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Die
Erfindung betrifft allgemein Druckvorrichtungen und Druckverfahren
und insbesondere einen Drucker und eine Druckmaterialvorratsspule
zum Abtasten, welche Art von Druckmaterial verarbeitet wird, und
ein Verfahren zum Aufbauen desselben.
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Ein
Probedruck farbiger Bilder vor dem eigentlichen Drucken ist ein
Verfahren, das in der Druckindustrie zur Erzeugung repräsentativer
Bilder gedruckten Materials eingesetzt wird. Dadurch wird der hohe
Kosten- und Zeitaufwand für
die Herstellung von Druckplatten und auch das Einrichten einer Hochleistungsdruckerpresse
ausschließlich
zur Erzeugung eines einzigen Beispiels eines vorgesehenen Bildes
vermieden. Ohne einen Probedruck vor dem eigentlichen Drucken muss
das vorgesehene Bild möglicherweise
mehrmals korrigiert und mehrmals neu gedruckt werden, um den Ansprüchen des
Kunden zu genügen.
Dies geht zu Lasten des Gewinns. Ein Probedruck vor dem eigentlichen
Drucken spart Zeit und Geld.
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Ein
Laser-Thermodrucker, der sich für
den Probedruck farbiger Rasterbilder eignet, wird in dem gemeinsam
abgetretenen US-Patent Nr. 5 268 708 mit dem Titel "Laser Thermal Printer
With An Automatic Material Supply", 7. Dezember 1993, R. Jack Harshbarger,
u.a., offenbart. Das von Harshbarger u.a. offenbarte Gerät kann durch Übertragen
von Farbstoff von einer Rolle, (d.h. einem Band), Farbstoffgebermaterials
auf das Thermodruckmaterial ein Bild auf einem Thermodruckmaterialbogen
erzeugen. Dies geschieht durch Beaufschlagen des Farbstoffgebermaterials
mit einer für
die Erzeugung des Bildes auf dem Thermodruckmaterial ausreichenden
Menge thermischer Energie. Das Gerät umfasst als Ganzes eine Materialvorratseinheit,
ein als Drehmaschinenbett ausgeführtes
abtastendes Subsystem (mit einem als Drehmaschinenbett ausgeführten Abtastrahmen,
einem translatorischen Antrieb, einem translatorischen Tisch, einem
Laser-Druckkopf und einer Unterdruck-Bilderzeugungstrommel) und
Austrag-Transportvorrichtungen zum Austragen des Thermodruckmaterials
und des Farbstoffmaterials aus dem Drucker.
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Im
Betrieb zieht das von Harshbarger offenbarte Gerät eine abgemessene Länge des
Thermodruckmaterials (in Rollenform) von der Materialvorratseinheit
ab. Das Thermodruckmaterial wird dann gemessen und zu Bögen der
geforderten Länge
zugeschnitten, zu der Unterdruck-Bilderzeugungstrommel
transportiert, deckungsgleich ausgerichtet und dann um die Unterdruck-Bilderzeugungstrommel
gewickelt und auf dieser befestigt. Anschließend wird eine ebenfalls abgemessene
Länge Farbstoffgebermaterials
in Rollenform aus der Materialvorratseinheit abgezogen, gemessen
und zu Bögen
der geforderten Länge
zugeschnitten. Der zugeschnittene Bogen Farbstoffgebermaterial in
Rollenform wird dann zu der Unterdruck-Bilderzeugungstrommel transportiert
und so um diese gewickelt, dass sie das Thermodruckmaterial, das
bereits an der Unterdruck-Bilderzeugungstrommel befestigt worden
ist, deckungsgleich überlagert.
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Harshbarger
u.a. offenbaren ebenfalls, dass nach Befestigung des Farbstoffgebermaterials
am Umfang der Unterdruck-Bilderzeugungstrommel das abtastende Subsystem
und das Laser-Schreibgerät die vorher
erwähnte
Abtastfunktion übernehmen.
Dies geschieht durch Haltern des Thermodruckmaterials und des Farbstoffgebermaterials
auf der sich drehenden Unterdruck-Bilderzeugungstrommel, während die
Trommel an dem Druckkopf, der das Thermodruckmaterial belichtet,
vorbei gedreht wird. Der translatorische Antrieb verfährt dann
den Druckkopf und den translatorischen Tisch axial entlang der sich
drehenden Unterdruck-Bilderzeugungstrommel in einer mit der sich
drehenden Unterdruck-Bilderzeugungstrommel abgestimmten Bewegung.
In Kombination erzeugen diese Bewegungen das Bild auf dem Thermodruckmaterial.
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Nach
Harshbarger u.a. wird das Farbstoffgebermaterial nach Ausdrucken
des vorgesehenen Bildes auf dem Thermodruckmaterial von der Unterdruck-Bilderzeugungstrommel
entfernt. Dies geschieht ohne Störung
des Thermodruckmaterials unter dem Farbstoffgebermaterial. Das Farbstoffgebermaterial
wird anschließend
mit der Transporteinrichtung zum Austragen des Farbstoffgebermaterials
aus der Bildverarbeitungseinrichtung ausgetragen. Weitere Farbstoffgebermaterialien
werden der Reihe nach über
das Thermodruckmaterial auf der Unter druck-Bilderzeugungstrommel
geschichtet und dann zur Bilderzeugung wie vorher beschrieben auf
das Thermodruckmaterial übertragen,
bis das vorgesehene Vollfarbenbild fertiggestellt ist. Das fertige Bild
auf dem Thermodruckmaterial wird dann von der Unterdruck-Bilderzeugungstrommel
entfernt und mit der Transporteinrichtung zum Austragen des Druckmaterials
zu einer der Bildverarbeitungseinrichtung zugeordneten externen
Ablage transportiert. Harshbarger u.a. offenbaren jedoch offensichtlich
nicht die zur Erzeugung von Bildern hoher Qualität erforderlichen Mittel, die
dem Drucker die Art des in den Drucker geladenen Gebermaterials
angeben.
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Das
vorher erwähnte
Farbstoffgeberband wird typischerweise um eine Gebervorratswelle
gewickelt, um eine Geberspule zu bilden, die dann in den Drucker
geladen wird. Zur Erzeugung Bilder hoher Qualität ist es jedoch wünschenswert,
das jeweilige Geberband mit dem jeweiligen Drucker abzustimmen.
So ist es beispielsweise wünschenswert,
dem Drucker die Farbstoffdichte des Geberbandes anzugeben, damit
der Laser-Schreibkopf das Band mit einer entsprechenden Wärmemenge
beaufschlagt und so gewährleistet,
dass die richtige Farbstoffmenge an das Thermodruckmaterial übertragen
wird. Ebenfalls ist es wünschenswert, nachzuprüfen, dass
die Geberspule nicht rückwärts in den
Drucker geladen wird. Dies ist wünschenswert,
weil der Geberbogen, wenn die Geberspule rückwärts in den Drucker geladen
wird, mit hoher Geschwindigkeit von der sich drehenden Trommel geschleudert
werden oder der Farbstoff auf dem Gebermaterial an eine Linse eines
zu dem Drucker gehörenden
optischen Systems übertragen
werden kann. Beide Vorgänge
können
im Drucker katastrophale Schäden
verursachen und die Druckkosten erhöhen. Ein Ersatz für eine beschädigte Linse
kostet beispielsweise in der Regel mehrere Tausend Dollar. Außerdem ist
es wünschenswert,
die auf einem teilweise verbrauchten Geberband noch vorhandene Anzahl
von Bildern (d.h. Seiten) zu kennen. Dies ist deshalb wünschenswert,
weil es häufig
notwendig ist, eine teilweise verbrauchte Geberbandrolle für den Druck über Nacht
gegen eine volle Geberbandrolle auszutauschen, damit der Drucker
unbeaufsichtigt betrieben werden kann. Ein unbeaufsichtigter Betrieb
des Druckers erfordert jedoch eine genaue Materialdisposition. Daher wird
der Drucker vorzugsweise mit einer vollen Rolle Gebermaterial beladen,
damit er bei längerem
unbeaufsichtigten Betrieb (z.B. beim Druck über Nacht) nicht aufgrund von
Materialmangel stehen bleibt. Ein unzureichender Vorrat an Gebermaterial
bei unbeaufsichtigtem längerem
Betrieb ist daher ein weiteres Problem nach dem heutigen Stand der
Technik.
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Um
den Drucker richtig zu kalibrieren, bestimmt ferner ein Bediener
des Druckers die Kennwerte des Geberbandes (z.B. Farbstoffdichte,
Anzahl der auf dem Geberband noch vorhandenen Bilder usw.) und programmiert
den Drucker manuell mit dieser Information für das jeweils verwendete Farbstoffgeberband.
Das manuelle Programmieren des Druckers ist jedoch zeit- und kostenaufwändig. Außerdem kann
der Bediener beim manuellen Programmieren des Druckers einen Fehler
machen. Das zeit- und kostenaufwändige
manuelle Programmieren des Druckers für das jeweils verwendete Farbstoffgeberband
ist daher ein weiteres Problem nach dem heutigen Stand der Technik.
Ebenfalls ein weiteres Problem ist die Gefahr, dass der Bediener beim
manuellen Programmieren des Druckers einen Fehler macht.
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Eine
Gebervorratsspule, bei der sich eine manuelle Programmierung eines
Druckers mit wärmebeständigem Kopf
mit Angaben über
die Anzahl der verbleibenden Bilder erübrigt, wird in dem gemeinsam
abgetretenen US-Patent 5 455 617 mit dem Titel "Thermal Printer Having Non-Volatile
Memory", 3. Oktober
1995, Stanley W. Stephenson, u.a., offenbart. Dieses Patent offenbart
einen bandartigen Farbstoffträger
zur Verwendung in einem Drucker mit wärmebeständigem Kopf und eine Patrone
für den
Farbstoffträger.
Der Farbstoffträger
wird entlang einer Bahn von einer Vorratsspule auf eine Aufwickelspule
transportiert. Auf der Patrone befindet sich ein mit Informationen,
die auch Kennwerte des Trägers
enthalten, programmierter nichtflüchtiger Speicher. Ein Zweipunkt-
elektrisches Kommunikationsformat ermöglicht eine Kommunikation mit
dem Speicher in der Vorrichtung. Diesbezüglich stellen zwei elektrisch
getrennte Kontakte im Drucker eine Kommunikationsverbindung zwischen
dem Drucker und der Patrone her, wenn die Patrone in den Drucker
mit dem wärmebeständigen Kopf
eingesetzt wird. Nach dem Patent von Stephenson u.a. kann die Kommunikation
zwischen der Patrone und dem Drucker auch mit optoelektrischen oder
Hochfrequenzverbindungen hergestellt werden. Das Patent von Stephenson
u.a. gibt zwar an, dass die Kommunikation zwischen der Patrone und dem
Drucker mit optoelektrischen oder Hochfrequenzverbindungen hergestellt
werden kann, offenbart aber offensichtlich keine bestimmte Konstruktion
für die
Verwirklichung der optoelektrischen oder Hochfrequenzverbindungen.
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Bei
einigen der in dem Patent von Stephenson u.a. offenbarten Konstruktionen
wird zur Herstellung der Verbindungen eine interne Stromversorgung
verwendet. Solche Stromversorgungen können groß, schwer und teuer sein und
können
ausfallen. Als Alternative offenbaren andere in D2 offenbarte Konstruktionen
einen direkten elektrischen Kontakt mit Speicherelementen anderer
An. Der für
den Betrieb dieser Speicherelemente anderer An benötigte elektrische
Strom kann natürlich über einen
solchen Kontakt übertragen
werden.
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Es
gibt Drucker, bei denen kontaktbasierte Verbindungen für den Abruf
von Daten aus einem Speicherchip eingesetzt werden. WO 90/00974
mit dem Titel "Arrangement
for Printing Devices and For Monitoring Printing Medium Containers", Hillman u.a., 25.
Juli 1988, und WO 94/11196 mit dem Titel "Cartridge with Data Memory System and
Method", Nehowig,
17. November 1992, beschreiben zum Beispiel ein solches System. FR-A-2
736 864 mit dem Titel "Consommable
A Ruban Pour Machine Du Genre Imprimante", Sabatier u.a., 21. Juli 1995, beschreibt
ein solches System in einer Ausführungsform
und das Abtasten einer Kennzeichnung auf dem Träger in einer anderen Ausführungsform.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drucker mit einer
Materialvorratsspule zum Fernabtasten der An des Druckmaterials
und ein Verfahren zum Aufbauen desselben zu schaffen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schafft die Erfindung einen Drucker zum Abtasten,
welche An von Druckmaterial darin verarbeitet wird, mit einer Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung
zum Übertragen
eines ersten elektromagnetischen Feldes und zum Abtasten eines zweiten
elektromagnetischen Feldes und einer von der Hochfrequenz-Sende-Empfangseinrichtung
beabstandeten Vorratsspule, die einen Vorrat an aufgewickeltem Druckmaterial
aufweist, einem unlösbar
mit der Vorratsspule verbundenen Speicher, in dem Daten gespeichert
sind, die der An des Druckmaterials entsprechen, wobei der Speicher
das erste elektromagnetische Feld empfangen kann, um den Speicher
mit Energie zu versorgen, und in der Lage ist, in Abhängigkeit
von dem so empfangenen ersten elektromagnetischen Feld das zweite
elektromagnetische Feld zu erzeugen, das kennzeichnend ist für die in
dem Speicher gespeicherten Daten.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung umfasst eine Vorratsspule, die in der Lage ist, die
An des darauf befindlichen Materialbandes zu erkennen, eine Welle
mit einem darauf aufgewickelten Vorrat des Materialbandes. Eine
Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung ist in der Nähe der Welle
angeordnet. Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann ein – erstes
elektromagnetisches Feld mit einer vorbestimmten ersten Hochfrequenz übertragen.
Die Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung kann ferner ein zweites
elektromagnetisches Feld mit einer vorbestimmten zweiten Hochfrequenz
erkennen. Ein elektrisch löschbarer,
programmierbarer Nur-Lese-Speicher-Halbleiterchip ist in einem Transponder
enthalten, der unlösbar
mit der Welle verbunden ist und verschlüsselte Daten speichert, welche
die Art des um die Welle gewickelten Geberbandes angeben. Der Chip
ist in der Lage, das erste elektromagnetische Feld zu empfangen, um
den Chip zu laden. Nach erfolgtem Laden des Chip erzeugt dieser
das zweite elektromagnetische Feld. Das zweite elektromagnetische
Feld ist kennzeichnend für
die zuvor im Chip gespeicherten Daten. Auf diese Weise erkennt die
Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung das zweite elektromagnetische
Feld, wenn der Chip dieses erzeugt, wobei die Materialdaten in dem
zweiten elektromagnetischen Feld subsummiert sind. Der Drucker erzeugt
dann nach den von der Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung erkannten
Daten das vorgesehene Bild.
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Ein
Merkmal der Erfindung ist die Bereitstellung einer Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung,
die in der Lage ist, ein erstes elektromagnetisches Feld zu übertragen,
das mit einem Transponder erfassbar ist, in dem Daten gespeichert
sind, die das Material kennzeichnen, wobei der Transponder ein zweites
elektromagnetisches Feld erzeugen kann, das von der Sende-/Empfangseinrichtung
erkannt werden kann.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie die manuelle Dateneingabe
beim Laden einer Materialbandspule in den Drucker eliminiert.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie automatisch
die auf einer teilweise verbrauchten Geberspule noch vorhandenen
Seiten (d.h. Bilder) automatisch errechnet.
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Darüber hinaus
bietet die Erfindung den Vorteil, dass sie eine optimale Bildwiedergabe
ermöglicht,
weil der Drucker für
das jeweils geladene Materialband automatisch kalibriert werden
kann, sodass sich die Notwendigkeit einer Vielzahl von kalibrierten
Probedrucken verringert.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Drucker eine
berührungslose
Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung zum Erkennen der Geberspulenart
aufweist. Das bedeutet, dass die Sende-/Empfangseinrichtung entfernt
von der Geberspule aufgestellt wird und die Geberspule nicht berührt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 einen
senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Drucker mit einer Farbstoffgeberspule,
auf der ein Materialband aufgewickelt ist, und einem Material-Drehteller;
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2 einen
vergrößerten Aufriss
der Farbstoffgeberspule und des Material-Drehtellers;
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3 eine
perspektivische Ansicht der Farbstoffgeberspule mit einem unlösbar mit
dieser verbundenen Transponderchip;
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4 eine
perspektivische Ansicht der Farbstoffgeberspule ohne das Materialband,
aber wiederum mit dem unlösbar
mit der Farbstoffgeberspule verbundenen Transponderchip;
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5 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Farbstoffgeberspule,
an der hier ein den Transponderchip abdeckender endseitiger Verschluss
befestigt ist;
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6 eine
perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform der Farbstoffgeberspule,
die den Transponderchip nach Abnahme des endseitigen Verschlusses
zeigt;
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7 eine
Ansicht entlang der Schnittlinie 7-7 in 6; und
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8 eine Ansicht entlang der Schnittlinie
8-8 in 7.
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Die
folgende Beschreibung konzentriert sich auf Elemente, die Bestandteil
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind oder unmittelbar mit dieser zusammenwirken. Hier im Einzelnen
nicht dargestellte oder beschriebene Elemente können die verschiedensten, dem
Fachmann bekannten Formen annehmen.
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1 und 2 zeigen
einen als Ganzes mit 10 bezeichneten Laser-Thermodrucker
zur Erzeugung eines Bildes (nicht dargestellt) auf einem Thermodruckmaterial 20,
das als Papier- oder Folienbögen
vorliegen kann. Zu dem Drucker 10 gehört ein Gehäuse 30 für die Aufnahme
von Komponenten des Druckers 10. Eine an einem vorderen
Teil des Gehäuses 30 mit
einem Scharnier angelenkte Tür 40 ermöglicht den
Zugang zu einem unteren Magazin 50a für einen Vorrat an Thermodruckmaterialbögen und
einem oberen Magazin 50b für einen Bogenvorrat. Die Magazine 50a, 50b sind
im Innern des Gehäuses 30 angeordnet
und nehmen das Thermodruckmaterial 20 auf. Nur eines der
Bogenvorratmagazine 50a, 50b gibt Thermodruckmaterial 20 aus seinem
Bogenvorrat für
die Erzeugung eines Bildes aus. Das andere Bogenvorratmagazin 50a, 50b bevorratet entweder
ein anderes Thermodruckmaterial 20 oder dient als Reservemagazin
für den
Bogenvorrat. Das untere Bogenvorratmagazin 50a ist mit
einem unteren Materialhebenocken 60a zum Anheben des unteren
Bogenvorratmagazins 50a und damit letztlich des Thermodruckmaterials 20 nach
oben gegen eine drehbare untere Materialwalze 70a und eine
drehbare obere Materialwalze 70b versehen. Wenn sich beide
Walzen 70a/b drehen, kann das Thermodruckmaterial 20 in
dem unteren Bogenvorratmagazin 50a von den Walzen 70a/b nach
oben zu einer beweglichen Materialführung 80 gezogen werden.
Ferner ist das obere Bogenvorratmagazin 50b mit einem oberen
Materialhebenocken 60b zum Anheben des oberen Bogenvorratmagazins 50b und damit
letztlich des Thermodruckmaterials 20 gegen die obere Materialwalze 70b versehen,
die das Druckmaterial 20 zu der Materialführung 80 lenkt.
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Wie
ebenfalls in 1 und 2 gezeigt,
lenkt die Materialführung 80 das
Thermodruckmaterial 20 unter zwei Materialführungswalzen 90.
Zur Unterstützung
der oberen Materialwalze 70b erfassen die Materialführungswalzen 90 das
Thermodruckmaterial 20, um es auf ein Materialbereitstellungsmagazin 100 zu
lenken. Ein Ende der Materialführung 80 wird
nach unten in die dargestellte Stellung gedreht. Darauf wird die Drehrichtung
der oberen Materialwalze 70b umgekehrt. Durch die Umkehrung
der Drehrichtung der oberen Materialwalze 70b gelangt das Thermodruckmaterial 20 aus
dem Materialbereitstellungsmagazin 100 in eine Position
unter den beiden Materialfführungswalzen 90 und
von dort nach oben durch einen Einlauf 105 um eine drehbare
Unterdruck-Bilderzeugungstrommel 110. Das Thermodruckmaterial 20 liegt
jetzt auf der Trommel 110 auf.
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Wie
auch aus 1 und 2 ersichtlich,
ist eine im Wesentlichen zylindrische Farbstoffmaterialvorratsspule 120 mit
Farbstoffgebermaterial 125 mit einem Material-Drehteller 130 in
einem unteren Teil des Gehäuses 30 verbunden.
Es werden vorzugsweise vier Materialspulen 120 verwendet,
obwohl in der Zeichnung der besseren Übersichtlichkeit halber nur
eine Spule dargestellt ist. Jede der vier Spulen 120 weist
Farbstoffgebermaterial 125 einer anderen Farbe auf, wie
zum Beispiel Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz. Aus der vorliegenden
Beschreibung geht ferner hervor, dass zur Verwendung in einem Drucker,
der eine mit Empfängermaterial
umwickelte Spule aufnehmen kann, auf die Materialspule 120 statt
eines Farbstoffmaterialbandes 120 auch ein Empfängerband
aufgewickelt werden kann. Eine mit einem Empfängerband (d.h. Thermodruckmaterial)
umwickelte Materialspule hat den Vorteil, dass eine solche Anordnung
im Drucker Platz spart. Zur Kennzeichnung des Druckmaterials (z.B.
dessen Glätte
oder ob das Druckmaterial aus Papier, Film, Metallplatten oder einem
anderen für
die Aufnahme eines Bildes geeigneten Material besteht) kann die
Erfindung daher in Verbindung mit einer Thermodruck (d.h. Empfänger)materialspule
verwirklicht werden. Da mehr oder weniger Materialspulen 120 verwendet
werden können,
ist die Erfindung im Übrigen
nicht auf die Verwendung von vier Materialspulen 120 begrenzt.
Diese Farbstoffgebermaterialien 125 werden abschließend zu
Farbstoffgeberbögen 140 zugeschnitten
und zur Erzeugung von Gebermaterial, von dem die darin eingebetteten
Farbstoffe an das Thermodruckmaterial 20 übertragen
werden, der Unterdruck-Bilderzeugungstrommel 110 zugeführt. Der Begriff "Farbstoff' soll im Übrigen Färbemittel
jeder Art, wie zum Beispiel Pigmente, einschließen.
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Im
Folgenden wird anhand von 1 und 2 der
Transport von Färbemitteln
(z.B. Farbstoffen) zu dem Thermodruckmaterial 20 beschrieben.
Zu diesem Zweck ist jede Spule 120 mit einem Materialtransportmechanismus 150 versehen,
der aus drei Materialtransportwalzen 160 besteht, die das
Farbstoffgebermaterial 125 abgemessen nach oben in eine
Materialschneideeinheit 170 ausgeben. Wenn das Farbstoffgebermaterial 125 eine
vorgegebene Position erreicht, stellen die Materialtransportwalzen 160 den
Transport des Farbstoffgebermaterials 125 ein. Mit mehreren
(z.B. zwei) Materialschneidemessern 175 in einem unteren
Teil der Materialschneideeinheit 170 wird das Farbstoffgebermaterial 125 jetzt
zu Farbstoffgeberbögen 140 zugeschnitten.
Anschließend
transportieren die untere Materialwalze 70a und die obere
Materialwalze 70b im Zusammenwirken mit der Materialführung 80 die
Farbstoffgeberbögen 140 zu
dem Materialbereitstellungsmagazin 100 und schließlich auf
die Unterdruck-Bilderzeugungstrommel 110. Dabei gelangen
die Farbstoffgeberbögen 140 natürlich deckungsgleich
mit dem Thermodruckmaterial 20 auf die Trommel 110.
Der Farbstoffgeberbogen 140 liegt jetzt auf dem Thermodruckmaterial 20.
Dieser Ablauf des Transports der Farbstoffgeberbögen 140 auf die Unterdruck-Bilderzeugungstrommel 110 ist
im Wesentlichen identisch mit dem weiter oben beschriebenen Ablauf
für den
Transport des Thermodruckmaterials 20 auf die Unterdruck-Bilderzeugungstrommel 110.
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Eine
ebenfalls in 1 und 2 dargestellte,
als Ganzes mit 180 bezeichnete Lasereinheit besteht aus
mehreren Laserdioden 190. Die Laserdioden 190 sind über Lichtwellenleiter 200 mit
einem Verteilerblock 210 und schließlich einem Druckkopf 220 verbunden.
Durch Lenkung der von den Laserdioden 190 empfangenen Wärmeenergie
bewirkt der Druckkopf 220, dass der Farbstoffgeberbogen 140 die
gewünschte
Farbe an das Thermodruckmaterial 20 abgibt. Der Druckkopf 220 ist
außerdem
relativ zur Unterdruck-Bilderzeugungstrommel 110 bewegbar
und so angeordnet, dass er einen Laserlichtstrahl auf den Farbstoffgeberbogen 140 lenkt.
Für jede
Laserdiode 190 wird der von dem Druckkopf 220 ausgestrahlte
Lichtstrahl mit modulierten elektronischen Signalen, welche die
Form und Farbe des Originalbildes kennzeichnen, individuell moduliert.
Auf diese Weise wird der Farbstoffgeberbogen 140 so erwärmt, dass
eine Verflüchtigung
nur in den Bereichen des Thermodruckmaterials 20 stattfindet,
wo dies zur Wiedergabe der Form und Farbe des Originalbildes notwendig
ist. Ferner ist der Druckkopf 220 über eine Spindelmutter (nicht
dargestellt) und eine Antriebskupplung (ebenfalls nicht dargestellt)
mit einer Gewindespindel (nicht dargestellt) verbunden, um durch
eine axiale Bewegung entlang der Längsachse der Unterdruck-Bilderzeugungstrommel 110 Daten
zu übertragen,
die auf dem Thermodruckmaterial 20 das gewünschte Bild
erzeugen. Weiterhin gemäß 1 und 2,
dreht sich die Trommel 110 mit einer konstanten Geschwindigkeit.
Der von dem Druckkopf 220 zurückgelegte Weg beginnt an einem
Ende des Thermodruckmaterials 20 und erstreckt sich über die
ganze Länge
des Thermodruckmaterials 20, um den Farbstoffübertragungsprozess
für den
Farbstoffgeberbogen 140 auf dem Thermodruck material 20 zu
vollenden. Wenn der Druckkopf 220 den Übertragungsprozess für den Farbstoffgeberbogen 140 auf
dem Thermodruckmaterial 20 beendet hat, wird der Farbstoffgeberbogen 140 von
der Unterdruck-Bilderzeugungstrommel 110 entfernt und mit
einer Auswurfrutsche 230 aus dem Gehäuse 30 transportiert.
Der Farbstoffgeberbogen 140 landet schließlich in
einem Abfallbehälter 240 und
kann dort von einem Bediener des Druckers 10 entsorgt werden.
Der oben beschriebene Prozess wird dann für die anderen drei Spulen 120 mit
Farbstoffgebermaterial 125 wiederholt.
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Wenn
die Färbemittel
in 1 und 2 von den vier Materialspulen 120 übertragen
wurden und die Farbstoffgeberbögen 140 von
der Unterdruck-Bilderzeugungstronunel 110 entfernt worden
sind, wird das Thermodruckmaterial 20 von der Unterdruck-Bilderzeugungstrommel 110 entfernt
und mit einem Transportmechanismus 250 zu einer Farbbindeeinheit 260 transportiert.
Eine Einlasstür 265 der
Farbbindeeinheit 260 wird geöffnet, damit das Thermodruckmaterial 20 in
die Farbbindeeinheit 260 gelangen kann, und geschlossen, wenn
sich das Thermodruckmaterial 20 in der Farbbindeeinheit 260 befindet.
Die Farbbindeeinheit 260 verarbeitet das Thermodruckmaterial 20,
um die an das Thermodruckmaterial 20 übertragenen Farben weiter zu binden.
Nach Beendigung des Farbbindeprozesses wird eine Materialauslasstür 267 geöffnet und
das Thermodruckmaterial 20 mit dem darauf befindlichen
vorgesehenen Bild aus der Farbbindeeinheit 260 und dem Gehäuse 30 gegen
einen Materialanschlag 300 gefördert. Ein Drucker 10 dieser
Art wird in der US-Patent-Anmeldung Nr. 08/883,058 mit dem Titel "A Method Of Precision
Finishing A Vacuum Imaging Drum",
26. Juni 1997, Roger Kerr, offenbart, deren Offenbarung hiermit
durch Verweis zu einem Bestandteil der vorliegenden Anmeldung erklärt wird.
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In 3 und 4 ist
die vorher erwähnte
Farbstoffmaterialvorratsspule 120 mit Farbstoffmaterial 125 umwickelt.
Aus Gründen,
die im Folgenden offenbart werden, wird als Gebermaterial 125 vorzugsweise
ein Material verwendet, das der Art des Druckers 10 in
besonderer Weise angepasst ist. Die Vorratsspule 120 umfasst
eine im Wesentlichen zylindrische Welle 310 mit einem ersten
Endabschnitt 315 und einem diesem gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt 317,
wobei der Vorrat an Farbstoffgebermaterial 125 auch um
eine Wandung 318 der Welle 310 gewickelt wird.
Für die
Welle 310 können
verschiedene leichte Werkstoffe verwendet werden, wie zum Beispiel
Pappe oder Kunststoff, um das Gewicht der Welle 310 zu
verrin gern. Durch die zylindrische Welle 310 erstreckt
sich in Längsrichtung
eine Bohrung 319, in die eine zu dem Drucker 10 gehörende drehbare
Spindel 320 eingreifen kann. Eine Hochfrequenz-Sende-/Empfangseinrichtung 330 ist
im Gehäuse 30 in
der Nähe
der Welle 310 angeordnet. Der Abstand der Sende-/Empfangseinrichtung 330 von der
Welle 310 beträgt
vorzugsweise etwa 2 Zentimeter bis etwa 1 Meter oder mehr.
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Aus
Gründen,
die nachstehend offenbart werden, kann die Sende-/Empfangseinrichtung 330 in 3 und 4 ein
erstes elektromagnetisches Feld 335 mit einer vorbestimmten
ersten Frequenz übertragen.
Aus Gründen,
die nachstehend offenbart werden, kann die Sende/Empfangseinrichtung 330 außerdem ein
zweites elektromagnetisches Feld 337 mit einer zweiten
vorbestimmten Frequenz abtasten. Diesbezüglich kann die Sende-/Empfangseinrichtung 330 ein
erstes elektromagnetisches Feld 335 mit einer bevorzugten
ersten vorbestimmten Frequenz von etwa 125 kHz übertragen. Als Sende-Empfangseinrichtung 330 eignet
sich beispielsweise ein von der Firma Vishay-Telefunken Semiconductors,
Incorporated in Malvern, Pennsylvania, U.S.A. angebotener Model "U2270B" Transceiver.
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Wie
ebenfalls aus 3 und 4 ersichtlich,
ist ein Transponder 340 unlösbar mit der Welle 310 verbunden,
beispielsweise in die Wandung 318 der Welle 310 eingebettet.
Zur Verbesserung des Aussehens der Welle 310 wird der Transponder 340 so
in die Welle 310 eingebettet, dass er mit dem bloßen Auge
nicht zu erkennen ist. Der Transponder 340, der im Wesentlichen
fluchtend mit der Sende-/Empfangseinrichtung 330 ausgerichtet
werden kann, weist einen nichtflüchtigen
elektrisch löschbaren,
programmierbaren Nur-Lese-Speicher-Halbleiterchip auf. In dem Halbleiterchip
des Transponders 340 sind verschlüsselte Daten gespeichert, die
das Farbstoffgebermaterial 125 kennzeichnen. Diese Daten,
die der Transponder 340 an die Sende-Empfangseinrichtung 330 sendet,
werden im Transponder 340 vorzugsweise als binäre Bits
gespeichert. Für
einen solchen Transponder 340 eignet sich beispielsweise
ein von der Firma Vishay-Telefunken Semiconductors, Incorporated,
angebotener Model "TL5550" Transponder. Als
Daten können
in dem Transponder 340 die in der folgenden TABELLE ausschließlich beispielhaft
und ohne einschränkenden
Charakter aufgeführten exemplarischen
Daten gespeichert werden.
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Zum
Steuern des Druckers 10 ist ferner ein Computer oder Mikroprozessor 345 elektrisch
mit der Sende-/Empfangseinrichtung 330 verbunden, beispielsweise über einen
leitenden Draht 347. Der Mikroprozessor 345 verarbeitet
die von der Sende-/Empfangseinrichtung 330 empfangenen
Daten. Diesbezüglich
kann der Mikroprozessor 345 verschiedene Druckerfunktionen
steuern, u.a. die Leistung des Laser-Druckkopfs, die Belichtung
des Gebermaterials 125, die Materialdisposition und das
richtige Laden der Materialspule 120 in den Drucker 10,
wobei diese Aufzählung
keinen einschränkenden
Charakter hat. Außerdem
können
auch mehrere Transponder 340 vorgesehen werden, damit die
Sende-/Empfangseinrichtung 330 in Abhängigkeit von den gewünschten
Geberdaten einen bestimmten Transponder 340 abfragen und
auswählen
kann.
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In 3 und 4 nutzt
der Mikroprozessor 345 die von dem Transponder 340 an
die Sende-Empfangseinrichtung 330 gesendeten
Daten entweder zum Anpassen der Druckerkalibrierung an eine bestimmte Geberrolle
oder schlicht zum Lesen bereits im Transponder 340 gespeicherter
Kalibrierungsdaten. So kann der Mikroprozessor 345 beispielsweise
automatisch die Losnummer, die Rollennummer und das Herstellungsdatum
der Materialspule 120 bestimmen. Der Mikroprozessor 345 bestimmt
auch die Menge des jeweils auf der Materialvorratsrolle 120 vorhandenen
Gebermaterials 125. Diese Information müsste sonst manuell in den Drucker 10 eingegeben
werden, was die Druckkosten und die Gefahr eines Bedienerfehlers
erhöhen
würde. Aus
der vorliegenden Offenbarung geht jedoch hervor, dass die Belegung
der Daten für
den Bediener des Druckers 10 transparent ist und automatisch
im "Hintergrund" erfolgt, was die
Produktivität
des Bedieners verbessert, weil dieser die Daten nicht manuell in
den Drucker 10 eingeben muss. Darüber hinaus kann als Datenübermittlungsabschnitt
zwischen der Sende-/Empfangseinrichtung 330 und dem Mikroprozessor 345 eine
bekannte "RS232"- Datenschnittstelle oder eine beliebige
andere serielle oder parallele Nachrichtenverbindung dienen.
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Eine
zweite Ausführungsform
der Vorratsspule 120 ist in 5, 6, 7 und 8 dargestellt. Bei dieser zweiten Ausführungsform
der Vorratsspule 120 wird der Transponder 340 in
einem ersten Endabschnitt 315 der Welle 310 montiert.
Ein endseitiger Verschluss 350, beispielsweise ein den
Transponder 340 abdeckender Verschluss aus leichter Pappe
oder leichtem Kunststoff, gewährleistet
die einwandfreie mechanische Ausrichtung der Vorratsspule 120 im
Drucker 10. Der Transponder 340 befindet sich
dabei in einem in dem ersten Endabschnitt 315 der Welle 310 ausgebildeten
Schacht 360, der von dem endseitigen Verschluss 350 abgedeckt
wird. Bei dieser zweiten Ausführungsform
der Erfindung wird die Sende-Bmpfangseinrichtung 330 vorzugsweise
im Wesentlichen fluchtend zu dem Transponder 340 angeordnet.
Ferner kann der Mikroprozessor 345 feststellen, ob die
Materialvorratsspule 120 richtig in den Drucker 10 geladen
wurde, indem er einfach überprüft, ob der
Transponder 340 im Wesentlichen mit der Sende-/Empfangseinrichtung 330 fluchtet.
Wie eingangs erwähnt,
kann eine falsch geladene Materialvorratsspule 120 das
optische System des Druckers 10 beschädigen.
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Aus
der vorangehenden Beschreibung geht hervor, dass ein Vorteil der
Erfindung darin besteht, dass sie die manuelle Dateneingabe beim
Laden einer Vorratsspule mit einem Materialband in den Drucker eliminiert.
Ermöglicht
wird dies dadurch, dass die in dem mit der mit einem Materialband
versehenen Vorratsspule verbundenen Transponder gespeicherten Daten
das auf die Vorratsspule gewickelte Materialband kennzeichnen. Diese
Daten werden von dem Transponder gesendet und von der Sende-/Empfangseinrichtung
automatisch gelesen.
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Aus
der vorangehenden Beschreibung geht ferner hervor, dass ein weiterer
Vorteil der Erfindung darin besteht, dass diese automatisch die
Anzahl der auf der Materialspule verbleibenden Seiten (d.h. Bilder)
bestimmt. Ermöglicht
wird dies dadurch, dass der in Datenform im Transponder enthaltene
Geber-Bildzähler
einen 8-Bit-Zähler
bereitstellt, der die Anzahl der auf der Farbstoffmaterialvorratsspule
noch vorhandenen Seiten registriert. Der Zählerstand verringert sich nach
jedem Bild. Eine automatische Bestimmung der Anzahl der auf einem
teilweise verbrauchten Materialband noch vorhandenen Seiten ist
insofern wichtig, als eine teilweise verbrauchte Materialrolle häufig für den unbeaufsichtigten
Druck über
Nacht gegen eine volle Materialrolle ausgetauscht werden muss.
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Die
vorangehende Beschreibung zeigt darüber hinaus, dass die Erfindung
zudem den Vorteil bietet, dass sie durch die Möglichkeit einer automatischen
Kalibrierung des Druckers in Abhängigkeit
von dem jeweils geladenen Materialband eine optimale Bildwiedergabe
hoher Qualität
ermöglicht.
Dadurch verringert sich die Notwendigkeit einer Vielzahl von Probedrucken.
Zu diesem Zweck gibt der zu der Vorratsspule mit dem Materialband
gehörende
Transponder dem Drucker über
das zweite elektromagnetische Feld die Art des in den Drucker geladenen
Materialbandes an, sodass der Drucker durch Selbstjustierung einen
optimalen Druck auf der Basis der spezifischen Art des jeweils in
den Drucker geladenen Materialbandes gewährleistet.
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Zahlreiche
Modifikationen sind möglich,
um eine bestimmte Situation und ein bestimmtes Material einer Offenbarung
der vorliegenden Erfindung anzupassen, ohne von den wesentlichen
Offenbarungen der Erfindung abzuweichen. So kann die Erfindung beispielsweise
in allen Fällen
eingesetzt werden, in denen es wünschenswert
ist, eine Materialspule zu kennzeichnen, um eine für die Aufnahme
der Materialspule bestimmte Vorrichtung zu kalibrieren. Die Erfindung
eignet sich auch für
jedes beliebige Bildverarbeitungsgerät, wie zum Beispiel einen Tintenstrahldrucker.
Als weiteres Beispiel sei die Möglichkeit
erwähnt,
einen Farbstoffgeber zu verwenden, der Farbstoff, Pigmente oder
ein anderes Material an das Thermodruckmaterial überträgt.
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Die
Erfindung schafft somit einen Drucker mit einer Druckmaterial-Vorratsspule
zum Abtasten, welche Art von Geber verarbeitet wird, und ein Verfahren
zum Aufbauen desselben.
