DE2018834B2 - Gerät zum elektrosensitiven Aufzeichnen - Google Patents

Description

t lauptanspruch angegebenen Erfindung gelöst.

Durch die räumliche Zusammenfassung von Befeuchtungsvorrichtung und der Elektroden im Druckkopf wird es möglich, daß während des Zustandes der Dissoziation, der ii. der für die Ir.Tprägnierung des Aufzeichnungsträgers verwendeten elektrolytischen Lösung beim Fließen des Stromes auftritt, das Kathodenprodukt in unmittelbarer Nähe des aufzeichnenden Anodenprodukts entsteht Unter diesen Umständen wiv d die Verschleifung, die theoretisch aufgrund ι ο des mechanischen Gleitens des aufzeichnenden Anodenproduktes, das sich in Kontakt mit dem Kopf befindet, erzeugt würde, sofort ausgelöscht durch den Effekt der Rekombination der ursprünglichen Verbindungen, wodurch sich die an Anode und Kathode ablagernden Produkte wieder auslöschen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Druckkopfes für das Gerät der Erfindung,

Fig.2 eine vergrößerte Vorderansicht des Kopfes nach F i g. 1;

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des mit der Befeuchtungsvorrichtung verbundenen Druckla pfes;

Fig.4 eine perspektivische schematische Ansicht eines Druckgerätes, bei dem die Druckkopf-Befeuchtungsvorrichtung-Gruppe feststehend und der Aufzeichnungsträger beweglich ist;

Fig.5 eine Vorderansicht der mit einer Führungsund Andrückvorrichtung verbundenen Druckkopf-Befeuchtungsvorrichtung-Gruppe;

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht nach F i g. 5; J5

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht eines Druckgerätes, bei dem der Aufzeichnungsträger feststehend und der Druckkopf beweglich ist

Ein erfindungsgemäßes Gerät umfaßt linen Druckkopf 1 (F i g. 1), der aus einer Reihe von Elektrodenpaaren 2—2' (Fig. 2) aufgebaut ist, die im Hinblick auf die Mittelachse symmetrisch verteilt sind. Diese Elektrodenpaare können gemäß verschiedenen bekannten Verfahren hergestellt werden, wie z. B. durch serigraphische Aufbringung einer ersten Reihe 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 Druckkopfes verlaufen die Endabschnitte der Elektrodenpaare 2—2' parallel, wogegen deren Fortsetzungen divergieren, um den Anschluß der jeweiligen elektrischen Teile zu ermöglichen.

Der Druckkopf 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 Mittelachse des Druckkopfes 1 angeordnet ist. In dem Schlitz 5 ist ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Verschlußteil vorgese- «> hen, daß für ein Verschließen des Kanals in der Ruhestellung sorgt. Der Kanal 4 (F i g. 3, 4) ist mittels einer flexiblen Rohrleitung 6 mit einem Speicher, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, verbunden, in dem sich eine elektrolytische Lösung unter dem Druck fc5 befindet, der für einen regelmäßigen Ausfluß bis zur Oberfläche des Aufzeichnungsträgers geeignet ist. Die mit dem Druckkopf 1 verbundene Befeuchtungsvorrichtung 3 wird mit dem Aufzeichnungsträger 7 durch einen bestimmten Druck in Kontakt gehalten, der mittels eines an sich bekann '.en geeigneten Systems erzeugt wird das z. B. aus der in den F i g. 5 und 6 dargestellten Anordnung bestehen kann, bei der die Befeuchtungsvorrichtung 3 auf der Seite, die der mit dem Druckkopf 1 verbundenen gegenüberliegt mit einer Führungs- und Andrückvorrichtung 8 verbunden ist, die aus einem Andrückträger 8', der aus einem beliebigen, vorzugsweise isolierendem Material besteht und in einem Führungsgehäuse 8" verschiebbar ist, besteht Der Andrückträger 8' steht zusammen mit der Befeuchtungsvorrichtung 3 in Richtung auf den Aufzeichungsträger 7 unter Druck, befindet sich jedoch nicht mit diesem Aufzeichnungsträger in Kontakt wogegen die Befeuchtungsvorrichtung 3 auf diese Weise gegen den Aufzeichnungsträger gedrückt 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 F i g. 4 schematisch dargestellten, ist die Baueinheit, die aus dem Druckkopf 1, der mit der Befeuchtungsvorrichtung 3 und der Führungs- und Andrückvorrichtung 8 verbunden ist, besteht, auf einem feststehenden Träger 10 angebracht woraus sich eine feststehende Stellung im Hinblick auf die Bewegung des Aufzeichnungsträgers ergibt, die mittels an sich bekannter Vorrichtungen erreicht wird, z.B. durch Antriebsrollen 11 — W in Richtung des Pfeiles.

Die elektrischen Signale werden auf den Druckkopf 1 mit Hilfe von Drähten aufgebracht, die mit den einzelnen Elektrodenpaaren 2—2' verbunden sind, wofür eine an sich bekannte in den Zeichnungen nicht dargestellte elektronische Steuereinheit verwendet wird, die je nach den vorgesehenen besonderen Anwendungsfällen unterschiedlich ausgebildet ist.

Aus der Befeuchtungsvorrichtung 3, die durch Druck auf dem Aufzeichnungsträger 7 gehalten wird, strömt eine gleichförmige dünne Schicht einer elektrolytischen Lösung, die den Aufzeichnungsträger nur in seinen Oberflächenlagen unmittelbar vor dem Durchgang der elektrischen Signale befeuchtet und die, sobald die Aufzeichnung ausgeführt ist, spontan innerhalb weniger Sekunden verdampft Die Aufzeichnungsgeschwindigkeit dieses Systems kann tausend ganze alphanumerische Zeichen pro Sekunde erreichen und sogar übersteigen.

Ein anderes Betriebssystem ist z. B. in F i g. 7 dargestellt. Darin ist die aus dem Druckkopf 1 und der Befeuchtungsvorrichtung 3 bestehende Anordnung auf einem Träger 10 befestigt, der beweglich auf einer Führungsschiene 12 angebracht ist, wobei die Verschiebung relativ zu dem Aufzeichnungsträger 7 erfolgt, der 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 Druckkopf/Befeuchtungsvorrichtung im Verhältnis zur Aufzeichnungsträgerwalze 13 während der Zeilenbewegung der Anordnung Druckkopf/Befeuchtungsvorrichtung. Eine Führungsschiene 14 wiederum stellt den vollständigen Kontakt des Druckkopfes 1 mit der Aufzeichnungsträgerwalze 1.1 sicher, da in diesem Fall der Druckkopf leicht konkav ausgebildet ist, wobei der entsprechende Radius der gleiche wie der der Walze ist. Im Hinblick auf die Bewegung der Anordnung Dnickkonf/Befeucritungsvorrichtung ist die Vei bindung

der Befeuchtungsvorrichtung 3 mit dem Speicher durch eine biegsame Leitung sichergestellt. Auch in diesem Fall werden die elektrischen Signale auf den Druckkopf 1 mittels an sich bekannter Einrichtungen 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 Einrichtungen erreicht, die es ermöglichen, Aufzeichnungsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 500 ganzen Zeichen pro Sekunde zu erreichen, wobei eine um so höhere Geschwindigkeit erreicht wird, je niedriger das Trägheitsmoment des Druckkopfes und der beigeordneten Bauteile ist.

Es wurden sehr gute Ergebnisse bei Verwendung einer elektrolytischen 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 Konzentrationsbedingungen hergestellt wird, daß die ursprüngliche Helixstruktur der Stärke erhalten wird.

Diese elektrolytische Lösung, die in einem Speicher enthalten ist, der laufend den zum Ausströmenlassen der Flüssigkeit notwendigen Druck erzeugt, erreicht über die Befeuchtungsvorrichtung 3 die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 7, wo sie gleichförmig in dünner Schicht aufgetragen wird, wodurch die Oberflächenimprägnierung des Aufzeichnungsträgers sichergestellt wird. Die Imprägnierung wird dabei in der unmittelbaren Nachbarschaft des Druckkopfes 1 ausgeführt, dessen besondere Anordnung ermöglicht, daß sich während des Dissoziationszustandes, der sich während

^r. des Stromdurchganges einstellt, das Kathodenprodukt unmittelbar neben dem aufzeichnenden Anordenprodukt befindet. Während also das an der Anode freigesetzte Jod mit der pulverförmigen Stärke reagiert, wobei diese Reaktion durch die oxidierende Wirkung

in des ebenfalls an der Anode freigesetzten Broms unterstützt wird, wodurch der Einbau des Jods in die Stärkehelix ermöglicht wird, tritt in dem Bereich, in dem der Druckkopf mechanisch gleitet, unmittelbar eine Reduktion des Jods und Broms und somit die

i< Wiederherstellung der ursprünglichen, farblosen Verbindung ein.

Mit einem solchen Elektrolyten ist es möglich, bei extrem niedrigen Spannungen in der Größenordnung von 5 V und mit Strömen in der Größenordnung von

2» Bruchteilen von 1 mA zu arbeiten. Femer kann für einen festgelegten Spannungswert die Dauer eines Impulses kürzer als 20 Mikrosekunden sein, was sehr hohe Druckgeschwindigkeiten erreichen läßt.

Mit der Erfindung kann jeder marktübliche Aufzeichnungsträger verwendet werden, ohne daß elektrosensitive Zusatzstoffe erforderlich sind. Es bedarf auch keiner Trocknungsphase, da der Flüssigkeitsfilm spontan in Sekundenbruchteilen bei normaler Temperatur, normalem Druck und normalen Feuchtigkeitsbedingun-

jo gen verdampft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gerät zum elektrosensitiven Aufzeichnen von Informationen auf einem Aufzeichnungsträger, bestehend aus einem Druckkopf mit einer Vielzahl von auf derselben Seite des Aufzeichnungsträgers angeordneten Elektrodenpaaren, wobei die Elektroden jedes Paares entgegengesetzte Polaritäten besitzen und entlang einer ersten Richtung ausgerichtet sind, und aus einer Befeuchtungsvorrichtung ίο zum Befeuchten des Aufzeichnungsträgers mit einer elektrolytischen Lösung unmittelbar vor dem Drukken, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (2—2') der einen Polarität jedes der Paare in einer ersten Reihe ausgerichtet sind, die parallel zur und dicht neben der zweiten Reihe verläuft, die von den Elektroden der anderen Polarität gebildet wird, wobei die Elektroden eines jeden Paares um eine zur ersten Richtung senkrechte Mittelachse durch den Druckkopf (1) symmetrisch verteilt sind, und daß das Gerät enthält eine Einrichtung (10), mittels welcher der Druckkopf (1) mit den in Berührung mit der Seite des Aufzeichnungsträgers (7) positionierten Elektroden angebracht ist, und eine an sich bekannte Einrichtung (11, 11') zum relativen Bewegen des Druckkopfes und des Aufzeichnungsträgers in einer Richtung, die parallel zur ersten Richtung verläuft, wobei die Befeuchtungsvorrichtung (3) in einer solchen Stellung am Druckkopf befestigt ist, daß sie dem «> Druckkopf während der Bewegung vorangeht, und wobei die Befeuchtungsvorrichtung (3) einen im Druckkopf liegenden Kanal (4) aufweist, der einen parallel zur Mittelachse verlaufenden Schlitz (5) und einen Speicher besitzt, der mit dem Kanal (4) in ^ Verbindung steht und eine elektrolytische Lösung unter Druck enthält, um die Lösung durch den Schlitz zu drücken und sie in Berührung mit dem Aufzeichnungsträger zu bringen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger einfaches unbehandeltes Papier ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, mit einer den Aufzeichnungsträger tragenden Walze, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (1) mit einer leichten Konkavität an der in Berührung mit dem Aufzeichnungsträger stehenden Fläche versehen ist, deren Radius dem der Walze (13) entspricht.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur w Relativbewegung einen beweglichen Träger (10) für den Kopf (1) und eine Führung (12) aufweist, die den Träger zwecks Bewegens mit Bezug auf den Aufzeichnungsträger im wesentlichen rechtwinklig zur Mittelachse gleitbar trägt, wobei der Kanal (4) ">"> mittels einer flexiblen Rohrleitung (6) mit dem Speicher verbunden ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungsvorrichtung (3) auf einem Andrückträger (8') befestigt ist, der in einem Führungsgehäuse (8") in engem Gleitkontakt gehalten wird, und daß der Druckkopf (1) dermaßen auf dem Träger (10) befestigt ist, daß, wenn der Träger (10) auf den Aufzeichungsträger zu vorgespannt ist, nur der Druckkopf und die < >5 Befeuchtungsvorrichtung (3) mit dem Aufnahmeelement in Berührung kommen.

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum elektrosensitiven Aufzeichnen von Informationen auf einem Aufzeichnungsträger gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bekannte Verfahren verwenden im allgemeinen Elektrodensysteme, bei denen der zur Aufzeichnung bestimmte Aufzeichnungsträger zwischen Elektroden entgegengesetzter Polarität hindurchgeführt wird. Um diese Systeme sinnvoll betreiben zu können, ist es notwendig, den Aufzeichnungsträger vollständig mit einer elektrochemischen Lösung zu imprägnieren, wodurch der Betrieb in dem jewei'igen Gerät kompliziert wird, da dies eine Anfangsphase, während der der Aufzeichnungsträger vollständig befeuchtet wird, und folglich eine abschließende Trocknungsphase des Aufzeichnungsträgers 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 würden.

Um die Schärfe der bei begrenzt höheren Aufzeichnungsgeschwindigkeiten, als sie bis dahin erreichbar waren, aufgezeichneten Zeichen zu erhöhen, ist in den US-PS 28 30 867 und 24 62 145 ein Aufzeichnungssystem vorgeschlagen worden, bei dem eine negative Elektrode isoliert von und in der Nähe einer Schreibanoden-Elektrode angeordnet ist, wobei die Bewegung des Aufzeichnungsträgers rechtwinklig zur Ebene mit den Elektrodenachsen verläuft.

Ein erster Nachteil eines derartigen Systems liegt darin, daß es unpraktisch sein würde, einen Druckkopf zu konstruieren, der eine Mehrzahl von Schreibanoden-Elektroden besitzt, die in einer Ebene rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers in Übereinstimmung mit der Lehre dieses Systems ausgerichtet sind, um alphanumerische Zeichen zu schreiben. In der Tat hat jede Schreibanode eine ihr zugeordnete benachbarte negative Elektrode, und in diesem Fall würde es unpraktisch sein, die Elektroden in einen Raum zu drängen, der im wesentlichen der Höhe der zum Drucken geeigneten Zeichen entspricht; oder die Reihe von Schreibanoden besitzt nur ein Paar von negativen Elektroden in der Nähe der ersten und der letzten Anode der Reihen, und in diesem Fall ergäbe sich eine Asymmetrie des elektrischen Feldes zwischen den innenliegenden Schreibanoden der Reihe und den außenliegenden, durch die ein ungleichmäßiger Kontrast bei den aufgezeichneten Zeichen verursacht wird.

Ein zweiter wichtiger Nachteil liegt darin, daß durch ein derartiges System nicht die unerwünschte Spurenbildung in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers vermieden wird und daß es keine Schärfe in dieser Richtung zeitigt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Schärfe in der Richtung der Relativbewegung des Aufzeichnungsträgers, nämlich in der Linie der Druckrichtung, das Wichtigste für das Schreiben von alphanumerischen Zeichen ist. Deshalb bleibt die Verwendung dieses Systems in der Praxis auf die Aufzeichnung von Spuren durch Punkte, wie Diagrammen o. dgl., beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schärfe der aufgezeichneten Zeichen auch bei hohen Druckgeschwindigkeiten ohne Bildung von Verschleifungen in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers zu den Elektroden sicher zu stellen.

Diese Aufgabe wird mit den Mitteln der im