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Diese Erfindung betrifft Farbbandkassetten und insbesondere
Gewebefarbbandkassetten für Drucker, die ein
Tintenreservoir enthalten, um dem Farband während der Benutzung
zusätzliche Tinte zuzuführen. Ganz speziell hat die Erfindung
Vorteile für ein Band, das dazu geeignet ist,
Barcode-Zeichen zu drucken, die unter Verwendung einer
Infrarotstrahlung abgetastet werden sollen.
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Herkömmliche Farbstoffe, die in Drucker-Gewebebändern
verwendet werden, sind nicht gut geeignet zum Drucken eines
für eine Infrarotabtastung bestimmten Barcodes. Ein
Farbband kann in der Fabrik anfangs mit genügend Farbstoff
versetzt werden, so daß ein damit gedruckter Barcode in
üblicher Weise abgetastet werden kann, wobei der Farbstoff z.
B. ein herkömmlicher Nigrosinfarbstoff ist. Eine
Auffrischung einer solch hohen Farbstoffladung durch ein
Wiedernachfärbung in einer Kassette war nicht möglich, und dies
wird noch komplizierter durch die Tatsache, daß
herkömmliche Tinten auf Farbstoffbasis dazu neigen, über die Zeit
sehr viel viskoser zu werden.
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Ein Farbstoff führt in solchen Tinten, eher als ein
Pigment, zu Vorteilen beim Vorschub des Farbbandes. Ein
Farbband mit Farbstoff läuft leichter als ein Farbband mit
Pigment. Solche Farbbänder werden üblicherweise in einer
Kammer einer Kassette in Falten zusammengepackt oder
-gestopft. Der Farbstoff gestattet, daß der Gegendruck des
Bandes bei gleichem Vorschubwiderstand größer ist. Pigmente
erhöhen die Gesamtsteifigkeit des Farbbandes, was
Packungsund Bewegungsprobleme des Farbbandes ansteigen läßt.
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Der erhöhte Laufwiderstand und Reibungskoeffizient von
Pigmenten führt zu einem erhöhten Gegendruck auf das Farbband,
was zu Bandblockierungen führt. Der Vorschub erfolgt
üblicherweise durch gegenüberliegende, kämmende Zahnräder oder
Klemmwalzen, und hohe Spannungen können das Farbband sowohl
an den Antriebszahnrädern als auch am Druckkopf
beschädigen, da sich das Farbband üblicherweise bis hinter den
Druckkopf bewegt. Ebenso kann das Farbband an den
Antriebszahnrädern Schlupf haben, woraus ein schwaches,
unregelmäßiges Druckbild und eine Beschädigung des Gewebes
resultiert, welche zu einem vollständigen Ausfall des
Bandvorschubes führen kann.
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Pigmente, wie beispielsweise Kohlenstoffruß, sind gut zum
Drucken von Barcodes geeignet, die unter Verwendung von
Infrarotstrahlung in herkömmlicher Weise abzutasten sind. Es
ist allgemein bekannt, daß teilchenförmige Färbemittel, wie
Pigmente, in herkömmlichen Drucker-Farbbändern nicht
migrieren, und diese Eigenschaft ist eine maßgebliche Größe
in dieser Erfindung.
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Diese Erfindung führt allein auf der Druckspur eine
Wiedernachfärbung aus. Der Mechanismus für eine solche
Wiedernachfärbung wurde vor dieser Erfindung erfunden und ist in
dem mit "Ribbon Print Track Re-inking with a Roll System"
bezeichneten US-Patent Nr. 5015108 beschrieben. Das
Vorhandensein von Farbstoff im Gewebe scheint die Druckspur
aufzufrischen und die Lebensdauer des Farbbandes auszudehnen,
und das Farbband ist ebenso für allgemeine Benutzungszwecke
geeignet wie für Barcodeauftragungen.
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Unter einem Aspekt der vorliegenden Erfindung betrachtet,
liefert die Erfindung eine Farbbandkassette zum
Durchschlagdrucken mit einem Endlos-Farbband, das Tinte mit
Farbstoff als ihrem einzigen Färbungsmittel trägt, einer
Quelle von Tinte mit Pigment als ihrem primären Färbemittel
und einer Einrichtung zum Wiedernachfärben des Farbbandes
innerhalb der Kassette während der normalen Benutzung mit
der Tinte aus der Quelle, in einem Streifen, der eine
geringere Breite als die Breite des Farbbandes aufweist und
einen Bereich bildet, der zum Zwecke eines
Durchschlagdruckens direkt durchzuschlagen ist, wobei die
Ausgangsmengen der Tinte mit Farbstoff als ihrem einzigen
Färbungsmittel ausreichend sind, um einen durch Infrarotabtastung
erfaßbaren Barcode zu drucken.
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Unter einem weiteren Aspekt betrachtet, liefert die
Erfindung eine Farbbandkassette für Durchschlagdrucker mit einem
endlosen Gewebefarbband, das eine im wesentlichen nur
farbstoffgefärbte Tinte auf wenigstens einer Hälfte seiner
Breite aufweist, wobei der verbleibende Bereich der Breite
ein sich über die Länge des Farbbandes erstreckender
Streifen ist, wobei der Streifen eine primär auf Pigment
basierende Tinte enthält, und einer Einrichtung in der Kassette,
um das Farbband nur auf dem Streifen mit primär auf Pigment
basierender Tinte wieder nachzufärben.
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In bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung wird
durch Wiedernachfärbung in der Kassette eines Farbbandes
eine primär pigmentgefärbte Tinte an genau der Druckstelle
aufgebracht, die anfänglich kräftig mit einer primär auf
Farbstoff basierender Tinte versetzt war. Auf diese Weise
werden die Vorteile des Farbstoffes und zugleich des
Pigments verwirklicht, da das Farbband mit einem mehr für ein
Nurfarbstoffband charakteristischen höheren Druck arbeitet,
was in einer gestopften Kassette, im Vergleich zu einem
Farbband, das Tinte auf Pigmentbasis im Gewebe verwendet,
eine zusätzliche Farbbandlänge zuläßt.
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Der Farbstoff im Ausgangsfarbband ist genügend kräftig, um
für den herkömmlichen Abtastvorgang einen adäquaten
Barcodedruck zu gestatten. Das Pigment in dem wieder
nachgefärbten Farbband macht einen fortwährenden Barcodedruck
für eine herkömmliche Infrarotabtastung möglich. Der
Vorschub des Farbbandes ist gut, und die durch diese Erfindung
ermöglichte größere Länge verteilt die Abtragung, um
dadurch für eine längere Nutzdauer des Farbbandes zu sorgen.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun als Beispiel
und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
in welchen:
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Figur 1 eine repräsentative Kassette von der Oberseite aus
zeigt und im wesentlichen identisch mit einer Figur des
vorstehenden US-Patents ist; und
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Figur 2 den Wiedernachfärbemechanismus von der Seite zeigt
und im wesentlichen identisch mit einer weiteren Figur des
vorstehenden US-Patents ist.
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In Figur 1 ist eine Farbbandkassette 2 mit abgenommenem
Oberteil dargestellt und enthält ein Endlos-Farbband 4 aus
mit Tinte imprägniertem Nylongewebe, wie unten im Detail
ausgeführt wird. Das Endlos-Farbband 4 wird durch eine
flexible Farbbandführung 6 einem Ausdruckmechanismus
zugeführt, nicht dargestellt, und zwar zum Zwecke einer
Übertragung von Tinte auf dem Endlos-Farbband 4 an ein
Ausdruckmedium, normalerweise Papier. Antriebswalzen oder
- zahnräder 10 und 12 greifen physisch an das Farbband 4 an
und stopfen das Farbband 4 in die Kassette 2. Ein
Tintenreservoir 16 ist unmittelbar an dem Antriebszahnrad 10
positioniert. Das Leerlaufzahnrad 12 ist in einen Eingriff mit
dem Endlos-Farbband 4 vorgespannt, welches in Kontakt mit
der Antriebswalze 10 gedrückt ist, wodurch das Farbband 4
in die sich gegenseitig verhakenden Zähne der Zahnräder 10
und 12 eingesetzt ist. Das Leerlaufrad 12 ist drehbar auf
einem Träger 18 angebracht, welcher einen vorstehenden Arm
20 mit einer gerundeten Stützfläche an seinem Ende
aufweist, welches in eine auf dem Körper der
Endlos-Farbbandkassette 2 ausgebildeten Aufnahme 22 paßt, um einen
Drehpunkt für den Träger 18 zu schaffen und damit eine Drehung
des darauf angebrachten Leerlaufrades 12 in einen Eingriff
mit der Antriebsübertragungsrolle 10, so daß die Zähne der
Rollen 10 und 12 das Farbband 4 fest einschließen. Eine
Feder 24 spannt den Träger 18 vor.
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Wie in Figur 2 dargestellt ist, ist eine zentrale Spur 28
auf dem Farbband 4 der einzige Bereich des Farbbandes 4,
welcher nachgefärbt wird. Die Spur 28 ist der Bereich des
Farbbandes 4, von welchem während des normalen und
beabsichtigten
Gebrauchs der Kassette 2 ein Drucken ausgeführt
wird. Das Drucken vom Farbband 4 erfolgt mittels
Durchschlag, und der Durchschlagspunkt, wie bei Drahtstiften
eines Matrixdruckers, nicht dargestellt, berührt nur die Spur
28.
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Das Tintenreservoir 16 hat einen erhabenen Zentralbereich
30, welcher den Zentralbereich 26 des Antriebszahnrades 10
an dem Bereich berührt, welcher das Farbband 4 an der Spur
28 berührt. Das Reservoir 16 ist auf einer Achse parallel
zur Achse des Zahnrades 10 drehbar angebracht und wird
gedreht durch die Schubwirkung des Zahnrades 10, wenn dieses
dreht. Das Reservoir 16 und sein erhabenes Zentrum 30 ist
eine fortlaufende, poröse Matrix, die Flüssigtinte enthält,
welche durch Druck dort auf das Zahnrad 10 ausgedrückt
wird, wo das Zahnrad 10 den Zentralbereich 30 berührt.
Solche porösen Nachfärbeelemente sind im Handel erhältlich und
können auf dem Markt nach Größe, Form und innerhalb eines
Bereichs von Eigenschaften, wie durch den Abnehmer
spezifiziert, erworben werden.
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Die Drehung der Antriebswalze 10 wird durch Kontakt mit dem
Zentralbereich 30 so übertragen, daß das Reservoir 16
dreht. Die Tinte in dem Reservoir 16 wird in das Zahnrad 10
in dem Kontaktbereich ausgedrückt, welcher eine gemeinsame
Breite mit der Spur 28 aufweist. Das Zahnrad 10 dreht,
wobei der durch Kontakt mit dem Bereich 30 frisch eingefärbte
Teil die Spur 28 berührt, und nur die Spur 28 des
Farbbandes 4 nachgefärbt wird.
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Die soweit beschriebene Vorrichtung ist eine frühere
Erfindung. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung
wird das Farbband 4 ursprünglich in der Fabrik mit einer
nur mit Farbstoff eingefärbten Tinte aufgefrischt.
Insbesondere ist das Farbband 4 ein 4,8 mil (ungefähr 0,0122 cm)
texturiertes, 14,3 mm breites Nylongewebe, und die
Tintenformulierung lautet ganz allgemein wie folgt: 0-35%
schwarzes Oleat, 0-25% violettes Oleat, 0-25% gelbes Oleat, 15-
85% Fettsäureträger. Das Reservoir 16 enthält eine
kohlenstoffpigmentierte Tinte von ganz allgemein folgender
Formel: 15-85% Fettsäureträger, 3-20% Kohlenstoffruß, 0-25
violettes Oleat, 0-25% gelbes Oleat, 0-25% schwarzes Oleat.
Das vorstehende sind allgemeine Formeln, da zu diesem
Zeitpunkt keine für eine spezifische Anwendung optimiert worden
ist.
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Diese zwei Formeln verbessern das Leistungsvermögen, indem
sie die notwendige Infrarotlesbarkeit herbeiführen. Wenn
das Farbband 4 neu aufgefrischt wird, erhält nur der
Zentralbereich die Kohlenstofftinte. Da Teilchentinten nicht
ohne weiteres migrieren, bleibt die Kohlenstofftinte nur im
Zentrum des Farbbandes konzentriert.
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Dies gestattet dem Farbband, fortgesetzt über eine
ausgedehnte Zeitspanne richtig als Allzweck-Farbband zu
funktionieren. Die Tinte in dem Ausgangsfarbband hat anfangs eine
genügende Infrarot-Lesbarkeit, um zum Drucken von Barcodes
akzeptabel zu sein. Da die Kohlenstofftinte vom ersten
Druckeinsatz an abgeschieden wird, tritt keine Lücke in der
Infrarot-Lesbarkeit auf. Eine qualitativ hohe
Infrarot-Lesbarkeit von Barcodes wird über etwa die Hälfte der für das
Drucken von Text verfügbaren Nutzdauer erhalten. Der
Farbstoff scheint die Druckspur so aufzufrischen, daß eine über
die eines Farbbandes mit einzig und allein einer
überwiegend pigmentierten Tinte hinaus verlängerte
Allzweck-Einsatzdauer erhalten wird. Da die Vorschubprobleme gelöst
sind, indem eine auf Farbstoff basierende Tinte auf einem
Großteil des Farbbandes 4, etwa 2/3 in dieser
bevorzugten Ausführungsform, vorhanden ist, muß die Länge des
Farbbandes 4 nicht erheblich gekürzt werden. Hinsichtlich
dieser bevorzugten Ausführungsform funktioniert die Erfindung
mit einem Farbband 24 von 23 Yards. Dies steht den 25 Yards
in der entsprechenden Ausführungsform, welche vollständig
auf Farbstoff basierend ist, und den weniger als 16 Yards,
mit nur geringer Funktionalität, für die entsprechende
Ausführungsform,
welche vollständig auf Kohlenstoffbasis
beruht, zum Vergleich gegenüber.
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Die nutzbare Gewebelänge betrifft direkt das Gewebe und die
Abtragung. Da mehr Gewebe vorhanden ist und das Farbband
richtig funktioniert, werden zudem auch eine bessere
Druckqualität und eine längere Lebensdauer erhalten. Die beiden
Tinten könnten ohne Berücksichtigung der Barcode-Lesbarkeit
auch nur dazu verwendet werden, um im Druckbild eine dichte
Farbe zu erhalten. Weitere Variationen der beschriebenen
Ausführungsform sind offensichtlich oder können
vorhergesehen werden, wobei alle innerhalb des Schutzbereichs der
Erfindung liegen, wie er in den angefügten Ansprüchen
festgelegt ist.