EP0412179A1 - Inking device for a thermal transfer printer - Google Patents

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Publication number
EP0412179A1
EP0412179A1 EP89114577A EP89114577A EP0412179A1 EP 0412179 A1 EP0412179 A1 EP 0412179A1 EP 89114577 A EP89114577 A EP 89114577A EP 89114577 A EP89114577 A EP 89114577A EP 0412179 A1 EP0412179 A1 EP 0412179A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
inking unit
inking
dye
unit according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89114577A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hubert Dipl.-Ing.(Fh) Mugrauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wincor Nixdorf International GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Wincor Nixdorf International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Wincor Nixdorf International GmbH filed Critical Siemens AG
Priority to EP89114577A priority Critical patent/EP0412179A1/en
Publication of EP0412179A1 publication Critical patent/EP0412179A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J31/00—Ink ribbons; Renovating or testing ink ribbons
    • B41J31/14—Renovating or testing ink ribbons
    • B41J31/16—Renovating or testing ink ribbons while fitted in the machine using the ink ribbons

Definitions

  • the invention relates to an inking unit for a thermal transfer printing device according to the preamble of the main claim.
  • thermo transfer printing device with a regenerable dye carrier which is designed as an endless belt and coated with a thermoplastic printing ink with a low melting point.
  • the dye carrier After passing through a printing station of the thermal transfer printing device, the dye carrier is passed through a heated inking unit in order to completely regenerate the dye layer there.
  • the inking unit contains further liquefied printing ink in a heated tub, which is fed via a system of application rollers and doctor blades to the surface of the dye carrier that has to be re-coated after melting.
  • the purpose of this known device is to continuously re-coat the dye carrier, which is designed as an endless belt, after it has passed through the printing station, ie to restore the dye layer over the entire surface with a layer thickness that is as uniform as possible.
  • the printing ink applied to the dye carrier in the liquid state solidifies by cooling after leaving the inking unit.
  • the regenerated dye carrier runs into the printing station again. There, energy is transferred locally to the dye carrier with the aid of a printhead, so that the dye layer is locally plasticized again and in this state is transferred point by point to a recording medium which is under pressure.
  • inking units of this type are used conventionally for the large-area coating of, for example, carbonless forms with an ink layer, and in these applications, the aforementioned sharp tolerance conditions with regard to the layer thickness do not exist. It is even more important, however, that conventional hot carbon inking units are not designed to regenerate a dye carrier.
  • the invention is therefore based on the object of providing an inking unit for a thermal transfer printing device of the type mentioned at the outset which, with a construction which is as simple as possible, allows the dye carrier to be continuously regenerated by uniformly applying a dye layer with a predetermined, closely tolerated layer thickness.
  • This solution takes into account that only a small percentage of the dye layer is used in the line-by-line printing process.
  • the dye carrier is regenerated without loss.
  • the ink remaining on the dye carrier is melted back when it enters the inking unit and squeezed.
  • the entire surface of the dye carrier is re-coated by a defined supply of liquid printing ink.
  • the ink application is carried out so that the liquefied dye present in the application area is evenly distributed on the dye carrier under pressure.
  • the ink pan as well as the pressure roller and the ink roller are heated and kept in operation at a predetermined temperature, depending on the melting point of the thermoplastic printing ink used.
  • the pressure roller and the inking roller are arranged in relation to one another in such a way that the remelted printing ink is largely completely squeezed out in the inlet area of the two rollers.
  • the inking roller transports a defined amount of dye into the outlet area of the two rollers in recesses arranged in a grid.
  • these depressions can be formed in different, negative point grids.
  • a dye carrier 1 which is designed as an endless belt, guided over rollers 2, rotates continuously.
  • the dye carrier 1 has a carrier layer of a few ⁇ m thick made of plastic, for example made of polyimide. As will be described in detail below, this is coated over the entire surface with a thermoplastic printing ink of low melting point.
  • Such printing inks are known as cold set or hot carbon inks. These printing inks consist of waxes and wax-like products, in which color pigments and carbon blacks are finely dispersed in the liquid state during production. Conventionally, these printing inks are used in particular as coatings for carbonless form sets. However, it is also already known to use this type of printing ink for regenerable dye supports in thermal transfer printers, so that a further explanation does not appear to be necessary here.
  • the dye carrier 1 rotates continuously in a clockwise direction and in the process reaches a printing station in which it comes into contact with a sheet or tape-shaped recording medium 3.
  • the direction of transport of the recording medium 3 is indicated by an arrow 4.
  • the recording medium is guided over a driven pressure roller 5, which is arranged on the side facing away from the dye carrier 1.
  • a pressure comb 6 which can be swung out against a biasing force is provided on the side facing the dye carrier 1.
  • Printing combs for thermal transfer printing devices are known per se. In principle, they have a large number of individual switching cells which are arranged along a line running transversely to the transport direction of the dye carrier 1 or of the recording medium 3. Is the print comb as optical Character generator, then these switching cells are optical switching elements that can be activated selectively, controlled by pressure information, and thus transmit radiation energy in micro picture elements to the dye carrier 1.
  • the radiation energy impinging in the micro pixels is dimensioned such that it plasticizes the printing ink adhering to the dye carrier 1 in this pixel. Since the dye carrier 1 is in contact with the recording medium 3 in the area of the printing station due to the function of the pressure roller 5, the dye plasticized in the micro pixel is transferred to the recording medium 3.
  • This process takes place simultaneously in all the micro picture elements arranged transversely to the transport direction of the record carrier 3, so that a micro image line is printed out on the record carrier 3 at the same time.
  • the dye carrier 1 After leaving the printing station, the dye carrier 1 is thus partially stripped, as is schematically indicated in FIG. 1. To regenerate the dye layer, the dye carrier 1 is therefore guided over an inking unit 7 arranged behind the printing station.
  • This consists of a heated tub 71, in which a supply of printing ink is kept liquid.
  • a counter-clockwise ink roller 72 is immersed in this tub, which takes printing ink from the tub 71 as it rotates.
  • the printing ink entrained by the inking roller is at least partially retained by a doctor blade 73 which is arranged with its cutting edge obliquely against the peripheral surface of the inking roller 72.
  • a pressure roller 74 is arranged parallel to the axis of the ink roller 72 and is partially wrapped around by the dye carrier 1 and rotates clockwise. The pressure roller 74 presses the dye carrier 1 with its dye layer side against the ink roller 72, so that the dye carrier is again coated over its entire area with printing ink.
  • This inking unit 7 is shown in FIG. 2 in a three-dimensional partial view to explain the coating process in further detail.
  • a section of the dye carrier 1 is shown schematically, from whose dye layer, not shown to scale, a letter "T" was released during the printing process.
  • both the tub 71 and the inking roller 72 and the pressure roller 74 are heated.
  • an electrical resistance heater is expediently used, since an electrical supply is necessary anyway in the case of a thermal transfer printing device.
  • the operating temperature of the heated elements of the inking unit 7 is kept above the melting temperature of the printing ink.
  • the melting temperature is in the order of magnitude of approximately 70 ° C.
  • the operating temperature is therefore set at approximately 90 ° C.
  • FIG. 2 further shows that the inking roller does not have a smooth, but rather a screened surface structure with regularly arranged depressions 75.
  • these depressions are designed as cups which are produced by engraving, for example by laser engraving.
  • the depth of these cells 75 is a few ⁇ m. A range of approximately 8 to 25 ⁇ m appears to be technically sensible, with a well depth of approximately 15 ⁇ m proving particularly advantageous.
  • the diameters of the cups 75 are chosen so that approximately 90 cups / cm are arranged in a regularly distributed manner. In printing technology, this is usually referred to as a 90 screen. However, as studies have shown, this is only a medium value, and satisfactory results are also achieved with grids that are in a range from approximately 60 to 120 cells / cm, which corresponds to grid widths in a range from 0.08 to 0.2 mm .
  • the surface of the inking roller should be as wear-resistant as possible, so that the materials for the surface of the inking roller 72 are both high-strength steel alloys with a copper-plated and subsequently chrome-plated surface, and ceramic materials such as aluminum oxide.
  • FIG. 2 the well structure schematically indicated in FIG. 2 is only one possible embodiment. It would be readily conceivable to also form other raster structures in the peripheral surface of the ink roller 72, for example a dot screen in the form of a dome or pyramid, with the latter in particular having finely distributed, regularly arranged channels in the peripheral surface of the ink roller. However, these channels are preferably not aligned with the surface lines of the roller, but rather are inclined at a certain angle.
  • Such surface structures of the inking roller 72 have the purpose that the depressions fill when the inking roller 72 is immersed in the printing ink which is kept liquid in the tub 71. If, due to the rotation of the ink roller 72 by the doctor blade 73, the carried-away printing ink is then superficially removed, a defined proportion of printing ink remains for the renewed coating of the dye carrier 1 in the depressions.
  • the pressure roller 74 has a surface layer 76.
  • This surface layer is a few mm thick and should be sufficiently wear-resistant at the operating temperature mentioned and should have a defined hardness. Experiments have shown that a Shore hardness range of about 50 to 80 SH, preferably about 70 SH, gives the best results.
  • the pressure roller 74 presses against the ink roller 72 and the dye carrier 1 guided between them with a pressure force P of approximately 500 N. A range of about 250 to 600 N could also be considered for this pressing force P.
  • Electrically conductive silicone rubber can be used as the surface layer of the pressure roller 74.
  • the dye carrier 1 is heated as soon as it comes into the wrapping area with the pressure roller 74, and thus the portion of ink remaining after printing is melted back.
  • the remelted printing ink is squeezed off in the inlet area of the inking roller 72 and the pressure roller 74. As indicated in FIG. 2, there is a certain excess of color in this inlet area, which may run back into the tub 71.
  • the printing ink is released from the depressions 75 of the pressure roller 72 and is distributed in a uniform layer on the dye carrier 1.
  • the dye carrier 1 When the dye carrier 1 is transported further, it cools down, so that the ink layer solidifies. In this state, the dye carrier runs again, as described, into the printing station formed from the pressure roller 5 and the printing comb 6.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Abstract

In the inking device (7) for a thermal transfer printer, a circulating, closed-loop dye carrier (1) having a thermoplastic layer of dye is regenerated over the entire surface after passing through a printing station (5, 6). The inking device (7) has a trough (71) with melted printing ink and a heated proofing roller (74) which is provided with an elastic surface and over which the dye carrier (1) runs with its carrier layer in contact so that the old layer of dye is melted back. On the other side of the dye carrier (1), an ink roller (72) is located axially parallel to and opposite the proofing roller (74), which ink roller is likewise heated and has depressions (75) on its circumferential surface in a given pattern. The ink roller is arranged in such a way that it is partially immersed into the melted printing ink in the trough (71) and, furthermore, is supported on the proofing roller with a given pressing force (P). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbwerk für eine Thermo-­Transfer-Druckeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptan­spruches.The invention relates to an inking unit for a thermal transfer printing device according to the preamble of the main claim.

Aus EP-A1-02 53 300 ist eine Thermo-Transfer-Druckeinrichtung mit einem regenerierfähigen Farbstoffträger bekannt, der als Endlosband ausgebildet und mit einer thermoplastischen Druck­farbe niedrigen Schmelzpunktes beschichtet ist. Der Farbstoff­träger wird nach dem Durchlaufen einer Druckstation der Thermo-­Transfer-Druckeinrichtung durch ein beheiztes Farbwerk geführt, um dort die Farbstoffschicht vollständig zu regenerieren. Das Farbwerk enthält in einer beheizten Wanne weitere verflüssigte Druckfarbe, die über ein System von Auftragswalzen und Ab­streifrakel der nach einem Aufschmelzen erneut zu beschichten­den Oberfläche des Farbstoffträgers zugeführt wird.From EP-A1-02 53 300 a thermal transfer printing device with a regenerable dye carrier is known, which is designed as an endless belt and coated with a thermoplastic printing ink with a low melting point. After passing through a printing station of the thermal transfer printing device, the dye carrier is passed through a heated inking unit in order to completely regenerate the dye layer there. The inking unit contains further liquefied printing ink in a heated tub, which is fed via a system of application rollers and doctor blades to the surface of the dye carrier that has to be re-coated after melting.

Zweck dieser bekannten Einrichtung ist es, den als Endlosband ausgebildeten Farbstoffträger nach seinem Durchlauf durch die Druckstation kontinuierlich neu zu beschichten, d. h. vollflä­chig die Farbstoffschicht mit möglichst gleichmäßiger Schicht­dicke wiederherzustellen. Die auf dem Farbstoffträger in flüs­sigem Zustand aufgebrachte Druckfarbe erstarrt durch Abkühlen nach dem Verlassen des Farbwerkes. Der regenerierte Farbstoff­träger läuft erneut in die Druckstation ein. Dort wird mit Hil­fe eines Druckkopfes lokal Energie auf den Farbstoffträger übertragen, damit die Farbstoffschicht lokal erneut plastifi­ziert und in diesem Zustand punktweise auf einen unter Druck anliegenden Aufzeichnungsträger übertragen. Um eine hohe Druck­qualität zu erreichen, kommt es bei diesem Druckprinzip nicht nur darauf an, daß der Druckkopf eine ausreichend hohe Energie­menge punktweise auf den Farbstoffträger überträgt. Darüber hinaus muß auch dafür gesorgt werden, daß die Farbstoffschicht durch die übertragene Energiemenge lokal möglichst gleichmäßig plastifiziert wird, sonst bilden die einzelnen, so gebildeten Mikrobildpunkte kein gleichmäßiges Raster. Es ist daher zu for­dern, daß die auf die verwendete thermoplastische Druckfarbe abgestimmte Energiemenge gleichmäßige Schmelzzonen auf dem Farbstoffträger hervorruft. Dies wiederum läßt sich nur errei­chen, wenn auch die Schichtdicke der Farbstoffschicht des Farb­stoffträgers kontinuierlich innerhalb eines eng begrenzten To­leranzbereiches liegt. Mit dem bekannten Farbwerk, dessen Auf­bau im wesentlichen der Bauweise von in der Heiß-Carbon-Technik üblichen Farbwerken entspricht, wird diese Funktion allerdings nur unvollständig erreicht. Das ist darauf zurückzuführen, daß derartige Farbwerke konventionell zum großflächigen Beschichten beispielsweise von Durchschreibeformularen mit einer Farb­schicht dienen und in diesen Anwendungsfällen die genannten scharfen Toleranzbedingungen bezüglich der Schichtdicke nicht vorliegen. Noch wesentlicher ist aber, daß konventionelle Heiß-­Carbon-Farbwerke nicht dafür ausgelegt sind, einen Farbstoff­träger zu regenerieren.The purpose of this known device is to continuously re-coat the dye carrier, which is designed as an endless belt, after it has passed through the printing station, ie to restore the dye layer over the entire surface with a layer thickness that is as uniform as possible. The printing ink applied to the dye carrier in the liquid state solidifies by cooling after leaving the inking unit. The regenerated dye carrier runs into the printing station again. There, energy is transferred locally to the dye carrier with the aid of a printhead, so that the dye layer is locally plasticized again and in this state is transferred point by point to a recording medium which is under pressure. In order to achieve a high print quality, it is not only important with this printing principle that the printhead transfers a sufficiently high amount of energy to the dye carrier. In addition, care must also be taken to ensure that the dye layer is plastified as uniformly as possible locally by the amount of energy transferred, otherwise the individual micropictures formed in this way do not form a uniform grid. It must therefore be demanded that the amount of energy matched to the thermoplastic printing ink used creates uniform melting zones on the dye carrier. This, in turn, can only be achieved if the layer thickness of the dye layer of the dye carrier is continuously within a narrowly limited tolerance range. However, this function is only incompletely achieved with the known inking unit, the structure of which essentially corresponds to the design of inking units customary in hot carbon technology. This is due to the fact that inking units of this type are used conventionally for the large-area coating of, for example, carbonless forms with an ink layer, and in these applications, the aforementioned sharp tolerance conditions with regard to the layer thickness do not exist. It is even more important, however, that conventional hot carbon inking units are not designed to regenerate a dye carrier.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Farbwerk für eine Thermo-Transfer-Druckeinrichtung der eingangs genann­ten Art zu schaffen, das bei möglichst einfachem Aufbau ein kontinuierliches Regenerieren des Farbstoffträgers durch gleichmäßiges Aufbringen einer Farbstoffschicht mit einer vor­gegebenen, eng tolerierten Schichtdicke gestattet.The invention is therefore based on the object of providing an inking unit for a thermal transfer printing device of the type mentioned at the outset which, with a construction which is as simple as possible, allows the dye carrier to be continuously regenerated by uniformly applying a dye layer with a predetermined, closely tolerated layer thickness.

Bei einem Farbwerk für eine Thermo-Transfer-Druckeinrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches beschriebenen Merkmale gelöst.In an inking unit for a thermal transfer printing device of the type mentioned in the introduction, this object is achieved according to the invention by the features described in the characterizing part of the main claim.

Diese Lösung berücksichtigt, daß bei dem zeilenweisen Druckvor­gang jeweils nur ein prozentual geringer Anteil der Farbstoff­schicht verbraucht wird. Das Regenerieren des Farbstoffträgers erfolgt verlustlos. Die auf dem Farbstoffträger verbliebene Druckfarbe wird beim Einlaufen in das Farbwerk rückgeschmolzen und abgequetscht. Danach wird der Farbstoffträger durch defi­niertes Zuführen flüssiger Druckfarbe vollflächig neu beschich­tet. Dabei wird der Farbauftrag so ausgeführt, daß der im Auf­tragsbereich vorhandene verflüssigte Farbstoff unter Druck gleichmäßig auf dem Farbstoffträger verteilt wird.This solution takes into account that only a small percentage of the dye layer is used in the line-by-line printing process. The dye carrier is regenerated without loss. The ink remaining on the dye carrier is melted back when it enters the inking unit and squeezed. Then the entire surface of the dye carrier is re-coated by a defined supply of liquid printing ink. The ink application is carried out so that the liquefied dye present in the application area is evenly distributed on the dye carrier under pressure.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden deshalb, auf den Schmelzpunkt der verwendeten thermoplastischen Druckfarbe ab­gestimmt, sowohl die Farbwanne als auch die Andruck- und die Farbwalze beheizt und im Betrieb auf einer vorgegebenen Tempe­ratur gehalten. Andruckwalze und Farbwalze sind so zueinander angeordnet, daß die rückgeschmolzene Druckfarbe im Einlaufbe­reich der beiden Walzen weitgehend vollständig abgequetscht wird. Zugleich transportiert die Farbwalze in rasterförmig an­geordneten Vertiefungen eine definierte Farbstoffmenge in den Auslaufbereich der beiden Walzen. Wie in Unteransprüchen fest­gelegte Weiterbildungen der Erfindung zeigen, können diese Ver­tiefungen in unterschiedlichen, negativen Punktrastern ausge­bildet sein. Wesentlich ist dabei immer, daß die gerasterte Ausbildung der Umfangsfläche der Farbwalze einerseits ein ein­faches Abrakeln ermöglicht und andererseits in den Farbauf­tragsbereich eine möglichst genau definierte Menge an Druckfar­be transportiert, die auf den Farbstoffträger übertragen wird. Die gleichmäßige Beschichtung des Farbstoffträgers wird dabei durch eine definierte Andruckkraft sowie die elastische Be­schichtung der Andruckwalze unterstützt. Andere Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.In the solution according to the invention, therefore, the ink pan as well as the pressure roller and the ink roller are heated and kept in operation at a predetermined temperature, depending on the melting point of the thermoplastic printing ink used. The pressure roller and the inking roller are arranged in relation to one another in such a way that the remelted printing ink is largely completely squeezed out in the inlet area of the two rollers. At the same time, the inking roller transports a defined amount of dye into the outlet area of the two rollers in recesses arranged in a grid. As further developments of the invention set out in the subclaims show, these depressions can be formed in different, negative point grids. It is always important that the rastered design of the peripheral surface of the inking roller on the one hand enables easy doctoring and on the other hand transports as precisely as possible a defined amount of printing ink into the ink application area which is transferred to the dye carrier. The uniform coating of the dye carrier is supported by a defined pressure force and the elastic coating of the pressure roller. Other developments of the invention are characterized in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

  • Figur 1 eine Thermo-Transfer-Druckeinrichtung in einer Prinzip­darstellung und
  • Figur 2 in einer schematischen Darstellung ein Farbwerk der Thermo-Transfer-Druckeinrichtung nach Figur 1.
An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. It shows:
  • Figure 1 shows a thermal transfer printing device in a schematic diagram and
  • 2 shows a schematic representation of an inking unit of the thermal transfer printing device according to FIG. 1.

In der in Figur 1 dargestellten Thermo-Transfer-Druckeinrich­tung läuft ein Farbstoffträger 1, der als Endlosband ausgebil­det ist, über Rollen 2 geführt, kontinuierlich um. Der Farb­stoffträger 1 weist eine wenige µm dicke Trägerschicht aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyimid auf. Diese wird, wie noch im einzelnen zu beschreiben sein wird, vollflächig mit ei­ner thermoplastischen Druckfarbe niedrigen Schmelzpunktes be­schichtet. Derartige Druckfarben sind als Cold-Set- bzw. Heiß-­Carbon-Farben bekannt. Diese Druckfarben bestehen aus Wachsen und wachsähnlichen Produkten, in denen bei der Herstellung in flüssigem Zustand Farbpigmente und Ruße feinst dispergiert wer­den. Konventionell werden diese Druckfarben insbesondere als Beschichtungen für Durchschreibeformularsätze verwendet. Es ist aber auch bereits bekannt, diesen Druckfarbentyp für regene­rierfähige Farbstoffträger bei Thermo-Transfer-Druckern einzu­setzen, so daß hier eine weitere Erläuterung nicht erforderlich erscheint.In the thermal transfer printing device shown in Figure 1, a dye carrier 1, which is designed as an endless belt, guided over rollers 2, rotates continuously. The dye carrier 1 has a carrier layer of a few μm thick made of plastic, for example made of polyimide. As will be described in detail below, this is coated over the entire surface with a thermoplastic printing ink of low melting point. Such printing inks are known as cold set or hot carbon inks. These printing inks consist of waxes and wax-like products, in which color pigments and carbon blacks are finely dispersed in the liquid state during production. Conventionally, these printing inks are used in particular as coatings for carbonless form sets. However, it is also already known to use this type of printing ink for regenerable dye supports in thermal transfer printers, so that a further explanation does not appear to be necessary here.

In dem in Figur 1 dargestellten Beispiel läuft der Farbstoff­träger 1 kontinuierlich im Uhrzeigersinn um und gelangt dabei in eine Druckstation, in der er mit einem blatt- oder bandför­migen Aufzeichnungsträger 3 in Berührung kommt. Die Transport­richtung des Aufzeichnungsträgers 3 ist durch einen Pfeil 4 an­gedeutet.In the example shown in FIG. 1, the dye carrier 1 rotates continuously in a clockwise direction and in the process reaches a printing station in which it comes into contact with a sheet or tape-shaped recording medium 3. The direction of transport of the recording medium 3 is indicated by an arrow 4.

Im Berührungsbereich des Farbstoffträgers 1 mit dem Aufzeich­nungsträger 3, d. h. in der Druckstation, ist der Aufzeich­nungsträger über eine angetriebene Andruckrolle 5 geführt, die auf der dem Farbstoffträger 1 abgewandten Seite angeordnet ist. Dieser Andruckrolle 5 gegenüberliegend ist auf der dem Farb­stoffträger 1 zugewandten Seite ein entgegen einer Vorspann­kraft ausschwenkbarer Druckkamm 6 vorgesehen. Druckkämme für Thermo-Transfer-Druckeinrichtungen sind an sich bekannt. Sie weisen, prinzipiell betrachtet, eine Vielzahl von einzelnen Schaltzellen auf, die längs einer quer zur Transportrichtung des Farbstoffträgers 1 bzw. des Aufzeichnungsträgers 3 verlau­fenden Linie angeordnet sind. Ist der Druckkamm als optischer Zeichengenerator ausgebildet, dann sind diese Schaltzellen op­tische Schaltelemente, die selektiv, durch eine Druckinforma­tion gesteuert, aktivierbar sind und damit Strahlungsenergie in Mikrobildpunkte auf den Farbstoffträger 1 übertragen. Die in den Mikrobildpunkten auftreffende Strahlungsenergie ist so be­messen, daß sie die an dem Farbstoffträger 1 anhaftende Druck­farbe in diesem Bildpunkt plastifiziert. Da der Farbstoffträger 1 im Bereich der Druckstation am Aufzeichnungsträger 3 aufgrund der Funktion der Andruckrolle 5 unter Druck anliegt, wird der im Mikrobildpunkt plastifizierte Farbstoff auf den Aufzeich­nungsträger 3 übertragen.In the area of contact of the dye carrier 1 with the recording medium 3, ie in the printing station, the recording medium is guided over a driven pressure roller 5, which is arranged on the side facing away from the dye carrier 1. Opposing this pressure roller 5, a pressure comb 6 which can be swung out against a biasing force is provided on the side facing the dye carrier 1. Printing combs for thermal transfer printing devices are known per se. In principle, they have a large number of individual switching cells which are arranged along a line running transversely to the transport direction of the dye carrier 1 or of the recording medium 3. Is the print comb as optical Character generator, then these switching cells are optical switching elements that can be activated selectively, controlled by pressure information, and thus transmit radiation energy in micro picture elements to the dye carrier 1. The radiation energy impinging in the micro pixels is dimensioned such that it plasticizes the printing ink adhering to the dye carrier 1 in this pixel. Since the dye carrier 1 is in contact with the recording medium 3 in the area of the printing station due to the function of the pressure roller 5, the dye plasticized in the micro pixel is transferred to the recording medium 3.

Dieser Vorgang läuft bei allen quer zur Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 3 angeordneten Mikrobildpunkten simultan ab, so daß jeweils gleichzeitig eine Mikrobildzeile auf dem Aufzeichnungsträger 3 ausgedruckt wird.This process takes place simultaneously in all the micro picture elements arranged transversely to the transport direction of the record carrier 3, so that a micro image line is printed out on the record carrier 3 at the same time.

Nach dem Verlassen der Druckstation ist damit der Farbstoffträ­ger 1 teilweise entschichtet, wie in Figur 1 schematisch ange­deutet ist. Zum Regenerieren der Farbstoffschicht wird der Farbstoffträger 1 daher über ein hinter der Druckstation ange­ordnetes Farbwerk 7 geführt. Dieses besteht aus einer beheizten Wanne 71, in der ein Vorrat an Druckfarbe flüssig gehalten wird. In diese Wanne taucht eine entgegen dem Uhrzeigersinn um­laufende Farbwalze 72 ein, die bei ihrer Rotation Druckfarbe aus der Wanne 71 mitnimmt. Wie noch im einzelnen zu erläutern sein wird, wird die von der Farbwalze mitgenommene Druckfarbe zumindestens teilweise von einem Rakel 73 zurückgehalten, das mit seiner Schneide schräg gegen die Umfangsfläche der Farbwal­ze 72 gerichtet, angeordnet ist.After leaving the printing station, the dye carrier 1 is thus partially stripped, as is schematically indicated in FIG. 1. To regenerate the dye layer, the dye carrier 1 is therefore guided over an inking unit 7 arranged behind the printing station. This consists of a heated tub 71, in which a supply of printing ink is kept liquid. A counter-clockwise ink roller 72 is immersed in this tub, which takes printing ink from the tub 71 as it rotates. As will be explained in more detail, the printing ink entrained by the inking roller is at least partially retained by a doctor blade 73 which is arranged with its cutting edge obliquely against the peripheral surface of the inking roller 72.

Achsenparallel zur Farbwalze 72 ist eine Andruckwalze 74 ange­ordnet, die vom Farbstoffträger 1 teilweise umschlungen ist und im Uhrzeigersinn rotiert. Die Andruckwalze 74 drückt den Farb­stoffträger 1 mit seiner Farbstoffschichtseite gegen die Farb­walze 72, so daß der Farbstoffträger erneut vollflächig mit Druckfarbe beschichtet wird.A pressure roller 74 is arranged parallel to the axis of the ink roller 72 and is partially wrapped around by the dye carrier 1 and rotates clockwise. The pressure roller 74 presses the dye carrier 1 with its dye layer side against the ink roller 72, so that the dye carrier is again coated over its entire area with printing ink.

In Figur 2 ist dieses Farbwerk 7 in einer dreidimensionalen Teilansicht zur Erläuterung des Beschichtungsvorganges in wei­terem Detail dargestellt. Dabei ist schematisch ein Abschnitt des Farbstoffträgers 1 gezeigt, aus dessen Farbstoffschicht, nicht maßstäblich dargestellt, beim Druckvorgang ein Buchstabe "T" gelöst wurde. Weiterhin ist schematisch angegeben, daß so­wohl die Wanne 71 als auch die Farbwalze 72 und die Andruckwal­ze 74 beheizt sind. Für eine derartige Beheizung sind eine Rei­he von konventionellen Lösungen denkbar, so daß hier eine nähe­re Erläuterung nicht erforderlich erscheint. Zweckmäßig wird man beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizung einset­zen, da bei einer Thermo-Transfer-Druckeinrichtung eine elek­trische Versorgung ohnehin notwendig ist. Im stationären Zu­stand wird die Betriebstemperatur der beheizten Elemente des Farbwerkes 7 oberhalb der Schmelztemperatur der Druckfarbe ge­halten. Bei der erwähnten Gruppe von Druckfarben liegt die Schmelztemperatur in einer Größenordnung von etwa 70° C. Aus Gründen der sicheren Funktionsfähigkeit wird deshalb die Be­triebstemperatur mit etwa 90° C festgelegt.This inking unit 7 is shown in FIG. 2 in a three-dimensional partial view to explain the coating process in further detail. A section of the dye carrier 1 is shown schematically, from whose dye layer, not shown to scale, a letter "T" was released during the printing process. Furthermore, it is indicated schematically that both the tub 71 and the inking roller 72 and the pressure roller 74 are heated. A number of conventional solutions are conceivable for such heating, so that a detailed explanation does not appear to be necessary here. For example, an electrical resistance heater is expediently used, since an electrical supply is necessary anyway in the case of a thermal transfer printing device. In the stationary state, the operating temperature of the heated elements of the inking unit 7 is kept above the melting temperature of the printing ink. In the group of printing inks mentioned, the melting temperature is in the order of magnitude of approximately 70 ° C. For reasons of reliable functionality, the operating temperature is therefore set at approximately 90 ° C.

Figur 2 zeigt weiterhin, daß die Farbwalze keine glatte, son­dern eine gerasterte Oberflächenstruktur mit regelmäßig ange­ordneten Vertiefungen 75 aufweist. In dem in Figur 2 darge­stellten Ausführungsbeispiel sind diese Vertiefungen als Näpf­chen ausgebildet, die durch Eingravieren erzeugt werden, bei­spielsweise durch eine Lasergravur. Die Tiefe dieser Näpfchen 75 beträgt einige µm. Dabei erscheint ein Bereich von etwa 8 bis 25 µm technisch sinnvoll, wobei sich eine Näpfchentiefe von etwa 15 µm als besonders vorteilhaft erweist. Die Durchmesser der Näpfchen 75 sind so gewählt, daß etwa 90 Näpfchen/cm regel­mäßig verteilt angeordnet sind. In der Drucktechnik bezeichnet man dies üblicherweise als ein 90er-Raster. Wie Untersuchungen ergeben haben, ist dies aber nur ein mittlerer Wert, zufrieden­stellende Ergebnisse werden auch mit Rastern erreicht, die in einem Bereich von etwa 60 bis 120 Näpfchen/cm liegen, was Ra­sterweiten in einem Bereich von 0,08 bis 0,2 mm entspricht.FIG. 2 further shows that the inking roller does not have a smooth, but rather a screened surface structure with regularly arranged depressions 75. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, these depressions are designed as cups which are produced by engraving, for example by laser engraving. The depth of these cells 75 is a few μm. A range of approximately 8 to 25 µm appears to be technically sensible, with a well depth of approximately 15 µm proving particularly advantageous. The diameters of the cups 75 are chosen so that approximately 90 cups / cm are arranged in a regularly distributed manner. In printing technology, this is usually referred to as a 90 screen. However, as studies have shown, this is only a medium value, and satisfactory results are also achieved with grids that are in a range from approximately 60 to 120 cells / cm, which corresponds to grid widths in a range from 0.08 to 0.2 mm .

Die Oberfläche der Farbwalze soll möglichst verschleißfest sein, so daß sich als Materialien für die Oberfläche der Farb­walze 72 sowohl hochfeste Stahllegierungen mit verkupferter und anschließend verchromter Oberfläche als auch keramische Mate­rialien wie Aluminiumoxid anbieten.The surface of the inking roller should be as wear-resistant as possible, so that the materials for the surface of the inking roller 72 are both high-strength steel alloys with a copper-plated and subsequently chrome-plated surface, and ceramic materials such as aluminum oxide.

Die in Figur 2 schematisch angedeutete Näpfchenstruktur ist je­doch lediglich eine mögliche Ausführungsform. Es wäre ohne wei­teres denkbar, in der Umfangsfläche der Farbwalze 72 auch ande­re Rasterstrukturen auszubilden, beispielsweise ein Punktraster in Kalotten- oder Pyramidenform, wobei insbeonsere bei letzte­rem fein verteilte, regelmäßig angeordnete Kanäle in der Um­fangsfläche der Farbwalze ausgebildet sind. Diese Kanäle sind vorzugsweise jedoch nicht fluchtend mit den Mantellinien der Walze, sondern um einen bestimmten Winkel dazu geneigt, ausge­richtet.However, the well structure schematically indicated in FIG. 2 is only one possible embodiment. It would be readily conceivable to also form other raster structures in the peripheral surface of the ink roller 72, for example a dot screen in the form of a dome or pyramid, with the latter in particular having finely distributed, regularly arranged channels in the peripheral surface of the ink roller. However, these channels are preferably not aligned with the surface lines of the roller, but rather are inclined at a certain angle.

Solche Oberflächenstrukturen der Farbwalze 72 haben den Zweck, daß sich die Vertiefungen beim Eintauchen der Farbwalze 72 in die in der Wanne 71 flüssig gehaltene Druckfarbe füllen. Wenn dann aufgrund der Rotation der Farbwalze 72 durch das Rakel 73 die mitgenommene Druckfarbe oberflächlich abgezogen wird, ver­bleibt in den Vertiefungen ein definierter Anteil an Druckfarbe für die erneute Beschichtung des Farbstoffträgers 1.Such surface structures of the inking roller 72 have the purpose that the depressions fill when the inking roller 72 is immersed in the printing ink which is kept liquid in the tub 71. If, due to the rotation of the ink roller 72 by the doctor blade 73, the carried-away printing ink is then superficially removed, a defined proportion of printing ink remains for the renewed coating of the dye carrier 1 in the depressions.

In Figur 2 ist angedeutet, daß die Andruckwalze 74 eine Ober­flächenschicht 76 aufweist. Diese Oberflächenschicht ist wenige mm dick und soll bei der genannten Betriebstemperatur ausrei­chend verschleißfest sein sowie eine definierte Härte aufwei­sen. Versuche haben ergeben, daß dafür ein Shorehärtebereich von etwa 50 bis 80 SH, vorzugsweise etwa 70 SH die günstigsten Ergebnisse bringt. Dabei ist gleichzeitig vorausgesetzt, daß die Andruckwalze 74 gegen die Farbwalze 72 sowie den dazwi­schengeführten Farbstoffträger 1 mit einer Andruckkraft P von etwa 500 N drückt. Für diese Andruckkraft P käme aber auch ein Bereich von etwa 250 bis 600 N in Betracht. Als Oberflächen­schicht der Andruckwalze 74 kommt elektrisch leitfähiger Sili­kongummi in Betracht.In Figure 2 it is indicated that the pressure roller 74 has a surface layer 76. This surface layer is a few mm thick and should be sufficiently wear-resistant at the operating temperature mentioned and should have a defined hardness. Experiments have shown that a Shore hardness range of about 50 to 80 SH, preferably about 70 SH, gives the best results. At the same time, it is assumed that the pressure roller 74 presses against the ink roller 72 and the dye carrier 1 guided between them with a pressure force P of approximately 500 N. A range of about 250 to 600 N could also be considered for this pressing force P. Electrically conductive silicone rubber can be used as the surface layer of the pressure roller 74.

Unter diesen genannten Voraussetzungen wird der Farbstoffträger 1, sobald er in den Umschlingungsbereich mit der Andruckwalze 74 kommt, erwärmt und damit der nach dem Druck verbliebene Farbanteil rückgeschmolzen. Die rückgeschmolzene Druckfarbe wird im Einlaufbereich der Farbwalze 72 und der Andruckwalze 74 abgequetscht. Wie Figur 2 andeutet, entsteht damit in diesem Einlaufbereich ein gewisser Farbüberschuß, der gegebenenfalls in die Wanne 71 zurückläuft. Im Auslaufbereich des Farbstoff­trägers wird die Druckfarbe aus den Vertiefungen 75 der An­druckwalze 72 ausgelöst und verteilt sich in einer gleichmäßi­gen Schicht auf dem Farbstoffträger 1. Beim weiteren Transport des Farbstoffträgers 1 kühlt sich dieser ab, so daß die Farb­schicht erstarrt. In diesem Zustand läuft der Farbstoffträger, wie beschrieben, wieder in die aus der Andruckrolle 5 und dem Druckkamm 6 gebildete Druckstation ein.Under these prerequisites, the dye carrier 1 is heated as soon as it comes into the wrapping area with the pressure roller 74, and thus the portion of ink remaining after printing is melted back. The remelted printing ink is squeezed off in the inlet area of the inking roller 72 and the pressure roller 74. As indicated in FIG. 2, there is a certain excess of color in this inlet area, which may run back into the tub 71. In the outlet area of the dye carrier, the printing ink is released from the depressions 75 of the pressure roller 72 and is distributed in a uniform layer on the dye carrier 1. When the dye carrier 1 is transported further, it cools down, so that the ink layer solidifies. In this state, the dye carrier runs again, as described, into the printing station formed from the pressure roller 5 and the printing comb 6.

Claims (12)

1. Farbwerk für eine Thermo-Transfer-Druckeinrichtung mit einem umlaufenden, in sich geschlossenen Farbstoffträger (1), dessen thermoplastische Farbstoffschicht in einer Druckstation (5, 6) punktweise mittels eines Druckkopfes (6) aufgeschmolzen und un­ter Druck auf einen Aufzeichnungsträger (3) übertragen wird, wobei das beheizte Farbwerk (7) zum Regenerieren des Farbstoff­trägers nach seinem Durchlauf durch die Druckstation eine Wanne (71) mit aufgeschmolzener Druckfarbe aufweist, die mittels Auf­tragwalzen (z. B. 72) und Abstreifrakel (73) auf den Farbstoff­träger übertragen wird, gekennzeichnet durch eine beheizte, mit elastischer Oberfläche versehene Andruckwal­ze (74), über die der Farbstoffträger, mit seiner Träger­schichtseite anliegend, läuft und durch eine der Andruckwalze achsenparallel auf der anderen Seite des Farbstoffträgers ge­genüberstehende, ebenfalls beheizte und auf ihrer Umfangsfläche in einem vorgegebenen Raster Vertiefungen (75) aufweisende Farbwalze (72), die teilweise in den aufgeschmolzenen Farbstoff eintauchend und sich mit einer vorgegebenen Andruckkraft (P) auf der Andruckwalze abstützend angeordnet ist.1. inking unit for a thermal transfer printing device with a rotating, self-contained dye carrier (1), the thermoplastic dye layer in a printing station (5, 6) melted at points by means of a printhead (6) and under pressure on a recording medium (3) is transferred, the heated inking unit (7) for regenerating the dye carrier after passing through the printing station has a trough (71) with melted printing ink, which is transferred to the dye carrier by means of application rollers (e.g. 72) and doctor blade (73) , characterized by a heated pressure roller (74) provided with an elastic surface, over which the dye carrier, with its support layer side running, runs, and by a pressure grid, which is parallel to the pressure roller on the other side of the dye carrier and is also heated and on its circumferential surface in a predetermined pattern Ink roller (72) with depressions (75) , which is partially immersed in the melted dye and is arranged with a predetermined pressure force (P) on the pressure roller. 2. Farbwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Farbstoffträger (1) aus einer Polyimidfolie gebildet ist.2. Inking unit according to claim 1, characterized in that the dye carrier (1) is formed from a polyimide film. 3. Farbwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Andruckwalze (74) eine elastische Oberflächenschicht (76) mit einer Shorehärte in einem Bereich von 50 bis 80 SH, vorzugsweise von etwa 70 SH, aufweist.3. Inking unit according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure roller (74) has an elastic surface layer (76) with a Shore hardness in a range from 50 to 80 SH, preferably of about 70 SH. 4. Farbwerk nach Anspruch 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß die elastische Oberflächenschicht (76) der Andruckwalze (74) aus elektrisch leitfähigem Silikongummi besteht.4. Inking unit according to claim 3, characterized in that the elastic surface layer (76) of the pressure roller (74) consists of electrically conductive silicone rubber. 5. Farbwerk nach einem der Ansprüch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (75) näpfchenförmig ausgebildet sind, wobei ihre Tiefe in einem Be­reich von 8 bis 25 µm, vorzugsweise bei etwa 15 µm liegt.5. Inking unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the depressions (75) are cup-shaped, their depth being in a range from 8 to 25 µm, preferably about 15 µm. 6. Farbwerk nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Rasterweite der Vertiefungen (75) in einem Bereich von 0,08 bis 0,2 mm liegt und vorzugsweise et­wa 0,1 mm beträgt.6. Inking unit according to claim 5, characterized in that the raster width of the recesses (75) is in a range from 0.08 to 0.2 mm and is preferably about 0.1 mm. 7. Farbwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Umfangsfläche der Farbwalze (72) angeordnete Raster von Vertiefungen (75) als Punktraster mit Kalottenform ausgebildet ist.7. Inking unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the on the peripheral surface of the inking roller (72) arranged grid of depressions (75) is designed as a dot grid with a spherical shape. 8. Farbwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Umfangsfläche der Farbwalze (72) angeordnete Raster von Vertiefungen (75) als Punktraster in Pyramidenform ausgebildet mit in Zylinderum­fangsrichtung verlaufenden Verbindungskanälen ausgebildet ist.8. Inking unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the arranged on the circumferential surface of the inking roller (72) arranged grid of depressions (75) is designed as a dot grid in pyramid shape with connecting channels running in the cylinder circumferential direction. 9. Farbwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche der Farbwalze (72) aus einer verchromten Stahllegierung besteht.9. Inking unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the peripheral surface of the inking roller (72) consists of a chromed steel alloy. 10. Farbwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche der Farbwalze (72) mit einer Keramikschicht beschichtet ist.10. Inking unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the peripheral surface of the inking roller (72) is coated with a ceramic layer. 11. Farbwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckwalze (74) und die Farbwalze (72) derart zueinander angeordnet sind, daß diese beiden Walzen auf den zwischen ihnen geführten Farbstoffträger (1) eine Andruckkraft (P) in einem Bereich von 250 bis 600 N, vorzugsweise von etwa 500 N, ausüben.11. Inking unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the pressure roller (74) and the inking roller (72) are arranged in relation to one another in such a way that these two rollers have a pressure force (P) on the dye carrier (1) guided between them in a range from 250 to 600 N, preferably from about 500 N. 12. Farbwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebstemperatur der beheizten Elemente (71, 72, 74) des Farbwerkes (7) über der Schmelztemperatur der Druckfarbe und bei einer aus einer Heiß­Carbon-Farbe bestehenden Druckfarbe in einem Bereich von 80 bis 100° C liegt.12. Inking unit according to one of claims 1 to 11, characterized characterized in that the operating temperature of the heated elements (71, 72, 74) of the inking unit (7) is above the melting temperature of the printing ink and, in the case of a printing ink consisting of a hot carbon ink, in a range from 80 to 100 ° C.
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