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Dokumentenidentifikation DE69512887T2 15.06.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0732215
Titel THERMODRUCKKOPF MIT STEUERSCHALTUNG UND STEUERANORDNUNG FÜR THERMODRUCKKOPF
Anmelder Rohm Co. Ltd., Kyoto, JP
Erfinder NAGAHATA, Takaya, Kyoto-shi, Kyoto-fu 615, JP
Vertreter Palgen und Kollegen, 45133 Essen
DE-Aktenzeichen 69512887
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 13.04.1995
EP-Aktenzeichen 959153149
WO-Anmeldetag 13.04.1995
PCT-Aktenzeichen JP9500723
WO-Veröffentlichungsnummer 9528283
WO-Veröffentlichungsdatum 26.10.1995
EP-Offenlegungsdatum 18.09.1996
EP date of grant 20.10.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.06.2000
IPC-Hauptklasse B41J 2/355
IPC-Nebenklasse B41J 2/345   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen thermischen Druckkopf und einen Treiber IC dafür. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Steuerung des thermischen Druckkopfes.

Stand der Technik

Ein thermischer Druckkopf zum Gebrauch in einer thermosensitiven Druckeinheit, zum Beispiel für ein Facsimilegerät, ist so gestaltet, daß eine Vielzahl von in einer Reihe auf einem isolierenden Kopfsubstrat angeordneten Hitzepunkten von in einer Gruppe angeordneten Treiber IC's zur Erhitzung angesteuert werden. Im Falle eines sogenannten Dickschicht- Thermodruckkopfes wird eine lineare Widerstandsheizung zum Beispiel auf dem Kopfsubstrat durch Aufdrucken ausgebildet, wobei eine gemeinsame Elektrode mit kammartigen Zähnen parallel zu der linearen Widerstandsheizung ausgebildet wird, wobei die kammartigen Zähne der gemeinsamen Elektrode sich unterhalb der Widerstandsheizung erstrecken. Hitzepunkte werden abschnittsweise von Teilen der Widerstandsheizung ausgebildet, welche zwischen den kammartigen Zähnen der gemeinsamen Elektrode angeordnet sind. Jeder Hitzepunkt ist elektrisch mit einem Ende einer individuellen Elektrode verbunden. Das andere Ende der individuellen Elektrode ist elektrisch mit einem korrespondierenden Ausgangsanschlußfeld eines relevanten Treiber IC's mittels Verdrahtung verbunden. Der Treiber IC bewirkt, daß seine Ausgangsanschlußfelder selektiv entsprechend den Druckdaten angeschaltet werden. Ein elektrischer Strom fließt zwischen der individuellen zu dem angeschalteten Ausgangsanschlußfeld korrespondierenden Elektrode und der gemeinsamen Elektrode, wodurch ein gewünschter Hitzepunkt zur Erhitzung angesteuert wird.

Wenn zum Beispiel auf einem Stück A4 großen Papier mit einer Druckdichte von 200 dpi (8 Punkte in 1 mm) gedruckt wird, so müssen 1728 Hitzepunkte ausgebildet werden. Zur Zeit ist es zum Beispiel schwierig, mit einem einzigen IC Chip aufgrund von Einschränkungen in der Herstellung von Halbleitern alle Hitzepunkte anzutreiben. Daher werden eine Vielzahl von IC Chips auf dem Kopfsubstrat aufgebracht und jedes der Treiber IC's wird einer vorbestimmten Anzahl von Hitzepunkten zu deren Ansteuerung zugewiesen. Die entsprechenden Treiber IC's beinhalten ein Shiftregister mit einer vorbestimmten Anzahl von Bits, welche der Anzahl von Ausgangsanschlußfeldern entsprechen. Das Datenausgabeanschlußfeld jedes Treiber IC's und das Dateneingabeanschlußfeld eines weiteren sind stufenweise verbunden, so daß alle Shiftregister im wesentlichen aufeinanderfolgend angeordnet sind. Wenn ein A4 großer Druck durchgeführt wird, umfassen die Druckdaten 1728 Bits je Zeile. Die einer Zeile entsprechenden Druckdaten werden seriell an dem Dateneingabeanschlußfeld eines Treiber IC's eingespeist, welches sich an einer Seite befindet. Entsprechend den 1728 Bits Druckdaten, die so in dem Shiftregister gespeichert sind, werden die entsprechenden Ausgabeanschlußfelder in Antwort auf die Pulssignale, mit denen die entsprechenden Treiber IC's versorgt werden an- oder abgeschaltet.

Grundsätzlich beträgt die Anzahl der Ausgabebits eines Treiber IC's für einen thermischen Druckkopf dieser Art vorzugsweise ein Vielfaches von 8 Bits, zum Beispiel aus praktischen Gründen während der Datenübertragung zwischen den Treiber IC's. In der Praxis beträgt die Anzahl von Bits für ein Treiber IC nach dem Stand der Technik zum Beispiel 32, 64, 96 oder 128 Bits, die einfach ein Mehrfaches von 32 Bits sind. Die Anzahl von Bits pro Chip hat sich allmählich aufgrund der Verfügbarkeit von IC's hoher Integration gesteigert.

Gewöhnlich werden die 1728 Bits zum Drucken einer Zeile entsprechend den Druckdaten nicht gleichzeitig, sondern durch Zeitteilung angesteuert. Dies rührt daher, daß die Menge des durch die gemeinsame Elektrode fließenden Stroms groß wird, falls alle 1728 Punkte beheizt sind, so daß der Spannungsabfall entlang der gemeinsamen Elektrodenleiterbahn beachtlich wird und Nachteile verursacht, wie Druckunregelmäßigkeiten und den Einsatz von Stromversorgungen großer Leistung, welches die Kosten erhöhen kann.

Daher werden nach Eingabe der 1728 Bits Druckdaten Impulssignale zur Steuerung der Druckzeiteinteilung angelegt, zum Beispiel mit einem Zeitunterschied zwischen den der linken Hälfte der Hitzepunkten zugewiesenen Treiber IC's und den der rechten Hälfte der Hitzepunkten zugewiesenen Treiber IC's.

Zum Beispiel werden siebenundzwanzig 64 Bit Treiber IC's benötigt, um einen 1728 Punkte thermischen Druckkopf mit A4 Breite herzustellen. In diesem Fall, wenn das Drucken durch zweigeteilte Steuerung erfolgt, müssen die Treiber IC's zum Beispiel aufgeteilt werden in eine linksseitige Gruppe mit dreizehn Treiber IC's und eine rechtsseitige Gruppe mit vierzehn Treiber IC's, wodurch eine unterschiedliche Anzahl von Punkten in den entsprechend aufgeteilten Gruppen vorhan den sind. Dies kann Druckunregelmäßigkeiten bedingen und eine Stromversorgung mit genügend Leistung für die vierzehn Treiber IC's, welche der entsprechenden Anzahl von Hitzepunkten zugewiesen sind, erforderlich machen. Somit wird die Leistung der Stromversorgung für solche Hitzepunkte verschwendet, die von den dreizehn Treiber IC's versorgt werden.

Ferner ist es auch denkbar, eine viergeteilte Druckregelung vorzunehmen, um eine zusätzliche Größenreduktion der Druckeinheit zu realisieren, hauptsächlich durch zusätzliche Leistungsreduktion der Stromversorgung. In diesem Fall wieder, da es nicht möglich ist, siebenundzwanzig durch vier ohne Rest zu teilen, können die gleichen Probleme wie für die zweiteilige Steuerung beschrieben auftreten.

Zusätzlich zu der oben beschriebenen, einen 8-Zoll thermischen Druckkopf einsetzenden Druckeinheit, welche normalerweise A4 Größe entspricht, sind kürzlich 2-Zoll (5 cm) thermische Drucker, zum Beispiel zum Gebrauch in Registerkassen oder Eisenbahnwagen, 3-Zoll (8 cm) Endstellendrucker, eingesetzt zur Berechnung von Gas oder Wassergebühren oder dergleichen, 4-Zoll (10 cm) Endstellendrucker, eingesetzt für medizinische Geräte, und 10-Zoll (25 cm) Drucker benutzt worden. Von diesen Druckern benötigt zum Beispiel der 2-Zoll (5 cm) Drucker etwa 400 Hitzepunkte. In einer ähnlichen Weise benötigen jeder der 3-Zoll, 4-Zoll und 10-Zoll (8, 10 und 25 cm) Drucker eine vorbestimmte Anzahl von Hitzepunkten entsprechend der relevanten Größe. Daher, um mit einer kleinen Stromversorgung vernünftiges Drucken durchzuführen, benötigt jeder der unterschiedlichen Drucker, welche eine unterschiedliche Anzahl von Treiber IC's beinhalten, eine Treiberregelung, wie die oben beschriebene teilende Steuerung.

In Wahrheit jedoch ist bisher kein geeignetes Mittel gefunden worden, um vernünftige Austauschbarkeit in der Herstellung der Drucker mit unterschiedlicher Größe durch Aufbringen eines einzigen Typs von Treiber IC zu ermöglichen. Zum Beispiel im Fall des Einsatzes einer Vielzahl von 64 Bit Treiber IC's, um 2-Zoll, 3-Zoll, 4-Zoll, 8-Zoll und 10-Zoll (5 cm, 8 cm, 10 cm, 20 cm und 25 cm) Drucker herzustellen, erleidet jeder dieser Drucker Schwierigkeiten bei der Ausführung einer uniform geteilten Steuerung oder bei seiner Ansteuerregelung, falls die Gesamtzahl der Ausgabebits der Treiber IC's entsprechend der Anzahl von Hitzepunkten des Druckers, wie oben beschrieben, hergestellt ist.

Die EP-A-0 501 707 offenbart einen Treiber IC, der zur Erzeugung von entweder zwei oder drei Blöcken von 128 Ausgabebits geeignet ist.

Offenbarung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, vernünftiges Drucken durch geeignete zwei-, drei- oder viergeteilte Steuerung, besonders mit Bezug auf einen A4 großen 1728 Bit thermischen Druckkopf, zu ermöglichen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Einsatz von identischen Treiber IC's zur Herstellung von thermischen Druckköpfen unterschiedlicher Größe zu ermöglichen, trotz der Vereinfachung der Ansteuerregelung soweit wie möglich.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Treiber IC zum Aufbringen auf einem thermischen Druckkopf, wie in Anspruch 1 umschrieben, bereitgestellt. Die Erfindung erstreckt sich auch auf einen in Anspruch 2 umschriebenen thermischen Druckkopf.

Bei einem A4 großen thermischen Druckkopf mit zum Beispiel 1728 Hitzepunkten beträgt ein Viertel der Gesamtanzahl der Hitzepunkte 432. Zahlen, die einem Divisor von 432 und einem Mehrfachen von 8 entsprechen, sind 8, 16, 24, 48, 72, 144, 216 und 432. Entsprechend einem Merkmal der vorliegenden Erfindung sind 16 und 24 ausgenommen, da IC's mit einer solch kleinen Anzahl von Ausgabebits in der vorliegenden Zeit, in der hohe Integration realisiert wird, unpraktisch sind. Daher fallen Treiber IC's, die 48, 72, 144, 216 und 432 Ausgabebits besitzen, in den Umfang eines Merkmals der vorliegenden Erfindung.

432, welches ein Viertel von 1728 ist, ist ein Divisor von 864, welches die Hälfte von 1728 ist. Daher, wenn ein A4 großer thermischer Druckkopf mit 1728 Hitzepunkten mittels einer Vielzahl von Treiber IC's mit einer der oben erwähnten Ausgabebitanzahlen (48, 72, 144, 216 und 432) hergestellt wird, kann eine zweigeteilte sowie eine viergeteilte Steuerung in der nachfolgenden Weise vernünftig durchgeführt werden.

Im Falle des Einsatzes von zum Beispiel 144 Bit IC's beträgt die Anzahl von Treiber IC's 12, welche durch Teilung von 1728 durch 144 erhalten wird. 12 kann ohne Rest durch 2 oder 4 geteilt werden. Daher, im Fall, daß eine zweigeteilte Steuerung durchgeführt wird, werden die Treiber IC's in zwei Gruppen geteilt, die eine linke Gruppe von 6 Treiber IC's und eine rechte Gruppe von 6 Treiber IC's beinhalten. Impulssignale werden an die entsprechenden Gruppen zu verschiedenen Zeittakten angelegt. Somit werden 1728 Hitzepunkte durch Teilung der gesamten Hitzepunkte in 864 linksseitige Punkte und 864 rechtsseitige Punkte zeitgeteilt angesteuert.

Wenn eine viergeteilte zeitgeteilte Steuerung durchgeführt wird, werden 12 Treiber IC's in vier Gruppen von jeweils 3 Treiber IC's aufgeteilt und Impulssignale werden zu verschiedenen Zeittakten an die entsprechenden Gruppen angelegt. In dieser Weise können 1728 Hitzepunkte durch viergeteilte Steuerung angetrieben werden, wobei die entsprechenden Gruppen von 432 Punkten einer nach der anderen erhitzt werden, beginnend zum Beispiel von der linken Seite.

Die Anzahl der Hitzepunkte in der entsprechend aufgeteilten Gruppe ist gleich und unabhängig davon, ob zweigeteilte oder viergeteilte Steuerung angewandt wird. Daher ist die zum Drucken benötigte Stromleistung in den aufgeteilten Gruppen von Hitzepunkten ausgeglichen, so daß der Spannungsabfall entlang der gemeinsamen Elektrode während eines Druckvorgangs auch ausgeglichen ist. Als Ergebnis werden Druckunregelmäßigkeiten nicht aufgrund von unterschiedlichen Druckintensitäten in den unterschiedlich aufgeteilten Gruppen auftreten. Ferner wird die Leistung der Stromversorgung bei keiner der Gruppen verschwendet.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der Ausgabebits der Treiber IC's ein gemeinsamer Divisor von 1/4 und 1/3 der gesamten Anzahl von Hitzepunkten. Diese Ausführungsform wieder auf einen A4 großen thermischen Druckkopf anwendend, der 1728 Hitzepunkte besitzt, sind gemeinsame Teiler von 432, welches ein Viertel von 1728, und von 576, welches ein Drittel von 1728 beträgt, 16, 24, 48, 72 und 144, welche auch Mehrfache von 8 sind. Von diesen Zahlen sollten 16 und 24 aus den schon oben beschriebenen Gründen ausgenommen werden. Daher fallen Treiber IC's mit 48, 72 und 144 Bits in den Umfang der bevorzugten Ausführungsform. Gemäß dieser Ausführungsform kann auch eine dreigeteilte Druckerregelung vernünftig durchgeführt werden.

Den Fall des Einsatzes von 144 Bit Treiber IC's ähnlich wie oben in Betracht ziehend, können 12 Treiber IC's in drei Gruppen von jeweils vier Treiber IC's aufgeteilt werden. Durch Anlegen von Impulssignalen an diese drei Gruppen von vier Treiber IC's zu unterschiedlichen Zeittakten, können die 1728 Hitzepunkte für eine Zeile durch dreigeteilte Steuerung angetrieben werden, wobei die drei Gruppen von 576 Punkten einer nach dem anderen zum Beispiel beginnend von der linken Seite erhitzt werden. Da die Anzahl von Hitzepunkten in den aufgeteilten Gruppen gleich ist, ist es möglich, unregelmäßiges Drucken zu verhindern, obgleich die Kapazität der Stromversorgung so klein wie möglich ausgelegt wird, um, wie oben beschrieben, eine Verschwendung zu vermeiden.

Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Steuerung des thermischen Druckkopfes bereit.

Zum Beispiel durch Einsatz von drei oder vier 144 Bit Treiber IC's, ist es möglich, einen relativ kleinen thermischen Druckkopf in einfacher Weise herzustellen. In der gleichen Weise ist es auch möglich, nach und nach die Größe des thermischen Druckkopfes durch Steigerung der Anzahl von 144 Bit Treiber IC's auf 6, 12 oder 14 zu vergrößern.

Somit können 144 Bit Treiber IC's nicht nur zur Ermöglichung einer vernünftigen geteilten Steuerung eines thermischen Druckkopfes eingesetzt werden, sondern auch für die Bereitstellung von thermischen Druckköpfen unterschiedlicher Größe. Als Ergebnis, durch Realisierung einer Standardisierung, können Vorteile bei den Kosten zusätzlich zu der Vereinfachung der Herstellung der thermischen Druckköpfe erreicht werden.

Wenn die Punktdichte der Hitzepunkte des thermischen Druckkopfs auf 200 dpi gesetzt wird, entspricht die gesamte Anzahl der Ausgabebits, die von drei 144 Bit Treiber IC's bereitgestellt werden, der benötigten Anzahl von Hitzepunk ten für einen 2-Zoll großen Druckkopf. Die gesamte Anzahl von Ausgabebits, bereitgestellt durch vier 144 Bit Treiber IC's, entspricht der benötigten Anzahl von Hitzepunkten für einen 3-Zoll großen Druckkopf. Die gesamte Anzahl von Ausgabebits, bereitgestellt durch sechs 144 Bit Treiber IC's, entspricht der benötigten Anzahl von Hitzepunkten für einen 4-Zoll (10 cm) großen Druckkopf.

Ferner entspricht die gesamte Anzahl von Ausgabebits, bereitgestellt durch vierzehn 144 Bit Treiber IC's, der benötigten Anzahl von Hitzepunkten für einen 10-Zoll (25 cm) großen Druckkopf. Daher sind die oben beschriebenen Treiber IC's für einen solchen Druckkopf nützlich. In diesem Fall können die Treiber IC's ferner in zwei Gruppen von jeweils sieben Treiber IC's aufgeteilt werden, wodurch zweigeteilte Steuerung in geeigneter Weise realisiert wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgend abgegebenen detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen hervorgehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht, die die Anordnung eines thermischen Druckkopfes entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 1a-1c sind Ansichten, die jeweils darstellen, wie der thermische Druckkopf aus Fig. 1 mittels zweigeteilter, dreigeteilter und viergeteilter Steuerung angetrieben wird;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Teildraufsicht, die den thermischen Druckkopf aus Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Draufsicht, welche ein Beispiel eines Treiber IC's zum Einsatz in dem thermischen Druckkopf aus Fig. 1 darstellt;

Fig. 4 ist ein Zeittaktdiagramm zur Durchführung viergeteilter Druckregelung mit Bezug auf den thermischen Druckkopf aus Fig. 1;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Draufsicht, welche eine weitere Ausführungsform eines Treiber IC's für einen thermischen Druckkopf entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 6 ist eine schematische Draufsicht, die die Anordnung eines thermischen Druckkopfes entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 7 ist eine schematische Draufsicht, die die Anordnung eines thermischen Druckkopfes entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 8 ist eine schematische Draufsicht, welche die Anordnung eines thermischen Druckkopfes entsprechend nochmals zusätzlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9 ist eine schematische Draufsicht, die die Anordnung eines thermischen Druckkopfes entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 10 ist eine vergrößerte Draufsicht, die eine weitere Ausführungsform eines Treiber IC's für einen thermischen Druckkopf entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 11 ist eine vergrößerte Teildraufsicht, die einen thermischen Druckkopf darstellt, welcher die Treiber IC's aus Fig. 10 beinhaltet;

Fig. 12a-12c sind Ansichten, welche ein bevorzugtes Verfahren zur Ansteuerung der Treiber IC's aus Fig. 3 oder 10 darstellen; und

Fig. 13 ist eine schematische Ansicht, welche die Anordnung des zur Durchführung des in Fig. 12a bis 12c gezeigten Ansteuerverfahrens des Treiber IC's darstellt.

Bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.

Fig. 1 ist eine Draufsicht, welche schematisch den Aufbau eines thermischen Druckkopfes der Dickfilmart zeigt. Ein gestrecktes Kopfsubstrat 2 besitzt eine obere Oberfläche mit einer entlang eines Längsrands 2a des Kopfsubstrates ausgebildeten linearen Widerstandsheizung 3 und Treiber IC's 7 entlang des anderen Längsrands 2b. Eine gemeinsame Elektrode 4 wird durch eine streifenartige Region zwischen dem linearen Heizwiderstand 3 und dem Längsrand 2a des Kopfsubstrats 2 ausgebildet. Jedes Endstück der gemeinsamen Elektrode 4 erstreckt sich zum anderen Längsrand 2b des Kopfsubstrates 2, um für die gemeinsame Elektrode eine Anschlußverbindung 5 bereitzustellen.

Wie im Detail in Fig. 2 dargestellt, besitzt die gemeinsame Elektrode 4 eine Vielzahl von in Längsrichtung beabstandeten kammartigen Zähnen 4a. Auf der anderen Seite erstrecken sich individuelle Elektroden 6 jeweils an einem Ende zwischen die kammartigen Zähne 4a der gemeinsamen Elektrode 4. Das andere Ende einer jeden individuellen Elektrode 6 erstreckt sich zu einem im relevanten Treiber IC 7 benachbarten Feld, um ein Verdrahtungsanschlußfeld 6a auszubilden.

Die lineare Widerstandsheizung 3, wie in Fig. 2 durch die Phantomlinien angedeutet, ist zum Überlappen der kammartigen Zähne 4a der gemeinsamen Elektrode 4 und der sich zwischen den kammartigen Zähnen erstreckenden individuellen Elektroden 6 ausgebildet, so daß zwischen den kammartigen Zähnen 4a Hitzepunkte gebildet werden. Daher, wenn jede individuelle Elektrode 6 angeschaltet wird, fließt ein elektrischer Strom durch einen Teil (Hitzepunkt) der Widerstandsheizung 3, welche sich zwischen zwei kammartigen Zähnen 4a befindet, welche auf beiden Seiten der besonderen individuellen Elektrode 6 liegen.

Wenn mit 200 dpi (200 Punkte pro Zoll) gedruckt wird, beträgt die Schrittweite zwischen den entsprechenden Hitzepunkten 0.125 um. Wie vorher beschrieben, wenn der Druck auf A4 großem Papier ausgeführt wird, sind 1728 solcher Hitzepunkte in einer Reihe angeordnet.

In der vorliegenden Ausführungsform weist jedes Treiber IC 7 144 Bits auf. Insbesondere, wie in Fig. 3 dargestellt, besitzt der Treiber IC 7 in einer gestaffelten Anordnung auf der oberen Fläche eines Treiber IC's benachbart einer dessen Längsränder verteilte 144 Ausgangsanschlußfelder 8. Ferner, wie in Fig. 3 gezeigt, ist die obere Seite des Treiber IC's 7 mit einem Dateneingangsanschlußfeld 9, einem Datenausgangsanschlußfeld 10, einem Taktgeberimpulseingabeanschlußfeld 11, einem Impulsanschlußfeld 12, einem logischen Strom versorgungsanschlußfeld 13 und Erdungsanschlußfelder 14 benachbart dem anderen Längsrand des Treiber IC's versehen.

Das Treiber IC 7 besitzt ein eingebautes 144 Bit Shiftregister, welches den Ausgangsanschlußfeldern 8 entspricht. Wenn ein Impulssignal an das Impulsanschlußfeld 12 angelegt wird, werden diejenigen der Ausgangsanschlußfelder 8, welche entsprechend den in dem Shiftregister gespeicherten Druckdaten ausgewählt sind, zum thermischen Antreiben der entsprechenden Hitzepunkte angeschaltet.

Wie oben beschrieben, besitzt jedes der Treiber IC's 7 144 Bits. Daher werden zur Ausbildung des A4 großen thermischen Druckkopfes aus Fig. 1 mit 1728 Hitzepunkten 12 solcher Treiber IC's auf dem Kopfsubstrat 2 aufgebracht (s. Fig. 1). Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Ausgangsanschlußfelder 8 der entsprechenden Treiber IC's 7 und Verdrahtungsanschlußfelder 6a der individuellen Elektroden 6 in einer bekannten Weise verdrahtet. Weiterhin sind das Taktgeberimpulseingabefeld 11, das Impulsanschlußfeld 12, das logische Stromversorgungsanschlußfeld 13 und die Erdungsanschlußfelder 14 der entsprechenden Treiber IC's entsprechend mit einem Taktgebersignalverdrahtungsmuster (nicht gezeigt), einem Impulssignalverdrahtungsmuster (nicht gezeigt), einem logischen Stromversorgungsverdrahtungsmuster (nicht gezeigt) und einem Erdungsverdrahtungsmuster (nicht gezeigt) verdrahtet.

Das beispielsweise in Fig. 1 am äußersten linken Rand angebrachte Dateneingangsanschlußfeld 9 (s. Fig. 3) des Treiber IC's 7, ist mit einem Verdrahtungsmuster verdrahtet, welches eine auf dem Kopfsubstrat 2 aufgebrachte Dateneingangsanschlußverbindung besitzt. In diesem Fall ist das Datenausgangsanschlußfeld des Treiber IC' 7 am äußersten rechten Rand in Fig. 1 mit einem Verdrahtungsmuster, welches eine auf dem Kopfsubstrat 2 aufgebrachte Datenausgangsanschlußverbindung besitzt, verdrahtet. Zwischen zwei benachbarten Treiber IC's 7 ist das Datenausgangsanschlußfeld 10 des einen Treiber IC's mit dem Dateneingangsanschlußfeld 9 des anderen Treiber IC's mittels einem Verdrahtungsmuster (nicht gezeigt) auf dem Kopfsubstrat 2 verdrahtet. Somit ist ersichtlich, daß alle der Treiber IC's 7 (d. h. die darin enthaltenen Shiftregister) zur Dateneingabe und -ausgabe kaskadenförmig verbunden sind.

Die 1728 Bits Druckdaten einer Reihe werden in den Shiftregistern gespeichert, 1728 Bits insgesamt, und, wie oben beschrieben, kaskadenförmig verbunden. Ein Druckdurchgang wird in zeitlich gesteuerter Antwort auf ein an das Impulsanschlußfeld 12 angelegtes Impulssignal durchgeführt. Normalerweise werden nicht alle Hitzepunkte gleichzeitig angetrieben, sondern sie werden zur zeitgeteilten Ansteuerung in eine Vielzahl von Gruppen aufgeteilt.

Fig. 1a zeigt schematisch einen Fall, in dem 1728 Hitzepunkte in zwei Gruppen von 864 Punkten zur geteilten Ansteuerung aufgeteilt sind. In ähnlicher Weise zeigt Fig. 1b schematisch einen Fall, in dem die Hitzepunkte in drei Gruppen von 576 Punkten zur zeitgeteilten Ansteuerung aufgeteilt sind, wohingegen Fig. 1c schematisch einen Fall darstellt, in dem die Hitzepunkte in vier Gruppen zu je 432 Punkten zur zeitgeteilten Ansteuerung aufgeteilt sind.

Zum Beispiel, wenn die in Fig. 1a dargestellte zweigeteilte Steuerung durchgeführt wird, sind die Impulsanschlußfelder 12 (s. Fig. 2 und 3) der sechs linksseitigen Treiber IC's 7 der zwölf Treiber IC's gewöhnlich mit einem ersten Impulssignalverdrahtungsmuster (nicht gezeigt) verbunden, wohingegen die Impulsanschlußfelder 12 der sechs rechtsseitigen Treiber IC's 7 gewöhnlich mit einem zweiten Impulssignalverdrahtungsmuster (nicht gezeigt) verbunden sind.

In ähnlicher Weise, wenn eine dreigeteilte Steuerung (Fig. 1b) durchgeführt wird, sind drei Impulssignalverdrahtungsmuster nötig. Wenn eine viergeteilte Steuerung (Fig. 1c) durchgeführt wird, werden vier Impulssignalverdrahtungsmuster benötigt.

Fig. 4 zeigt ein Zeittaktdiagramm für eine viergeteilte Druckregelung (Fig. 1c). Entsprechend den Taktgeberimpulssignalen (CLK) werden die 1728 Bits Druckdaten in 1728 Bit Shiftregister in allen Treiber IC's gespeichert, welche kaskadenartig verbunden sind. Während einer Abfallzeit des ersten Impulssignals STB1, werden entsprechend den Druckdaten der ersten bis dritten Treiber IC's der erste bis 432ste Hitzepunkt (D&sub1;-D&sub4;&sub3;&sub2;) selektiv angetrieben. Nachfolgend, während der Abfallzeit eines zweiten Impulssignals STB2, werden entsprechend den Druckdaten der vierten bis sechsten Treiber IC's die 433ste bis 864ste Hitzepunkte (D&sub4;&sub3;&sub3;-D&sub8;&sub6;&sub4;) selektiv angetrieben. Dann, während der Abfallzeit eines dritten Impulssignals STB3, werden entsprechend den Druckdaten des siebten bis neunten Treiber IC's der 86Sste bis 1296ste Hitzepunkt (D&sub8;&sub6;&sub5;-D&sub1;&sub2;&sub9;&sub6;) selektiv angesteuert. Schließlich, während einer Abfallzeit eines vierten Impulssignals STB4, werden entsprechend den Druckdaten des zehnten bis zwölften Treiber IC's der 1297ste bis 172Bste Hitzepunkt (D&sub1;&sub2;&sub9;&sub7;-D&sub1;&sub7;&sub2;&sub8;) selektiv angesteuert.

Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Anzahl der auf dem Kopfsubstrat aufgebrachten Treiber IC's 12, da ein A4 großer 1728 Punkte beinhaltender thermischer Druckkopf mittels 144 Bit Treiber IC's, wie in Fig. 1 dargestellt, angesteuert wird. Da die Zahl 12 ohne Rest von jeder der Zahlen 2, 3 und 4 geteilt werden kann, können sowohl zwei-, drei- als auch viergeteilte Druckregelmodi in geeigneter Weise durchgeführt werden. Mit anderen Worten kann jede der geteilten Regelmodi in einer Weise durchge führt werden, so daß die Anzahl von Hitzepunkten in den entsprechend aufgeteilten Gruppen gleich ist.

Daher kann in der vorliegenden Ausführungsform eine geeignete Steuerung der Drucksteuerung unabhängig von der Auswahl der Zeitteilung aus der zwei-, drei- und viergeteilten Modi durchgeführt werden.

Natürlich ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Wenn ein 1728 Punkte beinhaltender A4 großer thermischer Druckkopf angesteuert wird, kann die Anzahl der Ausgabebits eines jeden Treiber IC's 48 oder 72 sein, um sowohl einen zwei-, drei- als auch viergeteilten Regelmodus zu ermöglichen. Fig. 5 zeigt eine beispielhafte Anordnung eines 72-Bit Treiber IC's.

Zur Ermöglichung eines zwei- oder viergeteilten Regelmodus, kann die Anzahl der Ausgabebits eines jeden Treiber IC's 216 oder 432 betragen.

Mittels der herrschenden Halbleiterherstellungstechniken ist es schwierig, einen 432-Bit Treiber IC herzustellen. Jedoch könnte in der Zukunft ein solcher Treiber IC realisierbar sein. Daher umfaßt der Umfang der vorliegenden Erfindung theoretisch einen Fall, in dem ein 1728 Punkte thermischer Druckkopf durch vier 432-Bit Treiber IC's angesteuert wird.

Ferner können von den oben beschriebenen Ausführungsformen von Treiber IC's 144 Bit Treiber IC's 7 in den in Fig. 6 bis 9 gezeigten Weisen eingesetzt werden. In der folgenden Beschreibung werden mit Bezug auf die Fig. 6 bis 9 auch die gleichen Bezugszeichen und Ausdrücke wie für den vorhergehend beschriebenen thermischen Druckkopf aus Fig. 1 eingesetzt, um ähnliche Elemente zu kennzeichnen und um die An zahl der Hitzepunkte kennzuzeichnen. Auf eine detaillierte Beschreibung wird daher verzichtet.

144 Bit Treiber IC's mit dem gleichen vorhergehend beschriebenen Aufbau können eingesetzt werden, um entweder einen 2- Zoll (5 cm) großen thermischen Druckkopf 1a, wie in Fig. 6 gezeigt, einen 3-Zoll (8 cm) großen thermischen Druckkopf 1b (eigentlich etwa 2.7-Zoll (7 cm) aber aus praktischen Gründen als "3-Zoll groß" bezeichnet), wie in Fig. 7 gezeigt, oder einen 4-Zoll (10 cm) großen thermischen Druckkopf le, wie in Fig. 8 gezeigt, aufzubauen. In jedem Fall (und in den folgenden Fällen auch) wird vorausgesetzt, daß die Dichte der Hitzepunkte 200 dpi beträgt. Der A4 große thermische Druckkopf 1 entspricht einem 8-Zoll (20 cm) großen.

Noch genauer beinhaltet der in Fig. 6 gezeigte 2-Zoll große thermische Druckkopf 1a drei 144 Bit Treiber IC's 7. Daher beträgt die Gesamtanzahl der Ausgabebits 432, welche in geeigneter Weise mit der Anzahl von Hitzepunkten (zum Beispiel etwa 400), die für einen 2-Zoll (5 cm) großen thermischen Druckkopf benötigt werden, entspricht. Solch ein 2- Zoll (5 cm) großer thermischer Druckkopf kann in Registrierkassen oder für Fahrscheindrucker in Eisenbahnwaggons eingesetzt werden.

Der in Fig. 7 gezeigte 3-Zoll (8 cm) große thermische Druckkopf 1b beinhaltet vier 144 Bit Treiber IC's 7. Daher beträgt die Gesamtanzahl der Ausgabebits 576, was der Anzahl von Hitzepunkten (zum Beispiel etwa 540) entspricht, die für einen 3-Zoll (8 cm) großen thermischen Druckkopf benötigt werden. Solch ein 3-Zoll (8 cm) großer thermischer Druckkopf kann zum Beispiel als Endstellendrucker zur Berechnung von Gas- oder Wassergebühren dienen.

Der in Fig. 8 gezeigte 4-Zoll (10 cm) große thermische Druckkopf 1c beinhaltet sechs 144 Bit Treiber IC's 7. Daher beträgt die Gesamtanzahl der Ausgabebits 864, was der Anzahl von Hitzepunkten (zum Beispiel etwa 800) entspricht, die für einen 4-Zoll (10 cm) großen thermischen Druckkopf benötigt werden. Solch ein 4-Zoll (10 cm) großer thermischer Druckkopf kann als Endgerätedrucker für medizinische Geräte eingesetzt werden, die Elektrokardiogramme aufnehmen oder für andere diagnostische Zwecke eingesetzt werden.

Wie oben beschrieben, sind die praktischerweise für einen A4 großen 8-Zoll (20 cm) großen thermischen Druckkopf 1 eingesetzten 144 Bit Treiber IC's 7 auch sowohl für einen 2-Zoll, 3-Zoll und 4-Zoll (5 cm, 8 cm und 10 cm) großen thermischen Druckkopf 1a, 1b, 1c geeignet. Der in Fig. 7 dargestellte 3- Zoll (8 cm) große thermische Druckkopf kann eine zweigeteilte Steuerung durch. Teilung der Treiber IC's in zwei jeweils zwei Treiber IC's umfassende Gruppen durchführen. Der in Fig. 8 gezeigte 4-Zoll (10 cm) große thermische Druckkopf lc kann eine drei- oder zweigeteilte Steuerung durch Teilung der Treiber IC's in zwei oder drei jeweils zwei oder drei Treiber IC's umfassende Gruppen durchführen. Aufgrund der Durchführung einer solch geteilten Steuerung ist eine Stromquelle großer Leistung nicht nötig, welches für einen tragbaren Endgerätedrucker bevorzugt wird. Zusätzlich hierzu kann eine gleichmäßige Steuerungsregelung durch Vergleichmäßigung der Anzahl der Hitzepunkte in den aufgeteilten Gruppen durchgeführt werden, um einen Nachteil wie Unregelmäßigkeit des Druckens auszumerzen.

Fig. 9 zeigt einen 10-Zoll (25 cm) großen thermischen Druckkopf 1d, welcher mittels vierzehn 144 Bit Treiber IC's 7 aufgebaut ist. In diesem Fall beträgt die Gesamtanzahl der Ausgabebits der vierzehn Treiber IC's 2016, welches mit der Anzahl der für einen 10-Zoll (25 cm) großen thermischen Druckkopf benötigten Hitzepunkte (in etwa zum Beispiel 2000 Punkte) entspricht. In der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform besitzt der thermische Druckkopf 1d zwei Gruppen, die jeweils sieben Treiber IC's umfassen, so daß eine zweigeteilte Steuerung durchgeführt werden kann. Auch in diesem Fall ist es möglich, an dem Vorteil teilzuhaben, daß eine gleichförmige Ansteuerregelung durch Vergleichmäßigung der Anzahl von Hitzepunkten der aufgeteilten Gruppen durchgeführt werden kann.

Die Anzahl der jeweils für einen 2-Zoll, 3-Zoll, 4-Zoll, 8- Zoll und 10-Zoll großen (5 cm, 8 cm, 10 cm, 20 cm und 25 cm) thermischen Druckkopf 1a, 1b, 1c und 1d benötigten Anzahl von Hitzepunkten ist ein wenig kleiner, als die gesamte Anzahl von Ausgabebits der auf den entsprechenden thermischen Druckköpfen aufgebrachten Treiber IC's. Zum Beispiel beträgt die Anzahl der für einen 2-Zoll großen (5 cm) thermischen Druckkopf 1a benötigten Hitzepunkte etwa 400 bis 420, was ein wenig kleiner als die gesamte von den Treiber IC's bereitgestellte Anzahl von Ausgabebits ist.

Wenn 64-Bit Treiber IC's zum Aufbau unterschiedlich großer thermischer Druckköpfe eingesetzt werden, ist das Ergebnis wie folgt. Ein 2-Zoll großer thermischer Druckkopf benötigt sieben 64-Bit Treiber IC's, um eine Gesamtheit von 144 Ausgabebits bereitzustellen. Ein 3-Zoll (8 cm) großer thermischer Druckkopf benötigt zehn 64-Bit Treiber IC's, um eine Gesamtheit von 640 Ausgabebits bereitzustellen. Ein 4-Zoll (10 cm) großer thermischer Druckkopf benötigt dreizehn 64- Bit Treiber IC's, um eine Gesamtheit von 832 Ausgabebits bereitzustellen. Ein 8-Zoll (20 cm) großer thermischer Druckkopf benötigt siebenundzwanzig 64-Bit Treiber IC', um eine Gesamtanzahl von 1728 Ausgabebits bereitzustellen. Ein 10-Zoll (25 cm) großer thermischer Druckkopf benötigt zwei- unddreißig 64-Bit Treiber IC's, um eine Gesamtheit von 2048 Ausgabebits zu ergeben.

Wie oben beschrieben, wenn 64-Bit Treiber IC's zum Aufbau unterschiedlich großer thermischer Druckköpfe eingesetzt werden, ist es notwendig, 7, 10, 13, 27 oder 32 Treiber IC's zu benutzen. Von diesen sind 7 und 13 Primzahlen, wodurch es unmöglich wird, eine gleichmäßige geteilte Steuerung durchzuführen. Daher können die Anforderungen zur Größenreduktion der Stromquelle oder Verhinderung der Leistungsverschwendung der Stromquelle nicht in geeigneter Weise erfüllt werden. Im Gegensatz dazu, wenn von 144 Bit Treiber IC's Gebrauch gemacht wird, wie in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, treten diese Probleme nicht auf.

Fig. 10 zeigt ein Treiber IC 7" entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Treiber IC 7" dieser Ausführungsform besitzt die Gestalt eines langgestreckten Rechtecks mit einem ersten Längsrand 7a", einem zweiten Längsrand 7b", einem ersten kurzen Rand 7c" und einem zweiten kurzen Rand 7d". Der Treiber IC 7" ist ähnlich zu dem Treiber IC 7 aus Fig. 3, indem 144 Ausgabeanschlußfelder 8 entlang dem ersten Längsrand 7a" angeordnet sind.

Jedoch sind in der Ausführungsform aus Fig. 10 nur die Erdungsanschlußfelder 14 entlang dem zweiten Längsrand 7b" des Treiber IC's 7" angeordnet, wohingegen die Steuersignalanschlußfelder 15 alle benachbart den beiden kurzen Rändern 7c", 7d" angeordnet sind. Mit anderen Worten sind in der vorliegenden Ausführungsform die Erdungsanschlußfelder 14 und die Steuersignalanschlußfelder 15 in scharf abgegrenzte Regionen angeordnet. Die Steuersignalanschlußfelder 15 beinhalten ein Dateneingabenanschlußfeld, ein Datenausgabeanschlußfeld, ein Taktgeberimpulsanschlußfeld, ein Impulsanschlußfeld usw.

Der Treiber IC 7" aus der Ausführungsform in Fig. 10 besitzt mehrere Vorteile. Erstens, da die Erdungsanschlußfelder 14 und die Steuersignalanschlußfelder 15 in scharf abgegrenzten Regionen angeordnet sind, sind die Anschlußdrähte für die Erdungsanschlußfelder 14 und jene für die Kontrollsignalanschlußfelder 15 nicht nahe beieinander angeordnet, wodurch eine Beeinflussung der Kontrollsignale durch Rauschen verhindert wird. Zweitens, aus dem gleichen wie oben beschriebenen Grund, sind die Anschlußdrähte für die Erdungsanschlußfelder 14 und jene für die Steuersignalanschlußfelder 15 ausreichend beabstandet, wodurch verhindert wird, daß diese Verbindungsdrähte einander berühren und es daher möglich ist, den Treiber IC 7" entsprechend zu verkleinern.

Fig. 11 zeigt eine Anordnung, in der eine Vielzahl von Treiber IC's 7" mit der gleichen Struktur wie in Fig. 10 dargestellt auf einem thermischen Druckkopf 1e angebracht sind. Der thermische Druckkopf 1e aus Fig. 11 umfaßt ein isolierendes Kopfsubstrat 2 und eine Leiterplatte 16, welche von dem Kopfsubstrat 2 getrennt ist.

Auf der oberen Oberfläche des rechteckigen Kopfsubstrats 2 ist eine lineare Widerstandsheizung 3 entlang einem Längsrand 2a des Substrats ausgebildet, wohingegen die Treiber IC's 7" entlang dem anderen Längsrand 2b angeordnet sind. Eine einzige primäre gemeinsame Elektrode 4 befindet sich in einer streifenartigen Region zwischen der linearen Widerstandsheizung 3 und dem Längsrand 2a des Substrates 2.

Die oben erwähnte primäre gemeinsame Elektrode 4 umfaßt eine Vielzahl von normalen kammartigen Zähnen 4a, welche mit geringem Abstand in Längsrichtung beabstandet sind und langgestreckte Zähne 4b, welche mit größerem Abstand angeordnet sind. Diese Zähne 4a, 4b erstrecken sich unterhalb der Widerstandsheizung 3. Das Intervall zwischen zwei benachbarten langgestreckten Zähnen 4b ist zum Beispiel, bevorzugterweise, in etwa achtmal so groß wie die Schrittweite zwischen normalen kammartigen Zähnen 4a. Die technische Bedeutung der langgestreckten Zähne 4b wird später beschrieben werden. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß Fig. 11 nur eine limitierte Anzahl von normalen kammartigen Zähnen und langgestreckten Zähnen 4b zur Vereinfachung der Darstellung zeigt.

Andererseits sind individuelle Elektroden 6 in bezug zu den normalen kammartigen Zähnen 4a und den langgestreckten Zähnen 4b der gemeinsamen Elektrode 4 gestaffelt ausgebildet, um sich unterhalb der Widerstandsheizung 3 zu erstrecken. Die in einer Gruppe, welche jedem Treiber IC 7" entspricht, beinhalteten individuellen Elektroden 6 erstrecken sich in einem trichterförmigen Muster von dem Treiber IC 7" bis zu der Widerstandsheizung 3. Die Ausgabeanschlußfelder 8 der Treiber IC's 7" sind mittels Verdrahtung mit den entsprechenden indivuellen Elektroden 6 verbunden.

In der vorliegenden Ausführungsform besitzt jedes der Treiber IC's 7" 144 Bits (s. Fig. 10). Daher ist es möglich, die gewünschte Gesamtanzahl von Punkten mit weniger Treiber IC's zu erhalten im Vergleich zu der Anordnung, welche gewöhnliche 64-Bit Treiber IC's nach dem Stand der Technik einsetzt. Als Ergebnis kann der Abstand zwischen den Treiber IC's 7" größer als herkömmlich gestaltet werden. Insbesondere beträgt die Länge L&sub1; des 144 Bit Treiber IC's 7" in etwa 7,8 mm. In diesem Fall kann der Abstand L&sub2; zwischen benachbarten Treiber IC's 7" auf etwa 10,2 mm gesetzt werden, so daß L&sub2; größer ist als L&sub1;. Verbunden mit der Anordnung, in der die Kontrollsignalanschlußfelder 15 benachbart den kurzen Rändern 7c", 7d" des Treiber IC's 7" angeordnet sind (s. Fig. 10), kann der so erhaltene ausreichende Abstand L&sub2; vorteilhafterweise für eine vorteilhafte Anordnung des Leitermusters, wie unten beschrieben, eingesetzt werden.

Wie in Fig. 11 gezeigt, sind in dem Abstand zwischen benachbarten Treiber IC's 7" Verdrahtungsleiterbahnen gebildet, mit welchen Steuersignalanschlußfelder 15 jedes Treiber IC's 7" mittels Verdrahtung verbunden sind. Unterhalb jedes Treiber IC's 7" ist eine in den Abstand L&sub2; größtenteils hineinragende sekundäre gemeinsame Elektrode 4' ausgebildet.

Jeder der langgestreckten Zähne 4b der primären gemeinsamen Elektrode 4 erstreckt sich unterhalb eines entsprechenden Treiber IC's 7" zur Verbindung mit der entsprechenden sekundären gemeinsamen Elektrode 4'. Als Ergebnis ist die primäre gemeinsame Elektrode 4 mit der sekundären gemeinsamen Elektrode 4' an jedem der Treiber IC's 7" elektrisch verbunden.

Andererseits trägt die Leiterplatte 16 Steuersignalanschlußverbindungen 18, die mittels Verdrahtung mit den Steuerverdrahtungsleiterbahnen verbunden sind, mit den Treiber IC's 7" verdrahtete Erdungsleiterbahnen 19 und eine gemeinsame Anschlußverbindung 20, die mit jedem der hervorstehenden Endstücke jeder sekundären gemeinsamen Elektrode 4' mittels Verdrahtung verbunden ist. Wie aus Fig. 11 hervorgeht, sind die Drähte für die Verdrahtung ausreichend beabstandet, wodurch ein Kurzschließen und die Beeinflussung durch Rauschen auf die Steuersignale verhindert wird. Ferner kann im allgemeinen die Länge der Erdungsleiterbahn 19 zu der der Treiber IC's 7" vergleichmäßigt werden, um den Durchfluß von ausreichendem Strom zu ermöglichen.

Wie oben beschrieben, ist die primäre gemeinsame Elektrode 4 mit den sekundären gemeinsamen Elektroden 4' über die langgestreckten Zähne 4b der primären gemeinsamen Elektrode 4 verbunden. Eine solche Anordnung ist aus den folgenden Gründen technisch signifikant. Insbesondere, wenn die Gesamtanzahl der Hitzepunkte des thermischen Druckkopfs 1e groß ist, ist der Spannungsabfall entlang der primären gemeinsamen Elektrode 4 nicht vernachlässigbar und erzeugt einen nicht vernachlässigbaren Unterschied in der erzeugten Hitze zwischen solchen Hitzepunkte des einen Endes des ther mischen Druckkopfs und solchen Hitzepunkten in der Mitte, so daß sich die Druckqualität verschlechtert. Jedoch, mit der in Fig. 11 angezeigten Anordnung ist die primäre gemeinsame Elektrode 4 mittels den langgestreckten Zähnen 4b mit der gemeinsamen Elektrode 4', welche für die entsprechenden Treiber IC's 7" bereitgestellt werden, elektrisch verbunden, wodurch der Spannungsabfall entlang der primären gemeinsamen Elektrode 4 verhindert wird.

Fig. 12a bis 12c zeigen ein bevorzugtes Verfahren zur Steuerung des Treiber IC's 7 oder 7', welches eine große Anzahl von Bits (zum Beispiel 144 Bits) umfaßt, wie in Fig. 3 oder 10 gezeigt. Fig. 13 zeigt den Aufbau des Treiber IC's zur Umsetzung dieses Verfahrens.

Im allgemeinen ist ein Treiber IC zum Einsatz in einem thermischen Druckkopf entworfen, um mit einer Spannung von etwa 24 V zu arbeiten. Die durch Spannungsspitzen im Betrieb verursachten Spannungsfluktuationen berücksichtigend, ist seine maximal zugelassene Spannung auf etwa 32 V beschränkt, wohingegen die minimal zugelassene Spannung etwa -0.7 V beträgt. Eine Spannungsspitze wird durch eine plötzliche Änderung des elektrischen Stroms erzeugt und nimmt mit der steigenden Geschwindigkeit der Änderung des elektrischen Stromes zu. Daher steigt die Spannungspitze mit der Anzahl der Ausgabeanschlußfelder der Treiber IC's, welche gleichzeitig an- und abgeschaltet werden, an. Zum Beispiel bei einem 144 Bit Treiber IC, wenn alle 144 Bits angeschaltet werden, beträgt der gesamte elektrische Strom 1152 mA zum Erzeugen einer Spannungspitze von etwa 7 bis 8 V, da pro Bit ein elektrischer Strom von 8 mA fließt. Daher beherbergt ein zum Betrieb bei 24 V entworfener Treiber IC das Risiko der Zerstörung durch eine Steigerung des Stroms über die maximal tolerierbare Spannung (32 V).

Fig. 13 zeigt schematisch den Aufbau eines Treiber IC's, welches das oben beschriebene Problem überwinden kann. Insbesondere beinhaltet dieser Treiber IC eine Folge von Schaltelement FET's, welche mit den Ausgabeanschlußfeldern 8 verbunden sind und in eine Vielzahl von Gruppen zur Verbindung mit den Erdungsanschlußfeldern 14 pro Gruppe aufgeteilt sind. Jedes der Schaltelement FET's besitzt eine Steuerelektrode, die über einen Steuerdraht 21 mit einer Steuerschaltung 22 verbunden ist. Die Steuerschaltung 22 beinhaltet ein Shiftregister zum Empfang von Druckdaten, eine Halteschaltung zum Halten der Druckdaten, eine Verzögerungsschaltung zum Versorgen jedes der Schaltelement FET's mit Druckdaten.

Mit der oben beschriebenen Anordnung wird, wenn eine Gruppe von Druckdaten zum Anschalten aller Schaltelement FET's des Treiber IC's angelegt wird, nacheinander ein Drucksignal an jedes der Schaltelement FET's mit einer kurzen Verzögerung durch eine in der Steuerschaltung 22 vorhandene Verzögerungsschaltung angelegt. Andererseits wird eine Änderung von dem An-Zustand zu dem Aus-Zustand gleichzeitig für alle Schaltelement FET's durchgeführt.

Fig. 12a zeigt Spannungsveränderungen an dem Steuerdraht 21, wohingegen Fig. 12b Variationen des durch den Treiber IC 7 fließenden Stromes illustriert. Die ansteigenden, winzig beabstandeten Linien in Fig. 12a stellen Steuersignale an den entsprechenden Steuerdrähten 21 dar. Wie in diesen Figuren gezeigt, ist die Anstiegszeit t&sub1; des elektrischen Stromes durch die Arbeit der Verzögerungsschaltung relativ langgestreckt (welches eine niedrige Geschwindigkeit der Änderung des Stromanstiegs bedeutet), wohingegen eine Abfallzeit t2 des Stromes kurzgehalten wird (welches eine hohe Geschwindigkeit der Änderung des Stromabfalls bedeutet).

Als Ergebnis ist die Spannungsänderung des Netzanschlusses auf einen geringen Anteil an der Anstiegszeit beschränkt. Daher wird der Strom der Netzleitung daran gehindert, über die maximal tolerierbare Spannung zu klettern.

Auf der anderen Seite beträgt die durch einen plötzlichen Abfall der Spannung ausgelöste Spannungspitze -7 bis 8 V, welches relativ groß ist. Jedoch, da die normale Betriebsspannung des Treiber IC's so hoch wie 24 V liegt, fällt diese nicht unterhalb die minimal tolerierbare Spannung (- 0.7 V). Daher besteht kein Grund, die Betriebsfrequenz des Treiber IC's unnötigerweise zu erniedrigen.

Die Verzögerungsschaltung ist bevorzugterweise so gestaltet, daß die Anstiegszeit t&sub1; des Stromes 100 bis 1350 ns beträgt (die Anstiegs- und Abfallzeit eines jeden Schaltelement FET's beträgt etwa 50 ns). Die Betriebsfrequenz des Betreiber IC's in Betracht ziehend, wird die Abfallzeit t&sub2; des Stromes vorzugsweise auf nicht mehr als 100 ns gesetzt, insbesondere nicht mehr als 50 ns.

Der Treiber IC entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist so entworfen, daß jedes der Schaltelement FET's durch das Anlegen eines Anstiegssignals an den Steuerdraht 21 leitend gemacht wird (Fig. 13). Jedoch ist es für jeden in der Technik Ausgebildeten offensichtlich, daß der Treiber IC so gestaltet werden kann, daß jedes der Schaltelement FET's durch ein Abfallsignal leitend gemacht werden kann.

Die vorliegende Erfindung ist oben in bezug auf die Ausführungsformen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf diese Ausführungsformen. Insbesondere sind die in Fig. 10 bis 13 dargestellten Anordnungen und Antriebsverfahren bevorzugt, aber nicht essentiell für die vorliegende Erfindung. Daher kann die vorliegende Erfin dung auf viele Weisen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.


Anspruch[de]

1. Treiber-IC zum Aufbringen auf einen thermischen Druckkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiber-IC (7, 7', 7") 72, 144 oder 216 Ausgangsanschlußfelder (8) aufweist.

2. Thermischer Druckkopf, welcher eine vorbestimmte Anzahl von Hitzepunkten, die in mehrere Gruppen aufgeteilt sind, und mehrere Treiber-ICs (7, 7', 7") zum Antreiben der aufgeteilten Gruppen von Hitzepunkten umfaßt, wobei jeder der Treiber-ICs (7, 7', 7") Ausgangsanschlußfelder (8) in einer derartigen Anzahl aufweist, daß diese sowohl ein Divisor von 1/4 der vorbestimmten Anzahl der Hitzepunkte als auch ein Mehrfaches von 8, jedoch nicht weniger als 48, ist.

3. Thermischer Druckkopf nach Anspruch 2, wobei die Anzahl der Ausgangsanschlußfelder (8) jedes Treiber-ICs ein gemeinsamer Divisor von 1/4 und 1/3 der vorbestimmten Anzahl der Hitzepunkte ist.

4. Thermischer Druckkopf nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Anzahl der Ausgangsanschlußfelder (8) jedes Treiber-ICs (7, 7', 7") entweder 72, 144 oder 216 beträgt.

5. Thermischer Druckkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Anzahl der Treiber-ICs (7, 7', 7") 3, 4, 6, 12 oder 14 beträgt.

6. Thermischer Druckkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Punktdichte der Hitzepunkte 200 dpi beträgt.

7. Thermischer Druckkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl der Hitzepunkte 1728 beträgt.

8. Thermischer Druckkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei jeder Treiber-IC (7") länglich und rechteckig ist und zwei Längsränder (7a", 7b") und zwei kurze Ränder (7c", 7d") aufweist, wobei die Ausgangsanschlußfelder (8) jedes Treiber-ICs (7") entlang eines (7a") der Längsränder angeordnet sind und wobei ferner jeder Treiber-IC (7") entlang des anderen Längsrands (7b") angeordnete Erdungsanschlußfelder (14) und den beiden kurzen Rändern (7c", 7d") benachbart angeordnete Steuersignalfelder (15) aufweist.

9. Thermischer Druckkopf nach Anspruch 8, wobei der Abstand zwischen benachbarten Treiber-ICs (7") größer als die Länge jedes Treiber-IC (7") ist.

10. Thermischer Druckkopf nach Anspruch 8 oder 9, wobei zwischen den Treiber-ICs (7") Steuerverdrahtungsleiterbahnen (17) ausgebildet und durch Drahtanschluß mit den Steuersignalfeldern (15) jedes Treiber-ICs (7") verbunden sind.

11. Thermischer Druckkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei eine primäre gemeinsame Elektrode (4) benachbart zu den Hitzepunkten gebildet ist, wobei unter jedem Treiber-IC (7") eine sekundäre gemeinsame Elektrode (4') gebildet ist und sich über die kurzen Ränder (7c", 7d") jedes Treiber-ICs (7") hinaus erstreckt und wobei die sekundäre gemeinsame Elektrode (4') elek trisch mit der primären gemeinsamen Elektrode (4) verbunden ist.

12. Thermischer Druckkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei jeder Treiber-IC (7) eine Verzögerungsschaltung (22) aufweist, die Ausgangssignale, die an die entsprechenden Ausgangsanschlußfelder (8) geleitet werden sollen, nacheinander verzögert.

13. Verfahren zur Steuerung eines thermischen Druckkopfes, der eine vorbestimmte Anzahl von Hitzepunkten, die in mehrere Gruppen aufgeteilt sind, und mehrere Treiber- ICs (7, 7', 7") zum Antreiben der aufgeteilten Gruppen der Hitzepunkte umfaßt, wobei jeder Treiber-IC (7, 7', 7") Ausgangsanschlußfelder (8) in einer derartigen Anzahl aufweist, daß diese sowohl ein Divisor von 1/4 der vorbestimmten Anzahl der Hitzepunkte. als auch ein Mehrfaches von 8, jedoch nicht weniger als 48 ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Teilen der mehreren Treiber ICs (7, 7', 7") in 2 oder 4 Gruppen; und

Antreiben der Gruppen von Treiber-ICs (7, 7', 7") durch Zeitteilung.

14. Methode nach Anspruch 13, wobei die Anzahl der Ausgangsanschlußfelder (8) jedes Treiber-ICs (7, 7', 7") auch ein Divisor von 1/3 der vorbestimmten Anzahl der Hitzepunkte ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

Teilung der Vielzahl von Treiber-ICs (7, 7', 7") in 2, 3 oder 4 Gruppen; und

Antreiben der Gruppen von Treiber-ICs durch Zeitteilung.







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