DK145568B - Farvebaandskassette til et trykkeapparat - Google Patents

Description

(19) DANMARK

|Ρ (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT di) 1 i+5568 B

DIREKTORATET FOR PATENT. OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 5805/75 (51) IntCI* BA1J 33/10 (22) Indleveringsdag 22. aug. 1975 (24) Løbedag 22. aug. 1975 (41) Aim. tilgængelig 27· feb. 1976 (44) Fremlagt 15« dec. 1982 (86) International ansøgning nr. -(86) International indleveringsdag ~ (85) Videreførelsesdag ~ (62) Stamansøgning nr. ”

(30) Prioritet 26. aug. 197^* 500575, US

(71) Ansøger GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, US.

(72) Opfinder Andrew Boyce Carson Jr., US, (74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Lehmann & Ree.

(54) Farvebåndskassette til et tryk= keapparat.

Opfindelsen angår en farvebåndskassette til et trykkeapparat, og som afgrænser et rum, hvori størstedelen af et endeløst bånd opbevares, og som har et indgangsområde for båndets indgang i det nævnte rum og et udgangsområde, hvor det nævnte bånd forlader rummet, og hvor en del af det nævnte bånd mellem indgangs- og udgangsområderne og uden for det nævnte rum passerer gennem et trykkeområde, og hvor rummet endvidere har mindst to modstående flader.

Tidligere har det været sædvanligt at opbevare bånd på to i afstand fra hinanden anbragte spoler, hvoraf den ene tjener til opta- 30 gelse, medens den anden tjener til levering, og deres roller er omskifte- ·& lige, når fødespolen tømmes.

O

f) For at tillade renere, hurtigere og lettere båndinstallering ^ og udskiftning har der været anvendt et kassettearrangement, hvor båndet opbevares i kassetten i foldet form i stedet for at være viklet på ^ spoler. Da kassetten udgør et hus, hvorfra båndet som en endeløs løkke kan fremføres og tilbageføres, behøver man blot at installere kassetten i en passende understøtning på trykkemaskinen, for at kassetten er parat 2 145568 til drift, hvilket således i væsentlig grad formindsker båndhåndteringen. Eksempler på sådanne kendte båndhåndteringsarrangementer fremgår af beskrivelserne til USA patenterne nr. 3.726.381, 3.621.968,3.643.777 og 2.685.357.

Problemer er opstået i forhold til sådanne arrangementer med endeløse bånd, navnlig når båndet er opbevaret i kassettens hus i foldet form. Ved denne form for arrangement bevæges båndet ind ved den ene ende af kassetten, hvorefter båndet selv arrangerer sig i tilfældige folder, før båndet skubbes gennem kassetten til en udløbsende, hvorfra båndet udtages og føres til trykkemekanismen for trykning.

For at formindske hyppigheden af båndudskiftning forøges kassettens båndkapacitet ved forøgelse af båndopbevaringsvolumenet i kassetten.

I mange anvendelser, f.eks. de hvori der indgår kæde- eller remtrykke-apparater, kan volumenforøgelsen bedst optages ved en forøgelse af kassetten ved forlængelse. Der fremkommer imidlertid problemer på grund af båndsammenfiltring og -fastklemning, hvilket medfører kraftige belastninger på båndet og på bånddrivningsmekanismen samt på de føringer, som anvendes til at føde båndet ind og ud med. Hvis denne belastning bliver overdrevet, svigter mekanismen til drivning af båndet, eller båndet beskadiges eller klemmer helt fast, således at den korrekte båndfremføring forstyrres.

Farvebåndskassetten ifølge den foreliggende opfindelse er ejendommelig ved, at rummet er opdelt i tre områder ved hjælp af begrænsere, og at et af disse områder tjener som et båndopbevarings-område, hvor båndet opbevares i sammentrykkede folder, at det andet af de nævnte områder tjener som et område til begyndende udløsning af båndfolderne, og at det tredie af de nævnte områder tjener som et område for levering af en enkelt båndpart, idet bredden af den første begrænser er lidt mindre end båndbredden, og bredden af den anden begrænser er væsentligt mindre end båndbredden. Opfindelsen tillader en forøgelse af kapaciteten og samtidig en formindskelse af de kræfter, som kræves til bevægelse af båndet.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et perspektivisk billede af en udførelsesform for båndopbevarings- og transportmekanismen ifølge opfindelsen i form af en båndkassette, hvis overside er delvis bortskåret, og hvorfra båndet udtrækkes, og hvortil båndet tilbageføres under en trykn ings anvendeIse, fig. 2 en simplificeret skitse og et tværsnit efter linien A-A i fig. 1 af en mekanisme, som illustrerer styret 3 145568 bevægelse af det foldede bånd, hvorved båndklemning og båndbevægelseskræfter formindskes, fig. 3 et skematisk billede af en udførelsesform, hvor kassetten ifølge fig. 1 er monteret på en bevægelig trykkehovedslæde, og hvor båndet er drevet under en trykkeoperation, og fig. 4A - 4F skematiske billeder af en båndvendemekanisme til tilvejebringelse af en Mobius-løkke i det endeløse bånd, hvor fig. 4A og fig. 4B viser denne udførelsesform henholdsvis fraoven og forfra med båndet, medens fig. 4C og 4D viser henholdsvis et billede set forfra og et sidebillede af udførelsesformen uden båndet,og fig. 4E og 4F viser andre vendeudførelsesformer.

På tegningen betegner 1 et hus til en kassette for et farvebånd 2. Huset er forsynet med en udløbsåbning 3 for båndet/ som føres tilbage til kassetten ved en båndindløbsåbhing 4. Kraft til trækning af båndet tilvejebringes ved hjælp af et drivhjul 5, der samvirker med et løst lejret hjul 6. Båndet føres til drivhjulet 5 ved hjælp af et ledehjul 7. Idet båndet forlader drivhjulet 5, skubbes det ind i en sektion 8 af kassettehuset, hvor båndet arrangerer eller anbringer sig selv i opretstående folder 22. Når kassetten er monteret i et trykkeapparat, befinder båndet i åbningsområdet mellem enderne 3 og 4 sig ud for den linie på et optegningsmedium 21, ved hvilken trykkeelementer, som bæres af et trykkehoved 10, tilvejebringer anslag mod båndet og optegningsmediet for at danne de ønskede karakterer. Farvebåndet, der sædvanligvis er fremstillet af et vævet materiale, som f.eks. nylon, indeholder en forsyning af trykfarve ved kapillarvirkning og/eller absorption. Bevægelsen af båndet under trykkeprocessen er ønskelig for at blive i stand til at anbringe en anden del af båndet ved trykning af hver karakter, idet noget af farven fjernes ved hver trykkeoperation. Det er ønskeligt at opbevare en maksimal båndmængde i kassetten og at tilvejebringe bevægelsen af det opbevarede bånd med en akceptabel båndspænding. Når man forøger båndtætheden i en opbevaringskassette, opstår der problemer hvad angår båndklemning og store båndbevægelseskræfter. For at formindske en sådan klemning og båndbevægelseskræfter er kassetten opdelt i tre kamre eller dele.

Båndet stoppes ind i en første del I, bevæges gennem denne del i forholdsvis tætte, tilfældige folder og i det væsentlige under kompression og ind i en anden del II, hvorfra båndet i rækkefølge udtrækkes ind i en tredie del III,og fra denne tredie del føres båndet 4 145568 til trykkehovedet. Bredden af båndet er kun lidt mindre end kassettens indvendige højde, således at båndet efter at være stoppet ind i kassettehuset, foldet på tilfældig måde kan bevæges igennem dette med meget lille kantfriktion. Båndfolderne holdes iqoretstående stilling af hinanden under pakning i harmonikalignende læg eller folder i kraft af tætheden af det oplagrede bånd under bevægelse gennem delen I.

Før den måde, på hvilken båndet bevæges gennem kassetten for fremføring til et trykkehoved, beskrives nærmere, skal der her forklares nogle af de problemer, som opstår ved bevægelse af en tilfældigt foldet båndmasse gennem en sådan kassette. Som tidligere nævnt er det ønskeligt at maksimere den båndlængde eller -mængde, som indeholdes i kassetten, og samtidig minimere de kræfter, som kræves til bevægelse af båndet, idet disse faktorer påvirker båndslip, slid og kravene til drivkraften. Det er også ønskeligt at minimere trækspændingerne i båndet, idet disse påvirker dettes levetid. Et hovedproblem ved indstopning af bånd i en kassette i tilfældige folder består i, at-det indre tryk af båndmassen mod kassettens sider og udgangsport stiger, efterhånden som den i kassetten indeholdte båndmasse tiltager. Dette gør det mere vanskeligt at udtrække båndet ved kassettens udgangsende på grund af den proportionalt større friktion, som fremkommer, idet den udtrukne del af båndet glider inde i båndmassen og imod kassettens vægge. Da båndets styrke er begrænset, sætter denne friktion en grænse, hvad angår den båndmængde, som kan anvendes i en båndkassette med en bestemt udformning. Skønt båndet bevæges i en masse af tilfældige folder inde i kassetten, er det ønskeligt at trække båndet ud fra den foldede båndmasse i form af en enkelt, ikke foldet part. Da mønstret, hvad angår båndfolderne,imidlertid er forholdsvis tilfældigt, sammenslynges ribbefolderne undertiden således, at en stor klump af foldede bånddele føres frem til udgangsporten og klemmer i udgangsporten og forstyrrer kassettens rigtige arbejdsmåde. For at overvinde dette foreslås det ifølge den foreliggende opfindelse at bevæge båndet forskelligt gennem de tre dele I, II og III. Den grænse, som opdeler den første og den anden del, er en begrænser eller dæmning 11, der løber langs enten toppen eller bunden af kassetten og i det væsentlige vinkelret på båndstrømmens retning mod udgangen 12. Afstanden mellem denne dæmning og den der overfor værende kassetteflade er mindre end bredden af båndet. Denne dæmning er høj nok til at hæmme båndmassens regelmæssige strøm og til effektivt at stoppe den med hensyn til tryk på ankomstsiden. Samtidig er dæmningen lav nok, således at et meget let træk, som skyldes båndspænding, der tilvejebringes ved udgangssiden af drivhjulet 5, får små klumper af foldet bånd til at strømme eller passere over dæmningen 5 1Λ5568 med en snublende virkning. Dette fremgår tydeligere af fig. 2. Denne dæmning eller begrænser isolerer båndet efter dæmningen (regnet i båndets bevægelsesretning) fra trykket fra båndet foran daamningen, og dette tillader, at den fraskilte båndklump dekomprimeres i II,før den bevæges fra delen II til III i kassetten.Dette er illustreret i delen II ved hjælp af en forøget afstand mellem folderne eller løkkerne, der er vist i form af lodrette linier. Grænsen, som opdeler den anden og den tredie del af kassetten, udgøres af en dæmning i lighed med den netop beskrevne plus en yderligere dæmning eller ryg direkte der overfor. Der findes således reelt en dobbelt dæmning 13, d.v.s. én dæmning over den anden.

De forholdsvis dekomprimerede båndfolder eller klumper, som forsøger at forlade den anden del af kassetten i kraft af den båndspænding, som tilvejebringes af drivhjulet 5, møder en modstand både ved over- og underkanten og kan ikke passere denne begrænser på den snublende måde, som den første dæmning tillader. Den dobbelte dæmning vil således tilbageholde folder og klumper. Imidlertid kan enkelte båndparter let passere gennem den dobbelte dæmning ved en lille bøjning eller krumning, hvorunder den pågældende båndpart tilpasser sig passagens indsnævrede højde. Den virkning, som den dobbelte dæmning har, består således i at opfolde de små folder og klumper af bånd, som forbigående måtte samle sig i kassettens anden del, og at tillade at båndet udtrækkes gennem dobbeltdæmningen som et enkelt lag fri for folder. I kraft af, at båndtrykket inde i den anden del af kassetten er overordentligt lille, sammenlignet med det der findes i den første del, er udtrækningskraften eller båndspændingen ved udgangen væsentligt formindsket. Totalvirkningen af kombinationen af dæmninger er derfor en isolering af udfoldnfngs-virkningen ved udgangen fra trykket i båndet, som befinder sig foran dæmningerne, og i kassettens opbevaringsareal I. Dette tillader en tættere båndopbevaring og følgelig kan der opbevares mere bånd i appara-tet, før dettes kapacitetgrænse nås. En anden måde, på hvilket problemet kan betragtes, er , at den dobbelte dæmning forhindrer båndklumper i at blive overført til udgangsporten ved at tilbageholde de udskilte dekomprimerede klumper i et mellemreservoir, samtidigt med at man tillader en enkelt part at blive udtrukket fra klumperne og ind i udgangsporten. Det er denne kombination af en enkelt dæmning til opbrydning af båndet i små klumper, efterfulgt af en dobbelt dæmning, for at tillade udtrækningen af båndet fra de adskilte klumper i form af en enkelt part, som udgør et træk for den foreliggende opfindelse. Problemet, der opstår, når der anvendes en begrænser i lighed med begrænseren 13 alene, er, at skønt den kan udløse båndet i form af en enkelt part, vil den dog kun gøre det under forhold, hvor der hersker β 145566 et forholdsvis stort tryk af båndmassen mod begrænseren med det resultat, at friktionen vil· medføre meget høje trækspændingsspidser hvad angår udtrækningskræfterne, og som kun kan formindskes ved at formindske den opbevarede båndmængde. Hvis endvidere en særlig stor masse af foldet bånd forsøger at passere gennem begrænseren under højt tryk, kan båndmassen fastkiles eller fastklemmes ved begrænseren, hvilket medfører en blokering af båndstrømmen. Problemet, når man anvender en begrænser i lighed med begrænseren 11 alene, er, at skønt klumper med flere bånd-folder kan passere dæmningen uden overdreven båndtrækspænding, kan sådanne klumper klemme i udgangsporten fra kammeret, hvilket medfører overdreven båndspænding eller blokering af båndstrømmen.

Summerende kan det således anføres, at den enkelte begrænser 11 har et spillerum fra den modstående side af kassetten, som er lidt mindre end båndbredden, og således kun tilbageholder den ene kant af båndet, hvorimod den dobbelte begrænser 13 har endnu mindre afstand imellem de modstående begrænsende dele, således som vist i fig. 2, og medfører en bøjningsdeformation af båndet ved at virke på begge dettes kanter for at sikre, at båndet afleveres i form af en enkelt part.

Den beskrevne kassette er specielt udformet til at passe over trykkehovedet 10 på en måde, som ikke alene letter installeringen, men som også tillader maksimalt udsyn til de karakterer, som trykkes. Kassetten er mekanisk understøttet ved hjælp af tre snapholdere 14 (vist som X'er i fig. 3), som indgriber i tre tilsvarende, ikke viste fatninger i en slæde, som bærer trykkehovedet. I den installerede stilling omslutter kassetten de bageste dele af trykkehovedet 10 og strækker sig fremefter og ender i kort afstand af størrelsesordenen 12 mm fra optegnihgsmediet, f.eks. papir. Fra dette punkt træder båndet ud fra den højre side, passerer over trykkehovedet for trykning og træder påny ind i kassetten ved den anden side. Det i det foregående omtalte spillerum på ca. 12 mm sikrer, at kassettens dele ikke spærrer for ud-.synet til trykkestedet.

Før man anbringer kassetten, trækkes båndet tot imellem åbningerne ved kassettens indløbs- og udløbsender 3 og 4. Et håndtag 15 på en aksel til den drivende klemrulle 5 er anbragt for at muliggøre dette. Kassetten holdes fremefter og sænkes nedover trykkehovedet tilstrækkeligt langt til, at det blottede afsnit af båndet glider ned på trykkehovedets næse. Derefter skydes kassetten tilbage svarende til de i det foregående omtalte ca. 12 mm, og holderne på kassetten snappes ind i de dertil hørende fatninger på slæden. Under den afsluttende anbringelse befinder en drivaksel 16 på slæden sig på linie med den drevne klemrulle og indgriber med denne ved hjælp af et not- 7 145568 arrangement. Opretstående kantføringer på trykkehovedet sikrer rigtig lodret anbringelse af båndet. En fjernelse af kassetten er endnu enklere, idet det eneste, man skal gøre, er at løfte for at udrykke snapholderne og at fortsætte løftningen, indtil kassetten er helt fri af trykkehovedet. På intet tidspunkt hverken under anbringelsen eller fjernelsen er det nødvendigt, at betjeningspersonen berører eller anbringer fingrene i nærheden af den blottede del af farvebåndet.

Drivakslen 16 er båret af trykkehovedets vogn og drives ifølge den viste udførelsesform af en snorskive 17, omkring hvilken et trækkabel 18 er viklet én omgang, hvilket trækkabel er fastgjort til stationære punkter ved hver af sine ender. Når slæden således bevæger sig, vil snorskiven drejes. Hvad angår yderligere enkeltheder for en snorskivedrivmekanisme, skal der henvises til U.S.A. patent nr. 3.939.957. Ifølge dette arrangement er snorskiven og akslen adskilt ved hjælp af en énvejskobling, således at bån -det kun bevæges forbi trykkehovedet, hvor der sker trykning, d.v.s. når slæden bevæger sig fra venstre til højre, hvorimod båndet ikke bevæges, når slæden bevæger sig i den modsatte retning. På denne måde vil frisk bånd altid blive ført over trykkehovedet under trykkeoperationerne.

For at udnytte båndet bedre findes der i kassetten en bånd-vendemekanisme 20, som danner en Mobius-løkke for vending af båndet, således at først den ene side og derefter den anden side af båndet vender mod optegningsmediet for trykning ved hjælp af trykkehovedet.

For at opnå denne vending inde i et lille rum og på en måde, som medfører minimal glidningsfriktion, når båndet trækkes gennem vendemekanismen, anvendes der det i fig. 4 viste arrangement. Den sædvanlige måde til vending af båndet(eller tilvejebringelse af en snoning eller en spiral i båndet på 180°) har været at lave en gradvis, kontinuerlig spiralovergang mellem parallelle ruller eller andre former for understøtninger. Dette kræver plads, som ikke altid står til rådighed og medfører fare for, at den på denne måde tilvejebragte snoning vil vandre bort fra det tilstræbte snoningsområde og ind i et efterfølgende område, hvor snoningen kan medføre ulemper. Hvis understøtningspunkterne føres tæt sammen, forøges faren for vandring, og båndet vil også blive underkastet forlængelsesspændinger ved sine kanter, der skal gennemløbe en størré afstand end båndets midterområde. Det er muligt at tilvejebringe denne vending uden at strække båndet, nemlig ved at føre båndet over en række plan-omlægningsføringer. Da den totale friktion for et bånd, som skifter retning, udgør en eksponentialfunktion af den totale berøringsvinkel, som indgår i glidningen, er det vigtigt at minimere den totale vinkel, δ 145568 langs hvilken glidning finder sted, for at forhindre, at friktionen bliver overdreven. For at opnå vending omlægger arrangementet ifølge fig. 4 båndets plan tre gange med en total vinkelberøring på 180° eller mindre. Det tidligere beskrevne vandringsproblem er undgået. Fig. 4Δ og 4B viser henholdsvis et billede set fraoven og et billede set forfra af en. vendemekanisme med båndet. Fig. 4C og 4D viser henholdsvis et billede set fraoven og et set fra siden af vendemekanismen vist uden bånd. Vendedelene 25-27 kan være fremstillet af ethvert glat, stift materiale. -Ifølge en foretrukket udførelsesform består vendemekanismen af en trådklemme, som er bukket til den viste form, nemlig med et tværstykke 25, som holdes af to ben 26 og 27, som er understøttet i huller, der er udformet i bunden af kassetten. I den mest kompakte udførelsesform er vinklerne A og B 90°, og vinklerne C og D 45°, og vinklen hvad angår båndberøring ved hver af de tre planændringer, som er vist i fig. 4, vil være 60° i b^åndets bevægelsesretning eller ialt 180° for vendingen. Vinklerne C og D kan formindskes under 45°,og vinklerne A og B forøges over 90° uafhængigt, og den totale berøringsvinkel vil blive formindsket, men til gengæld kræves der mere plads, hvis denne tilpas--: ning foretages.

Fig. 4E og 4F viser en af de mange forskellige mekanismer -.indenfor den foreliggende opfindelses rammer, som vil tilvejebringe den samme vending..Fig. 4E viser mekanismen set fraoven og fig. 4F mekanismen set fra siden. Bånden 2 bringes til at bøje over den nedadhæl-dende kant af vendebenet 30, at passere under tværarmen 31 og at blive bøjet over den opad hældende kant af vendebenet 32. Benene 30 og 32 er støbt af samme materiale som kassettens hus og med form som kiler i stedet for den i fig. 4A-4D viste trådform. Armen 31 er dannet af trådmateriale, som kan indsættes i bunden af kassetten, eller den kan udgøre et integrerende fremspring fra kassettens top, alt afhængigt af vendemekanismens orientering.

I fig. 1 betegner 33 et leje til drivhjulet 5, hvilket leje samtidigt tjener som afstryger for båndet, således at dette ledes ind i huset 8 til opbevaring og ikke kan vikle sig tilbage omkring hjulet og til indgangssiden. 34 betegner ligeledes en kombination af leje og afstryger til det løst lejrede hjul 6, og sørger for at båndet holdes inde i huset 8. Det løst lejrede hjul 6 er kraftpåvirket mod drivhjulet 5 ved hjælp af en fjeder 35, som presser lejet 34 mod hjulet 6. Lejerne 34 og 33 kan være støbt som dele af kassettens formstof med lejet 34 elastisk svingeligt omkring en arm 36 for at sikre den ønskede kraft-påvirkning. Ifølge en anden udførelsesform omfatter hjulene 5 og 6 tre forbundne tandhjul, som driver båndet ind i huset 8, idet tandhjule- 145568 9 ne er underskåret for at passe til tilsvarende fremspring i lejerne 33 og 34, hvori de roterer.