DE19607843A1 - Druckkopf mit Geberbandführung und Empfangsmediumführung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Thermo­ drucker mit einem Transportsystem zum Bewegen eines Emp­ fangsmediums und eines Farbstoffgeberbandes entlang eines Thermodruckkopfes zum Übertragen eines Farbstoffbildes auf das Empfangsmedium und insbesondere auf eine verbesserte Medienführung für derartige Drucker.

Thermodrucker mit kleinen Walzen verwenden einen Druckkopf mit einzeln adressierbaren Heizelementen, um Farbstoff von einem Geber zu einem Empfänger zu übertragen. Farbbilder werden erzeugt, indem zunächst eine Farbe auf den Empfänger gedruckt und der Empfänger vor Drucken einer weiteren Farbe zurückgespult wird. Wenn alle Farben gedruckt sind, wird das fertige Druckbild ausgegeben.

Mit Bezug auf Fig. 1 und 2 umfaßt ein dem Stand der Technik entsprechender Thermodrucker 10 einen Druckkopf 12 und Farb­ stoffgeberbandausgabe- sowie Aufnahmespulen 14 und 16. Der Drucker umfaßt eine Walzenbaugruppe 18, Rollenpaar 20 und 22 für den Empfangsmedium-Transportmechanismus sowie eine Aus­ gabe 24 für das Farbstoffempfangsmedium.

Zum normalen Thermodruckerbetrieb gehört das Laden des Farb­ stoffempfangsmediums, das Drucken der Information auf das Farbstoffempfangsmedium und das Ausgeben des fertiggestell­ ten Druckbilds. Jede dieser Operationen wird vollständig in US-A-5,176,458 beschrieben. Die Beschreibung dieses Patents wird durch Nennung als hierin aufgenommen betrachtet.

Der Druckerbetrieb beginnt mit einer Ladephase, in der die Druckkopfbaugruppe 12 in eine Ladeposition verfährt. Ein Farbstoffgeberband 26 und ein Blatt 28 eines Farbstoffemp­ fangsmediums verfahren entlang konvergierender Bahnen zu einer Druckposition, und die Druckkopfbaugruppe 12 wird in Vorbereitung der Druckoperation positioniert.

Während ein Blatt 28 des Farbstoffempfangsmediums vorgescho­ ben wird, verfährt es entlang einer Führung 30, um einer ge­ bogenen Bahn in Richtung einer Spalte zwischen Druckkopfbau­ gruppe 12 und Walzenbaugruppe 18 zu folgen. Während das Farbstoffempfangsmedium in diese Spalte eintritt, berührt es das Farbstoffgeberband 26 und wird zu den Rollen 20 und 22 für den Empfangsmedium-Transportmechanismus geleitet.

Sobald das Farbstoffempfangsmedium 28 von den Rollen 20 und 22 für den Empfangsmedium-Transportmechanismus sicher fest­ gehalten wird, verfährt die Druckkopfbaugruppe 12 zur Wal­ zenbaugruppe 18 und drückt das Farbstoffgeberband 26 und das Farbstoffempfangsmedium 28 gegen die Walzenbaugruppe 18, um ein Sandwich für das Thermodrucken zu bilden.

Wenn die Ladephase abgeschlossen ist, tritt Drucker 10 in eine Druckphase ein, während derer die Druckkopfbaugruppe 12 das Farbstoffgeberband 26 und das Farbstoffempfangsmedium 28 gegen die Walzenbaugruppe 18 drückt und Informationen auf das Farbstoffempfangsmedium druckt.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht der Druckkopfes und der Walzenbaugruppe des in Fig. 1 gezeigten Druckers nach dem Stand der Technik. Farbstoffgeberband 26 und Farbstoff­ empfangsmedium 28 werden während des Druckvorgangs zwischen Druckkopfbaugruppe 12 und Walzenbaugruppe 18 eingespannt. Empfangsblattführung 30 führt das Farbstoffempfangsmedium 28 zum Druckkopf. Mechanische Einschränkungen, denen diese Kon­ struktion unterliegt, machen es erforderlich, daß Empfangs­ blattführung 30 in einem gewissen Abstand zum Spalt zwischen dem Druckkopf und der Walzenbaugruppe endet. Um sicherzu­ stellen, daß sich Farbstoffempfangsmedium 28 einwandfrei in einer Empfangsmedientransportbahn bewegt, muß während des gesamten Druckvorgangs ein Teil des Empfangsblatts zwischen Führung 30 und Walzenbaugruppe 18 verbleiben. Somit stellt der Abstand vom Ende der Empfangsblattführung 30 zum Spalt den kleinsten hinteren Rand dar, der auf einem Druckbild in Druckrichtung vorgesehen werden kann.

Druckköpfe in Thermodruckern umfassen normalerweise elektro­ nische Baugruppen, die vor Beschädigung geschützt werden müssen. Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 2 wird eine Ab­ deckung 32 der elektronischen Baugruppe für Standarddruck­ köpfe bereitgestellt. Das Farbstoffgeberband 26 läuft aus der Ausgabespule über eine separate, vorgelagerte Geberfüh­ rung 34 und über eine Elektronikabdeckung 32, bevor es durch den Spalt zwischen dem Druckkopf und der Walzenbaugruppe durchtritt. Das Farbstoffgeberband 26 und Farbstoffempfangs­ medium 28 bewegen sich, weiterhin zusammengepreßt, vom Spalt nach unten, bis sie eine Geberband/Empfängermedium-Trennfüh­ rung 36 erreichen. Von diesem Punkt trennt sich Farbstoff­ geberband 26 von Farbstoffempfangsmedium 28, wobei sich das Farbstoffgeberband weiter zur Aufnahmespule 16 (siehe Fig. 1) bewegt und Farbstoffempfangsmedium 28 in ein Ausgabefach 38 (siehe Fig. 1) ausgegeben wird.

Diese typische Thermodruckerkonfiguration weist zwei Proble­ me auf. Erstens beschränkt sie das kleinste Randmaß in Druckrichtung auf mindestens den Abstand zwischen dem Ende der Empfangsblattführung 30 und dem Spalt zwischen Druck­ kopfbaugruppe 12 und Walzenbaugruppe 18. Das zweite Problem besteht darin, daß am Ende von Empfangsblattführung 30 Krat­ zer entstehen können, die zu Reibungen an der Bildfläche von Farbstoffempfangsmedium 28 führen können.

Die vorliegende Erfindung sieht eine geänderte Druckkopf­ elektronikabdeckung vor, die die Empfangsblätter von der Empfangsblattführung zum Spalt zwischen der Druckkopfbau­ gruppe und der Walzenbaugruppe weiterführt. Diese Erfindung beseitigt zudem aufgrund des Abriebs der Empfangsblätter am Ende der Empfangsblattführung entstehende Kratzer.

Die Erfindung sieht weiterhin eine Farbgeberbandführung vor, die mit der Druckkopfelektronikabdeckung integriert ist, wo­ durch sich die Teileanzahl des Druckers vermindert. Die integrierte Farbgeberbandführung dehnt zudem das Farbgeber­ band so, daß das Band auf den Druckkopf zentriert wird, um dazu beizutragen, Bildfehler zu beseitigen.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um­ faßt ein zur Herstellung eines Bildes auf einem Empfangs­ mediumblatt ausgelegter Drucker einen Druckkopf und eine Walze, die gemeinsam einen Druckspalt bilden. Eine Bahn für ein Blatt des Empfangsmediums führt in Vorwärtsrichtung zu einer Position, an der es hinter dem von Kopf und Walze ge­ bildeten Spalt hindurchtritt, wo ein Bild auf dem Blatt zwi­ schen Vorder- und Hinterkante des Blattes erzeugt wird. Wäh­ rend einer ersten Ladephase leitet eine Ladeführungsfläche die Vorderkante des Blattes zwischen die Ladeführungsfläche und die Walze zum Spalt. Eine Rücklaufführungsfläche leitet die Hinterkante des Blattes während der Bewegung des Blattes in Umkehrrichtung zwischen die Ladekantenführungsfläche und die Walze.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung umfaßt ein Thermodrucker, der zur Übertragung eines Bildes von einem Geberband auf ein Blatt eines Empfangs­ mediums ausgelegt ist, einen Thermodruckkopf und eine Walze, die gemeinsam einen Druckspalt bilden. Es gibt jeweils Bah­ nen für das Geberband und das Blatt, und die Bahnen konver­ gieren in Vorwärtsrichtung zu einem Punkt, an dem sie stumpf aneinanderstoßen, bevor sie hinter den von Thermodruckkopf und Walze gebildeten Spalt hervortreten. Ein Transportsystem bewegt das Geberband und das Blatt in Vorwärtsrichtung ent­ lang der jeweiligen Bahnen zum Spalt, wo das Bild mittels der vom Druckkopf erzeugten Wärme vom Geberband auf das Blatt zwischen dessen Vorder- und Hinterkante übertragen wird. Das Transportsystem bewegt das Blatt in einer umge­ kehrten Richtung entlang dessen jeweiliger Bahn. Während einer anfänglichen Ladephase leitet eine Ladeführungsfläche die Vorderkante des Blattes zwischen die Ladeführungsfläche und die Walze zum Spalt. Eine Rücklaufführungsfläche leitet die Hinterkante des Empfangsmediumblattes während der Bewe­ gung des Blattes in Umkehrrichtung zwischen die Ladekanten­ führungsfläche und die Walze.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Rücklaufführungsfläche gekrümmt, und zwar vorzugsweise zylindrisch. Die Ladeführungsfläche ist zwi­ schen den konvergierenden Bahnen angeordnet, um die Vorder­ kante des Blattes zum Spalt zu leiten. Die Rücklaufführungs­ fläche ist zwischen den konvergierenden Bahnen angeordnet, um die Hinterkante des Blattes zur Ladeführungsfläche zu leiten. Eine vorgelagerte Führungsfläche ist vorgesehen, um das Geberband zum Spalt zu leiten. Die vorgelagerte Füh­ rungsfläche ist in Querrichtung zur Bahn des Geberbandes ge­ krümmt, um das Geberband mittig in der Bahn zu halten.

Mit der Erfindung werden unter anderem folgende Vorteile erzielt:

• 1. Randlose Drucke in Druckrichtung sind möglich, da der Abstand von der Elektronikabdeckung zum Spalt praktisch null ist.
• 2. Vom Ende der Empfangsführung verursachte Kratzer auf den Ausdrucken werden verhindert, da die Elektronikabdeckung verhindert, daß sich das Empfangsmedium am Ende der Emp­ fangsführung reibt.
• 3. Der Drucker weist weniger Bauteile auf, da die bei den dem Stand der Technik entsprechenden Druckern vorhandene vorgelagerte Empfangsführung wegfällt.
• 4. Die Druckqualität wird verbessert.
• 5. Die Elektronikabdeckung sieht eine Ladeführungsfläche für Empfangsblätter vor.
• 6. Die Elektronikabdeckung sieht eine Rückspulführungsfläche für Empfangsblätter vor.
• 7. Die Elektronikabdeckung sieht eine integrierte Geberband­ führungsfläche vor, aufgrund derer auf zusätzliche Teile verzichtet werden kann.
• 8. Die Elektronikabdeckung sieht eine integrierte Geberfüh­ rungsführungsfläche vor, die das Geberband auf dem Druck­ kopf zentriert und das Geberband spannt, um Bildfehler zu vermeiden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teils eines dem Stand der Technik entsprechenden Thermodruckers, die den Bereich des Druckkopfs und der Walzenbaugruppe dar­ stellt;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des Druckers nach dem Stand der Technik aus Fig. 1, und zwar von der ent­ gegengesetzten Seite des Druckers gesehen;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 2, die einen Teil des Thermodruckers gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei sich das Farbgeberband und das Blatt des Farbemp­ fangsmediums in einer Ladekonfiguration befinden;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 3, die die Drucker­ teile während eines Druckbetriebs darstellt;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 3, die die Drucker­ teile während eines Rückspulbetriebs darstellt;

Fig. 6 eine Schnittansicht der geänderten Elektronikab­ deckung, die die verschiedenen Flächen ausweist;

Fig. 7 eine Seitenansicht der geänderten Elektronikab­ deckung, von der Walze her gesehen, und

Fig. 8 eine weitere Seitenansicht der geänderten Elektronik­ abdeckung, von einer der Abdeckung vorgelagerten Sicht aus gesehen.

Die vorliegende Erfindung richtet sich insbesondere auf Ele­ mente, die Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind oder direkt damit zusammenarbeiten. Nicht ausdrücklich ge­ zeigte oder beschriebene Elemente können verschiedene Formen annehmen, die Fachleuten wohl bekannt sind. Obwohl die Er­ findung im Umfeld eines Farbsublimations-Thermodruckers be­ schrieben wird, kann die Erfindung natürlich auch mit ande­ ren Bauarten von Thermodruckern verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung ersetzt die dem Stand der Technik entsprechende Elektronikabdeckung von Fig. 1 und 2 durch eine geänderte Elektronikabdeckung 40, wie in Fig. 3-8 ge­ zeigt. Elektronikabdeckung 40 hat mehrere unterschiedliche Flächen, die mehrere, nachfolgend beschriebene Merkmale und Funktionen vorsehen.

Die Elektronikabdeckung 40 ist vorzugsweise aus einem festen Material gebildet, etwa Kunststoff oder Metall, das an einer Befestigungsfläche 42 am Druckkopf befestigt ist. Zur Kon­ struktion der Elektronikabdeckung 40 können auch Hohlformen oder eine Kombination aus mehreren Formen benutzt werden. Um sicherzustellen, daß die Elektronikabdeckung 40 die Druck­ zeile des Druckkopfes nicht beschädigt, wird ein nachgela­ gerter Teil 44 der Elektronikabdeckung ausgenommen. Ein vor­ gelagerter Teil 46 der Elektronikabdeckung kann ebenfalls ausgenommen werden, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Elektronik­ abdeckung wird durch Verschraubungstechnik an der Druckkopf­ baugruppe 12 befestigt, etwa mit Hilfe von Schrauben durch Befestigungsöffnungen 48 (Fig. 7), die sich in Fläche 50 be­ finden.

Während des Ladebetriebs (Fig. 3) ist die Druckkopfbaugruppe 12 etwas zur Walzenbaugruppe 18 beabstandet, um einen Spalt 52 zu öffnen. Das Blatt 28 des Farbstoffempfangsmediums be­ wegt sich nach unten von Empfangsblattführung 30 zum Spalt zwischen Druckkopfbaugruppe 12 und Walzenbaugruppe 18. Die Kante des Empfangsblatts 28 trifft auf eine Ladeführungs­ fläche 54 auf Elektronikabdeckung 40, die die Vorderkante des Empfangsblatts zum Spalt 52 leitet.

Die Ladeführungsfläche 54 kann für die Konfiguration eines gegebenen Druckers entsprechend bemessen sein. In einigen Druckerkonstruktionen ist es möglich, daß die Ladeführungs­ fläche sehr klein oder gar nicht vorhanden ist. Die Ladefüh­ rungsfläche 54 kann nach Wunsch eine ebene oder gekrümmte Fläche sein.

Während des Druckbetriebs (Fig. 4) drückt die Druckkopfbau­ gruppe 12 das Farbstoffgeberband 26 und das Farbstoff­ empfangsmedium 28 gegen die Walzenbaugruppe 18. Das Drucken wird bis zum Ende des Bildes fortgesetzt, das gemäß der vor­ liegenden Erfindung sehr dicht an der Kante des Farbstoff­ empfangsmediums 28 liegen kann. Nach Drucken eines einfarbi­ gen Bildes wird die Bewegungsrichtung von Farbstoffempfangs­ medium 28 zur Vorbereitung des Druckens eines zweiten ein­ farbigen Bildes über das erste einfarbige Bild umgekehrt.

Fig. 5 zeigt den Anfang des Umkehrbetriebs. Druckkopfbau­ gruppe 12 und Walzenbaugruppe 18 haben sich voneinander weg­ bewegt, um den Spalt 52 zu öffnen. Das Empfangsblatt 28 hat begonnen, sich in die vorgelagerte Richtung zu bewegen. Das Empfangsblatt 28 ist schnell auf eine Rücklaufführungsfläche 56 der Elektronikabdeckung 40 gestoßen. Die Rücklauffüh­ rungsfläche 56 ist vorzugsweise gekrümmt und führt das Emp­ fangsblatt 28 in den Spalt 58 zwischen dem Ende von Emp­ fangsblattführung 30 und Walzenbaugruppe 18. Diese Krümmung kann ein einfacher zylindrischer Radius oder eine komplexere Form sein. Während sich das Empfangsblatt 28 weiter nach oben bewegt, wird es durch die Rücklaufführungsfläche 56 durch den Spalt 58 geführt, wonach das Empfangsblatt der Empfangsblattführung 30 folgt. Wenn das Blatt einwandfrei positioniert ist, kann ein weiterer Einfarbendruckvorgang beginnen.

Obwohl der dem Stand der Technik entsprechende Drucker aus Fig. 1 und 2 eine vorgelagerte Fläche 60 der Bandführung 34 aufweist, ist eine vorgelagerte Fläche 60 der Elektronik­ abdeckung 40 der vorliegenden Erfindung so ausgebildet, daß sie eine Führung für Farbstoffgeberband 26 bildet, über die dieses hinweggleiten kann. Die vorgelagerte Fläche 60 (Fig. 6) der Elektronikabdeckung 40 kann eine einfache Radiusform oder eine komplexere Form aufweisen. Fig. 6 zeigt Elektro­ nikabdeckung 40 im Schnitt. Fig. 7 zeigt eine Ansicht der Elektronikabdeckung 40 in einer Ebene mit der Druckzeile (vorgelagerter zu nachgelagerter und seitlicher zu seit­ licher Ebene). Fig. 8 zeigt die geänderte Elektronikab­ deckung 40 in einer Ebene, die rechtwinklig zu der aus Fig. 7 und parallel zur Druckzeile liegt (Seite zu Seite und Druckkopf zu Druckkopf).

Die gekrümmte Fläche der vorgelagerten Führungsfläche 60 hält das Band ausgerichtet und mittig zum Druckkopf. Zusätz­ lich hält die vorgelagerte Führungsfläche 60 das Farbstoff­ geberband 26 straff, um unerwünschte Bildstörungen zu ver­ meiden. Diese Merkmale werden von vorgelagerten Geberband­ führungen nach dem Stand der Technik nicht vorgesehen.

Die Erfindung wurde ausführlich mit besonderem Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, aber natürlich sind innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung Abwandlungen möglich.

Bezugszeichenliste

10 Thermodrucker
12 Druckkopfbaugruppe
14 Abrollspule
16 Aufnahmespule
18 Walzenbaugruppe
20 Rolle
22 Rolle
24 Ausgabe für das Farbstoffempfangsmedium
26 Farbstoffgeberband
28 Blatt des Empfangsmediums
30 Führung
32 Elektronikabdeckung
34 vorgelagerte Spenderführung
36 Geberband-/Empfänger-Trennführung
38 Ausgabefach
40 Elektronikabdeckung
42 Befestigungsfläche
44 nachgelagerter Bereich
46 vorgelagerter Bereich
48 Befestigungsöffnungen
50 Fläche
52 Spalt
54 Ladeführungsfläche
56 Rücklaufführungsfläche
58 Spalt
60 vorgelagerte Führungsfläche

Claims (4)

1. Drucker zum Erzeugen eines Bildes auf einem Blatt eines Empfangsmediums (28) mit
einem Druckkopf (12) und einer Walze (18), die gemeinsam einen Spalt (52) bilden;
Mitteln (30) zum Bilden einer Bahn für ein Blatt des Empfangsmediums (28), die in eine Vorwärtsrichtung führt zu einer Position, an der sie über den von Druckkopf (12) und Walze (18) gebildeten Spalt (52) hinausragt;
und einem Transportsystem (20,22) zum Bewegen des Blat­ tes in der Vorwärtsrichtung entlang der Bahnen zum Spalt (52-), an dem ein Bild auf dem Blatt zwischen Vorder- und Hinterkante des Blattes erzeugt wird, und zum Bewegen des Blattes in einer Rückwärtsrichtung entlang der Bahn, gekennzeichnet durch:

• - eine Ladeführungsfläche (54), die während einer anfänglichen Ladephase die Vorderkante des Blattes zwischen Ladeführungsfläche (54) und Walze zum Spalt (52) führt, wobei die Ladeführungsfläche (54) kurz vor dem Spalt (52) endet, und
• - eine Rücklaufführungsfläche (56), die die Hinterkante des Blattes während der Bewegung des Blattes in Rück­ wärtsrichtung zwischen die Ladeführungsfläche (54) und Walze (18) führt.

2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufführungsfläche (56) gekrümmt ist.

3. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufführungsfläche (56) zylindrisch ist.

4. Thermodrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucker ein Farbtransferthermodrucker ist, der zum Übertragen eines Bildes von einem Geberband (26) auf das Blatt des Empfangsmediums (28) ausgelegt ist.