[0001] Die Erfindung betrifft eine Thermotransferdruckeinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0002] Thermotransferdrucker verwenden als Farbband eine Folie, die auf einer Seite mit
einem farbigen Wachs beschichtet ist. Durch den Thermokopf wird Wachs in Form des
abzudrukkenden Schriftzeichens erschmolzen und durch Druck auf den Aufzeichnungsträger,
in der Regel Papier, übertragen. Da das Farbband nur einmal benutzt werden kann, ist
der geschriebene Text aufgrund der aus der Farbschicht herausgeschmolzenen Zeichen
an dem Farbband ohne große Mühe ablesbar. Dies ist in vielen Fällen unerwünscht.
[0003] Der vorstehend beschriebene Nachteil soll bei einer Thermotransferdruckeinrichtung
der eingangs genannten Art, wie sie aus der JP 61-20785A bekannt ist, durch die darin
vorgesehene Heizvorrichtung beseitigt werden. Diese besteht aus einem stabförmigen
Heizelement, welches die hohle Welle der Aufwickelrolle axial durchsetzt. Das Heizelement
soll den Heizwickel erwärmen, so daß die Farbstoffschicht schmilzt. Zum einen wird
dadurch die Schrift unleserlich. Zum anderen kleben die Farbbandwicklungen zusammen,
so daß beim gewaltsamen Abwickeln des Farbbandes von der Aufwickelrolle die Farbstoffschichten
zerstört werden. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist, daß die Heizvorrichtung
mit zunehmender Wickelstärke immer träger wird. Um bei einer größeren Wickeldicke
die äußere Farbstoffschicht noch zu schmelzen, ist eine erhebliche Heizleistung
erforderlich. Wird die Druckeinrichtung unmittelbar nach dem letzten Druckvorgang
abgeschaltet, kann es geschehen, daß die Farbstoffschicht des letzten auf die Aufwickelrolle
aufgelaufenen Farbbandabschnittes nicht mehr ausreichend geschmolzen wurde, um die
in der Farbstoffschicht vorhandenen Zeichen unleserlich zu machen. Umgekehrt werden
die inneren Schichten des Farbbandwickels dauernd vergleichsweise hoch erhitzt, so
daß der Farbstoff bzw. das ihn enthaltende thermoplastische Material verdampft und
sich an kühleren Teilen der Druckeinrichtung niederschlägt.
[0004] Um ein Lesen des benutzten Farbbandes zu vermeiden, wird in der DE-OS-32 17 416 bereits
vorgeschlagen, die Farbstoffschicht mittels eines Heizelementes zu erwärmen, um sie
mit einem Schaber abkratzen zu können. Hierbei besteht jedoch die Möglichkeit, daß
abgekratzte Farbstoffpartikel in den Farbbandtransport der Kassette gelangen und zu
Störungen innerhalb der Kassette führen. Ein anderer Vorschlag besteht darin, das
Farbband auf seiner der Farbstoffschicht abgewandten Seite mit einem thermisch aktivierbaren
Klebstoff zu versehen, der vor dem Aufwickeln durch ein Heizelement soweit aufgeweicht
wird, daß die Wicklungen des aufgewickelten Farbbandes miteinander verkleben und
das Farbband somit nicht mehr abgewickelt werden kann. Diese Lösung erfordert ein
spezielles Farbband und verteuert dessen Herstellung. Wollte man diese Lösung beispielsweise
bei einem Thermotransferdrucker der oben genannten Art anwenden, so bestünde darüber
hinaus die Gefahr, daß der Klebstoff bei seiner Erwärmung ausgast, wobei sich die
flüchtigen Bestandteile an kalten Maschinenteilen niederschlagen und diese allmählich
verschmutzen.
[0005] In der DE-PS 34 21 406 wird schließlich noch eine Farbbandkassette für ein Einwegfarbband
angegeben, in der das Farbband vor seinem Aufwickeln hinter dem frischen Band ein
zweites Mal über die Druckstelle geführt wird. Durch den nochmaligen Durchlauf durch
die Druckstelle werden die Zeichen auf dem bereits benutzten Bandabschnitt unkenntlich
gemacht. Diese Lösung ist jedoch nur für Farbbandkassetten geeignet, die in Druckern
mit mechanischen bewegten Druckelementen verwendet werden.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Thermotransferdruckeinrichtung der
eingangs genannten Art mit einer Heizeinrichtung anzugeben, die es auf einfache, preiswerte
und zuverlässige Weise ermöglicht, die Schriftzeichen auf dem benutzten Farbband
unmittelbar nach dem Druck mit einem geringen Energieaufwand und ohne die Gefahr
einer Verschmutzung der Druckeinrichtung unkenntlich zu machen.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst.
[0008] Ebenso wie bei der bekannten Lösung wird auch bei der erfindungsgemäßen Lösung die
Wachsschicht des Farbbandes erst aufgeschmolzen, wenn das Band bereits aufgewickelt
ist. Da die Farbstoffschicht des auflaufenden Farbbandabschnittes zu dem Wickelkern
hinweist, kann sie beim Auflaufen nicht gelesen werden. Von der Heizeinrichtung muß
lediglich die Energie zugeführt werden, die erforderlich ist, um die Farbstoffschicht
des unmittelbar an der Heizleiste anliegenden Farbbandabschnittes zu schmelzen. Durch
den Druck der Heizleiste und die Kapillarwirkung zwischen den Wicklungen verfließt
das Wachs vollständig. Ein Ausgasen der leicht flüchtigen Bestandteile des die Farbstoffschicht
bildenden Wachses ist bei der nur kurzzeitigen Erwärmung der Farbstoffschicht nicht
zu befürchten, so daß eine Geruchsbelästigung und/oder eine Ver schmutzung der Druckeinrichtung
durch den sich an kalten Stellen der Einrichtung niederschlagenden Wachsdampf nicht
zu befürchten ist. Dies ist besonders dann gegeben, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
die Heizleiste kürzer als der Farbbandwickel und annähernd mittig zwischen dessen
Enden angeordnet ist. Dadurch wird an beiden Enden des Farbbandwickels jeweils ein
Bereich gebildet, in dem das Wachs nicht geschmolzen und damit auch das Austreten
von flüssigem Wachs verhindert wird.
[0009] Vorzugsweise ist die Heizleiste derart gelagert, daß sie unter der Wirkung der Schwerkraft
auf dem Farbbandwickel aufliegt. Dadurch können Federelemente oder dergleichen entfallen,
um die Heizleiste gegen den Farbbandwickel zu drücken. Die Heizleiste kann dabei unmittelbar
auf dem Farbbandwickel aufliegen oder durch Abstandselemente in einem konstanten Abstand
von der äußersten Wicklung des Farbbandwickels gehalten sein.
[0010] Zweckmäßigerweise ist die Heizleiste am Gehäusedeckel gelagert. Dadurch wird die
Heizleiste automatisch vom Farbbandwickel abgehoben, wenn beispielsweise das Farbband
ausgewechselt werden soll.
[0011] Eine sehr einfache verstellbare Lagerung der Heizleiste enthält man, wenn diese um
eine parallel zur Rollenachse gerichtete Achse schwenkbar gelagert ist. Bei einem
ge eigneten Abstand der Schwenkachse von der Rollenachse kann die Heizleiste der
Zunahme des Wickeldurchmessers folgen, ohne daß dadurch ihre Funktion beeinträchtigt
wird.
[0012] Beim Druck erfolgt die Abtragung der Wachsschicht nicht völlig symmetrisch und gleichmäßig
über die gesamte Breite des Farbbandes hin, weil Texte in der Regel linksbündig geschrieben
werden. Die unterschiedliche Abtragung kann zur Folge haben, daß der Durchmesser des
sich bildenden Wickels nicht über die gesamte Länge der Aufwickelrolle hin konstant
ist. Bei einer starren Heizleiste besteht in diesem Falle die Gefahr, daß sie nicht
auf der gesamten Länge des Wickels an diesem anliegt. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen,
daß die Heizleiste flexibel ausgebildet ist oder eine Mehrzahl von Heizelementen
umfaßt, die in Leistenlängsrichtung nebeneinander angeordnet und relativ zueinander
beweglich sind.
[0013] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Heizleiste mindestens eine der
Aufwickelrolle zugekehrte und beispielsweise aus Aluminium bestehende Heizplatte und
mindestens eine beispielsweise aus Stahl bestehende Wärmespeicherplatte auf, zwischen
denen ein Heizleiter eingeschlossen ist. Die Heizplatte sorgt durch ihr hohes Wärmeleitvermögen
für eine gleichmäßige flächige Verteilung der Wärme. Die Stahlplatte wirkt zum einen
als Andruckgewicht und stellt zum anderen einen Wärmespeicher und Wärmepuffer dar.
Sie hat die Aufgabe, für eine gleichmäßige Wärmeabgabe zu sorgen, auch wenn der Transport
der Wachsfolge nicht gleichförmig ist. Andernfalls müßte stets die Heizleistung an
die Transportgeschwindigkeit des Farbbandes angepaßt werden. Dies würde ein entsprechend
großes und leistungsfähiges Netzteil in dem Gerät erfordern. Darüber hinaus bietet
ein derartiger Wärmespeicher die Möglichkeit, die Heizung getaktet zu betreiben,um
so das Netzteil nicht zu sehr zu belasten.
[0014] Zweckmäßigerweise weist die Heizleiste einen Temperaturfühler auf, der mit einer
Regeleinrichtung zur Regelung des Heizstromes verbunden ist, um so die Temperatur
der Heizleiste auf einem konstanten Wert zu halten.
[0015] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der Heizleiter und gegebenenfalls der
Temperaturfühler in eine Folie eingebettet, die mit einem zwischen der Heizplatte
und der Wärmespeicherplatte herausragenden Abschnitt an einer parallel zur Aufwickelrolle
gerichteten Trägerschiene befestigt ist. Wenn einzelne Heizelemente nebeneinander
angeordnet sind, ermöglicht die Folie gleichzeitig die Beweglichkeit der einzelnen
Heizelemente, ohne daß hierzu mechanische Gelenke erforderlich wären. Der Temperaturfühler
in diesem Folienprint kann von einer Leiterbahn gebildet sein, die aus einem Material
mit stark temperaturabhängiger Leitfähigkeit besteht.
[0016] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung,
welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine stark schematisierte Seitenansicht einer Thermotransferdruckeinrichtung
mit Gehäuseumrissen,
Fig. 2 eine perspektivische, teilweise schematische Darstellung einer zur Anlage an
der Farbbandaufwickelrolle bestimmten Heizleiste und
Fig. 3 eine Draufsicht auf die in der Heizleiste verwendete Heizfolie.
[0017] Die in Figur 1 dargestellte Thermotransferdruckeinrichtung umfaßt ein allgemein mit
10 bezeichnetes Gehäuse mit einem Gehäuseunterteil 12 und einem Gehäusedeckel 14,
der an dem Gehäuseunterteil 12 um eine an der Gehäuserückseite gelegene Schwenkachse
16 angelenkt ist. In dem Gehäusedeckel 14 sind Schächte 18 zur Zufuhr der Aufzeichnungsträger,
also beispielsweise von Papierbögen angeordnet. Unterhalb der Papierschächte 18 befindet
sich eine Führungsfläche 20 zur Zufuhr eines Aufzeichnungsträgers 22 zu einer Druckwalze
24, die der Aufzeichnungsträger 22 im Bereich der Druckstelle teilweise umschlingt
und von der er in nicht dargestellter Weise aus dem Gerät herausgeführt wird.
[0018] Unterhalb der Druckwalze 24 befindet sich ein Thermokopf 26, der sich im wesentlichen
über die gesamte Länge der Druckwalze 24 erstreckt und um eine zu dieser parallele
Schwenkachse 28 schwenkbar gelagert ist. Er ist mittels eines Kurbelantriebes 30,
32, 34, 36 zwischen einer Druckstellung, in der er an der Druckwalze 24 anliegt und
einer druckfreien Stellung verstellbar, in der er von der Druckwalze 24 einen Abstand
besitzt.
[0019] Zwischen dem Thermokopf 26 und der Druckwalze 24 wird parallel zum Aufzeichnungsträger
22 ein Farbband 38 in Form einer einseitig mit einer farbigen Wachsschicht beschichteten
Folie von einer Vorratsrolle 40 zu einer Aufwickelrolle 42 geführt. Diese ist antreibbar,
während die Vorratsrolle 40 mit einer Reibungsbremse gebremst werden kann, um ein
Nachlaufen beim Unterbrechen des Druckvorganges zu verhindern. Das Farbband ist derart
eingelegt, daß die Farbstoff- oder Wachsschicht zur Druckwalze 24 hinweist. Wie man
erkennt, wird das Farbband 38 über die Umlenkwalze 44 derart zur Aufwickelrolle 42
geführt, daß beim Aufwickeln die Farbstoffschicht zum Kern der Aufwickelrolle 42
hinweist, also innen liegt. Die soweit beschriebene Thermotransferdruckeinrichtung
ist beispielsweise aus der DE-OS 35 10 260 bekannt.
[0020] Aus der Farbstoff- oder Wachsschicht des Farbbandes 38 werden beim Druckvorgang Schriftzeichen
herausgeschmolzen, so daß man auf dem die Druckstelle verlassenden Farbband den geschriebenen
Text lesen kann. Um dies zu verhindern, sollen diese Schriftzeichen unkenntlich gemacht
werden. Hierzu dient eine allgemein mit 46 bezeichnete Heizleiste, die im folgenden
nun unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 näher beschrieben wird.
[0021] Die Heizleiste 46 umfaßt eine Trägerschiene 48, die um eine zur Achse der Aufwickelrolle
42 parallele Achse 50 an dem Gehäusedeckel 14 schwenkbar gelagert ist.An der Trägerschiene
48 ist mit Hilfe einer Gegenplatte 52 eine in Figur 3 dargestellte Heizfolie 54 eingespannt.
Die Heizfolie 54 besteht aus einem sogenannten Folienprint, d.h. zwei dünnen Isolierfolien,
zwischen denen eine Heizwicklung in Form einer gedruckten Leiterbahn 56 eingeschlossen
ist. Diese Folie hat eine Gesamtstärke von ca. 50 µm, so daß sie flexibel ist.
[0022] Gemäß Figur 3 weist die Heizfolie 54 vier nebeneinander angeordnete, durch einige
Millimeter breite Einschnitte 58 voneinander getrennte rechteckige Abschnitte 60 auf,
die entlang einer ihrer Rechteckseiten durch einen durchgehenden Folienabschnitt
62 miteinander verbunden sind, mit dem die Heizfolie 54 an der Trägerschiene 48 befestigt
ist. An einem Ende des durchgehenden Abschnittes 62 ist ferner ein Anschlußabschnitt
64 vorgesehen. Die Einzelabschnitte 60 der Heizfolie 54 werden von dem Heizleiter
56 mäanderförmig durchlaufen, wie dies in den Figuren 2 und 3 zu erkennen ist. Jeder
Einzelabschnitt 60 ist zwischen einer zur Auflage auf dem Farbbandwickel der Aufwickelrolle
42 bestimmten Aluminiumplatte 66 und einer Stahlplatte 68 eingeschlossen, die durch
Schrauben 70 miteinander verschraubt sind. Die Größe der Platten 66 und 68 ist dabei
so gewählt, daß zwischen ihnen und der Trägerschiene 48 ein freier Folienabschnitt
72 verbleibt, der aufgrund seiner Elastizität die Beweglichkeit des von einem Folienabschnitt
60, den Platten 66 und 68 gebildeten Heizelementes 74 relativ zur Trägerschiene 48
bzw. zu benachbarten Heizelementen 74 erlaubt. Dadurch ist gewährleistet, daß die
Heizelemente 74 flach auf der Oberfläche des Farbbandwickels aufliegen, auch wenn
der Durchmesser des Farbbandwickels über die Länge der Aufwickelrolle hinweg nicht
konstant ist. Es versteht sich, daß auch mehr als die dargestellten vier einzelnen
Heizelemente vorgesehen sein könnten.
[0023] Um die Temperatur der Heizleiste auf einem vorgegebenen Wert zu halten, enthält die
Heizfolie 54 einen parallel zum Heizleiter 56 verlaufenden Temperaturmeßleiter 76,
der aus einem Material mit stark temperaturabhängiger Leitfähigkeit besteht. Dieser
Meßleiter 76 ist an eine Temperaturregeleinheit 78 angeschlossen, die dann den Heizstrom
oder die Heizspannung so regelt, daß eine mindestens annähernd konstante Temperatur
der Heizleiste erreicht wird, die oberhalb des Schmelzpunktes der Wachsschicht liegt,
jedoch die Trägerfolie des Farbbandes nicht beschädigt.
[0024] Wie man in Figur 1 erkennt, liegt die Heizleiste 46 allein aufgrund der Schwerkraft
unabhängig vom Durchmesser der Aufwickelrolle 42 an deren Umfang an, wobei sich die
einzelnen Heizelemente 74 aufgrund ihrer Beweglichkeit über die gesamte Länge der
Aufwickelrolle 42 hin an deren Umfangfläche anschmiegen. Durch Temperaturzufuhr von
den Heizelementen 74 wird die Wachsschicht der äußersten Farbbandlager aufgeschmolzen
und verläuft aufgrund des von den Heizelementen 74 ausgeübten Druckes sowie aufgrund
der Kapillarwirkung zwischen den aneinanderliegenden Farbbandwicklungen so, daß die
Schriftzeichen unkenntlich werden und die Farbbandwicklungen miteinander verkleben.
Da die Heizleiste 46 kürzer als die Aufwickelwalze 42 ist, verbleibt ein Randbereich
des Farbbandwickels, in dem das Wachs nicht aufschmilzt. Dieser nichtschmelzende Bereich
dichtet den Farbbandwickel an den axialen Enden ab, um das Austreten flüssigen Wachses
an den Wickelenden zu verhindern.
[0025] Die in Figur 2 durch ausgezogene Linien dargestellten Heizelemente liegen unmittelbar
auf der Umfangsfläche der Aufwickelrolle 42, d.h. des Farbbandwickels auf, so daß
die Wärme durch Wärmeleitung übertragen wird. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein,
die Heizelemente 74 in einem konstanten Abstand von dem Farbbandwickel zu halten,
so daß die Wärme vor allem durch Wärmestrahlung übertragen wird. Dieser Abstand kann
durch leisten- oder rippenförmige Abstandselemente 80 gehalten werden, die an der
Unterseite der Heizelemente 74 angeordnet und in Figur 2 gestrichelt eingezeichnet
sind.
[0026] Ist die Heizleiste starr ausgebildet, genügt es auch einen gestrichelt angedeuteten
Arm 82 (Figur 2) an der Heizleiste vorzusehen, der mit seinem Kopf 84 auf dem Farbbandwickel
gleitet und die in diesem Fall starr angeordneten Heizelemente im Abstand zum Farbbandwickel
hält.
[0027] Im Gegensatz zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel könnte die Heizleiste auch
in seitlichen Führungen derart gelagert sein, daß sie parallel zu sich selbst und
senkrecht zur Achse der Aufwickelrolle verstellbar ist, wobei das Andrücken der Heizleiste
auch durch Federkraft erfolgen kann.
[0028] Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß die Schriftzeichen
noch im Gerät unkenntlich gemacht werden, ohne daß eine Verschmutzung des Gerätes
zu befürchten ist.
1. Thermotransferdruckeinrichtung, umfassend ein Gehäuse (10), eine Transportvorrichtung
(20, 24) für einen flächigen Aufzeichnungsträger (22), eine Transportvorrichtung
(40, 42) für ein einen thermisch aktivierbaren Farbstoff tragendes, auf einem Teil
seines Transportweges parallel zum Aufzeichnungsträger (22) geführtes und an diesen
andrückbares Farbband (38) mit einer Halterung für eine Farbbandvorratsrolle (40)
und mit einer antreibbaren Aufwickelrolle (42), der eine Heizvorrichtung derart zugeordnet
ist, daß die Farbstoffschichten des Farbbandwickels schmelzen, sowie einen im Andruckbereich
angeordneten, sich mindestens annähernd über die Breite des Farbbandes (38) erstreckenden
Thermokopf (26), dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband (38) derart auf die Aufwickelrolle (42) aufläuft, daß die Farbstoffschichten
innen liegen und daß als Heizvorrichtung eine Heizleiste (46) vorgesehen ist, die
sich parallel zur Aufwickelrolle und annähernd über deren Länge erstreckt, senkrecht
zur Rollenachse verstellbar gelagert und gegen die Umfangsfläche des Farbbandwickels
vorgespannt ist.
2. Thermotransferdruckeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiste (46) derart gelagert ist, daß sie unter der Wirkung der Schwerkraft
auf dem Farbbandwickel aufliegt.
3. Thermotransferdruckeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiste (46) durch Abstandselemente (80) in einem konstanten Abstand zum
Farbbandwickel gehalten ist.
4. Thermotransferdruckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiste (46) am Gehäusedeckel (14) gelagert ist.
5. Thermotransferdruckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiste (46) um eine parallel zur Rollenachse gerichtete Achse (50) schwenkbar
gelagert ist.
6. Thermotransferdruckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiste (46) kürzer als der Farbbandwickel und annähernd mittig zwischen
dessen Enden angeordnet ist.
7. Thermotransferdruckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiste (46) eine Mehrzahl von Heizelementen (74) umfaßt, die in Leistenlängsrichtung
nebeneinander angeordnet und relativ zueinander beweglich sind.
8. Thermotransferdruckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiste (46) mindestens eine der Aufwickelrolle (42) zugekehrte Heizplatte
(66) und mindestens eine Wärmespeicherplatte (68) aufweist, zwischen denen ein Heizleiter
(56) eingeschlossen ist.
9. Thermotransferdruckeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Heizleiter (56) in eine Folie (54) eingebettet ist, die mit einem zwischen
Heizplatte (66) und Wärmespeicherplatte (68) herausragenden Abschnitt (62) an einer
parallel zur Aufwickelrolle (42) gerichteten Trägerschiene (48) befestigt ist.
10. Thermotransferdruckeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiste (46) einen Temperaturfühler (76) aufweist, der mit einer Regeleinrichtung
(78) zur Regelung des Heizstromes verbunden ist.
11. Thermotransferdruckeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (76) von einer in die Folie (54) eingebetteten Meßleiterbahn
gebildet ist, die aus einem Material mit temperaturabhängiger Leitfähigkeit besteht.