DE69018257T2

DE69018257T2 - Fixiervorrichtung für thermotransferdrucker.

Info

Publication number: DE69018257T2
Application number: DE69018257T
Authority: DE
Inventors: Robert Matoushek
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1990-12-17
Publication date: 1995-10-26
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: US4966464A; EP0460195A1; JPH04504827A; DE69018257D1; JP3046350B2; EP0460195B1; WO1991009740A1

Description

FIXIERVORRICHTUNG FÜR THERMOTRANSFERDRUCKE

Die Erfindung betrifft allgemein ein Thermodrucksystem zum bildweisen Übertragen von Farbstoffen von Donatorbahnabschnitten auf Empfangsblätter, und sie betrifft insbesondere verbesserte Vorrichtungen zum Fixieren von Farbstoffbildern auf einem Empfangselement nach der erfolgten Bildübertragung.
Beim Thermodrucken werden aufeinanderfolgende Abschnitte eines Donatorblattes bzw. einer Donatorbahn einem linearen Druckbereich zugeführt, in dem sie in Berührung mit aufeinanderfolgenden Zeilen eines Empfangselements an einem Thermodruckkopf vorbeigeführt werden, der eine lineare Anordnung von wahlweise ansteuerbaren pixelgroßen Heizelementen umfaßt. Der Druckkopf oder andere Mittel zwingen die im Druckbereich direkt nebeneinanderliegenden Donator- und Empfangselementabschnitte in enge Berührung miteinander derart, daß der Farbstoff an den Bildpunkten unter den angesteuerten Heizelementen dieser Anordnung vom Donatorelement auf das Empfangselement übertragen wird. Beim Mehrfarbenthermodruck wird das Empfangselement mehrmals durch den Druckbereich geführt, um mehrere unterschiedliche Farbbildkomponenten (z.B. cyan, magenta und gelb) deckungsgleich aufeinanderfolgend auf dem Donatorelement aufzudrucken.
US-A-4 745,413 beschreibt ein allgemein bekanntes Mehrfarbendrucksystem, bei dem das Donatorblatt auf den Umfang einer Trommel aufgespannt wird, die dann aufeinanderfolgende Zeilenabschnitte an der linearen Thermodruckanordung vorbeiführt. Ein mit aufeinanderfolgenden gelben, magenta- und cyanfarbenen Donatorabschnitten versehenes Band wird im Druckbereich zeitlich abgestimmt so zwischen die Druckanordnung und das Empfangselement geführt, daß bei jeder Umdrehung der Drucktrommel jeweils ein anderer Farbdonatorabschnitt mit dem Empfangselement durch den Druckbereich lèuft.
Beim Thermoübertragungsdruck ist es nicht wesentlich, doch oft zweckdienlich, die Farbstoffbilder auf der Oberfläche eines Empfangsblatts unter Druckanwendung zu erwärmen. Durch diese Nachbehandlung, auch Fixieren genannt, werden die Bildfarbstoffe versiegelt und stabilisiert und die Lagerfähigkeit der Bilder wird verbessert. Eine derartige Fixierung erfolgt dadurch, daß das bedruckte Blatt dem von einer Heizrolle und einer Andruckrolle gebildeten Spalt einer Fixiervorrichtung zugeführt wird. Die Fixiervorrichtung kann getrennt vom Drucker oder innerherhalb des Druckergehäuses vorgesehen sein und ist so angeordnet, daß sie das Empfangselement beim Ablaufen von der Drucktrommel aufnimmt.
Eine derartige Thermo- bzw. Heißfixiervorrichtung ist zum Beispiel in einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, wie durch JP-A-185 767 offenbart, vorgesehen, wobei die Beschädigung eines aufgezeichneten Bildes durch Auslaufen, Verschleppen oder dergleichen von Aufzeichnungstinte durch Versiegeln der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers mit Thermofixiermitteln verhindert wird. Das sachgemäße Fixieren des Farbstoffbildes auf dem Empfangsblatt ist von der richtigen und gleichmäßigen Anwendung von Wärme und Druck auf allen Bildbereichen abhängig. Um die Fixierung erfolgreich durchzuführen, erfordern die dem gegenwärtigen Stand der Technik entsprechenden Fixiervorrichtungen einen ziemlich komplizierten Aufbau - zum Beispiel erfordern sie eine Heiztrommel mit genau zylindrischem Umfang und teuren Lagern sowie eine Andruckrolle mit geringen zulässigen Bau- bzw. Anordnungsabweichungen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Fixieren von Thermoübertragungsdruckträgern zu schaffen, die nicht mit denselben hohen Kosten bzw. dem hohen Aufwand für Herstellung und Zusammenbau verbunden sind wie die genannten herkömmlichen Fixiervorrichtungen.
Wichtige Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen darin, daß keine großen Trommellager erforderlich sind und daß die Innenseite der Trommel zum Einbau und zum elektrischen Anschluß ihrer Heizquelle leicht zugänglich ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich durch zwei Andruckspalte, die so gestaltet sind, daß die Spaltberührungsbereiche durch gleitendes Vorspannen justiert werden kÜnnen. Weitere erfindungsgemäße Vorteile sind, daß die Vorspannung von mehreren derartigen Spaltbereichen an einem einzigen Ort stattfindet, und daß die wenigen erforderlichen Lagerelemente einfach aufgebaut sind und nicht in der Nähe der Hochtemperaturbereiche der Fixiervorrichtung liegen.
Bei einer erfindungsgemäß verbesserten Ausführungsform dient die Fixiervorrichtung für einen Thermodrucker zur Herstellung eines ein Farbstoffübertragungsbild tragendes Empfangsblatts. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine Fixiervorrichtung wie in Anspruch 1 bis 4 offenbart vorgesehen. Die Fixiervorrichtung umfaßt im wesentlichen eine zylindrische Fixiertrommel mit einem starren, inneren Mantel und einer dünnen, äußeren Deckschicht. Drei Rollen sind auf parallelen, auf dem Umfang der Fixiertrommel in gleichen Abständen angeordneten Achsen drehbar gelagert und begrenzen die Rotationsbahn der Fixiertrommel. Eine der Rollen ist mit einem Drehantrieb verbunden, und eine der Rollen ist bewegbar gelagert, damit sie zu der Trommel hin bzw. von dieser wegbewegt sowie zu der Trommel hin federnd vorgespannt werden kann. Entsprechend ausgeführte Führungsmittel sind so angebracht, daß sie ein Empfangsblatt um den Umfang der Fixiertrommel herum und in den Spalt zwischen zwei der Rollen und der Fixiertrommel führen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Thermodruckers, der eine erfindungsgemäß bevorzugte Fixiervorrichtung einschließt;
Fig. 2 eine Draufsicht eines zum Farbdruck mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung geeigneten Donatorbands;
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung, im vergrÜßertem Maßstab, einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung;
Fig. 4 einen Längsschnitt der Antriebsrolleneinheit gemäß der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 5 einen Längsschnitt der Fixiertrommelbaueinheit gemäß der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 6 einen Längsschnitt des Rolleneinzugspalts gemäß der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung; und
Fig. 7 einen Längsschnitt der Vorspannrolle gemäß der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt einen Thermodrucker 10 mit einer erfindungsgemäß bevorzugten Fixiervorrichtung in schematischer Darstellung. Im allgemeinen umfaßt der Drucker 10 eine zylindrische Drucktrommel 11, die eine Unterlage für ein Empfangselement R bildet und dieses umlaufend durch einen Druckbereich P an einer gegenüberliegenden Thermodruckkopfanordnung 12 vorbeiführt. Ein Donatorband D mit durch Wärmeanwendung übertragbaren, sich fortlaufend wiederholenden cyan, magenta und gelben (C, M, Y) Farbstoffabschnitten (siehe Fig. 2) wird von einer Abwickelspule 14 auf eine mit einem Antriebssystem 15 verbundene Aufwickelspule 13 zwischen einem Empfangselement R auf der Drucktrommel und einem Druckkopf 12 durch den Druckbereich P hlndurchgeführt. Der Drucktrommelantrieb 16 und der Donatorbandantrieb 15 werden von der Druckersteuerung 17 gesteuert und der Donatorbandantrieb ist so ausgebildet, daß die Drucktrommel das Donatorelement durch den Druckbereich bewegen kann. Die Druckersteuerung 17 steuert den Druckkopf 17 synchron mit der Drucktrommel so, daß das Empfangsblatt R dreimal im Uhrzeigersinn durch den Druckbereich läuft, um einzelne unterschiedliche Farbauszugsbilder von den Abschnitten C, M, Y deckungsgleich auf die Oberfläche des Empfangsblatts zu drucken.
Nachdem das Empfangsblatt R den Druckbereich dreimal durchlaufen hat, wird die Trommel im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wodurch das bedruckte Empfangsblatt freigegeben und durch den Ausgabeführungsbereich 19 dem Fixierbereich 20 zugeführt wird. Die Auslegeschrift US-A-4,815,870 zeigt eine beispielhafte Haltervorrichtung und die US Patentanmeldung 457,039 offenbart eine weitere bevorzugte Vorrichtung dieser Art. Dementsprechend wird das ein mehrfarbiges Thermoübertragungsbild enthaltende Empfangsblatt R mit der Bildseite von der Fixierrolle 22 wegweisend dem Eingang 21 der Fixiervorrichtung 20 zugeführt.
Fig. 3 zeigt eine ausführliche Darstellung der Fixiervorrichtung 20 als zusammengebaute Einheit; die einzelnen Baukomponenten der Vorrichtung werden in Fig. 4 bis 7 gezeigt. Allgemein umfaßt die Fixiervorrichtung 20 eine gleitend gelagerte Fixiertrommel 22 mit einem starren, zum Beispiel aus Aluminium bestehenden, zylindrischen inneren Mantel 23, der mit einer Beschichtung 24 aus elastischen Material, zum Beispiel silastischem Gummi (Silikon), versehen ist. Die Fixiertrommel 22 wird von drei die Rotationsbahn der Trommel begrenzenden Rolleneinheiten 25, 26, 27 getragen, wobei diese innerhalb des Druckergehäuses auf parallelen, auf dem Umfang der Trommel 22 in gleichen Abständen angeordneten Achsen jeweils drehbar gelagert sind. Aus Fig. 5 sowie Fig. 3 ist ersichtlich, daß die offenen Enden der Trommel 22 das einfache Einsetzen des Strahlungsheizrohrs 28 ermÜglichen. Die Blattführungselemente 61 und 62 sind im Abstand am Umfang der Trommel angebracht, um die Vorderkante eines Blattes in den Spalt der Rolle 25 bzw. der Rolle 26 in Richtung Ausgang 63 zu führen.
In Bezug auf Fig. 6 sowie Fig. 3 umfaßt die Rolleneinheit 25 ein mit einer polierten Außenfläche versehenes längliches Rohr 31 mit Endlagern 32, 33, auf denen dieses Rohr so gelagert ist, daß es sich auf der mit ihren Enden am Gehäuserahmen des Druckers befestigten Welle 34 drehen kann.
In Bezug auf Fig. 7 sowie Fig. 3 umfaßt die Rolleneinheit 26 ein längliches poliertes Rohr 41 mit Endlagern 42, 43, auf denen dieses Rohr so gelagert ist, daß es sich auf Welle 44 drehen kann. Im Gegensatz zu Welle 34 sind die Enden der Welle 44 jeweils verschiebbar in Halterungen 46 gelagert, die an einem abnehmbaren Gehäuseteil 49 angebracht sind. Die Halterungen 46 haben Schlitze 47, die so ausgebildet sind, daß die Welle 44 sich in ihnen in einer im wesentlichen radial zum Trommelzylinder verlaufenden Richtung zu der Trommel 22 hin- und von ihr wegbewegen kann.
Wie in Fig. 3 gezeigt, sind an dem Gehäuseteil 49 und über den Enden der Welle 44 Drahtfedern 48 angebracht, um die Wellenenden sowie das auf dieser Welle gelagerte Rollenrohr 41 radial zu der Trommel 22 hin federnd vorzuspannen. Das Gehäuseteil 49 wird bevorzugt vom Gehäuserahmen abnehmbar angebracht, z. B. mittels eines Schwenklagers 50. Somit kann der die federnd gelagerte Rolleneinheit 26 umfassende Einbausatz ohne später entstehende Fluchtungsprobleme herausgenommen werden, wodurch der Zugriff zum Fixierbereich zu dessen Wartung mÜglich ist oder darin verkantete Blätter entfernt werden können.
In Bezug auf Fig. 4 sowie Fig. 3 umfaßt die Rolleneinheit 27 zwei als Endflansche ausgebildete Nabenelemente 51, 52, die nicht bewegbar an der Antriebswelle 53 befestigt sind. Die Welle 53 ist auf Lagern 54, 55 angeordnet, wobei ein Wellenende über die Kupplung 56 mit der Abtriebswelle 57 eines Motorantriebs 58 in Eingriff kommt. Die Flansche der Nabenelemente 51, 52 sind in einem Abstand angeordnet, der etwas grÜßer ist als die Lange der Trommel 22, wodurch deren innere Flächen mit den Trommelenden in Berührung kommen und somit die axiale Position der Trommel während des Betriebs aufrechterhalten. Die Antriebsflächen 51a, 52a der Nabenelemente wirken mit der Beschichtung 24 reibungsschlüssig zusammen, um die Fixiertrommel über ihre äußeren Umfangsrandabschnitte in Drehung zu versetzen.
Während des Betriebs wird die Vorderkante des Bildes in den von der ersten, fest angeordneten Rolle 25 und der Trommel 22 gebildeten Spalt eingeschoben. Die Bilddicke bestimmt die Verschiebung der Trommel gegen die federgelagerte Rolle, wobei die Antriebsrolle den Drehpunkt für die Gleitbewegung der Trommel bildet. Das aus einem kreisbogenfÜrmig gekrümmten Blech bestehende Führungselement 61 leitet die Vorderkante des Blattes um die beheizte Trommel und in den von der federgelagerten Rolle und der Trommel gebildeten Spalt. Die federgelagerte Rolle wird gegen ihre Federkraft von der Trommel weggedrückt. Die Reihenfolge dieses Vorgangs ist entgegengesetzt, wenn die Hinterkante des Bildes durch die Einrichtung läuft. Die Vorderkante des bedruckten Blattes wird dann von Führungselemententen 64 dem Ausgang 63 und dem nachgeschalteten Behälter 65 zugeführt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet Vorteile bei Anwendungen in der Industrie, indem Thermodrucker mit einfach gebauten Fixiertrommeln versehen werden, um dadurch einen einheitlichen Spaltdruck in zwei im Abstand voneinander angeordneten Spaltberührungsbereichen zu erreichen.

Zeichnungsbeschriftung

Fig. 1

15 Bahnantrieb
16 Drucktrommelantrieb
17 Druckersteuerungssystem
29 Fixiervorrichtungsantrieb

Fig. 2

C CYAN (blaugrün)
M MAGENTA (purpurrot)
Y YELLOW (gelb)
a Stand der Technik

Claims

1. Fixiervorrichtung für einen Thermodrucker mit einem Printsystem zum Übertragen eines Farbbildes auf ein Empfangsblatt, wobei die Fixiervorrichtung eine zylindrische Fixiertrommel (22) mit einem starren, beheizten inneren Mantel (23) aufweist, gekennzeichnet durch

(a) drei Rollen (25, 26, 27), die auf parallelen, auf dem Umfang der Fixiertrommel (22) im Abstand angeordneten Achsen jeweils drehbar gelagert sind und die Rotationsbahn der Trommel begrenzen,

(b) Mittel (55, 56, 57, 58), die eine der Rollen (27) drehbar antreiben,

(c) Mittel (44, 46, 47, 48, 49), die eine der Rollen (26) bewegbar lagern und sie zur Fixiertrommel (22) hin vorspannen, und

(d) Mittel (21, 61, 62, 64), die ein Empfangsblatt um den Umfang der Fixiertrommel (22) herum und in den Spalt zwischen mindestens zwei der Rollen (25, 26) und der Fixiertrommel (22) führen.

2. Fixiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

eine der Rollen (27) zwei Nabenelemente (51, 52) aufweist, die als Endflansche ausgebildet sind und sich entlang der Seitenkanten der Fixiertrommel (22) erstrecken, um die axiale Position der Fixiertrommel (22) aufrechtzuerhalten, und die mit Flächen (51a, 52a) zum Antreiben der Fixiertrommel (22) versehen sind.

3. Fixiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die antreibbare Rolle (27) zu den anderen Rollen (25, 26) etwa den gleichen Abstand hat, so daß sich die Fixiertrommel (22) um einen im Berührungsbereich mit der antreibbaren Rolle (27) ausgebildeten Drehpunkt zu den beiden anderen Rollen (25, 27) hin und von den Rollen weg dreht.

4. Fixiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Rolle (26) als Einheit mit ihrem Einbausatz von der Fixiertrommel (22) entfernbar ist, um Zugriff zur Fixiertrommel (22) und zur Förderbahn des Empfangsblatts zu ermöglichen.