DE3721925A1 - Thermisches umdruckverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrothermisches Umdruckver­ fahren zum Drucken unter Verwendung eines Thermodruckkopfes, der eine thermisch übertragbare Druckfarbe von einem Farb­ band auf einen Aufzeichnungsträger, beispielsweise auf Papier, überträgt.

Mit der weiten Verbreitung von Computern, insbesondere von sogenannten Personalcomputern, hat die Benutzung von elektro­ thermischen Matrixdruckern oder Punktmatrixdruckern als Com­ puterausgabeeinrichtung, die eine Hartkopie eines Textes lie­ fert, gegenwärtig zugenommen. Unter diesen elektrothermi­ schen Matrixdruckern ist ein elektrothermischer Umdrucker als anschlagfreier Matrixdrucker bekannt, der einen Thermo­ druckkopf verwendet, der eine thermisch schmelzbare Druck­ farbe von einem Farbband auf einen Aufzeichnungsträger über­ tragen kann, während er sich längs einer zu druckenden Zeile bewegt. Der elektrothermische Umdrucker kann auch ohne Farb­ band arbeiten, wenn das in Verbindung damit benutzte Auf­ zeichnungspapier ein wärmeempfindliches Papier ist, das dann, wenn es erwärmt wird, eine Farbwiedergabefähigkeit zeigt.

Der herkömmliche elektrothermische Umdrucker und das damit ausgeführte Druckverfahren sind beispielsweise aus der JP- OS 56-1 23 877 zu entnehmen und werden im folgenden anhand der Fig. 8 bis 10 der zugehörigen Zeichnung beschrieben.

Der insbesondere in Fig. 8 dargestellte elektrothermische Umdrucker umfaßt eine zylindrische Schreibwalze 1, die um ihre Längsachse schrittweise drehbar gehalten ist und in An­ triebsverbindung mit einem Antriebsmotor steht, wie es all­ gemein bekannt ist, wobei ein Schreib- oder Aufzeichnungs­ papier 2 um die Schreibwalze 1 synchron mit der schrittwei­ sen Drehung der Walze 1 transportiert wird. Der Thermo­ drucker umfaßt weiterhin einen Thermodruckkopf 3, der an einem Schlitten 4 zusammen damit in einer Richtung parallel zur Längsachse der Schreibwalze 1 und gleichfalls zwischen einer betriebsbereiten und betriebslosen Position in einer Richtung nahe zur Schreibwalze 1 und von der Schreibwalze 1 weg bewegbar angebracht ist, sowie einen Schlittentransport­ mechanismus 10. Der Schlitten 4 weist zwei Spindeln zum Hal­ ten der jeweiligen Spulen auf, an denen die gegenüberliegen­ den Enden eines Farbbandes 7 befestigt sind, wobei ein wesent­ licher Teil des Farbbandes 7 um eine oder beide Spulen 5 und 6 gewickelt ist. In der Praxis sind die Spindeln, die die je­ weiligen Spulen 5 und 6 halten, funktionsmäßig der Bewegung des Schlittens 4 zugeordnet und können die Spindeln abwechselnd mit einem Farbbandantriebsmechanismus während der Bewegung des Schlittens 4 in Eingriff gebracht werden, so daß dann, wenn die Spindel, die die Spule 5 trägt, mit dem Farbbandantriebs­ mechanismus in Eingriff gebracht wird, das Farbband 7 von der Spule 6 auf die Spule 5 in die durch den Pfeil X dargestellte Richtung transportiert werden kann, während dann, wenn die Spindel, die die Spule 6 trägt, in Eingriff mit dem Farbband­ antriebsmechanismus gebracht wird, das Farbband 7 von der Spu­ le 5 auf die Spule 6 in die durch den Pfeil Y gezeigte Rich­ tung transportiert werden kann.

Das Farbband 7 umfaßt in der in Fig. 9 dargestellten Weise eine wärmebeständige Grundfolie 8, die mit ihren gegenüber­ liegenden Enden mit den jeweiligen Spulen 5 und 6 über zuge­ hörige Anfangsstreifen verbunden ist, und eine thermisch über­ tragbare Farbschicht 9, die über die gesamte Länge der Grund­ folie 8 auf eine der gegenüberliegenden Oberflächen der Grund­ folie 8 aufgebracht ist, die bei der Benutzung der Schreib­ walze 1 zugewandt ist.

Obwohl es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, wird ein Teil des Farbbandes 7, der sich zwischen den beabstandeten Spulen 5 und 6 erstreckt, von einer oder mehreren Führungs­ rollen geführt bzw. kann dieser Teil durch eine oder mehre­ re Führungsrollen geführt werden, die drehbar am Schlitten 4 angebracht sind.

Der Schlittentransportmechanismus 10 enthält Antriebs- und Abtriebsriemenscheiben 12 und 13, die drehbar am Untergestell des Druckerrahmens und in einem Abstand angebracht sind, der ausreicht, damit sich der Thermodruckkopf 3 von einem Ende zum gegenüberliegenden Ende der Walze 1 zusammen mit dem Schlitten 4 bewegen kann, sowie einen Endlosantriebsriemen 11, der um die Antriebs- und die Abtriebsriemenscheiben 12 und 13 führt, wobei eine der gegenüberliegenden Bahnen des Endlosan­ triebsriemens 11 am Schlitten 4 befestigt ist, so daß die Be­ wegung des Endlosantriebsriemens 11 zu einer entsprechenden Bewegung des Schlittens 4 führt. Die Antriebsriemenscheibe 13 steht in Antriebsverbindung mit einem elektrischen Umschalt­ motor 14, so daß der Schlitten 4 zwischen einer Anfangs- und einer Endposition in eine der entgegengesetzten Richtungen hin- und herbewegt werden kann, die durch die jeweiligen Pfei­ le a und b dargestellt sind.

Der Thermodrucker umfaßt weiterhin eine Steuerung 15, die dazu dient, die jeweiligen koordinierten Bewegungen des elektrischen Umschaltmotors 14, des Schlittens 4 und des Thermodruckkopfes 3 zu steuern.

Der bekannte Thermodrucker mit dem oben beschriebenen Aufbau ist so ausgebildet, daß er das tatsächliche Drucken eines be­ stimmten alphanumerischen Zeichens in der folgenden Weise aus­ führt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Thermodruck­ kopf 3 ein Heizelement 3 a in Fig. 9 mit eingebetteten Nadel­ elektroden aufweist, die im allgemeinen in einer vertikalen Reihe angeordnet sind und wahlweise elektrisch erregt werden können, um einen Teil des Heizelementes 3 a in einem bestimm­ ten Muster zu erwärmen, das den Punkten oder Zeichen ent­ spricht, die einen bestimmten Buchstaben oder ein bestimmtes Zeichen bilden, das zu drucken ist.

Wenn ein tatsächliches Drucken erfolgen soll, dann wird der Thermodruckkopf 3 in eine Druckposition gebracht, in der ein bestimmtes alphanumerisches Zeichen auf das Aufzeichnungs­ papier 2 zu drucken ist, und dann von der betriebslosen Posi­ tion in die Betriebsposition bewegt, in der der Thermodruck­ kopf 3 einen Teil des Farbbandes 7 gegen das Aufzeichnungspa­ pier 2 drückt, wobei die thermisch übertragbare Farbschicht 9 in einem engen Kontakt mit dem Aufzeichnungspapier 2 gehalten wird. Vor der Bewegung des Thermodruckkopfes 3 von der betriebs­ losen Position in die Betriebsposition kann der Schlitten 4 in die durch den Pfeil a in Fig. 8 dargestellte Richtung be­ wegt werden oder nicht, was davon abhängt, wo mit dem tatsäch­ lichen Drucken auf das Aufzeichnungspapier 2 begonnen werden soll.

Erst dann, wenn der Thermodruckkopf 3 in die Betriebsposition gebracht ist, wird das in Fig. 9 dargestellte Heizelement 3 a elektrisch mit einem elektrischen Signal aufgeheizt, das über die Drucksteuerung 15 anliegt und einen oder mehrere Punkte bezeichnet, die Teile des jeweiligen alphanumerischen Zeichens bilden, das gedruckt werden soll. Als Folge der Aufheizung des Heizelementes 3 a wird der Teil der Farbschicht 9 auf dem Farbband 7, der dann zu dem Heizelement 3 a ausgerichtet ist, geschmolzen und auf das Aufzeichnungspapier 2 übertragen. Wenn der Thermodruckkopf 3 von der Druckposition wegbewegt wird, während sich zusammen damit der Schlitten 4 in eine Rich­ tung parallel zur Walze 1 bewegt und sich das Farbband 7 fort­ schreitend vom Aufzeichnungspapier 2 trennt, bildet der Teil der Farbschicht 9, der auf das Aufzeichnungspapier 2 über­ tragen wurde, nach einer Verfestigung einen Farbniederschlag, der dauerhaft auf dem Aufzeichnungspapier fixiert ist, wie es in Fig. 9 mit 9 a dargestellt ist, während ein verbrauch­ ter Bereich 9 b auf der Grundfolie 8 zurückbleibt, wie es gleichfalls in Fig. 9 dargestellt ist. Eine Summe von Farb­ aufträgen oder Farbniederschlägen 9 a, die in dieser Weise ge­ bildet werden, kann ein Bild oder einen Teil eines Bildes eines bestimmten alphanumerischen Zeichens bilden.

Der oben beschriebene Druckvorgang erfolgt während der Schlit­ ten 4 in die Richtung des Pfeiles a bewegt wird, wobei gleich­ zeitig das Farbband 7 von der Spule 6 auf die Spule 5 in die Richtung des Pfeiles X in Fig. 8 transportiert wird. Wenn eine Zeile aus alphanumerischen Zeichen gedruckt worden ist, wobei der Schlitten 4 folglich in seine Position auf der rech­ ten Seite gebracht ist, dann wird der Antriebsmotor 14 umge­ schaltet, um eine Rückführung des Schlittens 4 zurück zur lin­ ken Position zu bewirken, während der Endlosantriebsriemen 11 in die Richtung des Pfeiles b bewegt wird. Während der Rückbe­ wegung des Schlittens 4 wird der Thermodruckkopf 3 von der Betriebsposition zurück in die betriebslose Positon bewegt, während das Farbband 7 vom Aufzeichnungspapier 2 getrennt ge­ halten wird und der Transport des Farbbandes 7 von der Spule 6 auf die Spule 5 unterbrochen ist.

Wie es oben beschrieben wurde, erfolgt das tatsächliche Drucken über eine Aufheizung des Heizelementes 3 a, damit ein Teil der Farbschicht 9 thermisch von der Grundfolie 8 auf das Aufzeich­ nungspapier 2 übertragen werden kann, während dieser Teil des Farbbandes 7 durch den Thermodruckkopf 3 in der Arbeitsposi­ tion gegen das Aufzeichnungspapier 2 mit der damit in Kontakt gehaltenen Farbschicht 9 gedrückt wird. Während dieses tatsäch­ lichen Druckvorganges wird das Heizelement 3 a des Thermodruck­ kopfes 3 auf ein Steuersignal aufgeheizt, das von einer An­ triebs- oder Steuerschaltung kommt, um Wärme in einem Muster zu erzeugen, das dem Bild eines bestimmten alphanumerischen Zeichens entspricht, wobei die sich ergebende Joule′sche Wärme auf die Farbschicht 9 über die wärmbeständige Grundfo­ lie 8 übertragen wird, um die Farbe zu schmelzen und dann diesen Teil der Farbschicht 9 auf das Aufzeichnungspapier 2 zu übertragen. Der in dieser Weise übertragene Teil der Farb­ schicht 9 verfestigt sich anschließend, um einen Farbnieder­ schlag- oder -auftrag 9 a auf dem Aufzeichnungspapier 2 zu bilden.

Da bei dem bekannten oben beschriebenen Druckverfahren der Teil der Farbschicht 9, der durch das Heizelement 3 a geschmol­ zen wird, vor seiner vollständigen Übertragung auf das Auf­ zeichnungspapier 2 zur Bildung des Farbauftrages 9 a in Form eines Farbmaterialstückes von der Zwischenfläche der Grund­ folie 8 getrennt wird, d.h. eine Grenzflächentrennung zwischen der Farbschicht 9 und der Grundfolie 8 erfolgt, kann der ver­ brauchte Bereich 9 b, der als Folge der thermischen Übertra­ gung der Farbschicht 9 auf das Aufzeichnungspapier 2 in der oben beschriebenen Weise auf der Grundfolie 8 zurückbleibt, nicht länger für den folgenden Druckvorgang benutzt werden. Wenn weiterhin das Farbband 7 vollständig von einem Ende bis zum anderen Ende benutzt ist, weist die Grundfolie 8 noch un­ benutzte Fragmente der Farbschicht 9 jeweils zwischen den be­ nachbarten verbrauchten Bereichen 9 b auf, wie es mit 9 c in Fig. 9 dargestellt ist, wobei diese nicht verbrauchten Frag­ mente der Farbschicht 9 unnötig weggeworfen werden.

Die Grenzflächentrennung, die oben erwähnt wurde, wird im folgenden im einzelnen insbesondere anhand der Fig. 10a und 10b beschrieben, die in übertriebener Weise zeigen, wie ein Teil der Farbschicht 9 auf das Aufzeichnungspapier 2 übertragen wird. In diesen Figuren ist mit τ II die Bindekraft bezeich­ net, die auf die Farbschicht 9 wirkt, um die Farbteilchen zusammenzuhalten, ist mit τ IB die Bindekraft bezeichnet, die zwischen der Farbschicht 9 und der Grundfolie 8 wirkt, und ist mit τ IP die Bindekraft bezeichnet, die zwischen der Farbschicht 9 und der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 2 wirkt.

Wenn in der in Fig. 10a dargestellten Weise das Aufzeich­ nungspapier 2 eine Oberflächenglattheit von 100s gemessen nach der japanischen Industrienorm JIS hat, wobei ein derar­ tiges Papier im wesentlichen als Papier mit einer Spiegelflä­ che angesehen werden kann, dann haftet der Farbauftrag 9 a, der durch den Teil der Farbschicht 9 gebildet wird, der auf das Aufzeichnungspapier 2 als Folge der Aufheizung des Heiz­ elementes 3 a des Thermodruckkopfes 3 übertragen wurde, im we­ sentlichen vollständig auf der Oberfläche des Aufzeichnungs­ papiers 2. Zum Zeitpunkt der Trennung dieses Teils der Farb­ schicht 9 von der Grundfolie 8 werden daher die folgenden Be­ ziehungen gleichzeitig erfüllt und wird dieser Teil der Farb­ schicht 9 dementsprechend vollständig von der Grundfolie 8 gelöst, um eine Grenzflächentrennung zu bewirken:

τ IP < τ IB und τ II < τ IB

Die Beziehung τ II < τ IB ist insbesondere der Tatsache zuzuschreiben, daß der Farbauftrag 9 a auf dem Aufzeichnungspapier 2 dort als Folge der Tatsache fixiert ist, daß der übertragene Teil der Farbschicht 9 sich verfestigt hat. Während der übertragene Teil der Farbschicht 9 fest an seiner Stelle auf der Oberfläche 2 a des Aufzeichnungspapiers 2 beispielsweise durch die bekannte Kapillarerscheinung gehalten ist, wird die Farbschicht 9 auf der Grundfolie 8 durch die Grundfolie 8 nicht so fest wie der Farbauftrag 9 a auf dem Aufzeichnungspapier 2 gehalten, so daß die Beziehung τ IP < τ IB tatsächlich erfüllt ist.

Da nicht verbrauchte Bruchstücke 9 c der Farbschicht 9, die jeweils zwischen den benachbarten verbrauchten Bereichen 9 b auf der Grundfolie 8 gebunden bleiben, für den anschließen­ den Druckzyklus nicht mehr benutzt werden können, wird unnö­ tig viel aufgespultes Farbband verbraucht.

Jedenfalls ist der Teil der Farbschicht 9, der gegebenenfalls den Farbauftrag 9 a auf dem Aufzeichnungspapier 2 bildet, mehr oder weniger fest mit der Grundfolie 8 verbunden, obwohl die­ se Verbindung nicht so stark wie die Verbindung zwischen dem Farbauftrag 9 a und dem Aufzeichnungspapier 2 ist. Während eines Druckens mit hoher Geschwindigkeit, bei dem der Schlit­ ten 4 mit einer relativ hohen Geschwindigkeit quer über das Aufzeichnungspapier 2 läuft, besteht somit die Neigung, daß der Zeitpunkt, an dem das transportierte Farbband 7 sich vom Aufzeichnungspapier 2 trennt, das um die Walze 1 führt, ver­ zögert wird, so daß der Punkt der Trennung an einer Stelle in einem Abstand von der tatsächlichen Druckposition auf der nachlaufenden Seite bezüglich der Richtung der Bewegung des Schlittens 4 auftritt, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Das Farbband 7 neigt somit dazu, spannungslos zu werden, so daß die Aufwickelspule folglich das Farbband 7 nicht mehr an­ gemessen aufwickeln kann. In Hinblick darauf ist es nicht mög­ lich, ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit, beispielsweise mit 2 bis 12 ms pro Punkt ohne Schwierigkeiten durchzuführen.

Wenn andererseits das Aufzeichnungspapier 2 eine Oberflächen­ glattheit von wenigen Sekunden nach der Norm JIS hat, wobei dieses Papier eine Oberfläche 2 a mit Oberflächenunregelmäßig­ keiten aufweist, die übertrieben in Fig. 10b dargestellt ist, hat es sich herausgestellt, daß es schwierig ist, ein gleich­ mäßiges Haften des thermisch übertragenen Teils der Farb­ schicht 9 auf der Oberfläche 2 a des Aufzeichnungspapiers 2 zu bewirken. Das ist insbesondere bei einem Drucken mit hoher Ge­ schwindigkeit der Fall, da trotz der Tatsache, daß die Farb­ schicht 9 in einen Kontakt mit der Oberfläche 2 a des Auf­ zeichnungspapiers 2 gebracht wird, während sie durch den Thermodruckkopf 3 über die Grundfolie 8 angedrückt wird, der Teil der Farbschicht 9, der von der Grundfolie 8 ther­ misch getrennt wird und auf das Aufzeichnungspapier 2 über­ tragen wird, dazu neigt, schnell in den festen Zustand ab­ gekühlt zu werden, bevor er in ausreichendem Maße in die Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche 2 a des Aufzeichnungs­ papiers 2 eindringt. Wenn insbesondere das Aufzeichnungspa­ pier 2 eine rauhe Oberfläche hat, wie es in Fig. 10b darge­ stellt ist, wird der Teil der Farbschicht 9, der von der Grundfolie 8 übertragen wird, auf den Bergabschnitten 2 a 1 niedergeschlagen und anschließend verfestigt, die Teile der Oberflächenunregelmäßigkeiten auf der Oberfläche 2 a des Auf­ zeichnungspapiers 2 bilden, ohne in die Talbereiche 2 a 2 ein­ zudringen, die gleichfalls Teile der gleichen Oberflächenun­ regelmäßigkeiten bilden.

Der oben beschriebene Effekt ist im einzelnen im Aufsatz "A BASIC STUDY OF THERMAL TRANSFER PRINTING FOR IMPROVEMENT OF PRINT QUALITY" von S. Ando et al., Rohm Comp. Ltd. Japan März 1985 beschrieben.

Zum Zeitpunkt der Trennung des genannten Teils der Farb­ schicht 9 von der Grundfolie 8 können somit gleichzeitig die folgenden Beziehungen an den Bergbereichen 2 a 1 der rauhen Oberfläche 2 a des Aufzeichnungspapiers 2 beobachtet werden, so daß folglich Bruchstücke 9 aP der Farbschicht 9 von der Grundfolie 8 gelöst werden, um die Grenzflächentrennung zu be­ wirken:

τ IP < τ IB und τ II < τ IB

An den Talbereichen 2 a 2 der rauhen Oberfläche des gleichen Aufzeichnungspapiers 2 können andererseits die folgenden Be­ ziehungen gleichzeitig beobachtet werden:

τ IP < τ IB und τ II < τ IB

Die Beziehungen τ IP < τ IB und τ II < τ IB werden nicht mehr beobachtet, so daß folglich die Bruchteile 9 aB des ge­ nannten Teils der Farbschicht 9 auf der Grundfolie 8 bleiben und nicht davon gelöst werden. Wenn das eintritt, besteht die Gefahr, daß in der in Fig. 10c dargestellten Weise die Druck­ qualität so beeinträchtigt wird, daß die gedruckten Punkte teilweise ausfallen und/oder eine mangelnde Deutlichkeit haben, so daß bei dem bekannten Druckverfahren die Druckgeschwindig­ keit begrenzt ist und/oder ein Drucken mit hoher Qualität bei anderen Papieren als Papieren mit einer Oberflächenglatt­ heit von etwa 100 s gemessen nach der Japanischen Industrie­ norm JIS nicht möglich ist.

Das bekannte thermische Umdruckverfahren ist mit weiteren Schwierigkeiten verbunden. Beispielsweise ist die Außenfläche des Farbauftrags 9 a, der durch den Teil der Farbschicht 9 ge­ bildet ist, der thermisch auf das Aufzeichnungspapier 2 über­ tragen wurde, sehr glatt, als wäre sie hochglanzpoliert, was zu der Beschaffenheit der Oberfläche der Grundfolie 8 komple­ mentär ist, an der sie haftete. Wenn somit der Leser einen Text voller Zeichen und Buchstaben liest, die durch glatte Farbaufträge geformt sind, reflektieren die glatten Farbauf­ träge auf dem Papier die auftreffenden Lichtstrahlen, was da­ zu führt, daß die Augen des Lesers schneller ermüden.

Nachdem weiterhin das Farbband 7 zum Drucken benutzt worden ist, und die Farbschicht 9 auf das Aufzeichnungspapier an meh­ reren Stellen in Längsrichtung des Farbbandes 7 übertragen ist, trägt die Grundfolie 8 üblicherweise negative Abdrücke der Zeichen, beispielsweise Markierungen der Farbaufträge 9 a, die auf der Grundfolie 8 bleiben und die zu den auf das Auf­ zeichnungspapier als positive Aufdrucke aufgedruckten Zeichen komplementär sind. In Hinblick auf die Sicherung der Informa­ tion ist daher das bisher auf dem Markt erhältliche Farb­ band nicht erwünscht und/oder muß äußerste Sorgfalt darauf verwendet werden, benutzte Farbbänder zu vernichten, damit die gedruckte Information unberechtigten Personen nicht zu­ gänglich gemacht wird.

Um unter anderem ein Drucken mit hoher Qualität zu erzielen, wurden Weiterentwicklungen vorgenommen, die beispielsweise in der JP OS 60-23 079 und der JP OS 60-25 781 beschrieben sind.

Die zuerst genannte JP OS beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit denen es möglich ist, das Farbband vom Auf­ zeichnungspapier zu trennen, bevor der Teil der Farbschicht, der thermisch durch den Thermodruckkopf auf das Aufzeichnungs­ papier übertragen wurde, um den Farbauftrag zu bilden, voll­ ständig verfestigt ist. Die in dieser Druckschrift beschriebe­ ne Verbesserung betrifft den Vorgänger, bei dem das Farbband um eine wesentliche Winkelstrecke um die Walze herumgelegt ist, wobei das Aufzeichnungspapier zwischen dem gekrümmten Teil des Farbbandes und einem entsprechenden Teil der Schreib­ walze angeordnet ist.

Ein Verfahren, das in dieser Druckschrift beschrieben ist, erlaubt eine Trennung des Farbbandes vom Aufzeichnungspapier in einer Richtung etwa tangential zum Umfang der Schreibwalze unmittelbar nachdem die thermische Übertragung eines Teils der Farbschicht erfolgt ist. Ein anderes beschriebenes Verfahren besteht darin, eine Nachheizeinrichtung zu verwenden, die auf der vorderen Seite des Thermodruckkopfes bezüglich der Bewe­ gungsrichtung des aufgewickelten Farbbandes angeordnet ist, wobei diese Nachheizeinrichtung im Vorgänger des Thermodruckers dieser Druckschrift aufgenommen ist, um die thermisch über­ tragenen Teile der Farbschicht in einem im wesentlichen aufge­ weichten Zustand zu halten, bis das aufgewickelte Farbband vom Aufzeichnungspapier getrennt ist.

Durch die oben beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen soll ersichtlich der Unterschied im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den Farbaufträgen und dem Aufzeichnungspapier kompen­ siert werden, der sonst einen Grund für einen verzerrten Auf­ druck, insbesondere dann bilden würde, wenn das Aufzeichnungs­ papier eine sehr glatte Oberfläche hat.

Die an zweiter Stelle genannte Druckschrift befaßt sich mit dem Problem der glänzenden Oberfläche des Aufdruckes auf dem Aufzeichnungspapier. Zu diesem Zweck sind in der zweiten Druckschrift drei verschiedene Verfahren angegeben. Eines die­ ser Verfahren besteht darin, das Farbband einer höheren Kopf­ temperatur während des tatsächlichen Druckvorganges auszu­ setzen, so daß der Teil der Farbschicht, der der Wärme vom Thermodruckkopf ausgesetzt wird, um die Druckfarbe auf das Aufzeichnungspapier zu übertragen, teilweise und nicht voll­ ständig von der Grundfolie gelöst werden kann, so daß der Rest auf der Grundfolie haften bleibt.

Ein weiteres in der zweiten Druckschrift genanntes Verfahren besteht darin, die Trennung des Farbbandes vom Aufzeichnungs­ papier anschließend an den tatsächlichen Druckvorgang zu be­ schleunigen, so daß die Übertragung des Teiles der Farb­ schicht in ähnlicher Weise wie bei dem zuerst genannten Ver­ fahren erfolgen kann. Das letzte Verfahren, das in dieser zweiten Druckschrift erwähnt ist, besteht darin, einen Trenn­ winkel, unter dem das Farbband sich vom Aufzeichnungspapier nach dem tatsächlichen Druckvorgang löst, zu verwenden, der für den gleichen Zweck so klein wie möglich ist.

Untersuchungen, die unter Berücksichtigung der durch die oben genannten beiden Druckschriften gegebenen Lehre durch­ geführt wurden, haben jedoch gezeigt, daß selbst dann, wenn das Farbband vom Aufzeichnungspapier nach dem tatsächlichen Druckvorgang getrennt wird, während der Farbauftrag noch nicht vollständig verfestigt ist oder in einem im wesentli­ chen erweichten Zustand ist, die Grenzflächentrennung des jeweiligen Teils der Farbschicht von der Grundfolie und/oder der Mangel an Deutlichkeit des Farbauftrags oder die unzu­ reichende Druckqualität als solche auftreten, wie sie anhand der Fig. 10a und 10b beschrieben wurde, was zu ähnlichen Problemen führt, wie sie dann auftreten, wenn das Farbband vom Aufzeichnungspapier getrennt wird, nachdem der Farbauf­ trag bereits verfestigt ist, der durch die Übertragung des jeweiligen Teils der Farbschicht auf das Aufzeichnungspapier ausgebildet wurde.

Durch die Erfindung sollen daher die oben beschriebenen Schwierigkeiten der bekannten thermischen Druckverfahren be­ seitigt werden und soll ein Verfahren geschaffen werden, das ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit ohne Beeinträchtigung der Druckqualität erlaubt.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll es insbesondere ermög­ lichen, ein Farbband mehrmals zu benutzen, um dadurch zu einer Herabsetzung der laufenden Kosten des elektrothermischen Druckers beizutragen.

Dazu wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Teil der Farbschicht, der im wesentlichen durch die auf den entsprechen­ den Teil des Farbbandes vom Thermodruckkopf übertragene Wärme aufgeschmolzen ist, von der Grundfolie gelöst, wenn die Bin­ dekraft der Farbteilchen an diesem Teil der Farbschicht einen Wert erreicht, der wesentlich kleiner als die Bindekraft ist, die zwischen diesem Teil der Farbschicht und dem Aufzeichnungs­ papier wirkt und gleichzeitig wesentlich kleiner als die Bindekraft ist, die zwischen diesem Teil der Farbschicht und dem Teil der Grundfolie wird, an dem dieser Teil der Farbschicht aufgebracht war.

Wenn gemäß der Erfindung die oben beschriebenen Beziehungen τ IP< τ IB und τ II<τ IB gleichzeitig erfüllt sind, d.h., wenn die Bindekraft der Farbteilchen an dem genannten Teil der Farbschicht einen Wert erreicht, der wesentlich kleiner als die Bindekraft zwischen dem Teil der Farbschicht und dem Aufzeichnungspapier und gleichzeitig wesentlich kleiner als die Bindekraft zwischen dem Teil der Farbschicht und dem Teil der Grundfolie ist, an dem der Teil der Farbschicht aufgetra­ gen war, wird der Teil der Farbschicht teilweise von der Grundfolie gelöst und dann auf das Aufzeichnungspapier über­ tragen, um den zugehörigen Farbauftrag zu bilden, wobei ein Rest auf der Grundfolie haften bleibt. Selbst wenn somit das gesamte Farbband zum Drucken von Zeichenzeilen benutzt worden ist, kann es erneut für den nächsten folgenden Druckzyklus benutzt werden, da ein Teil der Farbschicht auf der Grundfo­ lie über deren gesamte Länge haften bleibt, ohne daß damit eine wesentliche Verringerung der Druckqualität einhergeht.

Zu dem Zeitpunkt, an dem der Teil der Farbschicht thermisch auf das Aufzeichnungspapier übertragen werden kann, hat dieser Teil der Farbschicht einen im wesentlichen aufgeschmolzenen Zustand mit einer relativ niedrigen Viskosität, so daß die Kraft, die zum Trennen des Farbbandes vom Aufzeichnungspapier benötigt wird, ausserordentlich gering ist und somit das ge­ wünschte Drucken mit hoher Geschwindigkeit erzielt werden kann.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrie­ ben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Teil eines elektrothermischen Druckers zur Ausführung des er­ findungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 in einer schematischen vergrößerten Schnittansicht, wie die Farbschicht auf den Aufzeichnungsträger beim erfindungsgemäßen Verfahren übertragen wird,

Fig. 3a und 3b in Diagrammen die thermische Übertragung eines Teils der Farbschicht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn der benutzte Aufzeichnungsträger Papier mit einer glatten Oberfläche ist,

Fig. 4a und 4b in Diagrammen die thermische Übertragung eines Teils der Farbschicht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn der benutzte Aufzeichnungsträger Papier mit einer relativ rauhen Oberfläche ist,

Fig. 5a und 6a in graphischen Darstellungen die Beziehungen zwischen den verschiedenen Kräften gegenüber der Zeit bei einem Aufzeichnungspapier mit glatter Oberfläche und einem Aufzeichnungspapier mit rauher Oberfläche jeweils,

Fig. 5b und 6b in graphischen Darstellungen die Beziehungen der Temperaturen des Aufzeichnungspapiers, der Grundfolie eines Farbbandes und der Farbschicht gegenüber der Zeit anschließend an das Aufheizen des Heizelementes eines Thermodruckkopfes bei einem Aufzeichnungspapier mit glatter Oberfläche und einem Aufzeichnungspapier mit rauher Oberfläche jeweils, wobei die Fig. 5a bis 6b dazu dienen, das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erläutern,

Fig. 7a und 7b in schematischen Vorderansichten verschiedene Arten von Thermodruckköpfen die bei derDurchfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzt wer­ den können,

Fig. 8 in einer Fig. 1 ähnlichen Ansicht einen bekannten elektrothermischen Drucker,

Fig. 9 in einer Fig. 2 ähnlichen Ansicht die Art der Übertragung der Farbschicht auf den Aufzeich­ nungsträger bei dem bekannten Verfahren,

Fig. 10a und 10b in den Fig. 3a und Fig. 4a ähnlichen Ansichten die thermische Übertragung eines Teils der Farbschicht bei dem bekannten Verfahren, wenn der benutzte Aufzeichnungsträger Papier mit glat­ ter Oberfläche ist,

Fig. 10c in einer schematischen Schnittansicht den Teil der Farbschicht, der auf die rauhe Oberfläche des Auf­ zeichnungspapiers bei dem bekannten Verfahren über­ tragen ist, und

Fig. 11 in einer schematischen Darstellung das Durchhängen des Farbbandes, das bei einem Drucken mit hoher Geschwindigkeit nach dem bekannten Verfahren auf­ tritt.

Ein elektrothermischer Drucker, der zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens benutzt werden kann, ist schematisch in Fig. 1 dargestellt und im wesentlichen identisch mit dem Drucker, der in Fig. 8 gezeigt ist und anhand von Fig. 8 be­ schrieben wurde. Einzelheiten des in Fig. 1 dargestellten Thermodruckers werden daher nicht nochmals wiederholt.

Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt das Farbband 7, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzt wer­ den kann, eine Grundfolie 8 aus einem Kunstharz, beispielswei­ se aus einem Polyester-oder Polyimidharz sowie eine thermisch schmelzbare Farbschicht 9, die auf eine der beiden gegenüber­ liegenden Außenflächen über die gesamte Länge der Grundfolie 8 aufgebracht ist. Die Farbschicht 9 hat eine Stärke im Bereich von beispielsweise 3 bis 20 µm und die Grundfolie 8 hat eine Stärke im Bereich von 2 bis 10 µm.

Wie beim herkömmlichen thermischen Drucken erfolgt der tatsäch­ liche Druckvorgang dadurch, daß der Thermodruckkopf 3 mit elek­ trischer Energie versorgt wird, während er das Farbband 7 ge­ gen das Aufzeichnungspapier 2 drückt, für das zu diesem Zeit­ punkt die Druckwalze 1 als Unterlage dient, damit das Heiz­ element 22 Wärme in einem Muster ausgeben kann, das einem Teil des Bildes eines bestimmten Zeichens entspricht, das ge­ druckt werden soll. Wenn das Heizelement 22 in dieser Weise erhitzt wird, wird die sich daraus ergebende Joule′sche Wärme auf die Farbschicht 9 über die wärmebeständige Grundfolie 8 übertragen, um den Teil 9 x der Farbschicht 9 auf die Schmelz­ temperatur von beispielsweise 50°C oder mehr zu erwärmen und dadurch den Teil 9 x der Farbschicht 9 auf das Aufzeichnungspa­ pier 2 aufzuschmelzen, wobei der in dieser Weise übertragene Teil 9 x der Farbschicht 9 sich anschließend im wesentlichen ver­ festigt, um den Farbauftrag 9 a auf dem Aufzeichnungspapier 2 zu bilden.

Wenn das benutzte Aufzeichnungspapier 2 ein Papier mit glatter Oberfläche ist, dessen Glattheit 100 s oder mehr, gemessen nach der japanischen Industrienorm JIS, beträgt, kann der Teil 9 x der Farbschicht 9, der übertragungsbereit ist und somit im wesentlichen geschmolzen ist, in der in Fig. 3a dargestellten Weise teilweise auf dem Aufzeichnungspapier 2 und teilweise auf der Grundfolie 8 haften. Zu diesem Zeitpunkt werden sich die Bindekraft τ II, die in der Farbschicht 9 wirkt, um die Farbteilchen zusammenzuhalten, die Bindekraft τ IB zwischen der Farbschicht 9 und der Grundfolie 8 und die Bindekraft τ IP zwischen der Farbschicht 9 und der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 2 mit der Zeit so ändern, wie es in der graphischen Darstellung von Fig. 5a und in Hinblick auf die Änderung in der Temperatur des Aufzeichnungspapiers 2, des Farbauftrages 9 a und der Grundfolie 8 in Fig. 5b dargestellt ist.

Während des Zeitintervalls zwischen dem Zeitpunkt t 0 des Beginns der Erwärmung und dem Zeitpunkt t 2 ist die Bindekraft τ II, die in der Farbschicht 9 wirkt, um die Farbteilchen zusammenzuhalten, größer als die Bindekraft τ IB zwischen der Farbschicht 9 und der Grundfolie 8 und gleichfalls größer als die Bindekraft τ IP zwischen der Farbschicht 9 und der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 2, wobei die Bindekraft τ IB größer als die Bindekraft τ IP ist. Selbst wenn das Farbband 7 vom Aufzeichnungspapier 2 zu irgendeinem Zeitpunkt während dieses Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t 0 und t 2 getrennt wird, bleibt der Teil 9 x der Farbschicht, der dann aufgeschmolzen ist, auf der Grundfolie haften, so daß der Teil 9 x der Farbschicht 9 nicht auf das Aufzeichnungspapier übertragen wird.

Selbst wenn die Viskosität des aufgeschmolzenen Teils der Farbschicht 9 mit der Zeit soweit abnimmt, daß die Bindekraft τ II kleiner als die Bindekraft τ IB wird, wie es während des Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t 2 und t 3 der Fall ist, ist die Bindekraft τ IB weiterhin größer als die Bindekraft τ IP. Wenn daher das Farbband 7 vom Aufzeichnungspapier 2 zu irgendeinem Zeitpunkt während des Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t 2 und t 3 getrennt wird und zu diesem Zeitpunkt der Teil 9 x der Farbschicht 9 noch nicht verfestigt oder im etwa halb aufgeschmolzenen Zustand ist, bleibt der Teil 9 x der Farbschicht 9 auf der Grundfolie 8 haften und wird der Teil 9 x nicht auf das Aufzeichnungspapier 2 übertragen.

Während des Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t 3 und t 4 wird andererseits die Bindekraft τ II kleiner als die Bindekraft τ IP zwischen der Farbschicht und dem Aufzeichnungspapier und gleichzeitig kleiner als die Bindekraft τ IB zwischen der Farbschicht und der Grundfolie. Wenn das Farbband 7 vom Aufzeichnungspapier 2 unter diesen Verhältnissen, d. h. zu einem Zeitpunkt während des Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t 3 und t 4 getrennt wird, dann wird der aufgeschmolzene Teil der Farbschicht 9 teilweise auf das Aufzeichnungspapier 2 übertragen, um einen Farbauftrag zu bilden, der in Fig. 3b mit 9 a 2 bezeichnet ist, und teilweise von der Grundfolie 8 zurückgehalten, so daß er einen Farbrest bildet, der mit 9 a 1 in Fig. 3b bezeichnet ist. Bevor diese thermische Übertragung stattfindet, wird in der in Fig. 3b dargestellten Weise mit fortschreitender Trennung des Farbbandes 7 vom Aufzeichnungspa­ pier 2 die Stärke des Teils 9 x der Farbschicht 9 im wesent­ lichen in zwei Hälften aufgeteilt, die den Farbrest 9 a 1 und den Farbauftrag 9 a 2 jeweils bilden werden.

Wie es oben beschrieben wurde, kann nur dann, wenn die Beziehungen τ II < τ IP und τ II < τ IB gleichzeitig erfüllt sind, der Teil 9 x der Farbschicht 9 in zwei Hälften aufgeteilt werden, wobei seine Bindekraft im wesentlichen fortschreitend vernichtet wird, so daß der Teil 9 x teilweise auf das Aufzeichnungspapier 2 zur Bildung des Farbauftrags 9 a 2 übertragen werden kann und teilweise durch die Grundfolie 8 als Farbrest 9 a 1 zurückgehalten werden kann.

Während des Zeitintervalls anschließend an den Zeitpunkt t 4, in dem die Temperatur dieses Teils 9 x der Farbschicht 9 abnimmt, und dann, wenn das Farbband 7 sich vom Aufzeichnungspapier 2 in der in Fig. 2 dargestellten Weise zu dem Zeitpunkt trennen kann, an dem die Bindekraft τ II, die im Inneren der Farbschicht 9 wirkt, größer als die Bindekraft τ IB zwischen dem Teil 9 x und der Farbschicht 9 und der Grundfolie 8 und kleiner als die Bindekraft τ IP zwischen der Farbschicht 9 und dem Aufzeichnungspapier wird, erfolgt die Grenzflächentrennung des Teils 9 x von der Grundfolie 8, wie sie anhand von Fig. 9 beschrieben wurde, obwohl der Teil der Farbschicht 9 noch nicht verfestigt ist oder in einem im wesentlichen halb aufgeschmolzenen Zustand ist.

Selbst wenn das Aufzeichnungspapier 2 ein Papier mit relativ grober Oberfläche und einer Glattheit von etwa einigen Sekun­ den,gemessen nach der japanischen Industrienorm JIS, ist, haf­ tet der Teil 9 x der Farbschicht 9, der zur Übertragung bereit ist, teilweise am Aufzeichnungspapier 2 und teilweise an der Grundfolie 8 in ähnlicher Weise, wie es in Verbindung mit einem hochglatten Aufzeichnungspapier 2 beschrieben wurde, was aus den Fig. 6a und 6b ersichtlich ist. Wenn insbesondere während eines Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t 3 und t 4 die Bindekraft τ II kleiner als die Bindekraft τ IP zwischen der Farbschicht und dem Aufzeichnungspapier, und gleichzeitig kleiner als die Bindekraft τ IB zwischen der Farbschicht und der Grundfolie wird, d. h. wenn während dieses Zeitintervalls die Beziehungen τ II < τ IP und τ II < τ IB gleichzeitig erfüllt sind, kann der Teil 9 x der Farbschicht 9 in zwei Hälften aufgespalten werden, wobei seine Bindekraft im wesentlichen fortschreitend zerstört wird, und kann daher der Teil 9 x teilweise auf das Aufzeichnungspapier 2 zur Bildung des Farbauftrags 9 a 2 übertragen werden und teilweise durch die Grundfolie 8 als Farbrest 9 a 1 festgehalten werden, wie es in den Fig. 3a und 3b dargestellt ist.

Die graphischen Darstellungen in den Fig. 5b und 6b zeigen die Änderungen in der Temperatur des Aufzeichnungspapiers 2, des Teils der Grundfolie 8, der dann zu dem Heizelement 22 des Thermodruckkopfes 3 ausgerichtet ist,und des Teils 9 x der Farbschicht 9, die anschließend an die während des Zeitinter­ valls zwischen den Zeitpunkten t 0 und t 1 bewirkte Erwärmung auftreten, wobei diese graphischen Darstellungen in einer zeitlichen Beziehung zu den graphischen Darstellungen in den Fig. 5a und 6a jeweils dargestellt sind.

Die Übertragung des Teils 9 x der Farbschicht 9 bei dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren zeichnet sich somit dadurch aus, daß die Bindekraft, die die Farbmoleküle im Teil 9 x der Farb­ schicht 9 zusammenhält, im wesentlichen zerstört wird, so daß die Dicke dieses Teils der Farbschicht 2 in etwa zwei Hälften aufgeteilt werden kann, wenn bestimmte Beziehungen erfüllt sind. In Hinblick darauf kann nicht nur ein Druck mit hoher Qualität erzielt werden, der im wesentlichen von der Qualität des benutzten Aufzeichnungspapieres unbeeinflußt bleibt und im wesentlichen von keinem Mangel an Deutlichkeit begleitet wird und kann gleichfalls das einmal benutzte Farbband 7 für die nächsten folgenden Druckvorgänge erneut benutzt werden, da bei dem anfänglichen Druckvorgang nur ein Teil der Farb­ schicht 9 verbraucht wird, wie es im vorhergehenden beschrie­ ben wurde, der etwa der Hälfte der Stärke der Farbschicht 9 entspricht.

Da darüberhinaus während der Übertragung bei dem erfindungs­ gemäßen Verfahren der Teil 9 x der Farbschicht 9 sich etwa in einem halb aufgeschmolzenen Zustand befindet und somit eine re­ lativ niedrige Viskosität zeigt, ist die zum Lösen dieses Teils 9 x der Farbschicht 9 von der Grundfolie 8 benötigte Kraft außerordentlich klein, so daß ein Drucken mit hoher Geschwin­ digkeit in vorteilhafter Weise erreicht werden kann.

Zu diesem Zweck ist es empfehlenswert, ein Farbband zu verwen­ den, das eine Farbschicht über seine gesamte Länge aufweist, die von einem Typ ist, der eine Schmelzviskosität im Bereich von beispielsweise 50 bis 2000000 cP , vorzugsweise 500 bis 200000 cP und insbesondere 2000 bis 50000 cP zeigt, wenn er durch das Heizelement 22 erwärmt ist, und aus einer Farb­ zusammensetzung besteht, die eine ausreichende Unterkühlungs­ charakteristik hat, um diese Schmelzviskosität für ein rela­ tiv langes Zeitintervall beizubehalten.

Die in ihrer Form zylindrische Schreibwalze 1, die bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Unterlage des Aufzeichnungspapiers 2 verwendbar ist, damit der Thermodruck­ kopf in seiner Arbeitsposition mit dem Aufzeichnungspapier in Berührung kommen kann, kann einen Einschichtaufbau oder einen Mehrschichtaufbau jeweils aus Gummi oder Kunstharz haben. In jedem Fall ist es empfehlenswert, eine Schreibwalze 1 zu verwenden, deren äußere Umfangsfläche eine relativ niedrige Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise im Bereich von 0,02 bis 0,10 Kcal/m²h°C hat, so daß die vom Thermodruckkopf 3 ent­ wickelte Joule′sche Wärme, die über das Farbband 7 und dann über das Aufzeichnungspapier auf die Schreibwalze 1 übertra­ gen würde, durch die Schreibwalze 1 im wesentlichen nicht absorbiert wird.

Wenn andererseits dafür gesorgt wird, daß das Aufzeichnungs­ papier 2 über die Schreibwalze 1 auf eine Temperatur unter der Schmelztemperatur der Farbschicht 9 erwärmt wird, dann würde das Drucken mit dem in dieser Weise erwärmten Aufzeich­ nungspapier 2 ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit und er­ höhter Druckqualität ermöglichen. In diesem Fall kann die elek­ trische Leistung des Steuer- oder Betriebssignals, das am Heizelement 22 liegt, in vorteilhafter Weise herabgesetzt werden, was zur Folge hat, daß die Lebensdauer des Thermo­ druckkopfes 3 des Druckers verlängert werden kann.

Wie es allgemein bekannt ist, hat der Thermodruckkopf im all­ gemeinen eine rechteckige Form und ist der Thermodruckkopf mit einem Ende am Schlitten 4 (Fig. 1) zur Bewegung zwischen der betriebslosen und der betriebsbereiten Position angebracht und am anderen Ende mit dem Heizelement 22 so ausgebildet, daß die­ ses über eine bestimmte Strecke in einer Richtung parallel zur Längsachse des Thermodruckkopfes 22 verläuft. Um das erfin­ dungsgemäße Verfahren zu optimieren, ist es in der in Fig. 7a dargestellten Weise empfehlenswert, daß der Abstand L 1 zwi­ schen dem Heizelement 22 und einer der gegenüberliegenden Sei­ tenkanten 23 des Thermodruckkopfes 3, die bezüglich der Lauf­ richtung des Farbbandes 7, die durch einen Pfeil a dargestellt ist, auf der nachlaufenden Seite liegt, einen Wert hat, der gleich oder kleiner als 2,8 mm ist. Das Heizelement 22 ist mit anderen Worten vorzugsweise an einer Stelle am Thermodruck­ kopf 3 in einem Abstand gleich oder kleiner als 2,8 mm von der nachlaufenden Kante 23 angeordnet.

Wenn der Thermodruckkopf 3 zwei Heizelemente 22 und 24 ver­ wendet, die parallel zueinander und gleichfalls zur Längs­ achse des Thermodruckkopfes 3 verlaufen, wie es in dem be­ reits genannten Aufsatz von S. Ando et al vorgeschlagen wird, dann hat das nachlaufende Heizelement 23 vorzugsweise einen Abstand L 1 von der nachlaufenden Kante 23 des Thermodruck­ kopfes 3, während die Heizelemente 22 und 24 einen Abstand L 2 voneinander haben, der gleich oder kleiner als 2,8 mm ist, wie es in Fig. 7b dargestellt ist.

Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ist es darüberhinaus bevor­ zugt, daß der Trennwinkel R zwischen der Ebene des Aufzeich­ nungspapieres 2 und dem vorderen Teil des Farbbandes 7 bezüg­ lich der Laufrichtung des aufgewickelten Farbbandes 7, das sich von der Vorderkante des Thermodruckkopfes 3 bezüglich der Laufrichtung des Farbbandes 7 löst, um sich in eine Richtung vom Aufzeichnungspapier 2 wegzubewegen, nicht kleiner als 30° ist und vorzugsweise im Bereich von 30 bis 65° liegt.

Es hat sich herausgestellt, daß dann, wenn das Heizelement 22 in dem bestimmten Abstand L 1 von der nachlaufenden Kante des Thermodruckkopfes 3 angeordnet ist, während der Trennwinkel R so gewählt ist, daß er in dem angegebenen Bereich liegt, der vordere Teil des Farbbandes 7 sicher vom Aufzeichnungspapier 2 getrennt werden kann und daher ein gleichmäßiges Aufwickeln des Farbbandes 7 nicht gestört wird, so daß ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit möglich wird.

Es ist weiterhin bevorzugt, daß das Heizelement 22 dann, wenn der Thermodruckkopf 3 von der betriebslosen Position in die be­ triebsbereite Position bewegt ist, mit der Schreibwalze 1 bei dazwischen liegendem Farbband 7 in Kontakt gebracht wird, wäh­ rend eine Druckkraft von nicht weniger als 2 kg / cm² an der Grundfolie 8 liegt. Dadurch würde bei einem Drucken mit hoher Geschwindigkeit unter Verwendung eines Aufzeichnungspapiers 2 mit einer Oberflächenglattheit von einigen Sekunden der Teil der Farbschicht 9, der durch die vom Heizelement 22 erzeugte und übertragene Wärme aufgeschmolzen ist, zuverlässig und zu­ friedenstellend auf das Aufzeichnungspapier 2 übertragen, ohne daß die Fähigkeit mit hoher Geschwindigkeit zu drucken im wesentlichen beeinträchtigt wird.

Aus der obigen Beschreibung des bevorzugte Ausführungsbei­ spiels ist ersichtlich, daß dadurch, daß ein Teil der Farb­ schicht, der durch die Wärme vom Heizelement des Thermodruck­ kopfes aufgeschmolzen ist, teilweise auf den Aufzeichnungs­ träger übertragen wird, während die Bindekraft im wesentlichen zerstört wird, die im Inneren der Farbschicht wirkt, um die Farbmoleküle zusammenzuhalten, nicht nur das einmal benutzte Farbband für den nächsten folgenden Druckvorgang oder die nächsten folgenden Druckvorgänge erneut benutzt werden kann, sondern auch eine relativ hohe Druckqualität erzielt werden kann. Darüberhinaus ist die zum Lösen des Teils der Farbschicht benötigte Kraft außerordentlich gering, so daß leicht ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit erreicht werden kann.

Die vorliegende Erfindung wurde im obigen anhand eines beson­ ders bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, an dem zahl­ reiche Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können. Beispielsweise können die jeweiligen Kennkurven der Bindekraft τ II, die in der Farbschicht 9 wirkt, der Bindekraft τ IB zwischen der Grundfolie 8 und der Farbschicht 9 und der Binde­ kraft τ IP zwischen der Farbschicht 9 und dem Aufzeichnungspa­ pier 2 mit der Art des Materials und der Zusammensetzung der Farbschicht 9 der Grundfolie 8 und des benutzten Aufzeichnungs­ papiers 2 variieren.

Claims (14)

1. Thermisches Umdruckverfahren unter Verwendung eines elektrothermischen Druckers, der eine Schreibwalze (1) zum Halten eines zu bedruckenden Aufzeichnungsträgers (2), einen Thermodruckkopf (3) mit wenigstens einem Heizelement und ein Farbband (7) umfaßt, wobei der Aufzeichnungsträger zwischen der Schreibwalze und dem Farbband oder zwischen dem Thermodruckkopf und dem Farbband angeordnet ist und das Farbband eine Grundfolie (8) und eine Farbschicht (9) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband mit dem Thermodruckkopf relativ gegen die Schreibwalze gedrückt wird, wobei die Farbschicht in einen Kontakt mit dem Aufzeichnungsträger gebracht wird, das Heizelement (22) elektrisch mit Energie versorgt wird, um Wärme abzugeben, damit der Teil der Farbschicht, der zum Heizelement ausgerichtet ist, zum Schmelzen gebracht wird, und der Teil der Farbschicht, der in dieser Weise aufgeschmol­ zen ist, teilweise auf den Aufzeichnungsträger übertragen wird, wenn die Bindekraft, die im Inneren der Farbschicht wirkt, kleiner als die Bindekraft zwischen der Farbschicht und dem Aufzeichnungsträger und gleichzeitig kleiner als die Binde­ kraft zwischen der Farbschicht und der Grundfolie wird, so daß die Bindekraft in der Farbschicht im wesentlichen zer­ stört wird und somit die Dicke der Farbschicht im wesent­ lichen in zwei Hälften so aufgeteilt werden kann, daß eine Hälfte auf den Aufzeichnungsträger übertragen wird, während die andere Hälfte auf der Grundfolie haften bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schmelzviskosität des Teils der Farbschicht, der übertragungsbereit ist, im Bereich von 50 bis 2000000 cP liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schmelzviskosität im Bereich von 500 bis 200000 cP liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schmelzviskosität im Bereich von 2000 bis 50000 cP liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Farbschicht eine Unterkühleigen­ schaft hat, die bewirkt, daß der aufgeschmolzene Teil der Farbschicht einen geschmolzenen Zustand mit einer niedrigen Viskosität für eine längere Zeitdauer beibehalten kann.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Heizelement parallel zur nachlaufen­ den Kante und längs dieser Kante des Thermodruckkopfes be­ züglich der Transportrichtung des Farbbandes angeordnet ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Heizelement in einem Abstand von etwa 2,8 mm von der nachlaufenden Kante des Thermodruckkopfes angeordnet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Heizelemente im Thermodruckkopf verwandt werden, wobei die beiden Heizelemente parallel zu­ einander und gleichfalls parallel zur nachlaufenden Kante und längs der nachlaufenden Kante des Thermodruckkopfes be­ züglich der Transportrichtung des Farbbandes angeordnet sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eines der Heizelemente neben der nach­ laufenden Kante des Thermodruckkopfes in einem Abstand von etwa 2,8 mm von der nachlaufenden Kante des Thermodruck­ kopfes und das andere Heizelement in einem Abstand von etwa 2,8 mm von dem zuerst genannten Heizelement angeordnet sind.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trennwinkel zwischen der Ebene des Aufzeichnungspapiers und dem vorderen Teil des Farbbandes bezüglich der Laufrichtung des aufgewickelten Farbbandes, der sich von der vorderen Kante des Thermodruckkopfes bezüg­ lich der Laufrichtung des Farbbandes löst, um sich in eine Richtung vom Aufzeichnungspapier weg zu bewegen, so gewählt ist, daß er nicht kleiner als 30° ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trennwinkel im Bereich von 30 bis 65° liegt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schreibwalze eine zylindrische Form hat und wenigstens an ihrer äußeren Umfangsfläche aus einem harten Material mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit be­ steht, und daß der Thermodruckkopf zwischen einer betriebs­ losen Position, in der das Heizelement in einem Abstand zum Aufzeichnungsträger angeordnet ist, und einer Betriebsposi­ tion bewegbar gehalten ist, in der das Heizelement das Farb­ band gegen die Schreibwalze drückt, wobei das Andrücken dadurch erfolgt, daß der Thermodruckkopf von der betriebs­ losen Position in die Betriebsposition bewegt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,02 bis 0,10 Kcal/m² · h · °C liegt.

14. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger auf eine Temperatur erwärmt wird, die unter der Temperatur liegt, bei der der Teil der Farbschicht geschmolzen wird.