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Dokumentenidentifikation DE69928155T2 24.05.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000945274
Titel Wärmübertragungsdrucker
Anmelder Alps Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kobayashi, Hiroshi, Iwate-gun, Iwate-ken, JP;
Zama, Hiroyoshi, Morioka-shi, Iwate-ken, JP;
Takahashi, Hiromitsu, Morioka-shi, Iwate-ken, JP
Vertreter Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80797 München
DE-Aktenzeichen 69928155
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.03.1999
EP-Aktenzeichen 993018571
EP-Offenlegungsdatum 29.09.1999
EP date of grant 09.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.05.2006
IPC-Hauptklasse B41J 2/36(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B41J 2/325(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Thermotransferdrucker und betrifft im Spezielleren einen Thermotransferdrucker, der für die Verwirklichung eines Druckvorgangs mit Punktdurchmesserabstufung auf einem Aufzeichnungspapier unter Verwendung eines Farbmaterials auf Harzbasis als wärmeschmelzbares Farbmaterial eines Farbbands geeignet ist.

Wenn ein Druckvorgang mit Mehrfachabstufung unter Verwendung eines wärmeschmelzbaren Farbmaterials durchgeführt wird, werden bisher ein Dither-Verfahren oder ein Wärmekonzentrationsverfahren verwendet, wobei ein spezieller Thermokopf mit kleinen Heizelementen zum Einsatz kommt. Ferner bestand in den letzten Jahren ein steigender Bedarf für die Schaffung von Farbbildern mit höherer Auflösung, und hierfür ist ein Thermotransferdrucker vorgeschlagen worden, bei dem der Druckvorgang mit Mehrfachabstufung unter Steuerung der Energie des Stroms erfolgt, der den Heizelementen des Thermokopfes zuzuführen ist.

Der Thermotransferdrucker dieser Art verwendet ein Farbband, das durch Laminieren einer Farbschicht auf Wachsbasis auf eine Basissubstanz gebildet ist, sowie ein speziell ausgebildetes poröses Papier, das als mikroporöses Papier bezeichnet wird, als Aufzeichnungspapier. Das Farbband und das mikroporöse Papier werden sandwichartig zwischen einer Druckauflage und dem Thermokopf angeordnet, und die Energie eines jeden der Heizelemente des Thermokopfes zuzuführenden Stromes wird gesteuert, um auf diese Weise die auf das Farbmaterial auf Wachsbasis ausgeübte Wärmeenergie zu steuern, so dass der Farbmaterial-Schmelzbereich in Abhängigkeit von der Bildinformation gesteuert wird.

Das Farbmaterial auf Wachsbasis, auf das die Wärmeenergie aufgebracht wird, wird bei Temperaturen von 70 bis 80°C geschmolzen und dringt in die Oberfläche des mikroporösen Papiers sowie in die Poren mit einem Durchmesser von ca. 1 bis 10 &mgr;m ein, um ein Druckbild zu erzeugen.

Ferner ist ein weiteres Rückübertragungsverfahren vorgeschlagen worden, bei dem der Druckvorgang mit Mehrfachabstufung auf einem speziell ausgebildeten Bildaufnahme-Flächengebilde unter Verwendung eines Farbbands erfolgt, das eine einzige Farbschicht auf Harzbasis mit einer Dicke von 0,2 bis 1,0 &mgr;m aufweist, wonach das aufgezeichnete Bild wieder auf eine permanente Trägersubstanz übertragen wird.

Bei dem herkömmlichen Thermotransferdrucker besteht jedoch bei der Herstellung einer Aufzeichnung unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Farbmaterials auf Wachsbasis ein Problem dahingehend, dass durch die weiche Ausbildung des eigentlichen Farbmaterials das Druckbild verschmutzt und beeinträchtigt wird, wenn an dem Druckbild gerieben wird.

Bei der Verwendung von mikroporösem Papier besteht ferner ein Problem dahingehend, dass das Farbmaterial in die poröse Schicht eindringt und durch die Wirkung der Oberflächeneigenschaften des mikroporösen Papiers kein lebhaftes Bild erzeugen kann.

Andererseits wird bei der Aufzeichnung eines Bildes unter Verwendung des Farbbands mit einer einzigen Farbmaterialschicht auf Harzbasis das vorstehend genannte, durch Reiben bedingte Problem gelöst, so dass ein dauerhaftes und lebhaftes Bild erzeugt werden kann. Es besteht jedoch ein Problem dahingehend, dass insbesondere aufgrund der geringeren Übertragungsempfindlichkeit des Farbmaterials auf Harzbasis gegenüber dem Farbmaterial auf Wachsbasis das Farbmaterial auf Harzbasis keine ausreichende Empfindlichkeit bei dem Druckvorgang mit Mehrfachabstufung erzielen kann und ein Gefühl von Rauheit bedingt durch eine verschlechterte Übertragung erzeugt.

Weiterhin besteht bei diesem Verfahren ein Mangel darin, dass nach dem Erzeugen des Bildes auf dem speziell ausgebildeten Bildaufnahme-Flächengebilde ein weiterer Vorgang zum erneuten Übertragen des Bildes erforderlich ist, so dass die Handhabung aufwändig ist.

Bei der Verwendung des Farbmaterials auf Harzbasis bei dem herkömmlichen Thermotransferdrucker, wie er in den 8 und 9 dargestellt ist, besteht weiterhin ein Problem dahingehend, dass die durch die Erwärmung der Heizelemente (nicht gezeigt) des Thermokopfes 32 erzeugte Wärmeenergie von dem Farbband 33 auf die Rückseite des Aufzeichnungspapiers 34 übertragen wird, so dass das Ausmaß an Wärmeabstrahlung größer wird, wodurch die Übertragungsempfindlichkeit noch weiter reduziert wird.

Im Fall eines Druckvorgangs eines Vollfarbenbildes unter Verwendung zumindest der Farbmaterialien in den drei Farben Gelb, Zyan und Magenta besteht ferner ein Problem dahingehend, dass bei Übertragung eines Farbmaterials und anschließender Anordnung des nächsten Farbmaterials darüber die Übertragungsempfindlichkeit des Farbmaterials, das über dem bereits übertragenen Farbmaterial aufgebracht wird, im Vergleich zu dem untersten Farbmaterial, das direkt auf das speziell ausgebildete Bildaufnahme-Flächengebilde übertragen wird, noch weiter vermindert wird, so dass eine fehlerhafte Farbüberlagerung erzeugt wird.

Der herkömmliche Thermotransferdrucker stellt somit eine beträchtliche Herausforderung bei der Verwirklichung einer korrekten Übertragung selbst in dem Bereich dar, in dem das Farbmaterial dem bereits übertragenen Farbmaterial überlagert wird oder unter Verwendung des Farbmaterials auf Harzbasis sowie eines lebhaften Druckvorgangs mit Mehrfachabstufung schwach übertragen wird.

Weitere Details in Verbindung mit herkömmlichen Thermotransferdruckern sowie Aufzeichnungsflächengebilden finden sich in der EP-A-0 765 760 und der US-A-5,071,823.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Thermotransferdruckers, der einen korrekten Transfer selbst in einem Bereich erzielen kann, in dem Farbmaterial dem bereits übertragenen Farbmaterial überlagert wird oder unter Verwendung eines dauerhaften Farbmaterials auf Harzbasis sowie einer lebhaften Aufzeichnung mit Mehrfachabstufung schwach übertragen wird.

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Aufzeichnungsverfahren mit Mehrfachabstufung unter Verwendung eines Thermotransferdruckers geschaffen, wobei das Verfahren das Bewegen eines Thermokopfes und eines Aufzeichnungspapiers relativ zueinander unter Andrücken des Thermokopfes gegen eine Druckauflage über ein Farbband sowie das Aufzeichnungspapier hinweg beinhaltet sowie das selektive Schmelzen und Übertragen des wärmeschmelzbaren Farbmaterials des Farbbands auf das Aufzeichnungspapier beinhaltet, um einen Aufzeichnungsvorgang mit Mehrfachabstufung auszuführen, wobei das Farbband eine Basissubstanz, eine Trennschicht auf Wachsbasis, die auf die Basissubstanz auflaminiert ist, sowie eine Farbschicht auf Harzbasis aufweist, die auf die Trennschicht auflaminiert ist, wobei das Aufzeichnungspapier ein Basispapier aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeisolierschicht auf dem Basispapier gebildet ist, dass das Basispapier mit der Wärmeisolierschicht beschichtet ist, in der anorganische Pigmentpartikel mit einem Durchmesser von 0,5 bis 5 &mgr;m sowie Mikrokapseln auf Polymerbasis mit einem Durchmesser 1 bis 3 &mgr;m dispergiert sind, und dass durch Steuern der Stromzufuhrzeit zu dem Thermokopf in einer Mehrzahl von Schritten in Abhängigkeit von der Abstufung eines aufzuzeichnenden Bildes eine Aufzeichnung mit Mehrfachabstufung auf dem Aufzeichnungspapier ausgeführt wird.

Vorzugsweise weist die Wärmeisolierschicht des Aufzeichnungspapiers eine Mehrzahl von Poren mit einem Durchmesser von 10 bis 30 &mgr;m auf ihrer Oberfläche auf. Durch diese Ausbildung kann eine Aufzeichnung mit Mehrfachabstufung unter Verwendung des Farbmaterials auf Harzbasis mit hoher Qualität verwirklicht werden.

Vorzugsweise hat jede von mehreren farbigen Farbmaterialschichten auf Harzbasis eine andere Schmelzviskosität und wird auf das Aufzeichnungspapier in der Reihenfolge der abnehmenden Schmelzviskosität übertragen. Wenn das Farbmaterial auf Harzbasis dem Aufzeichnungspapier überlagert wird, auf das bereits Farbmaterial auf Harzbasis übertragen worden ist, kann diese Ausbildung zu einer sicheren Übertragung des Farbmaterials auf Harzbasis führen.

Vorzugsweise weisen die mehreren farbigen Schichten aus Farbmaterial auf Harzbasis zumindest Zyan, Magenta und Gelb auf und nimmt die Schmelzviskosität der Farbschichten auf Harzbasis in der Reihenfolge Zyan, Magenta und Gelb ab. Ein Aufzeichnungsbild mit höherer Auflösung, einem geringeren Gefühl von Rauheit und hoher Qualität lässt sich durch Überlagern der Farbmaterialien auf Harzbasis in der Reihenfolge der geringer werdenden visuellen Empfindlichkeit erzielen.

Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung lediglich anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben; darin zeigen:

1 eine Perspektivansicht eines Hauptteils einer bevorzugten Ausführungsform eines Thermotransferdruckers gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 eine schematische Seitenansicht eines Wagens des Thermotransferdruckers der 1;

3 eine Seitenansicht unter Darstellung eines parallelen Kurbelmechanismus des Wagens des Thermotransferdruckers der 2;

4 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Farbbandes in der bevorzugten Ausführungsform;

5 eine schematische Seitenansicht eines Thermokopfes unter Darstellung der Wirkung der Wärmeisolierung eines Farbbandes bei der bevorzugten Ausführungsform;

6 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen einer Thermokopftemperatur, einer Temperatur des Farbmaterials auf Harzbasis sowie dem Verstreichen der Zeit nach der Zufuhr von Strom zu dem Thermokopf bei der bevorzugten Ausführungsform;

7 eine grafische Darstellung zur Erläuterung eines Steuervorgangs zum Zuführen von Strom zu dem Thermokopf mittels einer Steuereinheit bei der bevorzugten Ausführungsform;

8 eine schematische Seitenansicht eines Thermokopfes zur Erläuterung der Wirkung der Wärmeisolierung eines Farbbandes bei einem herkömmlichen Thermotransferdrucker; und

9 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen einer Thermokopftemperatur, einer Temperatur des Farbmaterials auf Harzbasis sowie dem Verstreichen der Zeit nach der Zufuhr von Strom zu dem Thermokopf bei einem herkömmlichen Thermotransferdrucker.

Ein Thermotransferdrucker 1 gemäß dem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzt eine plattenförmige Druckauflage 2, die in einer vorbestimmten Position eines Rahmens (nicht gezeigt) angeordnet ist, wobei eine Aufzeichnungsfläche 2A derselben nahezu vertikal angeordnet ist und eine Führungsstange 3 unterhalb der Druckauflage 2 und in Richtung von dieser nach vorne parallel zu der Druckauflage 2 angeordnet ist. Ein horizontal geteilter Wagen 4 ist auf der Führungsstange 3 in einer geeigneten Position angebracht; ein unterer Wagen 4a ist auf der Führungsstange 3 angebracht, und ein oberer Wagen 4b ist mit einer im Folgenden noch zu beschreibenden Farbbandkassette 5 versehen und auf dem unteren Wagen 4a derart angebracht, dass er von dem unteren Wagen 4a in vertikaler Richtung trennbar ist.

Der Wagen 4 ist entlang der Führungsstange 3 hin und her beweglich, indem ein geeigneter Antriebsriemen 6 angetrieben wird, der um ein Paar Riemenscheiben (nicht gezeigt) herum geschlungen ist, die durch eine Antriebseinrichtung (nicht gezeigt), wie z.B. einen Schrittmotor usw., angetrieben werden.

Der Wagen 4 ist mit einem Thermokopf 7 versehen, der der Druckauflage 2 gegenüberliegend angeordnet ist und durch einen allgemein bekannten Kopfbewegungsmechanismus (nicht gezeigt), der durch einen Antriebsmotor (nicht gezeigt) beweglich ist, frei mit der Druckauflage 2 in Berührung gebracht oder von dieser getrennt werden kann und der einen Aufzeichnungsvorgang auf einem Aufzeichnungspapier 29 (im Folgenden beschrieben) vornimmt, das im Berührungszustand (Zustand mit nach unten geneigtem Kopf) auf der Druckauflage 2 getragen ist, wobei sich der Thermokopf 7 mit der Druckauflage 2 in Berührung befindet. Der Thermokopf 7 ist mit einer Mehrzahl von Heizelementen (nicht gezeigt) versehen, die in einer Reihe angeordnet sind und auf der Basis einer gewünschten Aufzeichnungsinformation, die von einer geeigneten Eingabeeinheit (nicht gezeigt), wie z.B. eine Tastatur usw., eingegeben wird, selektiv erwärmt werden.

Ferner kann die Energie des dem Thermokopf 7 zuzuführenden Stroms, d.h. die Zeitdauer, während der den Heizelementen des Thermokopfes 7 Strom zuzuführen ist, unter Verwendung einer im Folgenden beschriebenen Steuereinheit 25 in 15 Schritten gesteuert werden.

Unter weiterer ausführlicher Beschreibung des Wagens 4 ist der plattenförmige obere Wagen 4b nahezu parallel mit der oberen Oberfläche des unteren Wagens 4a mit dem unteren Wagen 4a derart verbunden, dass der obere Wagen 4b durch einen parallelen Kurbelmechanismus 8 parallel zu dem unteren Wagen 4a hin oder von diesem weg bewegt wird. Der parallele Kurbelmechanismus 8, wie er in 3 gezeigt ist, ist paarweise beidseits des Wagens 4 vorgesehen, wobei jeder von ihnen ein Paar Gestängeglieder 9a und 9b aufweist, die einander in Form eines X kreuzen und an einer Kreuzungsstelle durch einen Stift 10a schwenkbar miteinander verbunden sind. Ferner sind die Enden der Gestängeglieder 9a und 9b durch einen Stift 10b, 10c, 10d und 10e in länglichen Öffnungen (nicht gezeigt) verschiebbar festgehalten, die in den oberen Enden auf der rechten und der linken Seite des unteren Wagens 4a und des oberen Wagens 4b ausgebildet sind.

Ferner ist der untere Wagen 4a mit einem drehbaren Kurbelmechanismus 11 versehen, und der drehbare Kurbelmechanismus 11 erzeugt eine Parallelbewegung des oberen Wagens 4b. Der drehbare Kurbelmechanismus 11 weist eine drehbare Platte 12, die von dem unteren Wagen 4a drehbar abgestützt ist, sowie ein Verbindungsgestängeglied 14 auf, das durch einen Stift 13a an einer exzentrischen Stelle mit der drehbaren Platte 12 drehbar verbunden ist, und das obere Ende des Verbindungsgestängeglieds 14 ist mit dem oberen Wagen 4b durch einen Stift 13b drehbar verbunden. Die drehbare Platte 12 wird durch eine geeignete Antriebseinrichtung (nicht gezeigt), wie z.B. einen Motor usw., rotationsmäßig bewegt.

Unter erneuter Bezugnahme auf 1 sind sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite des oberen Wagens 4b plattenförmige Arme 15, die Eingriffsteile 15a bilden, in nach oben ragender Weise in einem Abstand vorgesehen, der nahezu gleich der Breite einer Farbbandkassette 5 ist, wobei jeder Arm an seinem oberen Ende geringfügig nach innen gekrümmt ist und Vorsprünge an seinem oberen und seinem unteren Ende aufweist. In der Mitte des oberen Wagens 4b ist ein Paar drehbarer Spulen 16 mit einer vorbestimmten Beabstandung derart angeordnet, dass diese nach oben ragen, und ein Farbband 17 kann in einer vorbestimmten Richtung durch die Spulen 16 bewegt werden. Die eine des Paares der Spulen 16 bildet eine Abgabespule 16a zum Abgeben des Farbbands 17, und bei der anderen handelt es sich um eine Aufwickelspule 16b zum Aufwickeln des Farbbands 17.

Ferner ist an dem Ende des Wagens 4, das von der Seite der Druckauflage 2 abgelegen ist, ein optischer Sensor 18a als Sensor 18 zum Erfassen der Art des in der Farbbandkassette 5 aufgenommenen Farbbandes 17 vorgesehen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Sensor vom Reflexionstyp als optischer Sensor 18a verwendet. Der optische Sensor 18a ist mit der Steuereinheit 25 verbunden, die an einer gewünschten Stelle des Thermotransferdruckers 1 angeordnet ist und zum Steuern des Aufzeichnungsvorgangs des Thermotransferdruckers 1 dient.

Wie in 1 und 2 zu sehen ist, ist eine nahezu plattenförmige Abdeckung 19 oberhalb des Wagens 4 mit einer geeigneten Spaltbeabstandung vorgesehen und durch einen Rahmen (nicht gezeigt) derart abgestützt, dass sie sich öffnen oder schließen lässt, wie dies durch die beiden Pfeile A in 2 gezeigt ist. Die Abdeckung 19 wirkt in einem geschlossenen Zustand als Papierandrückelement an dem Ausgang eines Papierzuführmechanismus (nicht gezeigt) und ist dem Wagen 4 gegenüber angeordnet und hat eine Länge, die nahezu gleich dem Bewegungsbereich des Wagens 4 ist.

Die Abdeckung 19 ist mit einer Mehrzahl von Kassettenhaltern (nicht gezeigt) zum Halten der Farbbandkassette 5 in einer vorbestimmten Position an ihrem dem Wagen 4 parallel gegenüberliegenden Boden vorgesehen, wobei die Kassettenhalter eine Mehrzahl von Farbbandkassetten 5 in einer Reihe anordnen, von denen jede ein Farbband 17 (17a, 17b, 17c, 17d) enthält, auf die bei dem derzeitigen bevorzugten Ausführungsbeispiel das jeweilige Farbmaterial 28 auf Harzbasis in der Farbe Cyan, Magenta, Gelb oder Schwarz aufgebracht ist.

Wie in 2 durch die beiden Pfeile B dargestellt ist, wird jede Farbbandkassette 5 durch die Bewegung des parallelen Kurbelmechanismus 8, der durch den drehbaren Kurbelmechanismus 11 betätigt wird, selektiv zwischen die Abdeckung 19 und den oberen Wagen 4 geführt.

Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jede Farbbandkassette 5 mit der gleichen Formgebung und der gleichen Größe ausgebildet, und zwar unabhängig von der Art des Farbbandes 17, und jede Farbbandkassette weist ein Paar drehbar gehalterter Wickel (nicht gezeigt), ein Paar drehbar gehalterte Farbbandtransportrollen sowie eine Mehrzahl von Führungsrollen auf, die drehbar gehaltert sind und einer Farbbandpassage in einem Gehäusekörper 20 zugewandt sind, der in zwei Teile, nämlich einen oberen und einen unteren Teil, geteilt werden kann und in der Draufsicht nahezu quadratisch ist.

Das Farbband 17 ist um ein Paar Wickeleinrichtungen herum geschlungen, und der mittlere Bereich des Farbbands 17 ist nach außen geführt. Wenn die Farbbandkassette 5 auf dem oberen Wagen 4b angebracht ist, wird der eine des Paares der Wickeleinrichtungen als Aufwickeleinrichtung zum Aufwickeln des für den Aufzeichnungsvorgang verwendeten Farbbandes 17 verwendet, während die andere Wickeleinrichtung als Abgabewickeleinrichtung zum Abgeben des Farbbands 17 verwendet wird. Eine Mehrzahl von Längsnuten sind an der Innenumfangsfläche jeder Wickeleinrichtung in Intervallen in Umfangsrichtung eingebracht, und die Innenumfangsfläche der zum Aufwickeln dienenden Wickeleinrichtung ist mit einer Aufwickelöffnung 21b zum Aufnehmen der Aufwickelspule 16b versehen, während die Innenumfangsfläche der abgebenden Wickeleinrichtung mit einer Zuführöffnung 21a zum Aufnehmen der Zuführspule 16a versehen ist.

Die Oberfläche der Farbbandkassette 5, die der Druckauflage 2 in dem auf dem Wagen 4 angebrachten Zustand der Farbbandkassette 5 gegenüberliegt, ist mit einer Aussparung 22 ausgebildet, der der Thermokopf 7 zugewandt gegenüberliegt, wobei der mittlere Bereich des Farbbands 17 in die Aussparung 22 geführt wird.

Weiterhin ist eine Identifizierungsmarkierung 23 zum Identifizieren der Art des in der Farbbandkassette 5 aufgenommenen Farbbandes 17 an der rückwärtigen Oberfläche der Farbbandkassette 5 vorgesehen, die sich parallel zu der Oberfläche mit der Aussparung 22 erstreckt. Die Identifizierungsmarkierung 23 des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels ist durch ein Reflexionssiegel 24 mit einem nicht reflektierenden Teil 24a gebildet, der je nach Art des Farbbandes 17 eine andere Anzahl von Streifen aufweist.

Die Identifizierungsmarkierung 23 wird von dem an dem Wagen 4 vorgesehenen optischen Sensor 18a detektiert, und das Detektionssignal wird an die Steuereinheit 25 des Thermotransferdruckers 1 abgegeben, und die Steuereinheit 25 zählt die Anzahl der Identifizierungsmarkierungen 23 jeder Farbbandkassette 5 und identifiziert die Art des in der Farbbandkassette 5 aufgenommenen Farbbandes 17a, 17b, 17c und 17d.

Mit anderen Worten weist die in 1 ganz links dargestellte Farbbandkassette 5a als Identifizierungsmarkierung das Reflexionssiegel 24A auf, bei dem der nicht reflektierende Teil 24a drei Streifen hat. Das linke Ende der rückwärtigen Oberfläche, das in 1 in Richtung auf die Vorderseite der Farbbandkassette 5 dargestellt ist, ist als Basisposition BP zum Detektieren der Identifizierungsmarkierung 23 ausgebildet, und eine Distanz L zwischen der Basisposition BP und dem rechten Ende des nicht reflektierenden Teils 24a der Identifizierungsmarkierung 23, das an dem rechten Ende in 1 positioniert ist, ist für alle Identifizierungsmarkierungen 23 gleich ausgebildet, und der gewünschte nicht reflektierende Teil 24a zum Identifizieren der Art des Farbbandes 17a ist innerhalb der Distanz L gebildet. Der Wagen 4 kann in dem Zustand gestoppt werden, in dem der optische Sensor 18a die zu verwendende Identifizierungsmarkierung 23 detektiert und die in dem Kassettenhalter aufgenommene Farbbandkassette 5 im gestoppten Zustand des Wagens 4 zu dem oberen Wagen 4b befördert wird.

Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ferner das Farbband 17, wie es in 4 gezeigt ist, durch Laminieren einer Trennschicht 27 auf Wachsbasis auf eine Kunststoff-Basisschicht 26 sowie durch Laminieren einer Farbschicht 28 auf Harzbasis auf die Trennschicht 27 auf Wachsbasis gebildet.

Hinsichtlich des Abschäleffektes der Farbschicht 28 auf Harzbasis ist es bevorzugt, die Trennschicht 27 auf Wachsbasis mit einer Dicke von 0,1 bis 5 &mgr;m herzustellen. Ferner empfiehlt es sich unter dem Gesichtspunkt der Erwärmungstemperatur des Thermokopfes, dass der Erweichungspunkt des Wachses 50 bis 130°C beträgt und aus diesem Grund die Wachsart auszuwählen ist aus Paraffinwachs, Silikonwachs, Montanwachs, Polyethylenwachs, Japan-Wachs, Bienenwachs, Candelillawachs, Reiswachs und dergleichen.

Ferner ist es im Hinblick auf eine gute Übertragung auf das Aufzeichnungspapier 29 sowie eine einfache Abstufungsdarstellung bevorzugt, dass die Farbschicht 28 auf Harzbasis eine Schmelzviskosität von 100.000 bis 2.000.000 cP bei 100°C hat, wobei Harzmaterial mit einer weiter bevorzugten Schmelzviskosität von 650.000 cP bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet wird. Weiterhin empfiehlt es sich unter dem Gesichtspunkt einer guten Übertragung auf das Aufzeichnungspapier 29 sowie einer einfachen Beschaffbarkeit, dass die Wachsart ausgewählt wird aus Vinylpolymer, Harz auf Polyesterbasis, Harz auf Polyethylenbasis sowie Harz auf Polyamidbasis, wie z.B. Polyethylen, Polyvinylchlorid, Vinylchlorid, Polyvinylacetat, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerharz, Polyacrylester usw.

Weiterhin ist die Farbschicht 28 auf Harzbasis derart ausgebildet, dass ihre Schmelzviskosität mit jeder Farbe gemäß der Aufzeichnungsreihenfolge allmählich geringer wird. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Schmelzviskosität der Farbschicht 28 auf Harzbasis in der Reihenfolge Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz geringer, und das Farbmaterial 28 auf Harzbasis wird in der abnehmenden Reihenfolge der Schmelzviskosität geschmolzen und auf das Aufzeichnungspapier 29 übertragen. Da das Farbmaterial 28 auf Harzbasis unter derartigen Bedingungen geschmolzen und übertragen wird, erfolgt eine gute Übertragung des Farbmaterials 28 auf Harzbasis selbst in dem Bereich, in dem das Farbmaterial 28 auf Harzbasis einem bereits übertragenen Farbmaterial überlagert wird, so dass sich ein ansprechendes Aufzeichnungsbild verwirklichen lässt.

In dieser Hinsicht ist es bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel nicht unbedingt notwendig, dass die schwarze Farbbandkassette 5 als Farbbandkassette 5 zum Aufnehmen des Farbbandes 17 vorgesehen wird, auf das das Farbmaterial 28 auf Harzbasis aufgebracht ist, sondern es reicht aus, dass zumindest die Farbbandkassetten 5 zum Aufnehmen der Farbbänder 17 in den Farben Cyan, Magenta und Gelb vorgesehen werden.

Darüber hinaus weist das bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendete Aufzeichnungspapier 29 Basispapier 30 (Oberfläche auf der Seite der Aufzeichnungsseite) sowie eine auf dem Basispapier 30 ausgebildete Wärmeisolierschicht 31 auf. Wie in 5 gezeigt ist, verhindert die Wärmeisolierschicht 31 ein Abstrahlen der Wärme des Heizelements des Thermokopfes 7 zu der Rückseite des Aufzeichnungspapiers 29 durch das Farbband 17 und das Aufzeichnungspapier 29 hindurch, wobei durch die Wirkung der Wärmeisolierung der Wärmeisolierschicht 31 die Wärmemenge erhöht wird, die dem Farbmaterial 28 auf Harzbasis des Farbbandes 17 zugeführt wird. Wie in 6 gezeigt ist, wird bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel die Temperatur der Farbschicht 28 auf Harzbasis des Farbbandes 17 um etwa 60 im Vergleich zu dem Fall erhöht, in dem das Aufzeichnungspapier 29 nicht mit der Wärmeisolierschicht 31 versehen ist.

Als ein Beispiel für das Aufzeichnungspapier 29 ist ein Aufzeichnungspapier zu nennen, das das Basispapier 30 beschichtet mit der Wärmeisolierschicht 31 aufweist, in der anorganische Pigmentpartikel 31A und Mikrokapseln 31B auf Polymerbasis dispergiert sind. Hinsichtlich der Verbesserung der Wirkung einer Wärmeisolierung ist es bevorzugt, die Wärmeisolierschicht 31 mit anorganischen Pigmentpartikeln 31A mit einem Durchmesser von 0,5 bis 5 &mgr;m und in weiter bevorzugter Weise von 2 bis 3 &mgr;m zu verwenden. Als Beispiele für die anorganischen Pigmentpartikel sind Talk, Kaolin, Kalziumkarbonat, Aluminiumhydroxid, Bariumsulfat, Aluminiumoxid und verschiedene Arten von Titanoxiden zu nennen.

Weiterhin sind die Mikrokapseln 31B auf Polymerbasis in Hohlkugelform mit einem Durchmesser von 1 bis 3 &mgr;m ausgebildet, so dass sie eine Luftschicht enthalten und somit die Wirkung der Wärmeisolierung steigern können.

Als ein weiteres Beispiel für das Aufzeichnungspapier 29 gibt es mikroporöses Papier mit einer Mehrzahl von Poren mit einem Durchmesser von 10 bis 30 &mgr;m auf seiner Oberfläche, wobei das mikroporöse Papier den Effekt einer Wärmeisolierung durch die Luft in den Poren an dessen Oberfläche erzeugt.

Darüber hinaus ist der Thermotransferdrucker 1 bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel mit der Steuereinheit 25 zum Steuern der Bewegungsgeschwindigkeit des Thermokopfes 7, eines Kontaktdrucks des Thermokopfes 7 gegen die Druckauflage 2 sowie der Zeit zum Zuführen von Strom zu jedem Heizelement des Thermokopfes 7 versehen.

Die Steuereinheit 25 besitzt einen Speicher, eine CPU (beide nicht dargestellt) und dergleichen, und zum Abschälen des Farbmaterials 28 auf Harzbasis in dem halbgeschmolzenen Zustand wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Thermokopfes 7 derart gesteuert, dass die Relativgeschwindigkeit des Thermokopfes 7 zu dem Aufzeichnungspapier 29 2 bis 30 Inch/s und in weiter bevorzugter Weise 5 Inch/s beträgt.

Darüber hinaus steuert die Steuereinheit 25 den Kontaktdruck des Thermokopfes 7 gegen die Druckauflage 2 auf einen Wert von nicht weniger als 0,3 kg/cm, so dass das Farbmaterial 28 auf Harzbasis sicher auf das Aufzeichnungspapier 29 übertragen wird und in stabiler Weise auf den Bereich übertragen wird, dem jedes Farbmaterial 28 auf Harzbasis überlagert wird.

Weiterhin steuert die Steuereinheit 25 die Energie des zuzuführenden Stroms durch Steuern der Zeitdauer der Stromzufuhr zu jedem Heizelement des Thermokopfes 7 in 15 Schritten, so dass eine Aufzeichnung mit Punktdurchmesserabstufung auf dem Aufzeichnungspapier 29 verwirklicht wird. Das heißt, wie in 7 gezeigt ist, kann die Steuereinheit 25 den Punktdurchmesser in 15 Stufen steuern, und zwar von einer Stufe 1 bis zu einer Stufe 15 (16 Schritte einschließlich des Falls, in dem kein Strom zugeführt wird), und zwar durch Steuern der Zeitdauer der Stromzufuhr zu einem Heizelement mit dem Zyklus eines konstant gehaltenen Stromimpulses, so dass ein Bild als Punktdurchmesserabstufung auf der Basis einer durch jedes Heizelement gebildeten Matrix dargestellt werden kann. Zum Beispiel ist die Matrix durch 9 Punkte aus 3 Punkten in der Breite mal 3 Punkten in der Höhe gebildet.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Bei dem Thermotransferdrucker 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn Aufzeichnungsinformation, die einer Bildverarbeitung durch einen übergeordneten Computer oder dergleichen unterliegt, zu der Steuereinheit 25 geschickt wird, der in der Ausgangsposition befindliche Wagen 4 unter der Anweisung der Steuereinheit 25 bewegt, und der an dem Wagen 4 angebrachte optische Sensor 18a detektiert die Identifizierungsmarkierung 23 der Farbbandkassette 5. Der optische Sensor 18a schickt ein für jede Identifizierungsmarkierung 23 inhärentes Detektionssignal, welches die Anordnung und die Beabstandung der Streifen des nicht reflektierenden Teils 24a beinhaltet, zu der Steuereinheit 25. Die Steuereinheit 25 stellt fest, ob das Detektionssignal der angewiesenen Identifizierungsmarkierung 23 entspricht, und wenn das Detektionssignal der angewiesenen Identifizierungsmarkierung 23 entspricht, stoppt die Steuereinheit 25 die Bewegung des Wagens 4.

Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Schmelzviskosität des Farbbandes 17 in der Reihenfolge Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz geringer, und aus diesem Grund wird als Erstes die Farbbandkassette 5 zum Aufnehmen des Farbbandes 17 in der Farbe Cyan identifiziert.

Wie durch die beiden Pfeile B in 2 gezeigt ist, wird dann die Farbbandkassette 5 mit dem darin aufgenommenen, ausgewählten gewünschten Farbband 17 durch den parallelen Kurbelmechanismus 8 und den drehbaren Kurbelmechanismus 11 selektiv zwischen die Abdeckung 19 und den oberen Wagen 4b verbracht sowie auf dem Wagen 4 montiert, womit das Ende des Auswählvorgangs der Farbbandkassette 5 erreicht ist.

Als Nächstes wird das Aufzeichnungspapier 29 mit der auflaminierten Wärmeisolierschicht 31 von Hand oder mittels einer Papierzuführeinheit (nicht gezeigt) zwischen der Druckauflage 2 und dem Thermokopf 7 angeordnet, und ein Aufzeichnungsvorgang wird gestartet. Der Thermokopf 7 wird unter der Anweisung von der Steuereinheit 25 über das Farbband 17 mit dem darauf aufgebrachten Farbmaterial 28 auf Harzbasis sowie über das Aufzeichnungspapier 29 hinweg nach unten bewegt und mit einem Zeilendruck von 0,3 kg/cm gegen die Druckauflage 2 gedrückt, wobei der Wagen 4 derart bewegt wird, dass die relative Geschwindigkeit des Thermokopfes 7 zu dem Aufzeichnungspapier 29 2 bis 30 Inch/s beträgt. Wenn jedes Heizelement des Thermokopfes 7 durch Steuerung der Zeit der Zufuhr von Strom zu jedem Heizelement in Abhängigkeit von der gewünschten Abstufung des Aufzeichnungbildes erwärmt wird, während der Thermokopf 7 in dieser Weise in Bezug auf das Aufzeichnungspapier 29 bewegt ist, wird das Farbmaterial 28 auf Harzbasis des Farbbandes 17 in einer geeigneten Menge von der Trennschicht 27 auf Wachsbasis abgelöst und auf das Aufzeichnungspapier 29 übertragen.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist somit das Farbmaterial 28 auf Harzbasis des Farbbandes 17 über die Trennschicht 27 auf Wachsbasis auf die Basisschicht auflaminiert, und daher lässt sich das Farbmaterial 28 auf Harzbasis in einfacher Weise auf das Aufzeichnungspapier 29 übertragen, und es kann den betonten Bereich des Bildes korrekt und mit hoher Auflösung darstellen.

Da ferner die Wärmeisolierschicht 31 auf dem Aufzeichnungspapier 29 gebildet ist, lässt sich die Erwärmungstemperatur des Thermokopfes 7 in einfacher Weise aufrechterhalten, und das Farbmaterial 28 auf Harzbasis des Farbbandes 17 lässt sich ausreichend erweichen, so dass das Farbmaterial 28 auf Harzbasis in einfacher Weise eine Aufzeichnung mit Punktdurchmesserabstufung mit hoher Auflösung bilden kann.

Da die Bewegungsgeschwindigkeit des Wagens 4 derart gesteuert wird, dass die Relativgeschwindigkeit des Thermokopfes 7 zu dem Aufzeichnungspapier 29 2 bis 30 Inch/s beträgt, kann ferner das Farbmaterial 28 auf Harzbasis in einer geeigneten Menge abgeschält werden und sicher auf das Aufzeichnungspapier 29 übertragen werden.


Anspruch[de]
  1. Aufzeichnungsverfahren mit Mehrfachabstufung unter Verwendung eines Thermotransferdruckers (1), wobei das Verfahren das Bewegen eines Thermokopfes (7) und eines Aufzeichnungspapiers (24) relativ zueinander unter Andrücken des Thermokopfes gegen eine Druckauflage (2) über ein Farbband und das Aufzeichnungspapier hinweg beinhaltet sowie das selektive Schmelzen und Übertragen des wärmeschmelzbaren Farbmaterials des Farbbandes auf das Aufzeichnungspapier beinhaltet, um eine Aufzeichnung mit Mehrfachabstufung auszuführen, wobei das Farbband (17) eine Basissubstanz (26), eine auf die Basissubstanz auflaminierte Trennschicht (27) auf Wachsbasis sowie eine auf die Trennschicht auflaminierte Farbschicht (28) auf Harzbasis aufweist, wobei das Aufzeichnungspapier ein Basispapier (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeisolierschicht (31) auf dem Basispapier ausgebildet ist, wobei das Basispapier mit der Wärmeisolierschicht beschichtet ist, in der anorganische Pigmentpartikel (31A) mit einem Durchmesser von 0,5 bis 5 &mgr;m sowie Mikrokapseln (31B) auf Polymerbasis mit einem Durchmesser von 1 bis 3 &mgr;m dispergiert sind, und dass durch Steuern der Zeitdauer der Stromzufuhr zu dem Thermokopf in einer Mehrzahl von Stufen in Abhängigkeit von der Abstufung eines aufzuzeichnenden Bildes eine Aufzeichnung mit Mehrfachabstufung auf dem Aufzeichnungspapier ausgeführt wird.
  2. Aufzeichnungsverfahren mit Mehrfachabstufung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbband eine Mehrzahl von farbigen Farbmaterialschichten auf Harzbasis aufweist, die zumindest die Farben Cyan, Magenta und Gelb beinhalten, und dass die Schmelzviskosität der Farbmaterialschicht auf Harzbasis in der Reihenfolge Cyan, Magenta und Gelb geringer wird.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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