DE2056871A1 - Verfahren zum elektrischen Drucken einer Zeichnung mitteis einer zur Durch fuhrung des Verfahren;, leitfahigen und druckenden Farbe - Google Patents

Description

Verfahren zum elektrischen Drucken einer Zeichnung mittels einer zur Durchführung des Verfahrens leitfähigen und druckenden Farbe

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Drucken einer Zeichnung.

Druckverfahren sind bekannt, die die elektrische Leitfähigkeit leitender, im kalten Zustand fester und im warmen Zustand schmelzbarer Substanzen ausnutzen. Hier ist insbesondere das Offset-Verfahren zu nennen, das in der französischen Patentschrift 1 460 959 beschrieben ist und bei dem die Herstellung der Offsetplatte auf elektrischem Wege, ausgehend von einem sog. elektrographisehen Spezialblatt bewirkt wird, das von einer Schicht einer leitenden Substanz überzogen ist. Dieses Blatt wird auf die Offsetplatte aufgebracht und einer punktförmigen, elektrischen Bogenentladung unterworfen, die eine lokale Erhitzung hervorruft. Diese verursacht die Übertragung der leitenden Substanz auf die Offsetplatte längs des von dem punktförmigen Bogen beschriebenen Weges. Di'e leitende Substanz ist jedoch keine Farbe, sondern ein fettanziehendes Erzeugnis, und

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die auf diese Weise auf der Offsetplatte erhaltene Zeichnung muß anschließend in der gewöhnlichen Weise eingefärbt und auf Papier übertragen werden. Selbst wenn die durch das fettanziehende Erzeugnis auf der Offsetplatte verwirklichte Zeichnung sichtbar ist, läßt sich die Verwirklichung dieser Zeichnung nicht an einen Druckprozeß anpassen: Sie ist nur eine Etappe eines solchen.

Es ist ferner ein in der amerikanischen Patentschrift 3 113 beschriebenes Verfahren bekannt, das eine Schicht aus einem einen Träger bedeckenden, leitenden Harz benutzt, welche selbst von einem Schutzfilm überzogen ist. Nach diesem Verfahren bewegt man den punktförmigen, elektrischen Entladungsbogen längs der zu reproduzierenden Zeichnung. Dieser Entladungsbogen durchdringt den Schutzfilm und bringt lokal die Harzschicht zum Schmelzen, so daß die letztere mindestens teilweise auf den Träger übertragen wird. Wenn der Schutzfilm und sein Harz, die beide zusammen die Schablone darstellen, von dem Träger getrennt werden, trägt der letztere eine Zeichnung, die von dem durch den Entladungsbogen erhitzten und geschmolzenen Harz gebildet wird. Infolge der Tatsache, daß das Harz mittels Ruß leitend gemacht wird, ist die Zeichnung sichtbar, aber sie bildet nur eine Schablonenkopie, und ihre Herstellung kann nicht als ein Druckvorgang angesehen werden.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren erlaubt dagegen, auf elektrischem Wege eine Zeichnung zu erhalten, die von einer regelrechten Farbe auf einem Papierblatt aufgezeichnet ist. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man auf einem Träger, der mindestens an einer Mehrzahl von längs seiner Oberfläche verteilten Punkten eine in Richtung seiner Dicke größere Leitfähigkeit aufweist als in Richtung seiner Oberfläche, eine Schicht einer leitenden Farbe,im warmen Zustand aufträgt, die im

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kalten Zustand fest und im warmen Zustand schmelzbar ist, daß man diese Farbe bis zu ihrer Verfestigung abkühlen läßt, daß man diese feste Farbschicht mit einem Druckträger in Berührung bringt, dessen Oberfläche befähigt ist, diese Farbe anzunehmen, wenn sie sich im geschmolzenen Zustand befindet, daß man aus der Mehrzahl der Punkte eine Gruppe von Paaren auswählt, von denen jedes einen Strich begrenzt, der dazu bestimmt ist, ein Element der zu druckenden Zeichnung zu bilden, und daß man den einen der Punkte jedes dieser ausgewählten Paare mit einem der Pole einer elektrischen Spannungsquelle verbindet und den anderen der Punkte desselben ausgewählten Paares mit dem anderen Pol dieser Spannungsquelle, so daß innerhalb dieser Farbschicht längs geradliniger Wege, die die Punkte jedes ausgewählten Paares untereinander verbinden, elektrische Ströme erzeugt werden, wobei die Größe der Spannung dieser Quelle so gewählt wird, daß jeder dieser elektrischen Ströme fähig ist, die sich auf seinen geradlinigen Wegen befindliche Farbe zu erhitzen und zu schmelzen, so daß der Druckträger sich durch Annahme dieser geschmolzenen Farbe mit einer Mehrzahl von geradlinigen Strichen bedeckt, die in gestrichelter Form die gewünschte Zeichnung wiedergeben.

Die Erfindung hat auch eine Druckvorrichtung für die Durchführung des vorerwähnten Verfahrens zum Gegenstand. Diese Druckvorrichtung ist gekennzeichnet durch:

- einen Farbträger, der auf einem endlosen Band gebildet wird, welches mindestens an einer Mehrzahl von längs seiner Oberfläche verteilten Punkten eine in der Richtung seiner Dicke höhere elektrische Leitfähigkeit aufweist als in Richtung seiner Oberfläche;

- eine Einfärbestelle, die einen Vorrat leitender, fester und schmelzbarer Farbe umfaBt, sowie Mittel zur Aufrechterhaltung des geschmolzenen Zustande mindestens eines Teiles dieses Vor-

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rats, sowie Mittel zum Aufbringen einer gleichmäßigen Schicht dieser Farbe auf dem Band;

eine Abdruckstelle, die ein Stützorgan und einen Kopf umfaßt, wobei das Stützorgan und der Kopf einander gegenüberliegend auf verschiedenen Seiten des Bandes angeordnet sind, und wobei der Kopf eine Mehrzahl von Elektroden umfaßt, die voneinander isoliert sind und deren Enden über eine Oberfläche dieses Kopfes verteilt sind, welche, wenn sie das Band berührt, eine aktive Fläche bildet, welche eine Mehrzahl elektrischer Punktkontakte zwischen dem Band und dem Kopf herbeiführt;

ein erstes Antriebs- und Führungssystem, das dazu bestimmt ist, das Band nacheinander durch die Einfärbestelle und durch die Abdruckstelle hindurchzuführen;

ein zweites Antriebs- und Führungssystem, das in der Weise ausgebildet ist, daß es einen Druckträger zwischen dem Band und dem Stützorgan der Abdruckstelle einführt und diesen Druckträger in Berührung mit der von dem Band getragenen Farbschicht bringt;

einen Wählstromkreis, der so ausgebildet ist, daß er von den Elektroden des Druckkopfes eine Mehrzahl von Paaren auswählt, deren Enden in der aktiven Oberfläche dieses Druckkopfes eine Mehrzahl von Strichen begrenzen, von denen jeder ein Element der zu druckenden Zeichnung darstellt, und der ferner so ausgebildet ist, daß er eine Elektrode jedes der ausgewählten Paare mit einem der Pole einer Spannungsquelle verbindet und die andere Elektrode jedes dieser ausgewählten Paare mit dem anderen Pol dieser Spannungsquelle, wobei diese Verbindung während einer bestimmten Zeitdauer aufrechterhalten wird, die der festen Farbe, wel-

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ehe längs der von den ausgewählten Paaren begrenzten Striche vorhanden ist, gestattet, sich durch Schmelzung zu verflüssigen}

- Spannmittel, die das Stützorgan und den Kopf so gegeneinander zu spannen vermögen, daß wenigstens während einer bestimmten Zeitdauer der Druckträger gegen die von dem Band getragene Farbschicht gepreßt wird, und daß das Stützorgan und der Kopf während der restlichen Zeit voneinander entfernt werden.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf das Verfahren und auf ein Ausführungsbeispiel der Druckvorrichtung für seine Durchführung. Sie wird durch die Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch gewisse Teile, deren Zusammenwirken durch das Verfahren bestimmt ist;

Fig. 2 eine Draufsicht, längs der Linie II-II in Fig. 1 gesehen;

Fig. 3 und 4 schematische, sich auf das Verfahren beziehende Darstellungen;

Fig. 5 eine teilweise im Schnitt dargestellte schematische Ansicht einer Ausführungsform der Druckvorrichtung und

Fig. b einen in vergrößertem Maßstab dargestellten Schnitt eines in Fig. 5 veranschaulichten Teils.

Eine feste Farbe wird von einer als Grundstoff, d.h. als Bindemittel, für einen oder die Farbstoffe oder ein Pigment oder die Pigmente dienenden wachsartigen Masse gebildet. . Diese Substanzen sind homogen in der Masse des Bindemittels disper-

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giert. Verschiedene Hilfsstoffe sind diesem Gemisch noch beigefügt, insbesondere Stabilisatoren, die die Dispersion der Pigmente stabilisieren sollen, Verdickungsmittel, um die Viskosität der Farbe bei der Herstellung des Gemischs im flüssigen Zustand einzustellen, und ein Mittel zur Verstärkung der Tiefe der Farbe des Endprodukts. Das Bindemittel wird von einem Gemisch von raffiniertem Naturwachs (Carnaubawachs, Okozerit, , Mikrowachs, Paraffin), von modifiziertem Naturwachs (Montanwachs) und synthetischem Wachs (auf Polyäthylen-, Polyvinyläther- u.dgl.-Grundlage) gebildet; diesem Gemisch sind Plastifizierungsmittel zugefügt, die entweder für jedes Wachs spezifisch oder in Abhängigkeit des Gesamtgemischs (Paraffinöl, Vaseline, Dioctylphtalat usw.) ausgewählt sind. Die Farbstoffe sind basische Farbstoffe (Triphenylmethane, Triarylmethane, Phenazine), die mit einem sauren Reagens (gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren, saure Wachse) behandelt sind, so daß sie Komplexe ergeben, die in dem Grundstoff löslich sind. Das Pigment ist ein dunkles Pigment, im allgemeinen Ruß. Die Dispersionsstabilisatoren sind Metallseifen (Zinkstearat, Magnesiumoleat usw.) oder Glyzerinester (Monostearat, Monomyristinat, Dioleat usw.) oder noch Stearate oder Oleate mit freien Basen (Triäthanolamin, Diäthanolamin, Morpholin). Bei den Verdickungsmitteln handelt es sich im allgemeinen um Aluminiumstearat oder Polyäthylen.

Eine leitende Farbe muß außer den üblichen vorerwähnten Bestandteilen ein Leitfähigkeitsmittel enthalten. Bei der Farbe nach der Erfindung wird dieses von mikroskopischen Partikeln gebildet, die aus einer die Elektrizität gut leitenden Substanz hergestellt sind oder eine solche enthalten und in der Masse des Bindemittels mit demselben Anteil wie die anderen Bestandteile dispergiert sind. Die Konzentration an lei-

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tenden Partikeln wird in der Weise gewählt, daß das Produkt, wenn es einmal durch Abkühlung gehärtet ist, eine nennenswerte elektrische Leitfähigkeit aufweist.

Als gut leitende, besonders geeignete Substanz kann man das Zink und das Kupfer nennen: diese Metalle werden in mikroskopische Teilchen zerkleinert, die zur Aufnahme in das oben beschriebene Gemisch, und zwar in dem einen oder anderen Stadium seiner Herstellung, bestimmt sind. Um eine leitende schwarze Farbe zu erhalten, verwendet man mit Vorteil Graphit als leitende Substanz. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Beschaffenheit des Bindemittels ein wenig zu ändern, dessen Grundstoff ein synthetisches Wachs wird anstelle des natürlichen Wachses, das den Grundstoff der gebräuchlichen festen Farbe bildet. Dies führt zu einer Änderung in der Wahl und der Konzentration der Plastifizierungsmittel, um die sich aus der Änderung des Grundstoffes ergebende Erhöhung des Verflüssigungspunktes zu vermindern.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren besteht darin, eine leitende Farbe von der vorerwähnten Art zu erhitzen und eine dünne Schicht derselben auf der Oberfläche eines Trägers auszubreiten, der an einer Mehrzahl von über diese Oberfläche verteilten Punkten eine "transversale" elektrische Leitfähigkeit aufweist, d.h. eine Leitfähigkeit von nennenswerter Größe, wenn eine Spannung in Richtung seiner Dicke angelegt wird, und von vernachlässigbarem Wert, wenn die Spannung in Richtung seiner Oberfläche angelegt wird. Ein solcher Träger kann z.B. die Form eines Blattes 1 aus Isoliermaterial annehmen, das von einer Mehrzahl sehr feiner elektrischer Leiter 2 durchquert wird. Die Enden 3 dieser Leiter, die auf der Seite 4 des Blattes liegen, auf der die Farbschicht 5 angebracht ist, sind auf das Niveau der Oberfläche abgeschnitten. Nachdem die Schicht in warmem, also im flüssigen Zustand auf-

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gebracht, dann abgekühlt, also zur Erstarrung gebracht wurde, stützt man ihr gegenüber mit Hilfe eines Papierandrückers 6 ein Blatt 7 eines Druckträgers, z.B. ein gewöhnliches Papier, ab, das gleichzeitig in elektrischer Hinsicht isolierend und befähigt ist, die Farbe anzunehmen, wenn diese sich im geschmolzenen Zustand befindet. Man wählt aus der Mehrzahl der Leiter diejenigen Paare aus, deren Enden die Endpunkte der Striche der zu druckenden Zeichnung bilden, und man verbindet den einen der Leiter jedes dieser ausgewählten Paare mit dem einen der Pole einer elektrischen Spannungsquelle und den anderen Leiter dieser ausgewählten Paare mit dem anderen Pol dieser Spannungsquelle, so daß man mit jedem ausgewählten Paar einen elektrischen Stromkreis bildet, dessen einer Teil von der zwischen den Leiterenden dieses ausgewählten Paares befindlichen Farbe gebildet wird. Nach Fig. 1 hat man angenommen, daß eines der ausgewählten Paare von den Leitern 2b und 2c gebildet wird; diese Leiter sind durch Anschlüsse 8b, 8c mit dem einen und dem anderen der Pole einer (nicht dargestellten) elektrischen Spannungsquelle verbunden. Man bildet so einen elektrischen Stromkreis, der den Teil der leitenden Farbschicht, der zwischen den Enden 3b, 3c dieser Leiter liegt, umfaßt. Ein elektrischer Strom wird längs des geradlinigen Weges 9 erzeugt, der diese Enden 3b, 3c des Paares der ausgewählten Leiter 2b, 2c verbindet. Die Größe der Spannung der Spannungsquelle wird so gewählt, daß dieser Strom durch den Joule-Effekt im Innern der Farbe des Weges 9 eine ausreichend große thermische Energie abgibt, um die Temperatur dieser Farbe den Verflüssigungspunkt erreichen zu lassen. Die so verflüssigte Farbe wird von dem Papier 7 angenommen, während die nicht verflüssigte Farbe nicht angenommen wird. Infolgedessen trägt das Papier 7, wenn es von dem Träger getrennt wird, die geradlinige Markierung eines Farbstrichs, die ein Abbild des geradlinigen Weges 9 zwischen den Leiterenden des ausgewählten Paares ist. Jedes ausgewählte Paar erzeugt also auf dem Papier 7 einen geradlinigen Strich,

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und das Ganze dieser geradlinigen Striche bildet in "gestrichelter" Form den Abdruck der durch das Ganze dieser ausgewählten Paare gebildeten Zeichnung. Der Abdruck ist in dem Sinne als "gestrichelt" anzusprechen, als die Zeichnung von einer Folge von Strichen 15 gebildet wird, aber diese Striche sind nicht zwangsläufig von einander durch Zwischenräume 16 getrennt, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist: sie können verbunden ausgebildet sein und sich über Ecken 17 aneinander anschließen, wie aus Fig. 4 hervorgeht.

Der wie beschrieben ausgebildete Träger erfordert eine festliegende Grundbeschaffenheit der abdruckbaren Zeichnung: diese Grundbeschaffenheit beruht auf der Tatsache, daß die Leiter 2 notwendigerweise bestimmte Stellen in dem Isoliermaterial 1 einnehmen. Daraus ergibt sich, daß die gestrichelte Linie, die man auf diese Weise drucken kann, beschränkt ist auf ein Ganzes von Strichen, die in zwei orthogonalen Richtungen orientiert sind, und im äußersten Falle von unter 45 zu den ersteren verlaufenden Strichen (entsprechend den Diagonalen der viereckigen Anordnung, die die Enden 3 aufweisen). Dies ist aus Fig. 2 ersichtlich, in der die viereckige Anordnung, die von den Enden 3 der Leiter gebildet wird, zu sehen ist: die Striche, die die gedruckte Linie umfaßt, können nur entsprechend den orthogonalen Richtungen 10, 10' und 11, 11' verlaufen, äußerstenfalls entsprechend orthogonalen Richtungen 12, 12' und 13, 13', die unter 45° zu den ersteren liegen.

Um diese Einschränkung zu beseitigen, kann man einen Träger zu Hilfe nehmen, der von einem leitenden Blatt mit einer anisotropen, aber einheitlichen Leitfähigkeit gebildet wird, anstelle eines von voneinander getrennten Leitern durchsetzten Isoliermaterials. Unter einem Blatt von anisotroper Leitfähigkeit wird dabei ein Blatt verstanden, das eine ihm innewohnende, stärkere Leitfähigkeit in transversaler Richtung als in

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seiner Oberflächenrichtung aufweist. In diesem Fall hängt die reproduzierbare, gestrichelte Linie nicht mehr von der Struktur des Trägers selbst ab, sondern allein von der Form der doppelten Elektrode, durch die die Punktpaare dieses Blattes mit der Spannungsquelle verbunden sind.

Ganz allgemein muß der Ubertragungsträger eine höhere Querleitfähigkeit besitzen, ob diese nun in einem Ganzen getrennt ter Punkte lokalisiert ist, wie das bei dem von Leitern durchsetzten Isoliermaterial der Fall ist, oder ob diese in gleichmäßiger Weise verteilt ist, wie das bei dem Blatt mit anisotroper Leitfähigkeit der Fall ist.

Hinsichtlich der Druckvorrichtung für die Durchführung dieses Verfahrens ist zu bemerken, daß diese die durch das in Fig. 5 wiedergegebene Schema angedeutete Form haben kann. Diese Druckvorrichtung umfaßt einen Farbträger, der von einem endlosen, von einem ersten Antriebsmechanismus 21 in Richtung des Pfeils 22 längs einer durch die ein erstes Führungssystem bildenden Rollen 23 bis 29 bestimmten, geschlossenen Bahnschleife bewegten Band 20 gebildet wird. Das Band 20 durchläuft eine Einfärbstelle 30, die einen von einem durch eine elektrische Spannungsquelle 33 gespeisten Heizwiderstand 32 in flüssigem Zustand gehaltenen Farbvorrat 31 umfaßt. Dieser ist in einem Trog 34 enthalten, und die Rollen 23 und 24 sind so angeordnet, daß sie das Band zwingen, in die geschmolzene Farbe 31 einzutauchen. Am Ausgang des Trogs 34 entfernt ein Abstreicher 35 die möglicherweise an der dem Innern der geschlossenen Schleife zugewandten Oberfläche 3b des Bandes haftende Farbe, während ein elastisches Streichblech 57 die an der der Außenseite der geschlossenen Schleife zugewandten Oberfläche 39 des Bandes anhaftende Farbe vergleichmäßigt.

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Das Band. 20 durchläuft dann eine Abdruckstelle 40, die ein Stützorgan 41 und einen Druckkopf 42 umfaßt, die beiderseits des Bandes 20 angeordnet sind. Ein zweiter Antriebsmechanismus 43 und ein zweites Führungssystem, das von Rollen 44 bis 49 gebildet wird, bewegen einen von einem Papierband 51 gebildeten Druckträger in Richtung des Pfeils 50, lassen ihn zwischen dem Abstützorgan 41 und dem Druckkopf 42 hindurchlaufen und bringen ihn zum Anliegen an der eingefärbten Fläche 38 des Bandes 20. Sobald sie einander berühren, müssen der von dem Band 20 gebildete Farbträger und der von dem Band 51 gebildete Druckträger synchrone Bewegungen ausführen. Dies ist der Grund, weshalb der zweite Antriebsmechanismus 43 gleichzeitig auf die Rolle 49 einwirkt, die zu dem zweiten (zu dem Bund 51 gehörigen) Führungssystem gehört, und auf die Rolle 27, die zu dem ersten (zu dem Band 20 gehörigen) Führungssystem gehört. Die Abdruckstelle 40 hat den im einzelnen aus Fig. 6 ersichtlichen Aufbau. Dort sind das Stützorgan 41, das den Druckträger bildende Papierband 51, das den Farbträger bildende Band 20 und die leitende, feste Farbschicht 38, die das letztere bedeckt, zu erkennen. Die Querleitfähigkeit des Farbträgers beruht auf dem Vorhandensein einer Mehrzahl kleiner Leiterelemente 52, die in den das Band 20 darstellenden Kunststoff 53 eingelassen und quer zu dem Band, d.h. senkrecht zu seiner Oberfläche, gerichtet sind, so daß sie eine Vielzahl von elektrischen Verbindungen zwischen seinen beiden Oberflächen vorsehen. Diese Leiterelemente spielen also eine ähnliche Rolle wie die Leiter 2a ...., 2e nach Fig. 1. Die nicht eingefärbte Oberfläche 36 des Bandes 20 steht in Berührung mit der oberen Oberfläche 54 des Druckkopfs 42. Diese Oberfläche 54 ist mit Elektroden ^ versehen, die eine Mehrzahl von im wesentlichen punktförmigen Kontakten zwischen dem Band und dem Druckkopf vorsehen, und sie stellt die aktive Oberfläche des letzteren dar. Die Druckvorrichtung enthält schließlich einen Wähl-

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kreis 56, mit dem jede der Elektroden 55 für sich durch eine elektrische Leitung verbunden ist, die von einer der Adern eines mehradrigen Kabels gebildet wird. Dieser Wählkreis ist von beliebiger, üblicher Art und befähigt, unter den Elektroden 55 eine gewisse Anzahl von Paaren, z.B. die Paare 55b, 55c; 55c, 55d; 55f, 55g auszuwählen und eine Elektrode jedes Paares, z.B. die den Paaren 55b, 55c und 55c, 55d gemeinsame Elektrode 55c und die Elektrode 55g des Paares 55f, 55g, mit einem der Pole, z.B. dem positiven Pol, einer Spannungsquelle 58 zu verbinden und die anderen Elektroden, d.h. bei dem gewählten Beispiel die Elektroden 55b, 55d und 55f mit dem anderen Pol, also hier dem negativen Pol der Spannungsquelle. Die Auswahl wird in der Weise getroffen, daß die geradlinigen, elektrischen Ströme, die im Innern der leitenden Farbschicht 38 entstehen, die gewünschte Linie nachzeichnen, und diese Auswahl wird von KommandoSignalen gesteuert, z.B. Binärsignalen, die an den Wählkreis durch eine Steuerleitung 60 gelangen.

Während das Band 38 vorzugsweise mit einer gleichförmigen Bewegung angetrieben wird, wenn es die Einfärbstelle 30 durchläuft, muß es auch eine unstetige Bewegung beim Durchlaufen der Abdruckstelle 40 haben, so daß die geradlinigen Ströme 59 dort erzeugt werden können, während es gegenüber dem Druckkopf 42 unbeweglich ist. Deshalb umfaßt das erste Führungssystem bewegliche Rollen 28 und 25, die an Federn 73 bzw. 74 befestigt sind und Spannrollen darstellen, welche den nachgiebigen Schleifen 61 und 62 erlauben, ihre Länge als Funktion der Differenz der Momentangeschwindigkeiten gegenüber der Abdruckstelle und der Einfärbstelle zu ändern. Schließlich werden der Wahlkreis 56 und der zweite Antriebsmechanismus 43 synchronisiert, was die Synchronisationsleitung 63 andeutet.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Druckvorrichtung ist folgende: Das Band 20 bedeckt sich beim kontinuierlichen Durch-

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gang durch die Einfärbestelle 30 mit einer Farbschicht 38, die an seiner dem Äußeren der geschlossenen, von ihm durchlaufenen Schleife zugewandten Oberfläche haftet. Diese Schicht wird durch das elastische Streichblech 37 geglättet, und der Abstreicher 35 entfernt die an der dem Inneren der geschlossenen Schleife zugewandten Oberfläche haftende Farbe. Während das Band bis zu der Rolle 24 wandert, kühlt die Farbschicht 38 sich ab und erstarrt. Das so eingefärbte Band kommt mit dem Papierband 51 in Berührung und durchläuft zur selben Zeit wie dieses die Abdruckstelle 40. Während seines Durchlaufs durch die letztere ist seine infolge der Verbindung zwischen den Rollen 27 und 49 mit der Bewegung des Bandes 51 synchronisierte Bewegung eine diskontinuierliche und umfaßt abwechselnde Vorschübe und Stillstände: Während der Vorschübe bewirkt der Wählkreis 56 unter den Elektroden ^ des Druckkopfes die für den folgenden Abdruck erforderliche Auswahl, die von den ihm über die Steuerleitung 60 zukommenden Signalen gesteuert wird, und während des folgenden Stillstandes verbindet der Wählkreis die ausgewählten Elektrodenpaare mit der Stromquelle 58. Die Synchronisation dieser Vorgänge wird durch die Synchronisationsleitung 63 gesichert. Die zwischen den Enden der Querleiterelemente, welche sich mit den ausgewählten Elektroden in Kontakt befinden, in der Farbschicht 38 entstehenden Ströme 59 veranlassen das Schmelzen der Farbe längs der geradlinigen Wege, in denen sie erzeugt werden. Das Papier 51 nimmt diese Farbe an und bedeckt sich mit entsprechenden Farblinien (vgl. z.B. die Farblinien 64 und 65), wobei die auf diese Weise übertragene Farbe am Ausgang der Abdruckstelle 40 Vertiefungen in der das Band 20 bedeckenden Schicht 38 hinterläßt (vgl. z.B. die Vertiefungen 66 und 67).

Da es notwendig ist, einen guten elektrischen Kontakt zwischen dem Druckkopf 42 und dem Band 20 und einen guten physischen Kontakt zwischen der Farbschicht 38 und dem Druckträger 51 zu si-

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ehern, werden daa Abstützorgan 41 oder der Druckkopf 42, wie aus der Zeichnung ersichtlich, der Wirkung von Federn 68 bzw. 69 unterworfen, die darauf elastische Anpreßkräfte ausüben. Natürlich müssen diese Anpreßkräfte in dem Augenblick aufgehoben werden, in dem das Band sich vorbewegt, so daß die Halterungen 70 und 71, an denen die Federn 68 und 69 sich abstützen, beweglich und der Einwirkung eines Andrück- und Abhebemechanismus unterworfen sind, der schematisch durch den Block 72 veranschaulicht ist.

Die beschriebene Druckvorrichtung stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel dar, und es sind mehrere Varianten denkbar. So kann der Druckträger, der bei dem beschriebenen Beispiel die Form eines sich in gleicher Richtung wie das Farbträgerband 20 bewegenden Papierbandes 51 hat, die Form eines Papierbogens annehmen. In diesem Fall tritt das Band längs der Lage einer Zeile des Papierbogens mit diesem in Berührung. Es ist dann vorteilhaft, dem Abstützorgan und dem Druckkopf eine solche Länge zu geben, daß sie mit einem Schlag eine ganze Zeile alphanumerischer Schriftzeichen drucken können, und die beiden Antriebsund Führungssysteme so auszubilden, daß die Verschiebung des Bandes 20 und die des Papierbogens rechtwinklig zueinander erfolgen: in dem Augenblick, in dem nach dem Abdruck einer Zeile das Band 20 in Richtung des Pfeils 22 die zur Darbietung einer neuen Länge vor dem Druckkopf erforderliche Verschiebung ausführt, verschiebt sich der Papierbogen in seiner Ebene in einer senkrecht zu dem Pfeil 22 verlaufenden Richtung und um das Ausmaß, das erforderlich ist, um die Stelle der folgenden Zeile in Berührung mit dem Band 20 zu bringen. Diese Variante stellt also eine Zeilen-Druckvorrichtung dar.

Eine andere Variante besteht darin, daß man dem Druckkopf dem Platzbedarf eines Schriftzeichens entsprechende Abmessungen gibt und diesen Druckkopf diskontinuierlich längs des Bandes

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bewegt, um ihn nacheinander die verschiedenen Stellen einnehmen zu lassen, die eine Schriftzeile auf dem Bogen umfaßt. Diese Variante stellt also eine Schriftzeichen nach Schriftzeichen druckende Vorrichtung nach Art einer Schreibmaschine mit Typenkugel dar.

Eine dritte Variante besteht darin, daß man das Band 20 und den Druckkopf so breit macht, daß sie den Papierbogen vollständig bedecken. Die Druckvorrichtung wird also zu einer Druckmaschine, die Seite aufSeite drucken kann. In diesem Fall kann das Papier entweder in Form voneinander unabhängigr, aufeinander folgender Blätter vorbeigeführt werden oder in Form eines durchlaufenden Bandes, das eine der Größe der zu druckenden Seiten entsprechende Breite hat. Die Bewegung dieses Druckträgers kann entweder parallel zu der des Bandes erfolgen, wie das bei der Druckvorrichtung nach Fig. 1 der Fall ist, oder senkrecht dazu, wie vorerwähnt.

Anstatt dem Band zwei verschiedene Vorschubbewegungen, d.h. eine kontinuierliche Vorschubbewegung gegenüber der Einfärbestelle 30 und eine diskontinuierliche Vorschubbewegung gegenüber der Abdruckstelle 40, zu erteilen, kann man ihm auch, ebenso wie dem Druckträger 51, eine einzige kontinuierliche Vorschubbewegung erteilen und so vorgehen, daß der Druckkopf und das Abstützorgan es bei dieser Bewegung während der für die Ausführung eines Abdrucks erforderlichen Zeit begleiten.

Wie oben erwähnt, kann das Band 20 eine anisotrope Leitfähigkeit aufweisen, was dazu führt, daß seine "transversale" (d.h. in Richtung seiner Dicke vorhandene) Leitfähigkeit gleichmäßig über seine ganze Oberfläche verteilt ist, anstatt an getrennten Punkten lokalisiert zu sein, wie das bei einem von einer Mehrzahl von Leitern 52 durchquerten Band der Fall ist.

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Claims (10)

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   Patentansprüche :

   Verfahren zum elektrischen Drucken einer Zeichnung mittels einer leitfähigen Farbe, dadurch gekennzeichnet, daß man auf einen Träger (1), der mindestens an einer Mehrzahl von längs seiner Oberfläche verteilten Punkten (3b, 3c, 3e) eine in Richtung seiner Dicke größere Leitfähigkeit aufweist als in Richtung seiner Oberfläche (4), eine Schicht (5) einer leitenden Farbe im warmen Zustand aufträgt, die im kalten Zustand fest und im warmen Zustand schmelzbar ist, daß man diese Farbe bis zu ihrer Verfestigung abkühlen läßt, daß man diese feste Farbschicht (5) mit einem Druckträger (7) in Berührung bringt, dessen Oberfläche befähigt ist, diese Farbe anzunehmen, wenn sie sich im geschmolzenen Zustand befindet, daß man aus der Mehrzahl der Punkte (3b, 3c, 3e) eine Gruppe von Paaren auswählt, von denen jedes einen Strich (9) begrenzt, der dazu bestimmt ist, ein Element der zu druckenden Zeichnung zu bilden, und däß man den einen der Punkte jedes dieser ausgewählten Paare mit einem der Pole (8b, 8c) einer elektrischen Spannungsquelle verbindet und den anderen der Punkte desselben ausgewählten Paares mit dem anderen Pol dieser Spannungsquelle, so daß innerhalb dieser Farbschicht (5) längs geradliniger Wege (9), die die Punkte jedes ausgewählten Paares untereinander verbinden, elektrische Ströme erzeugt werden, wobei die Größe der Spannung dieser Quelle so gewählt wird, daß jeder dieser elektrischen Ströme fähig ist, die sich auf seinen geradlinigen Wegen (9) befindliche Farbe zu erhitzen und zu schmelzen, so daß der Druckträger (7) sich durch Annahme dieser geschmolzenen Farbe mit einer Mehrzahl von geradlinigen Strichen (15) bedeckt, die

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   in gestrichelter Form die gewünschte Zeichnung wiedergeben.
2. 2. Druckvorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

   - einen Farbträger, der auf einem endlosen Band (20, 38) gebildet wird, welches mindestens an einer Mehrzahl von längs seiner Oberfläche verteilten Punkten eine in der Richtung seiner Dicke höhere elektrische Leitfähigkeit aufweist als in Richtung seiner Oberfläche ;

   - eine Einfärbestelle (30), die einen Vorrat leitender, fester und schmelzbarer Farbe (31) umfaßt, sowie Mittel (32, 33) zur Aufrechterhaltung des geschmolzenen Zustands mindestens eines Teiles dieses Vorrats (31), sowie Mittel (35) zum Aufbringen einer gleichmäßigen Schicht dieser Farbe auf dem Band;

   - eine Abdruckstelle (40), die ein Stützorgan (41) und einen Kopf (42) umfaßt, wobei das Stützorgan und der Kopf einander gegenüberliegend auf verschiedenen Seiten des Bandes (20, 38) angeordnet sind, und wobei der Kopf eine Mehrzahl von Elektroden (55b» 55c, 55d, 55g) umfaßt, die voneinander isoliert sind und deren Enden über eine Oberfläche (54) dieses Kopfes (42) verteilt sind, welche, wenn sie das Band (20, 38) berührt, eine aktive Fläche bildet, welche eine Mehrzahl elektrischer Punktkontakte zwischen dem Band dem Kopf herbeiführt;

   - ein erstes Antriebs- und Führungssystem (23-28), das dazu bestimmt ist, das Band (20, 38) nacheinander durch die Jilinfärbestelle (30) und durch die Abdruckstelle (40) hindurchzuführen;

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   ein zweites Antriebs- und Führungssystem (44-49), das in der Weise ausgebildet ist, daß es einen Druckträger (51) zwischen dem Band (20, 38) und dem Stützorgan (41) der Abdruckstelle (40) einführt und diesen Druckträger in Berührung mit der von dem Band getragenen Farbschicht bringt;

   einen Wählstromkreis (60), der so ausgebildet ist, daß er von den Elektroden (55b, 55c, 55d, 55g) des Druckkopfes (41) eine Mehrzahl von Paaren auswählt, deren Enden in der aktiven Oberfläche dieses Druckkopfes eine Mehrzahl von Strichen (59) begrenzen, von denen jeder ein Element der zu druckenden Zeichnung darstellt, und der ferner so ausgebildet ist, daß er eine Elektrode (55b, 55c, 55d, 55f, 55g) jedes der ausgewählten Paare mit einem der Pole einer Spannungsquelle (58) verbindet und die andere Elektrode jedes dieser ausgewählten Paare mit dem anderen Pol dieser Spannungsquelle, wobei diese Verbindung während einer bestimmten Zeitdauer aufrechterhalten wird, die der festen Farbe, welche längs der von den ausgewählten Paaren begrenzten Striche (59) vorhanden ist, gestattet, sich durch Schmelzung zu verflüssigen;

   Spannmittel (68-72), die das Stützorgan (41) und den Kopf (42) so gegeneinander zu spannen vermögen, daß wenigstens während einer bestimmten Zeitdauer der Druckträger (51) gegen die von dem Band (20, 38) getragene Farbschicht gepreßt wird, und daß das Stützorgan (41) und der Kopf (42) während der restlichen Zeit vonetender entfernt werden.

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3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe (31) ein Pigment und einen Farbstoff enthält, die homogen in einer als Bindemittel für diese Bestandteile dienenden, schmelzbaren Masse vermischt sind, sowie ein Leitfähigkeitsmittel, das von mikroskopischen, homogen in dem Bindemittel dispergierten, der Farbe eine elektrische Leitfähigkeit verleihenden Teilchen einer Elektrizität leitenden Substanz gebildet wird.
4. 4. Druckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbträger von einem isolierenden Flachmaterial (20) gebildet wird, das von einer Mehrzahl von Leitern (52) so durchsetzt ist, daß die transversale (Quer-) Leitfälligkeit des Farbträgers an voneinander getrennten Punkten lokalisiert ist.
5. 5. Druckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbträger von einem leitfähigen Flachmaterial gebildet wird, dessen Leitfähigkeit anisotrop und sehr viel größer in der Dickenrichtung dieses Flachmaterials als in seiner Oberflächenrichtung .ist.
6. 6. Druckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckträger von einem Papierband (51) gebildet wird und daß die ersten und zweiten Antriebs- und Führungssysteme (44-49; 23-29) in der Weise ausgebildet sind, daß sie das Papierband (51) und das Farbträgerband (20, 38) in derselben Richtung bewegen.
7. 7. Druckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Antriebs- und Führungssysteme so ausgebildet sind,

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   daß sie den Druckträger und das Farbträgerband in zueinander senkrechten Richtungen bewegen.
8. 8. Druckvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Antriebs- und Führungssysteme (44-49; 23-29) in der Weise synchronisiert sind, daß die Relativbewegung zwischen dem Farbträgerband (20, 38) und dem Druckträger (51) mindestens während der bestimmten Zeitdauer null ist.
9. 9. Druckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Antriebs- und Führungssysteme (44-49; 23-29) in der Weise zueinander synchronisiert sind, daß die Relativgeschwindigkeit des Druckträgers (51) gegenüber dem Farbträgerband (20, 38) mindestens während der bestimmten Zeitdauer null ist.
10. 10. Druckvorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antriebsund Führungssystem (23-29) in der Weise ausgebildet ist, daß dem Farbträgerband (20, 38) eine kontinuierliche Bewegung durch die Einfärbestelle (30) hindurch und eine intermittierende Bewegung durch die Abdruckstelle (40) hindurch erteilt wird und daß es Mittel (21, 24; 28, 73; 25, 74) enthält, die das Farbträgerband (38) trotz des Unterschieds zwischen den Momentangeschwindigkeiten, mit denen es sich in diesen beiden Stellen bewegt, längs der gesamten geschlossenen Schleife gespannt halten.

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