DE3610559A1

DE3610559A1 - Mehrfarben-thermodrucker

Info

Publication number: DE3610559A1
Application number: DE19863610559
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Chofu Tokio/Tokyo Kato; Yoshiyuki Chofu Tokio/Tokyo Sasaki; Kengo Chofu Tokio/Tokyo Shiomi
Original assignee: Tokyo Juki Industrial Co Ltd
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1985-03-30
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1986-11-13
Also published as: IT8619901A1; IT1188462B; US4694305A; IT8619901A0

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Thermodrucker, der eine Vielzahl von separat und unterteilt angeordneten Thermoköpfen mit jeweils einer Heizung und eine Vielzahl von Bandkassetten aufweist, die jeweils verschiedenfarbige Farbbänder enthalten, die den jeweiligen Thermoköpfen zugeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner Thermodrucker zum Aufzeichnen von Informationen, wie zum Beispiel Buchstaben, Symbole, usw. auf einem Druckmedium, indem man selektiv die in die Vielzahl von Thermoköpfen eingebauten Heizungen betätigt. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Mehrfarben-Thermodrucker zum Aufzeichnen von Information durch eine lineare Anordnung von

BAD ORIGINAL

vier Bandkassetten und vier Thermoköpfen, wobei die vier Bandkassetten jeweils vier unabhängige verschiedene Farbbänder in den Farben schwarz, blau, rot und gelb enthalten, die auf einer Schlittenanordnung in Reihe mit der Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums angeordnet sind.

Herkömmliche Thermodrucker haben im allgemeinen jeweils einen Thermoköpf mit einer Vielzahl von Heizungen, der thermisch isolierte Halbleiter usw. auf einer Basisplatte aufweist und die Heizungen werden so betrieben, daß der Thermoköpf mit einem bestimmten Informationsmuster beheizt wird, und der Thermoköpf wird nach Beendigung eines Druckes verschoben, um die nächste Information zu drucken. Ein derartiges Gerät erzeugt aufgrund eines fehlenden Anschlages wenig Geräusche, besitzt einen einfachen Mechanismus und hat einen niedrigen Preis; da jedoch wärmeempfindliches Papier als Aufzeichnungsmedium zu verwenden ist, sind die laufenden Kosten höher.

Es ist auch ein Aufzeichnungsgerät entwickelt worden, das frei von einem Anschlag ist, indem man ein Farbband, hergestellt durch Beschichten eines Substrates mit einem niedrigschmelzenden Farbstoff in Form eines Filmes mit einer Dicke von einigen Mikrometern bis zu einigen Dutzend Mikrometern, der sich durch Wärme schmelzen läßt, sandwichartig zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem Thermoköpf anordnet und es relativ zu dem Thermoköpf bewegt, der mit einer Heizung zum Beheizen des Thermokopfes ausgerüstet ist und kein wärmeempfindliches Papier als Aufzeichnungsmedium verwendet.

Zu diesem Thema ist in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 45969/1983 ein Mehrfarben-Thermodrucker angegeben, der eine Vielzahl von Thermoköpfen mit einer Vielzahl von getrennten Heizungen und eine Vielzahl von Walzen aufweist, die jeweils der Vielzahl von getrennen Heizungen entsprechen, um das Aufzeichnungsmedium durch Drehung der Walzen zuzuführen, die mit dem

Aufzeichnungsmedium in Reibungseingriff stehen und das Aufzeichnungsmedium nacheinander dem jeweiligen Thermokopf zuführen, wobei die Walzen durch Reibungseingriff gegen die äußeren ümfangsflachen von rotierenden Walzen oder Rollen angetrieben sind, die sich mit einer vorgegebenen Drehzahl drehen.

Außerdem ist aus der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 115279/1981 ein Mehrfarben-Aufzeichnungsgerät

^O ^vom Übertragungstyp bekannt, das eine Vielzahl von Farbschichten bildenden Medien aufweist, die jeweils beabstandet in einem vorgegebenen Abstand angeordnet sind, um mit dem Aufzeichnungsmedium in Kontakt zu kommen, das von den Papierzuführungsrollen gefördert wird, wobei in diesem Aufzeichnungsgerät das Bild über eine Vielzahl von Thermokopf en auf das Aufzeichnungsmedium übertragen wird.

Weiterhin sind aus den veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen Nr. 7390/1983 und Nr. 203084/1983 Farbdrucker

2Q bekannt, bei denen ein Farbband eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Farbstreifen aufweist und mindestens ein Thermokopf für jede Farbe vorgesehen ist, der dem jeweiligen Farbstreifen gegenüberliegt, und die Aufzeichnungsinformation wird farbenmäßig unterteilt und dem oder den

2g jeweiligen Farbköpfen zugeführt.

Herkömmliche Farbthermodrucker vom seriellen Übertragungstyp mit einem Aufbau der oben beschriebenen Art besitzen zahlreiche Nachteile, die sich beispielsweise aus dem kom-OQ plazierten Aufbau, den hohen Wartungskosten zum Austausch der Farbbänder sowie den hohen Kosten aufgrund der Drucker mit großen Abmessungen ergeben.

Die oben beschriebenen Drucker gemäß den veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen Nr. 7390/1983 und Nr. 203084/ 1983 haben außerdem den wirtschaftlichen Nachteil, daß aufgrund der Anwesenheit von schwarzem, blauem, rotem und gelbem Farbstoff auf demselben Farbband auch nicht benötigte

* γι Farbstreifen zusammen mit den benutzten Farbstreifen weitertransportiert und als verbraucht aufgewickelt werden, was die laufenden Kosten des Gerätes durch den Verbrauch an Farbbändern beträchtlich erhöht.

Δ Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen neuartigen Mehrfarben-Thermodrucker anzugeben, der bei einfachem Aufbau eine wirtschaftliche Arbeitsweise ermöglicht, wobei ein unnötiger Materialverbrauch sowie zeitraubende Wartungen vermieden werden.

Gemäß der Erfindung wird ein Mehrfarben-Thermodrucker angegeben, der eine Vielzahl von Farbbandkassetten aufweist, die jeweils unabhängig voneinander schwarze, blaue, rote und gelbe Farbbänder enthalten und parallel zu der Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums angeordnet sind. Ferner sind eine Vielzahl von Thermoköpfen vorgesehen, die eine Vielzahl von unabhängigen und separaten Heizungen enthalten und selektiv erregbar oder ansteuerbar sind, und zwar entsprechend den jeweiligen Farbbandkassetten.

Gemäß der Erfindung wird ein Mehrfarben-Thermodrucker vom Übertragungstyp angegeben, der so aufgebaut ist, daß die Druckbetätigungseinrichtung, die eine Antriebsquelle zu ihrer Erregung während des Drückens auf einer Zeile durch das Drucksignal· aufweist, mit einem Kolben zum Vorschieben der Thermoköpfe, die separat für die Vielzahl von Farbbandkassetten vorgesehen sind, und den Enden einer Vielzahl von Rollenblöcken verbunden ist, die jeweils ein Eingriffsteil aufweisen, das in gegenüberstehender Relation zu den Farbbändern angeordnet ist, um das Drucken sowie das Zuführen und Aufnehmen der Vielzahl von Farbbändern durchzuführen.

R 3g Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Mehrfarben-Thermodruckers gemäß der Erfindung;

Fig. 2(a) eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung von Einzelheiten einer Ausführungsform der Erfin

dung ;

Fig. 2(b) eine perspektivische, schematische Darstellung zur Erläuterung des Thermokopfes in Richtung A gemäß Fig. 2(a);

Fig. 2(c) eine perspektivische Darstellung des Antriebsmechanismus für die Zuführung des Farbbandes;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Thermodrucker ;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Druckbetätigungseinrichtung; und in

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Aufnahmespule gemäß der Erfindung.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung werden durchgehend gleiche Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Teile verwendet. Die Bezugszeichen 1, 2, 3 und 4 bezeichnen Farbbandkassetten, die jeweils Farbbänder 1a bis 4a enthalten, beispielsweise ein schwarzes Farbband 1a, ein blauesFarbband 2a, ein rotes Farbband 3a und ein gelbes QQ Farbband 4a. Diese Farbbänder bestehen aus Mylar-Folien, das heißt Polyethylenterphthalatfolien, mit einer Dicke von einigen Mikrometern bis zu einigen zehn Mikrometern, die mit Farbschichten überzogen oder beschichtet sind, welche bei Raumtemperatur fest sind, jedoch bei Erwärmung gc in einen flüssigen oder viskosen Flüssigkeitszustand übergehen .

Derartige Farbfilme oder Farbfolien haben einen relativ

hohen Schmelzpunkt von beispielsweise etwa 100 ⁰C. Wenn die Umgebungstemperatur beispielsweise im Bereich von 40 ⁰C bis 50 ⁰C liegt, während der Drucker in Betrieb ist, ist es unerwünscht, daß die Farbfolien bei derartigen Umgebungstemperaturen weich werden und dadurch den Antriebsmechanismus oder dergleichen für das Aufzeichnungspapier verschmutzen. Es ist auch wichtig, die Dicke der Folien minimal zu machen, um die Schmelz- und Kühlzeiten der Farbfolien kurz zu halten. Die Farbbänder der oben beschriebenen Art verursachen keine Markierung auf dem Aufzeichnungsmedium durch den dichten Kontakt zum Aufzeichnungsträger bis ein Druck gegen sie wirkt, wobei die Aufzeichnung erst durch die Beheizung vorgenommen und gewährleistet wird.

Das Bezugszeichen 5 bezeichnet ein Fahrgestell oder einen Schlitten. Ein Stapel von Farbbandkassetten 1, 2, 3 und sind auf einer Basisplatte 5a des Schlittens 5 montiert, und Träger sind senkrecht zu den Bandkassetten vorgesehen. Die Träger sind mit vier drehbaren Kühlkörpern innerhalb der Zwischenräume der Bandkassetten 1, 2, 3 und 4 ausgerüstet. Die Vielzahl von Kühlkörpern sind an den Thermoköpfen 6, 7, 8 und 9angebracht, die jeweils den Farbbändern 1a, 2a, 3a und 4a gegenüberstehend montiert sind. Der Schlitten 5 ist mit einem Paar von Gleitstangen 5b versehen, die an beiden Seiten'der Anordnung an nicht dargestellten Seitenplatten befestigt sind. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Schrittmotor. An der Welle des Schrittmotors 10 ist ein Zahnrad 11 befestigt, das mit einem Zahnrad 13 kämmt, welches an der Welle einer ersten Walze 12

gQ befestigt ist. Zwischen der ersten Walze 12 und einer zweiten Walze 14 ist ein Gurt oder Riemen 16 eingebaut, um das Druckmedium 15, das nachstehend auch als Papierbogen bezeichnet wird, in der mit einem Pfeil angedeuteten Richtung anzutreiben bzw. zu fördern. Die Wellen der ersten Walze und der zweiten Walze 14 sind an den nicht dargestellten Seitenplatten drehbar gelagert.

Das Bezugszeichen 17 bezeichnet ein Zahnrad, das mit dem

Zahnrad 13 kämmt, welches an der Welle der ersten Walze befestigt ist. Ferner ist eine Zuführungseinrichtung für Papierbogen vorgesehen, die von einem nicht dargestellten angetriebenen Zahnrad angetrieben ist, welches mit dem Zahnrad 17 kämmt, um das Druckmedium bzw. den Papierbogen 15 in Richtung der ersten Walze 12 zuzuführen.

Die Zuführungseinrichtung für das Aufzeichnungsmedium in Form von Papierbogen oder dergleichen besteht somit aus dem Schrittmotor 10, den Zahnrädern 11 und 13, den Walzen 12 und 14 sowie dem Riemen 16. Das Bezugszeichen 16a bezeichnet eine Gegenplatte für das Transportband bzw. den Riemen 16 und besteht aus einer Substratplatte, die an einer nicht dargestellten Seitenplatte befestigt und mit einem elastischen Material, zum Beispiel aus Gummi, Kunststoff oder Filz überzogen ist.

Die Figuren 2(a)₇ 2(b) und 2(c) zeigen perspektivische Darstellungen zur näheren Erläuterung der Konstruktion gemäß Fig. 1. Bei der Anordnung gemäß Fig. 2(a) sind die Bandkassetten 1, 2, 3 und 4, von denen nur die Bandkassette 1 dargestellt ist, übereinander gestapelt, wobei sie von Führungsstangen 18, die von der Grundplatte 5a des Schlittens 5 vorstehen, geführt und mit Befestigungsmuttern 19 an den Gewindeoberteilen der Führungsstangen 18 lösbar zur Vorschubrichtung des geschnittenen Papiers 15 befestigt ist. Die Thermoköpfe 6, 7, 8 und 9 weisen eine Vielzahl von Heizungen auf, wobei normalerweise vierundzwanzig Heizungen in einer vertikalen Reihe angeordnet sind und die Heizungen aus einem Halbleiter, zum Beispiel einem nicht dargestellten Siliziumhalbleiter und einer nicht dargestellten Keramiktragplatte bestehen. Diese Thermoköpfe sind an einem Kühlkörper 20 angebracht, der aus einem wärmeleitenden Material, wie zum Beispiel Aluminium, besteht, um die von den Heizungen abgegebene Wärme abzustrahlen.

Fig. 2(b) ist eine perspektivische Darstellung aus der Richtung A in Fig. 2(a), um die Anordnung in der Nähe der

Thermoköpfe 6,7,8 und 9 näher zu erläutern. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet einen Träger, der an der Grundplatte 5a des Schlittens 5 angebracht ist, um die jeweiligen Kühlkörper 20 drehbar zu lagern, wobei das obere Ende des Trägers 21 mit einer Befestigungsmutter 22 und einer Beilagscheibe befestigt ist.

Das Bezugszeichen 5c bezeichnet eine vertikale Wand, die von der Grundplatte 5a des Schlittens 5 vorsteht, und ein elastisches Teil 23 mit vier Blattfedern ist an einer Seitenfläche der vertikalen Wand 5c mit Schrauben oder dergleichen befestigt. Die vier Blattfedern des elastischen Teiles 23 drücken ständig gegen die Seitenflächen der vier Kühlkörper 20 mit einer elastischen Kraft, die wesentlich kleiner ist als die Druckkraft in Druckrichtung durch den Kolben 24, um die Thermoköpfe leicht drehbar im Gegenuhrzeigersinn vorzudrücken oder zu schieben. In Fig. 2(b) zeigt die Position, die mit gestrichelten Linien angedeutet ist, den Kolben 24 zum Vorschieben der Thermoköpfe in gelöster Stellung, während die Position, die mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, den Kolben in der Druckposition zeigt.

Wenn sich nämlich der Thermokopf 6 in der Druckposition befindet, wobei der Thermokopf 6 vom Kolben 24 vorgeschoben ist, wirkt das elastische Teil 23 so, daß die angelegte elastische Kraft etwas größer ist, und wenn der Kolben 24 zum Vorschieben des Thermokopfes losgelassen wird, so wirkt das elastische Teil 23 in der Weise, daß die gelöste go Position wieder hergestellt wird.

In Fig. 2(a) und 3 bezeichnet das Bezugszeichen 24 den Kolben zum Vorschieben des Thermokopfes, der am Seitenwandbereich 1b der Bandkassette 1 hin- und herbeweglich gelagert ok und mit einer Dämpfungseinrichtung 24b versehen ist, die ein Druckteil 24a, ein elastisches Teil sowie eine Rückstellfeder 24c zwischen den beiden Seitenwandbereichen 1b und ein Endteil 24d am anderen Ende aufweist. Derartige

Kolben 24 sind in gleicher Weise an den Bandkassetten 2, 3 und 4 angebracht und so angeordnet, daß sie den jeweiligen Thermoköpfen 7, 8 und 9 gegenüberliegen.

Eine Antriebsquelle, die nachstehend kurz als Schrittmotor 25 bezeichnet ist, ist an der Bodenfläche der Grundplatte 5a des Schlittens 5 angebracht, und eine Farbband-Zuführungswelle 26 wird von der drehbaren Welle des Schrittmotors 25 gebildet, um die Farbbänder 1a, 2a, 3a und 4a in den Bandkassetten 1, 2, 3 und 4 zu führen, so daß das jeweilige Ende eines Farbbandes im wesentlichen nicht gegen das benachbarte Ende eines anderen Farbbandes anliegt.

Wie aus Fig. 2(c) ersichtlich, ist die Farbband-Zuführungswelle 26 mit einem Zahnrad 27 versehen, das so ausgebildet ist, daß es mit dem Zahnrad 29 kämmt, welches fest an der Bandaufnahmewelle 28 befestigt ist, die drehbar von der Grundplatte 5a des Schlittens 5 gelagert ist, wobei die Zahnradverbindung über ein zwischengeschaltetes Zahnrad 27a erfolgt. Die Bandaufnahmewelle 28 ist mit Längsnuten gezahnt ausgebildet, um in elastischen Eingriff mit einer Aufnahmeoder Aufwickelspule 3 0 aus Kunstharz oder dergleichen zu kommen (vgl. Fig. 3). Ein Farbband-Zuführungsmechanismus besteht aus der Antriebsquelle 25, der Farbband-Zuführungswelle 26, Zahnrädern 27, 27a und 29, der Farbbandaufnahmewelle 28 sowie darauf angeordneten Spulen 30 und 43 für die jeweiligen Farbbänder.

Das Bezugszeichen 31 bezeichnet einen Rollenblock, der aus einer leichten Legierung, wie zum Beispiel einer Aluminiumlegierung, besteht und mit einem zentralen Loch versehen ist, um sein Gewicht zu reduzieren. Der Rollenblock 31 ist drehbar an einer Rollenblockwelle 31a angebracht, die von der Grundplatte 5a des Schlittens 5 vorsteht. Der Rollenblock 31 ist mit einem Teil 31b versehen, um den Rollenblock 31 mit der Grundplatte und einem Endteil 31c an zwei Stellen seines Umfanges in Eingriff zu bringen. Die Rollenblöcke 31 sind entsprechend den Farbbändern 1a, 2a, 3a und

4a in den Bandkassetten 1, 2, 3 und 4 vorgesehen, wobei die Teile 31b zum Eingriff der Rollenblöcke mit der Basisplatte so ausgebildet sind, daß sie der Farbband-Zuführungswelle 26 über die Farbbänder 1a, 2a, 3a und 4a gegenüber- stehen, während die Endteile 31c der Rollenblöcke so ausgebildet sind, daß sie der Druckstange der Druckeinrichtung gegenüberliegen, wie es nachstehend näher erläutert ist.

Das Bezugszeichen 32 bezeichnet einen (Zeit)-Steuerungsriemen, der von einer nicht dargestellten Riemenscheibe des Schrittmotors angetrieben ist und sich über eine Führungsrolle 33 in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung des Papierbogens 15 dreht, wie es mit einem Doppelpfeil in Fig. 2(a) und 3 angedeutet ist. Durch den Steuerungsriemen 32 kann sich der Schlitten 5 in der Richtung senkrecht zur Förder- oder Vorschubrichtung des Papierbogens 15 verschieben, und zwar über ein nicht dargestelltes Verbindungsteil/ das am Boden der Grundplatte 5a des Schlittens 5 angebracht ist.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Darstellungen in Fig. 3 und 4 die Druckeinrichtung in der Verbindung des Kolbens 24 zum Vorschieben der Thermoköpfe und der Rollenblöcke 31 näher erläutert. Das Bezugszeichen 34 bezeichnet einen Verriegelungsmagneten, der eine Spule und ein Verriegelungsteil aufweist. Der Verriegelungsmagnet 34 ist mit einer Verbindungsstange 35 am linken Ende des Magneten über eine Druckfeder 34a verbunden, und das linke Ende der Verbindungsstange 35 ist mit einem Arm 36a eines linken Gabelgelenks 36 verbunden, das Arme 36a und 36b aufweist, die sich im wesentlichen senkrecht zueinander erstrecken. Eine Druckbetätigungsstange 37 ist mit dem Arm 36b des linken Gabelgelenks 36 am linken Ende der Stange 37 sowie mit einem Arm 36b eines rechten Gabelgelenks 36 verbunden. Eine

gg Verbindungsstange 38 ist mit einem Arm 36b des rechten Gabelgelenks 36 am rechten Ende der Verbindungsstange 38 sowie mit dem Verriegelungsmagneten 34 am linken Ende der Verbindungsstange 38 verbunden. Die

Druckbetätigungseinrichtung besteht im wesentlichen aus dem Verriegelungsmagneten 34, der Druckfeder 34a, der Verbindungsstange 35, dem linken Gabelgelenk 36, der Druckbetätigungsstange 37, dem rechten Gabelgelenk 36 sowie der Ver- bindungsstange 38.

Dabei sind vier derartige Sätze von Druckbetätigungseinrichtungen vorgesehen. Wenn der Verriegelungsmagnet 34 nicht erregt ist, steht die in Längsrichtung verlaufende Seitenfläche der Druckbetätigungsstange 37 dem Endteil 24d des Kolbens 24 gegenüber, um die Thermoköpfe der jeweiligen Bandkassetten 1, 2, 3 und 4, die an der Grundplatte 5a des Schlittens 5 angebracht sind, sowie die Endteile 31c der vier Rollenblöcke 31 mit einer Schubbewegung zu beaufschlagen. Mit anderen Worten, das Bezugszeichen 39 bezeichnet ein Paar von Seitenplatten, die an beiden Seiten vorgesehen sind, und an den Seitenplatten 39 sind Träger 40 fest angebracht, welche obere und untere Flansche 4 0a und vordere Stege 40b aufweisen, um die beiden Seitenplatten 39 zu verbinden. Zwischen diesen Flanschen 4 0a ist jeweils eine drehbare Welle 41 sicher befestigt, welche die mittleren Bereiche der jeweiligen Gabelgelenke 36 an der jeweiligen Seitenplatte 39 drehbar lagert. An dem Streifen oder Steg 40b sind die vier Verriegelungsmagneten 34 fest angebracht.

In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 42 eine Führungswelle, die vom Boden der Bandkassette 1 nach oben vorsteht, und Innenräder 43a von Zuführungsspulen 43, auf welche die

gO Endbereiche von neuen Farbbändern 1a aufgewickelt sind, sitzen lose und drehbar um die Führungswelle 42. Jedes Innenrad 43a der Zuführungsspule 43 ist mit einem Paar von Klingen 43c versehen, so daß die Spitzen der Klingen 43c leicht am Außenrad 43b entlang schleifen und mit diesem

Q5 gleitend in Berührung stehen, um die Zuführung des Farbbandes 1a von der Zuführungsspule 43 zu erleichtern. Das Farbband 1a passiert die Vorderseite des jeweiligen Thermokopfes 6, wobei es mit Stiften oder dergleichen geführt

ist, und wird von einer Aufnahmespule 3 0 aufgenommen oder aufgewickelt, die in Fig. 5 perspektivisch dargestellt ist und in elastischem Eingriff mit der Aufnahmewelle 28 steht. In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 30a ein Innenrad, das Bezugszeichen 3 0b ein Außenrad und das Bezugszeichen 30c ein Paar von Klingen, die am Innenrad 30a angebracht sind und deren Spitzen am Außenrad 3 0b leicht entlang schleifen und mit diesem in gleitendem Eingriff stehen, um das Farbband 1a aufzunehmen oder aufzuwickeln. Aufnahmespulen 30 und Zuführungsspulen 4 3 sind in gleicher Weise für die übrigen Bandkassetten 2, 3 und 4 vorgesehen.

Im Betrieb eines derartigen Mehrfarben-übertragungsaufzeichnungssystems mit einem solchen Mechanismus wird der Schrittmotor 10 angetrieben, und geschnittenes oder bogenförmiges Papier wird von einer nicht dargestellten Papierzuführungseinrichtung mit Hilfe der Zahnräder 11, 13 und 17 auf dem Band 16 zugeführt, welches durch die Drehung der ersten Walze 12 angetrieben und in die Schreib- oder Druckposition gebracht wird. In den Darstellungen gemäß Fig. 2(a), 3 und 4 ist das Farbband 1a der Bandkassette 1 dem Papierbogen 15 gegenüberliegend in der Druckposition angeordnet, und zwar in einem kleinen Abstand. Ein nicht dargestellter Schlittenmotor wird betätigt, und das Farbband 1a wird mit Hilfe der Gleitstangen 5b und des Steuerungsriemens 32 zusammen mit dem Schlitten 5 in die linke Schreib- oder Druckposition gebracht, ohne daß das Farbband gegen den Papierbogen 15 anliegt.

Wenn der Verriegelungsmagnet 34 durch ein Informationssignal erregt wird, um den Druckvorgang zu starten, komprimiert sein Kolben die Druckfeder 34a, so daß der Kolben bei der Anordnung gemäß Fig. 3 nach rechte gezogen wird, wie es mit dem ausgezogenen Pfeil in Fig. 3 angedeutet ist.

Dadurch werden die Verbindungsstangen 3 5 und 38 bewegt, um die rechten und linken Gabelgelenke 36 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, um die Druckbetätigungseinrichtung (34a, 35, 36, 37, 38) aus der nicht-erregten Position, die

in Fig. 3 strichliert angedeutet ist, in die erregte Position zu verschieben, die in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien angedeutet ist, wobei der Verriegelungsmagnet 34 verriegelt wird.

Infolgedessen drückt die Seitenfläche der Druckbetätigungsstange 37 gegen das Endteil 24d des Kolbens 24, um den Thermokopf und das Endteil 31c des Rollenblocks 31 durch die mechanische Verschiebung vorzudrücken.

Infolgedessen komprimiert der Kolben 24 zum Vorschieben des Thermokopfes die Rückstellfeder 24c, so daß das Druckteil· 24a gegen die Innenseite des Kühikörpers 20 anliegt, und der Kolben 24 komprimiert außerdem das Dämpfungsglied 24b, so daß es gegen den Kühlkörper 20 drückt, so daß der Thermokopf 6 richtig gegen den Papierbogen 15 anliegt. Andererseits wird der Rollenblock 31 im Uhrzeigersinn um die Rollenblockwelle 31a gedreht, und das Teil 31b zum Eingriff des Rollenblocks liegt gegen das Farbband 1a an, so daß das Farbband 1a durch Reibung in Richtung der Aufnahmespule 3 0 gedreht und auf die Spule 30 aufgewickelt wird, und zwar in Zusammenwirkung mit der Farbband-Zuführungswelle, die während des Druckvorganges ständig vom Schrittmotor angetrieben ist.

Gleichzeitig mit diesen Schritten oder Vorgängen wird die Heizung für ungefähr 10 bis 20 ms über einen nicht dargestellten flexiblen Draht erregt, so daß der Thermokopf durch das Druckinformationsmuster beheizt wird, wobei die Oberflächentemperatur der Heizung auf etwa 200 ⁰C gebracht wird.

Die Temperatur der Heizung wird durch das Farbband 1a auf den Papierbogen 15 übertragen, um die Farbe oder Tinte in Form eines Buchstabens oder Musters zu übertragen, und nach Beendigung des Drückens eines derartigen Buchstabens oder Musters wird der Thermokopf 6 in die nächste Position versetzt oder verschoben, um die nächste Information zu

drucken. Andererseits wird der Bereich mit dem verbrauchten Teil des Farbbandes 1a von der Aufnahmespule 30 in Zusammenwirkung mit der Farbband-Zuführungswelle 26 und dem Teil 31b zum Eingriff des Rollenblockes aufgewickelt, so daß ein frischer oder unbenutzter Bereich des Farbbandes 1a in Richtung des Thermokopfes 6 zugeführt wird, und zwar durch die Drehung der Zuführungsspule 43, welche durch die Aufnahme- oder Aufwickelspannung der Aufnahmespule 30 eingeleitet wird.

Nach der Beendigung des Druckvorganges für eine Zeile wird der Verriegelungsmechanismus für den Verriegelungsmagneten 34 in der Druckbetätigungseinrichtung durch ein Informationssignal gelöst, um die Druckbetätigungseinrichtung 34a, 35,

]_5 36, 37, 38 in die nicht-erregte Position zurückzubringen, die mit gestrichelten Linien gezeichnet ist. Infolgedessen werden der Kolben 24 zum Vorschieben des Thermokopfes und der Rollenblock 31 gelöst oder freigegeben. Der Kolben 24 zum Vorschieben des Thermokopfes kehrt in die Ausgangsstellung zurück, und zwar durch die elastische Kraft der Rückstellfeder 24c, und der Thermokopf 6 wird vom Papierbogen 15 getrennt. Außerdem wird der Rollenblock 31 im Gegenuhrzeigersinn um die Rollenblockwelle 31a gedreht, und zwar durch die elastische Kraft einer nicht dargestellten Blattfeder oder dergleichen, so daß die Zusammenwirkung der Farbband-Zuführungswelle 26 und des Teiles 31b bzw. der Eingriff des Rollenblockes 31 gelöst wird, um die Zuführung des Farbbandes zu unterbrechen. Dann wird der nicht dargestellte Schrittmotor angetrieben, um den Schlit-

gO ten 5 in die Druckposition an der linken Seite zu bringen, und zwar unter Verwendung des Zahnriemens oder Steuerungsriemens 32, um den Druckvorgang in der nächsten Zeile fortzusetzen.

οι- Das Bedrucken mit blauem Farbstoff (c) durch die Farbbandkassette 2, mit rotem Farbstoff (m) durch die Farbbandkassette 3 und mit gelbem Farbstoff (y) durch die Farbbandkassette 4 werden in gleicher Weise durchgeführt wie der

Druckvorgang mit schwarzem Farbstoff (b) durch die Farbbandkassette 1. Mischfarben können gedruckt werden, indem man zwei Farben oder Farbstoffe zur Deckung bringt; rote Farbe läßt sich erzeugen, indem man gelbe Farbe und dunkelrote oder purpurrote Farbe zur Deckung bringt, violette Farbe läßt sich erzeugen, indem man purpurrote Farbe und blaue Farbe zur Deckung bringt, und grüne Farbe läßt sich erzeugen, indem man gelbe Farbe und blaue Farbe zur Deckung bringt.

Infolgedessen können einfarbige Buchstaben oder Muster sowie mehrfarbige Buchstaben und Muster in sieben Farben gedruckt werden, indem man lediglich eine horizontale Verschiebung der Thermoköpfe 6,7,8 und 9 vornimmt. Kurz gesagt, wenn ein grüner Punkt gedruckt werden soll, wird ein gelber Punkt gedruckt und dann auf diesen gelben Punkt ein blauer Punkt aufgedruckt. Wenn daher sieben Farben in beliebiger Reihenfolge in einer Zeile zu drucken sind, kann der Druckvorgang durch Verschiebung eines einzigen Farbkopfes erreicht werden.

Da außerdem die vier Thermoköpfe den Farbbändern entsprechen, welche die gleiche Farbe haben, entsteht keinerlei Schwierigkeit dadurch, daß die Farbbänder über die Thermo-^ köpfe miteinander vermischt werden. Wenn einfarbige Farben mit den Farbbändern 1a, 2a, 3a und 4a sowie Mischfarben gleichzeitig zu drucken sind, ist die Druckgeschwindigkeit viermal höher als bei herkömmlichen Systemen, so daß der erfindungsgemäße Mehrfarben-Thermodrucker herkömmlichen Systemen erheblich überlegen ist.

Außerdem sind die Farbbandkassetten austauschbar, und das jeweilige Farbband wird nur während des Druckvorganges aufgewickelt, so daß der vorstehend beschriebene Drucker hinsichtlich der Wartungs- und Unterhaltskosten vorteilhaft ist.

Obwohl vorstehend vier Druckbetätigungseinrichtungen

angegeben worden sind, darf darauf hingewiesen werden, daß der Drucker auch nur eine Druckbetätigungseinrichtung aufzuweisen braucht, und die Druckbetätigungseinrichtung kann aus einem Linearmotor, einem Servomotor oder einem anderen Motor bestehen.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung sind die Farbbandmechanismen und jeder Thermokopf 6, 7, 8, 9 an dem Schlitten 5 angebracht. Es ist jedoch auch möglich, sie jeweils an der Vielzahl von Farbbandkassetten anzubringen, wie es nachstehend erläutert ist. In dem Farbbandmechanismus können nämlich die Schrittmotoren durch Magneten mit kleinen Abmessungen ersetzt werden, und Verriegelungsteile lassen sich an den Kolben anbringen, um die Farbband-Zuführungswellen 26 und Farbband-Aufnahmewellen 28 durch das Zusammenwirken von Zahnrädern zu drehen, und diese Teile sind dann an der jeweiligen Farbbandkassette 1, 2, 3 bzw. 4 angebracht. Außerdem kann eine Vielzahl von Thermokopfen 6,7,8 und 9 betätigt werden·, indem man Druckbe tat igung seinrichtungen betätigt, welche Magneten mit kleinen Abmessungen und Gelenkmechanismen für die Kolben 24 aufweisen, um die Thermokopfe vorzudrücken. Dementsprechend können das Zuführen von Farbbändern und das Drucken durchgeführt werden, indem man die Druckbetätigungseinrichtungen mit einem derartigen Farbband-Zuführungsmechanismus sowie die Thermokopf e betätigt, welche an der jeweiligen Kassette der Vielzahl von Farbbandkassetten 1, 2, 3, 4 angebracht sind.

Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung gO sind eine Vielzahl von Thermoköpfen mit einer Vielzahl von separaten Heizungen und Farbbandkassetten 1, 2, 3, 4 mit einer Vielzahl von mehrfarbigen Farbbändern unabhängig voneinander und in entsprechender Weise an einem Schlitten vorgesehen, und die Farbbandkassetten 1, 2, 3, 4 sind linear zur Vorschubrichtung des Papierbogens 15 auf der ersten Walze 12 und der zweiten Walze 14 angeordnet. Außerdem ist der Drucker so ausgelegt, daß die Druckbetätigungseinrichtungen, welche durch das Drucksignal während des Drückens

auf einer Zeile betätigt werden, mit den Kolben zum Vordrücken der Thermoköpfe und mit den Endteilen der Vielzahl von Rollenblöcken verbunden sind, welche auf den Schlitten angeordnet sind, um das Drucken, das Aufwickeln oder Aufnehmen der Farbbänder sowie das Zuführen der Farbbänder vorzunehmen. Somit kann der hier beschriebene Drucker die Probleme ausräumen, die sonst durch komplizierten Aufbau, Wartung beim Austausch der Farbbänder, hohe Kosten durch Drucker mit großen Abmessungen, usw. auftreten, wie es bei herkömmlichen Druckern der Fall ist. Der erfindungsgemäße Drucker zeichnet sich durch seinen kompakten Aufbau, leichte Wartung, niedrigen Geräuschpegel sowie hohe Druckgeschwindigkeit aus. Außerdem werden Schlittenmotoren oder Schrittmotoren als Antriebsquellen für die Zuführung von Farbbändern verwendet, was den exakten Betrieb im Gegensatz zu herkömmlichen Anordnungen erleichtert. Beim erfindungsgemäßen Drucker werden wenig kostspielige Motoren und Druckbetätigungseinrichtungen für den Antrieb der Thermoköpfe und das Zuführen der Farbbänder eingesetzt. Außerdem werden die Farbbänder beim erfindungsgemäßen Drucker nur durch den Druckvorgang selbst verbraucht, so daß ein unnützer Verbrauch von Farbbändern beseitigt wird, was die laufenden Kosten an Farbbändern erheblich senkt und beträchtliche wirtschaftliche Vorteile mit sich bringt.

Claims

Meissner, Bolte -&. Partner

Patentanwälte»· European fa^ieni-Attoj-nejj; * j ""Mönchen · BtemeV

Cv ■» *

Meissner. Bolle &. Partner, Postfach 860624. D-8000 München 86

Anmelder:

Tokyo Juki Industrial Co., Ltd.

2-1, Kokuryo-machi, 8-chome Choufu-shi

Tokyo

Japan

Dr. Eugen Popp Dipl.-Ing.. Dipl.-Winsch.-Ing. Wolf E. Sajda Dipl.-Phys.

Dr. Ulrich Hrabal Dipi.-Chem. Hans Meissner Dipl.-lng.(bis 1980) Erich BoKe Dipl.-Ing.

BÜRO MÜNCHEN/MUNICH OFFICE:

Widenmayerstraße 48 Postfach/P.O. Box 860624 D-8000 München 86 Telefon: (089) 222631 Telex: 5 213 222 epod Telekopierer:(089)221721

Ihr Zeichen Your ref.

Ihr Schreiben vom Your letter of

Unser Zeichen Our ref.

M/NIW-24HDE

Datum Date

27. März 1986 Sj/tl

Mehrfarben-Thermodrucker

Patentansprüche

Mehrfarben-Thermodrucker vom übertragungstyp, gekennzeichnet durch folgende Baugruppen:

- ein Aufzeichnungsmedium (15), das von einer Aufzeichnungsmedium-Zuführungseinrichtung (12, 14) in einer Richtung transportiert wird,

- einen Schlitten (5), der senkrecht zu der Vorschubrichtung des Aufzeichnungsmediums (15) verschiebbar ist,

- eine Vielzahl von Farbbandkassetten (1-4) mit einer Vielzahl von Farbbändern (1a-4a) mit jeweils verschiedenen Farben, die lösbar in der Vorschubrichtung des Aufzeichnungsmediums (15) angeordnet sind,

- eine Vielzahl von Farbband-Zuführungsmechanisraen (26, 28, 30, 43), die an dem Schlitten (5) oder den entsprechenden Farbbandkassetten (1-4) angebracht sind, um das jeweilige Farbband (1a-4a) in der jeweiligen Farbbandkassette (1-4) selektiv weiter zu bewegen,

- eine Vielzahl von Thermoköpfen (6-9), aie dem jeweiligen Farbband (1a-4a) in der jeweiligen Farbbandkassette (1-4) gegenüberliegend angeordnet und von dem Schlitten (5) oder der jeweiligen Farbbandkassette (1-4) getragen sind, und

- eine Vielzahl von Druckbetätigungseinrichtungen (34-38), die den jeweiligen Thermoköpfen (6-9) gegenüberliegend angeordnet und selektiv betätigbar sind.
2. Mehrfarben-Thermodrucker vom übertragungstyp, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- ein Aufzeichnungsmedium (15), das in einer Richtung von einer Aufzeichnungsmedium-Zuführungseinrichtung (12, 14) transportiert wird,

~ einen Schlitten'(5), der senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums (15) verschiebbar ist,

- eine Vielzahl von Farbbandkassetten (1-4), die lösbar und parallel zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsmediums (15) an dem Schlitten (5) angebracht und jeweils mit einer Zuführungsspule (43) und einer Aufnahmespule (30) versehen sind,

- eine Vielzahl von Farbband-Zuführungsmechanismen (26, 28, 30, 43), die jeweils mit einer Farbband-Zuführungswelle (26), die von einer fest am Schlitten (5) an- gebrachten Antriebsquelle angetrieben sind, und einer gemeinsamen Bandaufnahmewelle (28) versehen sind, die frei an die Vielzahl von Farbbandkassetten (1-4) angepaßt ist,

- eine Vielzahl von Thermoköpfen (6-9) mit separater Heizung, die dem jeweiligen Farbband (1a-4a) in der jeweiligen Farbbandkassette (1-4) gegenüberliegend angeordnet sind,

- eine Vielzahl von Kolben (24) zum Vorschieben des

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jeweiligen Thermokopfes (6-9), die sich senkrecht zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsmediums (15) durch die jeweilige Farbbandkassette (1-4) erstrecken und dem jeweiligen Thermokopf (6-9) gegenüberliegend angebracht sind,

- eine Vielzahl von Rollenblöcken (31), die jeweils von einer im jeweiligen Schlitten (5) angeordneten Rollenblockwelle (31a) drehbar gelagert sind und jeweils
ein Eingriffsteil (31b) aufweisen, das dem jeweiligen Farbband (1a-4a) gegenüberliegend angeordnet ist, und

- eine Vielzahl von Druckbetätigungseinrichtungen (34-38), die jeweils den Enden (24d) des jeweiligen Kolbens (24) zum Vorschieben des Thermokopfes (6-9) und dem jeweiligen Rollenblock (31) gegenüberliegen und jeweils mit einer Antriebsquelle ausgerüstet sind,
so daß nur dann, wenn das Aufzeichnungsmedium (15) zu bedrucken ist, die Druckbetätigungseinrichtung (34-38) mit dem Kolben (24) zum Vorschieben des Thermokopfes
(6-9) und dem Endteil (31c) des Rollenblockes (31) in Eingriff gebracht wird, um das Drucken sowie die Zufüh-^ rung des Farbbandes (1a-4a) in Zusammenwirkung mit der Farbband-Zuführungswelle (26) und dem Eingriffsteil
(31b) des Roilenblockes (31) sowie das Aufwickeln des Farbbandes (1a-4a) um die Aufnahmespule (30) sowie die Zuführung über die Zuführungsspule (43) vorzunehmen.

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