
Original assignee: Intermec Corp
Current assignee: Intermec Technologies Corp
Priority date: 1985-12-13
Filing date: 1986-12-04
Publication date: 1987-06-25
Also published as: US4675695A; CA1264982A; JPS62218150A; FR2591532B1; GB2184695A; FR2591532A1; GB2184695B; GB8628443D0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Thermodrucker, insbesondere auf Thermodrucker mit verbesserter Temperatur regelung.

Ein Thermodrucker ist ein Gerät, das Schriftzeichen, Strich kodes oder andere Zeichen auf ein thermisches Druckmedium drucken kann. Der Druck wird dadurch ausgeführt, daß die Temperatur des thermischen Druckmediums über einen Schwel lenwert oder eine Umwandlungstemperatur angehoben wird, woraufhin eine Beschichtung des thermischen Druckmediums eine chemische Änderung erfährt und die Farbe wechselt. Typischerweise wird die Temperatur des thermischen Druckme diums durch einen thermischen Druckkopf erhöht, der ein oder mehrere Widerstands-Druckelemente enthält, die auf einem keramischen Substrat angeordnet sind und die in Kontakt mit dem thermischen Druckmedium gehalten werden. Die Konfigu ration eines jedes Druckelementes bestimmt einen Abschnitt eines zu druckenden Schriftzeichens oder ein ganzes Schrift zeichen.

Es ist wichtig, daß bei einem Thermodrucker die Wärmemenge, die zum Druck eines jeden Schriftzeichenabschnittes aufge wendet wird, genau gesteuert werden kann. Die Steuerung der Wärmemenge, die auf das thermische Druckmedium aufgebracht wird, wird teilweise durch Steuerung der Einwirkungszeit er reicht, das ist die Zeit, während der das thermische Druck medium über der Umwandlungstemperatur gehalten wird. Eine wirkungsvolle Methode zur Steuerung der Einwirkungszeit ist in der US-PS 43 91 535 beschrieben. Nach dieser Methode sorgt eine Treiberschaltung in Reaktion auf ein Führungs signal für Energie für das Druckelement. Eine analoge Schal tung wird verwendet, um den Wärmefluß zwischen dem Druck element und seiner Umgebung nachzubilden und um ein Span nungssignal mit einem Pegel zu erzeugen, der der abge schätzten Temperatur des Druckelements entspricht. Das Spannungssignal wird von einer Steuerschaltung überwacht und dazu verwendet, die Dauer des Führungssignals zu bestimmen und damit die Einwirkungszeit zu steuern.

Die Lebensdauer eines thermischen Druckelementes ist die mittlere Zahl von Stunden, die das Druckelement vor einem Ausfall in Betrieb ist, wobei ein solcher Ausfall typischer weise eine Unterbrechung oder ein Kurzschluß am Druckelement ist. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Feststellung, daß bei vielen Anwendungen die Lebendauer des Druckelementes durch eine Modulation des Führungssignals wesentlich erhöht werden kann, derart, daß anfänglich dem Druckelement Energie mit einem ersten, relativ großen Wert zum Anheben der Tempe ratur des Druckelements über die Umwandlungstemperatur zuge führt wird und die Energie dann mit einem zweiten Wert zu geführt wird, der niedriger ist als der erste Wert, der jedoch groß genug ist, die Druckelementtemperatur über der Umwandlungstemperatur zu halten. Das Ergebnis dieser Vor gehensweise ist, daß dem Druckelement in einer Art Energie zugeführt wird, die bezüglich der Druckqualität und der Langlebigkeit des Druckelementes optimiert ist.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Thermodrucker für das Drucken auf einem thermischen Druckmedium mit einer Um wandlungstemperatur, die das thermische Druckmedium er reichen muß, damit der Druck in Erscheinung tritt. Der Thermodrucker enthält wenigstens ein thermisches Druckele ment und eine Einwirkungssteuervorrichtung, die das Druck element mit Energie versorgt. Die Einwirkungssteuervor richtung führt diese Energie mit einem ersten Mittelwert für eine Zeit zu, die ausreicht, die Temperatur des Druckelemen tes von unterhalb der Umwandlungstemperatur zu einer Tempe ratur über der Umwandlungstemperatur anzuheben, und führt dann Energie mit einem zweiten Mittelwert zu, der niedriger ist als der erste Mittelwert, der aber trotzdem ausreichend ist, die Temperatur des Druckelementes über der Umwandlungs temperatur zu halten. Die Einwirkungssteuervorrichtung kann Treiberstufen aufweisen, die in Reaktion auf ein Führungs signal in Betrieb gehen und Energie an das thermische Druck element abgeben, und sie kann eine Steuervorrichtung zur Erzeugung des Führungssignals enthalten. In einer bevor zugten Ausführungsform enthält das Führungssignal einen ersten Impuls, der von einer Serie von zweiten Impulsen gefolgt wird. Der erste Impuls hat eine erste Impulslänge, die ausreicht, die Temperatur des Druckelements über die Umwandlungstemperatur anzuheben. Jeder zweite Impuls hat eine Länge, die kürzer ist als die erste Impulslänge, und die Serie der zweiten Impulse weist ein Taktverhältnis auf, das so gewählt ist, daß die Temperatur des Druckelements über der Umwandlungstemperatur bleibt.

Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum thermischen Drucken auf einem thermischen Druckmedium mit einer Umwandlungstemperatur, die das thermische Druckmedium erreichen muß, damit der Druck erfolgt. Das Verfahren bein haltet die Berührung des thermischen Druckmediums durch ein thermisches Druckelement, Zuführen von Energie an das Druck element mit einem ersten Mittelwert, und dann Zuführen von Energie an das Druckelement mit einem zweiten Mittelwert, der niedriger ist als der erste Mittelwert. Die Energie wird mit dem ersten Mittelwert für eine Zeit zugeführt, die aus reichend ist, die Temperatur des Druckelementes von unter halb der Umwandlungstemperatur zu einer Temperatur über der Umwandlungstemperatur anzuheben. Der zweite Mittelwert ist ausreichend, um die Temperatur des Druckelementes über der Umwandlungstemperatur zu halten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teils eines Thermo druckers;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines thermischen Druckkopfes;

Fig. 3 eine Blockschaltbild einer Schaltung für das Zuführen von Energie zu Druckelementen;

Fig. 4 eine Kurve, die das Führungssignal und die Druckele menttemperatur eines bekannten Systems darstellt;

Fig. 5 eine Kurve, die das Führungssignal und die Druck kopftemperatur bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt;

Fig. 6 ein Schaltbild der Steuerschaltung für die Druck element-Treiberstufen; und die

Fig. 7 Diagramme der elektrischen Signale der Schaltung nach Fig. 6.

Die vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Methode zum Zuführen von Energie zu den thermischen Druckelementen eines Thermodruckers dar. Eine typische Anordnung zum direkten thermischen Drucken ist in teilweise schematischer Form in der Fig. 1 dargestellt. Ein thermisches Druckmedium 10, zum Beispiel ein übliches Thermopapier, wird durch die Drehbewegung einer Antriebswalze 14 dazu veranlaßt, sich am thermischen Druckkopf 12 vorbeizubewegen. Die äußere Ober fläche der Antriebswalze weist einen elastischen Überzug 16 auf, der für einen Reibungseingriff zwischen der Antriebs walze und dem thermischen Druckmedium sorgt. Der Druckkopf 12 weist eine Metallplatte 20, ein keramisches Substrat 22, eine Schaltung 24 und eine lineare Anordnung 26 (senkrecht zur Ebene der Fig. 1) von thermischen Druckelementen auf. Die vorliegende Erfindung ist ebenso auf eine Vorrichtung für thermischen Übertragungsdruck anwendbar, bei dem das thermische Druckmedium, das zwischen dem Druckkopf und der Antriebswalze durchläuft, einen Übertragungsfilm und ein Aufnahmemedium, zum Beispiel ein Aufnahmepapier, aufweist. Bezüglich des Übertragungsdrucks sind die hier zu der Tem peratur des thermischen Druckmediums gegebenen Hinweise als auf die Temperatur des Übertragungsfilmes bezogen zu ver stehen.

Im Betrieb wird die Antriebswalze 14 eingeschaltet, um das thermische Druckmedium 10 bezüglich der thermischen Druck elemente um eine Schrittweite in die durch die Pfeile ange zeigte Richtung weiterzuschieben. Dann werden ausgewählte thermische Druckelemente angesteuert, um auf ausgewählte Bereiche des thermischen Druckmediums einzuwirken. Nachdem dem thermischen Druckmedium genügend Energie zugeführt worden ist, werden die thermischen Druckelemente abgeschal tet, und der thermische Drucker wartet dann für eine Zeit, die ausreicht, damit die Temperatur des thermischen Druck mediums unter die Umwandlungstemperatur des thermischen Druckmediums fällt. Die Antriebswalze wird dann betätigt, um das thermische Druckmedium um eine weitere Schrittweite zur nächsten Druckposition vorzuschieben, und der obige Vorgang wird wiederholt.

Der Aufbau des Druckkopf 12 ist genauer in der Fig. 2 darge stellt. Zusätzlich zu der oben erwähnten Platte 20 und dem Substrat 22 weist der Druckkopf eine untere Schicht 30, eine obere Schicht 32, ein Heizelement 34 und elektrische Zulei tungen 36 auf. Die untere Schicht 30 ist eine Schicht aus verglastem Material, zum Beispiel Glas, und ist unmittelbar mit dem Substrat 22 verbunden. Das Heizelement 34 hat einen halbelliptischen Querschnitt und ist direkt auf der unteren Schicht 30 angebracht. Die Zuleitungen 36 sind an der unte ren Oberfläche des Substrates 22 und der unteren Schicht 30 angeordnet und stellen die elektrische Verbindung von der Schaltung 24 (Fig. 1) zum Heizelement 34 an räumlich ge trennten Stellen längs der Länge des Heizelementes her. Über dem Substrat, der unteren Schicht, dem Heizelement und der Zuleitung liegt die obere Schicht 32, die eine ungefähr 10 Mikrometer dicke Glasschicht aufweist. Das selektive Zu führen von Energie an die Zuleitungen 36 veranlaßt bestimmte Segmente des Heizelementes 34 zur Leitung des elektrischen Stroms, wodurch diese Segmente aufgeheizt werden und auf das thermische Druckmedium, das in Kontakt mit diesen Segmenten steht, einwirken. Die Segmente des Heizelementes 34, die selektiv und einzeln angesteuert werden können, werden hier als Druckelemente bezeichnet.

Eine geignete Steuerschaltung zur Ansteuerung der Druckele mente ist in der Fig. 3 dargestellt. Die Fig. 3 zeigt drei thermische Druckelemente 40 bis 42. Die Anzahl der Druckele mente kann jedoch von einem Element, zum Beispiel in einem Thermodrucker für den Druck von Strichkodes mit Strichen, die sich quer über das thermische Druckmedium erstrecken, bis zu mehr als hundert Elementen in einem Thermodrucker zum Drucken von Buchstaben, Zahlen und anderen Schriftzeichen reichen. Die Schaltung zum Ansteuern der Druckelemente 40 bis 42 enthält Treiberstufen 50 bis 52, eine Steuerschaltung 54 und einen Signalspeicher 60. Die Treiberstufen 50 bis 52 sind so angeschlossen, daß sie jeweils selektiv die Druck elemente 40 bis 42 mit Energie versorgen. Daten, die dem über die Breite des thermischen Druckmediums an einer bestimmten Stelle zu schreibenden Muster entsprechen, werden von einer geigneten Steuerung erzeugt und über die Sammel leitung 62 dem Signalspeicher 60 zugeführt und in diesem gespeichert. Die einzelnen 1-Bit-Speicherelemente im Signal speicher 60 sind jeweils über Leitungen 64 bis 66 mit den Treiberstufen 50 bis 52 verbunden. Jede Treiberstufe ist ebenso für den Empfang eines Führungssignals von der Steuer schaltung 54 über die Leitung 56 angeschlossen. Jede Trei berstufe versorgt das ihr zugeordnete Druckelement mit Ener gie, wenn sowohl das Führungssignal als auch das Datensignal aus dem zugeordneten Signalspeicher-Speicherelement an liegen.

Ein bekanntes Beispiel der Steuerschaltung 54 ist in der US-PS 43 91 535 beschrieben. Die Inhaberin dieses Patentes ist die Anmelderin der vorliegenden Erfindung und auf dieses Patent wird Bezug genommen. Die Arbeitsweise dieses be kannten Systems ist in der Fig. 4 gezeigt. In der Fig 4 stellt die Kurve 70 das Führungssignal auf der Leitung 56 dar, die zum Eingang einer jeden Treiberstufe führt. Die Kurve 72 zeigt die Temperatur von einem der Druckelemente in Reaktion auf das Führungssignal unter der Annahme, daß das Datensignal für die entsprechende Treiberstufe anliegt. Das Führungssignal enthält einen einzelen Impuls 79, der zur Zeit t ₁ beginnt und zur Zeit t ₂ endet. Während des Zeitraums von t ₁ bis t ₂ steigt die Temperatur des Druckelementes expo nentiell an, wie der Kurvenabschnitt 74 zeigt. Ab dem Zeit punkt t ₂ fällt die Temperatur des Druckelementes exponen tiell, wie der Kurvenabschnitt 76 zeigt. Der Zeitpunkt t ₂ ist als der Zeitpunkt festgelegt, bei dem die Druckelement temperatur, wie durch die Kurve 72 dargestellt, die Tempe ratur T ₁ erreicht. Notwendigerweise muß die Temperatur T ₁ wegen des Erfordernisses, daß die Druckelementtemperatur T _C für eine vorgeschriebene Zeitdauer über der Umwandlungs temperatur bleibt, wesentlich über der Umwandlungstemperatur T_C des thermischen Druckmediums liegen. In der Fig. 4 ist die Druckelementtemperatur für eine Einwirkungszeit, die sich vom Zeitpunkt t ₃ bis zum Zeitpunkt t ₄ erstreckt, über der Umwandlungstemperatur. Ein Ergebnis dieser Anordnung ist, daß die Druckelementtemperatur während der Einwirkungs zeit wesentlich über die Umwandlungstemperatur ansteigt, und zwar bis zu einem Betrag von T ₁-T _C.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß die Übertemperatur, die durch T ₁ - T _C in der Fig. 4 dargestellt ist, mit der Lebensdauer der Druck köpfe des thermischen Druckers verknüpft ist. Insbesondere wurde festgestellt, daß das vorzeitige Auftreten von Schäden in der oberen Schicht 32, dem Heizelement 34 und der unteren schicht 30 (Fig. 2) mit dem Grad korreliert ist, bis zu dem die Druckelementtemperatur die Umwandlungstemperatur während der Einwirkungszeit übersteigt. Deshalb liefert die vor liegende Erfindung zur Erhöhung der Lebensdauer der Druck köpfe an jedes Druckelement Energie mit zwei Mittelwerten. Anfänglich wird die Energie mit einem ersten, größeren Mittelwert zugeführt, bis die Temperatur des Druckelements die Umwandlungstemperatur überschritten hat. Dann wird die Energie dem Druckelement mit einem niedrigeren, zweiten Mittelwert zugeführt, bis ein ausreichendes Zeitintervall verstrichen ist. Die Zuführung von Energie wird dann unter brochen, um es dem Druckelement zu ermöglichen, unter die Umwandlungstemperatur abzukühlen.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird in der Fig. 5 gezeigt. In der Fig. 5 stellt die Kurve 80 das Führungs signal auf der Leitung 56 am Eingang einer jeden Treiber stufe dar, und die Kurve 82 repräsentiert die Temperatur des zugeordneten Druckelements in Reaktion auf das Führungs signal unter der Annahme, daß das Datensignal für die ent sprechende Treiberstufe anliegt. Das Führungssignal weist einen einzelnen Impuls 84 auf, der zur Zeit t ₁ beginnt und zur Zeit t ₅ endet, dem eine Serie von kürzeren Impulsen 86 folgen, die sich von der Zeit t ₅ bis Zeit t ₆ erstrecken. Während des Zeitintervalls von t ₁ nach t ₅ steigt die Tempe ratur des Druckelementes exponentiell auf die Temperatur T ₂, die über der Umwandlungstemperatur T _C liegt, wie der Kurven abschnitt 88 zeigt. Das Führungssignal geht dann bei 90 auf einen niedrigen Pegel, woraufhin die Druckelementtemperatur exponentiell zu fallen beginnt, wie im Kurvenabschnitt 92 dargestellt. Die folgenden kurzen Impulse 86 des Führungs signals zwischen den Zeiten t ₅ und t ₆ veranlassen an schließend die Druckelementtemperatur, sich so zu ändern, wie es durch den Kurvenabschnitt 94 dargestellt ist. Nach dem Zeitpunkt t ₆ ist das Führungssignal abgeschlossen, und die Druckelementtemperatur fällt exponentiell unter die Um wandlungstemperatur, wie es der Kurvenabschnitt 96 zeigt.

Der Mittelwert, mit dem den Druckelementen im Zeitintervall von t ₅ bis t ₆ Energie zugeführt wird, hängt vom Taktverhäl tnis des Führungssignals während dieses Zeitintervalls ab. Dieses Taktverhältnis wird vorzugsweise so gewählt, daß die Druckelementtemperatur über T _C bleibt, aber T _C nicht wesent lich während dieses Zeitintervalls übersteigt. In dem Bei spiel der Fig. 5 ist das Taktverhältnis so gewählt, daß die Druckelementtemperatur die Temperatur T ₂ nicht übersteigt. Im Vergleich mit der Kurve 72 der Fig. 4, die in der Fig. 5 gestrichelt eingetragen ist, ist die maximale Temperatur des Druckelementes um einen Betrag herabgesetzt, der gleich T ₁-T ₂ ist. Es hat sich herausgestellt, daß eine solche Reduzierung der Temperatur die Lebensdauer bestimmter Druck köpfe für Thermodrucker wesentlich erhöht.

Eine Steuerschaltung zur Erzeugung der Führungssignale der Fig. 5 ist in der Fig. 6 dargestellt. Die Steuerschaltung der Fig. 6 enthält eine Druckfreigabeschaltung 100 und eine Modulationsschaltung 102. Die Druckfreigabeschaltung 100 ist im wesentlichen identisch mit der entsprechenden Schaltung, die in der US-PS 43 91 535 gezeigt und beschrieben ist. Kurz gesagt, erzeugt die Druckfreigabeschaltung 100 ein Freigabe signal auf der Leitung 104 mit einer bestimmten Dauer, wobei diese Dauer dem Zeitintervall von t ₁ bis t ₆ der Fig. 5 ent spricht. Wenn das Freigabesignal auf der Leitung 104 an liegt, liefert die Stromquelle 106 einen Konstantstrom I 1 an eine nachbildende Schaltung, die Kondensatoren C 1 und C 2 und Widerstände R 1, R 2, R 3 und R 4 aufweist. Der Strom I 1 re präsentiert die an die Druckelemente abgegebene Leistung. Die Kondensatoren C 1 und C 2 stellen die thermische Masse des Druckelementes beziehungsweise des Substrates dar. Die Widerstände R 1 bis R 4 repäsentieren verschiedene Wärmeüber gangscharakteristiken, wie es in der US-PS 43 91 535 be schrieben ist. Die Widerstände R 1 und R 3 sind mit einer Spannung V 2 verbunden, die die gemessene Lufttemperatur dar stellt, die abgeschätzt werden kann oder durch einen geeig neten Temperatursensor festgestellt werden kann. Der Wider stand R 4 ist mit einer Spannung V 3 verbunden, die die ge schätzte oder gemessene Temperatur der Platte 20 repräsen tiert.

Wie in der erwähnten Patentschrift beschrieben ist, liefert die Stromquelle 106 einen Konstantstrom I 1 an die nach bildende Schaltung, wenn das Freigabesignal auf der Leitung 104 die Stromquelle 106 einschaltet, woraufhin die Spannung V 1 anzusteigen beginnt. Die Spannung V 1 ist an die nicht-in vertierenden Eingänge von Komparatoren 108 und 110 geführt. Eine Spannung V 5, die in Bezug zur Umwandlungstemperatur des thermischen Druckmediums steht, ist an den invertierenden Eingang des Komparators 108 gelegt, und eine Spannung V 6, die eine empirisch ermittelte Temperatur unter der Umwand lungstemperatur darstellt, ist an den invertierenden Eingang des Komparators 110 geführt. Das Ausgangssignal des Kompara tors 108 ist an einen Rücksetz- (R-)-Eingang eines Flip -Flops 116 über eine Leitung 112 geführt, und ein Druck signal von einer elektronischen Steuervorrichtung 118 des Thermodruckers ist an den Setz- (S-)-Eingang des Flip-Flops 116 über eine Leitung 120 gelegt. Das Ausgangssignal des Komparators 110 wird an die elektronische Steuervorrichtung 118 über eine Leitung 114 geführt. Die Steuervorrichtung erhält auch ein Steuersignal von einem Vorratssensor und liefert ein Steuersignal zur Betätigung der Antriebswalze 14. Das am Q-Ausgang des Flip-Flops 116 erscheinende Signal ist das Freigabesignal auf der Leitung 104. Dieses Signal ist in der Fig. 7A dargestellt und bestimmt das Energiezu führungsintervall, das heißt die Zeitdauer von t ₁ bis t ₆ (Fig. 5), während der Energie an die Druckelemente zugeführt werden kann.

Im Betrieb spricht die elektronische Steuervorrichtung 118 auch auf das Steuersignal aus dem Vorratssensor an, um ein Steuersignal zur Betätigung der Antriebswalze abzugeben, bis das thermische Druckmedium um eine vorgegebene Schrittweite vorgerückt ist. Wenn das thermische Druckmedium richtig po sitioniert ist, veranlaßt die elektronische Steuervorrich tung, daß das Drucksignal auf der Leitung 120 auf einen hohen Pegel geht, wodurch der Flip-Flop 116 gesetzt wird, was dazu führt, daß das Freigabesignal ebenfalls auf den hohen Pegel geht. Das Setzen des Flip-Flops 116 entspricht der Zeit t ₁ in den Fig. 5 und 7A. Wenn das Freigabesignal auf den hohen Pegel übergeht, wird die Stromquelle 106 ange schaltet, und die Spannung V 1 steigt in einer exponentiellen Weise an, wie es durch die Werte der Komponenten der nachbildenden Schaltung festgelegt ist. Wenn die Spannung V 1 den Wert der Spannung V 5 übersteigt, geht das Ausgangssignal des Komparators 108 nach oben auf den hohen Pegel, wodurch der Flip-Flop 116 rückgesetzt wird, was dazu führt, daß das Freigabesignal zur Zeit t ₆ auf den niedrigen Pegel übergeht. Die Spannung V 1 fällt daraufhin ab, bis sie kleiner ist als die Spannung V 6, woraufhin der Ausgang des Komparators 110 zum niedrigen Pegel übergeht, wodurch der elektronischen Steuervorrichtung angezeigt wird, daß das thermische Druck medium zur nächsten Druckposition vorgeschoben werden kann.

Der Modulator 102 enthält eine monostabile Schaltung 130, einen Oszillator 132, ein ODER-Gatter 134 und ein UND-Gatter 136. Wenn das Freigabesignal auf der Leitung 104 auf den hohen Pegel übergeht, erzeugt die monostabile Schaltung 130 einen einzelnen Impuls bestimmter Dauer auf der Leitung 138. Das Signal auf der Leitung 138 ist in der Fig. 7B darge stellt und erstreckt sich von der Zeit t ₁ bis zur Zeit t ₅. Wenn das Freigabesignal auf den hohen Pegel geht, wird auch der Oszillator 132 aktiviert, der eine Serie von Impulsen auf der Leitung 140 erzeugt, wie es in der Fig. 7C gezeigt ist. Die Impulse dauern an, bis das Freigabesignal zur Zeit t ₆ endet. Die Signale auf den Leitungen 138 und 140 werden durch das ODER-Gatter 134 einer ODER-Operation unterworfen, um ein Signal auf der Leitung 142 zu erzeugen, das in der Fig. 7D dargestellt ist. Schließlich werden das Freigabesi gnal und das Signal auf der Leitung 142 durch das UND-Gatter 136 einer UND-Operation unterworfen, um das Führungssignal auf der Leitung 56 zu erzeugen, wie es die Fig. 7E zeigt. Das Freigabesignal ist im wesentlichen mit dem in der Fig. 7D gezeigten Signal identisch, mit der Ausnahme, daß das UND-Gatter 136 sicherstellt, daß das Signal zur Zeit t ₆ un abhängig von dem Zustand oder der Phase des Oszillators 132 beendet wird. Das Zeitintervall t ₁ bis t ₅, währenddessen dem Druckelement Energie mit einem ersten, höheren Wert zuge führt wird, ist demzufolge durch die Zeitkonstante der mono stabilen Schaltung 130 festgelegt. Der zweite, niedrigere Wert, mit dem Energie zwischen den Zeitpunkten t ₅ und t ₆ zu geführt wird, ist durch das Taktverhältnis des Signals auf der Leitung 140 und damit durch den Oszillator 132 bestimmt. Das Zeitintervall zur Energiezuführung von t ₁ bis t ₆ wird durch die Druckfreigabeschaltung 100 festgelegt. Aus der Fig. 5 geht hervor, daß dieses Energiezuführungsintervall größer ist als das Zeitintervall von t ₁ bis t ₂ des Führungs signals, das bei dem bekannten Verfahren Verwendung findet. Der Vergleich des Freigabesignals auf der Leitung 104 (Fig. 6) mit dem Führungssignal 78 nach dem bekannten Stand der Technik zeigt, daß die zusätzliche Dauer einfach durch Herabsetzen des von der Stromquelle 106 erzeugten Stromes I 1 durch Vergrößern des Wertes des Kondensators C 1 oder durch andere geeignete Maßnahmen erreicht werden kann, die dem Fachmann offensichtlich sind. Der Grad der Modifikation der Druckfreigabeschaltung 100 für einen bestimmten thermischen Drucker wird am besten empirisch durch Beurteilung der Druckqualität bei verschiedenen Einstellungen bestimmt.

Es wurde oben eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, und es ist offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf dieses spezielle Ausführungsbeispiel beschränkt ist.

Claims

1. Thermodrucker zum Drucken auf einem thermischen Druck medium (10) mit einer Umwandlungstemperatur (T _C), die das thermische Druckmedium erreichen muß, damit der Druck in Erscheinung tritt, mit wenigstens einem thermischen Druckelement (40; 41; 42), gekennzeichnet durch eine Einwirkungs steuervorrichtung zur Zuführung von Energie an das Druck element (40; 41; 42) mit einem ersten Mittelwert für eine Zeit, die ausreicht, die Temperatur des Druckelements (40; 41; 42) von unterhalb der Umwandlungstemperatur (T _C) auf eine Temperatur über der Umwandlungstemperatur anzu heben, und um dann Energie an das Druckelement (40; 41; 42) mit einem zweiten Mittelwert zuzuführen, wobei der zweite Mittelwert kleiner ist als der erste Mittelwert, jedoch ausreicht, die Temperatur des Druckelements (40; 41; 42) über der Umwandlungstemperatur (T _C) zu halten.

2. Thermodrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkungssteuervorrichtung wenigstens eine Treiberstufe (50; 51; 52), die an die thermischen Druck elemente (40; 41; 42) Energie in Reaktion auf ein Führungssignal (80) zuführt; und eine Steuervorrichtung (100, 102) zur Erzeugung des Führungssignals aufweist, wobei das Führungssignal (80) einen ersten Abschnitt (84), der die Treiberstufe (50; 51; 52) veranlaßt, an das thermische Druckelement (40; 41; 42) Energie mit einem ersten Mittelwert zu liefern, und einen zweiten Abschnitt (86) enthält, der die Treiberstufe (50; 51; 52) veran laßt, an das thermische Druckelement (40; 41; 42) Energie mit einem zweiten Mittelwert zu liefern.

3. Thermodrucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungssignal (80) einen ersten Impuls (84) mit einer ersten Impulslänge aufweist, die ausreicht, die Temperatur des Druckelements (40; 41; 42) über die Um wandlungstemperatur (T _C) anzuheben, und daß dem ersten Impuls (84) eine Serie von zweiten Impulsen (86) folgt, wobei jeder zweite Impuls eine zweite Impulslänge hat, die kleiner ist als die erste Impulslänge und wobei die Serie der zweiten Impulse (86) ein Taktverhältnis auf weist, das so gewählt ist, daß die Temperatur des Druck elementes über der Umwandlungstemperatur gehalten wird.

4. Thermodrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung eine Druckfreigabeschaltung (100) aufweist, die ein Freigabesignal mit einer Cha rakteristik erzeugt, die ein Energiezuführungsintervall (t ₁ bis t ₆) festlegt, während dem Energie an das Druck element (40; 41; 42) abgegeben werden kann, und daß die Steuervorrichtung eine Modulationsschaltung (102) ent hält, die das Freigabesignal empfängt und das Führungs signal (80) derart erzeugt, daß der erste Impuls (84) vor dem Ende des Energiezuführungsintervalls endet und daß die zweiten Impulse (86) mit dem Ende des Energiezu führungsintervalls abschließen.

5. Verfahren zum thermischen Drucken auf einem thermischen Druckmedium (10) mit einer Umwandlungstemperatur (T _C), die das thermische Druckmedium erreichen muß, damit der Druck in Erscheinung tritt, wobei das thermische Druck medium (10) von einem thermischen Druckelement (40; 41; 42) berührt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an das Druckelement (40; 41; 42) Energie mit einem ersten Durchschnittswert für eine Zeit zugeführt wird, die ausreicht, die Temperatur des Druckelements von unterhalb der Umwandlungstemperatur (T _C) zu einer Tem peratur über der Umwandlungstemperatur anzuheben, und daß dann dem Druckelement Energie mit einem zweiten Mittel wert zugeführt wird, der kleiner ist als der erste Mittelwert, jedoch ausreicht, die Temperatur des Druck elements über der Umwandlungstemperatur zu halten.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckelement (40; 41; 42) bei dem ersten Mittelwert Energie mit einem konstanten Wert zugeführt wird, und daß dem Druckelement bei dem zweiten Mittelwert Energie durch eine Serie von Impulsen (86) zugeführt wird, wobei das Taktverhältnis der Impulse so gewählt ist, daß die Tempe ratur des Druckelementes über der Umwandlungstemperatur (T _C) bleibt.