DE2018834A1

DE2018834A1 - Verfahren und Gerät zum elektrischen Drucken oder Aufzeichnen

Info

Publication number: DE2018834A1
Application number: DE19702018834
Authority: DE
Inventors: Teresio; Olivei Alfredo; Ivrea Gassino (Italien)
Original assignee: Ing C Olivetti and C SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 1969-04-15
Filing date: 1970-04-15
Publication date: 1970-10-22
Also published as: CA926829A; FR2043250A5; BE749007A; US3702001A; CH548072A; DE2018834C3; JPS5036733B1; DE2018834B2; GB1264743A

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum elektrischen Drucken oder Aufzeichnen auf vorzugsweise einfaches, d.h. nicht imprägniertes Papier und ein Gerät zur Durchfüh- . rung dieses Verfahrens.

Im besonderen betrifft die Erfindung ein Verfahren zum elektrischen Drucken oder Aufzeichnen- ohne VerSchleifungen, d.h. ohne ungewollte Verzerrungen der gedruckten bzw..aufgezeichneten Zeichen in Schreibrichtung, und ein Gerät, bei dem ein Aufzeichnungskopf, der aus einem Paar oder einer Reihe von Paaren von Elektroden aufgebaut ist, elektrisch erregt wird und punktweise alphanumerische Zeichen auf einfachem, nicht imprägniertem Papier bildet, auf das unmittelbar vor dem Aufzeichnen eine elektrolytisehe Lösung aufgebracht worden ist.

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Es sind zahlreiche Verfahren zum elektrischen Drucken oder Aufzeichnen von alphanumerischen Zeichen, Diagrammen, Faksimilereproduktionen und ähnlichen bekannt, bei denen Elektrodensysteme und vorher imprägniertes Papier verwendet werden.

Diese Verfahren verwenden im allgemeinen Elektrodensysteme, bei denen das zur Aufzeichnung bestimmte Papier zwischen Elektroden entgegengesetzter Polarität hindurchgeführt wird. Um diese Systeme sinnvoll betreiben zu können, ist es notwendig, das Papier vollständig mit einer elektrochemischen Lösung zu imprägnieren, wodurch der Betrieb in dem jeweiligen Gerät kompliziert wird, da dies eine Anfangsphase,während der das Papier vollständig befeuchtet wird,und folglich eine abschliessende Trocknungsphase des Papiers erfordert.

Ein weiterer, wichtigerer Nachteil liegt in der geringen Aufzeichnungsgeschwindigkeit, d.h. in der geringen möglichen Frequenz, die sich aus der Bildung von Verschleifungen und schweifartigen Zeichen ergibt, die im Falle eines Betriebes mit höherer Geschwindigkeit, d.h. mit höherer Frequenz, auftreten wurden.

Um diese Nachteile zu vermeiden, sind Aufzeichnungsträger mit komplizierterem Aufbau vorgeschlagen worden, die aus einem nichtleitenden Träger bestehen, der eine Schicht aus elektrisch leitendem Material trägt, die wiederum von einer elektrosensitiven Schicht überzogen ist. Obwohl dieses System die Geschwindigkeitsbegrenzung umgeht, hat es dennoch eine Reihe unbefriedigender Eigenschaften, die sowohl in der Beschränkung, den notwendigen Spezialaufzeichnungsträ-· ger zu verwenden, als auch in der geringen Anzahl der damit herstellbaren Aufzeichnungen liegen. Darüber hinaus treten während des Betriebes geruchsstörende Ausduftungen auf, die sehr unangenehm und durchdringend sind.

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Es ist bekannt, dass die Aufzeichnung eines bestimmten Impulses, sei es ein Strom— oder ein Spannungsimpuls, von der Dauer dieses Impulses und seiner Amplitude abhängt. Bei den bisher verwendeten imprägnierten Papieren ist für die Aufzeichnung eines Impulses mit allmählich abnehmender Dauer eine entsprechende Erhöhung der Amplitude bis auf sehr hoh,e Spannungswerte in der Grössenordnung von 500 V notwendig» Das kann nur erreicht werden, wenn das elektronische Steuersystem wesentlich komplizierter gemacht wird und die Sicherheitsbestimmungen für den Benutzer streng beachtet werden, wobei die ßpannungswerte zu berücksichtigen sind, die die durch "die internationalen Bestimmungen zulässigen, wesentlich überschreiten.

Ein weiterer Nachteil der Systeme, bei denen die Befeuchtung nichtimprägnierten Papiers vor der Aufzeichnung vorgesehen ist, liegt in der verwendeten Befeuchtungsvorrichtung begründet, die sich im praktischen Betrieb aufgrund der Schwierigkeit, einen gleichförmigen und konstanten Ausfluss der in Erwägung gezogenen Lösung zu erzielen, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten, als vollständig ungeeignet erweist.

Um die Schärfe der bei etwas höheren Aufzeichnungsgeschwindigkeiten, als sie bis dahin erreichbar waren, aufgezeichneten Zeichen s'u erhöhen, ist ein Aufzeichnungssystem vorgeschlagen worden, bei dem eine negative Elektrode isoliert von der Anode eines üblichen Aufzeichnungskopfes und dieser benachbart angeordnet ist, wobei die Bewegung des Papiers senkrecht zu der Ebene mit den Elektrodenachsen ist. Ein erster !lachteil eines derartigen Systems liegt darin, dass es praktisch kaum möglich ist, gleichzeitig eine Mehrzahl von in Reihe angeordneten Aufzeichnungselektroden zu verwenden. Dies ergibt sich als Folge der Dissymmetrie des elektrischen Feldes, das zwischen den meisten ausseren

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und inneren Isolatorstützen "besteht. Diese Dissymmetrie
wirkt sich als Nichtgleichförmigkeit des Kontrastes der
aufgezeichneten alphanumerischen Zeichen aus. Die bereits erwähnte gleichzeitige Verwendung einer Mehrzahl von Aufzeichnungselektroden hat daher eine unzureichende Gleichmässigkeit der aufgezeichneten Zeichen zur Folge, wodurch die Verwendung dieses Systems in der Praxis auf die punktweise Aufzeichnung von Kurven in Diagrammen und ähnlichem "beschränkt bleibt. · ·

Ein zweiter Nachteil liegt in der Unmöglichkeit, eine absolut höhere Geschwindigkeit zu erreichen, da dann aufgrund der Bewegungsrichtung des Papiers die Schärfe der
Zeichen nachlassen würde. Eine derartige geometrische Anordnung würde tatsächlich nicht den Nachteil der Bildung
von Verschleifungen in Richtung der Papierbewegung beseitigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Druck- oder Aufzeichnungssystem zu schaffen, wobei die oben erwähnten Nachteile vermieden werden sollen
und ein Aufzeichnungsgerät verwendet werden soll, das einen besonders einfachen Aufbau hat und nach einem beson- ^:> ders einfachen Betriebsprinzip arbeitet.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein Gerät mit einem Aufzeichnungsträger, auf den gedruckt bzw. aufgezeichnet wird, einem Elektrodensystem, das mindestens
ein Paar nahe beieinander angeordneter Elektroden oder
eine erste Beihe Elektroden bestimmter Polarität sowie
eine zweite Eeihe benachbarter Elektroden entgegengesetzter Polarität umfasst, wobei jedoch jede Elektrode bestimmter Polarität seitlich dicht neben der entsprechenden Elektrode' der entgegengesetzten Polarität und auf der gleichen Seite des Aufzeichnungsträgers wie jene angeordnet, ist, und einer Vorrichtung für eine Eelatiyhe^egung zwischen dem Aufzeich-

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nungsträger und dem Elektrodensystem.

Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass ein Elektrodensystem, das mindestens ein Paar nahe beieinander angeordneter Elektroden oder eine erste Reihe Elektroden bestimmter Polarität sowie eine zweite Reihe benachbarter Elektroden entgegengesetzter Polarität umfasstj. die auf der gleichen Seite einem Aufzeichnungsträger gegenüberstehen, elektrisch erregt wird und punktweise auf dem Aufzeichnungsträger alphanumerische Zeichen bildet, auf den mittels einer Befeuchtungsvorrichtung unmittelbar vor dem Drucken oder Aufzeichnen eine elektrolytische Lösung aufgebracht wird.

Insbesondere stellt die Erfindung ein neues elektrisches Druck- oder Aufzeichnungsverfahren und ein entsprechendes Gerät dar· Nach dem erfindungsgemässen Verfahren und mit dem erfindungsgemässen Gerät ist eine Aufzeichnung ohne Verschleifungen möglich. Dies wird ermöglicht durch den besonderen Aufbau und die besondere Anordnung eines Elektrodenpaares oder einer Mehrzahl von Elektrodenpaaren und - bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der entsprechenden Vorrichtung zum Imprägnieren des Papiers,auf das aufgezeichnet wird.

Das System umfasst bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Aufzeichnungskopf, der aus einer bestimmten Anzahl von Elektrodenpaaren aufgebaut ist, die vertikal angeordnet sein können oder auf andere Weise _y je nach dem Zeichenbildungssystem, das für die verschiedenen möglichen Anwendungsfälle vorgesehen ist, wie z.B. die Bildung alphanumerischer Zeichen oder Aufzeichnung mit Parallel- oder Seriendruckern oder Faksimileübertragung und ähnliche Anwendungsfälle·

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Die Elektrodenpaare, von denen jedes aus einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode aufgebaut ist, sind auf der gleichen Seite des Blattes Papier, auf das aufgezeichnet werden soll, angeordnet, worin ein Unterschied zu der Mehrzahl der bekannten Systeme liegt. Der daraus aufgebaute Kopf hat bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine erste Reihe von Elektroden bestimmter Polarität, an die eine zweite Reihe Elektroden der entgegengesetzten Polarität dicht angrenzt, wobei jedoch jede Elektrode einer bestimmten Polarität direkt seitlich neben der entsprechenden Elektrode der entgegengesetzten Polarität angeordnet ist. Der Kopf ist mit einer "Vorrichtung zum Imprägnieren des Papiers verbunden, die im wesentlichen aus einem mit einem Schlitz versehenen Kanal besteht, der in Längsrichtung parallel zur Hauptachse des Kopfes angeordnet ist. Diese Vorrichtung wird mit dem Papier in Kontakt gehalten durch einen bestimmten Druck, der mittels eines an sich bekannten Systems erzeugt wird. Für die Aufzeichnung können je nach der besonderen Anordnung, in der der Kopf verwendet werden soll, verschiedene Bedingungen der Relativbewegung von Papier und/oder Kopf vorgesehen werden. Insbesondere gehören dazu die folgenden Möglichkeiten: Bewegliches Papier und feststehender Kopf; bewegliches Papier und beweglicher Kopf j feststehendes Papier Und beweglicher Kopf. Unabhängig von der Art der Anwendung ist die Richtung der Relativbewegung Papier/Kopf immer senkrecht zur Hauptachse des Kopfes.

Selbstverständlich wird die Befeuchtungsvorrichtung mit dem Kopf derart verbunden, dass sichergestellt ist,dass die Imprägnierung des Papieres unmittelbar vor der Aufzeichnung erfolgt. Die spezifische parallele Anordnung

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der Elektrodenpaare erfüllt verschiedene Aufgaben. Eine der Hauptaufgaben ist, die Schärfe der aufgezeichneten Zeichen ohne Bildung von Verschleifungen sicherzustellen. Tatsächlich ermöglicht die dichte Stellung der Elektroden, dass, während des Zustandes der Dissoziation, der in der für die Imprägnierung des Papiers verwendeten Lösung beim Fliessen des Stromes auftritt,das Kathodenprodukt in unmittelbarer Nähe des aufzeichnenden Anodenprodukts entsteht. Unter diesen Umständen wird die Verschleifung, die theoretisch aufgrund des me'chanischen Gleitens des aufzeichnenden Anodenproduktes, das sich in Kontakt mit dem Kopf befindet, erzeugt würde, sofort ausgelöscht durch den Effekt der Rekombination der ursprünglichen Verbindungen. Die Imprägnierungslösung ist in einem Speicher enthalten, der zugleich dazu dient, den notwendigen Druck zu erzeugen, um die Flüssigkeit aus dem Speicher durch die Befeuchtungsvorrichtung bis auf die Oberfläche des Papiers strömen zu lassen. Sobald die Imprägnierungslösung die Oberfläche des Papiers durch den Befeuchtungsschlitz erreicht hat, wird sie aufgrund des im Speicher herrschenden Druckes in einer dünnen Schicht gleichförmig verteilt, wodurch die' Oberflächenimprägnierung des Papiers sichergestellt ist»

Die Erfindung stellt in ihrem Aufbau nicht nur mit Sicherheit eine Verbesserung im Vergleich zu den bekannten System dar, sondern führt auch zu zahlreichen Vorteilen im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Anwendbarkeit. Ausser der Vereinfachung des Verfahrens und des Aufbaus der jeweiligen Einrichtung sind die Ergebnisse der Aufzeichnung gekennzeichnet durch sehr hohe Aufzeichnungsgeschwindigkeit, die ^nw^endupKJ3ieäiger Spannungen,

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wobei Werte von 4-0 V nicht überschritten werden, einen guten Kontrast und sehr gute Schärfe der aufgezeichneten Zeichen und die Verwendung von Papier, das keine elektrosensitiven Stoffe enthält. Letzteres steht im Gegensatz dazu, dass bei den bekannten System derartiges Papier notwendigerweise veritfendet werden muss, wogegen gemäss der Erfindung ^edes marktübliche Aufzeichmingspapier verwendet werden kann. Darüber hinaus benötigt das erfindungsgemässe System keine Betriebsphase zum Trocknen des Papiers, da der auf die beschriebene Art aufgebrachte Flüssigkeitsfilm spontan nach xvenigen Bruchteilen einer Sekunde bei normaler Temperatur, normalem Druck und normalen Feuchtigkeitsbedingungen verdampft.

Die besondere Anordnung der Elektrodenpaare ermöglicht darüber hinaus im besonderen eine kompakte Aufzeichnung,, die sich aus der Möglichkeit, die Paare dicht beieinander anzuordnen, ergibt, und einen gleichförmigen und scharfen Kontrast aufgrund der gleichförmigen Verteilung der Feldlinien zwischen den Elektroden.

Das erfindungsgemässe System ist für Aufzeichnungen mit veränderlicher Aufzeichnungsgeschwindigkeit geeignet, wobei diese Aufzeichnungsgeschwindigkeit von der kleinsten bis zur grössten reichen kann, die durch die heute vorhandenen mechanischen Geräte ermöglicht werden. Unter diesen Aufzeichnungsbedingungen und innerhalb der Grenzen der niedrigeren Geschwindigkeiten können bekannte elektrochemische Lösungen zur Imprägnierung des elektrosensitiven Papiers, das gewöhnlich in dew nassen elektrischen

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Aufzeichnungssystem verwendet wird, angewendet werden. Das erfindungsgemässe System, dahingehend geändert, das nur der Kopf ohne das Imprägnierungssystem verwendet wird, ist vorteilhaft für die Benutzung elektrosensitiven Papiers der bekannten trockenen Art.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Aufzeichnungskopfes j

Fig. 2 eine vergrösserte Vorderansicht des Kopfes nach

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des mit der Imprägnierungsvorrichtung verbundenen Kopfes;

Fig. 4· eine perspektivische schematische Ansicht eines Druckgerätes, bei dem die Kopf-Befeuchtungsvorrichtung-Gruppe feststehend und das Papier beweglieh ist;

Fig.-5 eine Vorderansicht der mit einer Führungs- und Andrückvorrichtung verbundenen Kopf-Befeuchtungsvor richtung-Gruppe}

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht nach Fig. 5»

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Druckgerätes, "bei dem das Papier feststehend und der Kopf beweglich ist.

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Ein erfindungsgemässes Gerät umfasst bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel (S¹Ig. 1) einen Kopf 1, der aus einer Reihe von Elektrodenpaaren 2-2' (Mg. 2) aufgebaut ist, die im Hinblick auf die Hauptach.se A symmetrisch verteilt sind. Diese Elektrodenpaare können gemäss verschiedenen bekannten Verfahren hergestellt werden, wie z.B. durch serigraphische Aufbringung einer ersten Heihe bestimmter Polarität auf eine Trägerplatte aus einem beliebigen geeigneten Isoliermaterial, Aufbringen einer dünnen Isolierschicht und schliesslich Aufbringen einer zweiten parallelen Reihe entgegengesetzter Polarität. In dem für die Aufzeichnung bestimmten Abschnitt des Kopfes verlaufen die Endabschnitte der Elektrodenpaare 2-2' parallel, wogegen deren Fortsetzungen divergieren, um den Anschluss der jeweiligen elektrischen Teile zu ermöglichen.

Der Kopf 1 ist mit einer Befeuchtungsvorrichtung 3 fest verbunden, die aus einem mit einem Schlitz 5 versehenen Kanal 4 aufgebaut ist, wobei der Schlitz 5 in Längsrichtung parallel zur Hauptachse A des Kopfes 1 angeordnet ist. In dem Schlitz 5 ist ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Verschlussteil vorgesehen, das für ein Verschliessen des Kanals in der Ruhestellung sorgt. Der Kanal 4 (Fig. 5,4) ist mittels einer Rohrleitung 6 mit einem Speicher, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, verbunden, in dem sich die Imprägnierungslösung unter dem Druck befindet, der für einen regelmässigen Ausfluss bis zur Oberfläche des Papiers geeignet ist. Die mit dem Kopf 1 verbundene Befeuchtungsvorrichtung 3 wird mit dem Papier 7 durch einen bestimmten Druck in Kontakt gehalten, der mittels eines an sich bekannten geeigneten Systems erzeugt wird, das z.B. aus der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Anordnung bestehen kann, bei der die Befeuchtungsvorrichtung 3 auf der Seite, die der mit dem Kopf 1 verbundenen gegenüberliegt mit einer Führungs- und Andrückvorrichtung 8 verbunden i

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die aus einem Andrücker 8', der aus einem beliebigen, vorzugsweise isolierendem Material besteht und' in einem Führungsgehäuse 8^ri verschiebbar ist, besteht. Der Andrücker 8' steht zusammen mit der Befeuchtungsvorrichtung 3 in Richtung auf das Papier 7 unter Druck, befindet sich jedoch nicht mit diesem Papier in Kontakt, wogegen die Befeuchtungsvorrichtung 3 auf diese Weise gegen das Papier gedruckt wird. Dieser Druck wird durch an sich bekannte Vorrichtungen sichergestellt, wie z.B. ein Hebel-Federsystem 9-9'· |

Im Betriebszustand, wie z.B. dem in Fig. 4- schematisch dargestellten, ist die Baueinheit, die aus dem Kopf 1, der mit der Befeuchtungsvorrichtung 3 "und der Führunssund Andrückvorrichtung 8 verbunden ist, besteht, auf einem feststehenden Träger 10 angebracht, woraus sich eine feststehende Stellung im Hinblick auf die Bewegung des Papiers ergibt, die mittels an sich bekannter Vorrichtungen erreicht wird, z.B. durch Antriebsrollen 11-11' in Richtung des Pfeiles.

Die elektrischen Signale werden auf den Kopf 1 mit Hilfe von Drähten aufgebracht, die mit den einzelnen Elektro- ^ denpaaren 2-2' verbunden sind, wofür eine an sich bekannte in den Zeichnungen nicht dargestellte elektronische Steuereinheit verwendet wird, die sich offensichtlich je nach den vorgesehenen besonderen Anwendungsfällen unterscheiden wird.

Aus der Befeuchtungsvorrichtung 31 cLie durch Druck auf dea Papier 7 gehalten wird, strömt eine gleichförmige dünne Schicht einer elektrolytischen Lösung, die das ■ Papier nur in seinen Oberflächenlagen unmittelbar vor dem Durchgang der elektrischen Signale befeuchtet und die, sobald die Aufzeichnung ausgeführt ist, spontan -' '

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innerhalb weniger Sekunden verdampft. Die Aufzeichnungsgeschwindigkeit des soeben beschriebenen Systems kann tausend ganze alphanumerische Zeichen pro Sekunde erreichen und sogar übersteigen.

Ein anderes Betriebssystem ist z.B. in Fig. 7 dargestellt. Darin ist die aus dem Kopf 1 und der Befeuchtungsvorrichtung 3 bestehende Anordnung auf einem Träger 10 befestigt, der verschiebbar auf einer Führungsschiene 12 angebracht ist, wobei die Verschiebung relativ zu dem Papier 7 erfolgt, das während des Aufzeichnungsbetriebes stillsteht, jedoch entsprechend einer Zeilenvorschubbewegung auf einer Walze 13 während der Rücklaufzeit der Anordnung Kopf/Befeuchtungsvorrichtung verschiebbar ist. Die Führungsschiene 12 sichert die parallele Führung der .Anordnung Kopf/ Befeuchtungsvorrichtung im Verhältnis zur Papierträgerwalze 13, während der Zeilenbewegung der Anordnung Kopf/ Befeuchtungsvorrichtung. Die Führungsschiene 14 wiederum stellt den vollständigen Kontakt des Kopfes 1 mit der Papierträgerwalze 13 sicher, da in diesem Fall der Kopf leicht konkav ausgebildet ist,wobei der entsprechende Radius der gleiche wie der der Walze ist. Im Hinblick auf die Beilegung der Anordnung Kopf/Befeuchtungsvorrichtung ist die Verbindung der Befeuchtungsvorrichtung 3 Kit dem Speicher durch eine biegsame Leitung sichergestellt. Auch in diesem Fall v/erden die elektrischen Signale auf den Kopf 1 mittels an sich bekannter Vorrichtungen gegeben, z.B. über Verbindungsdrähte, die mit Plastikmaterial überzogen sind und den wiederholten Biegebeanspruchungen widerstehen. Die Relativbewegung wird bei dem Gerät mittels an sich bekannter Vorrichtungen erreicht, die es ermöglichen, Aufzeichnungsgeschwindigkeiten in der Grössenordnung von 500 ganzen Zeichen pro Sekunde zu erreichen, wobei eine un so höhere Geschwindigkeit erreicht wird, je niedriger das 'Trägheitsmoment des Kopfes und der beigeordneten Bauteile ist.

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Die Anmelderin hat sehr gute Ergebnisse bei Verwendung einer Lösung erzielt, bei der in Gegenwart von Polyvinylalkohol als Dispergierungsmittel und von Thioharnstoff als Stabilisator als Reaktionspartner für die farbgebende Reaktion die Verbindungen Kaliumiodid, Kaliumbromid und Stärke vorgesehen sind, wobei diese Lösung bei einer solchen Temperatur und solchen Konzentrat ion sbedingungen hergestellt wird, dass die ursprüngliche Struktur der Stärke erhalten wird·

Aus der Literatur (R.L. WHISTLER., E.F. PASCHALL: »Starch Chemistry and Technology", Ac. Press, N.T. 1965, Vol. I und II) sind die schraubenförmige Struktur der Stärke und ihr Adsorptionsmechanismus für Jod bekannt. Es ist nun in zahlreichen Untersuchungen festgestellt worden, dass die schraubenförmige Struktur der Stärke und daher ihre Fähigkeit zum Einbau und zum Schutz von Jod in einer Lösung, die für elektrisches Aufzeichnen verwendet werden soll, in Gegenwart der oben genannten Komponenten nur dann erhalten bleibt, wenn unter solchen Bedingungen gearbeitet wird, dass eine Hydrolyse der Stärke vermieden wird.

Unter den aufgeführten Komponenten erwies sich das Vorhandensein von Polyvinylalkohol, der an sich als Dispergierungsmittel bekannt ist, als besonders wirkungsvoll, da seine strukturellen Kennzeichen, im Hinblick auf das elektrochemische Verhalten, denen der Stärke vergleichbar sind. Insbesondere ist es mittels einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol möglich, Zähigkeitswerte zu erzielen, die günstig dafür sind, körnige Teilchen von Stärke in Suspension zu halten. Darüber hinaus ändert der Polyvinylalkohol auch in Gegenwart von Salzen die elektrolytische Leitfähigkeit nicht wesentlich* . Die Wahl von körniger Stärke ist eine Folge der Notwendigkeit,"

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die von entscheidender Bedeutung für "befriedigende Ergebnisse ist,dass die Struktur der Stärke "beim Erhitzen während der Zubereitung der Lösung oder durch die Gegenwart von Salzen mit einem höheren Molverhältnis als dem von der Anmelderin bestimmten kritischen Molverhältnis nicht verändert wird.

Das folgende Beispiel dient ausschliesslich zur nichteirischränkenden Erläuterung einer Herstellungsart der erfindungsgemässen Lösung.

Beispiel

40 g Polyvinylalkohol, z.B. ELYANOL 73-125, Warenzeichen für ein Produkt der Du Pont de Nemours Co., Inc., Wilmington, Del. USA, werden in 500 cur auf ungefähr 80⁰C erwärmtem Wasser gelöst. Danach wird ermöglicht, dass sich die Lösung auf Raumtemperatur abkühlt. Dann wird sie 48 h lang in einem geschlossenen Behälter stehengelassen, um die Bildung von Oberflächenfilmen zu vermeiden. Zu dieser Lösung werden 500 enr einer Lösung von 110 g Kaliumiodid und 110 g Kaliumbromid in Wasser, der 2 g Thioharnstoff hinzugefügt wurden und die vorher durch Erwärmen auf 60⁰C und anschliessendes Abkühlen aufbereitet wurde, hinzugegeben. Zu der sich daraus ergebenden Lösung werden dann weitere 4 g Thioharnstoff gegeben.

Getrennt davon werden 100 g pulverförmiger Stärke leicht mit Wasser befeuchtet, die dann langsam in die oben beschriebene Lösung gegossen werden.

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Alle Herstellungsphasen werden unter ausreichendem Schütteln der verschiedenen Lösungen durchgeführt} insbesondere muss die Suspendierung der Stärke in der Lösung unter heftigem Schütteln ausgeführt werden.

Die auf diese Weise erhaltene Stärkesuspension wird für ungefähr 100 h stehengelassen und ist dann bereit zur Anwendung auf einem üblichen, nichtvorbehandelten Papier in einer schnellen, elektrischen Druckoder Aufzeichnungsanlage. g

Daj3 beschriebene Beispiel dient der Orientierung und soll nicht einschränkend sein, soweit es sich um.die Mengenverhältnisse und die Art einiger der Bestandteile handelt. So kann der verwendbare Polyvinylalkohol aus den verschiedenen marktgängigen Arten gewählt werden, die verschiedene Löslichkeitsstufen in Abhängigkeit von der Temperatur aufweisen. Darüber hinaus ist auch die Menge des der Lösung hinzuzufügenden Alkohols von der Art des gewählten Polyvinylalkohols abhängig. Grenzwerte der praktischen Anwendbarkeit können für z.B. ELVANOL 73-125 von Du Pont zu 30 bis 100 g und für den Polyvinylalkohol 2243, her- | gestellt von K & K, USA, zu 40 bis 45 g angegeben werden» Die Art der verwendbaren Stärke ist nicht auf eine bestimmte beschränkt, obwohl besonders vorteilhafte Ergebnisse bei Verwendung reiner Amylose erreicht worden sind.

Es muss jedoch beachtet werden, dass die Verwendung einer bestimmten Stärke in der Lösung an bestimmte Werte der Konzentration der in der Lösung vorhandenen anorganischen Säze gebunden ist, da bei Konzentrat ionswert en dieser Salze oberhalb der für öede Art verwendeter Stärke kritischen Kolwerte Hydrolyse

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der Stärke auftritt, wobei sowohl der pflanzliche Ursprung als auch die Aufbereitungsart der Stärke von Einfluss sind.

Der an sich bekannte stabilisierende Effekt des Thioharnstoffes erweist sich bei der untersuchten Zusammensetzung als besonders wirkungsvoll.

Die verwendete Lösung kann unter besonders warmen und feuchten klimatischen Bedingungen das Wachstum von Pilzen fördern, weswegen es als Vorsichtsmassnahme angebracht sein kann, an sich bekannte Pilzvertilgungsmittel hinzuzufügen. Deren Menge kann z.B. - ausgedrückt in "VöLumenprozent - 0,005 °/° p-Chlor-m-Kresol, 0,05 % Chlorphenol und 0,5 % Uatriumfluorid betragen.

Die erfindungsgemässe Lösung, die in einem Speicher enthalten ist, der laufend den zum Ausströmenlassen der Flüssigkeit notwendigen Druck erzeugt, erreicht über eine Imprägnierungsvorrichtung die Oberfläche des Papiers, v/o sie gleichförmig in dünner Schicht aufgetragen wird, wodurch die Oberflächenimprägnierung des Papiexs sichergestellt wird. Diese Imprägnierung wird in der unmittelbaren Nachbarschaft des Kopfes ausgeführt, dessen besondere Anordnung ermöglicht, dass sich während des Dissoziationszustandcs, der sich während des Stromdurchganges einstellt, das PCathodenprodukt unmittelbar neben dem aufzeichnenden Anodenprodukt befindet. Während also das an der Anode freigesetzte Jod mit der pulverförmigen Stärke reagiert, wobei diese Reaktion durch die oxidierende Wirkung des ebenfalls an der Anode freigesetzten Broms unterstützt wird,

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■wodurch, der Einbau des Jods in die Stärkehelix ermöglicht wird, tritt in dem Bereich, in dem der Kopf mechanisch gleitet, unmittelbar eine Reduktion des Jods und Broms und somit die Wiederherstellung der ursprünglichen, farblosen Verbindung ein.

Mit der erfindungsgemassen Lösung ist es möglich, bei extrem niedrigen Spannungen in der Grössenordnung von 5 V und mit Strömen in der Grössenordnung von Bruchteilen von 1 mA zu arbeiten. Ferner kann für einen festgelegten Spannungswert die Dauer eines Impulses kürzer als 20 Mikrosekunden sein, was sehr hohe Druckgeschwindigkeiten erreichen lässt.

Selbstverständlich können Veränderungen, Verbesserungen und Hinzufügungen von Teilen in bezug auf das erfindungsgemässe elektrische Druck- oder Aufzeichnungssystem vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

Gerät zum elektrischen Drucken oder Aufzeichnen ohne Verschleifung'en, gekennzeichnet, durch einen Aufzeichnungsträger (7), auf den gedruckt bzw. aufgezeichnet wird, ein Elektrodensystem, das mindestens ein Paar (2-2') nahe beieinander angeordneter Elektroden oder eine erste Reihe Elektroden bestimmter Polarität sowie eine zweite Reihe benachbarter Elektroden entgegengesetzter Polarität umfasst, wobei Jedoch Jede Elektrode (2) bestimmter Polarität seitlich dicht neben der entsprechenden Elektrode (2¹) der entgegengesetzten Polarität und auf der gleichen Seite des Aufzeichnungsträgers wie Jene angeordnet ist, und eine Vorrichtung (11, 11* oder 10, 12, 13, 1²J-) für eine Relativbewegung zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Elektrodensystem.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodensystem, das aus einem Kopf (1) mit einer ersten Reihe von Elektroden (2) einer bestimmten Polarität sowie einer zweiten Reihe benachbarter Elektroden (2¹) entgegengesetzter Polarität aufgebaut ist, verbunden ist mit einer zu seiner Hauptachse parallel angeordneten Befeuchtungs- > Vorrichtung (3)» die wiederum mit einer Vorrichtung (8) verbunden ist, die die Befeuchtungsvorrichtung (3) gegen den Aufzeichnungsträger (7) drückt.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (1) aus einer Reihe von Elektrodenpaaren (2-2·) aufgebaut ist, die in bezug auf die Hauptachse symmetrisch

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angeordnet sind, in eine Trägerplätte aus Isoliermaterial eingelassen sind, in dem Kopf abschnitt mit den Aufzeichnungsenden parallel verlaufen und in dem Kopfabschnitt, in dem die Anschlüsse zu den jeweiligen elektrischen Teilen sind, divergieren.
4-, Gerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungsvorrichtung (3) einen mit einem Schlitz (5) versehenen Kanal (4) umfasst, wobei der Schlitz (.5) in Längsrichtung parallel zur Hauptachse des Kopfes (1) ver- I läuft.
5· Gerät nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungsvorrichtung (3) auf der dem Kopf (1) gegenüberliegenden Seite mit einem Andrückträger (8¹) verbunden ist, der in einem Führungsgehäuse (8¹¹) gleitet.
6. Gerät nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Andrückträger (8¹), der mit der Befeuchtungsvorrichtung (3) verbunden ist, mittels an sich bekannter Druckvorrichtungen (9» 9¹) unter Druck steht, jedoch im Gegensatz zu der Befeuchtungsvorrichtung (3) nicht in Kontakt mit ^ dem Aufzeichnungsträger (7) ist. '
7. Gerät nach, den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungsvorriclitung (3) mit einen Speicher verbunden ist, der mit einer Druckausströmvorrichtung für einen Flüssigkeit sfilin, der in Kontakt mit den Aufzeichnungsträger (7) ist, verbunden ist. . ,
8. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (1) leicht konkav ist, wobei der zugehörige Eadius mit dem Radius einer Walze (13) übereinstimmt, die dem Kopf gegenüber den Aufzeichnungsträger (7) trägt. ,· „ - ,

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9. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit Kopf/Befeuchtungsvorrichtung auf einem "beweglichen Träger (10) angebracht ist, der relativ zum Aufzeichnungsträger (7) verschiebbar ist, wobei die Befeuchtungsvorrichtung (13) mit dem Speicher für die Flüssigkeit über' eine biegsame Rohrleitung verbunden ist.
10. Verfahren zum elektrischen Drucken oder Aufzeichnen ohne Verschleifungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektrodensystem, das mindestens ein Paar (2-2¹) nahe beieinander angeordneter Elektroden oder eine erste Reihe Elektroden bestimmter Polarität sowie eine zweite Reihe benachbarter Elektroden entgegengesetzter Polarität umfasst, die auf der gleichen Seite einem Aufzeichnungsträger (7) gegenüberstehen, elektrisch erregt wird und punktweise auf dem Aufzeichnungsträger alphanumerische Zeichen bildet.
11.Verfahren zum elektrischen Drucken oder Aufzeichnen ohne Verschleifungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektrodensystem, das aus einem Kopf (1) mit einer ersten Reihe von Elektroden (2) bestimmter Polarität sowie einer zweiten Reihe nahe benachbarter Elektroden (2¹) entgegengesetzter Polarität besteht und fest verbunden ist mit einer parallel zu seiner Hauptachse angeordneten Befeuchtungsvorrichtung (3)» die mit einer die Befeuchtungsvorrichtung gegen den Aufzeichnungsträger drückenden Vorrichtung (18) verbunden ist, elektrisch erregt wird und punktweise alphanumerische Zeichen auf dem Aufzeichnungsträger (7) bildet, auf den mittels der Befeuchtungsvorrichtung (3) unmittelbar vor dem Drucken oder Aufzeichnen eine elektrolytische Lösung aufgebracht wird«

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12. Verfahren zur Herstellung einer Lösung zur Verwendung in einem schnellen elektrischen Druck- oder Aufzeich-

. nungsgerät nach einem der Ansprüche 1 "bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass zu einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol, zu der vorher eine wässrige Lösung von Kaliumiodid, Kaliumbromid und Thioharnstoff hinzugefügt worden ist» mit Wasser gemischte pulverförmige Stärke unter häftiger Bewegung hinzugefügt wird, wobei die Phasen des Rührens oder/und Schütteins sowie des nachfolgenden Hinzufügens von Stärke unter solchen Bedingungen durchgeführt werden, dass die Stärke nicht hydro- % lisiert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Rühren oder/und Schütteln sowie Hinzufügen der pulverförmigen Stärke bei Raumtemperatur ausgeführt wird.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 12 und/oder 13» dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der in der Lösung vorhandenen Säze nicht die für die verwendete Art von "Stärke kritischen Molwerte übersteigt.
15· Verfahren nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch,gekennzeichnet, dass reine Amylose verwendet wird.
16. Lösung für schnelles elektrisches Drucken oder Aufzeichnen, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Gegenwart von Polyvinylalkohol als Dispergierungsmittel und von Thioharnstoff als Stabilisator als Reaktionspartner für die ■farbgebende Reaktion die Verbindungen Kaliumiodid, Kaliumbromid und Stärke■enthält. ■ .
17. Lösung zum elektrischen - Drucken und Aufzeichnen, dadurch gekennzeichnet, dass sie gemäss dem Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15 hergestellt wird.

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18. Lösung nach, den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass an sich bekannte Pilzvertilgungsmittel hinzugefügt sind.
19- Verfahren zum elektrischen Drucken oder Aufzeichnen, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufzeichnungsträger (7)» der aus einfachem, nicht vorher imprägniertem
Papier besteht und einem System von Elektrodenpaaren (2-2¹), das neben einer Befeuchtungsvorrichtung (3)
angeordnet und mit dieser fest verbunden ist, gegenüberliegt, mittels einer elektrolytischen Lösung,
die nach einem der Ansprüche 12 bis I5 hergestellt ist, unmittelbar neben dem Elektrodensystem künstlich befeuchtet wird.
20. Verfahren zum schnellen elektrischen Drucken oder Aufzeichnen von alphanumerischen Zeichen nach Anspruch
19, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrolytische Lösung auf den Aufzeichnungsträger (7) von einer Befeuchtungsvorrichtung (j) unmittelbar neben einem feststehenden Elektrodenkopf (1) aufgebracht wird.
21. Verfahren nach den Ansprüchen 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Aufzeichnen mit
Spannungen in der Grössenordnung von 5 V und Strömen in der Grössenordnung von Bruchteilen von 1 mA ausgeführt wird.
22. Verfahren nach den Ansprüchen 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vorher festgelegten Spannung die Dauer eines Impulses weniger als 20 Mikrosekunden beträgt.

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23· Verfahren zum elektrischen Drucken oder Aufzeichnen, dadurch:;gekennzexchnet, dass es mit dem Gerät nach einem der Ansprüche 3 his 9 ausgeführt wird·

Gr/Ur - 22 292

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