CH624049A5

CH624049A5 -

Info

Publication number: CH624049A5
Application number: CH1044677A
Authority: CH
Inventors: Robert H Downie
Original assignee: Moore Business Forms Inc
Priority date: 1976-09-01
Filing date: 1977-08-26
Publication date: 1981-07-15
Also published as: NL7709565A; IT1079945B; ZA774943B; US4143381A; JPS5845359B2; FR2363823A1; JPS5351745A; CA1103300A; NZ184934A; DE2737167A1; GB1585849A; AU2835177A; BE858239A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information, bei dem die Information in Form von Schreibflüs-sigkeitsmarkierungen auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums mittels einer druckfreien Technik aufgezeichnet wird und die Markierungen getrocknet werden, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens bestimmte Schreibflüssigkeit.

Es sind druckfrei arbeitende «Drucks-Verfahren bekannt, bei denen die Sichtinformation auf sich bewegende Papierbahnen oder andere Materialien je nach Wunsch ausgedruckt wird unter Verwendung einer Vorrichtung, die ein färbendes Medium oder eine Schreibflüssigkeit auf die Bahnoberfläche unter der Wirkung von elektrischen Signalsteuerschaltkreisen richtet. Druckfreie Druckvorrichtungen umfassen die sogenannten Strahlschreiber, wie in den US-PS 3 060 429, 3 577 198, 3 416 153, 3 562 757, 3 769 624, 3 769 627 und anderen beschrieben. Zusätzlich sind elektrokinetische Verfahren bekannt, bei denen der Druckknopf in direkten Kontakt mit der Bahnoberfläche positioniert wird, wie in der US-PS 3 750 564 beschrieben.

Die Strahlschreibermechanismen gemäss den vorgenannten Druckschriften offenbaren im allgemeinen die Erzeugung eines Strahles von Tröpfchen aus Schreibflüssigkeit (nachstehend «Tinte» genannt), von denen mindestens ein Teil elektrisch geladen ist. Signalgesteuerte Ablenkeinrichtungen veranlassen, dass bestimmte Tröpfchen in Kontakt mit der sich bewegenden Bahnoberfläche gelangen, während Tröpfchen, die keinen Teil der Information bilden, daran gehindert werden, die Oberfläche zu erreichen, durch Verwendung einer Fangvorrichtung od.dgl., von der aus die nicht verwendeten Tintentröpfchen zu einem Reservoir zurückgeführt werden. Die Offenbarung gemäss US-PS 3 750 564 und US-PS 3 832 579 bezieht sich jeweils auf druckfreie Schreibverfahren oder Druckverfahren, bei denen ein Signal verwendet wird, um Tröpfchen endlicher Grösse aus Aufzeichnungsmaterial zu beschaffen ohne dass die Notwendigkeit besteht, überschüssige Tinte zu dem Systemreservoir zurückzuführen.

Es ist auch bekannt, latente Bilder auf dielektrischen oder isolierenden Oberflächen zu schaffen durch Druckkontakt dieser Dielektrikumoberflächen mit Ionen- oder Elektronen5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

624 049

oder Molekulardonatormaterial in gemusterter Form, wobei solche latenten Bilder entwickelt oder sichtbar gemacht werden können durch Anlagerung von elektrisch geladenen Markierpartikeln. Solche Verfahren sind brauchbar für die Vervielfältigung, wie in GB-PS 1 347 529 beschrieben, und auch für die Anfertigung von Duplikaten, wie in US-PS 3 857 722 offenbart.

Es war Aufgabe der Erfindung, ein vielseitig anwendbares Verfahren zur Aufzeichnung von Information in Form von für das Auge sichtbaren oder unsichtbaren, mit Abtastgeräten erfassbaren Markierungen sowie eine Schreibflüssigkeit zur Durchführung von solchen Aufzeichnungen zu schaffen.

Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe besteht in dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Aufzeichnungsverfahren und der im unabhängigen Anspruch 16 gekennzeichneten Schreibflüssigkeit.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäss der Erfindung ist demnach vorgesehen, dass Information auf ein Aufzeichnungsmedium, wie ein Papier,

durch druckfreie Verfahren der oben erwähnten Art «ausgedruckt» oder «aufgeschrieben» wird, wobei die so aufgezeichnete oder «gedruckte» Information Elektronen oder Ionen (also Submolekulares) oder molekulares Donator-Material enthält, das in der Lage ist, auf einer Dielektrikumoberfläche, z. B. durch Druckkontakt, ein latentes Bild aufzubauen. Das so gebildete latente Bild kann abgelesen oder erfasst werden als eine scheinbare elektrostatische Ladung oder ein Spannungs-analogon, oder alternativ kann dieses latente Bild sichtbar gemacht werden durch Anlagerung an ihm von elektrisch geladenen Markierungspartikeln, wonach die von solchen Markierungspartikeln gebildete Anlagerung auf ein Ubertragungsme-dium übertragen werden kann wie ein Kopierpapier od. dgl. Die dielektrische Oberfläche kann dann gereinigt und, falls erwünscht, wieder verwendet werden.

Die Aufzeichnung und das Ausdrucken können mit sehr hoher Geschwindigkeit erfolgen, wie 240 m pro Minute, wobei die aufgezeichnete Information visuell unerfassbar bleiben kann für Sicherheitszwecke oder aus ästhetischen Gründen, jedoch erkennbar gemacht werden kann oder ablesbar durch geeignete Detektoreinrichtungen, und darüber hinaus kann man vielfache Ausdrucke oder Kopien von dem druckfrei beschriebenen Gegenstand ableiten. Zusätzlich kann das Verfahren gemäss der Erfindung verwendet werden für die Vorbereitung von Offsetdruckplatten, ausgehend von druckfrei festgehaltenen Vorlagen, und das Verfahren ist von besonderem Vorteil für die Vorbereitung von schrittweise raportierenden Offsetdruckplatten, wie sie verwendet werden beim Drucken von Etiketten und Verpackungsmaterial.

Ausführungsbeispiele des Verfahrens gemäss der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Verfahren der Aufzeichnung von Informationen in Form von Donator-Material enthaltenden Tintenanlagerungen auf einer Aufzeichnungsmediumober-fläche, und

Fig. 2 bis 5 zeigen vier Ausführungsformen in schemati-scher Darstellung, die sich auf das Ausdrucken oder die Weiterverarbeitung latenter Bilder beziehen.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Schreibvorrichtung, wie sie in Verbindung mit dem Verfahren gemäss der Erfindung anwendbar ist. Die Tintenstrahlbaugruppe umfasst ein Reservoir 1, die Tintenzuführleitung 2, Düsenkammer 3 und Düse 4. Das Reservoir 1 steht unter Druck und demgemäss wird ein Strahl flüssiger Tinte durch die Düse 4 abgegeben. Ein piezoelektrischer Kristall 5, Steuerelektroden 6 und 7 und ein Pulsschaltkreis 8 brechen den Tintenstrom in einzelne Tröpfchen 9 auf. Eine ringförmige Steuerelektrode 10 und eine pulsierende Leistungsquelle 11 werden verwendet, um jedes Tröpfchen oder jedes zweite Tröpfchen elektrisch zu laden je nach Wunsch. Ablenkelektroden 12 werden verwendet, um Tröpfchen, die für den Aufzeichnungsvorgang benötigt werden, abzulenken, wobei diese Ablenkung gesteuert wird durch den Signalsteuerschaltkreis 13. Weitere Tröpfchenablenkelektroden können verwendet werden, um Tröpfchen unter rechten Winkeln zu den dargestellten abzulenken, um so Zeichen erzeugen zu können. Nicht abgelenkte Tröpfchen werden in einem Fänger 14 aufgefangen, von wo sie zum Reservoir 1 durch hier nicht dargestellte Mittel zurückgeführt werden. Schreibende Tröpfchen werden aufgefangen von der Papierbahn 15, wenn sie in Richtung der an Masse liegenden Elektrode 16 fliegen. Die Papierbahn 15 bewegt sich in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung von einer Vorratsbobine 17 zu einer Auffangbobine 18.

Es versteht sich, dass das Schreibstrahlprinzip, das oben beschrieben wurde, eine von mehreren druckfrei arbeitenden Aufzeichnungsvorrichtungen betrifft, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, und dass die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung nur als Beispiel gedacht ist, während die Erfindung nicht auf diese Druckerausführungsform beschränkt zu sein braucht.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung. Ein Aufzeichnungsmedium in Form einer Bahn 21, das beispielsweise gemäss Fig. 1 beschrieben worden ist, bewegt sich in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung von der Ablaufbobine 22 zur Auflaufbobine 23. Ein dielektrisch beschichtetes Medium 24 bewegt sich in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung von der Ablaufbobine 25 zur Auflaufbobine 26. Die bedruckte Bahn 21 und das dielektrisch beschichtete Medium 24 werden unter Druck in Kontakt miteinander gebracht, indem sie durch den Spalt zwischen Druckrollen 27 und 28 laufen. Die beschriebenen oder bedruckten Bereiche 29 umfassen getrocknete Tintenablagerungen, welche Donator-Material auf der Oberfläche der Bahn 21 enthalten und in Kontakt gelangen mit der elektrischen oder isolierenden Oberfläche des beschichteten Mediums 24 innerhalb des Spaltes, was zur Bildung eines latenten Bildes 30 auf der Dielektrikum-Oberfläche führt. Dieses latente Bild 30 ist symbolisch in Fig. 2 als Bereiche negativer elektrostatischer Ladung symbolisiert; wie nachfolgend noch im einzelnen zu erläutern, kann jedoch ein solches latentes Bild Ionen- oder Elektronenoder molekulares Material enthalten, das übertragen wird durch den Druckkontakt von den beschriebenen oder bedruckten Bereichen 29. Das dielektrisch beschichtete Medium 24 mit dem latenten Bild 30 wird über die Rolle 31 geführt, die oberhalb eines Tanks 32 angeordnet ist, in Kontakt mit elektrisch geladenen Markierungspartikeln 33, die in der Flüssigkeit im Tank 32 enthalten sind, um solche elektrisch geladenen Markierungspartikel anzuziehen zur Bildung eines entwickelten sichtbaren Bildes 34.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung. Ein Aufzeichnungsmedium in Form einer Bahn 41, beschrieben oder bedruckt beispielsweise mittels des Verfahrens gemäss Fig. 1, bewegt sich in Pfeilrichtung von der Ablaufbobine 42 zur Auflaufbobine 43. Dielektrikumbeschichtetes Medium 44 bewegt sich in der Pfeilrichtung von der Ablaufbobine 45 zur Auflaufbobine 46. Die Bahn 41 und das dielektrikumbeschichtete Medium 44 werden in Druckkontakt miteinander gebracht beim Durchlauf durch den Spalt zwischen Druckrollen 47 und 48. Die bedruckten oder beschriebenen Bereiche 49, welche getrocknete Tintenablagerungen mit Donator-Material enthalten, befinden sich auf der Oberfläche der Bahn 41, welche der Dielektrikumoberfläche des dielektrikumbeschichteten Mediums 44 zugekehrt ist, und verursachen die Bildung eines latenten Bildes 50 auf der Dielektrikumoberfläche; dieses latente Bild 50 ist symbolisch in

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

624 049

4

Fig. 3 als Bereiche von negativer elektrostatischer Ladung dargestellt. Das dielektrikumbeschichtete Medium 44 ist über eine Führungsrolle 51 zur Auflaufbobine 46 geführt. Eine mit Masse verbundene Platte 53 ist, wie dargestellt, so angeordnet, dass sie in Kontakt mit der Rückfläche des dielektrikumbeschichteten Mediums 44 gelangt. Ein Detektor 52, wie die Sonde eines elektrostatischen Voltmeters, ist, wie dargestellt, so positioniert, dass sie das latente Bild 50 als Spannungsanalo-gon auf der Dielektrikumoberfläche des dielektrikumbeschichteten Mediums 44 liest.

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung. Ein Aufzeichnungsmedium in Form einer Bahn 61, bedruckt bzw. beschrieben beispielsweise mittels des Verfahrens nach Fig. 1, bewegt sich in der Richtung von oben nach unten von der Ablaufbobine 62 zur Auflaufbobine 63. Ein Dielektrikum-Medium 64 in Form einer in sich geschlossenen Haut oder Hülse befindet sich auf einer elektrisch leitenden und an Masse liegenden Trommel 65, die in der Pfeilrichtung um eine Achse 66 umläuft. Die Bahn 61 gelangt in Druckkontakt mit dem Dielektrikum-Medium 64 beim Durchlauf durch den Spalt zwischen Trommel 65 und Druckrolle 67. Die bedruckten Bereiche 68 enthalten getrocknete Tintenablagerungen mit Donator-Material auf der Oberfläche der Bahn 61 und gelangen in Kontakt mit der äusseren Dielektrikumoberfläche des dielektrischen Mediums 64, um auf diesem das latente Bild 69 zu bilden. Ein Tank 70 ist wie dargestellt angeordnet und enthält eine flüssige Dispersion von elektrisch geladenen Markierungspartikeln 71, die an den latenten Bildbereichen 69 angezogen werden, um ein entwickeltes Bild 72 zu schaffen. Ein Übertragungsmedium 73 bewegt sich in Pfeilrichtung von der Ablaufbobine 74 zur Auflaufbobine 75 und gelangt in Kontakt mit der Dielektrikumoberfläche 64 in der dargestellten Position, wobei der lineare Kontakt durch eine Rolle 76 aufrechterhalten wird. Die Bildablagerung 72 wird auf die Oberfläche des Übertragungsmediums 73 übertragen, um so übertragene Bildablagerungen 77 auszubilden unter Verwendung von Druckübertragung, Absorptionsübertragung oder elektrostatischen Übertragungsprinzipien je nach Wunsch, und für die elektrostatische Übertragung kann ein gerichtetes elektrostatisches Feld (nichtdargestellt) zwischen Rolle 76 und an Masse liegender Trommel 65 angelegt werden. Ein Reinigungsglied 78 ist hier als umlaufende Bürste dargestellt und entfernt nicht übertragene Bildablagerungen von der Oberfläche des Dielektrikummediums 64 zur Vorbereitung für dessen unmittelbare erneute Verwendung.

Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung. Ein Aufzeichnungsmedium in Form einer Bahn 81, beschrieben bzw. bedruckt beispielsweise mit dem Verfahren gemäss Fig. 1, bewegt sich in Pfeilrichtung von der Ablaufbobine 82 zur Auflaufbobine 83.

Ein Dielektrikummedium 84 in Form einer in sich geschlossenen Haut oder Hülse ist auf einer elektrisch leitenden und an Masse liegenden Trommel 85 angeordnet, die in Pfeilrichtung um eine Welle 86 umläuft. Die Bahn 81 gelangt in Druckkontakt mit dem Dielektrikummedium 84 beim Durchlauf durch den Spalt zwischen Trommel 85 und einer Druckrolle 87. Bedruckte Bereiche 88, welche getrocknete, Donatormaterial enthaltene Tintentröpfchen auf der Oberfläche der Bahn 81 umfassen, gelangen in Kontakt mit der Oberfläche des Dielektrikummediums 84 zur Ausbildung eines latenten Bildes 89 auf dieser. Ein Detektor 90, etwa die Sonde eines elektrostatischen Voltmeters, ist wie dargestellt angeordnet zum Ablesen des latenten Bildes 89 als Spannungsanalogon auf der Oberfläche des dielektrischen Mediums 84. Neutralisiereinrichtungen 91 für das latente Bild sind wie dargestellt positioniert zum Löschen des latenten Bildes 89 auf der Oberfläche des dielektrischen Mediums 84 zwecks Vorbereitung desselben für erneute Wiederverwendung.

Die Information, die gemäss der Erfindung aufgezeichnet wird durch nichtdruckende Mittel, muss bestimmte spezifische Eigenschaften besitzen, um auf einer Dielektrikumoberfläche nach dem Druckkontakt in der beschriebenen Weise erfassbar zu werden. Solche aufgezeichnete Information muss Material umfassen, das hier und im folgenden als Donator-Material bezeichnet wurde und unter Druck übertragbare Ionen* oder Elektronen* (also submolekulare) oder molekulare Bestandteile enthält. Solche submolekulare Bestandteile bilden, wenn sie durch Druckkontakt auf eine Dielektrikumoberfläche übertragen werden, auf dieser ein latentes Bild, das hinsichtlich der Erfassungsmöglichkeiten analog ist einem elektrostatischen latenten Bild. Demgemäss kann ein solches latentes Bild, das gemäss der Erfindung aufgebaut worden ist, obwohl es aus einer physikalischen Materialablagerung besteht, sichtbar gemacht werden oder eingefärbt oder «getont» werden durch Anlagerung von elektrisch geladenen Markierpartikeln, wie dies bei Trockenfotokopierverfahren üblich ist, oder aber er-fasst werden als Spannungsanalogon beispielsweise mittels eines elektrostatischen Voltmeters.

Die physikalische Natur des latenten Bildes kann verifiziert werden, indem man auf eine dielektrische Oberfläche, welche gemäss der Erfindung beschriftet worden ist, ein Lösungsmittel für solche submolekularen Materialien aufbringt. Nichtpolare Lösungsmittel, die ein elektrostatisches latentes Bild nicht entfernen würden, können ein gemäss der Erfindung aufgebautes latentes Bild dann abwaschen, wenn sie entsprechend ausgewählt sind. Es ist natürlich möglich, ein Donator-Material zu wählen, das fähig ist, submolekulare Materialien freizusetzen, die nicht löslich sind in üblicher Weise verwendeten Tonerdispersionen, so dass man, wie in Fig. 2 und 4 dargestellt, das latente Bild auf der dielektrischen Oberfläche entwickeln oder tönen kann durch Anlagerung von elektrisch geladenen Markierpartikeln, die in einer nichtpolaren Trägerflüssigkeit suspendiert sind.

Brauchbare Donatormaterialien gemäss der Erfindung umfassen oberflächenaktive Agenzien, Amine, hygroskopische Salze und elektrisch leitende Polymere. Für praktische Zwecke sollte das verwendéte Donator-Material die Form einer dauerhaften Ablagerung bilden, wenn sie in einer Schreibflüssigkeit mittels druckfreier Verfahren abgelegt und getrocknet werden, und infolgedessen sind die bevorzugten aktiven Medien elektrisch leitende Polymere, wie solche des quaternären Ammoniumtyps, reaktive Polyamide und oberflächenaktive Agenzien, die bei Zimmertemperaturen fest sind.

Gemäss der Erfindung werden die vorerwähnten Donatormaterialien darüber hinaus so ausgewählt, dass sie in Wasser oder anderen polaren oder nichtpolaren Lösungsmitteln löslich oder im wesentlichen löslich sind, welche die Grundlage der Schreibflüssigkeit bei dem Aufzeichnungsverfahren bilden, und die Erfordernisse solcher Aufzeichnungsmethoden hinsichtlich Viskosität-Leitfähigkeit und bestimmter anderer wichtiger Eigenschaften beeinflussen ihrerseits die Auswahl des Lösungsmittels.

Es versteht sich, dass die Schreibflüssigkeit gemäss der Erfindung für druckfreie Aufzeichnungen nur das gewählte Do-nator-Material und ein geeignetes Lösungsmittel zu enthalten braucht, wobei das Donator-Material ausgewählt wird, um durch Druckkontakt submolekulare Bestandteile auf einer Dielektrikumoberfläche abzusetzen, die geeignet ist für das jeweils zu verwendende Erfassungs- oder Weiterverarbeitungsverfahren. Infolgedessen braucht für die Zwecke der Erfindung die druckfrei aufgezeichnete Information auf dem Aufzeichnungsmedium nicht sichtbar zu sein, was aus Sicherheitsgründen manchmal erwünscht sein mag. Es können jedoch färbende Bestandteile, wie in konventionellen Tintenschreibern oder anderen druckfreien Aufzeichnungstinten

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

624 049

verwendet, eingesetzt werden, falls dies erwünscht ist, ohne damit vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Die folgenden Beispiele sind vorgesehen für die weitere Erläuterung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung.

Beispiel 1

Dieses Beispiel bezieht sich auf die erste Ausführungsform der Erfindung. Eine nichtsichtbare Ablagerung mit einem Donator-Material wurde im Tintenstrahlschreibverfahren auf einem Aufzeichnungsmedium, bestehend aus einer fortlaufenden Papierbahn, die am Schreibstrahl mit einer Geschwindigkeit von 240 m pro Minute vorbeilief, aufgezeichnet und danach getrocknet. Das Donator-Material war das elektrischleitende Polymere Calofax ECA, hergestellt von ICI, in Form einer 4 Gew. % Lösung in Wasser. Die Papierbahn stammte von einer Registrierkasse, und auf ihr wurde eine gerade Linie, bestehend aus einzelnen Pünktchen, aufgezeichnet. Die Tropfenbildungsschaltkreise wurden mit einer Frequenz von 66 kHz betrieben.

Als dielektrisches Medium wurde eine Papierbahn vorbereitet, die auf einer Seite mit einer 3 g pro m2 Beschichtung von Poly vinylbutyralharz versehen wurde, das die dielektrische Überfläche bildete.

Ein Abschnitt der mit dem Schreibstrahl beschrifteten Papierbahn wurde mit der dielektrischen Oberfläche des so hergestellten Mediums im Spalt zwischen einem Paar von Druckrollen in Kontakt gebracht, wobei der Druck 3,5 kg pro cm Papierbreite betrug.

Das so auf der dielektrischen Oberfläche gebildete latente Bild wurde sichtbar gemacht durch Anlagerung von elektrisch geladenen Markierpartikeln, suspendiert in einer isolierenden Trägerflüssigkeit, wobei eine solche Suspension einen im Handel erhältlichen sogenannten Flüssigtoner umfasste, wie er für elektrofotografische Bürokopierer verwendet wird.

Auf der dielektrischen Oberfläche wurde ein sichtbares Bild erzeugt, das in Grösse und Position der mit dem Schreibstrahl aufgezeichneten, mit dem Auge nichtsichtbaren Ablagerung auf der Papierbahn entsprach.

Beispiel 2

Dieses Beispiel bezieht sich auf die zweite Ausführungsform der Erfindung.

Ein latentes Bild wurde auf einer dielektrischen Oberfläche wie im Beispiel 1 aufgebracht. Die dielektrische Oberfläche wurde dann unter die Sonde eines elektrostatischen Voltmeters vom Typ Monroe Modell 144S-IE geführt. Das latente Bild wurde als negative Spannung von 3 Volt ausgelesen, während in den Hintergrundbereichen ohne latentes Bild eine zufällige Rauschspannung von ± 0,25 Volt erfasst wurde.

Beispiel 3

Dieses Beispiel bezieht sich auf die dritte Ausführungsform der Erfindung.

Eine Ablagerung mit einem Donator-Material wurde mittels Strahlschreiber auf eine Papierbahn wie im Beispiel 1 aufgebracht, wobei das Donator-Material dasselbe war wie im Beispiel 1.

Eine dielektrikumbeschichtete Metalltrommel wurde angefertigt, indem eine polierte Aluminiumtrommel mit einer 10 Gew.% Lösung von Poly vinylbutyralharz in Äthanol beschichtet wurde bis zu einer Dicke des Flüssigkeitsfilms von 0,037 mm. Die Beschichtung wurde getrocknet. Die so ausgebildete Dielektrikumoberfläche wurde in Druckkontakt gebracht mit der bedruckten Bahn wie im Beispiel 1 zur Erzeugung eines latenten Bildes auf ihr, wobei der Druck von 3,5 kg pro cm zwischen einer Anpressrolle und der Trommel ausgeübt wurde. Das latente Bild auf der Dielektrikumoberfläche wurde sichtbar gemacht wie im Beispiel 1, und das sichtbare Bild, gebildet durch eine Anlagerung von elektrisch geladenen

Markierpartikeln, wurde elektrostatisch übertragen auf ein aus glattem Papier bestehendes Übertragungsmedium. Die dielektrische Oberfläche wurde danach gereinigt zur Vorbereitung für die Wiederverwendung mittels einer rotierenden Baumwollbürste, befeuchtet mit einem aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel.

Beispiel 4

Dieses Beispiel bezieht sich auf die vierte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung.

Beispiel 3 wurde wiederholt, jedoch mit der Abweichung, dass das latente Bild auf der Dielektrikumoberfläche wie im Beispiel 2 abgetastet wurde. Das latente Bild wurde gelesen als eine negative Spannung von 13 Volt, während das zufällige Rauschen im Hintergrund 2 bis 3 Volt negativ betrug.

Das latente Bild wurde danach von der Dielektrikumoberfläche zur Vorbereitung für unmittelbar folgende Wiederverwendung gelöscht durch Andrücken eines Filzkissens, das schwach mit Trichloräthylen befeuchtet war.

Beispiel 5

Dieses Beispiel bezieht sich ebenfalls auf die vierte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung.

Beispiel 4 wurde wiederholt, jedoch mit der Abweichung, dass die zum Strahlschreiben benutzte Donator-Material enthaltene Tinte eine 1 Gew.% Lösung von Calofax ECA in Wasser enthielt. In diesem Fall wurde das latente Bild als eine negative Spannung von 3 Volt erfasst, während das Zufallsrauschen im Hintergrund 1,5 Volt negativ als Maximalwert umfasste.

Beispiele 6 bis 9

Beispiele 1 bis 4 wurden wiederholt mit der Abweichung, dass die das Donator-Material enthaltene Tinte eine 5 Gew.% Lösung in Wasser von Dow Corning ECR 34 elektrisch leitenden Polymers enthielt. Dieses Polymer ist vom Vinylbenzyl-trimethyl-Ammoniumchloridtyp entsprechend der US-PS 3 011 918.

Die Latentbildspannung betrug 0,5 Volt negativ in Beispiel 7, während das Hintergrundrauschen 0,4 Volt positiv betrug. Bei Beispiel 9 betrug die Latentbildspannung 1,5 Volt negativ, während das Hintergrundrauschen unmessbar war.

Beispiele 10 bis 13

Beispiele 6 bis 9 wurden wiederholt, nur mit der Abweichung, dass die das Donator-Material enthaltende Tinte eine 5 Gew.% Lösung in Wasser von Calgon Corporation Conductive Polymer 261 enthielt, entsprechend der Offenbarung der US-PS 3 544 318. Die Bildspannung der Beispiele 11 und 13 war vergleichbar mit jenen der Beispiele 7 und 9.

Beispiele 14 bis 17

Beispiele 1 bis 4 wurden wiederholt, jedoch mit der Abweichung, dass das Donator-Material ein reaktives Polyamid umfasste, Aminzahl 230 bis 246, in Form einer Schreibstrahlflüssigkeit in 1 Gew.% Lösung in Isopropylalkohol. Die Bildspannungen der Beispiele 15 und 17 war etwa halb so gross wie jene der Beispiele 2 und 4, während das Hintergrundrauschen vergleichbar jenen der Beispiele 2 und 4 war.

Beispiele 18 bis 21

Beispiele 14 bis 17 wurden wiederholt, jedoch mit der Abweichung, dass das Donator-Material ein Reaktionspolyamid umfasste, Aminzahl 370 bis 400, aufgetragen durch Strahlschreiber als 1 Gew. % Lösung in Isopropylalkohol. Bild- und Hintergrund-Rauschspannungen waren vergleichbar mit jenen der Beispiele 15 und 17.

Im allgemeinen haben sich reaktive Polyamide mit Àmin-zahlen zwischen 230 und 450 als brauchbare Donatormaterialien gemäss der Erfindung erwiesen.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

624 049

Beispiele 22 bis 25 Beispiele 1 bis 4 wurden wiederholt, jedoch mit der Abweichung, dass die das Donator-Material enthaltende Tinte eine 1 Gew.% Lösung in Wasser eines anionischen oberflächenaktiven Agens enthielt, nämlich Dodecylbenzolsulfonsäure Natriumsalz. Das oberflächenaktive Agens verursachte eine Streuung der Tintentröpfchen, was zu einem Druckbild schlechter Begrenzung führte, die jedoch hinreichend war für die Erfassung und die Informationsverarbeitung etwa für das Sortieren. Die Bildspannungen betrugen 0,9 Volt negativ in Beispiel 23 und 2,5 Volt negativ in Beispiel 25. Hintergrundrauschen war im allgemeinen leicht positiv mit etwas negativem Hintergrundrauschen infolge Tröpfchenstreuung, im allgemeinen 0,2 Volt in Beispiel 23 und 0,5 Volt in Beispiel 25.

Beispiele 26 bis 29 Beispiele 22 bis 25 wurden wiederholt, jedoch mit der Abweichung, dass die das Donator-Material enthaltende Tinte eine 1 Gew.% Lösung in Wasser des kationischen oberflächenaktiven Agens iso-Butyl-phenoxy-äthoxy-äthyl-dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid-Monohydrat enthielt. Bildspannungen von Beispielen 27 und 29 hatten gleiche Polarität und allgemein den Pegel jener von Beispielen 23 und 25.

Beispiele 30 bis 58 Alle Beispiele 1 bis 29 wurden wiederholt, jedoch mit der Abweichung, dass die Polyvinylbutyral-Dielektrikumbeschich-tung ersetzt wurde durch eine Beschichtung aus dem linearen Polyesterharz Vitel PE200 mit hohem Molekulargewicht, hergestellt von der Firma Goodyear. Das Vitel PE200 Harz wurde als eine 20gewichtsprozentige Lösung in einer Lösungsmittelmischung aufgebracht, die Äthylacetat und Toluen in gleichen Volumenanteilen enthielt. Die getrocknete Beschichtung gemäss Beispielen 30 bis 58 hatte ein Gewicht äquivalent jenen der Polyvinylbutyral-Harzbeschichtungen aus Beispielen 1 bis 29.

Es sollte betont werden, dass die Erfindung hinsichtlich ihrer Wirksamkeit nicht abhängig ist von der Zusammensetzung der Dielektrikumbeschichtung, und zusätzlich zu den oben erwähnten wurden andere dielektrische Materialien mit Erfolg untersucht, einschliesslich Alkydharze, Epoxyester, Acrylharze u.dgl.

Das überraschende Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Beständigkeit der Bildung der Latentbilder von scheinbar negativer Polarität unabhängig davon, ob das Dona-tor-Material kationisch oder anionisch von Natur ist. Darüber hinaus hat das Latentbild ebenfalls scheinbar negative Polarität in jenen Fällen, wo das Donator-Material ein elektrisch leitendes Harz oder ein Polyamid umfasst. Dieses Phänomen deutet darauf, dass zumindest der Teil des Donatormaterialmoleküls oder Submolekülpartikels, welcher durch Druckkontakt zur Dielektrikumoberfläche übertragen wird, immer der negative geladene oder orientierte oder polarisierte Kern oder Teil desselben ist. Für dieses Phänomen gibt es aber noch keine theoretische Erklärung.

In den Beispielen wird der Anteil des Donator-Materials in der Schreibflüssigkeit oder Tinte innerhalb des Bereiches von 1 bis 5 % variiert. Donatormaterialkonzentrationen unter 1 % haben zur Erzeugung von Latentbildern schlechten Kontrastes geführt, während keine erhebliche Verbesserung im Latentbild-Kontrast oder in der Latentbildbegrenzung erzielt wurde, wenn der Donatormaterialanteil in der Druckflüssigkeit mehr als 5 Gew. % beträgt. Diese Anteile beziehen sich auf die Donatormaterialien gemäss den Beispielen und alternative Donatormaterialien vorteilhaft verwendet werden, wenn sie in Schreibflüssigkeiten in Anteilen oberhalb und unterhalb dieses Bereiches vorliegen.

Man erkennt, dass zahlreiche Abweichungen von den beschriebenen Ausführungsbeispielen getroffen werden können. Beispielsweise braucht die Bahn, die für das druckfreie Aufzeichnen verwendet wird, nicht fortlaufend zu sein, sondern kann in Blattform vorliegen. Ferner können in solchen Ausführungsformen, in denen das Latentbild durch das Anlagern von elektrisch geladenen Markierpartikeln sichtbar gemacht wird, Bildtoner, die für OCR-Ablesung (optische Zeichenerkennung) oder Alternativpartikel vorgesehen werden, die magnetisch sind, um eine MICR-Ablesung (magnetische Zeichenerkennung) zu gestatten. Ferner kann die Gestaltung beim dritten Ausführungsbeispiel an die Erzeugung von lithographischen Druckplatten angepasst werden, da die elektrisch geladenen Markierpartikel so gewählt werden können, dass die Bildanlagerungen, die von ihnen gebildet werden, druckfar-benreceptiv sind und übertragen werden können auf ein was-serreceptives Substrat. In jenen Fällen, wo das Latentbild,

ohne sichtbar gemacht zu werden, direkt abgelesen wird, kann der Detektor oder Sensor Schaltkreise je nach Wunsch für das Sortieren, Klassifizieren, Verifizieren oder Identifizieren steuern.

In allen Fällen bleibt das druckfrei beschriftete Aufzeichnungsmedium zur Verfügung für spätere und wiederholte Latentbildformung, wie dies oft erwünscht oder erforderlich ist, je nach Fall. Zusätzlich braucht, da das druckfrei beschriftete Aufzeichnungsmedium nicht direkt für das Sortieren, Klassifizieren, Verifizieren oder Identifizieren verwendet wird, die festgehaltene Information nicht sichtbar zu sein, und demge-mäss kann eine solche Aufzeichnung unauffindbar sein, wenn nicht besondere Anlagen verwendet werden für die Erfassung, so dass man behaupten darf, dass diese Aufzeichnungen fälschungssicher sind.

Vorstehend wurde ein neuartiges Verfahren und Mittel für druckfreies Aufzeichnen von Informationen beschrieben und für die Erfassung oder das Ablesen derselben, und es wurde eine Anzahl von Materialien offenbart, die gemäss der Erfindung zu verwenden sind. Es versteht sich, dass die oben angegebenen Beispiele nur als solche hier wiedergegeben wurden und nicht im restriktiven Sinne, da Abweichungen und Substitutionen vorgenommen werden können, wie dies dem einschlägigen Fachmann geläufig ist, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

6

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

S

1 Blatt Zeichnungen

Claims

624 049

2

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Aufzeichnen von Information, bei dem die Information in Form von Schreibflüssigkeitsmarkierungen auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums mittels einer druckfreien Technik aufgezeichnet wird und die Markierungen getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet,

a) dass die Schreibfliissigkeitsmarkierungen ein Donator-Material enthalten, welches mitgetrocknet wird,

b) dass die markierte Aufzeichnungsmedium-Oberfläche mit einer Dielektrikum-Oberfläche in Kontakt gebracht wird unter Ausbildung eines latenten Bild-Analogons auf der Dielektrikum-Oberfläche, welches latente Bild-Analogon submolekulare Bestandteile enthält, die von dem Donator-Material herrühren, und c) dass das latente Bild-Analogon auf der Dielektrikum-Oberfläche weiterverarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt b) die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums mit den getrockneten Schreibfliissigkeitsmarkierungen mit der Dielektrikumoberfläche unter Druck in Kontakt gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Donator-Material ein wasserlösliches Polymer ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Donator-Material ein reaktives Polyamid ist.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Donator-Material ein oberflächenaktives Agens ist.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (c) die Bildung sichtbarer Bildmarkierungen auf der Dielektrikum-Oberfläche durch Anlagerung elektrisch geladener Partikel an dem latenten Bild umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach Bildung der sichtbaren Bildmarkierungen die elektrisch geladenen Partikel auf ein Abnahme-Medium übertragen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Übertragung die Dielektrikum-Oberfläche von nichtübertragenen Bildmarkierungen gereinigt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (c) die Abtastung der Dielektrikum-Oberflä-che mit einer spannungsempfindlichen Vorrichtung umfasst.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Abtastung das latente Bild von der Dielektrikum-Oberfläche gelöscht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das latente Bild unsichtbar ist.
12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmedium eine Papierbahn umfasst.
13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dielektrikum-Oberfläche eine mit Polyvinylbutyral-harz beschichtete Papierbahn umfasst.
14. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dielektrikum-Oberfläche eine mit Polyvinylbutyral-haiz beschichtete Aluminiumtrommel umfasst.
15. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch geladenen Markierungspartikel an dem latenten Bild angelagert werden, indem die Dielektrikum-Oberfläche mit dem latenten Bild durch einen Tank geführt wird, der die elektrisch geladenen Markierungspartikel in flüssiger Suspension enthält.
16. Schreibflüssigkeit zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Donatormaterial enthält, das in den getrockneten Markierungen in der Lage ist, unter Druck aus den Markierungen zumindest submolekulares Material auf eine Dielektrikum-Oberfläche zu übertragen zur Ausbildung eines latenten elektrostatischen Bild-Analogons auf dieser, und dass die Schreibflüssigkeit ein Lösungsmittel für dieses Donator-Material enthält.
17. Schreibflüssigkeit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Donator-Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die elektrisch leitende wasserlösliche Polymere, reaktive Polyamide oder oberflächenaktive Agenzien umfasst.
18. Schreibflüssigkeit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie darüber hinaus färbende Verbindungen enthält.
19. Schreibflüssigkeit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Donator-Material in einer Menge von 1-5 Gew.% der Schreibflüssigkeit vorliegt.
20. Schreibflüssigkeit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Lösungsmittel Wasser enthält.
21. Schreibflüssigkeit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Lösungsmittel Isopropylalkohol enthält.
22. Schreibflüssigkeit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Donator-Material dodecylbenzolsulfon-saures Natriumsalz und als Lösungsmittel Wasser enthält und dass das sulfonsaure Natriumsalz in einer Menge von 1 Gew.% der wässrigen Lösung vorliegt.
23. Schreibflüssigkeit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Donator-Material Diisobutyl-phenoxy-äthyl-diäthylbenzyl-Ammoniumchlorid-Monohydrat und als Lösungsmittel Wasser enthält und dass das Monohydrat in einer Menge von 1 Gew. % der wässrigen Lösung vorliegt.