DE4308896A1

DE4308896A1 - Print head for an electrographic printer

Info

Publication number: DE4308896A1
Application number: DE19934308896
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Froehlich; Siegfried Dipl Ing Schreyer
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2013-03-20
Also published as: DE4308896C2

Abstract

A print head for an electrographic printer has an LED array (11) on the end of a carrier component (10). A busbar (15) is arranged perpendicular to this end side, the said busbar (15) being built up as a multilayered arrangement consisting of metal plates (22) with connection fingers (25) which are arranged on one side and, starting from the planes of the metal plates (22), are combined to form one contact plane in such a way that the ends of the connection fingers (25) form one or more contact rows (27) consisting of individual contacts (28). Additional drive circuits (29, 31) can also be provided on the busbar or integrated in the busbar. The busbar (15) can also serve, independently of its use in a print head for an electrographic printer, as an independent busbar component for supplying power to an electric load. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckkopf für eine elektrografische Druckeinrichtung mit ei nem auf einer Stirnseite des Druckkopfes angeordneten LED-Array und mindestens einer senkrecht zu dieser Stirnseite angeordneten Stromschiene.The invention relates to a print head for an electrographic printing device with egg nem LED array arranged on one end face of the printhead and at least one Busbar arranged perpendicular to this end face.

Ein derartiger Druckkopf ist aus der EP-B1-0 404 766 bekannt. Bei dem bekannten Druck kopf wird das LED-Array und die zugehörige Ansteuerelektronik über beidseitig eines Trä gers angeordnete Stromschienen mit Energie versorgt. Die Stromschienen bestehen aus ei nem flächenförmigen Zuleitungsstrang, der schichtweise aus Isolierschienen und Stromver sorgungsschienen aufgebaut ist. Die Schienen sind aufeinandergeklebt. An der Außenseite des Zuleitungsstranges ist eine Kontaktschiene angeordnet. Sie dient zur Aufnahme und Be festigung einer flexiblen Flachbandleitung, die die Stromschiene mit den Anschlüssen der Ansteuerelektronik des LED-Arrays verbindet. Die gesamte Stromschiene ist über ihre Länge an den Träger geklebt und steht stirnseitig mit den Stromversorgungsquellen in Ver bindung. Eine Stromversorgung über Stromschienen ist notwendig, weil durch die Vielzahl der im LED-Array angeordneten LED′s bei gleichzeitiger Aktivierung hohe Arbeitsströme fließen.Such a printhead is known from EP-B1-0 404 766. With the known pressure The LED array and the associated control electronics become head over both sides of a door gers arranged power rails supplied with energy. The busbars consist of egg nem sheet-like supply line, which consists of layers of insulating rails and Stromver care rails is constructed. The rails are glued together. On the outside a contact rail is arranged on the supply line. It is used for recording and loading Fixing a flexible ribbon cable that connects the busbar with the connections of the Control electronics of the LED array connects. The entire track is over hers Length glued to the carrier and is on the front side with the power supply sources in Ver binding. A power supply via busbars is necessary because of the large number of the LEDs arranged in the LED array with simultaneous activation of high working currents flow.

Die Montage des bekannten Zeichengenerators ist arbeitsintensiv und muß zum Teil von Hand erfolgen. Weiterhin erfordert infolge der Art des Aufbaues der Stromschiene ein der artiger Druckkopf relativ viel Einbauplatz im Drucker, was sich störend auf den Gesamtauf bau der Druckeinrichtung auswirkt.The assembly of the well-known character generator is labor-intensive and must be partly by Hand done. Furthermore, due to the nature of the structure of the busbar requires one of the like printhead a relatively large amount of space in the printer, which affects the total construction of the printing device affects.

Ein weiteres Problem ist die Wärmeabfuhr von den LED′s. Die Wärme muß im Druckbe trieb sicher abgeführt werden, ohne daß es zu Wärmestaus im Bereich der LED′s und damit zu einer Überhitzung kommt. Dies behindert die Miniaturisierung eines Druckkopfes hoher Leistung.Another problem is the heat dissipation from the LEDs. The heat in the Druckbe drove safely to be dissipated without causing heat build-up in the area of the LEDs and thus overheating occurs. This hampers the miniaturization of a high printhead Power.

Bei Druckköpfen der genannten Art wird das LED-Array über Ansteuerschaltungen ange steuert, die im wesentlichen aus integrierten Schaltkreisen bestehen. Zur Reduzierung der Baubreite ist es aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 87 04 510.9, Titel: Druckkopf für elektrofotografische Druckverfahren, bekannt, die Ansteuerschaltungen für die LED-Array auf Leiterplatten anzuordnen, die seitlich am Träger des Druckkopfes befestigt sind. Auf der Stirnseite des Trägers befindet sich das eigentliche LED-Array mit zugehörigen weiteren Ansteuerschaltungen, wobei die Ansteuerschaltungen, das LED-Array und die Leiterplatte jeweils über Bonddrähte miteinander verbunden sind.In the case of printheads of the type mentioned, the LED array is activated via control circuits controls that consist essentially of integrated circuits. To reduce the The overall width is from the German utility model G 87 04 510.9, title: Printhead for electrophotographic printing process, known to drive circuits for the LED array to be arranged on printed circuit boards which are laterally attached to the carrier of the printhead. On the The front of the carrier is the actual LED array with associated others Control circuits, the control circuits, the LED array and the circuit board are connected to each other via bond wires.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckkopf der eingangs genannten Art so auszugestal ten, daß er bei geringstmöglicher Baubreite in einfacher und maschinenfreundlicher Weise montiert werden kann und trotzdem eine flexible Anpassung an die unterschiedlichsten Ein satzbereiche ermöglicht.The object of the invention is to design a printhead of the type mentioned at the outset ten that he with the smallest possible width in a simple and machine-friendly manner can be mounted and still flexible adaptation to the most varied of types areas of application.

Diese Aufgabe wird bei einem Druckkopf der eingangs genannten Art gemäß den Merkma len des ersten Patentanspruches gelöst.This task is performed with a printhead of the type mentioned at the outset len of the first claim solved.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeich net.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims net.

Dadurch, daß die Stromschiene als mehrschichtige kompakte Anordnung aufgebaut ist, er gibt sich eine besonders schmale Bauweise des gesamten Druckkopfes und die Strom schiene läßt sich leicht und ohne großen Aufwand im Druckkopf befestigen. Die Strom schiene kann aus einzelnen übereinander angeordneten Metallplatten mit dazwischenlie genden Isolationsschichten bestehen, wobei an den Metallplatten einseitig kammartige An schlußfinger ausgebildet sind, die ausgehend von den Ebenen der Metallplatten zu einer Kontaktebene derart zusammengeführt sind, daß die Enden der Anschlußfinger eine oder mehrere Kontaktreihen aus längs der Stirnseite verlaufenden Einzelkontakten zur Aufnahme von Anschlußleitungen für das LED-Array bilden. Die Metallplatten mit den Anschlußfin gern können aus einstückigen Metallstanzteilen aufgebaut sein, was die Herstellung der Stromschiene wesentlich erleichtert.Characterized in that the busbar is constructed as a multilayer compact arrangement, he there is a particularly narrow design of the entire printhead and the current Rail can be easily attached to the print head without much effort. The stream Rail can be made of individual metal plates arranged one above the other with an intermediate layer Insulation layers exist, with comb-like on one side of the metal plates final fingers are formed, starting from the levels of the metal plates to a Contact level are merged such that the ends of the connecting fingers one or Several rows of contacts made up of individual contacts running along the end face for receiving of connecting lines for the LED array. The metal plates with the connection fin like can be built from one-piece metal stamped parts, what the manufacture of Busbar much easier.

Der besondere Vorteil der so aufgebauten Stromschiene besteht darin, daß durch unter schiedliche Lagenaufbauten eine flexible Anpassung an elektrische Werte möglich ist und so in einfacher Weise und ohne hohen Aufwand unterschiedliche Varianten erstellt werden können. Dazu gehört eine als Kontaktbereich dienende bondbare Oberfläche an der Stirn seite der Stromschiene. Auf den Kontaktbereich können weitere Anschlußflächen (Pads) für einen zusätzlichen Bonddraht angebracht sein, um so ein leichtes Austauschen von Bauele menten im Reparaturfall ermöglichen zu können. The particular advantage of the busbar so constructed is that by under different layer structures a flexible adaptation to electrical values is possible and so Different variants can be created in a simple manner and without great effort can. This includes a bondable surface on the forehead that serves as a contact area side of the track. Additional pads (pads) can be placed on the contact area An additional bond wire can be attached so that components can be exchanged easily to enable elements in the event of repairs.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Leiterplatte eine zusätzliche Si gnalleitungsschicht, z. B. in Form einer gesonderten Einzelschicht auf, in der Signalleitungen integriert angeordnet sind.In a further advantageous embodiment, the printed circuit board has an additional Si signal line layer, e.g. B. in the form of a separate single layer in the signal lines are integrated.

Es können weiterhin auf einer Seite der Stromschiene elektrische Ansteuerbauelemente für den Druckkopf angeordnet sein. Die Stromschiene unterstützt dabei durch die aus Kupfer bestehenden Metallplatten die Wärmeabfuhr.There can also be electrical control components for on one side of the busbar the printhead be arranged. The busbar is supported by copper existing metal plates heat dissipation.

In abgewandelter Form und Länge kann die Leiterplatte auch bei anderen Produkten einge setzt werden, insbesondere wenn dicke Kupferlagen mit stirnseitigen Anschlüssen für Band- oder Schweißverbindungen benötigt werden.In a modified form and length, the circuit board can also be used with other products are used, especially if thick copper layers with end connections for strip or welded connections are required.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im fol genden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are illustrated in the drawings and are in the fol for example described in more detail. Show it

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Druckkopfes für eine elektrografische Druckeinrichtung; Figure 1 is a schematic sectional view of a print head for an electrographic printing device.

Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung der Anordnung einer Stromschiene in dem Druckkopf; Figure 2 is a schematic perspective view of the arrangement of a power rail in the printing head.

Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung der Stromschiene, teilweise aufge brochen; Fig. 3 is a schematic perspective view of the bus bar, partially broken up;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer als Bondflächen ausgebildeten Kontaktreihe der Stromschiene und Fig. 4 is a schematic representation of a row of contacts formed as bond pads of the busbar and

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Druckkopfes mit einer Stromschiene mit darauf integriert angeordneten Ansteuerbauelementen. Fig. 5 is a schematic representation of a printhead with a busbar with control components integrated thereon.

Ein in der Fig. 1 dargestellter optischer Zeichengenerator (Druckkopf) für eine elektrogra fische Druckeinrichtung, wie er prinzipiell aus der EP-B1-0 404 766 bekannt ist, besteht im wesentlichen aus einem Trägerteil 10 aus massivem Kupfer mit einem auf der Stirnseite des Trägerteiles angeordneten LED-Array 11 mit zugehörigen Ansteuerschaltungen für das LED-Array 12 in Form von z. B. IC-B-Schaltkreisen. Das Trägerteil 10 weist am Bodenbe reich Kühlrippen 13 auf. Anstelle der Kühlrippen 13 oder zusätzlich zu diesen kann das Trägerteil 10 auch von einem Kühlmedium über in der Fig. 5 dargestellte Durchgangslei tungen 13/1 gekühlt werden. Die Stirnseite des Trägerteils weist eine hochgenau bearbeitete ebene Stirnfläche 14 auf zur Aufnahme des LED-Arrays 11 mit den zugehörigen Ansteuer schaltkreisen 12. Sie nimmt die im Betrieb des LED-Arrays 11 entstehende Wärme auf und führt sie über das Trägerteil 10 ab. Zwischen Stirnfläche 14 und den Kühlrippen 13 ist das Trägerteil im Querschnitt verengt ausgebildet. In diesem Bereich sind beidseitig des Träger teiles 10 Stromschienen 15 angeordnet, die die Ansteuerschaltkreise 12 und damit das LED- Array 11 mit Betriebsspannungen hoher Leistung versorgen. Bei dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel sind das die Spannungen 0 V, 3 V und 5 V, die den Stromschienen 15 stirn seitig zugeführt und über entsprechende Bonddrähte 16 an die Ansteuerschaltkreise 12 übergeben werden. Der Aufbau der Stromschienen 15 wird später beschrieben.An illustrated in Fig. 1 optical character generator (print head) for an electrographic printing device, as it is known in principle from EP-B1-0 404 766, consists essentially of a support member 10 made of solid copper with one on the front side of the support member arranged LED array 11 with associated control circuits for the LED array 12 in the form of z. B. IC-B circuits. The carrier part 10 has at the Bodenbe rich cooling fins 13 . Instead of the cooling fins 13 or in addition to these, the carrier part 10 can also be cooled by a cooling medium via lines 13/1 shown in FIG. 5. The end face of the carrier part has a precisely machined flat end face 14 for receiving the LED array 11 with the associated control circuits 12th It absorbs the heat generated during operation of the LED array 11 and dissipates it via the carrier part 10 . Between the end face 14 and the cooling fins 13 , the cross section of the carrier part is narrowed. In this area 10 busbars 15 are arranged on both sides of the support part, which supply the control circuits 12 and thus the LED array 11 with operating voltages of high power. In the illustrated embodiment, the voltages are 0 V, 3 V and 5 V, which are supplied to the end of the busbars 15 and are passed to the control circuits 12 via corresponding bond wires 16 . The structure of the bus bars 15 will be described later.

Der Druckkopf ist in einem Gehäuse 17 aus Strangpreßprofil angeordnet, das einerseits eine Selfoc-Einrichtung 18 aufnimmt, die dazu dient, die erregten LED′s des LED-Arrays 11 op tisch auf einem Fotoleiter der elektrografischen Druckeinrichtung abzubilden, andererseits eine Korrektureinrichtung zum Abgleich des LED-Arrays 11 in Form eines Fotoelementes 19, das betriebsabhängig über eine Betätigungseinrichtung durch den optischen Weg der Selfoc-Einrichtung 18 geführt wird und die die von den LED′s abgegebene Lichtenergie abtastet und das LED-Array damit abgleicht. Die Abgleicheinrichtung wird über an dem Gehäuse 17 ausgebildeten Führungsschienen 20 mechanisch geführt und gleitet im Betriebs fall angetrieben durch hier nicht dargestellte Seilzüge auf den Führungsschienen 20 des Ge häuses 17, die sich über die gesamte Breite des Zeichengenerators ausstrecken.The printhead is arranged in a housing 17 made of extruded profile, which on the one hand accommodates a Selfoc device 18 which serves to image the excited LEDs of the LED array 11 optically on a photoconductor of the electrographic printing device, and on the other hand a correction device for comparing the LED arrays 11 in the form of a photo element 19 which , depending on the operation, is guided through an optical device through the optical path of the Selfoc device 18 and which scans the light energy emitted by the LEDs and compares the LED array with it. The balancing device is mechanically guided on the housing 17 formed on the guide rails 20 and slides in the operating case driven by cables, not shown here, on the guide rails 20 of the housing 17 , which extend over the entire width of the character generator.

Eine Stromschiene 15 zur Strom- bzw. Spannungsversorgung des LED-Arrays 11 bzw. den zugehörigen Ansteuerschaltkreisen 12 ist, wie insbesondere aus der Fig. 3 ersichtlich, als mehrschichtige Kompaktanordnung aufgebaut. Sie enthält eine Schichtanordnung aus Metallplatten 22, z. B. aus Kupfer, mit dazwischenliegendem Isolationsmaterial 23, z. B. aus Prepreg oder anderem isolierendem Basismaterial. Die Metallplatten 22 weisen kammartige Anschlußfinger 25 oder Zinken auf, die ausgehend von den Ebenen der Metallplatten 22 so ineinander verschachtelt gebogen sind, daß sie in einer Kontaktebene zusammenlaufen. Diese Kontaktebene kann nur bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zu den Metallplatten 22 verlaufen und so die äußere Schicht der Stromschiene bilden, oder sie kann auch entsprechend dem Anwendungsfall mittig oder außermittig angeordnet sein. Die Enden der Anschlußfinger 25 bilden in der Kontaktebene eine einzeilige Kontaktreihe 27 aus Ein zelkontakten 28 zur Aufnahme der Bonddrähte 16 für das LED-Array 11. Bei dem darge stellten Ausführungsbeispiel ist die Kontaktreihe 27 einzeilig ausgebildet, sie kann gegebe nenfalls auch mehrzeilig ausgebildet sein. A busbar 15 for supplying current or voltage to the LED array 11 or the associated control circuits 12 is, as can be seen in particular from FIG. 3, constructed as a multi-layer compact arrangement. It contains a layer arrangement of metal plates 22 , e.g. B. of copper, with intermediate insulation material 23 , z. B. from prepreg or other insulating base material. The metal plates 22 have comb-like connecting fingers 25 or tines which, starting from the planes of the metal plates 22, are nested so that they converge in a contact plane. This contact plane can only run parallel to the metal plates 22 in the exemplary embodiment shown and thus form the outer layer of the busbar, or it can also be arranged centrally or off-center, depending on the application. The ends of the connecting fingers 25 form in the contact plane a single-row contact row 27 from a single contacts 28 for receiving the bonding wires 16 for the LED array 11 . In the Darge presented embodiment, the contact row 27 is formed in one line, it may also be formed in several lines where appropriate.

Entsprechend den unterschiedlichen elektrischen Belastungswerten können die Metallplatten 22 verschieden stark ausgebildet sein. Ähnliches gilt dann auch für die Zinken 25, die wie in der Fig. 4 dargestellt, unterschiedlich gestaltete Querschnitte aufweisen können. Die als Bondpads dienenden Enden der Zinken 25 im Bereich der Kontaktreihe 27 sind so ausgebil det, daß jeder Elektrode ein Bondpad zugeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, jedem An schlußfinger 25 mehrere oder breitere oder großflächigere Bondpads auf der Kontaktreihe 27 zuzuordnen, auf denen zusätzliche Bonddrähte kontaktiert werden können. Damit wird ein leichterer Austausch und eine Reparatur der Elemente des LED-Arrays 11 bzw. der Ansteuerschaltkreise 12 möglich. Gestaltet man die Bondpads (Einzelkontakte 28) entspre chend der Darstellung der Fig. 4 in Abhängigkeit von ihrem zugehörigen Stromkreis mit unterschiedlichen Flächen, so erleichtert dies die automatische Bondierung bzw. das Erken nen der entsprechenden Stromkreise bei der Kontaktierung beim Einbau der Stromschienen 15 in den Druckkopf.According to the different electrical load values, the metal plates 22 can have different strengths. The same then applies to the tines 25 , which, as shown in FIG. 4, can have differently shaped cross sections. The ends of the prongs 25 serving as bond pads in the region of the contact row 27 are designed so that a bond pad is assigned to each electrode. However, it is also possible to assign each connecting finger 25 to several or wider or larger-area bond pads on the contact row 27 , on which additional bond wires can be contacted. This makes it easier to exchange and repair the elements of the LED array 11 or the control circuits 12 . If the bond pads (individual contacts 28 ) are designed accordingly to the representation of FIG. 4 depending on their associated circuit with different areas, this facilitates the automatic bonding or the detection of the corresponding circuits when making contact when installing the busbars 15 in the Printhead.

Die Stromschienen 15 lassen sich beispielsweise wie folgt herstellen: Aus einem Metallstrei fen gegebenenfalls in unterschiedlicher Stärke für eine polabhängige Spannung von 0 V, 3 V, 5 V, werden kammförmig die Zinken 25 für eine Verschachtelung eines dreilagigen Aufbaues der Stromschiene 15 ausgestanzt und dabei geformt oder gegebenenfalls geätzt oder graviert und dann gebogen. Danach werden z. B. in einem Fertigungsnutzen oder einer Form die einzelnen gestanzten Metallplatten 22 mit isolierendem Kunststoff vergossen. Es ist auch denkbar, die einzelnen Metallplatten 22 mit dem dazwischenliegenden Isolationsmaterial 23 zu verpressen.The busbars 15 can be produced, for example, as follows: from a metal strip, optionally in different thicknesses for a pole-dependent voltage of 0 V, 3 V, 5 V, the prongs 25 are punched out in a comb shape for a nesting of a three-layer structure of the busbar 15 and shaped in the process or, if necessary, etched or engraved and then bent. Then z. B. in a manufacturing benefit or a mold, the individual stamped metal plates 22 with insulating plastic. It is also conceivable to press the individual metal plates 22 with the insulation material 23 in between.

Die so fertig erstellte Schichtanordnung 15 wird aus dem Fertigungsnutzen getrennt, auf der Oberseite überarbeitet und mit Nickel und Gold zu einer bondbaren Stromschiene 15 bear beitet. Die Größe der Bondflächen 28 (Einzelkontakte) und die Stärke der Kupferschichten (Metallplatten 22, Anschlußfinger 25) werden durch die elektrischen Werte und den Bondanforderungen bestimmt. Es ist auch denkbar, die Anschlußfinger 25 schon vor dem Vergießen mit Kunststoff galvanisch mit einer Nickel- oder Goldschicht zu überziehen.The layer arrangement 15 thus created is separated from the production benefit, reworked on the upper side and processed with nickel and gold to form a bondable busbar 15 . The size of the bond areas 28 (individual contacts) and the thickness of the copper layers (metal plates 22 , connecting fingers 25 ) are determined by the electrical values and the bond requirements. It is also conceivable to galvanically coat the connecting fingers 25 with a nickel or gold layer prior to casting with plastic.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, sind jeweils drei Zinken 25 (Einzelkontakte 28) für eine Kontaktierung der Ansteuer-IC′s 12 mit der Stromschiene 15 erforderlich. Die Dimensionie rung der Zinkenbreite wird bestimmt durch die IC-Breite einerseits und die elektrischen Werte andererseits. Durch eine geeignete Kontaktierung der IC′s 22 mit dem Träger 10 kann gegebenenfalls noch auf eine Schicht der Schichtanordnung in der Stromschiene 15 verzichtet werden. Hierbei wird der Träger 10 selbst zur geeigneten 0-Voltleitung. As can be seen from FIG. 2, three prongs 25 (individual contacts 28 ) are required for contacting the control ICs 12 with the busbar 15 . The dimension of the tine width is determined by the IC width on the one hand and the electrical values on the other. By suitable contacting of the IC's 22 with the carrier 10 , a layer of the layer arrangement in the busbar 15 can optionally be dispensed with. Here, the carrier 10 itself becomes a suitable 0 volt line.

Es ist weiterhin, wie aus den Fig. 1 und 5 ersichtlich, möglich, auf den Stromschienen 15 entlang ihrer Seitenflächen zusätzliche Leiterplatten 29 zur Aufnahme von Bauteilen für die Ansteuerungselektronik des Druckkopfes anzuordnen. Diese Leiterplatte 29 kann entweder selbständig ausgebildet sein oder sie kann aus zusätzlichen Schichten der gesamten Stromschienenleiterplatte 15 bestehen. In diesen zusätzlichen Schichten ist es möglich, Signalleitungen anzuordnen, die der Zuführung von Ansteuersignalen zu den Ansteuerschaltkreisen 12 dienen können. Diese Signallagen können entsprechend den Kontaktreihen 27 der Kontaktierungsschicht 24 ebenfalls entsprechende Kontaktreihen mit zusätzlichen bondbaren Einzelkontakten aufweisen, die z. B. in einer parallelen Kontaktreihe zur Kontaktreihe 27 angeordnet sind. Damit ist in entsprechender Weise eine maschinelle Bondung dieser zusätzlichen Bauelemente mit ihren Signalleitungen möglich.It is also possible, as can be seen from FIGS. 1 and 5, to arrange additional printed circuit boards 29 on the busbars 15 along their side faces for receiving components for the control electronics of the printhead. This circuit board 29 can either be designed independently or it can consist of additional layers of the entire busbar circuit board 15 . In these additional layers, it is possible to arrange signal lines which can be used to supply control signals to the control circuits 12 . These signal layers can also have corresponding contact rows with additional bondable individual contacts corresponding to the contact rows 27 of the contacting layer 24 . B. are arranged in a parallel row of contacts to row 27 of contacts. Mechanical bonding of these additional components with their signal lines is thus possible in a corresponding manner.

Durch die Stromschiene 15 mit ihren Kupferplatten wird die im Betrieb der zusätzlichen Bauelemente entstehende Wärme sicher abgeleitet. Diese sichere Ableitung läßt sich noch verstärken, wenn die Stromschienen 15 mit ihrer Innenfläche auf das Trägerteil 10 aufge klebt werden. Unabhängig davon werden die Stromschienen 15 durch Ankleben an das Trä gerteil 10 gesichert und befestigt.The heat generated during the operation of the additional components is reliably dissipated by the busbar 15 with its copper plates. This safe derivation can be reinforced if the busbars 15 are glued up with their inner surface on the carrier part 10 . Regardless of the busbars 15 are secured and attached by gluing to the Trä gerteil 10 .

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die als mehrschichtige Anordnung aus gebildeten Stromschienen in einem optischen Zeichengenerator einer elektrografischen Druckeinrichtung zur Zuführung von Betriebsspannungen zu den LED-Arrays verwendet. Es ist jedoch auch möglich, diese Stromschienen als selbständiges Bauelement auszubilden und in entsprechend abgewandelter Form für andere Anwendungszwecke, z. B. Stromver sorgungsschaltkreise, Transformatoren und zur Stromversorgung eines elektrischen Ver brauchers einzusetzen: Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn dicke Kupferlagen mit stirnseitigen Anschlüssen für Band- oder Schweißverbindungen benötigt werden.In the illustrated embodiment, they are made as a multi-layer arrangement formed busbars in an optical character generator of an electrographic Printing device used to supply operating voltages to the LED arrays. However, it is also possible to design these busbars as an independent component and in a correspondingly modified form for other applications, e.g. B. Stromver supply circuits, transformers and to power an electrical ver user: This is particularly advantageous if thick copper layers are used front connections for tape or welded connections are required.

Es ist weiterhin darauf hinzuweisen, daß die Anzahl der Metallplatten 22 und die Anzahl der Kontaktreihen 27 in Abhängigkeit von der gewünschten Polzahl und der Anwendung vari iert. Die Leiterplatte 15 kann bei einer Anwendung im Bereich von optischen Zeichengene ratoren in Abhängigkeit von der Ausgestaltung des LED-Arrays ein- oder beidseitig des Trägerteiles 10 angeordnet sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 werden über die Leiterplatte 15 ca. 75 Ansteuerschaltkreise 12 mit ca. 225 Verbindungen versorgt.It should also be pointed out that the number of metal plates 22 and the number of contact rows 27 vary depending on the desired number of poles and the application. The circuit board 15 can be arranged on one or both sides of the carrier part 10 in an application in the field of optical drawing generators depending on the configuration of the LED array. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, approximately 75 control circuits 12 are supplied with approximately 225 connections via the printed circuit board 15 .

Wie vorstehend erläutert, können auf den Stromschienen auf einer Seite oder auch auf bei den Seiten zusätzliche Bauelemente für die Ansteuerung der LED′s angeordnet sein. Diese Bauelemente können auch, wie in der Fig. 5 dargestellt, aus einzelnen integrierten Schalt kreisen 31 bestehen, die auf die Stromschienenaußenseiten geklebt sind und die dann in ent sprechender Weise durch Bondung oder durch andere Verbindungsverfahren mit den An steuerschaltungen 12 verbunden werden. Wird das Trägerteil 10 entsprechend schmal aus gebildet, so ist es auch möglich, auf den Stirnflächen 14 des Trägerteiles 10 nur die als Chips ausgebildeten LED′s anzuordnen (Fig. 5) und die zusätzlichen und zugehörigen An steuerschaltkreise 12 bzw. die zusätzliche Ansteuerelektronik seitlich auf den Stromschie nen. Dadurch ergibt sich eine besonders schmale Bauweise des Zeichengenerators und eine gute Wärmeabfuhr über den Stromschienen. Die LED-Arrays können auch entsprechend der deutschen Patentanmeldung DE-41 29 146 als Minimodule ausgebildet sein. Dabei ist es möglich, die Minimodule aus Kupfer oder aus Leiterplattenmaterial auszubilden und mit ei ner Sollknickstelle zu versehen, wobei dann das eigentliche LED-Chip auf der Stirnfläche 14 angeordnet ist und die zugehörige Ansteuerschaltung 12 auf der Stromschiene 15 durch Bondung im Bereich der Knickstelle verbunden ist. Diese Minimodule bzw. die gesamte Elektronikeinheit läßt sich auch in Dünnschichtkeramik ein- oder mehrlagig in Form von niedrig sinternden grünen Keramikfolien ausbilden, so daß die Leiterbahnen um 90° ge schwenkt aus einer in Multichipmodultechnik aufgebauten Elektronikbaugruppe geführt werden, was eine Anwendung mit vertikal angeordneter Elektronik in Relation zum LED- Chip möglich macht. Die Herstellungen von Mehrlagenschaltungen mit niedrig sinternden grünen Keramikfolien ist aus der Literaturstelle Elektronik, Produktion und Prüftechnik, Heft 9A, 1986, bekannt. Anstelle einer Bondverbindung zwischen Ansteuerschaltung 12 und LED-Array 11 ist es auch möglich eine FIexline 30 (Fig. 5) oder ein anderes Formteil aus Metall in Zebrastreifentechnik zu verwenden, das an seinen Enden einerseits auf die Stirnfläche 14 andererseits die Stromschiene kontaktierend auf die zugehörige Elektronikvormontagegruppe geklebt bzw. gelötet wird. Danach erfolgt eine Bondung zwischen dem Formteil und dem LED-Chip bzw. dem Formteil und den integrierten Schaltkreisen der Elektronikvormontagegruppe. Um ein leichtes Austauschen im Reparaturfall zu ermöglichen, ist es auch denkbar, die Ansteuerschaltkreise lösbar auf der Stromschiene 15, z. B. über Schraub- oder Schnappverbindungen anzuordnen. Weiterhin können die Ansteuerschaltkreise bzw. die zusätzlich integrierten Schaltkreise unmittelbar auf dem Trägerteil 10 angeordnet sein und die Stromschienen 15 übergreifend auf den IC′s oder unterhalb von diesen. Es ist auch möglich, Stromschiene und zugehörige Ansteuerschaltkreise integriert in einer einzigen Baueinheit in der beschriebenen grünen Keramikfolientechnik zu erzeugen oder aber in der üblichen Leiterplattentechnik.As explained above, additional components for driving the LEDs can be arranged on the busbars on one side or on the sides. These components can also, as shown in Fig. 5, consist of individual integrated circuits 31 which are glued to the outside of the busbar and which are then connected in a corresponding manner by bonding or other connection methods with the control circuits 12 . If the carrier part 10 is formed correspondingly narrow, it is also possible to arrange on the end faces 14 of the carrier part 10 only the LEDs designed as chips ( FIG. 5) and the additional and associated control circuits 12 or the additional control electronics laterally on the busbars. This results in a particularly narrow design of the character generator and good heat dissipation over the busbars. The LED arrays can also be designed as mini modules in accordance with German patent application DE-41 29 146. It is possible to form the mini modules made of copper or printed circuit board material and to provide them with a predetermined kink, in which case the actual LED chip is arranged on the end face 14 and the associated control circuit 12 is connected to the busbar 15 by bonding in the area of the kink is. These mini modules or the entire electronics unit can also be formed in thin-layer ceramics in one or more layers in the form of low-sintering green ceramic foils, so that the conductor tracks pivot 90 ° ge from an electronic module constructed in multichip module technology, which is an application with vertically arranged electronics in relation to the LED chip. The production of multilayer circuits with low-sintering green ceramic films is known from the literature electronics, production and testing technology, issue 9A, 1986. Instead of a bond connection between the control circuit 12 and the LED array 11 , it is also possible to use a FIexline 30 ( FIG. 5) or another molded part made of metal using zebra crossing technology, which at its ends contacts the end face 14 on the one hand and the power rail to the associated one Electronics pre-assembly group is glued or soldered. This is followed by a bond between the molded part and the LED chip or the molded part and the integrated circuits of the electronics preassembly group. In order to enable easy replacement in the event of a repair, it is also conceivable for the control circuits to be detachably on the busbar 15 , for. B. to arrange via screw or snap connections. Furthermore, the control circuits or the additional integrated circuits can be arranged directly on the carrier part 10 and the busbars 15 overlapping on the IC's or below them. It is also possible to produce the busbar and associated control circuits integrated in a single structural unit in the green ceramic film technology described, or else in the customary circuit board technology.

BezugszeichenlisteReference list

10 Trägerteil, Träger
11 LED-Array, LED-Chip
12 Ansteuerschaltkreis, Ansteuerschaltung
13 Kühlrippe
13/1 Durchflußkanal
14 Stirnfläche
15 Stromschiene
16 Bonddrähte
17 Gehäuse
18 Selfoc-Einrichtung
19 Fotoelement
20 Führungsschienen
22 Metallplatten
23 Isolationsmaterial, Isolationsschichten
25 Anschlußfinger, Anschlußelemente, Zinken
27 Kontaktreihe
28 Einzelkontakte, Bondpads
29 zusätzliche Leiterplatte, zusätzliche integrierte Schaltkreise oder Bauelemente
30 Flex-Line, Anschlußleitung
31 Integrierte Schaltkreise, Bauelemente 10 support part , support
11 LED array, LED chip
12 control circuit, control circuit
13 cooling fin
13/1 flow channel
14 end face
15 track
16 bond wires
17 housing
18 Selfoc facility
19 photo element
20 guide rails
22 metal plates
23 insulation material, insulation layers
25 connecting fingers, connecting elements, tines
27 row of contacts
28 individual contacts, bond pads
29 additional circuit boards, additional integrated circuits or components
30 Flex-Line, connecting cable
31 Integrated circuits, components

Claims

1. printhead for an electrographic printing device with an LED array ( 11 ) arranged on one end side of the printhead with at least one busbar ( 15 ) arranged perpendicular to this end side and made of individual metal plates ( 22 ) one above the other with insulating layers ( 23 ) in between, wherein comb-like connecting fingers ( 25 ) are formed on one side on the metal plates ( 22 ) and, starting from the planes of the metal plates ( 22 ), are brought together to form a contact plane in such a way that the ends of the connecting fingers ( 25 ) one or more rows of contacts ( 27 ) along the end face ver current individual contacts ( 28 ) for receiving connecting lines ( 16 ) form.

2. Printhead according to claim 1, wherein the ends ( 28 ) of the connecting fingers ( 25 ) have different cross-sectional shapes.

3. Printhead according to one of claims 1 or 2, wherein the individual contacts ( 28 ) of the contact rows ( 27 ) are designed as bonding surfaces.

4. Printhead according to claim 3, wherein each individual contact ( 28 ) in the region of the contact rows are associated with a plurality of bonding surfaces.

5. Printhead according to one of claims 1 to 4, wherein the metal plates ( 22 ) with the closing fingers ( 25 ) are formed as one-piece stamped parts.

6. Printhead according to one of claims 1 to 5, wherein at least on one side of the busbar ( 15 ) electrical control components ( 29 , 31 ) are arranged for the printhead.

7. Printhead according to one of claims 1 to 6, wherein at least one signal line layer ( 29 ) is arranged with a single or multi-line contact row, the signal lines and / or electrical control components ( 12 , 31 ).

8. Printhead according to one of claims 1 to 7, wherein at least the LED array ( 11 ) and / or the control components ( 12 ) are formed in thin-layer ceramic.

9. Printhead according to claim 1 to 8 with a carrier part ( 10 ) with a flat end face ( 14 ) and a narrower receiving area for at least one busbar ( 15 ).

10. Printhead according to claim 1 to 8, wherein the carrier part ( 10 ) is assigned a cooling device ( 13/1 ).

11. Busbar according to one of claims 1 to 10 with a design of the busbar ( 15 ) as an independent busbar assembly for powering an electrical consumer.