DE1546737C3

DE1546737C3 - Electrostatic printing process and apparatus for carrying out this process

Info

Publication number: DE1546737C3
Application number: DE19651546737
Authority: DE
Inventors: John Bell Chicago Ill. Kennedy Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Continental Can Co Inc
Current assignee: Continental Can Co Inc
Priority date: 1964-07-30
Filing date: 1965-06-25
Publication date: 1974-10-03
Also published as: BE667611A; DE1546737B2; DK117430B; SE303769B; NL6509964A; DE1546737A1; CH439348A; GB1119792A

Description

artigen Schablone in Richtung auf die Unterlage gebracht und dadurch auf geradem Wege auch über relativ große Entfernungen auf die Unterlage transportiert werden können, ohne daß die scharfe und genaue Begrenzung des Druckbildes leidet.like stencil brought in the direction of the base and thus in a straight line over relatively large distances on the substrate can be transported without being sharp and accurate Limitation of the print image suffers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trägerpartikelchen und die Pigmentteilchen nach ihrer Mischung in das elektrostatische Feld eingebracht und mittels dieses in Richtung auf das Sieb beschleunigt werden. Hierbei werden also die Trägerpartikelchen mit den Pigmentteilchen gemischt, bevor sie in das elektrostatische Feld eingebracht werden. Dadurch entfällt eine zusätzliche Mischvorrichtung. Außerdem lassen sich die Pigmentteilchen hierbei im elektrostatischen Feld, d. h. ohne zusätzliche mechanische oder magnetische Mittel, auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigen, bevor die Pigmentteilchen durch die Öffnungen der siebartigen Schablone hindurchtreten, während die Trägerpartikelchen zurückgehalten werden. Die hohe Anfangsgeschwindigkeit der Pigmentteilchen, mit der diese in die Strecke -v zwischen der siebartigen Schablone und der Unterlage J eintreten, sichert einen genau geradlinigen Flug der Pigmentteilchen sowie die Möglichkeit der Überwindung auch relativ großer Strecken ohne Abweichung von ihrer Bahn.This object is achieved according to the invention in that the carrier particles and the pigment particles are introduced into the electrostatic field after they have been mixed and are accelerated by means of this in the direction of the sieve. In this case, the carrier particles are mixed with the pigment particles before they are introduced into the electrostatic field. This eliminates the need for an additional mixing device. In addition, the pigment particles can be accelerated to a high speed in an electrostatic field, ie without additional mechanical or magnetic means, before the pigment particles pass through the openings of the screen-like stencil while the carrier particles are retained. The high initial speed of the pigment particles with which they enter the path -v between the screen-like stencil and the base J ensures an exactly straight flight of the pigment particles and the possibility of overcoming even relatively long distances without deviating from their path.

Vorteilhafterweise werden die Trägerpartikelchen bei ihrem Auftreffen auf die siebartige Schablone elektrisch umgeladen und in entgegengesetzter Richtung erneut beschleunigt, so daß die Trägerpartikelchen bis zur vollständigen Abgabe sämtlicher an den Trägerpartikelchen haftenden Pigmentteilchen mehrmals auf die siebartige Schablonenfläche auftreffen können.The carrier particles are advantageously when they strike the screen-like stencil electrically reloaded and accelerated again in the opposite direction, so that the carrier particles several times until all pigment particles adhering to the carrier particles have been completely released can hit the screen-like stencil surface.

Durch die hohe Endgeschwindigkeit der Pigmentteilchen wird die Laufzeit der Pigmentteilchen verringert und damit insgesamt der Druckvorgang beschleunigt. Gleichzeitig gewährleistet die hohe Beschleunigung der Pigmentteilchen ein Auftreffen der Teilchen genau senkrecht auf die Oberfläche. Dadurch ergibt sich eine hohe Genauigkeit der das Druckbild bestimmenden Druckbildgrenzen.Due to the high final speed of the pigment particles the running time of the pigment particles is reduced and the printing process is accelerated overall. At the same time, the high acceleration of the pigment particles ensures that the particles hit the ground exactly perpendicular to the surface. This results in a high degree of accuracy in determining the print image Print image boundaries.

Zur Ausführung des Verfahrens geht die Erfindung Λ von einer Vorrichtung mit einer Elektrodenanordnungzum Erzeugen eines elektrostatischen Feldes, einer das Aufbringungsmuster der Pigmentteilchen auf die Unterlage bestimmenden siebartigen Schablone sowie einer Einrichtung vor dem Sieb zur Aufnahme von mit den Pigmentteilchen gemischten und diese durch die Sieböffnungen drückenden elektrisch leitenden Trägerpartikelchen aus, deren Durchmesser größer als die lichte Weite der Sieböffnungen ist.The invention goes to carry out the method Λ of a device with an electrode arrangement for generating an electrostatic field, a The screen-like stencil that determines the application pattern of the pigment particles on the substrate and a device in front of the sieve for receiving mixed with the pigment particles and these through the sieve openings pushing out electrically conductive carrier particles, their diameter is larger than the clear width of the sieve openings.

Diese Vorrichtung wird erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, daß die Elektrodenanordnung eine auf der der zu bedruckenden Unterlage abgewandten Seite der siebartigen Schablone angeordnete Beschleunigungseiektrode aufweist, die zugleich als Stützfläche für die mit den Pigmentteilchen gemischten Trägerteilchen dient.According to the invention, this device is further developed in that the electrode arrangement has a acceleration electrode arranged on the side of the screen-like stencil facing away from the substrate to be printed has, which at the same time serves as a support surface for the mixed with the pigment particles Carrier particle is used.

Die siebartige Schablone kann dabei vorteilhafterweise elektrisch leitend sein und zugleich als Gegenelektrode für die Beschleunigungselektrode sowie als eine Umladeelektrode für die an der Beschleunigungselektrode elektrostatisch aufgeladenen Trägerpartikelchen ausgebildet sein. The screen-like template can advantageously be electrically conductive and at the same time as a counter electrode for the acceleration electrode as well as a transfer electrode for the one on the acceleration electrode be formed electrostatically charged carrier particles.

Der Druckvorgang läßt sich auf einfache Weise kontinuierlich gestalten, wenn die Beschleunigungselektrode, die zu bedruckende Unterlage und die siebartige Schablone zur Horizontalen eine Neigung aufweisen und wenn die mit den Pigmentteilchen gemischten Trägerpartikelchen am oberen Ende der Beschleunigungselektrode auf deren der siebartigen Schablone zugewandten Oberfläche mittels Schwerkraft aufbringbar sind.The printing process can be designed continuously in a simple manner if the acceleration electrode, the substrate to be printed and the screen-like stencil have an inclination to the horizontal and if the mixed with the pigment particles Carrier particles at the upper end of the acceleration electrode on the sieve-like electrode Surface facing the template can be applied by means of gravity.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below with reference to schematic drawings of several exemplary embodiments explained in more detail. It shows

ίο Fig. 1 eine schematische Ansicht eines einzelnen Entwicklerteilchens, welches aus einem relativ großen Trägerpartikelchen und einer Mehrzahl von kleineren Pigmentteilchen besteht,ίο Fig. 1 is a schematic view of an individual Developer particle, which consists of a relatively large carrier particle and a plurality of smaller ones Consists of pigment particles,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die zu bedruckende Unterlage aus nicht leitendem Material besteht,Fig. 2 is a schematic view of a device according to the invention, in which the to be printed The base is made of non-conductive material,

Fig. 3 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Unterlage aus leitfähigem Material besteht und zugleich als eine Elektrode zur Erzeugung des elektrostatischen Feldes dient,Fig. 3 shows a device according to the invention, in which the base consists of conductive material and also serves as an electrode to generate the electrostatic field,

Fig. 4 eine Ansicht einer Vorrichtung ähnlich der nach Fig. 2,FIG. 4 is a view of a device similar to that of FIG. 2,

F i g. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung in ähnlicher Darstellung wie die Fig. 2 und 4,F i g. 5 shows another embodiment of the device according to the invention in a similar illustration like Figs. 2 and 4,

Fig. 6 in Seitenansicht eine bevorzugte Ausführungiform gemäß der Erfindung, und6 shows a preferred embodiment in side view according to the invention, and

F i g. 7 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 7-7 der Fig. 4.F i g. 7 shows a section along section line 7-7 in FIG. 4.

Bei dem Verfahren und den Vorrichtungen gemäß der Erfindung wird von einer Mischung aus Teilchenaggregaten 10 ausgegangen, die aus elektrisch leitfähigen Trägerpartikelchen 11 und mehreren an diesen . haftenden kleineren Pigmentteilchen 12 besteht. Das leitfähige Trägerpartikelchen 11 kann aus Holzkohle, Metallschrott, wie Stahl-, Aluminium-, Kupferschrott, oder insbesondere aus kleingranulierten Eisenfeilspänen von der Größenordnung zwischen etwa 25 bis 1000 Mikron bestehen. Die untere Grenze der Größe der Trägerpartikelchen wird durch die öffnungen eines schablonenartigen Siebes der Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung bestimmt. In the method and the devices according to the invention, a mixture of particle aggregates is used 10 assumed that the electrically conductive carrier particles 11 and several on these . adhering smaller pigment particles 12 consists. The conductive carrier particle 11 can be made of charcoal, Metal scrap, such as steel, aluminum, copper scrap, or in particular from small granulated iron filings on the order of between about 25 to 1000 microns. The lower limit of size the carrier particle is through the openings of a template-like screen of the device for Carrying out the method according to the invention is determined.

Die Pigmentteilchen 12 sind wesentlich kleiner als die Trägerpartikelchen 11 und bestehen insbesondere aus nichtleitendem Material. Die Pigmentteilchen können dabei auf Grund von triboelektrischen Kräften jeweils zu mehreren an einem Trägerpartikelchen anhaften.The pigment particles 12 are significantly smaller than the carrier particles 11 and in particular exist made of non-conductive material. The pigment particles can be due to triboelectric forces in each case several of them adhere to a carrier particle.

Gemäß Fig. 2 sind in der Praxis eine Basiselektrode 15 und eine Gegenelektrode 16 in Form von im Abstand angeordneten parallelen Platten aus elektrisch leitendem Material vorgesehen. Ein gemustertes Schablonensieb 17 aus nichtleitendem Material,According to FIG. 2, in practice a base electrode 15 and a counter electrode 16 are in the form of spaced parallel plates of electrically conductive material are provided. A patterned one Stencil screen 17 made of non-conductive material,

z. B. ein Blatt aus Methylmethacrylatpolymer von etwa 6 mm Dicke ist zwischen den Elektroden angeordnet, und zwar im Abstand von der Basiselektrode 15 und von der Gegenelektrode 16. Das Schablonensieb weist öffnungen 18 auf, welche das zu druckende Muster wiedergeben. Eine Unterlage 19, die bedruckt werden soll, ist in Form eines Papierbogens dargestellt und parallel zu den Elektroden und zu dem Schablonensieb angeordnet, und zwar in einem Abstand z. B. von etwa 6 mm von dem Schablonensieb 17. Während die Unterlage 19 im Abstand von der Gegenelektrode wiedergegeben ist, ist doch ersichtlich, daß die Unterlage 19 sich auch in Berührung mit der Gegenelektrode 16 befinden kann.z. B. a sheet of methyl methacrylate polymer about 6 mm thick is placed between the electrodes, namely at a distance from the base electrode 15 and from the counter electrode 16. The stencil screen has openings 18 which reproduce the pattern to be printed. A pad 19 that prints is shown in the form of a sheet of paper and is parallel to the electrodes and to the stencil screen arranged, at a distance z. B. of about 6 mm from the stencil screen 17. While the pad 19 is shown at a distance from the counter electrode, it can be seen that the pad 19 can also be in contact with the counter electrode 16.

Eine Schicht der Entwicklermischung 10 wird auf der Basiselektrode 15 unterstützt und besteht aus einer Mehrzahl von Trägerpartikelchen 11 und Pigmentpartikelchen 12. Wie zuvor angedeutet, haften die Pigmentpartikelchen 12 an den leitfähigen Trägerpartikelchen 11 auf Grund triboelektrischer Kräfte.One layer of the developer mixture 10 is supported on the base electrode 15 and consists of one A plurality of carrier particles 11 and pigment particles 12. As indicated above, adhere the pigment particles 12 on the conductive carrier particles 11 due to triboelectric Powers.

Die Grundelektrode 15 ist vorzugsweise mit dem negativen Pol einer Hochspannungsquelle 20 verbunden, während die Gegenelektrode 16 mit der positiven Seite der Hochspannungsquelle 20 durch einen geeigneten Schalter 21 verbunden ist. Der Spannungsabfall zwischen der Basiselektrode 15 und der Gegenelektrode 16 kann etwa 2000 V betragen, ist jedoch vorzugsweise wesentlich größer. Verschiedene Faktoren müssen berücksichtigt werden, wenn der bevorzugte Potentialabfall bestimmt werden soll. Diese Faktoren sind beispielsweise die Größe und die Masse der Trägerpartikelchen 11 und der Pigmentpartikelchen 12, der Abstand zwischen der Basiselektrode 15. und der Gegenelektrode 16 sowie der Abstand zwischen der Basiselektrode 15 und der Unterlage 19.The base electrode 15 is preferably connected to the negative pole of a high voltage source 20, while the counter electrode 16 with the positive side of the high voltage source 20 by a suitable Switch 21 is connected. The voltage drop between the base electrode 15 and the counter electrode 16 can be about 2000 volts, but is preferably much larger. Various factors must be taken into account when determining the preferred drop in potential. These factors are for example the size and the mass of the carrier particles 11 and the pigment particles 12, the distance between the base electrode 15 and the counter electrode 16 and the distance between the Base electrode 15 and the pad 19.

Die leitfähigen Trägerpartikelchen 11, weiche in Berührung mit der Grundelektrode 15 stehen, werden durch die Leitfähigkeit so aufgeladen, daß die Entwicklermischung 10 von der Basiselektrode 15 zurückgestoßen und von der entgegengesetzt geladenen Gegenelektrode 16 angezogen wird. Die aufgeladenen Teilchen bewegen sich und werden, wie in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet ist, nach oben beschleunigt. Die Partikelchen, welche zu den Öffnungen 18 gelangen, treten durch diese hindurch und kommen in Berührung mit der Unterlage 19, so daß die Pigmentpartikelchen 12 auf dieser in einem durch die öffnungen 18 bestimmten Muster abgelagert werden. Die Partikelchen, weiche auf den Körper des Schablonensiebs 17 treffen, werden gestoppt und daran gehindert, die Unterlage 19 zu erreichen.The conductive carrier particles 11, which are in contact with the base electrode 15, are charged by the conductivity so that the developer mixture 10 is repelled from the base electrode 15 and is attracted by the oppositely charged counter electrode 16. The charged ones Particles move and, as indicated by arrows in FIG. 2, are accelerated upwards. The particles which get to the openings 18 pass through them and come into contact with the substrate 19, so that the pigment particles 12 on this in one through the openings 18 specific patterns can be deposited. The particles soften onto the body of the stencil screen 17 are stopped and prevented from reaching the pad 19.

In der praktischen Ausführung der Erfindung gemäß dem in Fi g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Unterlage 19' aus leitfähigem Material verwendet, z.B. aus einem Metallblech, und elektrisch mit der Hochspannungsquelle 20 verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann auf die Gegenelektrode 16 verzichtet werden, da die Unterlage 19' die Funktion der Gegenelektrode erfüllt.In the practical implementation of the invention according to the in Fi g. 3 illustrated embodiment a pad 19 'made of conductive material, for example sheet metal, and electrical connected to the high voltage source 20. In this embodiment, the counter electrode 16 can be omitted, since the base 19 'fulfills the function of the counter electrode.

Bei dem praktischen Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist ein leitfähiges Metallgitter 25 zwischen der Basiselektrode 15 und der Unterlage 19 vorgesehen, und zwar entweder oberhalb des Schablonengitters 17, wie wiedergegeben, oder, falls erwünscht, unterhalb des Schablonensiebs 17. Durchbrechungen oder Öffnungen in dem leitfähigen Metallsieb 25 sind von geringerer Größe als die Trägerpartikelchen 11, jedoch von größerem Durchmesser als die Pigmentpartikelchen 12. Auf diese Weise dient das Metallsieb 25 dazu, die Trägerpartikelchen 11 auf mechanischem Wege zu stoppen, während das Bewegungsmoment der Pigmentpartikelchen 12 diese Partikelchen von den Trägerpartikelchen 11 löst, so daß die Pigmentpartikelchen durch das Metallgitter 25 hindurchtreten und sich auf der Unterlage 19 ablagern.In the practical embodiment according to FIG. 4, a conductive metal grid 25 is between the Base electrode 15 and the base 19 are provided, either above the template grid 17, as shown, or, if desired, below the stencil screen 17. perforations or Openings in the conductive metal screen 25 are of a smaller size than the carrier particles 11, however of larger diameter than the pigment particles 12. In this way the metal screen serves 25 to stop the carrier particles 11 by mechanical means during the moment of motion the pigment particles 12 dissolve these particles from the carrier particles 11 so that the pigment particles pass through the metal grid 25 and settle on the substrate 19.

Bei dem praktischen Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind die Funktionen des Schablonensiebes 17 und des leitfähigen Metallgitters 25 der Fig. 4 dadurch kombiniert, daß man ein leitfähiges Gitter 30 verwendet, bei dem ein Teil seiner Oberfläche durch eine gemusterte Abdeckung 31 ahticdeckt ist, welche Öffnungen 32 aufweist.In the practical embodiment according to FIG. 5, the functions of the stencil screen 17 and the conductive metal grid 25 of Fig. 4 thereby combined that one uses a conductive grid 30, in which part of its surface through a patterned cover 31 is covered which Has openings 32.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in den Fi g. 6 und 7 wiedergegeben, bei dem eine isolierende Unterstützung 35 eine Basiselektrode 15 unterstützt, die an der isolierung so befestigt ist, daß seine Ebene gegenüber der Horizontalen geneigt ist, beispielsweise um etwa 30". Isolierende Abstandselemente 36 unterstützen das gemusterte leitfähige Gitter 30 parallel und im Abstand von derA preferred embodiment according to the invention is shown in FIGS. 6 and 7 reproduced, at to which an insulating support 35 is a base electrode 15 supports, which is attached to the insulation so that its plane relative to the horizontal is inclined, for example by about 30 ". Insulating spacers 36 aid the patterned conductive grid 30 parallel and at a distance from the

ίο Basiselektrode 15. Ahnliche isolierende Abstandselemente 37 dienen dazu, um die Unterlage 19 und die Gegenelektrode 16 (die hier in Berührung mit der Unterlage 19 wiedergegeben ist) parallel und im Abstand gegenüber der Basiselektrode 15 und dem Schablonengitter30zu halten. Die Abstandselemente sind im dargestellten Beispiel an ihren oberen und unteren Enden des Zwischenraums zwischen der Basiselektrode 15 und dem gemusterten Schablonengitter 30 offen, so daß die Entwicklermischung 10 in diesem Zwischenraum von einem Zuführungstrichter 40 zugeführt werden kann und nach unten über die obere Fläche der Basiselektrode 15 verteilt werden kann. Die verwendete Entwicklermischung kann am unteren Ende der Basiselektrode 15 wieder abgeführt und in einem Bassin 41 gesammelt werden, um erneut mit zusätzlichen Pigmentteilchen vor der Wiederverwendung gemischt zu werden.ίο Base electrode 15. Similar insulating spacers 37 serve to place the support 19 and the counter electrode 16 (which here in contact with the Base 19 is shown) parallel to and at a distance from the base electrode 15 and the template grid 30 keep. In the example shown, the spacers are at their top and bottom Ends of the gap between the base electrode 15 and the patterned stencil grid 30 open, so that the developer mixture 10 is supplied from a feed funnel 40 in this space and can be distributed downwardly over the upper surface of the base electrode 15. The developer mixture used can be discharged again at the lower end of the base electrode 15 and to be collected in a basin 41 in order to replenish with additional pigment particles before reuse to be mixed.

Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen sind die Basiselektrode 15 und die Gegenelektrode 16 vor-In the various exemplary embodiments, the base electrode 15 and the counter electrode 16 are in front of

zugsweise größer als die von den öffnungen in dem Schablonengitter 16 oder in dem gemusterten Gitter 30 eingenommene Fläche. Dieser Flächenunterschied führt zu einem Schutzringeffekt, so daß die hypothetischen Kraftlinien sich in geraden Linien von einer Elektrode zu der anderen in senkrechten Richtungen zu diesen erstrecken. Das elektrostatische Feld, welches zwischen den im Abstand befindlichen Elektroden erzeugt wird, veranlaßt die geladenen Trägerpartikelchen mit den Pigmentpartikelchen sich gemäß den Fi g. 2 bis 5 von der Basiselektrode 15 unter rechten Winkeln zu bewegen, wobei die Pigmentpartikelchen 12 auf die Unterlage 19 oder 19' aufgebracht werden, indem sie sich in gleicher Weise unter rechten Winkeln der unteren Fläche der Gegenelektrode nähern. In den Fig. 2 bis 5 befinden sich die Elektroden in horizontaler Richtung. Dabei erfolgt die Bewegung der Trägerpartikelchen 11 mit den Pigmentpartikelchen 12 entgegen der Schwerkraft und in entgegengesetzter Richtung zu den Vektorlinien, welche die an den jeweiligen Partikelchen angreifende Schwerkraft wiedergeben.preferably larger than that of the openings in the stencil grid 16 or in the patterned grid 30 occupied area. This difference in area leads to a guard ring effect, so that the hypothetical Lines of force extend in straight lines from one electrode to the other in perpendicular directions to these extend. The electrostatic field that exists between the spaced electrodes is generated, causes the charged carrier particles with the pigment particles according to the Fi g. 2 to 5 of the base electrode 15 to move at right angles, the pigment particles 12 can be applied to the substrate 19 or 19 'by referring to it in the same way under right Approach angles of the lower surface of the counter electrode. In FIGS. 2 to 5 the electrodes are located in the horizontal direction. The carrier particles 11 move with the pigment particles 12 against gravity and in the opposite direction to the vector lines which the at reproduce the force of gravity attacking the respective particles.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 bewegen sich die Trägerpartikelchen 11 und die Pigmentpartikelchen 12 anfänglich ebenfalls unter rechtem Winkel zu der Basiselektrode 15. Auf Grund der geneigten Lage der Elektroden nehmen die Partikelchen eine Bahn ein, welche die resultierende Kraft der elektrostatischen Beschleunigungs- und Schwerkraft bestimmt. Wenn ein geladenes Trägerpartikelchen auf das Gitter 30 auftrifft und durch dieses zurückgehalten wird, fällt es danach nach unten in Richtung auf die Basiselektrode 15 und trifft dieselbe an einer Stelle, die gegenüber dieser weiter unten liegt als der Punkt, an dem das Partikelchen die Elektrode verlassen hat.In the embodiment according to FIGS. 6 and 7, the carrier particles 11 and the pigment particles move 12 initially also at right angles to the base electrode 15. Due to the inclined position of the electrodes, the particles take a path, which the resulting force the electrostatic acceleration and gravity. When a charged carrier particle hits the grid 30 and is retained by this, it then falls down into Direction to the base electrode 15 and meets the same at a point which is opposite this further down than the point at which the particle left the electrode.

Die vorliegende Erfindung weist in der Praxis wesentliche Vorteile gegenüber früheren Verfahren des elektrostatischen Bedrückens auf. Die dargelegteThe present invention has significant practical advantages over earlier methods of the electrostatic printing. The stated

Verfahrensart weist ζ. B. den Vorteil auf, daß die zu bedruckende Oberfläche keinem Druck zu unterwerfen ist und nicht physisch berührt werden muß. Das vorgeschlagene neue Verfahren ist auch insofern einzigartig, als es Pigmentpartikelchen über größere Entfernungen als mit den früheren Verfahren transportieren kann, ohne daß ein Verlust im Auflösungsvermögen eintritt. Die Abstände zwischen dem Schablonengitter und der Unterlage, die bedruckt werden soll, wurden bis auf etwa 6 mm vergrößert. Pigmentpartikelchen wurden auch schon über Entfernungen über etwa 12 mm transportiert, wobei nur ein sehr geringer Verlust im Auflösungsvermögen auftritt. Während die Unterlage als Papierblatt wiedergegeben ist, ist die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt. Die Möglichkeit, Pigmentpartikelchen über größere Abstände zu transportieren, ist von besonderem Interesse beim Bedrucken von Unterlagen mit unregelmäßiger Oberfläche.Type of procedure shows ζ. B. has the advantage that the surface to be printed is not subjected to any pressure and does not need to be physically touched. The proposed new process is also unique in that than it can transport pigment particles over greater distances than with previous methods can without a loss in resolving power. The distances between the stencil grid and the base to be printed on have been enlarged to around 6 mm. Pigment particles have also been transported over distances of about 12 mm, with only a very small one Loss in resolving power occurs. While the document is reproduced as a sheet of paper, the However, the invention is not limited thereto. The possibility of pigment particles over greater distances transport is of particular interest when printing on documents with irregular Surface.

Einer der wesentlichsten Vorteile der Erfindung besteht in der Fähigkeit, das elektrostatische Bedrukken durch Schablonengitter mit nichtleitenden Pigmentpartikelchen durchzuführen. Die Verwendung von nichtleitenden Pigmentpartikelchen ist von besonderem Vorteil, da solche Pigmentpartikelchen Materialien mit niedrigem Schmelzpunkt umfassen und folglich durch Hitze oder geeignete Lösungsmittel leicht auf den Materialien oder Unterlagen, die bedruckt werden sollen, zum Haften gebracht werden können.One of the most significant advantages of the invention is the ability to do electrostatic printing to be carried out through a template grid with non-conductive pigment particles. The usage of non-conductive pigment particles is particularly advantageous because such pigment particles Low melting point materials include, and consequently, heat or suitable solvents easily adhered to the materials or substrates to be printed be able.

Es ist ersichtlich aus der vorgehenden Beschreibung, daß diese dargestellten Verfahren oder jede der dargestellten Vorrichtungen geeignet sind, eine geeignete Bedruckung auf einer Unterlage zu erzeugen. Wenn eine Mehrzahl von Druckvorgängen vorzunehmen sind, besteht die Tendenz, daß einige der beladenen Trägerpartikelchen und Pigmentpartikelchen an den verschiedenen Gittern 17, 25 oder 30 anhaften, so daß dort eine Ladung entsteht, welche einen zurückweisenden Effekt auf die Teilchen ausübt. Dadurch werden die sich annähernden Teilchen verlang-It can be seen from the foregoing description that these illustrated methods or each of the devices shown are suitable for producing suitable printing on a base. When a plurality of printing operations are to be performed, some of the loaded Carrier particles and pigment particles adhere to the various grids 17, 25 or 30, so that a charge arises there, which has a repelling effect on the particles. Through this the approaching particles will slow down

samt oder abgewiesen. Eine solche Wirkung wird begrenzt durch die Tatsache, daß die verschiedenen Gitter, welche sich in dem elektrischen Feld befinden, durch elektrische Isolatoren in ihrer Lage gehalten werden, so daß im begrenzten Maße die sich aufbauende Ladung auf den verschiedenen Gittern abgeführt werden kann. Es ist aber auch möglich, daß Koronenentladungen an begrenzten Stellen der Gitter auftreten. Es können also zwei Mechanismen zur Begrenzung des Aufbauens einer Ladung auf den Gittern zusammenwirken.accepted or rejected. Such an effect is limited by the fact that the various Grids, which are in the electric field, held in place by electrical insulators so that, to a limited extent, the build-up charge on the various grids is discharged can be. But it is also possible that corona discharges occur at limited points on the grid. So there can be two mechanisms for limiting the build-up of a charge on the grids cooperate.

Eine aufwendigere Art und Weise zum Abführen der ungewünschten Ladungen wird bei weiterer Betrachtung der Fig. 4 bis 7 deutlich.A more elaborate way of removing the undesired charges will be seen upon further consideration 4 to 7 clearly.

Über die Spannungsquelle 20 und den Schalter 21Via the voltage source 20 and the switch 21

ist ein Spannungsteiler, allgemein mit 50 bezeichnet, angeordnet. Ein einstellbarer Kontakt 51 aus dem Spannungsteiler 50 ist mit den leitfähigen Abschnitten der leitfähigen Gitter 25 und 30 verbunden. Auf diese Weise werden die leitfähigen Gitter 25 und 30 auf entgegengesetztem Potential gegenüber der Basiselektrode 50 gehalten.a voltage divider, generally designated 50, is arranged. An adjustable contact 51 from the Voltage divider 50 is connected to the conductive portions of conductive grids 25 and 30. To this In this way, the conductive grids 25 and 30 are at the opposite potential with respect to the base electrode 50 held.

Trägerpartikelchen 11 werden ursprünglich durch die Basiselektrode 15 aufgeladen, so daß sie beispielsweise eine negative Ladung annehmen und daher von der Basiselektrode abgestoßen werden und auf die Gitter 25 oder 30 treffen. Darauf werden die Träger, welche sich in Berührung mit den Gittern befinden, durch Leitfähigkeit aufgeladen und von den Gittern in Richtung auf die Basiselektrode 15 zurückgestoßen.Carrier particles 11 are originally charged by the base electrode 15, so that they, for example assume a negative charge and are therefore repelled from the base electrode and onto the Hit grid 25 or 30. Then the supports, which are in contact with the grids, are charged by conductivity and pushed back from the grids in the direction of the base electrode 15.

Eine solche Anordnung hilft also wirkungsvoll dazu, jede nachteilige Ladungsanhäufung auf den Gittern 25 oder 30 zu vermeiden.Such an arrangement is effective in preventing any detrimental accumulation of charges on the grids 25 or 30 to avoid.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

409 508/124409 508/124

Claims

Patent claims:

1. Electrostatic printing process for the selective application of a coating with the aid of a sieve-like stencil on a base, in which an electrostatic field is generated, the Pigment particles of the coating material introduced into the field, accelerated and in the form of a through the sieve predetermined pattern are applied to the substrate, with the pigment particles are mixed with electrically conductive carrier particles before they pass through the sieve, which are larger than the clear width of the sieve openings and the pigment particles duich the sieve openings press, because u is marked, that the carrier particles and the pigment particles after their mixing in the electrostatic Field introduced and accelerated by means of this in the direction of the sieve.

2. Printing method according to claim!, Characterized in that the carrier particles at When it hits the screen, it is electrically reloaded and accelerated again in the opposite direction will.

3. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 or 2, with an electrode arrangement to create an electrostatic field, one of the application patterns of the pigment particles on the base determining sieve-like template and a device in front of the sieve for receiving with the pigment particles mixed electrically conductive carrier particles that press through the sieve openings, whose diameter is larger than the clear width of the sieve openings, characterized in that that the electrode arrangement (15 to 17) is one on the substrate to be printed (19) facing away from the sieve-like template (17) arranged acceleration electrode (15) which at the same time serves as a support surface for the carrier particles mixed with the pigment particles (12) (11) is used.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the sieve-like template (25 or 30,32) is electrically conductive and at the same time as a counter electrode for the acceleration electrode and as a transfer electrode for the electrostatically charged at the acceleration electrode (15) Carrier particles (11) are used.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that that the sieve-like template (30, 32) is associated with a further, the base (19) Electrode (16) a second electrode arrangement to further accelerate the through the screen-like stencil forms pressed pigment particles.

6. Device according to claims 3 to 5, characterized in that the acceleration electrode (15), the substrate to be printed and the screen-like template (30, 32) to the horizontal have a slope and the carrier particles mixed with the pigment particles (12) (11) at the upper end of the acceleration electrode (15) on the screen-like template facing surface can be applied by means of gravity.

The invention relates to an electrostatic printing method for the selective application of a coating with the help of a screen-like stencil on a base in which an electrostatic field is generated, the pigment particles of the coating material introduced into the field, accelerated and in the form of a through the A predetermined pattern can be applied to the substrate, with the pigment particles in front of it Passes through the sieve with electrically conductive

ίο larger particles are mixed than the clear width of the sieve openings and push the pigment particles through the sieve openings.

Electrostatic printing processes are well known. The electroscopic used Auditors are made up of several components. Around the coloring parts evenly over the lading distribution To carry a xeroplate, a component of larger grain size is mixed into the powder, the electroscopic tinting agent, which is only a few microns in size, through static electricity loosely binds to itself and gives off when rolling over the xero plate. The electroscopic powder are composed of several components and form, for example, a fine distribution vun color corpuscles in resins, which are initially produced by melting and after cooling be brought to the desired grain size of a few microns by grinding (see German Auslegeschrift 1015 678).

It is also known that the coloring and adhering powder particles in an electrostatic Field to accelerate in the direction of a substrate to be printed and for this purpose To arrange a template on the base, which determines the distribution of the powder particles on the base.

According to an older, not previously published proposal (see German patent specification 1274597) are the pigment particles before their passage through the screen-like stencil with a large number of mixed electrically conductive carrier particles, which are larger than the clear width of the sieve openings and which force the pigment particles through the sieve openings. The carrier particles are used as the one Electrode for generating the electrostatic that exists between the support and this electrode Used in the field.

For this purpose, the carrier particles are used to force the pigment particles through the Sieve openings mechanically shaken in a more or less closed container. Although it is at an embodiment provided that shaking can be dispensed with by magnetizable carrier particles used and introduced into an additional magnetic field through which they are directed towards the sieve-like stencil are moved. However, such an arrangement leads by virtue of the requirement an electrostatic field and a magnetic field and due to the after switching off the magnetic field remaining residual magnetism in the carrier particles leads to difficulties that can hardly be overcome.

It is the object of the present invention to provide the method described in more detail at the beginning and a corresponding one To develop the device so that without any mechanical or other additional aids the pigment particles with a very high initial speed through the openings of the sieve