DE69707138T2

DE69707138T2 - Farbbandkassettenbehälter für thermischen übertragungsdruck

Info

Publication number: DE69707138T2
Application number: DE69707138T
Authority: DE
Inventors: John Burch; Richard Anthony Hann; Anthony John Nelson; Jeffrey Bruce Orton
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1997-07-21
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2017-07-22
Also published as: US6195111B1; EP0920382A1; GB9616032D0; DE69707138D1; WO1998004415A1; EP0920382B1; JP2000515824A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf thermisches Übertragungsdrucken und genauer auf ein Kassettengehäuse zum Halten des thermischen Übertragungsbands während der Lagerung und bei Gebrauch in einem thermischen Drucker.
Thermisches Übertragungsdrucken ist ein Gattungsbegriff für Verfahren, bei denen die Übertragung einer oder mehrerer thermisch übertragbarer Farben von einem Farbblatt auf ein Aufnahmeblatt im Ansprechen auf thermische Anregungen bewirkt wird. Unter Verwendung eines Farbblatts mit einem dünnen Trägermaterial, das eine Farbschicht stützt, die eine oder mehrere derartige gleichmäßig über einen gesamten Druckbereich des Farbblatts verteilte Farben enthält, kann Drucken durch Heizen ausgewählter diskreter Bereiche des Farbblatts durchgeführt werden, während die Farbschicht gegen ein Aufnahmeblatt gedrückt wird. Die Gestalt des übertragenen Musters ist durch die Anzahl und Lage der diskreten Bereiche bestimmt, die dem Heizen unterworfen sind. Komplexe Bilder können aus einer großen Anzahl von sehr kleinen, eng zusammengesetzten Bildelementen aufgebaut werden, wobei die Auflösung des endgültigen Bilds durch die Anzahl, die Größe und den Abstand derartiger Bildelemente bestimmt ist. Vollfarbendrucke können hergestellt werden, indem in gleicher Weise aufeinanderfolgend mit verschiedenfarbigen Farbschichten gedruckt wird. Üblicherweise liegt das Farbblatt in Form eines Bands vor, wobei die verschiedenfarbigen Farbschichten in Form von diskreten Streifen vorliegen, die quer zur Achse des Bands in entlang des Bands wiederholter Reihenfolge liegen, und ein Drucken der drei Farben danach bewirkt wird, daß das Farbband in einem Drucker axial relativ zum Aufnahmeblatt bewegt wird und irgendeine Einrichtung zur Erzeugung der thermischen Anregungen, wie zum Beispiel ein Druckkopf aus einer Vielzahl von kleinen Heizelementen oder einem Laserstrahl, verwendet wird.
Herkömmlich ist das Farbband aufgerollt und in einer Kassette gelagert, die im wesentlichen aus einem Paar Spulen und einem geformten Gehäuse besteht, in dem die Spulen drehbar in parallelen und voneinander beabstandeten Positionen befestigt sind. Jede Spule hat Endabschnitte, mittels derer die Spule im Gehäuse befestigt ist, und einen Spulabschnitt, auf den das Tintenfarbband gewickelt ist, wobei eine der Spulen als eine Zufuhrspule und die andere als eine Aufwickelspule dient.
Kassettengehäuse umfassen üblicherweise zwei parallele halbzylindrische Spulenumhausungen mit Endabschnitten, die durch Brückenbauteile verbunden sind, so daß die Umhausung und die Brückenbauteile zusammen einen offene Zugriffsöffnung festlegen, durch die das Tintenband der thermischen Anregung ausgesetzt ist, da es sich von einer Spule zur anderen erstreckt.
Eine derartige Kassette hat den Nachteil, daß dem Drucker keine Informationen über die Bauart und/oder Kenndaten des darin enthaltenen Tintenbands, zum Beispiel ob das Band mono- oder polychromatisch ist, oder über die Wärmeempfindlichkeit der spezifischen Farben im Band gegeben werden.
Es ist bekannt, auf der Außenseite der Kassette eine Informationsmarkierung vorzusehen, die durch einen Sensor im Drucker beim Einführen der Kassette gelesen werden kann. Jedoch ist die Informationsmenge, die verfügbar gemacht werden kann, in Abhängigkeit von dem Ausmaß, mit dem sich die Kassette am Sensor vorbei bewegt, begrenzt, wenn der Sensor nicht selbst bewegbar ist, wobei diese Anordnung den Drucker unnötigerweise verkomplizieren würde.
Die Patentschrift US 5385414 offenbart einen Weg zur Lösung dieses Problems, bei der die Informationsmarkierung auf der Außenfläche der Zufuhrspule vorgesehen ist. Beim Einführen der Kassette in den Drucker wird die Zufuhrspule so gedreht, daß die Informationsmarkierung einen Sensor passiert. Die Informationsmenge, die verfügbar gemacht werden kann, ist somit unabhängig von der Weise, wie die Kassette eingeführt wird.
Wie in der Patentschrift US 5290114 aufgezeigt ist, hat diese Anordnung den Nachteil, daß es nötig ist, daß ein Abschnitt des Bands während des Informationslesebetriebs abgewickelt wird, und dieser Abschnitt ist entweder ein Verlustabschnitt oder muß vor dem Druckstart wiederaufgewickelt werden.
Gemäß der US 5290114 kann dieser Nachteil dadurch überwunden werden, daß die Zufuhrspule mit einem koaxialen Wellenabschnitt und Befestigen eines die Informationsmarkierung tragenden Rings auf den Wellenabschnitt versehen wird, so daß der durch eine im Drucker gelegene Antriebseinrichtung unabhängig von der Zufuhrspule selbst gedreht werden kann, überwunden werden.
Der Kassettenkörper kann so gestaltet sein, daß durch den Endverbraucher ein neues Farbband nachgefüllt werden kann, wodurch Rohstoffe eingespart werden und sowohl Kostenvorteile als auch Umweltvorteile erzielt werden.
Die Anordnung der US 5290114 führt jedoch zu einem komplexen Spulenherstellungsprozeß und es werden, wenn die Kassette nachfüllbar ist, für ein Koderad auf jeder Zufuhrspule unnötig Rohstoffe verschwendet.
Die Druckschrift EP-A-0 638 434 offenbart eine Farbbandkassette gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Erfindungsgemäß ist eine Farbbandkassette vorgesehen, wie sie in Patentanspruch 1 definiert ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung hat mehrere Vorteile gegenüber der Anordnung der US 5290114. In der US 5290114 erfordert jede Baugruppe des Farbbands und der Zufuhr- und Aufwickelspule ihr eigenes zylindrisches Informationsträgerbauteil, wohingegen in der Anordnung der Erfindung nur eins pro Gehäuse benötigt wird, was eine Verringerung des Materialverbrauchs und der Kosten ergibt. Auch besteht bei der US 5290114 das Risiko einer Beschädigung des Informationsträgerbauteils durch ungeschickte Handhabung beim Einlegen eines Farbbands in das Gehäuse; dieses Risiko wird bei der Anordnung der Erfindung ausgeschlossen. Bei der Anordnung der Erfindung wird auch der Zusammenbau des Farbbands zu Zufuhr- und Aufwickelspulen vereinfacht, und das Auftreten von Fehlern wird unwahrscheinlicher.
Es ist deutlich, daß die Lagebeziehung des Informationsträgerbauteils zur Antriebseinrichtung und dem Sensor, die im Drucker gelegen sind, für einen fehlerfreien Betrieb entscheidend ist. In der Erfindung wird das Informationsträgerbauteil während der Gehäuseherstellung in Position gehalten, wohingegen in der US 5290114 darauf vertraut werden muß, daß die Zufuhrspule während des Wiederaufladens durch den Benutzer korrekt positioniert wird. Infolgedessen muß die Zufuhrspule auf exakte Abmessungen gefertigt werden, um die Möglichkeit unkorrekten Positionierens zu verringern, wohingegen mit der Anordnung der Erfindung größere Toleranzen möglich sind.
Die Anordnung der Erfindung erlaubt, daß die Zufuhr- und Aufwickelspule identisch sind, was bedeutet, daß die verbrauchte Zufuhrspule als Aufwickelspule verwendet werden kann. Das ist mit der Anordnung der US 5385414 nicht möglich, und im Fall der US 5290114 müssen entweder Zufuhr- und Aufwickelspulen bereitgestellt werden, oder der zusätzliche Schritt, das Informationsträgerbauteil von der verbrauchten Zufuhrspule zu entfernen, ist nötig, was es für den Endverbraucher schwierig macht, die Kassette mit frischem Farbblatt wiederzubeladen.
Das Informationsträgerbauteil kann so befestigt werden, daß es koaxial mit der Zufuhrspule ist. Alternativ kann es versetzt werden, was den Vorteil hat, daß eine Anpassung an verschiedene Positionierungen des Sensors und der Antriebseinrichtung vorgenommen werden kann.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Paar identischer voneinander beabstandeter Wellen starr an einem Ende des Gehäuses befestigt, wobei das zylindrische Bauteil auf einer der Wellen befestigt ist, so daß es darauf drehbar ist, wobei die Welle durch dieses hindurchragt und einen Befestigungspunkt für eine Zufuhrspule bildet.
Jede Welle weist vorzugsweise in sich eine axiale Bohrung auf, durch die ein Stab tritt, wobei eine Feder zwischen dem Stab und einer Endwand des Gehäuses positioniert ist, so daß sich der Stab axial gegen die Federspannung bewegen kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Kassette für thermisches Übertragungsdrucken mit einem Gehäuse vorgesehen, das zwei parallele halbzylindrische Spulenumhausungen mit durch Brückenbauteile verbundenen Endabschnitten, wobei die Umhausungen und die Brückenbauteile zusammen eine offene Zugangsöffnung festlegen, eine Zufuhrspule und eine Aufwickelspule, die in den Umhausungen gelegen sind und zwischen denen sich ein Farbband so erstreckt, daß es sich über die Öffnung verläuft, ein Paar identischer Wellen, das so starr auf eines der Brückenbauteile befestigt ist, daß es sich entlang den Achsen der Spulenumhausungen erstreckt, wobei jede Welle in sich eine axiale Bohrung aufweist, durch die ein federbelasteter axial beweglicher Stab tritt, dessen Ende eine Befestigung für eine Spule örtlich festlegt und eine Befestigung für diese ausbildet, ein zylindrisches Bauteil, das drehbar auf der Welle befestigt ist, die in der Zufuhrspule örtlich festgelegt ist und die auf ihrer Umfangsfläche eine Markierung aufweist, die Informationen trägt, die bei einer Drehung des Bauteils durch einen Sensor erfaßt werden können, und eine Einrichtung umfaßt, die mit einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Antriebsquelle in Wirkeingriff gebracht werden kann, um eine Drehung des Bauteils hervorzurufen.
Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden, bei denen
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Kassettengehäuses zeigt;
Fig. 2 eine im Gehäuse von Fig. 1 verwendbare Farbbandzufuhreinheit zeigt; und
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Zufuhrspule im Gehäuse zeigt, wie sie durch die Linien III-III in den Fig. 1 und 2 angegeben ist.
Mit Bezug zu Fig. 1 weist ein Gehäuse 1, das aus einem geeigneten Kunststoffwerkstoff wie zum Beispiel Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymer geformt ist, was den Vorteil hat, wiederverwertbar zu sein, zwei parallele, halbzylindrische Spulenumhausungen 2, 2A mit durch Brückenbauteile 3, 3A verbundenen Endabschnitten auf, so daß die Umhausungen und die Brückenbauteile zusammen eine offene Zugriffsöffnung 4 festlegen. Das Brückenbauteil 3A ist so ausgebildet, daß es eine aus einer Rippe 6 und zwei gebogenen Erhebungen 7, 8 bestehende Festlegeeinrichtung 5 für eine erste Spule ergibt, um einen Hauptabschnitt eines unvollständigen Halterings auszubilden. Das Brückenbauteil 3A ist mit einem Paar Stegen 9 versehen, wobei jeder eine U-förmige Öffnung hat, in der eine Welle 10 starr befestigt ist, so daß sie in einer Linie mit der Achse der zylindrischen Abschnitte ist und eine Festlegeeinrichtung für eine zweite Spule ausbildet.
Wie genauer in Fig. 3 gezeigt ist, weist jede Welle 10 in sich eine axiale Bohrung 11 auf, durch die ein Stab 12 mit einem vergrößerten Kopf 13 tritt, und ist eine Blattfeder 14 zwischen dem Kopf 13 und einer Endwand des Gehäuses 1 so positioniert, daß sich der Stab axial gegen die Spannung der Feder 14 bewegen kann.
Die im halbzylindrischen Abschnitt 2 des Gehäuses befestigte Welle weist ein drehbar darauf befestigtes zylindrisches Bauteil 15 auf, wobei die Umfangsfläche des zylindrischen Bauteils 15 eine Informationsmarkierung 16, z. B. einen Barcode, und einen Zahnring 17 trägt. Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, ist die Welle 10 lang genug, um über die Endfläche des zylindrischen Bauteils hinauszuragen. Eine Öffnung 18 im Gehäuse erlaubt ein Eingreifen des Zahnrings 17 durch eine geeignete Antriebseinrichtung im Drucker, zum Beispiel eine Antriebseinrichtung, wie sie in der Patentschrift US 5385416 beschrieben ist. Die Wellenenden und die Blattfedern werden durch eine Abdeckung 19 in den Stegen eingeschlossen und zurückgehalten. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird axiale Bewegung des zylindrischen Bauteils auf der Welle dadurch verhindert, daß das zylindrische Bauteil zwischen einem ringförmigen Vorsprung 20 auf der Welle und der Abdeckung gelegen ist.
Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, besteht eine in das Gehäuse einzubringende Farbbandeinheit aus einer Aufwickelspule 21, an der das Ende des Farbbands 22 angebracht ist, und einer Zufuhrspule 23, auf die das Farbband gewickelt ist. Die Spulen sind identisch und jede besteht aus einem zylindrischen Spulabschnitt 24, der einen ersten Flansch 25 an einem Ende und einen zweiten Flansch 26 trägt, der vom ersten Flansch um eine Strecke beabstandet ist, die geringfügig größer als die Breite des Farbbands ist. Das Ende des zylindrischen Abschnitts jenseits des Flansches 26 ist hohl und hat einen Druckantriebaufnahmehohlraum mit inneren Antriebszähnen 27 zum Eingreifen mit einer geeigneten Antriebseinrichtung im Drucker. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist an einer geeigneten Position am Ende der den Flansch 25 tragenden Spule ein innen vertiefter Steg 28 vorgesehen, damit der Stab 12 und die Vertiefung 28 ein Lager ausbilden, wenn die Spule im Gehäuse positioniert wird. Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft gegenüber der in der US 5290114 gezeigten Anordnung, in der ein Zahn oder ein Nippel vom Ende der Spule vorsteht, der gebrochen werden könnte, wenn die Spule zum Beispiel beim Transport schlecht gehandhabt wird.
Weitere Einzelheiten des Aufbaus des Gehäuses und der Farbbandeinheit werden aus der folgenden Beschreibung des Einsetzvorgangs der Farbbandeinheit in die Kassette ersichtlich.
Die Spulen werden in geringer Neigung zur Ebene der Kassette gehalten, wobei die Flansche 25 über die Wellen geschoben werden, bis die Stäbe in den innerhalb der Spulen vorgesehenen Vertiefungen aufgenommen sind. Dann wird Axialdruck aufgebracht, um die Stäbe gegen den widerstand der Federn zu bewegen, bis die anderen Enden der Spulen auf den gebogenen Erhebungen 7, 8 liegen, die ausreichend elastisch sind, um den Enden der Spulen bei aufgebrachtem nach unten gerichtetem Druck zu erlauben, dazwischen durchzutreten. Die Flansche 26 sind mit Vertiefungen oder vorstehenden Stellen 29 versehen, die mit (nicht gezeigten) entsprechenden Vertiefungen oder vorstehenden Stellen in der Rippe 6 örtlich festgelegt werden, um die Spulen während des Transports der Kassette zu halten. Beim Einführen der Kassette in den Drucker greifen die Antriebszähne 27 mit der Druckerantriebseinrichtung ein und verursachen eine axiale Bewegung der Spulen gegen die Federn 14, bis die vorstehenden Stellen aus den Vertiefungen freigegeben sind, um eine Drehung der Spulen zu erlauben.
Die Informationsmarkierung kann ähnlich der in der US 5209114 offenbarten sein, das heißt, sie kann aus zwei getrennten Barcodes bestehen, die jeweils den halben Umfang des zylindrischen Bauteils bedecken, obwohl natürlich andere Konfigurationen möglich sind. Bei Energiezufuhr zum Drucker wird der Zahnring 17 mit einer Antriebsquelle im Drucker in Eingriff gebracht, und eine Drehung relativ zur Zufuhrspule hervorgerufen, so daß zumindest einer der Barcodes durch einen an einer geeigneten Position im Drucker eingebauten herkömmlichen Sensor der Reflexionsbauart gelesen wird.

Claims

1. Farbbandkassette für thermisches Übertragungsdrucken, wobei die Kassette dazu angepaßt ist, eine Farbbandzufuhreinheit mit einer Zufuhrspule (23), einer Aufwickelspule (21) und einem sich zwischen der Zufuhrspule (23) und der Aufwickelspule (21) erstreckenden Farbband (22) aufzunehmen, wobei die Kassette ein Gehäuse (1) umfaßt, das auf seiner einen Seite eine Festlegeeinrichtung (5) zum örtlichen Festlegen von Enden der Zufuhrspule (23) und der Aufwickelspule (21) auf einer Seite der Farbbandzufuhreinheit aufweist, auf der eine Drehantriebskraft auf die Farbbandzufuhreinheit aufgebracht wird, um das Farbband (22) von der Zufuhrspule (23) zur Aufwickelspule (21) zu transportieren, und das auf seiner anderen Seite eine Lagereinrichtung (10) zum Stützen von Enden der Zufuhrspule (23) und der Aufwickelspule (24) auf der anderen Seite der Farbbandzufuhreinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

auf der anderen Seite des Gehäuses (1) ein zylindrisches Bauteil (15) drehbar auf der Lagereinrichtung (10) befestigt ist, wobei das zylindrische Bauteil (15) auf seinem Umfang eine Markierung (16) aufweist, die Informationen trägt, die durch einen Sensor bei einer Drehung des zylindrischen Bauteils (15) und einer Antriebseinrichtung (17) erfaßt werden können, die mit einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Antriebsquelle in Wirkeingriff gebracht werden kann, um eine Drehung des zylindrischen Bauteils (15) zu bewirken, so daß das zylindrische Bauteil (15) und die Antriebseinrichtung (17) auf diesem ihre Betriebspositionen im Gehäuse (21) ungeachtet des Vorhandenseins der Farbbandzufuhreinheit im Gehäuse (21) einnehmen.

2. Kassette nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Paar identischer, voneinander beabstandeter Wellen (10) starr auf der einen Seite (21) des Gehäuses befestigt ist, wobei eine der Wellen die Lagereinrichtung für das zylindrische Bauteil (15) ausbildet und die Wellen (10) jeweils Befestigungspunkte für die Zufuhrspule (23) und die Aufwickelspule (21) ausbilden.

3. Kassette nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

jede Welle (10) in sich eine axiale Bohrung aufweist, durch die ein Stab (12) hindurchgeht, wobei eine Feder (14) zwischen dem Stab (12) und einer Abschlußwand des Gehäuses (21) positioniert ist, so daß sich der Stab (12) axial gegen den Einfluß der Feder bewegen kann.

4. Kassette nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

die Antriebseinrichtung einen Zahnring (17) umfaßt, der am Außenumfang des zylindrischen Bauteils (15) ausgebildet ist.

5. Kassette nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung (16) Barcodes umfaßt.

6. Kassette nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

die Kassette mit der Farbbandzufuhreinheit kombiniert ist, wobei die Aufwickelspule (21) auf der einen Seite der Zufuhreinheit Antriebszähne (27) zum Eingriff mit einer Antriebseinrichtung in einem Drucker hat.