WO1991001886A1 - Heat transfer printer - Google Patents

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WO1991001886A1
WO1991001886A1 PCT/EP1990/001291 EP9001291W WO9101886A1 WO 1991001886 A1 WO1991001886 A1 WO 1991001886A1 EP 9001291 W EP9001291 W EP 9001291W WO 9101886 A1 WO9101886 A1 WO 9101886A1
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printing
combs
pressure
thermal transfer
transfer printing
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PCT/EP1990/001291
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Inventor
Hubert Mugrauer
Original Assignee
Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/325Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads by selective transfer of ink from ink carrier, e.g. from ink ribbon or sheet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/475Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material for heating selectively by radiation or ultrasonic waves
    • B41J2/48Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material for heating selectively by radiation or ultrasonic waves melting ink on a film or melting ink granules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J3/00Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/54Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed with two or more sets of type or printing elements

Definitions

  • the invention relates to a thermal transfer printing device according to the preamble of claim 1.
  • electrophotographic printers In modern printers, which are preferably used as peripheral devices of data processing systems, electrophotographic printers, among others, have also become established.
  • the electrophotographic printing principle is relatively complicated and therefore also expensive, but today it delivers printing results of good to high quality, which is dependent on the selected image resolution.
  • thermal transfer printing Another known, albeit less successful, non-mechanical printing principle is thermal transfer printing. According to this principle, a corresponding amount of energy is to be applied locally, ie in microdots close to or on the surface of a recording medium, which generates an image point on the recording medium. For this purpose, it was also proposed to use special papers as the recording medium, which change color when radiation energy strikes them. This variant of thermal transfer printing has such considerable technological and qualitative disadvantages that it has not become established.
  • dye particles according to the desired pattern must be transferred from a dye carrier to the recording medium in individual pixels.
  • the dye carrier is therefore decoated locally during the printing process.
  • the colored area portion based on the total area of the recording medium, is usually only a few percent.
  • a single-use dye Fabric backing is therefore too expensive, even for printers with low output, which only print a few A4 sheets per minute.
  • EP-Al-02 53 300 discloses a thermal transfer printing device with a regenerable dye carrier which is designed as an endless belt and is coated with a thermoplastic printing ink with a low melting point. After passing through a printing station in the thermal transfer printing device, the dye carrier is passed through a heated inking unit in order to completely regenerate the dye layer there. For this purpose, the printing ink remaining on the dye carrier after the printing process is melted in the inking unit and collected in a heated tub with liquefied printing ink. Printing ink is again fed from this trough to the surface of the dye carrier via a system of application rollers and doctor blades, and the dye carrier is thus continuously recoated before it passes through the printing station again.
  • thermoplastic printing ink known in printing technology as cold set or hot carbon ink, is suitable as the printing ink.
  • These printing inks consist of waxes or wax-like products, in which color pigments and carbon blacks are finely dispersed in the liquid state during production.
  • Printing inks of this type are conventionally used for copy form sets.
  • Printing inks of this type are also so interesting for thermal transfer printing, because on the one hand they are fast drying inks. This is one of the prerequisites that make it appear suitable for a regenerable dye carrier.
  • these printing inks a relatively low melting point, preferred wise to below 100 * C, ie it is sufficient a relatively overall rings amount of energy pixel to these ink locally in a Mikro ⁇ to plasticize and pressurized to in the printing station to to transfer the recording medium adjacent to the dye medium.
  • This property makes it possible to design a print head for such a thermal transfer printing device as an optical character generator, as is also known from EP-Al-02 53 300.
  • Switch cells which are known from the optoelectronics as zip code elements are used in this known print head. These switching cells change their transmission properties by applying an external electric field and can be switched practically without a memory effect.
  • Electrophotographic printers are today in a wide range of services from, for example, a few sheets of A4 per minute to more than 10 times this value
  • the print head for a thermal transfer printing device Since the print image is also composed of micro-image dots arranged in a raster in thermal transfer printing, the print head for a thermal transfer printing device must also be able to produce such a fine image raster »But this means that the total energy consumption of the print head for a therm - mo-transfer printing device is no longer uncritical, even if the amount of energy required for local plastification of the printing ink in a micro pixel appears at first to be relatively small. The energy converted and, above all, as heat loss increases even more if a high pressure output is simultaneously sought.
  • the invention is therefore based on the object of providing, in a further development of known solutions, a thermal transfer printing device of the type mentioned at the outset which, as a graphics-capable page printer, can even be used in a medium performance range of up to about 50 sheets per minute and at the same time is competitive with the electrophotographic printers prevailing in this product area.
  • Printing capacity of the printing device is in principle evenly distributed over these two printing combs. This could be organized, for example, in such a way that one of the printing combs in alternation with the other is activated for printing an entire page. During its inactive phase, the pressure comb can cool down and is therefore less sensitive to temperature, since longer recovery phases are systematically prescribed to dissipate the heat loss.
  • the printing process can be organized in such a way that, in the example of two printing combs, the successive printing lines are alternatively generated by one of the printing combs.
  • one printing comb generates the even-numbered printing lines and the other printing comb generates the odd-numbered printing lines.
  • this function requires a corresponding spatial arrangement of the printing combs with respect to the transport direction of the recording medium to be printed and an actuation of the printing combs adapted to them based on the supplied printing information.
  • This adjustment could be done in the printer control.
  • the print information could be supplied to each print comb individually with the proviso that the line information for the in Direction of transport of the recording medium at the rear of the printing comb is supplied with a delay corresponding to the spatial distance between the two printing combs.
  • this last-mentioned possibility means that a conventional printing comb, which is technologically designed for a printing performance of n sheets / min, could achieve a printing performance of 2n sheets / min according to the solution according to the invention according to the assumed example that therefore a new technology would have to be developed.
  • a plurality of intermediate forms or other variants are conceivable.
  • a thermal transfer printing device is also very environmentally friendly.
  • the environmentally friendly hot carbon ink used as a printing ink in the solution according to the invention consists of waxes in which dye particles are finely dispersed. Because of the regenerability of the dye fully used. In comparison to electrophotographic printers, therefore, neither dust-like dyes are used nor photoconductors that have to be disposed of when they are replaced.
  • a thermal transfer printing device constructed according to the solution according to the invention also operates quietly and can be constructed very compactly. It is therefore suitable for normal office operations. Further advantages result from the developments of the invention described in the subclaims and from the detailed description below.
  • FIG. 1 shows a side view of a thermal transfer printing device with an input or output compartment arranged on each side of a printing unit and a paper turning device placed over the printing unit, in a schematic representation;
  • Figure 2 is a side view of the printing unit of the thermal transfer printing device according to Figure 1 u. a. with two symmetrically arranged pressure combs and
  • FIG. 3 shows a schematic representation of one of the optical switching cells from which the printing combs are constructed.
  • a printing unit 1 is arranged centrally in the thermal transfer printing device shown schematically in FIG. 1. Viewed in the processing direction running from left to right, there is an input compartment 2 in front of the printing unit 1 for the recording media to be printed, for example single sheets of A4 format.
  • a device control 3 is arranged below this input compartment 2.
  • a turning device 5 is arranged above the input compartment 2 and the printing unit 1. In the Wen- The device 5 is provided with pivotable guide fingers 6 which, depending on the setting, effect the transport of a recording medium 7 running out of the printing unit 1 directly into the output compartment 4 or for printing on both sides into the turning device 5.
  • a recording medium 7 inserted into the turning device 5 runs into a swivel plate 8 arranged above the input compartment 2, which is at this time in the upper end position shown with broken lines. After the recording medium 7 has entered, the swivel plate 8 is swiveled downward. The direction of rotation of a pair of transport rollers 9 is reversed and conveys the record carrier 7, with its back side still unprinted, back into the printing unit 1.
  • the widths for the input and output compartments 2 and 4 are predetermined by the dimensions of the record carriers 7 to be printed. If the thermal transfer printing device is designed in such a way that the recording media 7 are transported and printed in the transverse position, then a width BL for the input and output compartments 2 and 4 of approximately 25 cm with a paper format DIN A4 is constructive possible. The printing unit width is still smaller, so that the total width b2 is of the order of about 72 cm.
  • the height h1 of the thermal transfer printing device which is due to the construction of the printing unit to be described, is approximately 22 cm without the optional turning device 5.
  • the total height h2 of the thermal transfer printing device is approximately 32 cm.
  • the device depth which cannot be seen in the side view of FIG. 1, is in turn due to the format of the record carrier 7 and is therefore approximately 40 cm in the case of a DIN A4 format.
  • FIG 2 is now an embodiment for the printing unit 1 of the thermal transfer printing device explained in principle shown.
  • the recording media 7 run through the printing unit in a transport direction indicated by an arrow 9.
  • a dye carrier 10 designed as an endless belt is arranged over rollers.
  • the dye carrier 10 loops around two deflection rollers 11 arranged below the paper web of the recording medium 7 on the input or output side of the printing unit 1. These deflection rollers 11 are assigned pressure rollers 12 located above the paper web of the recording medium 7. These press the record carriers 7 in the area of the printing unit 1 against the dye carrier 10, so that the record carriers 7 are carried along in this area by the circulating dye carrier 10.
  • the dye carrier 10 is guided over a pressure roller 13, which is assigned to an inking unit 14.
  • the inking unit 14 serves to regenerate the dye carrier 10 and has an inking roller 15, which is partially immersed in a lowerable ink pan 16.
  • the pressure roller 13 and the ink roller 15 are preferably heated in the same way as the ink tray 16 and are arranged with respect to one another in such a way that they exert a predetermined pressure force P 1 on the dye carrier 10 running between them.
  • the outer side of the dye layer of the dye carrier 10 rotating in the clockwise direction is heated when it hits the pressure roller 13.
  • the printing ink a hot-carboxylic color
  • the counterclockwise ink roller 15 wets when immersed in the liquefied printing ink tray 16 with the printing ink and leads this to the dye layer side of the dye carrier 10.
  • the dye feed is metered through a doctor blade arrangement 17, the knife 18 of which is guided over the circumferential surface of the inking roller 15. In the process, superfluous printing ink is dripped off and drips back into the ink tray 16.
  • the design and the arrangement tion of the pressure roller 13 and the inking roller 15 are designed with respect to the dye carrier 10 so that the dye carrier 10 preferably formed from a polyimide tape is completely and evenly covered with a new dye layer when leaving the inking unit 14.
  • the initially plastic dye layer cools down quickly. It is already frozen before the dye carrier 10 comes into contact with the recording medium 7, running over the deflection roller 11 on the input side.
  • two printing combs 19 are arranged mirror-inverted to one another within the rotating dye carrier 10. Both pressure combs 19 are pivotally mounted on an axis 20 oriented perpendicular to the transport direction 9 of the recording medium 7, as is indicated schematically by double arrows 21.
  • the undersides of the pressure combs 19 are designed as heat sinks, as shown in FIG. 2 by cooling fins 22 projecting downwards. These cooling fins are in the air flow of a schematically indicated cooling fan 23.
  • a pressure roller 24 located above the transport path of the recording media 7 is assigned to the end region of the printing combs 19 remote from the bearing.
  • Each pairing of a printing comb 19 with the associated pressure roller 24 is designed such that the contact surface of the printing comb exerts a predetermined contact force on the dye carrier 10 and the recording medium 7 adjacent to it.
  • the printing combs could be constructed as conventional thermal printing combs or else as optical character generators.
  • both printing combs 19 have a plurality of switch cells, which are not shown in FIG. 2 and which are arranged transversely to the transport direction 9 of the recording media 7 and by means of which a line of micropixels can be generated on the recording media 7.
  • FIG. 3 a possible embodiment for such a switching cell of the pressure combs 19 is shown schematically on an enlarged scale.
  • a radiation beam 25 is indicated, the wavelength of which may lie, for example, in a range from 300 to 1200 ⁇ m. This radiation generated by a radiation source (not shown) is converted into parallel radiation using known optical means, the scattering angle of which should be less than 1 '.
  • PLZT elements are transparent, ferroelectric ceramic plates made of lead zirconate titanate (Pb, Ld) (Zr, Ti) 0 3 doped with lanthanum, which are coated on both sides with transparent electrode surfaces. These electrodes have connections via which a pulse-shaped voltage V can be applied as a control voltage.
  • PLZT elements have the property that their transmission properties change with regard to a rotation of the polarization plane as well as the scattering of the transmitted radiation when such an external electric field is applied.
  • a continuous, transmitted radiation beam is indicated in solid lines. This occurs as long as the control voltage V is zero. If, on the other hand, there is an external electric field, predetermined by a control voltage not equal to zero, the transmitted radiation beam now shown in broken lines diverges with a total opening angle of up to approximately 6 * .
  • an optical imaging element 27 is arranged at a predetermined distance, which has spherical surfaces and is spherical, for example, as in FIG. 3.
  • This optical imaging element 27 is manufactured, for example, by injection molding from an organic glass.
  • An arrow P2 indicates that the optical imaging element is provided with a the contact pressure of approximately 0.2 N presses the dye carrier 10 with its ink layer side 100 against the recording medium 7.
  • the assigned pressure roller 24, which forms the counter bearing for the contact pressure P2, is shown partially in section.
  • the switching cell shown in Figure 3 has two operating states. If the effective control voltage V at the switching element 26 is zero, then the incident parallel beam 25 is transmitted without geometric transformation.
  • the optical imaging element 27 focuses this parallel bundle of rays in a focal point in the plane of the dye layer 100 of the dye carrier 10. The radiation energy thus concentrated in a micro picture point locally plastifies the dye layer 100. The melted dye particles become under the influence of the contact pressure P2 transferred to the recording medium 7.
  • the control voltage V is present at the switching element 26 with an amplitude which changes its crystal lattice and so causes the transmitted beam to diverge, as indicated by broken lines in FIG. 3.
  • This scattered radiation only partially captures the optical imaging element 27 and focuses it in a degenerate focal spot of considerably larger diameter.
  • the energy density effective in this focal spot is reduced to such an extent that the dye layer 100 of the dye carrier 10 is no longer plasticized, so that transfer printing onto the recording medium 7 does not take place.
  • This structure also per se includes a control circuit for the individual optical switching elements 26 in order to supply them individually with the control voltages V which are derived from pressure information.
  • This control for the pressure combs 19 is only of subordinate importance in the present case.
  • the control of optical character generators based on supplied print information is also, at least according to its principle, well known from the field of application in electrophotographic printers. For the sake of completeness, it should therefore only be hinted at here that the print information which is processed in the device control 3 consists of one information bit for each micro pixel, in accordance with the raster origin of the print image to be created.
  • This print information is processed in the control circuit for the print combs 19 as a control information such that, in synchronism with the transport of the recording medium 7, the radiation energy corresponding to the picture information strikes the line in all micro picture elements of a print line.
  • is assumed that the two Drucfthimmme 19 constructed and arranged side by side ange ⁇ and are driven such that they produce alternatively successive print lines.
  • a synchronization problem must be solved for the printing process. Because too When a sheet begins to be printed, the recording medium 7 first runs past the front of the printing combs 19, as seen in the transport direction 9, which, for example, produces the odd-numbered printing lines in the form of micro-image lines.
  • This front print comb already prints out several print lines in succession until the recording medium 7 has been transported to such an extent that the field for the first even-numbered print line finally faces the rear print comb.
  • the second printing comb therefore works with a delay, the delay depending on the distance of the printing combs in the transport direction 9.
  • the device controller 3 If the device controller 3 outputs the print information bit-by-row print line by print line, then a delay circuit must be assigned to the control of the rear print comb in order to compensate for the geometric spacing of the print combs. On the other hand, the preparation of the print information in the device control 3 could also be designed such that the line information for the rear print comb is already transmitted with a delay.
  • This configuration of the printing unit 1 is advantageous since a printing dot raster in the order of 10 micro-pixels per mm is necessary for the required print quality. Since the printing comb 19 is intended to sweep over a longitudinal edge of the recording medium 7, it is readily apparent that several 1000 optical switching cells are integrated in each printing comb if the printing comb is designed as an optical character generator. Even if the amount of radiation transmitted in the individual switching cell is relatively small per se, because of the high integration density, even with optical character generators there is a not inconsiderable heat loss which has to be dissipated. This applies in particular when the thermal transfer printing device described is to be used as a printer for the medium performance range, ie is to be able to print approximately 20 to 50 A4 sheets per minute.
  • the printing cycles for the printing of one microprinting line are defined in a range from 0.5 to a maximum of 1.4 ms, as can be easily calculated.
  • the remaining recovery time for dissipating the heat of loss occurring at the pressure comb 19 is so short that, despite the low energy expenditure in the thermal transfer printing device described, additional measures are necessary to ensure that the print quality is high at the pressure comb ensure the low operating temperature required.
  • both conventional thermal print heads and optical character generators can be used to design the print combs.
  • the heat loss occurring per pressure comb can be kept within such limits by a longer cooling phase that the thermal load neither negatively influences the print quality nor reduces the overall operating time for such pressure combs.
  • the exemplary embodiment described provides for the use of two pressure combs. However, it would be obvious to the person skilled in the art that the number of pressure combs could be increased even further, if with increasing design effort, if this appears necessary.
  • an arrangement with four pressure combs would be created if the mounting of the pressure combs is fork-shaped, two pressure combs each being mounted on one axis and the bearing arms of one of the pressure combs encompassing the other, internal pressure comb.
  • This design principle which is mentioned by way of example, is at the expense of the device depth that is then required, but in itself can easily be increased in the number of printing combs.
  • the printing process is organized in such a way that the two printing combs, at position swiveled in at the same time, alternatively generating even-numbered or odd-numbered print lines, ie both print combs are essentially simultaneously active during printing.
  • the period duration for a printing cycle is doubled, ie the recovery phase within a printing cycle increases accordingly.
  • the solution described thus offers the possibility of creating a simple, efficient and low-maintenance thermal transfer printing device at low manufacturing costs for a performance range for which thermal transfer printing has hitherto been the case seemed inappropriate.

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Abstract

A printer has a printing mechanism in which at least two linear printing combs (19) are arranged symmetrically to each other with their longitudinal axis perpendicular to the direction of transport of a record carrier (7) to be printed. A continuously rotating ink carrier (10) is pressed against the printing combs (19). A feed element (24) for the record carrier (7) and for the ink carrier is associated with the printing combs. The elements of each pair composed of a printing comb and a feed element can be displaced relative to each other. During printing, the printing combs are selectively activated for line by line printing.

Description

Thermo-Transfer-DruckeinrichtuπgThermal transfer printing device
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ther o-Transfer-Druckein- richtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a thermal transfer printing device according to the preamble of claim 1.
Bei modernen Druckern, die vorzugsweise als periphere Geräte von Datenverarbeitungssystemen eingesetzt werden, haben sich unter anderem auch elektrofotografische Drucker durchgesetzt. Das elektrofotografische Druckprinzip ist jedoch relativ kom¬ pliziert und damit auch kostspielig, liefert heute aber Druck¬ ergebnisse guter bis hoher Qualität, die von der gewählten Bildauflösung abhängig ist.In modern printers, which are preferably used as peripheral devices of data processing systems, electrophotographic printers, among others, have also become established. However, the electrophotographic printing principle is relatively complicated and therefore also expensive, but today it delivers printing results of good to high quality, which is dependent on the selected image resolution.
Ein anderes an sich bekanntes, wenn auch bisher weniger erfolg¬ reiches nicht-mechanisches Druckprinzip ist der Thermo-Trans- fer-Druck. Nach diesem Prinzip soll lokal, also in Mikropunkten nahe an bzw. auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers eine entsprechende Energiemenge gebracht werden, die auf dem Auf- zeichπungsträger einen Bildpunkt erzeugt. Dazu wurde auch vor¬ geschlagen, als Aufzeichnungsträger Spezialpapiere zu verwen¬ den, die sich beim Auftreffeπ von Strahlungsenergie verfärben. Diese Variante des Thermo-Transfer-Druckes hat aber so erhebli¬ che technologische und auch qualitative Nachteile, daß sie sich nicht durchgesetzt hat.Another known, albeit less successful, non-mechanical printing principle is thermal transfer printing. According to this principle, a corresponding amount of energy is to be applied locally, ie in microdots close to or on the surface of a recording medium, which generates an image point on the recording medium. For this purpose, it was also proposed to use special papers as the recording medium, which change color when radiation energy strikes them. This variant of thermal transfer printing has such considerable technological and qualitative disadvantages that it has not become established.
Will man das Prinzip des Thermo-Transfer-Drucks ohne Spezialpa- piere realisieren, so müssen Farbstoffteilchen nach dem ge¬ wünschten Muster, ausgelöst durch lokale Zuführung von Energie, von einem Farbstoffträger auf den Aufzeichnungsträger in indi¬ viduellen Bildpunkten übertragen werden. Der Farbstoffträger wird bei dem Druckvorgang also lokal entschichtet. Bei den mei- sten Druckvorgängen beträgt aber der eingefärbte Flächenanteil, bezogen auf die Gesamtfläche des Aufzeichnungsträgers, übli¬ cherweise nur wenige Prozent. Ein nur einmal verwendbarer Färb- stoffträger ist daher selbst bei Druckern niedriger Leistung, die pro Minute beispielsweise nur einige Blätter DIN A4 druk- ken, zu teuer.If one wishes to implement the principle of thermal transfer printing without special papers, dye particles according to the desired pattern, triggered by local supply of energy, must be transferred from a dye carrier to the recording medium in individual pixels. The dye carrier is therefore decoated locally during the printing process. In most printing processes, however, the colored area portion, based on the total area of the recording medium, is usually only a few percent. A single-use dye Fabric backing is therefore too expensive, even for printers with low output, which only print a few A4 sheets per minute.
Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, dieses Problem zu lö¬ sen. So ist aus EP-Al-02 53 300 eine Thermo-Transfer-Druckein- richtung mit einem regenerierfähigen Farbstoffträger bekannt, der als Endlosband ausgebildet und mit einer thermoplastischen Druckfarbe niedrigen Schmelzpunktes beschichtet ist. Der Farb- stoffträger wird nach dem Durchlauf durch eine Druckstation in der Thermo-Transfer-Druckeinrichtung durch ein geheiztes Farb¬ werk geführt, um dort die Farbstoffschicht vollständig zu rege¬ nerieren. Dazu wird die nach dem Druckvorgang auf dem Farb¬ stoffträger verbliebene Druckfarbe im Farbwerk aufgeschmolzen und in einer beheizten Wanne mit verflüssigter Druckfarbe auf¬ gefangen. Aus dieser Wanne wird über ein System von Auftrags¬ walzen und Abstreifrakel der Oberfläche des Farbstoffträgers erneut Druckfarbe zugeführt und somit der Farbstoffträger vor seinem erneuten Durchlauf durch die Druckstation kontinuierlich neu beschichtet.There has been no shortage of attempts to solve this problem. For example, EP-Al-02 53 300 discloses a thermal transfer printing device with a regenerable dye carrier which is designed as an endless belt and is coated with a thermoplastic printing ink with a low melting point. After passing through a printing station in the thermal transfer printing device, the dye carrier is passed through a heated inking unit in order to completely regenerate the dye layer there. For this purpose, the printing ink remaining on the dye carrier after the printing process is melted in the inking unit and collected in a heated tub with liquefied printing ink. Printing ink is again fed from this trough to the surface of the dye carrier via a system of application rollers and doctor blades, and the dye carrier is thus continuously recoated before it passes through the printing station again.
Als Druckfarbe eignet sich eine thermoplastische Druckfarbe, die in der Drucktechnik als Cold-Set- bzw. Heiß-Carboπ-Farbe bekannt ist. Diese Druckfarben bestehen aus Wachsen oder wachs- ähnlichen Produkten, in denen bei der Herstellung in flüssigem Zustand Farbpigmente und Ruße feinst dispergiert werden. Druck¬ farben dieses Typs werden konventionell für Durchschreibeformu- larsätze verwendet. Druckfarben dieses Typs sind auch für den Ther o-Transfer-Druck so interessant, da sie einerseits zu den schnell trocknenden Druckfarben zählen. Dies ist eine der Vor¬ aussetzungen, die sie für einen regenerierfähigen Farbstoffträ¬ ger geeignet erscheinen läßt. Andererseits weisen diese Druck¬ farben einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt, vorzugs¬ weise unter 100*C auf, d. h. es genügt eine verhältnismäßig ge- ringe Energiemenge, um diese Druckfarbe lokal in einen Mikro¬ bildpunkt zu plastifizieren und unter Druck auf den in der Druckstation an dem Farbstoffträger anliegenden Aufzeichnungs¬ träger zu übertragen. Diese Eigenschaft ermöglicht es, einen Druckkopf für eine sol¬ che Thermo-Transfer-Druckeinrichtung als optischen Zeichengene¬ rator auszubilden, wie ebenfalls aus EP-Al-02 53 300 bekannt ist. Bei diesem bekannten Druckkopf werden Schaltzellen verwen- det, die aus der Optoelektronik als PLZ-Elemente bekannt sind. Diese Schaltzellen ändern durch Anlegen eines äußeren elektri¬ schen Feldes ihre Transmissionseigenschaften und sind praktisch ohne Speichereffekt schaltbar.A thermoplastic printing ink, known in printing technology as cold set or hot carbon ink, is suitable as the printing ink. These printing inks consist of waxes or wax-like products, in which color pigments and carbon blacks are finely dispersed in the liquid state during production. Printing inks of this type are conventionally used for copy form sets. Printing inks of this type are also so interesting for thermal transfer printing, because on the one hand they are fast drying inks. This is one of the prerequisites that make it appear suitable for a regenerable dye carrier. On the other hand, these printing inks a relatively low melting point, preferred wise to below 100 * C, ie it is sufficient a relatively overall rings amount of energy pixel to these ink locally in a Mikro¬ to plasticize and pressurized to in the printing station to to transfer the recording medium adjacent to the dye medium. This property makes it possible to design a print head for such a thermal transfer printing device as an optical character generator, as is also known from EP-Al-02 53 300. Switch cells which are known from the optoelectronics as zip code elements are used in this known print head. These switching cells change their transmission properties by applying an external electric field and can be switched practically without a memory effect.
Damit ist es heute grundsätzlich möglich, die Hindernisse zu beseitigen, die der Einführung des an sich seit langem bekann¬ ten Thermo-Transfer-Druckprinzips in der Praxis entgegenstan¬ den. Dennoch muß man sich aber verdeutlichen, daß eine nach diesem Prinzip ausgeführte Druckeinrichtung in bezug auf andere bereits auf dem Markt eingeführte Drucker wettbewerbsfähig sein muß. Dies gilt vor allem hinsichtlich der Druckleistung und Druckqualität im Verhältnis zu den Herstellungs- und Druckko¬ sten. Elektrofotografische Drucker sind heute in einem breiten Leistungsspektrum von beispielsweise einigen Blatt DIN A4 pro Minute bis zu mehr als dem 10-fachen dieses Wertes auf demIn principle, it is now possible to remove the obstacles that prevent the introduction of the long-known thermal transfer printing principle in practice. Nevertheless, it must be made clear that a printing device designed according to this principle must be competitive with other printers already on the market. This applies above all with regard to the printing performance and printing quality in relation to the production and printing costs. Electrophotographic printers are today in a wide range of services from, for example, a few sheets of A4 per minute to more than 10 times this value
Markt eingeführt. Dabei bemüht man sich auch die Druckqualität ständig zu erhöhen, was nur durch eine immer feinere Auflösung des Druckbildes erreichbar ist. Zehn Rasterpunkte pro mm und mehr sind heute bei handelsüblichen elektrofotografischen Druk- kern nicht mehr ungewöhnlich.Market launched. In doing so, efforts are also made to constantly increase the print quality, which can only be achieved by an ever finer resolution of the print image. Ten halftone dots per mm and more are no longer unusual for standard electrophotographic printers.
Da das Druckbild auch beim Thermo-Transfer-Druck aus im Raster angeordneten Mikrobildpuπkten zusammengesetzt wird, muß auch der Druckkopf für eine Ther o-Transfer-Druckeinrichtung ein derart feines Bildraster erzeugen können» Dies aber bedeutet, daß die gesamte Energieaufnahme des Druckkopfes für eine Ther- mo-Transfer-Druckeinrichtung nicht mehr unkritisch ist, selbst wenn die notwendige Energiemenge zum lokalen Plastifizieren der Druckfarbe in einem Mikrobildpunkt zunächst relativ gering er- scheint. Die umgesetzte und vor allem als Verlustwärme auftre¬ tende Energie erhöht sich noch, wenn gleichzeitig eine hohe Druckleistung angestrebt wird. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in Weiterbil¬ dung bekannter Lösungen eine Thermo-Transfer-Druckeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die als ein grafikfähi¬ ger Seitendrucker selbst noch in einem mittleren Leistungsbe- reich bis etwa 50 Blatt pro Minute einsetzbar ist und dabei ge¬ genüber den in diesem Produktbereich heute vorherrschenden elektrofotografis-chen Druckern konkurrenzfähig ist.Since the print image is also composed of micro-image dots arranged in a raster in thermal transfer printing, the print head for a thermal transfer printing device must also be able to produce such a fine image raster »But this means that the total energy consumption of the print head for a therm - mo-transfer printing device is no longer uncritical, even if the amount of energy required for local plastification of the printing ink in a micro pixel appears at first to be relatively small. The energy converted and, above all, as heat loss increases even more if a high pressure output is simultaneously sought. The invention is therefore based on the object of providing, in a further development of known solutions, a thermal transfer printing device of the type mentioned at the outset which, as a graphics-capable page printer, can even be used in a medium performance range of up to about 50 sheets per minute and at the same time is competitive with the electrophotographic printers prevailing in this product area.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Thermo-Transfer- Druckeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 mit den im Kennzeichen dieses Patentanspruches beschriebenen Merkmalen gelost.According to the invention this object is achieved in a thermal transfer printing device according to the preamble of claim 1 with the features described in the characterizing part of this claim.
Funktioneil bedeutet dies, daß bei der erfindungsgemäßen Lö- sung, realisier -beispielsweise mit zwei Druckkämmen, dieFunctionally, this means that in the solution according to the invention, for example with two pressure combs, the
Druckleistung der Druckeinrichtung im Prinzip gleichmäßig auf diese beiden Druckkämme Verteilt wird. Das könnte beispielswei¬ se so organisiert werden, daß je einer der Druckkämme in alter¬ nativem Wechsel mit dem anderen jeweils für den Druckvorgang einer gesamten Seite aktiviert ist. Während seiner inaktiven Phase kann sich der Druckkamm abkühlen und ist damit weniger temperaturempfindlich, da längere Erholungsphasen zur Ableitung der Verlustwärrrre systematisch vorgegeben sind.Printing capacity of the printing device is in principle evenly distributed over these two printing combs. This could be organized, for example, in such a way that one of the printing combs in alternation with the other is activated for printing an entire page. During its inactive phase, the pressure comb can cool down and is therefore less sensitive to temperature, since longer recovery phases are systematically prescribed to dissipate the heat loss.
Man kann aber den Druckvorgang so organisieren, daß bei dem an¬ genommenen Beispiel zweier Druckkämme die aufeinanderfolgenden Druckzeilen alternativ von je einem der Druckkämme generiert werden. Mit anderen Worten erzeugt der eine Druckkamm jeweils die geradzahligen Druckzeilen und der andere Druckkamm die un- geradzahligen Druckzeilen. Diese Funktion erfordert selbstver¬ ständlich eine entsprechende räumliche Anordnung der Druckkämme in bezug auf die Transportrichtung des zu bedruckenden Auf¬ zeichnungsträgers und eine daran angepaßte Ansteuerung der Druckkämme aufgrund der zugeführten Druckinformation. Diese An- passung könnte in der Druckersteuerung vorgenommen werden. Z.B. könnte die Druckinformation jedem Druckkamm individuell mit der Maßgabe zugeführt werden, daß die Zeileninformation für den in Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers hinten liegenden Druckkamm, dem räumlichen Abstand der beiden Druckkämme ent¬ sprechend verzögert zugeführt wird.However, the printing process can be organized in such a way that, in the example of two printing combs, the successive printing lines are alternatively generated by one of the printing combs. In other words, one printing comb generates the even-numbered printing lines and the other printing comb generates the odd-numbered printing lines. Of course, this function requires a corresponding spatial arrangement of the printing combs with respect to the transport direction of the recording medium to be printed and an actuation of the printing combs adapted to them based on the supplied printing information. This adjustment could be done in the printer control. For example, the print information could be supplied to each print comb individually with the proviso that the line information for the in Direction of transport of the recording medium at the rear of the printing comb is supplied with a delay corresponding to the spatial distance between the two printing combs.
Diese letztgenannte Möglichkeit besagt im Prinzip, daß man mit einem konventionellen Druckkamm, der technologisch für eine Druckleistung von n Blatt/min konzipiert ist, gemäß der erfin¬ dungsgemäßen Lösung nach dem angenommenen Beispiel eine Druck¬ leistung von 2n Blatt/min erzielen könnte, ohne daß deswegen eine neue Technologie entwickelt werden müßte. Neben den beiden ausgeführten Alternativen sind eine Mehrzahl von Zwischenformen oder anderen Varianten denkbar.In principle, this last-mentioned possibility means that a conventional printing comb, which is technologically designed for a printing performance of n sheets / min, could achieve a printing performance of 2n sheets / min according to the solution according to the invention according to the assumed example that therefore a new technology would have to be developed. In addition to the two alternatives outlined, a plurality of intermediate forms or other variants are conceivable.
In Verbindung mit einem regenerierfähigen Farbstoffträger, bei dem die Druckfarbe praktisch verlustlos ausgenutzt wird, ge¬ lingt es mit diesen Lösungen auch bei Thermo-Transfer-Druckein- richtungen in Leistungsbereiche vorzustoßen, für die bisher der Thermo-Transfer-Druck gänzlich ungeeignet erschien. Von Vorteil sind dabei niedrige Druckkosten, da beim Druckvorgang die Druckfarbe optimal genutzt wird und der Umdruck - relativ be¬ trachtet - mit einem günstigen Energieaufwand erfolgt. Da mit diesem relativ niedrigen Energiebedarf ein früher der Einfüh¬ rung des Thermo-Transfer-Druckprinzips in der Praxis entgegen¬ stehendes Problem der mangelnden Verschleißfestigkeit der Druckköpfe - das gilt insbesondere auch bei Verwendung opti¬ scher Zeichengeneratoren - gelöst ist, wird eine hohe Zuverläs¬ sigkeit, verbunden mit einem minimalen Wartungsaufwand, er¬ reicht. Dabei liegen die Herstellkosten im Vergleich zu den als Konkurrenzprodukten betrachteten elektrofotografischen Druckern günstig, obwohl eine durchaus vergleichbare Druckqualität er¬ reichbar ist.In conjunction with a regenerable dye carrier, in which the printing ink is used practically without loss, these solutions also make it possible to advance into performance ranges in thermal transfer printing devices for which thermal transfer printing previously seemed entirely unsuitable. Low printing costs are advantageous here, since the printing ink is used optimally during the printing process and the transfer printing - relatively considered - takes place with a low energy consumption. Since this relatively low energy requirement solves a problem of inadequate wear resistance of the printheads, which previously opposed the introduction of the thermal transfer printing principle in practice - this also applies in particular when using optical character generators - a high level of reliability is achieved liquidity, combined with minimal maintenance. The manufacturing costs are low compared to the electrophotographic printers considered to be competing products, although a comparable print quality can be achieved.
Auch ist eine Thermo-Transfer-Druckeinrichtung gemäß der Erfin¬ dung sehr umweltfreundlich. Die bei der erfindungsgemäßen Lö- sung als Druckfarbe verwendete umweltfreundliche Heiß-Carbon- Farbe besteht aus Wachsen, in die Farbstoffteilchen feinst dis- pergiert sind. Sie wird wegen der Regenerierfähigkeit des Färb- stoffträgers vollständig ausgenutzt. Im Vergleich zu elektrofo- tografischen Druckern werden also weder staubförmige Farbstoffe verwendet noch werden Fotoleiter gebraucht, die bei einem Er¬ satz entsorgt werden müssen. Dabei arbeitet eine nach der er- findungsgemäßen Lösung aufgebaute Thermo-Transfer-Druckeinrich- tung außerdem geräuscharm und läßt sich sehr kompakt aufbauen. Sie ist damit ohne weiteres für normalen Bürobetrieb geeignet. Weitere Vorteile ergeben sich aus den in Unteransprüchen be¬ schriebenen Weiterbildungen der Erfindung sowie der nachfolgen- den detaillierten Beschreibung.A thermal transfer printing device according to the invention is also very environmentally friendly. The environmentally friendly hot carbon ink used as a printing ink in the solution according to the invention consists of waxes in which dye particles are finely dispersed. Because of the regenerability of the dye fully used. In comparison to electrophotographic printers, therefore, neither dust-like dyes are used nor photoconductors that have to be disposed of when they are replaced. A thermal transfer printing device constructed according to the solution according to the invention also operates quietly and can be constructed very compactly. It is therefore suitable for normal office operations. Further advantages result from the developments of the invention described in the subclaims and from the detailed description below.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung n her erläutert. Dabei zeigtAn embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing n ago. It shows
Figur 1 in sche atischer Darstellung eine Seitenansicht einer Thermo-Transfer-Druckeinrichtung mit auf jeweils einer Seite eines Druckwerkes angeordnetem Eingabe- bzw. Ausgabefach sowie einer über das Druckwerk gesetzten Papierwendeeinrichtung,1 shows a side view of a thermal transfer printing device with an input or output compartment arranged on each side of a printing unit and a paper turning device placed over the printing unit, in a schematic representation;
Figur 2 eine Seitenansicht des Druckwerkes der Thermo-Transfer- Druckeinrichtung nach Figur 1 u. a. mit zwei spiegelbildlich symmetrisch angeordneten Druckkämmen undFigure 2 is a side view of the printing unit of the thermal transfer printing device according to Figure 1 u. a. with two symmetrically arranged pressure combs and
Figur 3 in schematischer Darstellung eine der optischen Schalt- zellen, aus denen die Druckkämme aufgebaut sind.3 shows a schematic representation of one of the optical switching cells from which the printing combs are constructed.
In der in Figur 1 sch,ematisch dargestellten Thermo-Transfer- Druckeinrichtung ist zentral ein Druckwerk 1 angeordnet. In der von links nach rechts verlaufenden Verarbeitungsrichtung be- trachtet, liegt vor dem Druckwerk 1 ein Eingabefach 2 für die zu bedruckenden Aufzeichnungsträger, beispielsweise Einzelblät¬ ter des Formates DIN A4. Unterhalb dieses Eingabefaches 2 ist eine Gerätesteuerung 3 angeordnet. Auf der anderen Seite des Druckwerkes 1 ist ein Ausgabefach 4 für die bedruckten Auf- zeichnungsträger vorgesehen, das als eine automatische Stapel¬ einrichtung ausgebildet ist. Über dem Eingabefach 2 und dem Druckwerk 1 ist eine Wendeeinrichtung 5 angeordnet. In der Wen- deeinrichtung 5 sind schwenkbare Führungsfinger 6 vorgesehen, die je nach Einstellung den Transport eines aus dem Druckwerk 1 auslaufenden Aufzeichnungsträgers 7 unmittelbar in das Ausga¬ befach 4 oder zum beidseitigen Bedrucken in die Wendeeinrich- tung 5 bewirken. Ein in die Wendeeinrichtung 5 eingeführter Aufzeichnungsträger 7 läuft in eine über dem Eingabefach 2 an¬ geordnete Schwenkplatte 8 ein, die sich zu diesem Zeitpunkt in der mit unterbrochenen Linien dargestellten oberen Endposition befindet. Nach Einlaufen des Aufzeichnungsträgers 7 wird die Schwenkplatte 8 nach unten abgeschwenkt. Die Drehrichtung eines Transportrollenpaares 9 kehrt sich um und befördert den Auf¬ zeichnungsträger 7, mit seiner noch unbedruckten Rückseite un¬ tenliegend, wieder in das Druckwerk 1.A printing unit 1 is arranged centrally in the thermal transfer printing device shown schematically in FIG. 1. Viewed in the processing direction running from left to right, there is an input compartment 2 in front of the printing unit 1 for the recording media to be printed, for example single sheets of A4 format. A device control 3 is arranged below this input compartment 2. On the other side of the printing unit 1 there is an output compartment 4 for the printed recording medium, which is designed as an automatic stacking device. A turning device 5 is arranged above the input compartment 2 and the printing unit 1. In the Wen- The device 5 is provided with pivotable guide fingers 6 which, depending on the setting, effect the transport of a recording medium 7 running out of the printing unit 1 directly into the output compartment 4 or for printing on both sides into the turning device 5. A recording medium 7 inserted into the turning device 5 runs into a swivel plate 8 arranged above the input compartment 2, which is at this time in the upper end position shown with broken lines. After the recording medium 7 has entered, the swivel plate 8 is swiveled downward. The direction of rotation of a pair of transport rollers 9 is reversed and conveys the record carrier 7, with its back side still unprinted, back into the printing unit 1.
Um eine Vorstellung über die Abmessungen der in dieser Über¬ sichtsskizze von Figur 1 dargestellten Thermo-Transfer-Druck- einrichtung zu geben, sind in Figur 1 wesentliche Geräteabmes¬ sungen angedeutet. Die Breiten für das Ein- und das Ausgabefach 2 bzw. 4 sind durch die Abmessungen der zu bedruckenden Auf- zeichnungsträger 7 vorgegeben. Wenn man die Thermo-Transfer- Druckeinrichtung so auslegt, daß die Aufzeichnungsträger 7 in Querlage transportiert und bedruckt werden, dann ist eine Brei¬ te bl für das Ein- und das Ausgabefach 2 bzw. 4 von etwa 25 cm bei einem Papierformat DIN A4 konstruktiv möglich. Die Druck- werkbreite liegt noch darunter, so daß die gesamte Breite b2 in der Größenordnung von etwa 72 cm liegt. Die durch den noch zu beschreibenden Aufbau des Druckwerkes bedingte Höhe hl der Thermo-Transfer-Druckeinrichtung beträgt ohne die optionale Wendeeinrichtung 5 etwa 22 cm. Zusammen mit der Wendeeinrich- tung 5 beträgt die Gesamthöhe h2 der Thermo-Transfer-Druckein- richtung etwa 32 cm. Die in der Seitenansicht von Figur 1 nicht erkennbare Gerätetiefe ist wiederum durch das Format der Auf¬ zeichnungsträger 7 bedingt und liegt damit bei einem Format DIN A4 bei etwa 40 cm.In order to give an idea of the dimensions of the thermal transfer printing device shown in this overview sketch of FIG. 1, essential device dimensions are indicated in FIG. The widths for the input and output compartments 2 and 4 are predetermined by the dimensions of the record carriers 7 to be printed. If the thermal transfer printing device is designed in such a way that the recording media 7 are transported and printed in the transverse position, then a width BL for the input and output compartments 2 and 4 of approximately 25 cm with a paper format DIN A4 is constructive possible. The printing unit width is still smaller, so that the total width b2 is of the order of about 72 cm. The height h1 of the thermal transfer printing device, which is due to the construction of the printing unit to be described, is approximately 22 cm without the optional turning device 5. Together with the turning device 5, the total height h2 of the thermal transfer printing device is approximately 32 cm. The device depth, which cannot be seen in the side view of FIG. 1, is in turn due to the format of the record carrier 7 and is therefore approximately 40 cm in the case of a DIN A4 format.
In Figur 2 ist nun ein Ausführungsbeispiel für das Druckwerk 1 der im Prinzip erläuterten Thermo-Transfer-Druckeinrichtung dargestellt. Die Aufzeichnungsträger 7 laufen durch das Druck¬ werk in einer durch einen Pfeil 9 angegebenen Transportrich¬ tung. Unterhalb der Transportbahn der Aufzeichnungsträger 7 ist, über Rollen geführt, ein als Endlosband ausgebildeter Farbstoffträger 10 angeordnet. Der Farbstoffträger 10 um¬ schlingt zwei unterhalb der Papierbahn der Aufzeichnungsträger 7 an der Eingangs- bzw. der Ausgangsseite des Druckwerkes 1 an¬ geordnete Umlenkrollen 11. Diesen Umlenkrollen 11 sind oberhalb der Papierbahn d^er Aufzeichnungsträger 7 liegende Andruckrollen 12 zugeordnet. Diese drücken die Aufzeichnungsträger 7 im Be¬ reich des Druckwerkes 1 an den Farbstoffträger 10 an, so daß die Aufzeichnungsträger 7 in diesem Bereich von dem umlaufenden Farbstoffträger 10 mitgenommen werden.In Figure 2 is now an embodiment for the printing unit 1 of the thermal transfer printing device explained in principle shown. The recording media 7 run through the printing unit in a transport direction indicated by an arrow 9. Underneath the transport path of the recording medium 7, a dye carrier 10 designed as an endless belt is arranged over rollers. The dye carrier 10 loops around two deflection rollers 11 arranged below the paper web of the recording medium 7 on the input or output side of the printing unit 1. These deflection rollers 11 are assigned pressure rollers 12 located above the paper web of the recording medium 7. These press the record carriers 7 in the area of the printing unit 1 against the dye carrier 10, so that the record carriers 7 are carried along in this area by the circulating dye carrier 10.
Außerdem ist der Farbstoffträger 10 über eine Andruckwalze 13 geführt, die einem Farbwerk 14 zugeordnet ist. Das Farbwerk 14 dient zum Regenerieren des Farbstoffträgers 10 und weist eine Farbwalze 15 auf, die teilweise in eine absenkbare Farbwanne 16 eintaucht. Die Andruckwalze 13 und die Farbwalze 15 sind vor- zugsweise ebenso wie die Farbwanne 16 beheizt und sind so zu¬ einander angeordnet, daß sie auf den zwischen ihnen laufenden Farbstoffträger 10 eine vorbestimmte Andruckkraft Pl ausüben.In addition, the dye carrier 10 is guided over a pressure roller 13, which is assigned to an inking unit 14. The inking unit 14 serves to regenerate the dye carrier 10 and has an inking roller 15, which is partially immersed in a lowerable ink pan 16. The pressure roller 13 and the ink roller 15 are preferably heated in the same way as the ink tray 16 and are arranged with respect to one another in such a way that they exert a predetermined pressure force P 1 on the dye carrier 10 running between them.
Durch diese Maßnahmen wird die außenliegende Farbstoffschicht- seite des im Uhrzeigersinn umlaufenden Farbstoffträgers 10 beim Auflaufen auf die Andruckwalze 13 erwärmt. Damit wird die Druckfarbe, eine Heiß-Carbon-Farbe mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt von unter 1Ö0*C, plastifiziert und im Einlaufbe¬ reich zwischen der Andruckwalze 13 und der Farbwalze 15 abge- quetscht. Die entgegen dem Uhrzeigersinn umlaufende Farbwalze 15 benetzt sich beim Eintauchen in die verflüssigte Druckfarbe enthaltende Farbwanne 16 mit der Druckfarbe und führt diese der Farbstoffschichtseite des Farbstoffträgers 10 zu. Dosiert wird die Farbstoffzufuhr durch eine Rakelanordnuπg 17, deren Messer 18 schabend über die Umfangsfläche der Farbwalze 15 geführt wird. Dabei wird überflüssige Druckfarbe abgestreift, die in die Farbwanne 16 zurücktropft. Die Ausgestaltung und die Anord- nung der Andruckwalze 13 und der Farbwalze 15 sind in bezug auf den Farbstoffträger 10 so ausgebildet, daß der vorzugsweise aus einem Polyimidband gebildete Farbstoffträger 10 beim Verlassen des Farbwerkes 14 vollflächig und gleichmäßig mit einer neuen Farbstoffschicht bedeckt ist. Die zunächst noch plastische Farbstoffschicht kühlt sich schnell ab. Sie ist bereits er¬ starrt, bevor der Farbstoffträger 10, über die eingangsseitige Umlenkrolle 11 laufend, mit dem Aufzeichnungsträger 7 in Berüh¬ rung kommt.As a result of these measures, the outer side of the dye layer of the dye carrier 10 rotating in the clockwise direction is heated when it hits the pressure roller 13. Thus, the printing ink, a hot-carboxylic color, squeezes plasticized and off in Einlaufbe¬ range between the platen roller 13 and the inking roller 15 with a relatively low melting point below 1Ö0 * C. The counterclockwise ink roller 15 wets when immersed in the liquefied printing ink tray 16 with the printing ink and leads this to the dye layer side of the dye carrier 10. The dye feed is metered through a doctor blade arrangement 17, the knife 18 of which is guided over the circumferential surface of the inking roller 15. In the process, superfluous printing ink is dripped off and drips back into the ink tray 16. The design and the arrangement tion of the pressure roller 13 and the inking roller 15 are designed with respect to the dye carrier 10 so that the dye carrier 10 preferably formed from a polyimide tape is completely and evenly covered with a new dye layer when leaving the inking unit 14. The initially plastic dye layer cools down quickly. It is already frozen before the dye carrier 10 comes into contact with the recording medium 7, running over the deflection roller 11 on the input side.
Im Bereich der zentral angeordneten eigentlichen Druckstation des Druckwerkes 1 sind innerhalb des umlaufenden Farbstoffträ¬ gers 10 zwei Druckkämme 19 spiegelbildlich zueinander angeord¬ net. Beide Druckkämme 19 sind auf einer senkrecht zur Trans- portrichtung 9 der Aufzeichnungsträger 7 ausgerichteten Achse 20 schwenkbar gelagert, wie durch Doppelpfeile 21 schematisch angedeutet ist. Die Unterseiten der Druckkämme 19 sind als Kühlkörper ausgebildet, wie in Figur 2 durch nach unten abste¬ hende Kühlrippen 22 gezeigt ist. Diese Kühlrippen stehen im Luftstrom eines schematisch angedeuteten Kühlgebläses 23.In the area of the centrally located actual printing station of the printing unit 1, two printing combs 19 are arranged mirror-inverted to one another within the rotating dye carrier 10. Both pressure combs 19 are pivotally mounted on an axis 20 oriented perpendicular to the transport direction 9 of the recording medium 7, as is indicated schematically by double arrows 21. The undersides of the pressure combs 19 are designed as heat sinks, as shown in FIG. 2 by cooling fins 22 projecting downwards. These cooling fins are in the air flow of a schematically indicated cooling fan 23.
Dem lagerfernen Stirnbereich der Druckkämme 19 ist jeweils eine oberhalb der Transportbahn der Aufzeichnungsträger 7 liegende Andruckrolle 24 zugeordnet. Jede Paarung eines Druckkammes 19 mit der zugeordneten Andruckrolle 24 ist so ausgebildet, daß die Kontaktfläche des Druckkammes auf den Farbstoffträger 10 und den daran.anliegenden Aufzeichnungsträger 7 eine vorbe¬ stimmte Kontaktkraft ausübt.A pressure roller 24 located above the transport path of the recording media 7 is assigned to the end region of the printing combs 19 remote from the bearing. Each pairing of a printing comb 19 with the associated pressure roller 24 is designed such that the contact surface of the printing comb exerts a predetermined contact force on the dye carrier 10 and the recording medium 7 adjacent to it.
Die Druckkämme könnten an sich als konventionelle Thermodruck- kämme oder aber auch als optische Zeichengeneratoren aufgebaut sein. Bei letzterer Ausführungsform weisen beide Druckkämme 19 quer zur Transportrichtung 9 der Aufzeichnungsträger 7 eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten, in Figur 2 nicht dar- gestellten Schaltzellen auf, mit denen auf dem Aufzeichnungs¬ träger 7 eine Zeile von Mikrobildpunkten erzeugbar ist. In Figur 3 ist in vergrößertem Maßstab eine mögliche Ausfüh¬ rungsform für eine derartige Schaltzelle der Druckkämme 19 schematisch dargestellt. Es ist ein Strahlungsbündel 25 ange¬ deutet, dessen Wellenlänge beispielsweise in einem Bereich von 300 bis 1200 πm liegen möge. Diese von einer nicht dargestell¬ ten Strahlungsquelle erzeugte Strahlung wird mit bekannten op¬ tischen Mitteln in eine parallele Strahlung umgeformt, deren Streuungswinkel weniger als 1 ' betragen soll. Im Strahlengang dieses parallelen Strahlungsbündels 25 steht ein optisches Schaltelement 26. Dafür könnte z. B. ein aus der Optoelektronik bekanntes sogenanntes PLZT-Element verwendet werden. PLZT-Ele- ente sind transparente, ferroelektrische Kera ikplättchen aus mit Lanthan dotiertem Bleizirkonattitanat (Pb, Ld) (Zr, Ti) 03, die mit transparenten Elektrodenflächen beidseitig beschichtet sind. Diese Elektroden weisen Anschlüsse auf, über die eine pulsförmige Spannung V als Steuerspannung anlegbar ist. PLZT- Elemente haben die Eigenschaft, daß sich ihre Transmissionsei¬ genschaften sowohl im Hinblick auf eine Drehung der Polarisa¬ tionsebene als auch die Streuung der transmittierten Strahlung bei Anlegen eines derartigen äußeren elektrischen Feldes än¬ dern. Im vorliegenden Fall wird nicht der bei optoelektroni¬ schen Anwendungen häufig interessante Dreheffekt sondern der Streueffekt ausgenutzt. In durchgezogenen Linien ist ein wei¬ terhin paralleles, transmittierte Strahlungsbündel angedeutet. Dieses tritt auf, solange die Steuerspannung V Null ist. Liegt dagegen ein äußeres elektrisches Feld an, vorgegeben durch eine Steuerspannung ungleich Null, dann divergiert das nun in unter¬ brochenen Linien dargestellte transmittierte Strahlungsbündel mit einem Gesa tδffnungswinkel bis zu ca. 6*.The printing combs could be constructed as conventional thermal printing combs or else as optical character generators. In the latter embodiment, both printing combs 19 have a plurality of switch cells, which are not shown in FIG. 2 and which are arranged transversely to the transport direction 9 of the recording media 7 and by means of which a line of micropixels can be generated on the recording media 7. In FIG. 3, a possible embodiment for such a switching cell of the pressure combs 19 is shown schematically on an enlarged scale. A radiation beam 25 is indicated, the wavelength of which may lie, for example, in a range from 300 to 1200 μm. This radiation generated by a radiation source (not shown) is converted into parallel radiation using known optical means, the scattering angle of which should be less than 1 '. In the beam path of this parallel beam 25 there is an optical switching element 26. B. a so-called PLZT element known from optoelectronics can be used. PLZT elements are transparent, ferroelectric ceramic plates made of lead zirconate titanate (Pb, Ld) (Zr, Ti) 0 3 doped with lanthanum, which are coated on both sides with transparent electrode surfaces. These electrodes have connections via which a pulse-shaped voltage V can be applied as a control voltage. PLZT elements have the property that their transmission properties change with regard to a rotation of the polarization plane as well as the scattering of the transmitted radiation when such an external electric field is applied. In the present case, it is not the rotating effect, which is often interesting in optoelectronic applications, but the scattering effect that is used. A continuous, transmitted radiation beam is indicated in solid lines. This occurs as long as the control voltage V is zero. If, on the other hand, there is an external electric field, predetermined by a control voltage not equal to zero, the transmitted radiation beam now shown in broken lines diverges with a total opening angle of up to approximately 6 * .
Im Strahlengang hinter dem optischen Schaltelement 26 ist in einem vorgegebenen Abstand ein optisches Abbildungselement 27 angeordnet, das sphärische Flächen aufweist und beispielsweise, wie in Figur 3, kugelförmig ausgebildet ist. Dieses optische Abbildungselement 27 ist beispielsweise im Spritzgußverfahren aus einem organischen Glas gefertigt. Durch einen Pfeil P2 ist angedeutet, daß das optische Abbildungselement mit einer vorbe- stimmten Anpreßkraft von etwa 0,2 N den Farbstoffträger 10 mit seiner Farbschichtseite 100 an den Aufzeichnuπgsträger 7 an¬ drückt. Teilweise geschnitten dargestellt ist die zugeordnete Andruckrolle 24, die das Gegenlager für die Anpreßkraft P2 bil- det.In the beam path behind the optical switching element 26, an optical imaging element 27 is arranged at a predetermined distance, which has spherical surfaces and is spherical, for example, as in FIG. 3. This optical imaging element 27 is manufactured, for example, by injection molding from an organic glass. An arrow P2 indicates that the optical imaging element is provided with a the contact pressure of approximately 0.2 N presses the dye carrier 10 with its ink layer side 100 against the recording medium 7. The assigned pressure roller 24, which forms the counter bearing for the contact pressure P2, is shown partially in section.
Funktionen betrachtet, hat die in Figur 3 dargestellte Schalt¬ zelle zwei Betriebszustände. Ist die wirksame Steuerspannung V am Schaltelement 26 Null, dann wird das einfallende parallele Strahlenbündel 25 ohne geometrische Umformung transmittiert. Das optische Abbildungselement 27 fokussiert dieses parallele Strahlenbündel in einem Brennpunkt in der Ebene der Farbstoff¬ schicht 100 des Farbstoffträgers 10. Die auf diese Weise in ei¬ nem Mikrobildpunkt gebündelte Strahlungsenergie plastifiziert lokal die Farbstoffschicht 100. Die aufgeschmolzenen Farbstoff¬ partikel werden unter Mitwirkung der Anpreßkraft P2 auf den Aufzeichnungsträger 7 übertragen.Considered functions, the switching cell shown in Figure 3 has two operating states. If the effective control voltage V at the switching element 26 is zero, then the incident parallel beam 25 is transmitted without geometric transformation. The optical imaging element 27 focuses this parallel bundle of rays in a focal point in the plane of the dye layer 100 of the dye carrier 10. The radiation energy thus concentrated in a micro picture point locally plastifies the dye layer 100. The melted dye particles become under the influence of the contact pressure P2 transferred to the recording medium 7.
Im zweiten Betriebszustand liegt am Schaltelement 26 die Steuerspannung V mit einer Amplitude an, die dessen Kristall¬ gitter verändert und so bewirkt, daß das transmittierte Strah¬ lenbündel divergiert, wie in Figur 3 mit unterbrochenen Linien angedeutet ist. Diese gestreute Strahlung fängt das optische Abbildungselement 27 nur noch teilweise auf und fokussiert sie in einem entarteten Brennfleck erheblich größeren Durchmessers. Somit ist die in diesem Brennfleck wirksame Energiedichte so weit reduziert, daß die Farbstoffschicht 100 des Farbstoffträ¬ gers 10 nicht mehr plastifiziert wird, so daß ein Umdruck auf den Aufzeichnungsträger 7 unterbleibt.In the second operating state, the control voltage V is present at the switching element 26 with an amplitude which changes its crystal lattice and so causes the transmitted beam to diverge, as indicated by broken lines in FIG. 3. This scattered radiation only partially captures the optical imaging element 27 and focuses it in a degenerate focal spot of considerably larger diameter. Thus, the energy density effective in this focal spot is reduced to such an extent that the dye layer 100 of the dye carrier 10 is no longer plasticized, so that transfer printing onto the recording medium 7 does not take place.
In den Druckkämmen 19 sind nun in ihrem Kontaktbereich mit dem Farbstoffträger 10 eine Vielzahl derartiger Schaltzellen in in¬ tegrierter Form zusammen mit einer entsprechenden elektroni¬ schen Ansteuerung derart angeordnet, daß damit quer zur Trans- portrichtung 9 der Aufzeichnungsträger 7 eine Druckzeile er¬ zeugbar ist. Auf der anhand von Figur 3 beschriebenen Grundlage und mit seinen Kenntnissen über den Aufbau von optischen Zei- chengeneratoren, beispielsweise für moderne elektrofotografi¬ sche Drucker, ist es dem Fachmann möglich, für eine Druckzei¬ lenstruktur eine geometrische Anordnung von Schaltzellen derart aufzubauen, daß jeder der Druckkämme 19 geeignet ist, in einem Druckzyklus simultan eine Zeile von Mikrobildpunkten zu produ¬ zieren. Man kann sich u. a. auch vorstellen, daß die Schaltzel¬ len der Druckkämme 19 modulartig in mehreren Gruppen zusammen¬ gefaßt sind, die dann in Richtung der Druckzeilen nebeneinander angeordnet werden.In the print combs 19, a large number of such switch cells are now arranged in integrated form in their contact area with the dye carrier 10 together with a corresponding electronic control such that a print line can be generated transversely to the transport direction 9 of the record carriers 7 . On the basis described with reference to FIG. 3 and with his knowledge of the structure of optical time Chen generators, for example for modern electrophotographic printers, it is possible for a person skilled in the art to construct a geometrical arrangement of switch cells for a print cell structure in such a way that each of the print combs 19 is suitable for simultaneously producing a line of micro picture elements in one print cycle. It can also be imagined, inter alia, that the switching cells of the printing combs 19 are combined in a modular manner in several groups, which are then arranged next to one another in the direction of the printing lines.
Zu dieser Struktur gehört an sich ebenfalls eine Ansteuerschal¬ tung für die einzelnen optischen Schaltelemente 26, um sie in¬ dividuell mit den Steuerspannungen V zu versorgen, die aus ei¬ ner Druckinformation abgeleitet sind. Diese Ansteuerung für die Druckkämme 19 ist im vorliegenden Fall lediglich von unterge¬ ordneter Bedeutung. Die Ansteuerung von optischen Zeichengene¬ ratoren aufgrund einer zugeführten Druckinformation ist außer¬ dem, zumindestens ihrem Prinzip nach, aus dem Anwendungsbereich bei elektrofotografischen Druckern hinlänglich bekannt. Deshalb sei hier der Vollständigkeit halber nur angedeutet, daß die Druckinformation, die in der Gerätesteuerung 3 aufbereitet wird, entsprechend der Rasterurig des zu erstellenden Druckbil¬ des aus jeweils einem Informationsbit für jeden Mikrobildpunkt besteht. Diese Druckinformation wird in der Ansteuerschaltung für die Druckkämme 19 als Steueriπfor ation so verarbeitet, daß synchron mit dem Transport des Aufzeichnungsträgers 7 zeilenge¬ recht in allen Mikrobildpunkten einer Druckzeile die der Bild¬ information entsprechende Strahlungsenergie auftrifft.This structure also per se includes a control circuit for the individual optical switching elements 26 in order to supply them individually with the control voltages V which are derived from pressure information. This control for the pressure combs 19 is only of subordinate importance in the present case. The control of optical character generators based on supplied print information is also, at least according to its principle, well known from the field of application in electrophotographic printers. For the sake of completeness, it should therefore only be hinted at here that the print information which is processed in the device control 3 consists of one information bit for each micro pixel, in accordance with the raster origin of the print image to be created. This print information is processed in the control circuit for the print combs 19 as a control information such that, in synchronism with the transport of the recording medium 7, the radiation energy corresponding to the picture information strikes the line in all micro picture elements of a print line.
Im vorliegenden^ Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß die beiden Drucftkämme 19 so aufgebaut und nebeneinander ange¬ ordnet sind sowie derart angesteuert werden, daß sie alternativ aufeinanderfolgende Druckzeilen produzieren. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß einer der beiden Druckkämme 19 jeweils die geradzahligen, der andere die ungeradzahligen Druckzeilen gene¬ riert. Wegen des räumlichen Abstandes beider Druckkämme ist für den Druckvorgang ein Synchroπisierungsproblem zu lösen. Denn zu Beginn des Druckes eines Blattes läuft der Aufzeichnungsträger 7 zunächst an dem - in Transportrichtung 9 gesehen - vorderen der Druckkämme 19 vorbei, der beispielsweise die ungeradzahli¬ gen in Form von Mikrobildzeilen ausgebildeten Druckzeilen er- zeugt. Dieser vordere Druckkamm druckt nacheinander bereits mehrere Druckzeilen aus, bis der Aufzeichnungsträger 7 soweit transportiert ist, daß schließlich das Feld für die erste ge¬ radzahlige Druckzeile dem hinteren Druckkamm gegenübersteht. Der zweite Druckkamm arbeitet daher verzögert, wobei die Verzö- gerung vom Abstand der Druckkämme in Transportrichtung 9 ab¬ hängt.In the present embodiment ^ is assumed that the two Drucftkämme 19 constructed and arranged side by side ange¬ and are driven such that they produce alternatively successive print lines. In other words, this means that one of the two printing combs 19 generates the even-numbered, the other the odd-numbered printing lines. Because of the spatial distance between the two printing combs, a synchronization problem must be solved for the printing process. Because too When a sheet begins to be printed, the recording medium 7 first runs past the front of the printing combs 19, as seen in the transport direction 9, which, for example, produces the odd-numbered printing lines in the form of micro-image lines. This front print comb already prints out several print lines in succession until the recording medium 7 has been transported to such an extent that the field for the first even-numbered print line finally faces the rear print comb. The second printing comb therefore works with a delay, the delay depending on the distance of the printing combs in the transport direction 9.
Wenn die Gerätesteuerung 3 die Druckinformation bitseriell Druckzeile für Druckzeile ausgibt, dann muß der Ansteuerung des hinteren Druckkammes eine Verzogerungsschaltung zugeordnet wer¬ den, um den geometrischen Abstand der Druckkämme auszugleichen. Andererseits könnte aber die Aufbereitung der Druckinformation in der Gerätesteuerung 3 auch so ausgestaltet werden, daß die Zeileninformation für den hinteren Druckkamm bereits verzögert übertragen wird.If the device controller 3 outputs the print information bit-by-row print line by print line, then a delay circuit must be assigned to the control of the rear print comb in order to compensate for the geometric spacing of the print combs. On the other hand, the preparation of the print information in the device control 3 could also be designed such that the line information for the rear print comb is already transmitted with a delay.
Diese Ausgestaltung des Druckwerkes 1 ist vorteilhaft, da für die geforderte Druckqualität ein Druckpunktraster in der Grö¬ ßenordnung von 10 Mikrobildpunkten pro mm nötig ist. Da der Druckkamm 19 eine Läπgskante der Aufzeichnungsträger 7 über¬ streichen soll, wird ohne weiteres deutlich, daß in jeden Druckkamm mehrere 1000 optische Schaltzellen integriert sind, falls der Druckkamm als optischer Zeichengenerator ausgebildet ist. Auch wenn die in der einzelnen Schaltzelle transmittierte Strahlungsmenge an sich relativ gering ist, so ergibt sich we¬ gen der hohen Integrationsdichte dennoch selbst bei optischen Zeichengeneratoren eine nicht unerhebliche Verlustwärme, die abgeführt werden muß. Dies gilt insbesondere dann, wenn die beschriebene Thermo-Transfer-Druckeinrichtung als Drucker für den mittleren Leistungsbereich eingesetzt werden soll, d. h. imstande sein soll, etwa 20 bis 50 Blatt DIN A4 pro Minute zu bedrucken. In diesem Leistungsbereich müssen wegen des be- schriebenen Druckpunktrasters, systematisch bedingt, die Druck¬ zyklen für den Druck je einer Mikrodruckzeile in einem Bereich von 0,5 bis maximal 1,4 ms festgelegt werden, wie sich über¬ schlägig leicht errechnen läßt. Damit wird die verbleibende Er- holungszeit zum Ableiten der am Druckkamm 19 auftretenden Ver¬ lustwärme so kurz, daß trotz des an sich geringen Energieauf¬ wandes bei der beschriebenen Thermo-Transfer-Druckeinrichtung zusätzliche Maßnahmen notwendig sind, um die für eine hohe Druckqualität am Druckkamm zu fordernde niedrige Betriebstempe- ratur sicherzustellen.This configuration of the printing unit 1 is advantageous since a printing dot raster in the order of 10 micro-pixels per mm is necessary for the required print quality. Since the printing comb 19 is intended to sweep over a longitudinal edge of the recording medium 7, it is readily apparent that several 1000 optical switching cells are integrated in each printing comb if the printing comb is designed as an optical character generator. Even if the amount of radiation transmitted in the individual switching cell is relatively small per se, because of the high integration density, even with optical character generators there is a not inconsiderable heat loss which has to be dissipated. This applies in particular when the thermal transfer printing device described is to be used as a printer for the medium performance range, ie is to be able to print approximately 20 to 50 A4 sheets per minute. In this performance range, due to the systematic conditionally, the printing cycles for the printing of one microprinting line are defined in a range from 0.5 to a maximum of 1.4 ms, as can be easily calculated. The remaining recovery time for dissipating the heat of loss occurring at the pressure comb 19 is so short that, despite the low energy expenditure in the thermal transfer printing device described, additional measures are necessary to ensure that the print quality is high at the pressure comb ensure the low operating temperature required.
Wird aber, wie beschrieben, als Druckfarbe eine Heiß-Carbon- Farbe mit niedrigem Schmelzpunkt eingesetzt, wird damit die lo¬ kal notwendige Energiemenge zum Plastifizieren der Druckfarbe in einem Mikrobildpunkt reduziert. Dann lassen sich erstens so¬ wohl konventionelle Thermodruckköpfe als auch optische Zeichen¬ generatoren zum Ausgestalten der Druckkämme verwenden. Zweitens läßt sich durch die Verwendung mehr als eines Druckkammes die pro Druckkamm auftretende Verlustwärme durch eine längere Ab- kühlphase in solchen Grenzen halten, daß die thermische Bela¬ stung weder die Druckqualität negativ beeinflußt noch die ge¬ samte Betriebsdauer für solche Druckkämme herabsetzt. Das be¬ schriebene Ausföhrungsbeispiel sieht die Verwendung zweier Druckkämme vor. Dem Fachmann dürfte aber einleuchten, daß die Zahl der Druckkämme, wenn auch mit steigendem konstruktiven Aufwand, noch weiter erhöht werden könnte, sofern dies erfor¬ derlich erscheint. Beispielsweise wäre eine Anordnung mit vier Druckkämmen zu schaffen, wenn die Lagerung der Druckkämme ga¬ belförmig ausgebildet ist, wobei je zwei Druckkämme auf einer Achse gelagert sind und die Lagerarme eines der Druckkämme den anderen, innen liegenden Druckkamm umfassen. Dieses beispiel¬ haft genannte Aufbauprinzip geht zwar zu Lasten der dann erfor¬ derlichen Gerätetiefe, ist aber an sich ohne weiteres in der Zahl der Druckkämme nach oben hin erweiterbar.However, if, as described, a hot carbon ink with a low melting point is used as the printing ink, the locally required amount of energy for plasticizing the printing ink is reduced in a micro pixel. Then, firstly, both conventional thermal print heads and optical character generators can be used to design the print combs. Secondly, by using more than one pressure comb, the heat loss occurring per pressure comb can be kept within such limits by a longer cooling phase that the thermal load neither negatively influences the print quality nor reduces the overall operating time for such pressure combs. The exemplary embodiment described provides for the use of two pressure combs. However, it would be obvious to the person skilled in the art that the number of pressure combs could be increased even further, if with increasing design effort, if this appears necessary. For example, an arrangement with four pressure combs would be created if the mounting of the pressure combs is fork-shaped, two pressure combs each being mounted on one axis and the bearing arms of one of the pressure combs encompassing the other, internal pressure comb. This design principle, which is mentioned by way of example, is at the expense of the device depth that is then required, but in itself can easily be increased in the number of printing combs.
Weiterhin ist im beschriebenen Ausführungsbeispiel der Druck¬ vorgang derartig organisiert, daß die beiden Druckkämme, bei gleichzeitig eingeschwenkter Position, alternativ geradzahlige bzw. ungeradzahlige Druckzeilen generieren, d. h. beide Druck¬ kämme im laufenden Druckbetrieb im wesentlichen simultan aktiv sind. Gegenüber einer Druckeinrichtung gleicher Leistung und mit nur einem Druckkamm verdoppelt sich so die Periodendauer für einen Druckzyklus, d. h. die Erholungsphase innerhalb eines Druckzyklus nimmt entsprechend zu. Man könnte sich aber auch vorstellen, bei halben Druckzykluszeiten nur einen Druckkamm für einen längeren Zeitraum zu aktivieren und den zweiten Druckkamm in diesem Zeitraum, in ausgeschwenkter Position abzu¬ kühlen, beispielsweise könnte man die Druckkämme selektiv in zyklischem Wechsel jeweils für den Ausdruck einer Seite der Aufzeichnungsträger aktivieren. Kürzere Aktivierungszeiträume wären als weitere Varianten ebenso denkbar. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß die Druckkämme dann auch so ausgelegt sein müssen, daß sich kürzere Druckzykluszeiten voll beherrschen lassen. Bei der beschriebenen Ausführungsform dagegen könnte durch reine Verdoppelung der Druckkämme - ohne technologische Neuentwicklung - auch die Druckleistung verdoppelt werden.Furthermore, in the exemplary embodiment described, the printing process is organized in such a way that the two printing combs, at position swiveled in at the same time, alternatively generating even-numbered or odd-numbered print lines, ie both print combs are essentially simultaneously active during printing. Compared to a printing device of the same output and with only one printing comb, the period duration for a printing cycle is doubled, ie the recovery phase within a printing cycle increases accordingly. However, one could also imagine activating only one printing comb for a longer period of time at half the printing cycle times and cooling the second printing comb in this position in the pivoted-out position; for example, the printing combs could be selectively alternated in cycles for printing one side of the page Activate record carrier. Shorter activation periods would also be conceivable as further variants. However, it must be taken into account that the printing combs must then also be designed such that shorter printing cycle times can be fully mastered. In the embodiment described, however, the printing output could also be doubled by simply doubling the printing combs - without new technological development.
Die beschriebene Lösung bietet damit in Verbindung mit den Ma߬ nahmen zur kontinuierlichen Regenerierung des Farbstoffträgers die Möglichkeit, eine einfache aufgebaute, leistungsfähige und wartungsarme Thermo-Transfer-Druckeinrichtung bei günstigen Herstellkosten für einen Leistungsbereich zu schaffen, für den bisher der Thermo-Transfer-Druck ungeeignet erschien. In connection with the measures for the continuous regeneration of the dye carrier, the solution described thus offers the possibility of creating a simple, efficient and low-maintenance thermal transfer printing device at low manufacturing costs for a performance range for which thermal transfer printing has hitherto been the case seemed inappropriate.

Claims

Patentansprüche ; Claims;
1. Thermo-Transfer-Druckeinrichtung, bei der in einer Drucksta¬ tion in Mikrobildpunkten selektiv durch lokale Energiezufuhr aufgeschmolzene Druckfarbe von einem umlaufenden, kontinuier¬ lich regenerierten Farbstoffträger (10) auf einen Aufzeich¬ nungsträger (7) übertragen wird, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß mindestens zwei zellenförmig ausgebil¬ dete Druckkämme (19), parallel nebeneinanderliegend und mit ih- rer Längsachse quer zur Transportrichtung (9) des Aufzeich¬ nungsträgers (7) bzw. des Farbstoffträgers (10) ausgerichtet, angeordnet sind und daß diesen Druckkämmen zugeordnet sowie dem Aufzeichnungsträger zugekehrt jeweils ein Andruckelement (24) vorgesehen ist, wobei die jeweiligen Paarungen von Druckkamm und zugeordnetem Andruckelement für einen zeilenweisen, quer zur Transportrichtung (9) des Aufzeichnungsträger (7) erfolgen¬ den Druckvorgang individuell aktivierbar sind.1. A thermal transfer printing device, in which printing ink melted selectively by local energy supply in a printing station is transferred from a rotating, continuously regenerated dye carrier (10) to a recording medium (7) in a printing station, characterized in that: that at least two cell-shaped pressure combs (19), arranged parallel to one another and with their longitudinal axis transverse to the transport direction (9) of the recording medium (7) or the dye carrier (10), are arranged, and that these pressure combs are assigned as well as A pressure element (24) facing the record carrier is provided, the respective pairings of print comb and associated pressure element being able to be individually activated for a line-by-line, transverse to the transport direction (9) of the record carrier (7).
2. Thermo-Transfer-Druckeinrichtung nach Anspruch 1, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der in sich geschlossene Farbstoffträger (10) mit außenliegender Farbstoff¬ schicht (100) über zwei, zu beiden Seiten der Druckkämme (19) angeordnete Umlenkrollen (11) sowie über eine Andruckwalze (13) geführt ist, dieAn einem Farbwerk (14) zum Regenerieren seiner Farbstoffschicht angeordnet ist und daß den Umlenkrollen zuge¬ ordnet, zwei weitere Andruckrollen (12) vorgesehen sind, die den Aufzeichnungsträger .(7) gegen die Farbstoffschichtseite (100) des Farbstoffträgers (10) drücken.2. Thermal transfer printing device according to claim 1, since - characterized in that the self-contained dye carrier (10) with external Farbstoff¬ layer (100) on two, on both sides of the printing combs (19) arranged deflection rollers (11) and a pressure roller (13) is guided, which is arranged on an inking unit (14) for regenerating its dye layer and that is assigned to the deflecting rollers, two further pressure rollers (12) are provided which hold the recording medium (7) against the dye layer side (100) of the dye carrier (10).
3. Thermo-Transfer-Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Elemente jeder Paarung bestehend aus je einem Druckkamm (19) und einer der ersten Andruckrollen (24) jeweils zueinander verstellbar ausgebildet sind.3. Thermal transfer printing device according to one of claims 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the elements of each pair consisting of a printing comb (19) and one of the first pressure rollers (24) are each adjustable to each other.
4. Thermo-Transfer-Druckeinrichtung nach Anspruch 3, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Druckkämme (19) jeweils um eine Achse (20) quer zur Transportrichtung (9) der zu bedruckenden Aufzeichnungsträger (7) schwenkbar angeord¬ net sind.4. Thermal transfer printing device according to claim 3, since - characterized in that the pressure combs (19) each about an axis (20) transverse to the transport direction (9) the record carriers (7) to be printed are pivotally arranged.
5. Thermo-Transfer-Druckeinrichtung nach Anspruch 4, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schwenk¬ achsen (20) der Druckkämme (19) jeweils einer der Umlenkrollen (11) für den Farbstoffträger (10) benachbart angeordnet sind.5. Thermal transfer printing device according to claim 4, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the pivot axes (20) of the printing combs (19) are each one of the deflection rollers (11) for the dye carrier (10) arranged adjacent.
6. Thermo-Transfer-Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Druckkämme (19) einen Kühlkörper aufweisen.6. Thermo-transfer printing device according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the pressure combs (19) have a heat sink.
7. Thermo-Transfer-Druckeinrichtung nach Anspruch 6, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Druckkämme (19) auf der dem Farbstoffträger (10) abgewandten Seite eine Mehrzahl von Kühlrippen (22) aufweisen.7. thermal transfer printing device according to claim 6, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the pressure combs (19) on the side facing away from the dye carrier (10) have a plurality of cooling fins (22).
8. Thermo-Transfer-Druckeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Wir- kungsbereich der Druckkämme (19) ein Kühlgebläse (23) angeord¬ net ist.8. Thermo-transfer printing device according to claim 6 or 7, so that a cooling fan (23) is arranged in the effective range of the pressure combs (19).
9. Thermo-Transfer-Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Druckkämme (19) jeweils als optischer Zeichengenerator aus¬ gebildet sind, der eine Vielzahl von optischen Schaltzellen (26, 27) aufweist, die durch Druckinformation gesteuert, je¬ weils selektiv zum Erzeugen von in einer Zeile angeordneten Druckbildpunkten ein paralleles Lichtbündel (25) auf dem Farb- stoffträger (10) in je einem Bildpunkt fokussieren, so daß die Druckfarbe durch die transmittierte und fokussierte Strahlungs¬ energie in diesen Druckbildpunkten plastifizierbar und unter Druck auf den Aufzeichnungsträger (7) übertragbar ist.9. Thermal transfer printing device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the printing combs (19) are each formed as an optical character generator having a plurality of optical switching cells (26, 27) controlled by pressure information, selectively focus a parallel light bundle (25) on the dye carrier (10) in each pixel, so that the printing ink can be plasticized in these printing pixels by the transmitted and focused radiation energy Pressure on the record carrier (7) is transferable.
10. Thermo-Transfer-Druckeinrichtung nach Anspruch 9, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Reduzieren der lokal notwendigen Strahlungsmenge als Druckfarbe eine Heiß- Carbon-Farbe verwendet wird. 10. Thermal transfer printing device according to claim 9, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a hot carbon ink is used as a printing ink to reduce the locally required amount of radiation.
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