Farbdrucker
Die Erfindung bezieht sich auf einen Farbdrucker gemäß dem 5 Oberbegriff des Anspruches 1.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Farbdrucker vom Punktmatrix-Anschlagtyp, bei dem die unterschiedlichen
Farbzonen eines Farbbandes nacheinander angeschlagen werden, um einen Farbdruck zu erzeugen.
Es ist bekannt, einen Farbdrucker vom Punktmatrix-Anschlagtyp herzustellen, bei dem die unterschiedlichen Farbzone.n eines
Farbbandes nacheinander angeschlagen werden, um einen Farbdruck zu erzeugen. Beispiele eines derartigen Druckers sind in
den US-Patenten 4289069 und 4336751, Melissa et al., beschrieben. Die Melissa et al.-Patente beschreiben einen Farbdrucker mit
einem Farbband, dessen Länge im Prinzip in drei verschiedene Farbzonen eingeteilt ist. Der Farbdruck wird durch Vorbewegung
der ersten Farbzone des Farbbandes zu einer Druckstation
zwischen einer Längsplatte und einer in zwei Richtungen hin- und hergehenden Schlittenanordnung, die Anschlaghämmer enthält,
bewerkstelligt. Eine Seite oder ein anderes Dokument geeigneter Länge wird dann in der Farbe gedruckt, die in der ersten Zone
des Farbbandes enthalten ist. Zugantriebe werden verwendet, um das Druckpapier in einer ersten Riphtung durch die Druckstation
zu bewegen, wenn die Seite in der ersten Farbe gedruckt ist. Im Anschluß an das Drucken der Seite in der ersten Farbe wird die
Papierbewegungsrichtung umgekehrt, um die Seite zum Vorbereiten
OQ für den Druck unter Verwendung der zweiten Farbzone des
Farbbandes, die in die Druckstation vorbewegt wird zurückzubewegen. Es folgt der Druck der Seite in der zweiten Farbe, die
Bewegungsrichtung des Papiers wird erneut umgekehrt, um den Druck der Seite in der dritten Farbe unter Verwendung der
gg dritten Farbzone des Farbbandes, die in die Druckstation
vorbewegt wird, vorzubereiten.
Unter Verwendung verschiedener Kombinationen von Farben und
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der damit gedruckten Punkte kann ein Mehrfarben-Druck durchgeführt
werden.
Trotz der Tatsache, daß ein Mehrfarben-Druck vorgesehen ist, hat
der vorstehend beschriebene Farbdruck gemäß den Patenten von 5
Melissa et al. eine Anzahl von Nachteilen. Einer dieser Nachteile bezieht sich auf die Anordnung der Farbzonen auf dem Farbband.
Es wurde festgestellt, daß die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn das Drucken so ausgeführt wird, daß man mit der ersten
Farbe beginnt und dann mit den zunehmend dunkleren Farben fortfährt. Wenn die dunklen Farben zuerst gedruckt werden,
besteht die Neigung für den dunklen Farbstoff beziehungsweise die dunklerere Tinte, die bereits auf dem Druckpapier abgelagert ist,
sich abzureiben und dabei die helleren Farbzonen des Farbbandes
zu verunreinigen, wenn derartige hellere Farbzonen für das 15
Drucken benutzt werden. Beim Drei-Zonen-Farbband, das bei den Patenten von Melissa et al. dargestellt und beschrieben ist, ist
es einfach genug, die Farben von drei Zonen so anzuordnen, daß die. drei Farben fortschreitend dunkler werden, wenn das
Farbband längs einer gegebenen Richtung vorwärts bewegt wird.
Wenn jedoch das Farbband in entgegengesetzter Richtung angetrieben
wird, so wird die Umkehr echt und die dunkelsten Farben werden als erste dargestellt. Das gleiche Problem existiert, wenn
das Drei-Farben-Grundmuster mehrmals entlang dem Farbband wiederholt wird. Wiederum wird die gewünschte Reihenfolge der
Farbdarslellung in einer Richtung der Farbband-Bewegung bewirkt,
aber in der entgegengesetzten Richtung erfolgt eine Umkehr. Es ist erwünscht, daß das Farbband beim Drucken von
Ende zu Ende in zwei Richtungen angetrieben wird, um Geschwindigkeit und Wirksamkeit zu optimieren. Bei einer
Farbbandanordnung mit drei Farbzonen gemäß den Patenten von Melissa et al. ist jedoch die Farbband-Bewegung auf nur eine
Richtung beschränkt, wenn eine Verunreinigung des Farbbandes zu einem Minimum reduziert werden soll.
Dementsprechend wäre es erwünscht, ein Mehr-Farben-Farbband zu schaffen, bei dem die helleren Farbzonen zuerst dargestellt sind,
gefolgt von den dunkleren Farbzonen, und zwar in joder
k · * ar
Antriebsrichtung des Farbbandes.
Beim Farbdrucker, der in den oben erwähnten Patenten von Melissa et al. gezeigt und beschrieben ist, wird das Farbband
von einer Spule auf eine zweite Spule geführt. Ursprünglich ist ο
das Farbband völlig auf die erste Spule aufgewickelt. Es wird dann in einer ersten Richtung angetrieben, bis es im wesentlichen
vollständig auf die zweite Spule aufgewickelt ist, wobei die Antriebsrichtung umgekehrt wird und das Farbband von der
zweiten Spule zurück auf die erste Spule übertragen wird. Das Farbband erstreckt sich üblicherweise über verschiedener Führungen
längs eines Weges zwischen den gegenüberliegenden Spulen. Wenn das Farbband auf eine der Spulen aufgewickelt ist, sind
Abschnitte von zwei unterschiedlichen aneinander angrenzenden
Farbzonen entweder in Kontakt zueinander angeordnet oder 15
wenigstens aneinander angrenzend.
Es stellte sich heraus, daß mit der Zeit Farbstoff von einer Farbzone in Abschnitte der daran angrenzenden Farbzone und
umgekehrt ausfließen kann, wobei eine Verunreinigung des 20
Farbbandes verursacht wird. Es stellte sich auch heraus, daß Farbstoff aus verschiedenen Farbzonen die Neigung hat, sich auf
die verschiedenen Führungen innerhalb des Farbband-Weges zu übertragen. Derartiger Farbstoff kann dann in Farbzonen mit
unterschiedlicher Farbe abgerieben werden, was eine Verunreini-
gung des Farbbandes ergibt.
Dementsprechend wäre es wünschenswert, ein Farbband vorzusehen, bei dem eine Verunreinigung der verschiedenen Farbzonen
als Ergebnis des Aufwickeins oder Speicherns des Farbbandes an
jeder der gegenüberliegenden Spulen weitgehend oder ganz ausgeschaltet ist.
Es wäre weiterhin wünschenswert, ein Farbband zu schaffen das imstande ist, einen Teil oder den gesamten Farbstoff von den
Führungen innerhalb des Farbbandweges zu reinigen, um eine Verunreinigung des Farbbandes weitgehend oder ganz auszuschalten
.
*· « Ir if· t
- 15 -
Beim Farbdrucker, der in den eingangs angeführten Patentem von
Melissa et al. dargestellt und beschrieben ist, werden die unterschiedlichen Farbzonen des Farbbandes, die typischerweise
miteinander verschweißt sind, um das Farbband zu bilden, unter 5
Verwendung einer Anordnung identifiziert, welche Öffnungen enthält, die in den gegenüberliegenden Kanten des Farbbandes
vorgesehen sind. Auf diese Weise ist der Farbdrucker imstande, die spezielle Farbe, die an der Druckstation zu einem bestimmten
Augenblick vorhanden sein soll, zu identifizieren. Während die Anordnung von Öffnungen jedoch imstande ist, die verschiedenen
Farbzonen zu identifizieren, mag es wünschenswert sein, eine einfachere und zuverlässigere Anordnung zum Identifizieren der
Farbzonen zu schaffen, wobei man Indizes verwendet, die dem
Farbband einfach in Verbindung mit einem Standard-Kodierschema 15
zugeführt werden können. Es wäre auch wünschenswert, ein Farbband zu schaffen, das keine Schweißungen oder andere
Verbindungen hierin enthält, welche zu Brüchen neigen.
Wie weiter oben in Verbindung mit dem- Farbdrucker der in den
Patenten von Melissa et al. gezeigt und beschrieben ist, erörtert wurde, wird das dort vorgesehene Farbband in einer vorgegebenen
Richtung vorwärts bewegt, um jede der drei verschiedenen Farbzonen des Farbbandes nacheinander der Druckstation zuzuführen.
Es stellte sich heraus, daß der vorgesehene einzelne
Durchgang durch jede der Farbzonen eine relativ kurze Farbband-Lebensdauer
aufgrund der ungleichmäßigen Abnützung des Farbstoffes mit sich bringt.
Beispielsweise kann das Farbband mit einer Geschwindigkeit angetrieben werden, die einen einzelnen Durchgang einer vorgege-
benen Farbzone durch die Druckstation während der Zeit vorsieht, die zum Druck einer vollständigen Seite erforderlich ist. Wenn
jedoch eine Anzahl von Seiten gedruckt wird, bei denen lediglich der erste Abschnitt jeder Seite Druckmaterial enthält, dann wird
lediglich der entsprechende erste Abschnitt jeder Farbzone auf dem Farbband benutzt. Dieser gibt eine Abnutzung des Farbstoffes
an dem ersten derartigen Abschnitt jeder Farbzone, während der verbleibende Abschnitt jeder Farbzone wenig oder keine Färb-
stoff-Absonderung aufweist. Eine Anordnung, die imstande ist, die
Verwendung des Farbbandes und die sich darauf ergebende Absonderung von Farbstoff gleichförmiger zu machen, könnte eine
erheblich verlängerte Lebensdauer des Farbbandes ergeiben. Weiterhin führt ein einziger Druchgang durch jede Farbzone nicht
immer zu einem schnellen und wirksamen Betrieb, beispielsweise wo lediglich Abschnitte der Seiten Druckmaterial enthalten, und
wobei der Drucker die Vorwärtsbewegung des Farbbandes zur nächsten Farbbandzone bei nominaler Farbband-Antriebs-Geschwindigkeit
abwarten muß.
Bei Farbdruckern wie dem Typ, der in den oben erwähnten Patenten von Melissa et al. beschrieben ist, ist es notwendig, die
Vorwärtsbewegung des Papiers umzukehren, nachdem eine Seite in
einer ersten Farbe gedruckt wurde, so daß die gleiche Seite in 15
den verbleibenden Farben bedruckt werden kann. Ein Ausführungsbeispiel
hierzu ist, Paare von üblichen Zugantrieben sowohl oberhalb als auch unterhalb der Druckstation zu benutzen.
Dies bewirkt eine Papier-Vorwärtsbewegung in zwei Richtungen in
ziemlich erfolgreicher Weise, aber zu den Kosten der erforder-20
liehen zwei getrennten Paare von Zugantrieben. In diesem
Zusammenhang wäre es wünschenswert, eine Papierantriebs-Anordnung vorzusehen, bei der lediglich ein einziges Paar von
Zugantrieben erforderlich ist, während gleichzeitig das Papier in zwei Richtungen unter einem gewünschten Betrag von Spannung
vorwärtsbewegt wird, um die gewünschte Spannung und Ausrichtung aufrecht zu erhalten.
Dies sollte ohne das Risiko geschehen, daß Farbe auf die bereits bedruckten Abschnitte des Papiers aufgetragen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Farbdrucker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß die
vorstehend geschilderten Nachteile vermieden und die vorstehend angeführten Verbesserungen erzielt werden können, wobei eine
Verunreinigung des Farbbandes zumindest weitgehend vermieden, die Benutzung des Farbbandes erhöht wird, und ein Druck in zwei
Richtungen vorgesehen ist.
-17 -
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Beim beschriebenen Farbdrucker kann jede Farbzone des Farbbandes in mehreren Durchgängen durch den Farbdrucker bewegt
werden; hierdurch kann die Lebensdauer des Farbbandes nochmals erhöht und gleichzeitig beim Druck von Seiten mit unterschiedlieher
Menge von Druckmaterial, das weniger als einer vollen Seite entspricht, ein relativ schnelles und wirksames Drucken bewirkt
werden. Die Druckpapier-Zufuhr innerhalb des Farbdruckers wird in zwei Richtungen durchgeführt, wobei je eine von zwei relativ
einfachen Schaltmotor-Anordnungen verwendet wird, um das
Druckpapier unter Spannung zu halten, ohne daß auf die bereits 15
bedruckten Abschnitte des Druckpapiers Farbstoff übertragen wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Farbbandes sind die. verschiedenen Farbzonen, die über die Länge eines durchgehenden,
unverschweißten Bespannungsmateriales gebildet sind,
in einer Aufeinanderfolge angeordnet, die sich entlang dem
Farbband wiederholt. Die Aufeinanderfolge oder das Muster beginnt mit der hellsten Farbzone am ersten Ende des Farbbandes
und schreitet dann durch die nächstdunklere Farbzone bis zur dunkelsten Farbzone fort. Danach wird die nächstdunklere
Farbzone wiederholt, gefolgt durch die hellste Farbzone, um die Aufeinanderfolge oder das Muster zu vervollständigen. Wenn
dementsprechend das Farbband in einer der beiden Richtungen vorbewegt wird, so ist es erforderlich, daß eine zufällig
vorhandene Farbzone übersprungen wird. Andererseits sind die
verschiedenen Farbzonen an der Druckstation in der richtigen Reihenfolge vorgesehen, beginnend mit der hellsten Farbe und
fortschreitend zu den zunehmend dunkleren Farben. Bei einem Ausführungsbeispiel beginnt die Aufeinanderfolge oder das Muster
mit Gelb und wird gefolgt von Rot, Blau, Schwarz und dann erneut Rot, worauf sich die Aufeinanderfolge oder das Muster
wiederholt. Am gegenüberliegenden Ende des Farbbandes wird am Ende der Aufeinanderfolge oder des Musters eine gelbe Zone
-18 -
hinzugefügt.
Verunreinigungsprobleme infolge von Farbstoffen, die durch das Farbband zwischen den Farbzonen ineinander fließen, wenn das
Farbband auf einer Spule gespeichert ist, können durch das 5
Vorsehen eines Paares von Sperrzonen zwischen jedem aneinander angrenzenden Paar von Farbzonen auf dem Farbband zu einem
Minimum reduziert oder ausgeschaltet werden. Die Sperrzonen sind vorzugsweise mit einem nicht benetzbaren Material wie fluorchemisches
Polymersilicon (fiuorochemical polymer silicone) beschichtet, um das Ausfließen von Farbstoff dazwischen zu
verhindern. Jede Sperrzone hat vorzugsweise eine Länge, die mindestens dem Außenumfang der Farbbandspule entspricht, um
sicherzustellen, daß kein Abschnitt der Farbzone auf dem
Farbband sich mit einem anderen Abschnitt des Farbbandes als
15
-der angrenzenden Sperrzone überlappt. Eine blanke Farbbandzone
ist zwischen dem Paar von Sperrzonen vorgesehen, um jedes angrenzende Paar von Farbzonen zu trennen. Die leere Zone
besteht aus einem Abschnitt eines rauhen Farbbandes, das gegen den Farbstoff reibt und den Farbstoff wirksam entfernt, der an
Führungen und an anderen Elementen innerhalb des Farbbandweges abgelagert ist.
Die verschiedenen Farbzonen des Farbbandes können durch verschiedene Gruppen von Indizes identifiziert werden, die aus
Streifen bestehen, die sich quer zur Breite des Farbbandes
erstrecken und in Standard-Strichcode-Format angeordnet sind. Jeder derartige Satz von Indizes ist vorzugsweise innerhalb der
Sperrzone im Anschluß an ein Ende jeder Farbzone angeordnet.
Die Indizes enthalten eine gewünschte Anzahl von Streifen
ausgewählter Breite, um die Farbe der Zone nach Strichcode-Art sowie die gegenüber liegenden Enden des Farbbandes zu identifizieren.
Die Streifen sind vorzugsweise durch Folien-Heißpressen auf das Farbband aufgebracht. Die sich ergebende strichcodierte
Information kann leicht durch Verwendung von optischen Fühlern gelesen werden, die innerhalb des Farbband-Weges angeordnet
sind.
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Die Farbdrucker werden vorzugsweise so betrieben, daß jede der Vielzahl von Farbzonen entlang dem Farbband eine Vielzahl von
verschiedenen Durchgängen durch die Druckstation durchführt, wenn die entsprechende Farbe auf eine Seite gedruckt wird. Eine
ungerade Anzahl derartiger Druchgänge ist erforderlich, und 5
üblicherweise wird das Farbband wenigstens zwei Richtungsumkehrungen
unterzogen, um ein Minimum von drei unterschiedlichen Durchgängen der Farbzone durch die Druckstation zu erzielen.
Größere Anzahlen von Durchgängen wie fünf oder sieben können ebenfalls angewendet werden, wenn erwünscht. Die Verwendung
von Mehrfachdurchgängen hat den Vorteil einer gleichmäßigeren Verteilung der Abnützung entlang der Länge jeder Farbzone. Ein
weiterer Vorteil besteht in der Fähigkeit, rasch und wirksam zu drucken, wenn die zu druckenden Seiten weniger als eine volle
Seite mit Druckmaterial enthalten. Die auf jeder Seite zu 15
druckende Menge ist begrenzt und das Farbband wird in der Zwischenzeit durch wenigstens einen Durchgang der Farbzone
vorbewegt. Wenn der Druck der Seite unter Verwendung der Farbzone anschließend vervollständigt ist, wird der Drucker
vorbereitet, um rasch die Richtung · des Farbbandantriebes
umzukehren, falls das Ende des Drückens während eines
geradzahligen Durchganges auftritt, und dann wird das Farbband unmittelbar zum Beginn der nächsten Farbzone weiterbewegt.
Falls erwünscht, kann die Farbbandgeschwindigkeit von einer Nominalgeschwindigkeit erhöht werden, wenn die nächste Farbzone
gesucht wird, um die Farbauswahlzeit weiter zu verringern.
Es kann eine Druckpapier-Bewegung in zwei Richtungen in Verbindung mit einem Standard-Zugantrieb verwendet werden,
wobei eine Papier-Spannungsanordnung verwendet wird, die mit
dem Papier an der gegenüber liegenden Seite der Druckstation vom
Zugantrieb aus in Eingriff gelangt und es in der gleichen
Richtung wie der Zugantrieb, aber mit einer unterschiedlichen
Geschwindigkeit bewegt, um das Papier durch die Druckstation
hindurch unter einen gewünschten Betrag an Spannung zu halten. Bei einem ersten Ausführungsbeispiel kann eine derartige Anordnung
einen Schaltmotor enthalten, der mit einem Antriebsrad mit
elastomerer Oberfläche gekoppelt ist, die mit einer Seite des Druckpapiers gegenüber einer Vielzahl von Rollen, die drehbar
seitlich nebeneinander angeordnet sind, in Eingriff gelangt. Die äußeren Oberflächen der Rollen sind vorzugsweise aus nicht
benetzendem Material wie Poly tetrafluoräthy len, das unter der Handelsbezeichnung Teflon auf dem Markt ist, oder Delrin, um der
Absorption irgendeines Farbstoffes von den bereits bedruckten Teilen des Papiers Widerstand zu leisten, die sonst eine
Verunreinigung ergeben könnten. Der Schaltmotor und das zugehörige Antriebsrad sind am unteren Ende eines Hebels
befestigt, der ein gegenüber liegendes oberes Ende aufweist, das schwenkbar mit dem Zugantrieb gekoppelt ist, und der einen
Zwischenabschnitt aufweist, an dem ein Dauermagnet befestigt ist. Der Dauermagnet klemmt sich normalerweise selbst an die
Rückseite der Platte, um den Hebel in eine Papier-Eingriffspo-15
sition zu schwenken, in welcher das dem Schaltmotor zugeordnete
Antriebsrad das Papier gegen die Rollen drückt, während des Einladens und Entladens des Papiers kann der Hebel gedreht
wer.den, um den Dauermagnet abzuheben und dabei das untere
Ende des Hebels mit dem enthaltenen Schaltmotor und Antriebsrad 20
in eine Position zu drehen, in der der Eingriff vom Papier gelöst
ist. Die Rollen sind innerhalb eines im wesentlichen rechteckigen Gehäuses drehbar angeordnet, das gegenüberliegende Papierführungen
enthält, wobei die Papierführungen gegeneinander in
Aufwärtsrichtung zu einem Bereich eines minimalen Abstandes 25
zwischen sich unmittelbar unterhalb der Rollen und des Schaltmotors
sowie dem zugehörigen Antriebsrad konvergieren.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel einer Papier-Spannungsanordnung
ist ein Schaltmotor mit einer ersten Rolle gekoppelt, die
sich quer zur Rückseite des Papiers gegenüber einer zweiten Rolle
aus nicht benetzendem Material erstreckt, die sich quer zur Breite
der vordersten Seite des Papiers erstreckt. Die zweite Rolle, die normalerweise in eine Richtung vorgespannt ist, um das Papier
gegen eine nachgiebige Oberfläche der ersten Rolle mit Hilfe eines Paares von Spiralfedern vorzuspannen, die gegen ein Paar von
Hebeln gelagert sind, welche drehbar die gegenüberliegenden Enden der zweiten Rolle befestigen, kann vom Papier und der
-21 -
ersten Rolle wegbewegt werden, um ein Einladen und Entladen des
Papieres zu ermöglichen. Das Wegbewegen der zweiten HoIIo vorn Papier wird durch Handbetätigung eines Hebels durchgeführt, der
sich von einem Hebel des Hebelpaares aus erstreckt, um das
Hebelpaar und einen enthaltenen Stab mit quadratischem Quer-5
schnitt zu drehen, an weichem die Hebel in einer Richtung befestigt sind, um die zweite Rolle gegen den Widerstand der
Spiralfedern vom Papier wegzubewegen. Der Hebel kann in der Papier- lade-/Entladeposition versperrt werden, indem man ihn
gegen einen Anschlag innerhalb eines Schlitzes des Gehäuses für die Papierspannungs-Anordnung, von dem der Hebel vorsteht,
verschiebt. Ein Loslassen des Hebels vom Anschlag innerhalb des Schlitzes ermöglicht den Spiralfedern, das Paar von Hebeln zu
drehen, und damit, die zweite Rolle zu veranlassen, das Papier in Kontakt mit der ersten Rolle zu drücken.
Das Farbband erstreckt sich durch einen Farbbandweg, der die Druckstation und eine oder mehrere Führungen an jeder Seite der
Druckstation enthält. Die Führung kann Rollenführungen enthalten, von denen jede eine drehbare Spule mit gegenüber
angeordneten Flanschen enthält, wobei die äußere Oberfläche aus im wesentlichen nicht farbstoff absorbierendem Material besteht.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel einer Farbbandführung, welche gewisse Nachteile der beiden drehbaren Führungen und
festen Führungen vermeidet, ist jede Führung um einen Winkelbe-
reich drehbar, der einen wesentlichen Anteil einer Drehung der Führung ausmacht. Bei jeder Richtungsumkehr des Farbbandantriebes
wird irgendein Farbstoff, der sich an der Führung am stromaufwärtigen Ende des Bereiches zwischen Führung und
Farbband aufgrund des Farbbandes, das über eine nicht
rotierende Führung gezogen wird, ansammelt, auf das Farbband zurückgebracht, wenn die Führung durch einen wesentlichen
Abschnitt des Umfangs sich dreht und anschließend in Abhängigkeit von der neuen Richtung des Farbbandantriebes stationär
wird.
35
Die vorstehenden und andere Ziele, Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes sollen aus der nachfolgenden speziellen
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele zusammen mit der
Zeichnung deutlich werden. Es zeigt:
5
Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Farbdruckers,
Figur 2 eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Farbdruckers gemäß Figur 1 in Verbindung mit einem Blockdiagramm eines
Servosystems zum Antrieb des Farbbandes des Farbdruckers,
Figur 3 ein übliches Farbband gemäß dem Stand der Technik mit mehreren unterschiedlichen Farbzonen,
Figur 4 eine Darstellung eines Farbbandes mit derart angeordneten Farbzonen, um die Farben in absteigender Ordnung der
Helligkeit in beiden Richtungen des Farbandantriebes darzustellen,
Figur 5 eine Darstellung eines Abschnittes des Farbbandes von Figur 4 zum Aufzeigen der Art, in welcher aneinander angrenzende
Farbzonen durch Sperrzonen und eine freie Bandzone getrennt werden, und wie sie als f arbbenutzende Streifen
identifiziert werden, die in Strichcode-Format angeordnet sind,
25
Figur 6 eine Darstellung eines Abschnittes des Farbbandes von Figur 4, wobei eine Betriebsart des Farbdruckers gemäß Figur 1
gezeigt wird, bei der jede Farbzone mehrere Durchgänge durch die Druckstation des Farbdruckers durchläuft,
Figur 7 eine Darstellung des Farbbandes gemäß Figur 4, die ähnlich der Darstellung von Figur 6 ist, und unterschiedliche
Beispiele von Mehrfachdurchgängen der Farbzonen zeigt,
Figur 8 eine Darstellung eines Abschnittes des in Figur 4
dargestellten Farbbandes, wobei die Art gezeigt wird, in welcher unterschiedliche Zahlen von Durchgängen jeder Farbzone durchgeführt
werden können, um ein Drucken bei unterschiedlichen Farbpunktdichten für eine gegebene Nominal-Farbband-
geschwindigkeit und Farbzonengröße zu erzielen,
b
Figur 9 eine Darstellung eines Abschnittes des in Figur 4 gezeigten Farbbandes, wobei die Art gezeigt ist, in welcher
unterschiedliche Anzahlen von Durchgängen einer Farbzone für unterschiedliche Farbpunkt-Dichten ausgewählt werden, und wobei
die Anzahl der Hämmer innerhalb der Schlittenanordnung des Farbdruckers von Figur 1 für eine gegebene Nominal-Farbbandgeschwindigkeit
und eine gegebene Länge der Farbzone gezeigt sind,
Figur 10 eine Vorderansicht auf einen Abschnitt des in Figur 1 15
gezeigten Farbdruckers, wobei eine Anordnung gezeigt ist, um das Druckpapier während seiner Bewegung in zwei Richtungen unter
einer gewünschten Spannung zu halten,
Figur 11 einen Querschnitt der in Figur" 10 gezeigten Anordnung
in Verbindung mit einem Abschnitt des in Figur 4 gezeigten Farbdruckers,
Figur 12 eine Vorderansicht eines Abschnittes der in Figur 10 gezeigten Anordnung und
Figur 13 eine perspektivische Darstellung einer Rollenführung zur Anwendung beim Farbband-Weg,
Figur 14 eine perspektivische Darstellung eines anderen Aus-
führungsbeispieles einer Führungsanordnung zur Verwendung beim
Farbband-Weg,
Figur 15 eine perspektivische Darstellung der in Figur 14 gezeigte
Führung,
Figur 16 eine Ansicht der in Figur 14 gezeigten Führungsanordnung von oben, wobei der obere Abschnitt des Befestigungsrahmens entfernt ist,
Figur 17 eine Ansicht eines Abschnittes der in Figur 15 gezeigten Führung von oben, wobei die Art dargestellt ist, in welcher der
Farbaufbau auf das Farbband zurückgeführt wird,
Figur 18 eine perspektivische Darstellung einer anderen Artordnung
eines Papier-Spannungsmechanismus, um das Druckpapier während seiner Bewegung in zwei Richtungen unter . einer
gewünschten Spannung zu halten,
Figur 19 einen Querschnitt des in Figur 18 gezeigten Spannungsmechanismus längs der Linie 19-19,
Figur 20 eine Darstellung ähnlich der in Figur 19, wobei die zweite Rolle des Spannungsmechanismus von der ersten Rolle
wegbewegt ist, um das Einführen und Entfernen von Papier hieraus zu erleichtern, und
Figur 21 eine perspektivische Darstellung eines Abschnittes des in
Figur 18 gezeigten Spannungsmechanismus, der ein zeitweises Entfernen der zweiten Rolle von der ersten Rolle vorsieht, um das
Einführen und Entfernen des Papiers zu erleichtern.
Figur 1 zeigt einen Farbdrucker 10. Dieser Farbdrucker 10 weist einen relativ flachen Tisch 12 auf, der an einem Stützfuß 14
befestigt ist. Der Stützfuß 14 hat einen Vorderabschnitt 16, um einen Stapel 18 aus Mehrfach-Kopier-Druckpapier 20 zu tragen,
das endlos und zu einem Format gefaltet ist und an den Seitenkanten Perforationen aufweist. Über ein im wesentlichen
rechteckiges Gehäuse 22 wird das Druckpapier 20 vom Stapel 18 nach oben einer Druckstation 24 zugeführt.
Die Druckstation 24 wird durch den Zwischenbereich zwischen Längsplatte 26 und Schlittenanordnung 28 gebildet. Das Druckpapier
20 erstreckt sich durch die Druckstation 24 hindurch zu
einer Standard-Zug-Antriebsandordnung, die ein Paar gegenüberliegender
Zugantriebe 30 und 32 enthält. Die Zugantriebe 30 und 32, die an Wellen 34 und 36 befestigt sind, welche sich zwischen
gegenüberliegenden Befestigungsrahmen 38 und 40 erstrecken, die
im wesentlichen senkrecht auf dem Tisch 12 angeordnet sind, 5
stehen mit den Perforationen an den gegenüberliegenden Kanten des Druckpapieres 20 im Eingriff, um dieses in bekannter Weise
anzutreiben. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Figur 1 lediglich Abschnitte der gegenüberliegenden Kanten des Druckpapiers
20 oberhalb der Druckstation 24 gezeigt.
Ein oberes Ende 44 eines Langarmes 42 ist an der Welle 36 schwenkbar befestigt. Spiralfedern 46 und 48, die um die äußere
Obefläche der Welle 36 zwischen dem oberen Ende 44 des Langarmes 42 und den gegenüberliegenden Zugantrieben 30 und 32
angeordnet sind, dienen dazu, den Langarm 42 zwischen den Zugantrieben 30 und 32 zentriert zu halten. Wie später
beschrieben werden wird, weist der Langarm 42 einen Steuermotor und. ein darauf befestigtes (in Figur 1 nicht dargestelltes)
zugeordnetes Antriebsrad für einen Eingriff des Druckpapiers 20
an einer Position unterhalb der Druckstation 24 auf. Der Steuermotor und das zugeordnete Antriebsrad bewegen sich in
gleicher Richtung wie die Zugantriebe 30 und 32, aber mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit, um eine bestimmten Zug im
Druckpapier 20 innerhalb der Druckstation 24 aufrechtzuerhalten.
25
■ Die Schlittenanordnung 28 ist in Bezug zur Längsplatte 26 für
eine Hin- und Her-Bewegung in zwei Richtungen befestigt, wie durch den Pfeil 50 dargestellt. Die Schlittenanordnung 28 ist an
der einem Ausgleichsstab 52 gegenüberliegenden Seite eines Paares
von Drehrollen 54, 57 angeordnet. Eine erste Drehrolle 54 des Drehrollenpaares ist in Figur 1 gezeigt und um eine erste
Vertikalwelle 56 drehbar. Eine zweite Drehrolle 57 des Drehrollenpaares,
die nicht in Figur 1, jedoch in Figur 2 gezeigt ist, ist um eine zweite Vertikalachse 58 drebar befestigt, die von der
ersten Vertikalachse 56 in einem Abstand angeordnet ist. Die
_26 _
Achsen 56 und 58 sind innerhalb eines horizontal eingeordneten
Rahmens 60 gelagert.
Wie vorher beschrieben, ist die Schlittenanordnung 28 gemäß Pfeil
50 einer Hin- und Her-Bewegung in zwei Richtungen unterworfen. 5
Diese Bewegung ist vorgesehen, wenn sich die Schlittenanordnung 28 über das Paar der Drehrollen 54 und 57 bewegt. Gleichzeitig
ist der Ausgleichsstab 52, der an der gegenüberliegenden Seite der Drehrollen 54 und 57 in Bezug auf die Schlittenandordnurig 28
angeordnet ist, einer hin- und hergehenden Bewegung in
entgegengesetzter Richtung in Bezug auf die Bewegung der
Schlittenanordnung 28 unterzogen, wie durch den Pfeil 62 zum Ausdruck gebracht ist. Die Schlittenanordnung 28 und der
Ausgleichsstab 52 sind mit dünnen, flexiblen Bändern (nicht gezeigt) gekoppelt, welche die gegenüberliegenden Drehrollen 54
und 57 umgeben, und welche, zusammen mit einer oder mit mehreren geeigneten Magnetanordnungen (nicht gezeigt), die
zwischen Schlittenanordnung 28 und Ausgleichstab 52 angeordnet sind, die Schlittenanordnung 28 und den Ausgleichstab 52 in
Kontakt mit dem Paar der Drehrollen 54 und 57 halten. Eine
derartige Anordnung ist im Detail im US-Patent 4,359,289, Barrus et. al., "Schlittenantrieb mittels eines Linearmotors in zwei
gegeneinander ausbalancierten Richtungen", gezeigt und beschrieben; dieses Patent (ist gemeinsam mit der vorliegenden Erfindung)
auf die Anmelderin übertragen worden, und auf dessen Inhalt wird hierin Bezug genommen.
Das US-Patent 4,359,289, Barrus et. al., beschreibt ebenfalls einen geeigneten Apparat zum Antrieb der Anordnung, die eine
Schlittenanordnung 28 und einen Gegen-Ausgleichstab 52 für eine
"^ Hin- und Herbewegung in zwei Richtungen enthält. Dieser Apparat
enthält Permanent-Magnete, die im Anschluß an diu Innenseite des Gegen-Ausgleichstabes 52 angeordnet sind, um magnetisch mit
einem Paar von Magnetspulen 64 und 66 in Wechselwirkung zu treten, welche Abschnitte des Gegen-Ausgleichstabes 52 umgeben.
3^Wie im US-Patent 4,359,289, Barrus et.al. beschrieben, werden die
Magnetspulen 64 und 66 durch Signale unter Energiezufuhr
gesetzt, welche die Schlittenanordnung 28 und den Ausgleichsstab
52 bei relativ konstanter Geschwindigkeit durch einen wesentlichen Abschnitt des Weges desselben zwischen gegenüberliegenden
Richtungsumkehrpunkteii antreiben. Im vorliegenden Ausführuugs-
beispiel werden die gegenüberliegenden Richtungsumkehrpunkte
5
durch Stoßglieder 68 und 70 bewirkt, die am Tisch 12 befestigt und im Anschluß an die Enden der Schlittenanordnung 28 bzw.
des Ausgleichstabes 52 angeordnet sind.
Die Schlittenanordnung 28 enthält mehrere Druckhämmer in Form
von federnden Hammerfedern, die über die Länge der Schlittenanordnung seitlich aneinandergrenzend befestigt sind, wobei jeder
Druckhammer eine Druckschlagspitze für den Druck eines Punktes auf dem Druckpapier 20 enthält. Jede Druckhammerfedet wird
durch einen zugehörigen Druckhammermechanismus innerhalb der 15
Schlittenanordnung 28 betätigt, der einen Permanentmagnet verwendet, um die Druckfeder in einer rückgezogenen Position zu
halten, und eine Spule, die kurzzeitig die Magneteffekte des Permanentmagnets überwindet, wenn unter Energie gesetzt, um die
Hammerfeder zu veranlassen, aus der Rückzugs-Position heraus-20
zugehen und in Kontakt mit einem Farbband 72 zu gelangen, das zwischen der Schlittenanordnung 28 und der Längsplatte 26
angeordnet ist.
Dadurch wird die Druckschlagspitze an der Hammerfeder veran-25
lasst, das Farbband 72 gegen das Druckpapier 20 zu schlagen, das durch die Längsplatte 26 gestützt ist, um auf dem Druckpapier
20 einen Punkt zu drucken. Danach kehrt die Hammerfeder unter dem Einfluß des Permanentmagnets in die zurückgezogene
Position zurück. Der Erregerstrom für die verschiedenen Spulen
der verschiedenen Druckharnmermechanismen innerhalb der Schlittenanordnung
28 wird durch ein flexibles Mehrfach-Leitungsband 74 geleitet, das sich zwischen der Schlittenanordnung 28 und
einer Anschlußleiste 76 erstreckt, wobei die verschiedenen Drähte des Leitungsbandes 74 mit einer geeigneten Schaltung innerhalb
eines Gehäuses 78 an der Rückseite des Druckertisches 12 gekoppelt sind. Die Hammerfedern und zugehörigen Druckhammermechanismen
innerhalb der Schlittenanordnung 28 sind im
US-Patent 3941051, Barrus et. al, "Druckersystem" dargestellt und
beschrieben, welches Patent zusammen mit der vorliegenden Patentanmeldung (auf die Anmeiderin) übertragen wurde und auf
das hierin Bezug genommen wird.
Der Farbdrucker 10 enthält ein Farbbanddeck 80, das am vorderen
Ende des Tisches 12 befestigt ist. Das Farbbanddeck 80 weist ein Paar von gegenüberliegenden Spulen 82 und 84 auf, die drehbar
auf ihm befestigt sind und das Farbband 72 enthalten. Das Farbband 72 erstreckt sich von der Spule 82 durch einen
F
Farbbandweg, der die Druckstation 24 einschließt, zur gegenüberliegenden
Spule 84. Wie am besten aus Figur 2 zu sehen ist, schließt der Farbbandweg ein Paar von Führungen 86 und 88 ein,
die an gegenüberliegenden Enden der Druckstation 24 angeordnet
sind. Jede der Führungen 86 und 88 kann einen elektrischen
15
Fühler enthalten, um festzustellen, wann das Ende des Farbbandes 72 dort angekommen ist. Jedes der gegenüberliegenden
Enden des Farbbandes 72 kann einen leitenden Abschnitt enthalten, der an einer der Führungen 86 und 88 eine Anzeige
ermöglicht, daß das Ende des Farbbandes 72 erreicht ist, und 20
daß die Richtung des Farbbandantriebes umgekehrt werden muß.
Der Farbbandweg enthält auch ein Paar von gegenüberliegenden Führungen 90 und 92, die im Anschluß an die Führungen 86 und
88 angeordnet sind. Ein Paar von optischen Fühlern 94 und 96 ist an gegenüberliegenden Enden der Druckstation 24 im Anschluß
und an der Innenseite der Führungen 86 und 88 angeordnet. Die optischen Fühler 94 und 96 stellen auf dem Farbband 72
vorgesehene Indizes fest, um die Farbe verschiedener Farbzonen innerhalb des Farbbandes 72 festzustellen. Das Farbband 72 kann
auch Indizes enthalten, welche die gegenüberliegenden Enden des
Farbbandes 72 feststellen, wobei die optischen Fühler 94 und 96 in diesem Falle auch diese Daten anstatt der elektrischen Fühler
innerhalb der Führungen 86 und 88 liefern. Die die Farbe und das Farbbandende identifizierenden Indizes und die Zusammensetzung
des Farbbandes 72 einschließlich des Aufbaus der verschiedenen Farbzonen werden später hier beschrieben.
Die Spulen 82 und 84 werden durch Motoren 98 bzw. 100 angetrieben, die in Figur 2 gezeigt sind. Die Motoren 98 und 100 sind
innerhalb des Farbbanddeckes 80 befestigt und mit einem Servosystem 102 gekoppelt, daß ebenfalls in Figur 2 dargestellt
ist. Das Servosystem 102 enthält zusammen mit den Motoren 98 und 5
100 für Anwendungen des vorstehenden Ausführungsöbeispieles
einen Farbbandantrieb, dor im US-Patent 4177731, Kleist et. al, "Farbbandantrieb für ein Druckersystem mit. konstanter Farbbandgeschwindigkeit
und Zug" beschrieben ist, welches Patent gemeinsam mit der vorliegenden Erfindung (auf die Anmelderin)
übertragen wurde und auf das hier Bezug genommen wird.
Dieses Kleist-Patent beschreibt einen Farbbandantrieb für ein Druckersystem, der ein Servosystem mit einem Paar von Motoren
für den Antrieb der gegenüberliegenden Farbband-Rollen enthält. 15
Das Servosystem treibt die Rollen-Motore in Abhängigkeit von äußeren Befehlssignalen an, um das Farbband mit einer im
wesentlichen konstanten Geschwindigkeit und konstanter Spannung zu versorgen.
In ähnlicher Weise steuert das in Figur 2 gezeigte Servicesystem
102 die Motoren 98 und 100, um das Farbband 72 zwischen den Spulen 82 und 84 mit einer im wesentlichen konstanten
Geschwindigkeit und unter im wesentlichen konstanter Spannung
bzw. konstantem Zug zu versorgen. Bei im wesentlichen vollstän-25
dig auf einer der Spulen 82 und 84 aufgewickeltem Farbband 72 treibt das Servicesystem 102 die Spulen 82 und 84 so an, um das
Farbband 72 von der im wesentlichen vollen Spule zu im wesentlichen leeren Spule vorwärts zu bewegen. Wenn auf diese
Weise im wesentlichen das ganze Farbband 72 auf der Spule 82
aufgewickelt ist, so treibt das Servicesystem 102 die Spulen 82 und 84 derart an, um das Farbband 72 von der Spule 82 zur
Spule 84 zu bewegen. Wenn im wesentlichen das gesamte Farbband 72 von der Spule 82 zur Spule 84 übertragen ist, so fühlt der
optische Fühler 94 Indizes auf dem Farbband, um festzustellen, daß das Ende des Farbbandes 72 erreicht ist. Dies verursacht ein
"Farbbandende"~Signal und das Servosystem 102 antwortet durch
Umkehren der Antriebsrichtung der Spulen 82 und 84. Dieses verursacht eine Übertragung des Farbbandes 72 von der Spule 84
zurück zur Spule 82. Wenn im wesentlichen das gesamte Farbband 72 auf der Spule 82 aufgewickelt ist, so fühlt der optische Fühler
96 Indizes am gegenüberliegenden Ende des Farbbandes 72 und 5
zeigt an, das das Ende des Farbbandes 72 erreicht ist. Das sich daraus ergebende "Farbbandende"-Signal an das Servosystem 102
veranlasst dieses, erneut die Antriebsrichtung des Farbbandes 72 umzudrehen.
Wie vorher erwähnt, fühlen die optischen Fühler 94 und 96 auf dem Farbband 72 vorgesehene Indizes ab, um die verschiedenen
Farbzonen innerhalb des Farbbandes zu identifizieren. Dies ermöglicht dem Servicesystem 102, die spezielle Farbbandfarbe zu
bestimmmen, die zu jedem Augenblick an der Druckstation 24
vorhanden ist. Dies ermöglicht dem Servicesystem 102 auch, die Spulen 82 und 84 anzutreiben, um mehrfache Durchgänge jeder
Farbzone durch die Druckstation 24 zu erzeugen, wie später beschrieben wird. Ein derartiger Mehrfach-Durchgangs-Betrieb
stellt eine Abkehr vom Standardbetrieb dar, bei dem das
Farbband 72 mit einer Nominalgeschwindigkeit in gleicher Richtung angetrieben wird, bis dessen Ende erreicht ist. Beim
Mehrfach-Durchgangs-Betrieb wird die Richtung des Farbbandes mehrfach umgedreht, um wiederholte Durchgänge jeder Farbzone
des Farbbandes 72 durch die Druckstation 24 zu erzeugen und -
wie später beschrieben wird, existiert die Fähigkeit zu einer
Hochgeschwindigkeits-Farbbandsuche, die es dem Farbband-Antrieb ermöglicht, mit hoher Geschwindigkeit sich zur nächsten Farbzone
zu bewegen.
Wie vorher beschrieben und wie im Detail im vorher erwähnten US-Patent 4,359,289, Barrus et. al, beschrieben ist, wird die
Schlittenanordnung 28 längs der Druckstation 24 durch die Wirkung eines Linearmotors in einer Hin- und Herbewegung in
zwei Richtungen angetrieben, wobei der Linearmotor die Spulen 64 und 66 am Ausgleichsstab 52 enthält. Wenn sich die Schlittenanordnung
28 entlang der Druckstation 24 bewegt, so werden die
darin geordneten verschiedenen Druckhammer durch darin enthaltene
elektronische Schaltkreise innerhalb des Gehäuses 78 selektiv betätigt und "gezündet", um das Druckpapier 20 gegen
die Längsplatte 26 durch das Farbband 72 zu schlagen, um
Punkte zu drucken. Die Zwei-Richtungs-Umkehr der Schlittenan-5
Ordnung 28 führt diesen über eine ausreichende Strecke, so daß die darin angeordneten verschiedenen Druckhämmer im wesentlichen
über die gesamte Breite des
Druckpapiers 20 hinweg drucken können. Das uberstreiclten oder
Anschlagen der Schlittenanordnung 28 quer zur Druckstatum 24 ist
teilweise durch die Anzahl der in der Schlittenanordntmg 28 enthaltenen Druckhämmer begrenzt. So muß die SchlittenatVordnung
28 für den Fall, daß sie 17 Druckhammer enthält, ein Ansehlagen .-·.'.
oder Überstreichen von zwei Zentimetern haben, um in angemessener
Weise ein Druckpapier zu überstreichen, das üblicherweise 37,8 cm (14 7/8 inch) breit ist. Wenn die Schlittenanordnung
28 33 Druckhämmer enthält, so beträgt der erforderliche
Überschlag- oder Überstreich-Bereich 1 cm (0,4 inch).
20
Jedes Mal, wenn die Schlittenanordnung 28 das Druckpapier 20 in irgendeiner Richtung überstreicht, wird auf dem Druckpapier 20
eine Punktreihe ausgedruckt. Während entgegengesetzter Wende-Intervallen der Schlittenanordnung 28, wenn das Stoßglied 68 durch
die Schlittenanordnung 28 geschlagen wird, oder wenn das Stoßglied 70 durch den Ausgleichstab 52 geschlagen wird, wird
das Druckpapier 20 durch die Zugantriebe 30 und 32 um eine Stufe nach oben zur nächsten Punktreihen-Position angehoben, die
dann während des nächsten Überstreichens der Schlittenanordnung
28 quer zum Druckpapier 20 gedruckt wird. Gleichzeitig mit der Umkehr der Schlittenanordnung 28 quer zum Druckpapier 20 wird
das Farbband 72 mit Hilfe des Servosystems 102 bei der gewünschten Nominalgeschwinddigkeit, wie 7,6 cm (3 inch) oder
15,25 cm (6 inch) pro Sekunde durch die Druckstation 24" hindurch angetrieben. Die Bewegung des Farbbandes 72 bei einer gewissen
Nominalgeschwindigkeit ist erforderlich, um eine stark verringerte Farbband-Lebensdauer zu verhindern, die sonst von einer
351300A
Entleerung des Farbbandes von den angeschlagenen Bereichen des Farbbandes herrühren würde, wenn das Farbband stationär wäre
oder mit einer zu geringen Geschwindigkeit angetrieben würde.
Das Farbdrucken erfordert, daß die Drucksache mit mehreren 5
verschiedenen gefärbten Farbmitteln wie Tinten bedruckt wird. Ein Minimum von drei Farben wird im allgemeinen bevorzugt, um eine
annehmbare Farbqualität zu erreichen, und die Verwendung eines Vier- oder Fünf-Farbdrucks wird für bestimmte Anwendungen
bevorzugt, um eine größere Farbqualität und«" Abwechslung zu
erreichen. Ursprünglich weist eine Seite des Druckpapiers 20 die darauf angeordneten verschiedenen Positionen der Farbreihen auf
Grund der Zugantriebe 30 und 32 durch die Druckstation 24 hindurch auf, um eine bestimmte Anordnung von Punkten in einer
ersten Farbe auf dem Druckpapier 20 zu erzeugen. Während des 15
Druckes einer derartigen ersten Farbe stellt das Servosystem 102 über Signale, die durch die optischen Fühler 94 und 96 angezeigt
werden, sicher, daß die korrekte erste Farbe auf dem Farbband 72 innerhalb der Druckstation 24 vorhanden ist. Nach dem
Drucken der Seite in der ersten Farbe kehren die Zugantriebe 30
und 32 die Richtung der Papierbewegung um und führen das Druckpapier 20 zum Anfang der Seite für die Vorbereitung des
Drückens in einer zweiten Farbe zurück. In der Zwischenzeit bewegt das Servosystem 102 das Farbband 72 im Hochgeschwindigkeits-Suchbetrieb
so, daß eine Farbzone des Farbbandes, welche
die zweite zu druckende Farbe enthält, innerhalb der Druckstation 24 angeordnet wird. Die Zugantriebe 30 und 32 heben erneut die
verschiedenen Positionen der Punktreihen der Seite durch die Druckstation 24 hindurch schrittweise an, so daß die richtungsumkehrende
Schlittenanordnung 28 eine bestimmte Anordnung von
Punkten auf der Seite in der zweiten Farbe druckt. Der Vorgang wird dann für eine dritte Farbe und irgendwelche zusätzliche
Farben, die auf der Seite gedruckt werden sollen, wiederholt. Wenn die letzte Farbe auf der Seite gedruckt ist, führen die
Zugantriebe 30 und 32 den Anfang der Seite nicht zur Druckstation 24 zurück, sondern bewegen das Druckpapier 20
vielmehr nach oben durch die Druckstation 24, damit der Druck
- 33 der nächsten Seite begonnen werden kann.
Der in den vorherigen US-Patentschriften 4289069 und 4336751, Melissa et. al, beschriebene Farbdrucker verwendet ein Farbband,
das in Längsrichtung in drei verschiedene Farbzonen aufgeteilt ist. Der Farbdruck wird durch den Druck einer Seite in einer
ersten Farbe durchgeführt, während die erste Farbzone durch die Druckstation des Druckers hindurch bewegt wird, gefolgt durch
den Druck der gleichen Seite in einer zweiten Farbe, wenn die zweite Farbzone des Farbbandes durch die Druckstation hindurch
bewegt wird, und dann in einer dritten Farbe, wenn die dritte Farbzone des Farbbandes durch die Druckstation hindurch bewegt
wird. Eine ähnliche Farbbandanordnung für vier verschieden Farben ist in Figur 3 dargestellt.
Figur 3 stellt ein Farbband 104 dar, das wie das Farbband 72 in einem Drucker wie dem Farbdrucker 10 verwendet werden kann,
und das in vier in Längsrichtung angeordnete verschiedene Farbzonen zwischen einem ersten Ende 106 bzw. einem zweiten
Ende 108 geteilt ist. Das Farbband · 104 enthält eine erste Farbzone 110, die am ersten Ende 106 beginnt und die gelben
Farbstoff enthält. Die erste Farbzone 110 wird durch eine zweite Farbzone 112 mit rotem Farbstoff gefolgt, dann folgt eine dritte
Farbzone 114 mit blauem Farbstoff, und dann eine vierte Farbzone 116, die am zweiten Ende 108 des Farbbandes 104 angeordnet ist
und die schwarzen Farbstoff enthält. Wenn das Farbband 104 in einer ersten oder "Vorwärts"- Richtung zwischen den Spulen 82
und 84 vorwärts bewegt wird, so besteht die resultierende Vorwärts-Folge im Passieren der gelben Farbzone 110 durch die
Druckstation 24, gefolgt durch die rote Farbzone 112, die blaue Farbzone 114 und schließlich die schwarze Farbzone 116. Dies ist
insofern eine erwünschte Reihenfolge, als die hellste Farbe zuerst
dargestellt wird und von den anderen drei Farben in der Reihenfolge abnehmender Helligkeit gefolgt wird. Jedes Mal, wenn
eine Seite auf dem Druckpapier 20 gedruckt wird, besteht die Neigung, daß etwas von der vorher auf die Seite gedruckten
Farbe am Farbband abgerieben wird. Wenn die vorher gedruckte
Farbe eine heilere Farbe als die gerade gedruckte Farbe ist, so ergibt das Abreiben der helleren Farbe ein relativ kleineres
Verschmutzungsproblem in Bezug auf das Farbband. Wenn jedoch die vorher auf der Seite abgelegte Farbe dunkler als die gerade
gedruckte Farbe ist, so haben sogar sehr geringe Anteile an
dunkler Farbe die Wirkung einer Verschmutzung der helleren
gefärbten Zone des Farbbandes, die gerade für den Druck verwendet wird.
Aus diesem Grund ist die im Falle des Farbbandes 104 von Figur
3 gezeigte Bewegungsfolge wünschenswert. Gelb ist heller als Rot, das seinerseits heller als Blau ist, das wiederum heller ist als
Schwarz. Ein Problem ergibt sich jedoch, wenn das zweite Ende 108 des Farbbandes 104 erreicht ist. Wenn die Richtung des
Farbbandantriebs einfach umgekehrt wird, dann wird die Reihen-
folge des Drückens umgekehrt, wobei Schwarz die erste Farbe ist,
gefolgt durch Blau, dann durch Rot und dann durch Gelb. Wenn das Farbband 104 für den Druck lediglich in einer Richtung
angetrieben wird, so daß nur eine Vorwärts-Bewegungsfolge ausgeführt wird, so wird das Problem vermieden. Dies bedeutet
jedoch, daß der Druck verzögert wird, während das Farbband 104 in Umkehrrichtung vom zweiten Ende 108 zurück zum ersten Ende
106 bewegt wird, um das Drucken wieder aufzunehmen. Daraus entstehen auch andere Probleme, wie ein unebenes Farbbandgewebe,
weil das Drucken stets am gleichen Ende jeder Farbzone
110, 112, 114 und 116 begonnen wird. Wenn daher die Antriebsgeschwindigkeit des Farbbandes 104 so gesteuert wird, um
jede der Farbzonen 110, 112, 114 und 116 durch die Druckstation 24 zu dem Zeitpunkt zu bewegen, welche diese benötigt, um eine
volle Seite von oben nach unten in einer bestimmten Farbe zu be-
3^ drucken, dann ergeben sich bei der wiederholten Verwendung nur
eines Endes jeder Farbzone unter Ausschluß des gegenüberliegenden Endes der Farbzone Seiten, die weniger als eine volle
Druckseite enthalten.
Durch eine derartige Anordnung der Farbzonen entlang dem Farbband kann gewährleistet werden, daß die gewünschte
Druckfolge von helleren zu dunklen Farben grundsätzlich für
351300A
— 3? ■ —
beide Richtungen des Farbband-Antriebes eingehalten wird. Dies wird durch Wiederholen bestimmter Farbzonen in einer bestimmten
Vorbewegung oder in einem bestimmten Muster entlang dem Farbband und dem nachfolgenden Überspringen bestimmter Farbzonen
erreicht, wenn sich das Farbband durch die Druckstation 24 5
während des Drückens hindurch bewegt. Ein Beispiel eines
derartigen Farbbandes 118 ist in Figur 4 gezeigt. Das Farbband 118, das ein erstes Ende 120 bzw. ein gegenüberliegendes zweites
Ende 122 aufweist, kann so verstanden werden, daß es im wesentlichen die gleiche Länge wie das in Figur 3 gezeigte
Farbband 104 aufweist. Statt jedoch nur vier Farbzonen, wie im Fall des Farbbandes 104 von Figur 3, weist das Farbband 118
von Figur 4 eine erheblich höhere Anzahl von Farbzonen reduzierter Größe auf.
Es ist ersichtlich, daß das Farbband 118 von Figur 4 am ersten Ende 120 mit einer gelben Farbzone (Y) 124 beginnt, gefolgt von
einer roten Farbzone (R) 126, einer blauen Farbzone (BL) 128 und einer schwarzen Farbzone (BK) 130. Ein derartiges Muster ist das
gleiche, wie das auf dem Farbband 104 -von Figur 3 dargestellte.
Vor dem Wiederholen der Y-R-BL-BK- Folge entlang dem Farbband 118 wird jedoch eine zusätzliche rote Farbzone 132 hinzuaddiert.
Das Muster von Hell zu Dunkel wiederholt sich dann mit einer gelben Farbzone 134, einer roten Farbzone 136, einer blauen
Farbzone 138 und einer schwarzen Farbzone 140. Es wird erneut
eine zusätzliche rote Farbzone 142 addiert, die auf die schwarze Farbzone 140 folgt. Danach wiederholt sich das Hell-zu-Dunkel-Muster
mit einer gelben Farbzone 144, einer roten Farbzone 146, einer blauen Farbzone 148 und einer schwarzen Farbzone 150.
Erneut wird eine rote Farbzone 152 zusätzlich angeordnet, welche
auf die schwarze Farbzone 150 folgt. Schließlich wird eine gelbe Farbzone 154 hinzugefügt, um die Länge des Farbbandes 118 zu
vervollständigen.
Die Vorwärts-Bewegungsfolge des Farbbandes 118 beinhaltet das Passieren der gelben Farbzone 124 durch die Druckstation 24,
gefolgt durch die rote Farbzone 126, die blaue Farbzone 128 und anschließend die schwarze Farbzone 130. An diesem Punkt wird
die nachfolgende Farbzone 132 ohne Drucken rasch durch die Druckstation hindurch bewegt. Das Drucken wird dann wieder
aufgenommen unter Verwendung der gelben Farbzone 134, der roten Farbzone 136, der blauen Farbzone 138 und schließlich der
schwarzen Farbzone 140. Erneut wird die zusätzliche rote 5
Farbzone 142 ohne Drucken rasch durch die Druckstation 24 hindurchbewegt. Das Drucken wird dann unter Verwendung der
gelben Farbzone 144, der roten Farbzone 146, der blauen Farbzone 148 und schließlich der schwarzen Farbzone 150 wieder aufgenommen.
An diesem Punkt wird die rote zusätzliche Farbzone 152 10
erneut übersprungen und das Drucken beginnt erneut unter Verwendung der gelben Farbzone 154.
Die gelbe Farbzone 154, die am zweiten Ende 122 des Farbbandes
118 angeordnet ist, kann durch die Druckstation 24 entweder in 15
Vorwärtsrichtung oder in umgekehrter Richtung bewegt werden, wie es gerade am zweckmäßigsten ist. Ein typisches Ausführungsbeispiel besteht darin, das Farbband 118 bis zu seinem Ende 122
vorzubewegen, wobei das Drucken mit der schwarzen Farbzone 150 folgt, wobei der Antrieb des Farbbandes· 118 umgekehrt wird und
das Drucken innerhalb der gelben Zone 154 durchgeführt wird.
Das Drucken wird dann in Umkehrrichtung durch die rote Farbzone 152, die schwarze Farbzone 150 und die blaue Farbzone
148 fortgeführt. Obwohl die dunklere schwarze Zone 150 gedruckt
wird, bevor die- etwas leichtere blaue Farbzone 148 gedruckt wird, sind in Folge der relativ geringen Helligkeitsdifferenz
zwischen der blauen Farbe und der schwarzen Farbe die Verschmutzungseffekte minimal. Wesentlich ist, daß das Drucken
der relativ dunklen blauen Farbe und der noch dunkleren
schwarzen Farbe nicht dem Drucken der helleren roten Farbe vorgeht, das seinerzeit nicht dem Drucken der noch helleren
gelben Farbe vorgeht.
Nach dem Drucken innerhalb der blauen Farbzone 148 wird die rote Farbzone 146 übersprungen, und dann wird die Y-R-BK-
BL-Folge durch das Drucken der Farbzonen 144, 142, 140 und 138
wiederholt. Die rote Farbzone 136 wird anschließend übersprungen
und das Drucken wird erneut unter Verwendung der gelben Farbzone 134, der roten Farbzone 132, der schwarzen Farbzone 130
und anschließend der blauen Farbzone 128 erneut ausgeführt. Die rote Farbzone 126 wird anschließend übersprungen und das
,_ Drucken wird unter Verwendung der gelben Farbzone 124
wiederaufgenommen, und zwar nach Belieben in Umkehr- oder in Vorwärtsrichtung.
Es ist ersichtlich, daß das Farbband 118 gemäß Figur 4 einen
Wiederholungs-Schritt oder ein Wiederholungs-Muster aufweist, das mit der hellsten Farbe gelb beginnt, die dann durch die
nächstdunklere rote Farbe gefolgt wird, und daß schließlich eine oder mehrere Zonen mit den dunkelsten Farben folgen, welche in
diesem Beispiel Blau oder Schwarz sind. Die dazwischen liegende
rote Farbe wird dann wiederholt, bevor erneut die Folge von der 15
hellsten zur dunkelsten Farbe beginnt, nämlich die Folge
Y-R-BL-BK. Die hellste Farbe gelb erscheint an jeder der gegenüberliegenden Enden des Farbbandes 118, um sicherzustellen,
daß. das Drucken in beiden Richtungen des Farbbandantriebs mit der hellsten Farbe beginnt. Dies ist auch vorteilhaft, da die
Tendenz besteht, daß die hellsten Farben am schnellsten
abgerieben werden.
Die Anzahl und Länge der verschiedenen Farbzonen innerhalb des
Farbbandes 118 wird zumindest teilweise durch die Druck-25
geschwindigkeit des Farbdruckers 10 und die Geschwindigkeit des Farbband-Antriebes begrenzt. Im Falle eines Ausführungsbeispieles
des Druckers 10 gemäß Figur 1, wobei 33 Druckhammer innerhalb der Schlittenanordnung 28 vorgesehen sind, sind etwa 30
Millisekunden erforderlich, um jede Punktreihe quer zum Druck-
papier 20 zu bedrucken, und zusätzlich sechs Millisekunden, um
ein Wenden der Schlittenanordnung 28 und eine Bewegung des Druckpapiers 20 um eine Punktreihe-Position mittels der Zugantriebe
30 und 32 durchzuführen. Wenn das Drucken bei einer Punktdichte von 39,4 mal 39,4 Punkte pro cm (100 mal 100 Punkte
pro inch) erfolgt, dann beträgt die für das Beschreiben einer 27,94 cm (11 inch) langen Seite etwa 40 Sekunden bei einer
geringeren Punktdichte von 19,7 mal 19,7 Punkte pro cm (50 mal
50 Punkte pro inch) beträgt die für das Beschreiben «iner 27,94
j. *
cm langen Seite etwa 11,3 Sekunden. Falls die geringste
annehmbare Farbbandgeschwindigkeit für eine vernünftig« Farbband-Lebensdauer 7,62 cm (3 inch) pro Sekunde beträgt, so sind
304,86 cm (3 1/3 yards) Farbband erforderlich, um eine Seite mit 5
27,94 cm in einer Farbe bei einer Punkldichte von 39,4 Punkte
pro cm zu bedrucken, und 86,4 cm (0,9 yards) Farbband sind erforderlich, um die gleiche Seite in einer Farbe bei einer
Punktdichte von 19,7 Punkte pro cm zu bedrucken.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Farbdruckers 10 enthält die Schlittenanordnung 28 17 statt 33 Druckhammer. In
diesem Beispiel beträgt die gesamte erforderliche Zeit zum Drucken einer Punktreihe und zur Durchführung einer Umkehr 66 Millisekunden.
Dies ergibt eine erforderliche Zeit von 73 Sekunden, um 15
eine Seite mit 27,94 cm Länge bei einer Punktdichte von 39,4 Punkte pro cm und 25 Sekunden, um die gleiche Seite bei einer
Punktdichte von 19,7 Punkte pro cm zu bedrucken. Bei einer Nominalfarbbandgeschwindigkeit von 7,62 cm pro Sekunde sind
548,63 cm (6 Yard) Farbband erforderlich, um die Seite in einer
Farbe bei einer Punktdichte von 39,4 Punkte pro cm zu bedrucken, und 192 cm (2,1 yards) sind erforderlich, um die
Seite bei einer Punktdichte von 19,7 Punkten pro cm zu bedrucken.
Wenn ein Farbband, das mehrere unterschiedliche Farbzonen
enthält, wie das Farbband 118, auf den Spulen 82 und 84 aufgewickelt ist, besteht die Tendenz für die überlappenden
Abschnitte des Farbbandes an der Verbindung zwischen zwei aneinander angrenzenden Farbzonen, Farbe miteinander zu vermischen,
wobei ein Verunreinigungsproblem erzeugt wird. Um
dieses Problem zu vermeiden, ist an der Verbindung zwischen jedem Paar aneinander angrenzender Farbzonen im Farbband 118
wenigstens eine Sperrzone vorgesehen. Eine bevorzugte, in Figur 5 gezeigte, Anordnung sieht ein Paar von Sperrzonen 156 und 158
zwischen jedem Paar aneinander angrenzender Farbzonen 160 und 162 vor. Die Farbzonen 160 und 162 könnten jedes Paar von
aneinander angrenzenden Farbzonen innerhalb des Farbbandes 118
umfassen, wie die zwei Farbzonen 124 und 126 am ersten Ende 120 '
des Farbbandes 118, oder die Farbzonen 138 und 140 am Zwischenabschnitt des Farbbandes 118. Die Sperrzone 156 stellt
die Verbindung mit der Zone 160 dar, während die Sperrzone 158
die Verbindung mit der Farbzone 162 darstellt. Eine einzige 5
Reinigungszone 164, die aus einem Längsteil bLankem oder rauhern
(Färb-) Band besteht, ist zwischen den zwei Sperrzonen 156 und 158 angeordnet.
Während des Betriebs des Farbbanddecks 80, wie in Figur 1 und 2 gezeigt, hat Farbe von den verschiedenen unterschiedlichen
Farbzonen die Tendenz, sich zu einem gewissen Teil an den Führungen 86, 88, 90 und 92 abzureiben. Derartige Farbe kann
auf eine Farbzone mit unterschiedlicher Farbe abgerieben werden, so daß ein Verunreinigungsproblem entsteht. Die Reinigungszone
164 minimiert oder eliminiert dieses Problem durch Abreiben oder Absorbieren des größten Teiles der Farbe von den Führungen 86,
88, 90 und 92. Wenn daher die Farbzone 160 über die Führungen 86,. 88, 90 und 92 hinweggeht, so daß etwas von der Farbe aus
der Farbzone 160 auf diese Elemente abgerieben wird, so sorgt
der nachfolgende Durchgang des Querschnittes des rauhen (Färb-)
Bandes, bestehend aus der Reinigungszone 164, für das Wegwischen oder eine Absorption in anderer Weise des größten Teiles
dieser Farbe von den von den Führungen 86, 88, 90 und 92 vor dem Durchgang der nachfolgenden Farbzone 162 durch die
Druckstation 24 und über die Führungen 86, 88, 90 und 92. Dies verhindert eine Verunreinigung der Farbzone 162 durch Farbe, die
von der vorhergehenden Farbzone 160 herrührt.
Jede Sperrzone 156 und 158 weist vorzugsweise eine Länge auf,
die mindestens gleich dem Außenumfang der Spulen 82 und 84 ist. Dies kompensiert auch für den ungünstigsten Fall, bei dem der
Abschnitt des in Figur 5 gezeigten Farbbandes am äußeren Abschnitt eines Farbbandpaketes liegt, das auf einem der Spulen
82 und 84 aufgewickelt ist, wobei dieses Farbbandpaket im wesentlichen die gesamte Spule ausfüllt. Dadurch, daß man die
Sperrzonen 156 und 158 mit einer derartigen Mindestlänge
versieht, verhindert die Sperrzone 156 jegliches Überlappen der
Farbzone 160 mit der Reinigungszone 164, und die Sperrzone 158 verhindert jegliches überlappen der Farbzone 162 mit der
Reinigungszone 164. Die Sperrzonen 156 und 158 sowie die Reinigungszone 164 verhindern gemeinsam jedes Überlappen der
Farbzone 160 und 162. Die Sperrzonen 156 und 158 sind vorzugsweise mit einem nichtnässenden Mittel beschichtet, wie
durch Aufsprühen eines Fluor-chemischen Polymers. Dies verhindert ein Durchsickern von Farbe durch die Sperrzonen 156 und 15-8
zwischen angrenzenden Segmenten des Farbbandes.
Anders als gewisse Mehrfarben-Farbbänder bekannter Art, die aus verschiedenen in der Fabrik an den Enden miteinander verschweißten
Segmenten bestehen, besteht das Farbband 118 aus
einer fabrikmäßig kontinuierlich hergestellten Länge ohne 15
Schweißungen, Falzen oder anderen Verbindungen. Dies macht das Farbband viel weniger anfällig für Brüche, Auseinanderziehen und
andere Fehler.
Wie aus Figur 5 hervorgeht, trägt jede Sperrzone 156 und 158 20
einen unterschiedlichen Satz von Indizes 166 und 168. Der Satz der Indizes 166 dient zum Identifizieren der Farbe innerhalb der
Farbzone 160, während der Satz von Indizes 168 zum Identifizieren der Farbe innerhalb der Farbzone 162 dient. Jeder Satz
von Indizes 166 und 168 enthält einen oder mehrere Streifen,
die sich quer zur Breite des Farbbandes zwischen gegenüberliegenden
Kanten des Farbbandes erstrecken. Die Streifen, die reflektierend ausgebildet sind, um durch die optischen Fühler 94
und 96 feststellbar zu sein, und die vorzugsweise durch Folien Heiß - Aufpressen aufgebracht werden, variieren in der Zahl und
können auch in der Breite variieren, um so die Farben in den
verschiedenen Zonen nach Art eines üblichen Strichcodes zu identifizieren. Die Verwendung einer Folien-Heißpressung liefert
sehr dünne durchsichtige Filme auf dem Farbband ohne in Erscheinung tretende Erhöhung der Farbbanddicke, so daß der
Papierweg beim Durchgang durch die Druckstation nicht gestört
wird. Sätze von Indizes wie die Sätze 166 und 168 können auch '
zum Identifizieren der gegenüberliegenden Enden des Farbbandes verwendet werden, wie weiter oben erwähnt, wobei das Erforderniss
nach leitenden Segmenten an den gegenüberliegenden Enden
_ des Farbbandes in Verbindung mit elektrischen Fühlern an der b
Innenseite der Führungen 86 und 88, wie weiter oben beschrieben, entfallen kann.
Ein Ausführungsbeispiel eines Strichcode-Schemas zum Identifizieren
der vier verschiedenen Farbband-Farben der vorliegenden Ausführungsbeispiele als auch zum Identifizieren der gegenüberliegenden
Enden des Farbbandes verwendet fünf Streifen, um Gelb zu identifizieren, vier Streifen, um Rot zu identifizieren, drei
Streifen, um Blau zu identifizieren, zwei Streifen, um Schwarz zu
identifizieren, und einen einzelnen Streifen, um das Ende des 15
Farbbandes zu identifizieren.
Die Farbbänder bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen werden in . Ausdrücken der Farben Gelb, Rot, Blau und Schwarz
beschrieben, jedoch nur für Zwecke der1 Darstellung, wie weiter
20
oben erwähnt, können verschiedene Anzahlen von Farben und
verschiedene Kombinationen von Farben benutzt werden, um den gewünschten Farbdruck zu bewirken. Auch beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel mit vier Farben hat die rote Farbe technisch
mehr einen Magenta- Farbton, und die Farbe Blau hat technisch 25
mehr einen Zyan- Farbton.
Der Betrieb des Farbdruckers 10 ist bis hierher unter der Bedingung eines einzigen Passierens jeder Farbzone des Farbbandes
durch die Druckstation 24 beschrieben worden, wenn das Farbband in einer vorgegebenen Richtung angetrieben wird. Als
Ergebnis wird das Drucken einer vorgegebenen Seite für eine vorgegebene Richtung des Farbband-Antriebs an der gleichen
Kante jeder Farbzone begonnen, die beim Drucken dieser Seite verwendet wird. Wenn jede oder im wesentlichen jede Seite
bedruckt ist, dann ist praktisch jede der Farbzonen während des Drückens benutzt worden. Wenn andererseits die Seite erheblich
weniger als voll bedruckt ist, dann wird lediglich der erste
Abschnitt jeder Farbzone benutzt. Weil viele der Seiten, die durch
einen Drucker bedruckt werden sollen, beispielsweise durch einen Farbdrucker 10, zu weniger als einer vollen Seite bedruckt
werden, neigt das Farbband dazu, uneben zu werden. Daher
_ würde sogar eine stärkere Benutzung der Farbzonen des Farbig
bandes die Wirkung haben, die Nutzungsdauer des Farbbandes zu verlängern.
Ein weiteres Problern kann im Hinblick auf die Geschwindigkeit
oder Wirksamkeit des Drückens auftreten, wenn ein einziger Durchgang jeder Farbzone durch die Druckstation angewendet
wird. Wiederum wird dann, wenn von einer vorgegebenenen Seite weniger als die ganze Seite bedruckt werden soll, lediglich der
erste Abschnitt des Durchgangs durch jede Farbzone beim
Drucken benutzt. Der Drucker muß leer durch den letzten 15
Abschnitt jedes solchen Durchganges hindurchgehen und auf die Ankunft der nächsten Farbzone an der Druckstation 24 warten,
bevor das Drucken der nächsten Farbe beginnen kann.
Eine Drucktechnik, welche anstrebt, die Abnutzung des Farb-20
bandes über seine Länge gleichmäßiger zu machen, und welche gleichzeitig anstrebt, den Druckvorgang schneller und wirkungsvoller
zu machen, benutzt Mehrfachdurchgänge jeder Farbzone des Farbbandes durch die Druckstation 24 des Farbdruckers 10. Eine
solche Technik ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt. Das 25
Ausführungsbeispiel von Figur 6 zeigt drei verschiedene Durchgänge
jeder Farbzone durch die Druckstation 24. So macht eine gelbe Farbzone 170 einen ersten Durchgang 172 durch die
Druckstation 24 in einer Richtung, gefolgt von einem zweiten Durchgang 174 durch die Druckstation 24 in umgekehrter Richtung.
Der zweite Durchgang 174 wird von einem dritten Durchgang 176 gefolgt, der wiederum in der erstgenannten Richtung erfolgt. Eine
ähnliche Folge von drei verschiedenen Durchgängen wird innerhalb jeder der folgenden roten, blauen und schwarzen Farbzonen
178, 180 und 182 während der Fortsetzung der Folge angewendet.
35
Die drei verschiedenen Durchgänge innerhalb jeder Farbzone, wie
- 7- ί * Λ f.
die Durchgänge 172, 174 und 176 innerhalb der gelben Farbzone 170, werden durch das Servosystem 102 bewerkstelligt, die auf die
strichcodierten Signale antwortet, die von den optischen" Fühlern 94 und 96 geliefert werden und anzeigen, wann die gegenüberliegenden
Enden der verschiedenen Farbzonen erreicht sind. So 5
veranlaßt im Falle der gelben Farbzone 170 das Servosystem 102 die Zone 170, durch die Druckstation 24 durchzugehen, um den
ersten Durchgang 172 zu komplettieren. Wenn ein Ende 184 der gelben Farbzone 170 die Druckstation 24 erreicht, wird diese
Bedingung durch einen der Sensoren 94 und 96 festgestellt, und das Servosystem 102 antwortet durch Umkehren der Richtung des
Farbband-Antriebs, um den zweiten Durchgang 174 zu beginnen. Der zweite Durchgang 174 setzt sich fort, bis ein gegenüberliegendes
Ende 180 der gelben Farbzone 170 erreicht ist. Wenn das Ende
186 erreicht ist, wird der zugehörige Strichcode-Index durch einen
15
der Fühler 94 und 96 festgestellt, und das Servosystem 102 antwortet durch erneutes Umkehren der Richtung des Farbband-Antriebes,
um den dritten Durchgang 176 der gelben Farbzone 170 durch die Druckstation 24 zu beginnen. Am Ende des dritten
Durchganges 176 ignoriert das Servosystem 102 das Auftreten des
Endes 184 wegen des Vorhandenseins eines darin vorgesehenen Zählerschaltkreises, der feststellt, daß die drei Durchgänge der
gelben Farbzone 170 durchgeführt wurden. Das Servosystem 102 geht einfach zur roten Farbzone 78 weiter, wo die drei
Passier-Vorgänge wiederholt werden.
25
Es ist ersichtlich, daß die Drei-Durchgangs-Technik, wie in Figur 6 gezeigt, anstrebt, beide Enden jeder Farbzone ebenso wie die
dazwischen liegenden Abschnitte der Zone zu benutzen. Diese Technik führt sowohl zu einer schnelleren als auch zu einer
wirksameren Drucktechnik, wie in Figur 7 dargestellt ist, die wiederum vier Farbzonen 170, 178, 180 und 182 gemäß dem
Beispiel von Figur 6 zeigt. Bei der in Figur 7 dargestellten Technik ist im Hinblick auf die auf eine vorgegebene Seite zu
druckende Information eine Begrenzung gemacht. Dies wird in einfacher Weise bewerkstelligt, weil die zu druckende Information
üblicherweise vor dem Drucken in den Farbdrucker 10 eingegeben und dort gespeichert wird, wie in Verbindung mit dem eingangs
erwähnten US-Patent ,3941051, Barrus et. al, beschrieben ist.
Infolgedessen kann vor oder wenigstens am Ende des ersten Überstreichens durch die erste Farbzone während dbS Drückens
einer gegebenen Seite bestimmt werden, ob das Drucken der Seite fertiggestellt ist, oder ob zusätzliche Durchgänge notwendig sind.
Das im unteren Abschnitt von Figur 7 dargestellte Beispiel nimmt einen Fall an, bei dem lediglich der oberste Abschnitt der
gegebenen Seite Druckmaterial beinhaltet. Weil die Länge des gedruckten Materials weniger als eine Drittelseite einnimmt, so ist
durch jede der vier Farbzonen 170, 178, 180 und 183 lediglich ein Durchgang erforderlich, um die Seite zu drucken. Diese Bedingung
ist durch die Linie 187 in der unteren Position von Figur 7 dargestellt. Eine vorherige Bestimmung der Länge der zu
bedruckenden Seite ermöglicht dem Servosystem 102, mit einem einzigen Passieren durch jede der Farbzonen zu gehen. Darüberhinaus
kann ein Hochgeschwindigkeits-Suchbetrieb angewendet werden, um das Farbband mit einer höheren Geschwindigkeit im
Anschluß an die Beendigung des Drückens zur nächsten Farbzone vorzubewegen.
Weil in den Ausführungsbeispielen von Figur 7 Mehrfach-Passierungen
durch jede Farbzone betrachtet werden, können die verschiedenen Farbzonen des Farbbandes gekürzt werden, oder die
Farbband-Nominalgeschwindigkeit kann im Vergleich mit einen
Einzeldurchgang, wie vorher beschrieben, erhöht werden. Ent-5
sprechend ist die Zeit, die erforderlich ist, um das Band zur
nächsten Farbzone zu bewegen, erheblich geringer als im Fall des
Ausführungsbeispieles mit einem Einzeldurchgang, selbst wenn der
Druck bei einem Teilweg durch jede der Farbzonen 170, 178, 180
und 182 fertiggestellt wird.
Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel an seinem oberen Abschnitt, bei der eine Begrenzung vorgesehen ist, derart, daß
die zu druckende Information auf einer vorgegebenen Seite
lediglich eine halbe Seite einnimmt. Bei einem solchen Aus-15
führungsbeispiel wird ein erster Durchgang oder ein erstes Passieren 188 durch die gelbe Farbzone 170 durchgeführt, gefolgt
durch eine Umkehr in Richtung des Farbbandantriebes und den Beginn eines zweiten Durchganges 190. Ungefähr beim halben Weg
durch den zweiten Durchgang 190 wird bestimmt, daß das Drucken
der Seite in Gelb durchgeführt ist. An diesem Punkt wird die Richtung des Farbbandantriebes erneut umgedreht, und das System
bewegt sich direkt zur roten Farbzone 178, wobei ein verkürzter dritter Durchgang 192 durch die zweite Hälfte der gelben Farbzone
170 durchgeführt wird. Der Hochgeschwindigkeits-Suchbetrieb wird
vorzugsweise so in Angriff genommen, um den dritten Durchgang 192 bei Hochgeschwindigkeit durchzuführen. Durch jede der
verbleibenden Farbzonen 178, 180 und 182 folgt ein ähnliches Drei-Durchgangs-Verfahren, um das Drucken der vorgegebenen
Seite fertigzustellen.
30
Es ist ersichtlich, daß eine ungerade Anzahl von Durchgängen durch jede Gruppe von Vier-Farb-Zonen beim vorstehenden
Ausführungsbeispie) gemacht wird, wenn eine Vielfach-Durchgangs-Drucktechnik
angewandt wird. Wie durch die Linie 187 des Ausführungsbeispieles im unteren Abschnitt von Figur 7 gezeigt
ist, ist es möglich, durch jede der vier Farbzonen einen einzigen Durchgang zu machen. Wie in Figur 6 und im oberen Abschnitt
- 46 -
von Figur 7 gezeigt, sind auch drei verschiedene Durchgänge
durch jede Farbzone möglich, wobei die Durchgänge in \diesem
Falle vollständig sein können in dem Sinne, daß die gesamte Länge jeder Farbzone im Falle von Figur 6 abgedeckt wird,· oder
es können mehrere abgekürzte Durchgänge angewandt werden, wie 5
im Beispiel des oberen Abschnittes von Figur 7. In jedem Falle werden zwei Richtungs- Umkehrungen des Farbband-Antriebes
innerhalb jeder Farbzone durchgeführt, ausgenommen in denjenigen Ausführungsbeispielen, wo durch eine Seite von relativ
kurzer Länge lediglich ein einziger Durchgang erforderlich ist.
Wie später in Verbindung mit Figur 9 a erörtert wird, braucht eine Mehrfach-Durchgangs-Betriebstechnik nicht auf drei Durchgänge
beschränkt werden, sondern kann auch zusätzliche ungerade Zahlen von Durchgängen beinhalten, wie 5, 7 oder 9.
Figur 8 dient der Erörterung der Art, weiche Längen für die verschiedenen Farbzonen des Farbbandes gewählt werden können,
um. ein Farbband mit gewünschter Gesamtlänge bei verschiedenen benutzbaren Punktdichten vorzusehen. Im· Falle einer Schlittenan-
Ordnung 28 mit 17 Druckhämmern erfordert die Durchführung eines einzelnen Durchganges der Farbzone etwa 25 Sekunden, bei einer
Farbbandgeschwindigkeit von 7,36 cm (2,9 inch) pro Sekunde, falls die Farbzone etwa 182,9 cm (2 Yard) lang und die
Druckdichte 19,7 X 19,7 Punkte pro cm (50 X 50 Punkte pro inch)
beträgt. Wenn die Druckdichte auf 39,4 X 39,4 Punkte pro cm (100 X 100 Punkte pro inch) erhöht wird, dann kann festgestellt
werden, daß 73 Sekunden innerhalb der Farbzone erforderlich sind, falls die Farbzone etwa 182,9 (2 Yards) lang ist und die
Farbbandgeschwindigkeit etwa 7,62 cm (3 inch) beträgt. Dies
kann ohne Verlängerung der 182,9 cm - (2 Yards-) Farbzone
bewerkstelligt werden, indem man drei Durchgänge durch die Farbzone durchführt.
So erfordert ein einziger Durchgang durch eine Farbzone, wie in Figur 8 dargestellt ist, durch eine Farbzone 194 mit einer Länge
von 182,9 cm (2 Yards) bei einer Bewegungsgeschwindigkeit mit einer Nominalgeschwindigkeit von 7,62 cm, (3 inch) pro Sekunde
irn Falle von 19,7 X 19,7 Punkten pro cm (50 X 50 Punkten pro
inch) Druckdichte, und drei Durchgänge sind im Falle einer Punktdichte von 39,4 X 39,4 Punkte pro cm (100 X 100 Punkte pro
inch) erforderlich. Es sei wiederholt, daß diese Werte eine Schlittenanordnung 28 mit 17 Druckhämmern voraussetzen.
Beim Ausführungsbeispiel mit einer Schlittenanordnung 28 mit 33 Druckhämmern ist die Druckgeschwindigkeit praktisch verdoppelt.
Jedoch kann jede der Farbzonen, wie die in Figur 8 gezeigte Farbzone 194, bei einer Länge von 182,9 cm (2 Yards) einfach
durch Verdoppeln der nominalen Farbbandgeschwindigkeit auf 15,24 cm (6 inch) pro Sekunde gehalten werden. Entsprechend
sind die in Figur 8 gezeigten Techniken auf ein 33-Hammersystem ebenso wie auf ein 17-Hammersystem anwendbar, wenn die
nominale Farbbandgeschwindigkeit auf 15,24 cm pro Sekunde 15
verdoppelt wird.
Die 182,9 cm - (2 Yards-) Nominallänge einer Farbzone kann dazu verwendet werden, um ein Farbband ähnlich dem in Figur 4
gezeigten Farbband 118, jedoch mit insgesamt 26 Farbzonen, zu
20
machen. Die 26 Farbzonen erfordern eine gesamte Farbbandlänge von 47,55 m (52 Yards), und die dazwischen liegenden Sperrzonen
und Reinigungszonen, wie die in Figur 5 gezeigten, erfordern eine zusätzliche Farbbandlänge von 7,32 Meter (8 Yards). Dies
erfordert eine Gesamtlänge für das Farbband von etwa 54,87 Meter
(60 Yards), was die in Punktmatrix-Druckern dieser Bauart übliche Standard-Farbbandlänge darstellt.
Figur 9 zeigt eine weitere Art, wie ein Mehrfachdurchgangs-Be-
trieb in Verbindung mit einer Nominal- Farbbandgeschwxndigkeit
und einer Farbzonenlänge angewendet werden kann, um das gleiche Farbband bei verschiedenen Punktdichten und bei
Druckern mit unterschiedlicher Anzahl von Druckhämmern zu verwenden. Im Ausführungsbeispiel von Figur '9 ist das Farbband
bei einer Nominalgeschwindigkeit von 20,32 cm (8 inch) pro Sekunde angetrieben, und eine hierin gezeigte Farbzone 196 weist
eine Länge von 182,9 cm (2 Yards) auf. Die ungefähren
erforderlichen Seiten, um einen, drei, fünf, sieben und neun
Durchgänge durch eine derartige Farbzone durchzuführen, sind dargestellt. Darauf basierend kann festgestellt werden, daß ein
Drucker mit 17 Hämmern durch jede Farbzone für eine Punktdichte
_ von 19,7 X 19,7 Punkten pro Zentimeter (50 X 50 Punkte pro inch)
b
und neun Durchgänge durch jede Farbzone für eine Punktdichte von 39,4 X 39,4 Punkte pro Zentimeter (100 X 100 Punkte pro
inch) erfordert. Ein Drucker mit 33 Hämmern erfordert einen einzigen Durchgang durch jede Farbzone für eine Punktdichte von
19,7 X 19,7 Punkte pro cm, und fünf Durchgänge durch jede Farbzone für eine Punktdichte von 39,4 X 39,4 Punkte pro cm.
Wie vorher erwähnt, erhöhen die Zugantriebe 30 und 32 stufenweise das Druckpapier 20 in Aufwärtsrichtung durch jede der
aufeinanderfolgenden Punktreihen - Positionen einer Seite während ihres Druckes in einer vorgegebenen Farbe, darauf folgend wird
das Druckpapier in umgekehrter Richtung angetrieben, um zum Anfang der Seite für die Vorbereitung des Druckes mit der
nächsten Farbe zurückzukehren. Es ist wünschenswert, im Stande
zu sein, das Druckpapier 20 unter Spannung zu halten, wenn es
20
sich in jeder Richtung durch die Druckstation 24 bewegt. Dies
wird durch eine in den Figuren 10 bis 12 gezeigte Anordnung bewerkstelligt, weiche den Langarm 42 und das rechteckige
Gehäuse 22 enthält, die vorher in Verbindung mit Figur 1 angeführt wurden. Wie in Zusammenhang mit Figur 1 bemerkt, ist
der Langarm 42 mit der Welle 36 der Zugantriebe 30 und 32 an seinem oberen Ende schwenkbar gekoppelt. Die schwenkbare
Befestigung wird durch einen Gelenkarm 198 bewerkstelligt, der mit dem oberen Ende 44 des Langarmes 42 gekoppelt ist und eine
Öffnung 200 für die Aufnahme der Welle 36 aufweist.
30
Ein Schaltmotor 202 ist am unteren Ende 204 des Langarmes 42 gegenüber dem oberen Ende 44 befestigt. Der Schaltmotor 202 hat
ein derart gekoppeltes Antriebsrad 206, daß es durch ihn angetrieben werden kann. Das Antriebsrad 206 hat eine elastomere
äußere Oberfläche, beispielsweise aus Gummi, um eine Spannung zwischen dem Antriebsrad 206 und dem Druckpapier 20 zu
bewirken. Ein rechteckförmiger Dauermagnet 208 ist am Langarm
_ 4g _ 35 1 300A
42 im Zwischenbereich zwischen oberem Ende 44 und unterem Ende 204 befestigt. Der Dauermagnet 208 liegt normalerweise an der
Rückseite der Längsplatte 26 durch magnetische Anziehung an, urn den schwenkbaren Langarm 42 in Betriebsstellung zu halten, in
welcher das Antriebsrad 206 des Schaltmotors 202 mit der Rückseite des Druckpapiers 20 in Eingriff steht.
Wenn der Langarm 42 in Arbeitsstellung ist, drückt das Antriebsrad
206 das Druckpapier 20 gegen eine Anordnung von Rollen 210.. Die Rollen 210 sind längs einer Welle 212 Seite an Seite drehbar
befestigt und erstrecken sich zwischen den gegenüberliegenden Enden des rechteckigen Gehäuses 22 und sind an den gegenüberliegenden
Enden befestigt. Folglich .erstrecken sich die verschiedenen Rollen 210 quer zur Breite des Druckpapiers 20. Die
verschiedenen Rollen 210 sind aus nicht-benetzbarem Material wie dem unter der Bezeichnung DELRIN im Handel befindlichen
Material hergestellt, um eine äußere Oberfläche zu haben, die keinen Farbstoff wie Tinte absorbiert. Dies ist v/ichtig, weil die
Rollen 210 mit Teilen des Druckpapiers 20 in Berührung kommen, die schon in einer oder in mehreren ,Farben gedruckt worden
sind, wenn das Druckpapier 20 umgekehrt und nach unten bewegt wird, um zum Anfang einer vorgegebenen zu bedruckenden Seite
zu gelangen, um das Drucken mit der nächsten Farbe vorzubereiten. Das Antriebsrad 206, das die Rückseile des Druckpapiers 20
gegen die Rollen 210 drückt, braucht keine nicht-benetzende äußere Oberfläche zu besitzen, da es eine Seite des Druckpapiers
berührt, die keine Tinte enthält.
Im Betrieb wird der Schaltmotor 202 in der gleichen Richtung wie die Zugantriebe 30 und 32, aber mit verschiedener Geschwindigkeit,
angetrieben. Wenn das Druckpapier 20 durch die Zugantriebe 30 und 32 in Aufwärtsrichtung angetrieben wird, veranlaßt der
Schrittmotor 202 das Antriebsrad 206, mit einer niedrigeren Geschwindigkeit in Richtung der Aufwärtsbewegung des Papiers
sich zu drehen. Dies erzeugt einen gewünschten Betrag von Spannung im Druckpaier 20 innerhalb der Druckstation 24. Wenn
das Druckpapier 20 durch die Zugantriebe 30 und 32 in Abwärtsrichtung angetrieben wird, so wird der Schaltmotor 202 so
angetrieben, daß das Antriebsrad 206 in Abwärtsbewegung des Papiers mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit als der
durch die Zugantriebe 30 und 32 erzeugten Geschwindigkeit angetrieben wird. Dies dient dazu, um den gewünschten Zug
_ innerhalb des Druckpapiers 20 an der Druckstation 24 aufrechto
zuerhalten.
Wie weiter oben bemerkt wurde, wird der Dauermagnet 208 an die Rückseite der Längsplatte 26 geklemmt, um den Langarm 42 in
Arbeitsstellung zu halten, in welcher das Antriebsrad 206 das Druckpapier 20 gegen die Rollen 210 drückt. Der Langarm 42 kann
aus der Betriebsstellung geschwenkt werden, um das Antriebsrad 206 vom Druckpapier 20 weg zu bewegen und dadurch das Laden
und Entladen des Druckpapieres innerhalb der Druckstation 10 zu
erleichtern. Dies wird mit Hilfe eines relativ flachen Kammes 214 15
bewerkstelligt, der an der Oberseite der Längsplatte 26 befestigt ist und an einer Kante eine leicht dünner werdende Dicke
aufweist, die mit dem Dauermagnet 208 so in Eingriff steht, daß der. Dauermagnet 208 und der anliegende Langarm 42 nach außen
gedrückt werden, wenn die Längsplatte 26 gedreht wird. Die 20
Längsplatte 26 ist um eine Welle 216 drehbar ausgebildet, wie durch eine Pfeil 218 dargestellt ist. Weil die Welle 216 in Bezug
auf die Längspiatte 26 dezentral angeordnet ist, zieht eine Drehung der Längsplatte 26 diese von der Schlittenanordnung 28
weg, um das Laden und Entladen des Druckpapiers 20 zu 25
erleichtern. Daher gelangt der Kamm 214 zur gleichen Zeit, in der die Längsplatte 26 gedreht wird, um einen derartigen Raum zu
öffnen, mit dem Dauermagnet 208 in Eingriff, um den Langarm 42 nach außen zu stoßen und dabei das Antriebsrad 206, das mit
dem Schaitmotor 202 gekoppelt ist, von den Rollen 210 wegzube-
wegen.
Das rechteckige Gehäuse 22 enthält eine Papierführungs- Anordnung mit einem Paar gegenüberliegender Führungen 220 und 222.
Die Papierführungen 220 und 222, die sich entlang dem rechteckigen Gehäuse 22 an der Innenseite des Gehäuses 22
erstrecken, erstrecken sich in einer Richtung gegen das Antriebsrad 206 und die Rollen 210 nach oben. Die Papierführungen 220
t <% ft *
- 51 _ 351 300A
und 222 konvergieren zueinander, wenn sie sich nach oben erstrecken, bis sie unmittelbar unter dem Antriebsrad 206 und den
Rollen 210, wie in Figur 11 dargestellt, einen Bereich eines minimalen Abstandes zwischen sich erreichen.
Die Papierführungen 220 und 222 erleichtern das Beladen des Druckpapiers in den Farbdrucker 10. Wie in Figur 1 gezeigt ist,
ist ein Papierstapel 18 normalerweise am Vorderabschnitt 16 des Stützfußes 14 angeordnet. Der Stapel 18 besteht aus einer
gefalteten Länge von Druckpapier 20. Das Druckpapier 20 wird durch Ziehen nach oben und Einführen in den Boden des
rechteckigen Gehäuses 22 eingeladen. An diesem Punkt dienen die Papierführungen 220 und 222 dazu, um die Kante des Papiers zu
führen, wenn es zwischen dem Antriebsrad 206 und den Rollen 210
durch eine Öffnung innerhalb des Tisches 12 zwischen der 15
Längsplatte 26 und der Schlittenanordnung 28 und durch die Zugantriebe 30 und 32 nach oben bewegt wird.
Figur 13 zeigt eine Rollenführung, die in gleicher Weise wie die in Figur 2 gezeigten Führungen 86, 88, 90 und 92 verwendet
werden kann. Die in einem Farbband-Deck dieses Typs verwendeten Führungen bestehen normalerweise aus einem Festglied oder
Stift, um den das Farbband gezogen wird. Das praktische Ergebnis daraus ist, daß einiger Farbstoff vom Farbband auf die
Führung abgerieben wird. Dies ist kein besonderes Problem im 25
Falle eines reinen schwarzen Farbbandes, das bei Schwarz-Weiß-Drucken
verwendet wird. Im Falle eines Farbdruckes jedoch verursacht Farbstoff aus einer Farbzone, der an einer Führung
abgelagert wird und anschließend an einer verschiedenen
Farbzone reibt, ein Verunreinigungsproblem.
30
Ein derartiges Problem kann durch die Verwendung einer in Figur 13 gezeigten Rollenführung 224 zu einem Minimum reduziert
werden. Die Rollenführung 224 besteht aus einer Spule 226 mit gegenüberliegenden Flanschen 228 und 230 von größerem Durchmesser
und ist drehbar an einer senkrechten Achse 232 befestigt, die ihrerseits am Deck 80 befestigt ist. Die drehbar befestigte
Spule 226 kann sich frei mit dem Farbband 72 drehen, wenn diese
in zwei Richtungen angetrieben wird. Die Drehung der Spule' 226
mit dem Farbband 72 dient dazu, um den Betrag der Ti tile vom Farbband 72, der dort abgelagert wird, erheblich zu verringern,
im Vergleich mit den starren Farbbandführungen bekannter
Bauart. Darüberhinaus besteht die äußere Oberfläche der Spule ο
226 aus nicht-benetzendem Material wie Polytetrafluorethylen, das unter dem Handelsnamen Teflon bekannt ist, und das keinen
Farbstoff vom Farbband 72 absorbiert. Dies verringert auch zu einem hohen Betrag den vom Farbband 72 herrührenden Farbstoff,
der an der Spule 226 abgelagert wird.
Wie oben in Verbindung mit Figur 13 bemerkt, bestehen die bei einem Farbband-Antriebsmechanismus-der in Figur 2 gezeigten Art
normalerweise aus einem Festglied oder Stift, um den das
Farbband gezogen wird. Das Problem bei derartigen festen 15
Führungen liegt in den erheblichen Mengen an Farbstoff, die vom
Farbband auf die Führung abgerieben werden können. Dies ist kein besonderes Problem im Falle eines Farbbandes mit einer
einzigen Farbe, aber im Falle eines Mehrfarben- Farbbandes kann
zumindest ein Teil des auf der Führung· abgelagerten Farbstoffes
20
auf eine unterschiedliche Farbzone übertragen werden, selbst wenn das Farbband eine dazwischen liegende Reinigungszone wie
die Zone 164 aufweist, wobei Verunreinigungsprobleme entstehen. Die in Figur 13 gezeigte Rollenführung 224 minimiert dieses
Problem durch Vorsehen einer Spule 226, die sich vorher mit dem 25
Farbband 72 drehen kann, wenn dieses in zwei Richtungen angetrieben wird.
Die Rollenführung 224 gemäß Figur 13 ist jedoch nicht ohne ein mögliches eigenes Problem. Wenn nämlich die zentrale Achse der
Spule 226, um welche die Führung 224 rotiert, in Bezug auf das passierende Farbband genau angeordnet ist, hat das Farbband
die Neigung, über die Führung 224 in einer ebenen, fortlaufenden und unverzerrten Weise über die Führung 224 zu laufen. Es gibt
jedoch die Neigung für die sich drehende Spule 226 der Führung 224, wie im Falle irgendeiner drehbaren Farbband-Führung, das
Farbband darüberhinaus zu lenken oder zu führen, und das kann eine Tendenz an einem Abschnitt des Farbbandes zur Folge haben,
zum Teil oder in bestimmten Extremfällen völlig aus der Führung
heraus zu laufen, besonders, wenn die zentrale Achse der Spule 226 nicht exakt angeordnet ist. Dieses Problem gibt es im Falle
von stationären Führungen, die sich nicht drehen, nicht. Wie oben erwähnt, bringen jedoch stationäre Führungen das Problem
eines eventuellen Farbstoff-Aufbaues mit einer möglichen Verunreinigung der anderen Farbzonen im Falle von Mehrfarb-Farbbändern
mit sich.
Die Figuren 14 bis 17 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiei für
eine Farbband-Führung 240, die das Problem eines Hinausleitens oder Führens des Farbbandes, das im Falle von drehbaren
Farbbandführungen vorhanden ist, vermeidet, während sie gleichzeitig die Möglichkeit einer Verunreinigung zu einem Minimum
reduziert, wenn sie bei einem Farbband eingesetzt wird, das aus 15
einer Aufeinanderfolge von unterschiedlichen Farbzonen besteht.
Die Farbband-Führung 240 ist durch ihre Fähigkeit charakterisiert,
durch einen begrenzten Bereich einer Winkelbewegung sich zu .drehen, die beim vorliegenden Beispiel einen erheblichen
Abschnitt einer vollständigen Umdrehung der Farbband-Führung 240 darstellt. Bei jeder Umkehr der Richtung des Farbband-Antriebes
dreht sich danach die Farbband-Führung 240 mit dem Farbband durch einen wesentlichen Abschnitt der gesamten
Umdrehung, wonach die Farbbandführung 240 stationär bleibt, um
das Farbband zu veranlassen, darüber hinwegzugieiten.
25
Wie in Figur 14 gezeigt ist, wird die teilweise drehbare Farbband-Führung 240 mittels eines stationären Befestigungsrahmens 242 bewerkstelligt, der einen oberen Abschnitt 244 bzw.
einen gegenüberliegenden unteren Abschnitt 246 und eine Zwi-
schenabschnitt 248 aufweist, der sich zwischen oberem Abschnitt 244 und unterem Abschnitt 246 erstreckt. Der obere Abschnitt 244
weist eine Öffnung 250 für die Aufnahme der Farbband-Führung 240 auf. Der untere Abschnitt 246 hat eine ähnliche Öffnung
(nicht gezeigt) für die Aufnahme der Farbband-Führung 240. Der
Zwischenabschnitt 248 hat im wesentlichen länglichen Aufbau und endet in einer runden Vorderkante 252 im Anschluß an die
Farbband-Führung 240. Die Einzelheiten der Farbbandführung 240
35130(H
sind in Figur 15 gezeigt. Wie aus Figur 15 zu ersehen ist. *
enthält die Farbband- Führung 240 eine längliche, im wesentlichen
zylindrische spule 254, die zwischen einem Paar gegenüberliegender Flansche 256 und 258 angeordnet ist. Ein Stoppglied 260
weist einen im wesentlichen scheibenförmigen Abschnitt auf, der 5
am Flansch 256 gegenüber der Spule 250 befestigt ist, und einen Vorsprung oder eine Nase 262, die sich von dort nach außen
ertreckt. Eine Welle 264, die sich vom Stoppglied 260 gegenüber dem Flansch 256 nach außen erstreckt, weist eine zentrale Achse
auf, die mit einer zentralen Achse der Spule 254 zusammenfällt. 10
Eine zweite Welle 266, die ebenfalls eine zentrale Achse aufweist,
welche mit der zentralen Achse der Spule 254 zusammenfällt, ist an der gegenüberliegenden Seite "des unteren Flansches 258,
betrachtet von der Spule 254 aus, angeordnet. Die Welle 264 ist innerhalb der Öffnung 250 im oberen Abschnitt 244 des Befesti-
gungsrahmens 242 drehbar gelagert. Die gegenüberliegende Welle
266 ist innerhalb der Öffnung im Bodenabschnitt 246 des Befestigungsrahmens 242 drehbar gelagert.
Die Farbband-Führung 240 ist so aufgebaut, um ein Farbband mit
Farbstoff wie das Farbband 72 an der Spule 254 zwischen ihren gegenüberliegenden Flanschen 256 und 258 aufzunehmen. In
Abwesenheit des Stoppgliedes 216 könnte sich die Farbband-Führung 240 ständig frei bewegen, in Abhängigkeit von der
Bewegung des Farbbandes. Wie jedoch in Figur 16 dargestellt ist, in welcher der obere Abschnitt 244 des Befestigungsrahmens 242
aus Gründen der übersichtlichen Darstellung weggelassen ist, begrenzt das Stoppglied 260 mit seinem Vorsprung 262 die
Drehbewegung der Farbband-Führung 240 auf einen Winkelbereich, der geringer ist als eine vollständige Umdrehung. Dies erfolgt
wegen des Eingriffs der gegenüberliegenden Seiten des Zwischenabschnittes
248 des Befestigungsrahmens 242 durch den Vorsprung 262, wenn die Farbband-Führung 240 in entgegengesetzten
Richtungen sich dreht. Im einen Extremfall der Bewegung gelangt der Vorsprung 262 mit einer ersten Seite 268 der Vorderkante 252
des Zwischenabschnittes 248 in Eingriff, wie in durchgezeichneter Linie in Figur 16 dargestellt, ist. Im anderen Extremfall gelangt
der Vorsprung 262 mit der gegenüberliegenden zweiten Seite 270
der Vorderkante 252 des Zwischenabschnittes 248 in Eingriff, wie in gestrichelter Linie in Figur 16 dargestellt ist. Ein Pfeil 272
zeigt, daß die Farbband-Führung 240 im Stande ist, sich zwischen den gezeigten gegenüberliegenden Grenzpositionen zu drehen, bei
denen der Vorsprung 262 mit der einen oder der anderen Seite 268 5
oder 270 der Vorderkante 252 des Zwischenabschnittes 248 in Eingriff gelangt.
Wegen des beschränkten Bereiches der Drehbewegung der Farbband-Führung
240 wird klar, daß das Problem, daß das Farbband über die Führung hinaus gelenkt oder geführt wird, das üblicherweise
im Falle von frei drehbaren Führungen auftritt, hier minimal oder nicht existent ist. Bei'jeder Umdrehung in Richtung
des Farbband-Antriebes unterzieht sich die Farbband-Führung 240
anschließend einer Drehung um einen wesentlichen Abschnitt einer 15
Umdrehung bis zur gegenüberliegenden Grenzposition, bei der die
Farbband-Führung ortsfest wird und anschließend bleibt, wobei das Farbband nach Art einer festen oder nicht drehbaren
Farbband-Führung darüber hinweggleitet. Wenn die Richtung der
Farbband-Führung einmal umgekehrt wird, so dreht sich die 20
Farbband-Führung 240 wieder zusammen mit dem Farbband um einen wesentlichen Abschnitt seiner Umdrehung bis zur entgegengesetzten
Grenzposition, bei der die Farbband-Führung stationär wird und verbleibt, wobei das Farbband darüber hinweggleitet.
Weil die Neigung des Farbbandes, sich aufzufalten oder vollstän-
dig aus der Führung zu laufen, lediglich nach vielen Umdrehungen der Führung besteht, tritt ein derartiges Problem bei einer
Farbbandführung 240, die einen begrenzten Bereich der möglichen Drehung hat, praktisch nicht auf. Gleichzeitig verringert der
Bereich der Drehung, der der Farbband-Führung 240 erlaubt ist,
zu einem erheblichen Umfang die Verunreinigungsprobleme, die sonst bei einer stationären oder nicht drehenden Führung
vorhanden wären, wie in Verbindung mit Figur 17 erläutert wurde.
Figur 17 zeigt die Spule 254 der Farbband-Führung 240, wobei eine Länge eines Farbbandes wie des Farbbandes 270 darum
herumgewickelt ist. Es wird angenommen, daß das Farbband 72 in
351300A
der durch die Pfeile 274 dargestellten Richtung angetrieben wird. und daß die Farbband-Führung 240 so gedreht worden ist, daß
der Vorsprung 262 des Stoppgliedes 260 an der ersten Seite 258 der Vorderkante 252 des Zwischenabschnittes 248 anliegt. Eine
Linie 276 an der Spule 254 stellt die Ausrichtung des Vorsprunges 262 in einer solchen Position dar. Wenn das Farbband 72
weiterhin in Richtung der Pfeile 274 angetrieben wird, wobei die Spule 254 stationär bleibt, so verursacht der Anreibeeffekt des
Farbbandes 72, das über die stationäre Spule 254 hinweggleitet, daß ein Teil des Farbstoffes 278 am Stromaufwärts-Ende des
Zwischenbereiches zwischen Farbband 72 und Spule 254 gebildet wird. Falls die Richtung des Antriebs des Farbbandes 72 nun
umgekehrt würde, wobei die Spule 254 stationär bleiben würde, so würde die Menge an Farbstoff 278, die im wesentlichen an der
Spule 254 enthalten ist, bleiben. Dies hat solange keine Folge, 15
als die gleiche Farbzone des Farbbandes 72 über die Spule 254 gezogen wird. Zu der Zeit jedoch, an der eine unterschiedliche
Farbzone des Farbbandes 72 auf und über die Spule 254 gezogen wir.d, wird wenigstens ein Teil des Farbstoffes 278 auf eine
derartige unterschiedliche Farbzone übertragen, was eine Verun-20
reinigung derselben bewirkt.
Im Falle der Farbband-Führung 240 bewirkt eine Umkehr der Antriebsrichtung des Farbbandes 72 gegenüber der durch die
Pfeile 274 dargestellten Richtung, daß sich die Farbband-Führung 25
240 und die enthaltene Spule 254 um einen erheblichen Abschnitt der Umdrehung drehen, wie durch einen Pfeil 280 dargestellt ist.
während einer derartigen Drehung bewegt sich der Vorsprung 262 von der Richtung, die durch die Linie 276 dargestellt ist, durch
eine entgegengesetzte Position an der zweiten Seite 270 der
Vorderkante 252 des Zwischenabschnittes 248, wie durch die gestrichtelte Linie 282 in Figur 17 dargestellt ist. Wenn sich die
Spule 254 in dieser Weise in Abhängigkeit von der Umkehr der Antriebsrichtung des Farbbandes 72 dreht, wird die Menge an
Farbe 278, die vorher auf der Spule 254 abgelagert wurde,
veranlaßt, sich bis zu einem Punkt 284 am entgegengesetzten Ende des Zwischenbereiches zwischen Farbband 72 und Spule 254 zu
drehen. Wenn danach die Spule 254 fortfährt, sich in einem
kleinen Drehbereich weiterzudrehen, der für die Vervollständigung *
ihrer Drehung zwischen den entgegengesetzten Grenzen erforderlich ist, so bewegt sich die Menge an Farbstoff 278 auf der Spule 254
bis zu dem Kontakt mit dem Farbband 72, wobei die meiste oder
im wesentlichen die gesamte Menge an Farbstoff 278 auf das 5
Farbband 72 zurückübertragen wird. Da an der Farbband-Führung 240 noch die gleiche Farbzone des Farbbandes 72 vorhanden ist,
hat dies keine Folge.
Falls das Farbband 72 anschließend in einer Richtung weiter-10
getrieben wird, entgegengesetzt der durch die Pfeile 274 angegebenen, so hat die Bewegung des Farbbandes 72 über die
stationäre Spule 254 den Aufbau einer Menge an Farbe auf der Oberfläche der Spule 254 am Punkt 284 zur Folge. Wenn das
Farbband 72 nunmehr umgekehrt wird, um wiederum in der
Richtung der Pfeile 274 angetrieben zu werden, so drehen sich die Farbband-Führung 240 und die enthaltene Spule 254 so, um eine
derartige Menge an Farbstoff mit herumzutragen und dann in Berührung mit dem Farbband 72 zu bringen, so daß diese Menge
an Farbstoff zurück auf das Farbband 72'übertragen wird.
20
Die Vorteile der begrenzten Drehbewegung, welche die Farbband-Führung
240 vorsieht, können am besten ausgenutzt werden, wenn das Farbband 72 in einer Weise angetrieben wird, um mehrere
verschiedene Durchgänge jeder Farbzone des Farbbandes durch die Druckstation 24 im Anschluß an die Farbband- Führung 240
durchzuführen. Bei einem derartigen Mehrfach- Durchgangs-Betrieb wurde festgestellt, daß relativ große Mengen an Farbstoff im
Zwischenbereich des Farbbandes 72 und der Spule 254 entstehen, die durch Zwischenschaltung einer Reinigungszone 164 auf dem
Farbband 72 vor der Bewegung der nächsten Farbzone zur Spule 254 nicht vollständig von dieser entfernt werden können. In
Fällen, bei denen das Farbband 72 von seinem einen Ende zum anderen Ende kontinuierlich angetrieben wird, um nur einen
einzigen Durchgang jeder Farbzone über die Farbband-Führung 240 und durch die Druckstation 24 zu bewirken, bleibt die Spule
254 stationär, da jede nachfolgende Farbzone zur Farbbandführung 240 vorwärts bewegt wird. In solchen Fällen wurde
n jedoch festgestellt, daß der Aufbau von Farbe im Zwischenbereich
zwischen dem Farbband 72 und der Spule 254 minimal war, und daß diese Mengen an Farbe normalerweise durch die zwischengeschalteten
Reinigungszonen am Farbband 72 derart verringert oder
c eliminiert werden, daß eine Verunreinigung kein Problem darstellt.
Die vorherige Beschreibung der Figur 1 beinhaltete eine Bezugnahme
auf einen Papier-Spannungsmechanismus, der in einem rechteckigen Gehäuse. 22 enthalten ist, und der im Detail in
Verbindung mit den Figuren 10 bis 12 beschrieben ist. Eine Alternative und etwas einfachere Anordnung eines Papier-Spannungs-Mechanismus
ist in den Figuren 18 bis 21 dargestellt. Die Figuren 18 bis 21 zeigen einen Papier-Spannungsmechanismus
290, der innerhalb eines im allgemeinen rechteckigen Gehäuses 292 15
enthalten ist, das so ausgelegt ist, daß es mit der Unterseite des
Tisches 12 des Farbdruckers 10 in der Weise des in Figur 1 dargestellten rechteckigen Gehäuses 22 gekoppelt ist.
Im Gehäuse 292 ist ein Schaltmotor 294 mit einer Welle 296 20
enthalten, die mit einer ersten Rolle 298 gekoppelt ist. Ein Ende der ersten Rolle 298 gegenüber dem Schaltmotor 294 weist eine
Welle 300 auf, die drehbar innerhalb des Gehäuses 292 gelagert ist, um eine Drehung der ersten Rolle 298 unter Steuerung des
Schaltmotors 294 aufzubauen. Die erste Rolle 298, die sich quer 25
zur Breite einer Papierlänge 302 an deren Rückseite erstreckt, besteht im wesentlichen aus Schaumgummi und weist daher eine
federnde äußere Oberfläche auf. Die federnde äußere Oberfläche des ersten Roilers 298 erleichtert einen Eingriff des Druckpapiers
302 durch die erste Rolle 298, um das Druckpapier 302 in
Abhängigkeit vom Betrieb des Schaltmotors 294 anzutreiben.
Eine zweite Rolle 304 erstreckt sich quer zur Breite (des Druckpapiers) und berührt das Druckpapier 302 an seiner gegenüberliegenden
Seite, bezogen auf die erste Rolle 298. Wie im Falle
der Rollen 210 des in Figur 10 dargestellten Ausführungsbeispieles
enthält die zweite Rolle 304 ein Farbstoff nicht störend zu beeinflussen, der bereits auf die anliegende Oberfläche des
Druckpapiers 302 übertragen wurde. Die zweite Rolle 304 ist drehbar zwischen einem Paar gegenüberliegender Hebel 306 und
308 befestigt, die ihrerseits schwenkbar innerhalb des Gehäuses 292 befestigt sind, wie später beschrieben wird. Eine Spiralfeder
310 erstreckt sich zwischen einer Innenwand des Gehäuses 292 und 5
dem Hebel 306, um im Normalfall den Hebel 306 in eine Richtung gegen das Druckpapier 302 und die erste Rolle 298 zu drücken.
Eine Spiralfeder 312, die sich zwischen der Innenwand des Gehäuses 292 und dem Hebel 308 erstreckt, drückten normalerweise
den Hebel 308 in eine Richtung gegen das Druckpapier 302 und die erste Rolle 298. Auf diese Weise spannen die Spiralfedern 310
und 312 die zweite Rolle 304 so hoch, um das Druckpapier 302 in Eingriff mit der ersten Rolle 298 zu" halten. Diese Position ist in
Figur 19 dargestellt.
Die Art, in der die Hebel 306 und 308 schwenkbar innerhalb des Gehäuses 292 befestigt sind, ist in Figur 21 dargestellt. Jeder der
Hebel 306 und 308, die drehbar ein verschiedenes Ende der zweiten Rolle 304 an deren oberem Ende haltern, weist ein unteres
Ende auf, das an einer Welle 314 mit im wesentlichen quadra-20
tischem Querschnitt befestigt ist. Die Welle 314 weist ein erstes
Ende 316 auf, das im Anschluß an den Hebel 306 angeordnet ist, der drehbar innerhalb einer Öffnung 318 an einer Platte 320
befestigt ist. Ein gegenüberliegendes zweites Ende 322 der Welle
314 ist drehbar innerhalb einer Öffnung 324 in einer Platte 326 25
gelagert. Die gegenüberliegenden Platten 320 und 326 sind innerhalb gegenüberliegender Enden des rechteckigen Gehäuses 292
befestigt, um die Welle 314, die Hebel 306 und 308 und die zweite Rolle 304 innerhalb des Rechteckgehäuses 292 zu lagern.
Wie vorher erwähnt, drücken die Spiralfedern 310 und 312 normalerweise die oberen Enden der Hebel 306 und 308 und die
enthaltene zweite Rolle 304 in eine Richtung, um das Druckpapier 302 gegen die erste Rolle 298 zu pressen, wie in Figur 19
dargestellt ist. Die zweite Rolle 304 kann jedoch vom Druckpapier
302 und der ersten Rolle 298 gegen den Widerstand der Spiralfedern 310 und 312 durch Abwärtsbewegung eines Hebels 328
wegbewegt werden, der einen Teil des unteren Endes des Hebels
- 60 306 ausmacht, und der sich durch einen Schlitz 330 im
JL 4
rechteckigen Gehäuse 292 hindurch erstreckt, wie in Figur 18 dargestellt ist. Eine Abwärtsbewegung des Hebels 328 verursacht
eine Drehung des Hebels 306 gegen den Widerstand der Spiralfeder
310, um das obere Ende des Hebels 306 und das zugehörige Ende 5
der zweiten Rolle 304 in eine Richtung weg vom Druckpapier 302 und der ersten Rolle 298 zu bewegen, gegen den Widerstand der
Spiralfeder 310. Gleichzeitig dreht sich die Welle 314, die mit dem
unteren Ende des Hebels 306 verbunden ist, innerhalb der Öffnungen 318 und 324 in den Platten 320 und 326. Dies hat eine
Drehung des Hebels 308 in gleicher Richtung und im wesentlichen um den gleichen Bereich, wie bei der Drehung des Hebels 306,
gegen den Widerstand der Spiralfeder 312 zur Folge. Folglich bewegt sich die zweite Rolle 304 im wesentlichen gleichförmig und
parallel in Abhängigkeit von der Abwärtsbewegung des Hebels 328 15
vom Druckpapier 302 weg. Dies ist in Figur 20 dargestellt, und es ist die Position gezeigt, welche die zweite Rolle 304 annimmt,
um ein Laden und Entladen von Druckpapier 302 zu ermöglichen. Die. zweite Rolle 304 und die Hebel 306 und 308 können in der in
Figur 20 gezeigten Position durch Umbiegen des Hebels 328 zum 20
linken Abschnitt des Schlitzes 330, wie in Figur 18 gezeigt, versperrt werden, so daß der Hebel 328 mit einem Anschlag 332
innerhalb des Spaltes 330 in Eingriff kommt. Wie in den Figuren 19 und 20 sowie in Figur 18 dargestellt, weist der Papier-Spannungsmechanismus
290 gegenüberliegende, konvergierende Papier-
Führungen 334 und 336 auf, die in einer Weise ähnlich den
Papierführungen 220 und 222 arbeiten, die in der vorherigen Anordnung gemäß Figuren 10 bis 12 gezeigt wurden, um die
Einführung des Druckpapiers 302 in den Papierspannungsmechanismus 290 und daraus heraus zu erleichtern. Bei der Einführung
des Druckpapiers 302 innerhalb des Papier-Spannungsmechanismus 290 werden die zweite Rolle 304 und die Hebel 306 und 308 durch
Bewegung des Hebels 328 nach rechts innerhalb des in Figur lfi
gezeigten Schlitzes 330 in die in Figur 19 gezeigte Stellung zurückgedreht, um so den Anschlag 332 zu lösen. Dies ermöglicht
dem Hebel 328 eine Aufwärtsbewegung innerhalb des Schlitzes 330, wenn die Spiralfedern 310 und 312 auf die oberen Enden der Hebel
306 und 308 und die enthaltene zweite Rolle 304 und dann auf
Berührung mit dem Druckpapier 302 gegenüber der ersten Rolle 298 drücken.
In Betrieb ist der Schaltmotor 294 so unter Energiezufuhr gesetzt,
um das Druckpapier 302 über die erste Rolle 298 in gleicher
Richtung und bei leicht unterschiedlicher Geschwindigkeit anzu-5
treiben, wie die in Figur 1 gezeigten Zugantriebe 30 und 32.
Wenn das Druckpapier 302 in Aufwärtsrichtung durch die Zugantriebe 30 und 32 vorwärtsbewegt wird, so bewegt der
Schaitmotor 294 die erste Rolle 298 in eine Richtung, um eine Aufwärtsbewegung des Druckpapiers 302 zu ermöglichen, aber bei
einer geringfügig niedrigeren Geschwindigkeit, um einen gewünschten Betrag an Spannung innerhalb des Druckpapiers 302 im
Bereich der Druckstation 24 aufrechtzuerhalten. Wenn die Zugantriebe 30 und 32 umgekehrt das Druckpapier 302 in Abwärtsrichtung
antreiben, so treibt der Schaltmotor 294 die erste Rolle 298 15
in einer Richtung und mit einer geringfügig rascheren Geschwindigkeit
als derjenigen in Bewegungsrichtung des Druckpapiers 302 nach unten an, um wiederum einen gewünschten Betrag an
Spannung innerhalb des Druckpapiers 302 im Bereich der
Druckstation 24 aufrechtzuhaiten. Ander's als der Papier-Span-20
nungsmechanismus gemäß Figuren 10 bis 12, der automatisch
veranlaßt wird, die Papieriade- und Entladeposition in Abhängigkeit
von der Drehung der Längsplatte 26 anzunehmen, erfordert der Papier-Spannungsmechanismus 290 gemäß Figuren 18 bis 21
eine getrennte Betätigung des Hebels 328, um die zweite Rolle 304
in die Papier- Lade- und Entladeposition zu bewegen, wie in
Figur 20 gezeigt ist.Gleichzeitig jedoch ist der Papier-Spannungsmechanismus
290 erheblich einfacher in Aufbau und Betrieb.
- Leerheit'