DE3744648A1 - Farbbandkassette - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Farbbandkassette für einen Thermodrucker, in dem der Druck durch Übertragung der Farbe von einem Farbabschmelzband erfolgt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannte Thermodrucker verwenden Farbabschmelzbänder, die in Kassetten untergebracht sind. Die Kassetten sind auf dem Druckwagen angeordnet, der sich längs der Druckzeile bewegt. Der Druckvorgang erfolgt im allgemeinen während der Wagenbewegung von links nach rechts. Dabei wird das Farbabschmelzband vom rechten Bandwickel abgespult, am Druckkopf vorbeigeführt und auf das linke Bandwickel auf­ gespult. Um ein sauberes Druckbild zu gewährleisten, muß die Farbbandgeschwindigkeit der Geschwindigkeit des Druck­ wagens entsprechen, so daß das Farbband relativ zum Auf­ zeichnungsträger unverändert bleibt. Das bedeutet, daß beim Drucken während der Wagenbewegung von rechts nach links der Farbbandtransport ebenfalls entgegengesetzt, also von links nach rechts, erfolgen muß. Dieser Notwen­ digkeit trägt beispielsweise die DE-OS 34 26 752 Rechnung, in der vorgeschlagen wird, mindestens zwei baugleiche Teilfarbbandkassetten mit je einer eigenen Vorrats- und Aufwickelspule und einer eigenen Bandführung zu verwenden, die wahlweise auf Umschlag oder deckungsgleich unmittelbar aufeinander zusammenfügbar und auf einen auf die Druck­ stelle höhenverstellbaren Träger des Wagens aufsetzbar sind. Durch die Höhenverstellung wird erreicht, daß das gewünschte Farbband vor die Druckstelle geführt und gleichzeitig der Bandantrieb von der Aufwickelspule der einen Kassette zur Aufwickelspule der anderen Kassette wechselt. Dabei ist bei jeder Kassette nur eine Bandspule antreibbar. Man geht bei dieser DE-OS also davon aus, daß jedes Farbabschmelzband nur einmal verwendbar ist.

In jüngster Zeit setzen sich jedoch immer mehr solche Farbabschmelzbänder durch, die mehrfach verwendet werden können. Um beim Druck während des Rückspulens die erfor­ derliche Transportrichtung des Farbbandes vor dem Druck­ kopf beizubehalten, wurde bereits vorgeschlagen, die Farb­ bandkassette nach Beendigung eines Abspulvorganges zu wenden (EP 1 54 990, EP 1 54 989, IP 60-15 188).

Das bedeutet, daß die Bedienkraft nach jedem Abspulvorgang die Kassette von Hand wenden muß.

Je geringer der Bandvorrat in der Kassette ist, desto früher ist das Wenden notwendig. Eine Erhöhung des Band­ vorrates ist aber nicht erstrebenswert, weil durch die größere Masse die Trägheit des Druckwagens zunimmt und damit eine Verringerung der Druckgeschwindigkeit in Kauf genommen werden müßte.

Aus dem Stand der Technik über Farbbandkassetten ist es weiterhin bekannt, in einem Kassettengehäuse zwei Farb­ bandspulen axial fluchtend übereinander anzuordnen und am Ende eines aus dem Kassettengehäuse herausragenden Armes ein Ablenkteil vorzusehen, durch welches das Farbband umgelenkt und zur Aufwickelspule geführt wird (DD-PS 96 670, DE-OS 18 13 193, US-PS 38 04 227). Dieses Kasset­ tenprinzip ist entworfen und konstruiert für eine gestell­ feste Anordnung in Typenhebelschreibwerken und somit für eine Verwendung auf Druckwagen nicht geeignet. Außerdem sind diese Lösungen ausschließlich für mechanische An­ schlagdrucker vorgesehen, bei denen die Farbbandführung ein Freilegen eines Farbbandabschnittes in dem Bewegungs­ raum des Anschlagelementes ermöglichen muß. Eine Rich­ tungsumkehr des hier eingesetzten Karbonbandes ist nicht möglich und nicht nötig. Die zweite Spule dient aus­ schließlich zur Bevorratung des abgenutzten Farbbandes.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist weitere Erhöhung des Gebrauchs­ wertes von Thermoabschmelzbandkassetten und damit die Verbesserung der Arbeitsbedingungen beim Einsatz von sol­ chen Thermodruckern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung war es, eine Kassette für mehr­ fach verwendbare Farbabschmelzbänder zu schaffen, die auf dem Druckwagen aufsetzbar ist und nicht manuell gewendet werden muß.

Unter Verwendung des Prinzips zweier axial übereinander liegender Farbbandspulen bzw. -wickel wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Kassette minde­ stens zwei Farbbandführungselemente angeordnet sind, durch die je ein Farbbandabschnitt des oberen und des unteren Wickels in einer vom Wickel abgehobenen Lage in der Ebene seines Wickels geführt ist, daß das Kettengehäuse zwi­ schen den beiden Farbbandführungselementen eine Aussparung für den Druckkopf aufweist, die die beiden geführten Farb­ bandabschnitte offenlegt, so daß jeder der beiden Farb­ bandabschnitte - z. B. durch Heben bzw. Senken der Farb­ bandkassette - getrennt in Druckposition bringbar ist.

Innerhalb des Kassettengehäuses ist neben der Aussparung ein Ablenkteil zur Richtungsumkehr des Farbbandes angeord­ net. Die Ablenkung des Farbbandes erfolgt derart, daß die Transportrichtung der geführten Farbbandabschnitte entge­ gengesetzt zueinander verläuft.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht der geöffneten Kassette,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Kassette mit Blick auf die freiliegenden Farbbandabschnitte,

Fig. 3a u. b eine Prinzipdarstellung zu den Hubstellungen der Kassette mit den Eingriffsverhältnissen des Antriebsorgans,

Fig. 4 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Farb­ bandumlenkeinrichtung in der Kassette,

Fig. 5 ein Beispiel für die vorteilhafte Gestaltung des Kassettenkörpers,

Fig. 6 einen Schnitt durch die Kassette.

Die Verwendung von farbübertragenden Mitteln auch beim Thermodruck ist weit verbreitet. In der Regel wird hier ein farbbeschichteter Folienträger verwendet, der beim Thermodruck partiell durch Wärmeeinwirkung seine Farbe an den Aufzeichnungsträger übergibt. Je nach Gerätegrundprin­ zip ist dieser Folienträger als schmales Transferband gestaltet, welches entlang der Druckzeile vor einem meist nach dem Spaltenprinzip arbeitenden Druckkopf geführt ist oder es hat eine flächenhafte Gestaltung und erstreckt sich über die gesamte Druckbreite. Die letztere Form ist vorwiegend bei Punktzeilendruckern anzutreffen und soll hier nicht berücksichtigt sein.

Zur Erreichung eines möglichst großen Farbvorrates und wegen der funktionellen Probleme der Wärmeübertragung wird als Farbträger beim Transferband eine möglichst dünne Folie verwendet. Diese nur wenige Mikrometer starke Folie gestattet jedoch keine große Formstabilität des Bandes. Andererseits erfolgt die Übertragung der anhaftenden Transferfarbe durch Abschmelzprozesse. Das Papier als Aufzeichnungsträger hat zur abschmelzenden Farbe eine höhere Affinität als die Transferfolie selbst, wodurch die Übertragung überhaupt erst zustande kommt. Man muß aber davon ausgehen, daß noch eine Resthaftung der abgeschmol­ zenen Farbe zur Folie besteht, so daß nach dem Druck das Band erst von der Aufzeichnungsstelle zu lösen ist. Dies führt naturgemäß zu erheblichen Problemen bei der Farb­ bandführung bei einem bewegten Druckkopf.

In bekannten Einrichtungen wird das Problem so gelöst, daß trotz bewegtem Druckkopf die Relativbewegung des Bandes zum Papier gleich Null ist. Entweder steht das Band, welches sich längs der gesamten Druckzeile erstreckt, während des Druckes still und wird während des Kopfrück­ laufes um eine Zeilenlänge transportiert, oder der Druck­ wagen mit dem Druckkopf trägt eine antreibbare Farbband­ kassette, deren Bandgeschwindigkeit der Wagengeschwindig­ keit entspricht, bei der die Bandlaufrichtung jedoch ent­ gegengesetzt zur Wagenbewegungsrichtung ist. Somit wird das Band vor dem Kopf vom Vorrat abgewickelt, steht in der jeweiligen Druckposition relativ zum Papier still und wird nach der Druckstelle in der Kassette aufgewickelt.

Da bei den bislang angewendeten Thermotransferbändern der gesamte Farbvorrat eines beheizten Flächenabschnittes übertragen wurde, konnte das Band nur für die einmalige Benutzung vorgesehen werden. Der verbrauchte Farbbandan­ teil wurde in einem Depot, welches zumeist als Aufwickel­ spule ausgebildet ist, gesammelt. Nachteilig an diesem Konzept ist die geringe Nutzungsdauer eines solchen Farb­ vorrates, der aufgrund von Masse- und Platzlimitierung auf wenige Druckseiten beschränkt ist. Neuartige Entwicklungen von Thermotransferbändern zielen auf die mehrfache Ab­ druckfähigkeit. Derartige Multi-Using-Bänder können im wiederholten Hin- und Herlauf betrieben werden. Hier al­ lerdings ergibt sich das schwierige Problem der Beachtung der oben beschriebenen Bandlaufrichtungsvorschrift. Eine Endlosbandführung mit ungeordneten Faltlagen scheidet aufgrund der geringen mechanischen Beanspruchbarkeit des beschichteten Transferbandes aus.

Die im folgenden zu beschreibende Erfindung demonstriert an einem Ausführungsbeispiel eine Einrichtung, die ein solches Multi-Using-Band mehrfach benutzt, deren Bandlauf­ richtung den oben beschriebenen Notwendigkeiten entspricht und die sich ohne manuellen Eingriff des Bedieners steuern läßt. Der Einfachheit halber wird nachstehend die Bezeich­ nung "Farbband" anstelle von "Transferband" oder "Multi- Using-Band" verwendet. Im heutigen Stand der Technik sind solche Bänder meist ohne Verwendung herkömmlicher Spulen lediglich auf einen Kern aufgewickelt. Deshalb wird nach­ stehend die Bezeichnung "Farbbandwickel" verwendet. Natür­ lich ist davon auszugehen, daß die Erfindung sich auch auf solche Farbbandkassetten bezieht, die herkömmliche Farb­ bandspulen verwenden.

Eine Draufsicht des im folgenden zu beschreibenden Ausfüh­ rungsbeispieles ist in der Fig. 1 dargestellt. Die Farb­ bandkassette 1 enthält zwei Farbbandwickel 2, 3, die axial fluchtend und dicht benachbart übereinander angeordnet sind. Jeder der beiden Wickel befindet sich auf einem Wickelkern 4 bzw. 5. Jeder Wickelkern kann durch ein Antriebsorgan angetrieben werden, so daß ein jeder als Aufwickelkern und der jeweils andere als Abwickelkern dient. Das Farbband 6 wird dabei von dem einen Wickel zum anderen über eine Reihe von Umlenkelementen geführt und gelangt in einen Kassettenabschnitt an der Peripherie der Kassette, in dem sich die Druckposition befindet. Die Größe des Kassettenraumes ist dabei so dimensioniert, daß er in beiden Wickelräumen einen vollen Farbbandwickel 2, 3 aufnehmen kann, wenn also der gesamte Farbbandvorrat sich auf einem der beiden Wickelkerne 4, 5 befindet.

Die Axialanordnung der beiden Wickel 2, 3 hat zunächst gegenüber der gebräuchlichen Nebeneinanderanordnung auch platzmäßige Vorteile. Einer geringen Vergrößerung der Bauhöhe steht eine erhebliche Verkleinerung der Baubreite gegenüber. Dadurch kann entweder der notwendige Bewegungs­ freiraum für den sich bewegenden Druckwagen verkleinert werden, was positive Auswirkungen auf die Gesamtgeräte­ breite hat, oder aber es läßt sich die Bandvorratsmenge erhöhen.

In der Fig. 1 ist mit Pfeilen die Bewegung des Bandes in einer Richtungsphase dargestellt. Dies wird auch in der Fig. 2 deutlich, welche die um 90° gedrehte Farbbandkas­ sette 1 zeigt. Das Farbband 6 wird in dieser Darstellung von dem unteren Wickel 2 abgewickelt und wird durch ein erstes Farbbandführungselement 8 in den durch eine Ausspa­ rung 10 in der Kassette geschaffenen Druckraum an der Peripherie der Kassette geführt, in dessen Bereich sich der Thermodruckkopf 11 hinter dem Farbband 6 befindet. Das Farbband 6 befindet sich in diesem Bereich zwischen dem Druckkopf 11 und dem hier nicht dargestellten Auf­ zeichnungsträger und weist letzterem seine farbbeschich­ tete Seite zu. Ein zweites Farbbandführungselement 9 ent­ läßt das Farbband 6 aus dem offenliegenden Druckraum und führt es einem sich im Kassetteninnenraum befindlichen Umlenkteil 12 zu. Durch dieses wird das Farbband 6 mit Hilfe zweier um 45° gegen die Laufrichtung geneigter Um­ lenklinien 13 um zweimal 180° umgelenkt und läuft nach Verlassen dieses Umlenkteils 13 in der Ebene des hier in dieser Darstellungsphase oben liegenden Farbbandwickels 3 entgegengesetzt zur ursprünglichen Laufrichtung zum Druck­ raum zurück. Im Bereich des Druckraumes liegen damit zwei Farbbandabschnitte 14, 15 frei, die sich dicht benachbart in einer Ebene befinden und entgegengesetzte Laufrichtun­ gen haben. Das rücklaufende Band wird danach zum Auf­ wickelkern 5 geführt.

Die Fig. 2 macht durch den flächenhaften Pfeil 7 die Laufrichtung des Druckwagens mit dem Thermodruckkopf 11 und der Farbbandkassette 1 deutlich. Der mit gleicher Geschwindigkeit zurücklaufende und damit zum Papier stehende Farbbandabschnitt 15 kann zum Drucken genutzt werden. Die Druckebene ist durch die Strichpunktlinie mit dem Doppelwinkel gekennzeichnet.

In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Arbeitsphase dient der obere Wickel 3 zum Aufwickeln und muß angetrie­ ben werden. Den Antreibseingriff in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel stellt die Fig. 3 dar. Hier ist ein in seiner Lage fest positioniertes Antriebsritzel 16 darge­ stellt, welches sich beim Drucken in eine konstante Rich­ tung dreht. Die Kassette 1 ist in Relation zu dem Ritzel 16 so gestaltet, daß sie in jeweils eine von zwei Höhenpo­ sitionen spulenaxial gebracht werden kann. Dabei ist das Antriebsritzel 16 nur auf einen der Wickelkerne 4, 5 wirk­ sam. Die Wickelkerne 4, 5 sind so ausgebildet, daß ein zeitweiliger Formschluß mit dem Antriebsritzel 16 bewirkt werden kann. Natürlich ist auch ein Reibschluß denkbar.

Die Fig. 3 zeigt die Kassette in beiden Höhenpositionen, wobei Fig. 3a den Bewegungsverhältnissen aus den Fig. 1 und 2 entspricht. Durch die Strichpunktlinie mit den Dop­ pelwinkeln ist die Druckebene und damit die Lage des Druckkopfes zur Kassette dargestellt. Wenn nun der obere Farbbandwickel 3 voll und der untere leer ist, wird dieser Zustand durch hier nicht dargestellte und nicht beschriebene Mittel erfaßt (z. B. durch die bekannten Band­ endeindikatoren), und es erfolgt nach Beendigung des Druckes der aktuellen Zeile ein Anheben der Kassette in die obere Höhenposition. Der Zustand ist in Fig. 3b darge­ stellt. Nun kommt das Antriebsritzel 16 in Eingriff mit dem unteren leeren Wickelkern 4, der nunmehr zum Aufspulen dient, während vom oberen, jetzt noch vollen Bandwickel 3, abgespult wird. Die mit den Bandlaufpfeilen in Fig. 2 ge­ zeigten Transportrichtungsverhältnisse kehren sich um, der Thermodruckkopf 11 steht hinter dem unteren freiliegenden Farbbandabschnitt 14, welcher nunmehr die erforderiche richtige Laufrichtung besitzt.

Auf diese Weise kann ein mehrfach hin- und herlaufendes "Multi-Using-Band" benutzt werden, wenn zu jeder Bandende­ umschaltung die Kassette in die jeweils andere Höhenposi­ tion gebracht wird. Es ist leicht einzusehen, daß sich das Anheben der gesamten Kassette um einen Betrag von etwa 8 mm technisch mit einfachen Mitteln auch ohne manuellen Bedienereingriff realisieren läßt. Die Fachliteratur und der Stand der Technik weisen hierzu schon mehrere Lösungen auf. Deshalb ist eine solche Hebeeinrichtung hier nicht näher erläutert.

Im folgenden soll etwas näher auf konstruktive Details einer bevorzugten Ausführungsform der zu beschreibenden Erfindung eingegangen werden.

Wie die Fig. 6 zeigt, ist der Kassettenkörper auf einfache Art dreiteilig ausführbar. Durch eine Grundplatte 17, eine Deckplatte 18 und eine Zwischenwand 19 ist der Kassetten­ raum in eine obere und eine untere Kammer geteilt, die jeweils einen der beiden Wickel 2, 3 aufnehmen. Eine Lage­ rung der Wickelkerne 4, 5 läßt sich einfach durch einen jeweiligen kreisrunden Druchbruch 20 in diesen drei Gehäu­ seteilen realisieren, in den jeweils ein Bund 21 des Wickelkerns 4 bzw. 5 mit Spiel eingreift. Die Mantelfläche der Kassette sollte zum Schutz der Funktion mit Wänden 22 geschlossen sein. Die Wände 22 können entweder, wie hier dargestellt, Bestandteil der Zwischenwand 19 sein - dann können Deck- und Grundplatte gestaltidentisch sein - oder zu Deck- und Grundplatte 17, 18 zugeordnet sein. Gleiches gilt für die Zuordnung der Farbbandführungselemente 8, 9.

Das Umlenkteil 21 kann auch durch zwei schräg angeordnete Stifte realisiert werden. Zur Umlenkung sind aber auch abgerundete Kanten 13 einer entsprechend geformten Fläche 12 nutzbar. Eine vorteilhafte Gestaltung einer solchen Fläche 12 ist in den Fig. 4 und 5 näher dargestellt. Hier ist das Umlenkteil 12 einstückiges Bestandteil der Zwi­ schenwand 19. Es ist vorteilhaft, die umlaufende Wand 22 an dieser Stelle durch eine Aussparung 23 zu unterbrechen, so daß das Umlenkteil 12 freiliegt und von außen zugäng­ lich ist. Dies ermöglicht ein einfaches Bestücken der Kassette 1 mit den beiden durch das Band verbundenen Spulen, bevor sie durch Deck- und Grundplatte verschlossen wird.

Claims (6)

1. Farbbandkassette für einen Thermodrucker, in dem der Druck durch Übertragung der Farbe von einem Farbab­ schmelzband erfolgt, wobei die beiden Farbbandwickel in der Kassette axial fluchtend übereinander liegen, zum wechselseitigen Transport des Farbbandes jeder Wickel­ kern antreibbar gestaltet ist und eine Richtungsumkehr des Farbbandes über ein Ablenkteil erfolgt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in der Kassette (1) mindestens zwei Farbbandfüh­ rungselemente (8; 9) angeordnet sind, durch die je ein Farbbandabschnitt (14; 15) des oberen und des unteren Wickels (2; 3) in einer vom Wickel abgehobenen Lage in der Ebene seines Wickels geführt ist,
• - daß das Kassettengehäuse zwischen den beiden Farb­ bandführungselementen (8; 9) eine Aussparung (10) für den Druckkopf aufweist, die die beiden geführten und zueinander benachbart in einer Ebene liegenden Farb­ bandabschnitte (14; 15) offenlegt, so daß jeder der beiden Farbbandabschnitte - z. B. durch Heben bzw. Senken der Farbbandkassette - getrennt in Druckposi­ tion bringbar ist und
• - daß das Ablenkteil (12) zur Richtungsumkehr des Farb­ bandes (6) innerhalb des Kassettengehäuses neben der Aussparung (10) angeordnet ist.

2. Farbbandkassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kassettengehäuse aus einer Grundplatte (17), einer Zwischenwand (19) und einer Deckplatte (18) besteht, wobei die Zwischenwand (19) des Kassettenge­ häuse in zwei Wickelräume teilt, und daß diese drei Gehäuseteile (17; 18; 19) eine Aussparung (10) für den Druckkopf und einen Durchbruch (20) zur Aufnahme der Wickelkerne (4; 5) aufweisen und die Zwischenwand (19) eine weitere Aussparung (23) für die Umlenkung des Farbbandes (6) enthält.

3. Farbbandkassette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Zwischenwand (19) das Umlenkteil (12), die beiden Farbbandführungselemente (8; 9) und die Sei­ tenwand (22) angeordnet ist.

4. Farbbandkassette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Grundplatte (17) und die Deckplatte (18) identische Teile sind.

5. Farbbandkassette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Zwischenwand (19) das Umlenkteil (12) und die beiden Farbbandführungselemente (8; 9) angeord­ net sind.

6. Farbbandkassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Seitenwand (19) des Kassettengehäuses vor dem Umlenkteil (12) unterbrochen ist.