DD280932A1 - Verfahren und vorrichtung fuer den thermodirektdruck - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren und die Vorrichtung fuer den Thermodirektdruck, sie finden Anwendung bei der Wiedergabe alphanumerischer Zeichen sowie graphischer Darstellungen bei den unterschiedlichen Geraeten der Schreib-, Rechen- und Zeichentechnik. Das Verfahren arbeitet in 2 Regimen: einem ersten Regime zum Beladen der fuer den Thermodirektdruck vorgesehenen Heizpunkte mit Thermodruckfarbe und einem zweiten Regime zum Abdruck der mit Thermodruckfarbe beladenen Heizpunkte auf den Aufzeichnungstraeger mittels thermischer Affinitaetssteuerung. Das Verfahren gestattet den Thermodirektdruck von mindestens einer bis maximal vier Farben. Es ist weiterhin moeglich, bei Auslassung des ersten Regimes, der Beladung der fuer den Thermodirektdruck vorgesehenen Heizpunkte mit Thermodruckfarbe und bei Verwendung eines bekannten Thermoreaktionspapieres bzw. Thermotransferbandes, den Thermodirektdruck nach den bekannten Verfahren zu realisieren.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung findet Anwendung bei der Wiedergabe alphanumerischer Zeichen sowie graphischer Darstellungen. Beispiele für diese Anwendungsfälle stellen die unterschiedlichen elektronischen Geräte der Schreib-, Rechen- und Zeichentechnik dar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist ein Schreibkopf einer elektrothermischen Druckeinrichtung bekannt (DE-AS 21 45755), der als Thermospaltendruckkopf mit keilförmiger Trägerstruktur aufgebaut ist.

In der DE-AS 2052092 wird ein aus Thermospaltenelementen zusammengesetzter, einebiger Thermodruckkopf beschrieben.

Fur die Schrift-, Zeichen- oder Bildkonturwiedergabe ist entweder ein Thermoreaktionspapier (TCP - Thermal Carbon Paper; permanent thermisch empfindlich) oder ein Farbzwischenträger in Bandform, entweder als Thermotransferband (TCR = Thermal Carbon Ribbon) oder Thermotransferwiderstandsband (ETR = Electro Thermal Ribbon) erforderlich. Die mehrfarbige Wiedergabe erfordert die streifenförmige (line striped), segmentförmige (cross striped) oder matrixförmige (matrix

striped) Anordnung, vorzugsweise der Farben schwarz, zyan, magenta und gelb, auf einem geeigneten Farbzwischenträger in Bandform.

Die Verwendung trägerloser Thermodruckfarbe ist nicht möglich. Der Farbvorrat auf bandförmigen Farbzwischenträgern wird nur zu etwa 15% uusgenutzt, die Farbbildner in Thermoreaktionspapieren nur an beschriebenen Stellen.

Sowohl das Thermoreakt· jnspapier als auch die bandförmigen Farbzwischenträger (vorzugsweise in kassettierter Form) erfordern entweder teura Einsatzmaterialien und/oder komplizierte Herstellungstechnologien.

Die insgesamt kostspieligen Verbrauchsmaterialien stehen einer umfassenden Verbreitung des Thermodruckverfahrens, insbesondere zur Massendatenausgabe, entgegen.

Der Funktionsausfall einzelner Heizpunkte einer ThermopunkUeile erfordert den kompletten Wechsel des Druckkopfs, im Fall einer zusammengesetzten Thermozeile den Wechsel der betreffenden Thermospalte.

Im ersten Fall treten hohe Kosten, im zweiten ein hoher Arbeitsaufwand, beides serviceungünstige Faktoren, in Erscheinung.

Weiterhin wird in der DE-FS 3524031 ein Verfahren mit Thcrmotransfer-Metrixdrucker zum zeilenweisen Matrixdrucken von Schriftzeichen beschrieben. Hierbei sind auf einer zylindrischen Walze, deren Länge zumindest der Zeilenlange entspricht, etwärmbare Matrixpunkte angeordnet.

Zwischen einer als Schreibwiderlager angeordneten Walze und der mit erwärmbaren Matrixpunkten besetzten Schreibwalze wird durch synchrones Drehen der Aufzeichnungsträger hindurchgeführt.

Über die ganze Länge der Schreibwalze ist eine Thermofarbstation angeordr.at, so daß ständig alle bzw. die gerade freigeschriebenen Matrixpunkte erneut mit Thermofarbe beladen werden.

Durch selektives Erhitzen der für den Druck vorgesehenen Matrixpunkte erfolgt dar Abdruck der Thermofarbe beim Durchgang des Aufzeichnungsträgers an tier Berührungsstelle der Schreibwalze mit der als Scnreibwiderlager angeordneten Walze.

Die für die Ansteuerung der Matrixpunkte erforderliche Elektronik ist im Inneren der als Hohlzylindei ausgeführten Druckwalze untergebracht.

Die Zuleitungen für serielle Datenbits, elektrischen Strom und die Rückleitungen werden über mehrere Schleifringe geführt. Der Nachteil dieses Thermotransfer-Matrixdruckers liegt in dem relativ komplizierten und aufwendigen Aufbau der mehrlagigen Druckwalze.

Nachteilig ist weiterhin die Verlagerung der Ansteuerelektronik in das Innere der Schreibwalze und die damit verbundene Abnahme der Steuerinforrnation und Stromversorgung über Schleifringe. Die ständige Beladung aller Matrixpunkte mit Thermodruckfarbe ist unvorteilhaft und gestattet nicht den Mehrfarbendruck, wie es der Patentanspruch vorsieht.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein im Betrieb und Service kostengünstigeres Thermodruckverfahren vorzustellen und die Qualität der ged.-uckten Zeichen bzw. graphischen Darstellungen wesentlich zu steigern, um somit weitere Einsatzgebiete des Thermodruckverfahrens zu erschließen.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bestehende Verfahren und Vorrichtungen für den Thermodruck so zu modifizieren, daß trägerlose Thermodruckfarbe verwendet werden kann, herkömmliche Verbrauchsmaterialien substituiert und die Applikationsgrenzen erweitert werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mittels eines Verfahrens ein Thermodruckkopf in einem ersten Regime zum Beladen der für den zeilen- oder spaltenweisen Thermodirektdruck ausgewählten Heizpunkte mit Thermodruckfarbe in definierten Schritten an einer Farbstation unter mechanischem Kontakt mit einem oder mehreren Farbreservoiren vorbeigedreht

Die Beladung der ausgewählten Heizpunkte erfolgt neben dem bekannten elektrothermischen Prinzip auch nach einem elektrostatischen oder elektromagnetischen Prinzip für alle Farben der Farbreservoire gleichzeitig.

In einem zweiten Regime des Verfahrens wird der Thermodruckkopf in definierten Schritten unter mechanischem Kontakt an dem Aufzeichnungsträger vorbeigedreht, wobei die Thermodruckfarbe der für den zeilen- oder spaltenweisen Thermodirektdruck selektiv beladenen Heizpunkte durch thermische Affinitätssteuerung auf den Aufzeichnungsträger übertragen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß bei Auslassung des ersten Regimes, nämlich der Beladung der ausgewählten Heizpunkte mit Thermodruckfarbe und bei Verwendung eines bekannten Thermoreaktionspapieres bzw. Thermotransferbandes, der Thermodruck unter Beibehaltung des zweiten Regimes, nämlich der thermischen Aktivierung der ausgewählten Heizpunkte, nach den bekannten Verfahren realisiert werden kann.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung benutzt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Kontaktformstück mit einer Achse fest verbunden ist und nachfolgend ein Thermodruckkopf mit einer Kopfträgerplatte und eine Mitnehmerplatte drehbar auf die Achse aufgesteckt sind. Eine Thermofarbstatio i, bestehend aus mindestens einem Farbreservoir, und de^r Aufzeichnungsträger sind die Mantelfläche des Thermodruckkopfes tangential berührend unter mechanischem Kontakt vorteilhafterweise sich gegenüberstehend angeordnet. Der Thermodruckkopf ist aus Thermospaltensegmenten zusammengesetzt mit einet spaltenförmigen Anordnung der Heizpunkte und fest mit der Kopfträgerplatte verbunden.

Das Kontaktformstück weist auf seiner Unterseite sowohl an dem kreissektorähnlichen Teil als auch an dem entgegengesetzt liegenden stabförmigen Teil differenziert angeordnete Schleifkontakte nämlich Beladeelektroden und Schreibelektroden, auf, denen auf der diesen gegenüberliegenden Seitenfläche des Thermodruckkopfes auf den kreissektorähnlichen Abschnitten der einzelnen Thermospaltensegmente entsprechende Kontakte zugeordnet sind.

Die Ansteuerung der Heizpunkte erfolgt über ein flexibles Zu'eitungskabel, welches an der Oberseite des Kontaktformstückes mit den Anschlüssen für die auf der Unterseite befindlichen Schleifkontakte der 8elade- und Druckelektroden elektrisch leitend verbunden ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1: die Explosions-Darstellung der Vorrichtung für den Thermodirektdruck.

Das flexible Zuleitungskabel 60 ist mit den an der Oberseite des feststehenden Kontaktformstückes 20 befindlichen Anschlüssen für die auf dessen Unterseite angeordneten Schleifkontakte der Beladeelektroden 21 und der Druckelektroden 22 elektrisch leitend verbunden. Durch die Boladeelektroden 21 erfolgt wahlfrei die zeitlich serielle oder parallele Kontaktierung mit den auf der oberen Seitenfläche des Thermodruckkopfes, gebildet βυε den kreissektorahnlichen Abschnitten de r einzelnen Thermospaltensegmente, angeordneten Abnahrnekontakten 14 und damit verbunden die Auswahl des für das Beladen der auf den Thermospaltensegmenten 12 angeordneten Heizpunkte mit Thermodruckfarbe. Die Farbstation 40 hat mindestens ein Farbreservoir 41, in der Regel aber vier für die Farben schwarz, zyan, magenta und gelb. Da im Bereich der Thermofarbstation 40 zwischen den einzelnen Karben in den Farbreservoiren 41 und den Heizpunkten der Thermospaltensegmente 12 mechanischer Kontakt besteht, werden die ausgewählten Heizpunkte durch Stromimpulse elektrothermisch mit Thermodruckfarbe beladen.

Durch schrittweises Drehen mittels eines nicht näher dargestellten Motorantriebes wird durch die mit der Kopfträgerplatte 11 im Eingriff stehende Mitnehmerplatte 30 der Thermodruckkopf 10 an der Thermofarbstation 40 vorbeigedreht. Nacn einer Drehung des Thermodruckkopfes 10 um die Achse 13 von 180° befinden sich die mit Thermofarbe beladenen Heizpunkte der Thermospaltensegmente 12 in Druckposition, d.h., sie befinden sich in mechanischem Kontakt zum Aufzeichnungsträger 50. Durch die Schreibelektroden 22 erfolgt wiederum eine Beheizung der entsprechenden Heizpunkte der Thermospaltensegmente 12 und durch eine thermische Affinitätssteuerung wird die Thermodruckfarbe auf den Aufzeichnungsträger 50 übertragen. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt neben Verwendung von Normalpapier vor allem in der mehrfarbigen Wiedergabe alphanumerischer Zeichen und graphischer Darstellungen.

Claims (6)

1. Verfahren für den Thermodirektdruck nach dem elektrothermischen Prinzip mit einer Thermofarbstation und einem zylindrischen, schrittweise drehbar angeordneten Thermodruckkopf, der je nach Lage seiner Rotationsebene für den zeilen- oder spaltenweisen Thermodirektdruck alphanumerischer Zeichen und graphischer Darstellungen verwendbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Thermodruckkopf in einem ersten Regime zum Beladen der für den zeilen- oder spaltenweisen Thermodirektdruck ausgewählten Heizpunkte mit Thermodruckfarbe in definierten Schritten an einer Farbstation durch mechanischen Kontakt mit einem oder mehreren Farbreservoiren vorbeigedreht wird und die Beladung der ausgewählten Heizpunkte neben dem bekannten elektrothermischen Prinzip auch nach einem elektrostatischen oder elektromagnetischen Prinzip für alle Farben gleichzeitig erfolgt, daß der Thermodruckkopf in einem zweiten Regime zur Übertragung der Thermodruckfarbe in definierten Schritten unter mechanischem Kontakt an dem Aufzeichnungsträger vorbeigedreht wird, wobei die Thermodruckfarbe dei für den zeilen- oder spaltenweisen Thermodirektdruck selektiv beladenen Heizpunkte durch thermische Affinitätssteuerung auf den Aufzeichnungsträger übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei Auslassung des ersten Regimes, der Beladung der ausgewählten Heizpunkte mit Thermodruckfarbe, und bei Verwendung eines bekannten Thermoreaktionspapieres bzw. Thermotransferbandes der Thermodirektdruck unter Beibehaltung des zweiten Regimes, der thermischen Aktivierung der ausgewählten Heizpunkte, der Thermodirektdruck nach den bekannten Verfahren realisiert werden kann.

3. Vorrichtung für den Thermodirektdruck, gekennzeichnet dadurch, daß in genannter Reihenfolge ein fest positioniertes Kontaktformstück (20), der drehbare Thermodruckkopf (10) mit einer Kopfträgerplatte (11) und eine ebenfalls drehbare Mitnehmerplatte (30) aufgesteckt sind und daß die Thermofarbstation (40), bestehend aus mindestens einem Farbreservoir (41) und der Aufzeichnungsträger (50) die Mantelfläche des Thermodruckkopfes (10) tangential berührend und vorteilhafterweise sich gegenüberstehend angeordnet sind.

4. Vorrichtung für den Thermodirektdruck nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Thermodruckkopf (10) ausThermospaltensegmenten (12) mit spaltenförmiger Anordnung der Heizpunkte aufgebaut ist und daß dieThermospaltensegmente (12) in geeigneter Weise mit der Kopfträgerplatte (11) verbunden sind.

5. Vorrichtung für den Thermodirektdruck nach Anspruch 3 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß an der Unterseite des Kontaktformstückes (2G) sowohl an dem kreissektorähnlichen Teil als auch an dem entgegengesetzt liegenden stabförmigen Teil differenziert Schleifkontakte, nämlich Beladeelektroden (21) und Schreibelektroden (22) angeordnet sind, denen auf der dem Kontaktformstück (20) gegenüberstehenden Seitenfläche des Thermodruckkopfes (10) auf den kreisse'i'.torähnlichen Abschnitten der einzelnen Thermospaltensegmente (12) angeordnet s'md.

6. Vorrichtung für den Thermodirektdruck nach Anspruch 3,4 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß ein flexibles ZuleKungskabel (60) an der Oberseite des Kontaktformstückes (20) elektrisch leitend mit den Anschlüssen für die auf der Unterseite befindlichen Schleifkontakte, den Beladeeiektroden (21) und den Schieibelektroden (22), verbunden ist.