DE1242912B - Elektrographische Druckeinrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G06k

Deutsche Kl.: 42 m 6 - X5/14

Nummer: 1242912

Aktenzeichen: J 28440IX c/42 m6

Anmeldetag: 25. Juni 1965

Auslegetag: 22. Juni 1967

Wenn eine Verbindung z. B. zwischen einem elektronischen Rechner und einer Bedienungsperson erforderlich ist, können Mittel zur Übersetzung des Rechnersignals in binär verschlüsselte elektronische Darstellungen der alphanumerischen Information vorgesehen werden. Diese werden dann zur Betätigung einer Ausgabeeinrichtung, ζ. B. in einem Drukker, verwendet, der diese Information in visuell wahrnehmbarer Form ausdruckt. Beim elektrographischen Drucken wird ein besonderes Papier durch die Behandlung eines gewöhnlichen Papiers mit einem Anfeuchter vorbereitet, um es ziemlich leitfähig zu machen, und diesem Papier wird eine dünne dielektrische Beschichtung (mit einer Dicke von annähernd 0,0025 mm) aus einem Material mit hohem spezifisehen Widerstand beigefügt. In einer Belichtungsstation im Drucker wird auf dem Papier ein Bild (die Schriftzeichendarstellung) durch die elektrostatische Aufladung des Dielektrikums mittels der in Druckköpfen angeordneten Druckdrähte zugeführten hohen Spannungsimpulsen erzeugt, wenn diese die dielektrische Fläche berühren. Das mit dem latenten Bild versehene Papier läuft dann durch eine Tonungsbzw. Entwicklungsstation, in der feine (8 bis 10 Mikron) farbige, entgegengesetzt aufgeladene Partikelchen an dem Bild mittels beispielsweise magnetischer Bürsten zum Anhaften gebracht werden, zwecks Sichtbarmachung des Bildes. Die aus einer thermoplastischen Zusammensetzung bestehenden Partikelchen haften durch Hitzeeinwirkung in einer Fixierstation an dem Papier an; das Papier kann dann zwecks Ablesung durch eine Betrachtungsstation laufen.

Derartige Drucker sind räumlich sehr groß, schwer und empfindlich in der Arbeit.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der angeführten Nachteile einen Drucker zu schaffen, der mit hoher Geschwindigkeit eine hohe Druckgüte erzielt und trotz extrem ungünstiger Arbeitsbedingungen verläßlich arbeitet, so daß er besonders geeignet ist als Borddrucker in einem Fluggerät.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die Kombination folgender Merkmale, daß die Blatteinlegestation, die Belichtungsstation, die Entwicklungsstation, die Fixierstation und die Blattablagestation in einem schleifenförmig übereinanderliegenden um mehrere Seiten des Druckergehäuses führenden Transportweg angeordnet sind, daß für jede Druckzeile ein mehrere in einer quer zur Zeilenrichtung verlaufenden Reihe angeordnete Druckstifte besitzender Druckkopf auf einem endlosen, kontinuierlich angetriebenen Band befestigt ist, wobei die einzelnen Druckköpfe Elektrographische Druckeinrichtung

Anmelder:

International Business Machines Corporation,
Armonk,N.y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,
Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Peter Betts,

Donald Raymond Reichel,

Everett Truman Eiselen, San Jose, Calif.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 29, Juni 1964 (378 886) - -

in Bandlängsrichtung derart versetzt sind, daß jeweils nur ein einzelner Druckkopf das zu bedruckende Blatt in Zeilenrichtung überstreicht, daß die zu jedem Druckkopf führende, aus Einzelleitungen gleich der Anzahl der Druckstifte bestehende elektrische Leitung als Flachkabel ausgebildet ist, das vom Druckkopf quer an einen Rand des Bandes und von dort längs des Randes als unisolierte Schleifkontaktschiene verläuft, daß am Gehäuse für die Stromzuführung zu den an jedem Bandrand angeordneten Schleifkontaktschienen je ein Satz von mit der im Gehäuse untergebrachten elektronischen Schaltung verbundenen Schleifkontaktfedern befestigt ist, daß beide Sätze parallel geschaltet sind und daß an einem Rand des Bandes zusätzlich eine den Schriftzeichenabstand bestimmende aus quer zur Transportrichtung liegenden, leitenden Streifen bestehende Taktspur angeordnet ist, der zusätzlich Abfühlfedern zugeordnet sind.

Ein nach der Erfindung aufgebauter Drucker weist durch seine vorteilhafte Konstruktion eine bequeme Zugänglichkeit zu den einzelnen Teilen auf, so daß er leicht reparierbar ist. Durch seine hohe Druckgesehwindigkeit ist der erfindungsgemäße Drucker außerdem besonders geeignet für eine Verwendung als Ausgabeeinrichtung einer elektronischen Reehenanlage.

709 607/248

Einzelne Merkmale des erfindungsgemäßen Drukkers sind zwar, wie nachstehend erläutert ist, bekannt, jedoch zeigt keine dieser bekannten Einrichtungen die Kombination mehrerer dieser Merkmale, so daß auch keine dieser Einrichtungen einen elektrographischen Drucker verkörpert, der genau wie der erfindungsgemäße elektrographische Drucker trotz hoher Geschwindigkeit eine hohe Druckgüte erzeugt und einen robusten Aufbau wie der erfindungsgemäße Drucker aufweist und somit nicht auch bei extrem ungünstigen Arbeitsbedingungen verläßlich arbeiten kann. So ist eine Kamera für das Aufladen einer elektrophotographischen Schicht mittels radioaktiver Bestrahlungbekannt, bei der die Schicht streifenförmig ausgebildet ist. Dieser Streifen wird von einer Vorratsspule über einen um mehrere Seiten des Gerätegehäuses schleifenförmig verlaufenden Transportweg auf die Aufwickelspule geführt. Abgesehen davon, daß der Transportweg der bekannten Kamera für den Transport des Streifens, dagegen der Transportweg des erfindungsgemäßen Druckers für den Transport von losen Blättern ausgebildet ist, kann in dem Transportweg der vorbekannten Kamera nicht eine derartig große Anzahl von Funktionsstationen, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Drucker notwendig sind, untergebracht werden, da der Transportweg in der vorbekannten Kamera nicht schleifenförmig übereinanderliegt, so daß bei gleichen Gehäuseabmessungen des erfindungsgemäßen Druckers und der Kamera der Transportweg in der Kamera etwa nur der Hälfte der Länge des Transportweges des Druckers entspricht. Es ist auch ein Fernschreibgerät bekannt, bei dem mehrere Druckorgane gegenseitig derart beabstandet auf einem angetriebenen Band befestigt sind, daß jeweils nur ein Druckorgan das zu bedruckende Blatt überstreicht. Diese Druckorgane bestehen zwar im Gegensatz zu dem Druckkopf des erfindungsgemäßen Druckers aus einer Schneide, jedoch ist ein Druckkopf, der eine Vielzahl von Druckstiften aufweist, der auf einem entlang der Druckzeile bewegten Band befestigt ist, bei einer bekannten Druckeinrichtung vorgesehen. Diese Druckeinrichtung besitzt an dem den Druckkopf tragenden Band auch eine Taktspur, die jedoch im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Drukker aus einer Reihe von Löchern besteht. Außerdem ist eine elektrographische Druckeinrichtung bekannt, bei der die aus mehreren Druckstiften aufgebauten Druckköpfe auf einer kontinuierlich angetriebenen Trommel angeordnet sind und der Steuerstrom den Druckköpfen über Schleifkontaktbürsten zugeführt wird, wobei für jeden Druckstift der Druckköpfe eine gesonderte Zuführung vorgesehen ist und die entsprechenden Leitungen für die einzelnen Druckköpfe parallel geschaltet sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Ansprüchen zu entnehmen.

Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an Hand eines in den Figuren veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen Drucker und

F i g. 2 die Besonderheiten der Belichtungsstation des Druckers nach der F i g. 1 in schaubildlicher Darstellung.

Die in der Form einzelner Blätter gezeigten Papiere 10 werden durch die Druckerstationen mittels einer die über einen Riemen vom Motor 17 angetriebenen Rollen 11, 14 und 19 umfassenden Transporteinrichtung entlang des gestrichelt gezeichneten Weges 22 transportiert. Die Papierführung erfolgt durch eine zeitlich gesteuerte Kupplung (nicht gezeigt) intermittierend unter der Steuerung der Führungsrollen 11 und 14.

Die Anordnung in der Vorratsstation 16 bewirkt unter der Verwendung des von der Feder 18 gegen die Plattform 20 ausgeübten Druckes, daß das oberste Blatt des Stapels 10 den Rollen 14 dargeboten wird, die infolge ihres gleichsinnigen Drehens das oberste

ίο Blatt für die Übertragung zur Belichtungsstation 26 vom Stapel 10 abtrennen. In der Station 26 wird dieses Blatt angehalten für eine Zeitdauer, die für das Belichten durch Signale aus der elektronischen Schaltung 28 erforderlich ist. Die Signale werden über das Kabel 30 zu den Bürstensätzen 32, 34 geleitet.

Die weiteren Einzelheiten der Belichtungsstation 26 sind in der F i g. 2 dargestellt. In der bevorzugten Ausführungsform sind fünf elektrostatische Köpfe 40, 42, 44, 46 und 48 verwendet. Diese Köpfe sind aus zehn Schreibstiften zusammengesetzt, von denen einer je eine Reihe einer Schriftzeichen-Punktmatrix entspricht. Wenn sich der Kopf über den dem Schriftzeichen in der Belichtungsstation abwärts bewegt, erhält jeder Schreibstift gesondert Impulse in Überein-Stimmung damit, ob das Schriftzeichen eine Aufzeichnung in der entsprechenden Spalte der Matrix erfordert oder nicht. Auf diese Weise wird ein latentes Bild des Schriftzeichens auf der Fläche des Papiers 10 aufgebracht. Die Köpfe 40, 42, 44, 46 und 48 sind an den Enden der Leitungsstreifensätze 50, 52, 54, 56 bzw. 58 am Band 60 befestigt, und jeder Streifen verbindet einen Schreibstift des Kopfes mit einer Bürste der Bürstensätze 32 und 34 für den Empfang der Treibsignale aus der elektronischen Schaltung 28 (Fig. 1). Die leitenden Streifen können aus Kupfer und galvanisch oder in anderer Weise am Band 60 abgesetzt sein. Das Material des Bandes 60 kann ein dünner zäher Kunststoff sein, z. B. Polyäthylenglykol-Terephthalat, in der Form einer geschlossenen Schleife mit einer genügenden Breite, um über die Kanten des Papiers 10 hervorzustehen.

Aus der F i g. 2 ist ersichtlich, daß die Leitungsstreifensätze 50, 52, 54, 56 und 58 in zwei Bahnen am Band 60, von denen je einer an einer Seite des Bandes 60 vorgesehen ist, in dessen Längsrichtung angeordnet sind und daß diese Sätze quer über das Band 60 zu ihren zugeordneten Köpfen laufen. Die Streifensätze 50, 54 und 58 liegen entlang der rechten Seite des Bandes 60 und erstrecken sich von rechts nach links, um ihre Köpfe 40, 44 bzw. 48 zu erreichen, während die Streifensätze 52 und 56 entlang der linken Seite des Bandes 60 liegen und sich von links nach rechts zu den zugeordneten Köpfen 42 ' bzw. 46 erstrecken. Auf diese Weise sind nur zwei Sätze 32 und 34 von Verbindungsbürsten zur Verbindung der fünf Köpfe erforderlich. Die Bürstensätze 32 und 34 sind durch die Verbindungsplatte 62 parallel verbunden und empfangen die Impulse von der elektronischen Schaltung 28 in Übereinstimmung mit der Schriftzeichencodierung; die Zeile im Blatt 10, in welcher ein Schriftzeichen erscheint, hängt davon ab, welcher Kopf über das Blatt 10 sich bewegt. Aus der Darstellung in der F i g. 2 ist zu ersehen, daß der Kopf 46 gerade die Querbewegung über seine Zeile

im Blatt 10 (die zweite mit dem latenten Bild »AT4«) vollendet hat und daß sein Leitungsstreifensatz 56 gerade vom Bürstensatz 34 abgeschaltet wurde und daß der Kopf 44 gerade mit der Aufzeichnung seiner

Zeile (die dritte) im Blatt 10 beginnt und sein Leitungsstreifensatz 54 gerade in die Berührung mit dem Bürstensatz 32 gelangt ist. In dieser Stellung wurde die erste Zeile (das latente Bild »COM«) durch den Kopf 48 über den Leitungsstreifensatz 58 und den Bürstensatz 43 aufgezeichnet, die vierte Zeile wird durch den Kopf 42 über den Leitungsstreifensatz 52 und den Bürstensatz 34 aufgezeichnet werden, und die fünfte Zeile wird vom Kopf 40 über den Leitungsstreifensatz 50 und den Bürstensatz 32 aufgezeichnet werden. Es ist zu bemerken, daß eine dünne Isolationsschicht 38 vorzugsweise aus Azetylzellulose od. dgl. die Leitungsstreifensätze in der Nähe der Uberquerung am Band 60 zum Ende des anderen Streifensatzes überdeckt; die Schicht 38 isoliert gegen die Bürstensätze 32 und 34, um ein gleichzeitiges Aufzeichnen durch mehr als einen Kopf zu verhindern. Es ist auch zu bemerken, daß die Rollen 12 mit Nuten 15 versehen sind, um eine freie Bewegung von am Band 60 befestigten Federn 68 (F i g. 1) zu ermögliehen, die zum Andruck der Köpfe gegen das zu bedruckende Papier vorgesehen sind.

Das Band 60 ist auch mit Transportlöchern 64 zur Zusammenwirkung mit einer Antriebssprossenrolle (nicht gezeigt) versehen, um einen Bandschlupf zu verhindern, und zwei Bürsten 36 wirken mit gleichförmig unterteilten, in einer Taktgeberspur 66 querliegend angeordneten leitenden Streifen zusammen, die den Schriftzeichenabstand in der elektronischen Schaltung 28 bestimmt. Die Streifen der Spur 66 liegen durchgehend durch das Band 60 an dessen beiden Flächen, so daß die Bürsten 36 eine elektrische Verbindung durch sie mit der Rolle 12 herstellen, welche geerdet sein kann.

Nachdem ein Blatt 10 der Aufzeichnung der Belichtungsstation 26 ausgesetzt wurde, wird es wieder durch die Führungsrollen erfaßt und in die Tonungsstation 70 zur Entwicklung transportiert. In dieser Station wird der kleine farbige magnetische Partikelchen umfassende magnetische Toner 72 durch rotierende Magnete 76 in der Form magnetischer Bürsten,-78 aus dem Behälter 74 angehoben und über das Blatt 10 gerieben, wenn dieses durch die Rollen 19 und den Riemen 80 durch die Tonungsstation 70 befördert wird. Das nun sichtbar gemachte latente Bild wird in der Fixierungsstation 82 mittels der von der elektrischen Platte 84 erzeugten Hitze fixiert, worauf dieses in der Ablagestation 86 abgelegt wird und der Bedienungsperson zur Verfügung steht.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrographische Druckeinrichtung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale, daß die Blatteinlegestation (16), die Belichtungsstation (26), die Entwicklungsstation (70), die Fixierstation (82) und die Blattablagestation (86) in einem schleifenförmig übereinanderliegenden um mehrere Seiten des Druckergehäuses führenden Transportweg angeordnet sind, daß für jede Druckzeile ein mehrere in einer quer zur Zeilenrichtung verlaufenden Reihe angeordnete Druckstifte besitzender Druckkopf (40 bzw. 42 bzw. 44 bzw. 46 bzw. 48) auf einem endlosen, kontinuierlich angetriebenen Band (60) befestigt ist, wobei die einzelnen Druckköpfe (40, 42, 44, 46, 48) in Bandlängsrichtung derart versetzt sind, daß jeweils nur ein einzelner Druckkopf das zu bedruckende Blatt (10) in Zeilenrichtung überstreicht, daß die zu jedem Druckkopf (40, 42, 44, 46, 48) führende, aus Einzelleitungen gleich der Anzahl der Druckstifte bestehende elektrische Leitung als Flachkabel (54) ausgebildet ist, das vom Druckkopf (40 bzw. 42 bzw. 44 bzw. 46 bzw. 48) quer an einen Rand des Bandes und von dort längs des Randes als unisolierte Schleifkontaktschiene (56) verläuft, daß am Gehäuse für die Stromzuführung zu den an jedem Bandrand angeordneten Schleifkontaktschienen (56) je ein Satz (32 bzw. 34) von mit der im Gehäuse untergebrachten elektronischen Schaltung (28) verbundenen Schleifkontaktfedern befestigt ist, daß beide Sätze (32, 34) parallel geschaltet sind und daß an einem Rand des Bandes zusätzlich eine den Schriftzeichenabstand bestimmende aus quer zur Transportrichtung liegenden, leitenden Streifen (66) bestehende Taktspur angeordnet ist, der zusätzlich Abfühlfedern (36) zugeordnet sind.

2. Druckeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des Bandes (60) dem jeweiligen Druckkopf (40 bzw. 42 bzw. 44 bzw. 46 bzw. 48) gegenüberliegend eine U-förmig gebogene Blattfeder (68) angeordnet ist und daß sämtlichen Blattfedern (68) an der Belichtungsstation eine parallel zum bedruckenden Papier (10) verlaufende Platte zugeordnet ist zum Zwecke des Abstützens dieser Federn (68) bzw. eines Andrückens des jeweiligen Druckkopfes (40 bzw. 42 bzw. 44 bzw. 46 bzw. 48) gegen das zu bedruckende Papier (10).

3. Drucker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (12) für das Band (60) mit Nuten (15) für den Durchlauf der U-förmig gebogenen, am Band (60) befestigten Blattfedern (68) versehen sind.

4. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise in der Entwicklungsstation (70) über einer Vorratsschicht von magnetischem Entwicklungspulver (72) eine angetriebene Trommel (76) gelagert ist, die an ihrem Umfang mehrere Permanentmagnete trägt, und die Transportbahn für das zu bedruckende Blatt (10) um einen Teil des Trommelumfanges und beabstandet von demselben verläuft.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 838 322, 1091 868; britische Patentschrift Nr. 954468; USA.-Patentschrift Nr. 2 701764; »IBM-Technical Disclosure Bulletin«, Vol. 1, Nr. 1 Juni 1958, S. 7.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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