DE3736361A1 - Thermoprinter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Thermoprinter für Farbdrucken, bestehend aus mehreren Bildsensoren zum Lesen des Originalbildes, und Gewinnen von Farb­ daten, und mehreren Thermoköpfen zum Aufnehmen der ent­ sprechenden Posten der von den Bildsensoren erhaltenen Farbdaten.

Im Allgemeinen wird bei Thermoprintern für Farbdrucken ein Originalbild von einem Bildsensor gelesen, um Daten zu erhalten, die dann in einem Speicher gespeichert werden. Die Daten werden vom Speicher an einen Thermo­ kopf geliefert, um einen, dem Originalbild entsprechenden Farbdruck zu erzeugen. Viele Thermoprinter vom vorstehend beschriebenen Typ haben einen einzigen Bildaufnahmeteil zum Lesen des Originalbildes durch einen Bildsensor und/oder einen einzigen Thermokopf. Hierbei muß das vom Bildsensor gelesene Datum im Speicher gespeichert werden, bevor es dem Thermokopf zugeführt wird. Der Speicher muß daher eine große Kapazität entsprechend wenigstens einer Seite des Originals aufweisen, wodurch die Herstellungskosten des Printers ansteigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Thermoprinter zu schaffen, der zufriedenstellende Farbdrucke erzeugt, ohne daß ein CPU oder ein Speicher mit großer Kapazität zum zeitweiligen Speichern der, von einem Bildsensor gelesenen, und das gesamte Originalbild umfassenden Daten benötigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Thermoprinter, der im wesentlichen besteht aus mehreren optischen Einrichtungen zum Projizieren eines Bildes von einem laufenden Original an mehreren aufeinander­ folgenden Bildlesepositionen und mehreren Bildsensoren, die in entsprechender Zuordnung zu den optischen Ein­ richtungen angeordnet sind, um das Originalbild durch die optischen Einrichtungen zur Erzielung von Farbdaten zu lesen.

Genauer gesagt ist der erfindungsgemäße Thermoprinter gekennzeichnet durch: eine Originalaufnahme zum Auflegen eines Originals, eine Einrichtung zum Bewegen des Origi­ nals, einen Bildleseteil zum Lesen eines Originalbildes, bestehend aus mehreren optischen Einrichtungen zum Projizieren des Originalbildes während seiner Bewegung von mehreren, aufeinanderfolgenden Lesepositionen aus, und einer Anzahl Bildsensoren, die den optischen Ein­ richtungen zugeordnet sind, zum Lesen des Originalbildes durch die optischen Einrichtungen, um die Farbdaten zu erhalten, eine Druckwalze zum Transportieren des auf ihr liegenden Aufzeichnungspapiers; eine Steuerungs­ einrichtung, die bewirkt, daß die Druckwalze das Auf­ zeichnungspapier mit der gleichen gesteuerten Geschwin­ digkeit wie die Laufgeschwindigkeit des Originals trans­ portiert, und eine Anzahl von Thermoköpfen, die entlang dem Transportweg des Aufzeichnungspapiers in Abständen zueinander angeordnet sind, um die entsprechenden Pfosten der durch die Bildsensoren erhaltenen Farbdaten aufzu­ zeichnen, wobei die Abstände zwischen den Thermoköpfen im wesentlichen gleich den Abständen zwischen den Bild­ lesepositionen sind.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Thermoprinter gemäß der vorliegenden Er­ findung in einer schematischen Seitenansicht;

Fig. 2 eine Aufzeichnungsanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung; und

Fig. 3 eine Aufzeichnungsanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Darstellung.

In der folgenden Beschreibung und in den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Fig. 1 zeigt einen Thermoprinter, bei dem die vorliegende Erfindung eingebaut ist, in einer schematischen Seitenan­ sicht. Der Thermoprinter besteht aus einer oberen Bauein­ heit 100 zum Lesen des Bildes eines Originals A zur Er­ zielung der Farbdaten, und einer unteren Baueinheit 200 zum Erzeugen eines Farbdrucks basierend auf den Farbdaten.

Die obere Baueinheit 100 besteht aus einem Originaltisch 1, der in der Fig. 1 in einer Position gezeigt ist, in der er sich befindet, wenn der Printer nicht in Betrieb ist. Der Originaltisch 1 wird beim Einschalten des Printers in die Pfeilrichtung y (siehe Fig. 1) bewegt, d. h. wenn ein Druckknopf gedrückt wird. Der Tisch 1 bewegt sich dann in die Pfeilrichtung x, um die später beschriebene Bildbelichtung zu beginnen.

Entlang der Laufrichtung x des Originals A sind Licht­ quellen, wie beispielsweise Leuchtstofflampen 2 a bis 2 c in Abständen zueinander angeordnet, die das Original A belichten, um ein Originalbild zu erzielen. Zwischen dem Tisch 1 und den drei Lichtquellen 2 a bis 2 c sind jeweils Filter 3 a bis 3 c für Rot (R) , grün (G) und blau (B) an­ geordnet. Durch die Filter 3 a bis 3 c wird das Orignal A mit Lichtstrahlen in den drei Farben R, G und B belichtet. Bildsensoren, beispielsweise CCD-Bildsensoren dienen als Liniensensoren 4 a bis 4 c (im nachfolgenden als "CCD" be­ zeichnet). Das durch den Rotfilter 3 a und am Original reflektierte Licht trifft auf den CCD 4 a auf. Das den Grünfilter 3 b und am Original reflektierte Licht trifft auf den CCD 4 b auf. Das durch den Blaufilter 3 c gehende Licht trifft nach der Reflexion am Original auf den CCD 4 c. Somit lesen die CCDs 4 a, 4 b und 4 c das Originalbild nach Trennung in R, G und B-Farben. Mit der Bezugsziffer 5 sind Spiegel bezeichnet.

Die untere Baueinheit 200 besteht aus einer Papierkassette 11 mit Aufzeichnungspapier 12, einer Zuführwalze 13 zum Herausnehmen des Papiers 12 aus der Kassette 11 und eine Druckwalze 14, die im Uhrzeigersinn drehbar ist, um das Papier 12 zu transportieren. Die Tintenbänder 15 a bis 15 c sind mit gelber, magenta und zyan-Farbe versehen, die je­ weils den R, G und B-Farben entsprechen. Jedes Farbband 15 wird von einer Farbbandwalze 16 aus zugeführt und auf eine Aufnahmewalze 17 gewickelt. Jeder der Thermoköpfe 18 a bis 18 c preßt das Farbband 15 gegen das Aufzeichnungspapier 12 durch eine nicht dargestellte Einrichtung und bringt die Tinte auf dem Farbband 15 für den Druckvorgang zum Schmelzen. Mit der Bezugsziffer 19 ist eine Papierführung und mit der Bezugsziffer 20 eine Papierabgabeführung und mit der Bezugsziffer 21 eine Papierausgabewalze bezeichnet. Die Breite der Farbbänder 15 a bis 15 c in einer Richtung im rechten Winkel zur Ebene der Zeichnung ist ungefähr gleich der Länge der Druckwalze 14. Jeder der Thermoköpfe 18 a bis 18 c ist ein Linientyp, mit wärmeerzeugenden Ele­ menten, die im rechten Winkel zur Zeichenebene ausgerichtet sind und die bezüglich ihrer Anzahl gleich der Anzahl der Bildelemente eines jeden CCD 4 a bis 4 c sind.

Bei dem Printer mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird das Licht von den Lichtquellen 2 a bis 2 c auf das Original A projiziert und das Bild des Originals wird jeweils in den Bildlesepositionen P 1, P 2 und P 3 durch die CCDs 4 a bis 4 c gelesen. Der Abstand L 1 zwischen den Lesepositionen P 1 und P 2 ist im wesentlichen gleich dem Abstand 11 zwischen den Thermoköpfen 18 a und 18 b. Ent­ sprechend ist der Abstand L 2 zwischen den Lesepositionen P 2 und P 3 im wesentlichen gleich dem Abstand 12 zwischen den Thermoköpfen 18 b und 18 c. Gemäß der vorliegenden Aus­ führungsform ist der Abstand L 1 zwischen P 1 und P 2 gleich dem Abstand L 2 zwischen P 2 und P 3. Das heißt, der Abstand 11 zwischen den Thermoköpfen 18 a und 18 b ist gleich dem Abstand 12 zwischen 18 b und 18 c. Diese Abstände müssen jedoch nicht immer gleich sein.

Da das Aufzeichnungspapier 12 durch die Umfangsfläche der Druckwalze 14 kreisbogenförmig transportiert wird, sind die Abstände 11 und 12 die Abstände zwischen den entsprech­ enden Thermoköpfen, gemessen entlang des gekrümmten Um­ fanges der Druckwalze.

Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Originaltisches 1 üblicher­ weise gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Druckwalze 14, d. h. der Bewegungsgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapieres 12, so daß die von jedem CCD (4 a bis 4 c) gelesenen Original­ bilddaten den Thermoköpfen 18 a bis 18 c Linie für Linie für den Farbdruck zugeführt werden. Obwohl nicht darge­ stellt, ist zwischen jedem der CCDs 4 a und 4 c und jedem der Thermoköpfe 18 a bis 18 c ein Linienspeicher zum Speichern der Farbdaten entsprechend der einen vom Thermo­ kopf 18 zu druckenden Linie, angeordnet. Genauer gesagt speichert der Linienspeicher jeden CCD 4 eine Anzahl von Daten bis zu einer Linie des Originalbildes und leitet die Daten sofort zum Thermokopf 18. Demgemäß werden die im Speicher gespeicherten Daten von Linie zu Linie er­ neuert.

Beim Drucken wird ein Original A mit dem Gesicht nach unten auf den Tisch 1 aufgelegt. Als nächstes wird der Druckknopf gedrückt, worauf der Originaltisch 1 in Pfeil­ richtung Y zum linken Ende des Printers (Fig. 1) bewegt wird, wobei die Führungskante des Originals A in die Position P 1 gebracht wird, in der sie durch die erste Lichtquelle 2 a belichtet wird und wodurch das Original für die Belichtung bereitgestellt wird. Gleichzeitig wird ein Blattaufzeichnungspapier 12 aus der Kassette 11 mittels der Zuführwalze 13 entnommen, der Druckwalze 14 entlang der Führung 19 zugeführt und in die Druckstart­ position gebracht (die Position am vorderen Ende des ersten Thermokopfes 18 a). Ein nicht dargestellter Zeit­ schaltsensor startet die Bewegung des Tisches 1 und die Drehbewegung der Druckwalze 14. Das Licht der ersten Licht­ quelle 2 a wird auf das Original A durch den Rotfilter 3 a projiziert, worauf ein Bild des Originals vom ersten CCD 4 a gelesen wird, der seinerseits die Bilddaten über den Linienspeicher dem ersten Thermokopf 18 a zuführt. Die wärmeerzeugenden Elemente (nicht dargestellt) an dem Ende des Kopfes 18 a schmelzen die speziellen Teile des Farb­ bandes 15 a mit gelbem Farbstoff komplementär zu rot, um auf dem Papier ein gelbes Bild zu drucken. Der Tisch 1 und die Druckwalze 14 werden weiter bewegt, und bringen dabei das Original A in die Position P 2, in der es durch die zweite Lichtquelle 2 b belichtet wird und transportieren das Papier 12 in die Position am vorderen Ende des zweiten Thermokopfes 18 b. Dies kann deshalb erfolgen, da die Ab­ stände des Original- und Papier-Weges gleich sind, d. h. der Abstand L 1 zwischen den Positionen P 1 und P 2 im wesentlichen gleich dem Abstand 11 zwischen den einander benachbarten Thermoköpfen 18 a und 18 b ist. Das Licht von der Lichtquelle 2 b wird auf das Original A in der Position P 2 durch den Grünfilter 3 b projiziert, worauf der Thermokopf 18 b das Farbband 15 b mit Magentafarbe komplementär zu grün, in Übereinstimmung mit den Daten vom CCD 4 b, wodurch auf dem gelben Bild ein magenta­ farbenes Bild erzeugt wird. Entsprechend wird über diesen Bildern auf dem Papier 12 mittels der dritten Lichtquelle 2 c, dem Blaufilter 3 c, dem CCD 4 c, dem Thermokopf 18 c und dem Zyanfarbband 15 c ein zyanfarbenes Bild erzeugt, wodurch ein Farbdruck fertiggestellt ist, der dann am Printer durch die Walze 21 ausgegeben wird. Gleichzeitig kehrt der Originaltisch 1 in seine Ausgangsposition zurück.

Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Auf­ zeichnungseinrichtung gemäß einer anderen Ausführungs­ form. Diese Ausführungsform besteht aus drei Druckwalzen 21 a bis 21 c und das Aufzeichnungspapier wird entlang einem geraden Weg transportiert. Die Druckwalzen 21 a bis 21 c werden durch drei Motoren 22 a bis 22 c jeweils über Transmissionsriemen 23 a bis 23 c angetrieben. In der Nähe jeder Druckwalze 21 a bis 21 c sind ein Thermokopf 18 a, 18 b, 18 c, ein Farbband 15 a, 15 b, 15 c, eine Farbbandwalze 16 und eine Farbbandaufnahmewalze 17 angeordnet, die ähnlich den entsprechenden Einrichtungen der vorstehenden Aus­ führungsform sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind wie bei der ersten Ausführungsform die Abstände 11, 12 zwischen den Thermoköpfen 18 a bis 18 c entsprechend gleich den Abständen L 1, L 2 zwischen den Lesepositionen P 1 und P 2, wo das Original A jeweils von den CCDs 4 a bis 4 d gelesen wird. Weiterhin ist wie bei der vorstehend be­ schriebenen Ausführungsform die Laufgeschwindigkeit des Originals gleich der Transportgeschwindigkeit des Auf­ zeichnungspapiers.

Die Druckwalzen können bei der zweiten Ausführungsform einen kleineren Durchmesser aufweisen und können neben­ einander angeordnet sein, was dazu führt, daß der Thermo­ printer eine geringere Höhe hat.

Fig. 3 zeigt in schematischer Seitenansicht die Auf­ zeichnungseinrichtung einer anderen Ausführungsform. Wie bei der zweiten Ausführungsform hat diese Ausführungs­ form drei Druckwalzen 25 a bis 25 c, die dritte Ausführungs­ form hat jedoch nur einen Antriebsmotor. Die Druckwalzen 25 a bis 25 c sind mit Seitenzahnrädern 26 a bis 26 c ver­ sehen, die mit einem großen Zahnrad 27 kämmen, das durch einen Antriebsmotor 29 und über einen Transmissionsriemen 28 angetrieben wird. Diese Ausführungsform ist bezüglich der Abstände 11 und 12 zwischen den Thermoköpfen 18 a bis 18 c ähnlich wie die vorstehenden Ausführungsformen.

Der Thermoprinter gemäß der vorliegenden Ausführungs­ form hat den Vorteil einer einfacheren Konstruktion als bei der zweiten Ausführungsform, da alle Druck­ walzen 25 durch einen einzigen Motor 29 angetrieben werden können.

Obwohl die bei den vorstehenden beschriebenen Ausführungs­ formen verwendeten Bildsensoren Liniensensoren sind, die CCD-Bildsensoren verwenden, können andere bekannte Bildsensoren, wie beispielsweise BBD-Bildsensoren ebenfalls verwendet werden.

Bei der vorliegenden Erfindung und wie vorstehend be­ schrieben, sind die Positionen, an denen das Original von den Bildsensoren gelesen wird, im wesentlichen in gleichen Abstand wie die Thermoköpfe zum Abdrucken eines Bildes gemäß den Bilddaten, die durch die Sensoren über­ mittelt werden, angeordnet, so daß die Anzahl Thermo­ köpfe basierend auf den Bilddaten gleichzeitig mit dem Liefern der Bilddaten von den Bildsensoren beim Lesen des Originalbildes einen Farbdruck herstellen können. Dies macht einen CPU oder einen Speicher mit großer Kapazität zum zeitweiligen Speichern des ganzen Original­ bildes unnötig, wodurch der Printer konstruktiv verein­ facht und in seinen Herstellungskosten verbilligt wird.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig anhand der Ausführungsbeispiele und Figuren beschrieben worden ist, bleibt anzumerken, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfanges der Patent­ ansprüche denkbar sind.

Claims (8)

1. Thermoprinter zum Übertragen eines Farbstoffs von einem Farbband auf ein Aufzeichnungspapier, gekenn­ zeichnet durch
einen Originaltisch (1) zum Auflegen eines Originals;
eine Einrichtung zum Bewegen des Originals;
einen Bildleseteil (100) zum Lesen eines Originalbildes, bestehend aus mehreren optischen Einrichtungen zum Proji­ zieren des Originalbildes während seiner Bewegung von mehreren Bildlesepositionen (P 1 bis P 3) aus und mehreren Bildsensoren (4 a bis 4 c), die den optischen Einrichtungen zugeordnet sind, zum Lesen des Originalbildes durch die optischen Einrichtungen, zur Erzielung von Farbdaten;
eine Druckwalze (14) zum Transportieren des aufliegenden Aufzeichnungspapiers;
eine Steuerungseinrichtung, die bewirkt, daß die Druckwalze (14) das Aufzeichnungspapier mit der gleichen gesteuerten Ge­ schwindigkeit wie die Laufgeschwindigkeit des Originals transportiert; und
mehrere Thermoköpfe (18 a bis 18 c), die in Abständen (11, 12) zueinander entlang dem Transportweg des Aufzeichnungs­ papiers angeordnet sind, um die entsprechenden Posten der von den Bildsensoren erhaltenen Farbdaten aufzuzeichnen, wobei die Abstände (11, 12) zwischen den Thermoköpfen (18 a bis 18 c) gleich den Abständen (L 1, L 2) zwischen den Bildlesepositionen (P 1, P 2, P 3) sind.

2. Thermoprinter zum Übertragen von Farbstoff von einem Farbband auf ein Aufzeichnungspapier, gekenn­ zeichnet durch
einen Originaltisch (1) zum Auflegen eines Originals;
eine Einrichtung zum Bewegen des Originals;
einen Bildleseteil (100) zum Lesen eines Originalbildes, bestehend aus einer ersten, zweiten und dritten optischen Einrichtung zum Projizieren des Originalbildes während seiner Bewegung an jeweils einer ersten, zweiten und dritten Bildleseposition (P 1, P 2, P 3) und ersten, zweiten und dritten Bildsensoren (4 a bis 4 c) zum Lesen des Originalbildes jeweils an den ersten, zweiten und dritten Bildlesepositionen jeweils durch die ersten, zweiten und dritten optischen Einrichtungen, um Farbdaten zu er­ zielen;
eine Druckwalze (14) zum Transportieren eines aufliegenden Aufzeichnungspapiers mit der gleichen gesteuerten Ge­ schwindigkeit wie die Laufgeschwindigkeit des Originals; und
ersten, zweiten und dritten Thermoköpfen (18 a bis 18 c), die entlang dem Transportweg des Aufzeichnungspapiers angeordnet sind, um die jeweiligen Posten der von den ersten, zweiten und dritten Bildsensoren erhaltenen Farb­ daten aufzuzeichnen, wobei der Abstand (11) zwischen dem ersten und zweiten Thermokopf (18 a, 18 b) im wesentlichen gleich dem Abstand (L 1) zwischen der ersten und zweiten Bildleseposition (P 1, P 2) und der Abstand (12) zwischen dem zweiten und dritten Thermokopf (18 b, 18 c) im wesent­ lichen gleich dem Abstand (12) zwischen der zweiten und dritten Bildleseposition (P 2, P 3) ist.

3. Thermoprinter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckwalze (14) aus einer ein­ zigen Walze besteht, an deren Umfang die Thermoköpfe (18 a bis 18 c) angeordnet sind.

4. Thermoprinter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckwalze (14) aus ersten, zweiten und dritten Walzen (21 a bis 21 c), (26 a bis 26 c) besteht, wobei jede der Walzen jeweils gegenüber einem ersten, zweiten und dritten Thermokopf (18 a bis 18 c) angeordnet ist.

5. Thermoprinter nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Walzen (26 a bis 26 c) durch eine einzige Antriebsein­ richtung angetrieben werden.

6. Thermoprinter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Bildsensoren (4 a bis 4 c) das Originalbild jeweils durch Trennung in rote, grüne und blaue Farbe, lesen.

7. Thermoprinter nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Farbband mit gelber Farbe zwischen dem ersten Thermokopf (18 a) und der Druckwalze, das zweite Farbband mit Magentafarbe zwischen dem zweiten Thermokopf (18 b) und der Druckwalze und das dritte Farb­ band mit Zyanfarbe zwischen dem dritten Thermokopf (18 c) und der Druckwalze angeordnet ist.

8. Thermoprinter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder der Thermoköpfe (18 a bis 18 c) linienförmig ausgebildet ist, und Heizelemente aufweist, die rechtwinklig zur Transportrichtung des Aufzeichnungs­ papiers ausgerichtet sind.