DE2064172A1

DE2064172A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Drucken auf einem flachen, flexiblen Aufzeichnungs medium

Info

Publication number: DE2064172A1
Application number: DE19702064172
Authority: DE
Inventors: Ronald F. Medfield; Garand Donald J Chelmsford; Mass. Borelli (V.St.A.)
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1969-12-29
Filing date: 1970-12-29
Publication date: 1971-07-08
Also published as: DE2064172C2; US3701337A; FR2074325A5; GB1313315A; JPS4934149B1; CA968024A

Description

Dipl.-Ing. Heinz Bardehle Z 06 4 I / I

Patentanwalt
8000 München 26, Postfach 4

Mein Zeichen: P 1054

Anmelder: Honeywell Inc_e,

2701 Fourth Avenue South Minneapolis, Minnesota, V. St. A,

Verfahren und Vorrichtung zum Drucken auf einem flachen, flexiblen Aufzeichnungsmedium

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Einrichtungen zum Ausdrucken von Informationen auf einem Aufzeichnungsmediumj die Erfindung betrifft insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum Ausdrucken bzw. Vervielfältigen von permanenten Bildern auf elektrografischem Wege, und zwar mit hohen Geschwindigkeiten auf einem Papiermedium bzw. -Aufzeichnungsträger.

Ein mit hoher Geschwindigkeit erfolgendes Ausdrucken von Informationen ist im Zusammenhang mit einer Rechnerauegabe bzw. einem Rechnerausdruck wünschenswert* Im allge-

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meinen wird das elektrografische Drucken auf einem elektrografischen Papiermedium vorgenommen, das aus einem leitend behandelten Papierträger besteht, welcher einen dielektrischen Kunststoffüberzug trägt. Das Papiermedium ist dabei zwischen einer Elektrode, die den leitenden Träger berührt, und einer zweiten Elektrode vorgesehen, deren Oberfläche mit den zu druckenden Formen übereinstimmt. Zwischen die beiden Elektroden wird eine hohe Spannung angelegt, die das Papiermedium aktiviert bzw. erregt und über dem dielektrischen Überzug ein • elektrostatisches Feld erzeugt. Der Überzug behält ein elektrostatisches Restfeld zurüok, welches ein latentes ladungsbild der zu druckenden Formen darstellt.

Das latente ladungsfeld wird dann entwickelt, indem der Papierträger bzw. das Papiermedium einer Tonerflüssigkeit ausgesetzt wird. Diese Tonerflüssigkeit besteht aus geladenen Harzpartikeln, die durch einen flüssigen Träger erweicht sind. Das elektrostatische Restfeld auf der dielektrischen Oberfläche zieht die Tonerteilchen bzw. Partikel an und hält sie fest. Auf diese Weise wird das latente ladungsbild sichtbar. Dieses Bild wird dann fixiert, das heisst dauerhaft gemacht, indem die Tonerflüssigkeit getrocknet wird. Dadurch wird der flüssige Tonfcrträger abgeführt. Auf diese Weise verfestigen die Tonerteilchen und haften an dem Papier fest. Dieser Troeknungsvorgang kann durch Abgabe von Hitze vorgenommen werden.

Die zur Entwicklung des latenten Ladungsbildes oder kurz latenten Bildes benutzte Tonerflüssigkeit besteht aus den geladenen Tonerteilchen und dem flüssigen Lösungsträger. Normalerweise verbleiben bei dem betreffenden Prozess grosse Mengen dieser Trägeflüssigkeit auf und in dem Papierträger. Die betreffende Flüssigkeit vermag sich zu verflüchtigen, und wenn daa Papier zum Zweoke des Fixierena des entwickelten Bildes getrocknet wird, treten grosse Dampf- bzw. Dunstmengen in die örtliche Umgebung aus. Derart grosse Dunat- bzw. Dampf-

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mengen sind jedoch unangenehm und möglicherweise gefährlich. Versuche, derartige Dämpfe auf annehmbare Werte zu vermMern, und zwar durch Herabsetzen der verwendeten Menge des flüssigen Trägers zur Aufnahme der Tonerteilchen, sind ohne Erfolg gewesen. Bei diesen Versuchen sind schlechte Bilder erzielt worden. Andererseits benötigen grosse Mengen der benutzten Flüssigkeit lange Zeitspannen für die Verdampfung. Damit ist eine Grenze für die Druckgeschwindigkeit gesetzt. In dem Fall, dass eine hohe Druckgeschwindigkeit erfordarlich ist, wie beim Auslesen bzw. bei der Ausgabe von Informationen aus einem Rechner, sind derartige Drucksysteme unzulänglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie Schwierigkeiten der vorstehend genannten Art auf besonders einfache und zweckmassige Weise überwunden werden können.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Ausdrucken von Informationen auf einem flachen, flexiblen Aufzeichnungsmedium mit einander gegenüberliegenden Seiten erfindungsgemäss dadurch, dass Antriebseinrichtungen vorgesehen sind, die das Aufzeichnungsmedium längs einer bestimmten Bahn bewegen, dass in der Bahn des Aufzeichnungsmediums eine Anregungseinrichtung vorgesehen ist, die das Aufzeichnungsmedium entsprechend dem zu druckenden Bild anzuregen vermag, dass in der Bahn des Aufzeichnungsmediums eine Entwicklungseinrichtung vorgesehen ist, die einen flüssigen Toner auf eine Seite des angeregten Aufzeichnungsmediums aufzubringen vermag, dass in der Bahn des Aufzeichnungsmediums hinter der Entwicklungseinrichtung eine Fixiereinrichtung vorgesehen ist, die das Bild zu fixieren und überschüssige Flüssigkeit von dem Aufzeichnungsmedium abzuführen vermag, und dass die Entwicklungseinrichtung eine Strömungserzeugungseinrichtung zur Erzeugung einer laminaren Strömung der Tonerflüssigkeit mit einer nahezu flachen Oberfläche und eine

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Führungseinrichtung für eine Längsführung des sich bewegenden Aufzeichnungsmediums längs einer kontinuierlich gekrümmten Kurvenbahn enthält, welche die sich bewegende Flüssigkeit auf nur einer Oberfläche ihrer Oberflächen schneidet.

Die oben aufgeführte Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Drucken auf einem flachen, flexiblen Aufzeichnungsmedium erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Aufzeichnungsmedium entsprechend dem zu druckenden Bild angeregt wird, dass auf das angeregte Aufzeichnungsmedium eine Tonerflüssigkeit aufgebracht wird, dass überschüssige Flüssigkeit von dem Aufzeichnungsmedium abgeführt wird und dass die Abgabe einer Tonerflüssigkeit an das angeregte Aufzeichnungsmedium dadurch erfolgt, dass das sich bewegende Aufzeichnungsmedium entlang einer längs gekrümmten Bahn geleitet wird und dass eine Tonerflüssigkeitsströmung längs einer Fläche erzeugt wird, die von der Führungseinrichtung derart beabstandetist, dass ein Spalt zwischen der Kurvenbahn und der Flüssigkeit gebildet und ein Kontakt zwischen der Tonerflüssigkeit und dem Aufzeichnungsmedium auf einer Seite hergestellt ist.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch ein die Merkmale der Erfindung verkörperndes Drucksystem.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines bei dem Drucksystem gemäss Fig. 1 verwendeten Aufzeichnungsmediums.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht des durch eine Tonerflüssigkeitsschicht bei dem Drucksystem gemäss Fig. 1 hindurchgeführten Aufzeichnungsmediums.

Fig. 4 zeigt in einer Schnittansicht den Durchlauf des Aufizeichnungsmediums durch Druckwalzen bei dem Drucksystem gemäss Fig. 1
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In Fig. 1 sind zwei sich umfangsmäasig berührende elastische Antriebawalzen 10 und 12 gezeigt, die unter Drehung in der dargestellten Richtung zwischen sich eine Bahn eines elektrografischen Papiers 14 einklemmen und damit von einer Abgabewalze 16 abziehen, auf der die Papierbahn aufgewickelt ist. Eine Schnittansicht des Papiers 14 ist in Pig. 2 dargestellt. Das Papier besteht aus einer leitend behandelten Papierfaser-Trägerschicht 18, welche einen dielektrischen Kunststoffüberzug 20 trägt. Das Papier ist auf der Walze 16 derart aufgewickelt, da.ss der Überzug 20 auf der Innenseite liegt. Das Papier 14 stellt das Aufzeichnungsmedium dar. Es wird im folgenden lediglich als Papier bezeichnet werden, obwohl nur ein Teil aus Papierfasern besteht. Die Trägerschicht 18 kann dabei zum Beispiel ca. 76 ,u (entsprechend 0,003 Zoll) dick sein und der Überzug kann etwa 13 μ (entsprechend O0DO5 Zoll) dick sein.

Durch vorgesehene Bremseinrichtungen 17 wird das Papier 14 unter Längsspannung gehalten, wenn es durch die Antriebswalzen 10 und 12 gezogen wird. Auf diese Weise wird das Papier gespannt gehalten. Die lager der Walze 16 können dabei eine hinreichende Reibung ausüben, um die Bremseinrichtung 17 zu bilden.

Das die Abgabewalze 16 verlassende Papier 14 gelangt über eine Umlenkwalze 22 derart, dass der dielektrische Überzug 20 diese Walze berührt. Eine Anregungsstation 23 bewirkt dann eine Anregung des Papieres 14. In der Anregungsstation 23 läuft das Papier 14 zwischen der Umfangsoberflache einer Mitlauf-Bildwalze 24, die den Überzug 20 berührt, und einer Elektrode 26, die so vorgespannt ist, dass sie reibmässig die leitende Trägerschicht 18 berührt. Der Umfang der Walze 24 kann geätzt sein, und zwar derart, dass von dieser Walze nach auesen ein Schriftmuster absteht, das auf dem Papier zu drucken ist. Der Umfang der Walze 24 kann aber auch aus verschiedenen

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vorstehenden Typen gebildet aein, die durch einen Rechner gesteuert eine Reohnerausgäbe darstellen. Durch das betreffende Schriftmuster wird die Bildwalze 24 zu einer Druckwalze.

Zwischen der Elektrode 26 und der Bildwalze 24, die geerdet ist, liegt eine Gleichspannungsquelle 28, die eine Anregungsspannung von 700 V an die Elektrode 26 bezogen auf Erde abgibt. Dadurch wird ein elektrostatisches Bild über dem Überzug 20 erzeugt, und zwar zwischen der leitenden Trägerschicht 18 und denjenigen Bereichen des Umfangs der Walze 24, die vorstehen''und die Schicht bzw. den Überzug 20 berühren. Die Bildwalze 24 dreht sich, wenn sich das Papier 14 zwischen dieser Bildwalze und der Elektrode 26 bewegt. Die Bildwalze 24 und die Elektrode 26 weisen dabei eine etwas geringere Breite auf als die Papierbahn bzw. das Papier 14. Auf dem Überzug 20 bleibt ein elektrostatisches Restfeld zurück, das dem Anregungsfeld bzw. Erregungsfeld entspricht und damit dem Bild auf dem Umfang der Bildwalze 24. Dieses elektrosta-

tische Restfeld stellt ein latentes ladungsbild dar.

Sas aus dem Bereich zwischen der Bildwalze 24 und der Elektrode 26 austretende Papier 14 gelangt über eine Ausgabe- Miüaufwalze 30 und um eine Stahl-Tonerwalze 32 einer Entwicklungsoder Tonerstation 34 herum. Die Walze 32 bewirkt eine entsprechende Führung bzw. Leitung des Papiers j sie ist vorzugsweise genau so breit wie das Papier oder sogar noch etwas schmaler als das Papier. Der Kunststoffüberzug 20 des Papiers 14 zeigt dabei von der Aussenseite der Tonerwalze 32 weg. Da die Antriebswalzen 10 und 12 das Papier 14 entgegen der Rückhaltekraft der Abgabewalze 16 ziehen, erzeugen die auf das Papier ausgeübten längskräfte Radialkräfte, die zur Achse der Walze 32 nach innen gerichtet sind. Auf diese Weiae ist ein nahezu fester Kontakt zwischen der Walze 32 und der Trägerschicht 18 des Papiers 14 gewährleistet.

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Während dieses Vorgangs hält der dielektrische Überzug 20 des Papiers 14 stets über seine Dicke das latente elektrostatische Feld fest, welches das latente Ladungsbild der Vorsprünge auf dem Umfang der Bildwalze 24 darstellt. TJm dieses latente Ladungsbild oder kurz latente Bild zu entwickeln; gibt eine Pumpe 36 eine Tonerflüssigkeit ab. Die Tonerflüssigkeit besteht aus einem eine hohe Beständigkeit aufweisenden Träger, wie Kerosin, der einen spezifischen Widerstand von 10 Ohm pro cbcm aufweist, und einer Suspension geladener, gefärbter thermoplastischer Harzteilchen, die das eigentliche Druckmaterial bilden. Die Pumpe 36 fördert diese Flüssigkeit 38 durch ein flexibles Rohr 40 zu einer Verteilerdüse 42 hin. Diese Verteilerdüse verteilt die Flüssigkeit in der Querrichtung über eine flache, schräg angeordnete Stahlplatte 44» und zwar derart, dass sich eine flache laminare Flussigkeifcsströmung ausbildet. Die Platte 44 ist dabei genau so schmal oder schmaler als die Papierbahn. Die Platte 44 ist von der sich frei drehenden Tonerwalze 32 derart beabstandet, dass ein Spalt 46 zwischen dem Überzug und dieser Platte 44 zwischen ca. 0,13 mm und 0,51 mm (entsprechend 0,005 bis 0,020 Zoll) gebildet ist. Wenn die Flüssigkeit 38 durch den Spalt 46 hindurchströmt, berührt sie den Überzug 20 und bildet dabei eine Flüssigkeitssichel 48. Das Aussehen dieser Flüssigkeitssichel 48 geht besonders deutlich aus Fig. 3 hervor, die einen vergrösserten Ausschnitt der Walze 32, des Papiers 14, der Platte 44, der Flüssigkeitssichel 48 und der Flüssigkeit 38 bei der Anordnung gemäss Fig. 1 zeigt.

Wie bereits angedeutet, strömt die Tonerflüssigkeit 38 unter der Wirkung der Schwerkraft zu dem Tonerbereich hin, in welchem sie das Papier 14 aufgrund des geringen Abstands zwischen der Walze 32 und der flachen Platte 44 berührt. Wenn die Flüssigkeit 38 das Papier 14 berührt, bildet sich auf dem Überzug 20 die Flüssigkeitssichel 48 aus. Die Flüssigkeits-

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sichel 48 wird dabei durch Adhäsionskräfte zwischen den Molekülen der strömenden Flüssigkeit 38 und dem Überzug 20 des Papiers 14 gebildet und aufrecht gehalten. Die betreffende Flüssigkeitssichel verläuft dabei quer über die Walze 32; sie haftet dabei umfangsmässig von der einen Seite des Spaltes zu der anderen Seite des Spaltes in dessen nahesten Bereich. Der Spalt 46 ist dabei hinreichend klein, um eine derartige Flüssigkeitssichel zu bilden, aber noch gross genug, um einen gewissen Durchtritt der Tonerflüssigkeit 38 zu ermöglichen.

Die in dem Kerosin der Flüssigkeit oder Tonerflüssigkeit 38 suspendierten thermoplastischen Harzteilchen werden geladen und haften an den Bereichen der Oberfläche 20 an, die dazu

" entgegengesetzt geladen sind. Auf diese Weise wird das Bild sichtbar gemacht. Wenn das Papier 14 von den Antriebswalzen 10 und 12 fortgezogen wird, wird der obere Teil der Flüssigkeitssichel 48 abgeschert,und ferner bleibt ein Teil der Flüssigkeit und der thermoplastischen Harzteilchen zurück. Die die Flüssigkeitssichel 48 tragende Strömung wird durch die fortwährende Pumpenwirkung der Pumpe 36 aufrecht gehalten. Diese Strömung ist so eingestellt, dass das Papier 14 gerade die Flüssigkeit berührt. Dies hilft eine gleichmässige Verteilung der Flüssigkeit und eine Verteilung der Tonerteilchen zu gewährleisten, die nahezu ausschliesslich von dem elektrostatischen Feld abhängt. Auf diese Weise wird ein gleichmassig entwickeltes Bild erhalten.

Die Tonerteilchen bleiben weiterhin an der nunmehr feuchten Oberfläche des Überzugs 20 haften. Ein Wischer 50 in Form eines längsgenuteten Stabes führt einen gewissen Teil der Flüssigkeit 38 auf dem dielektrischen überzug ab. Die aus der Flüssigkeitssichel 38 herausströmende übrige Flüssigkeit 38 wird in einem Trog 52 aufgefangen und zu einem ausgewählten Vorratsbehälter von drei Vorratsbehältern 54» 56 und 58 hin geleitet, in denen sich Tonerflüssigkeiten verschiedener farben befinden.

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In der in jedem Vorratsbehälter 54, 56 und 58 enthaltenen Flüssigkeit 38 sind thermoplastische Harzteilchen verschiedener Farben suspendiert, und zwar derart, dass Drucke in verschiedenen Farben hergestellt werden können. Durch sechs Paare von elektrisch betätigten Strömungsventilen 60, 62, 64, 66, und 70 wird ausgewählt, welche Flüssigkeit der Flüssigkeiten 38 durch die Pumpe 36 aus den betreffenden Vorratsbehältern herausgepumpt wird. Die Ventile 60 bis 70 sind dabei so angeordnet, dass zwei Paare geschlossen sind und dass ein Paar für eine Flüssigkeitsströmung geöffnet ist.

Die Festigkeit, mit der das Papier die Walze 32 umgibt, unterstützt eine gleichmässige Verteilung der Flüssigkeit über den Überzug 20. Ferner wird dadurch die Flüssigkeit 38 aus der Flüssigkeitssichel 48 daran gehindert, zwischen die Walze 32 und die Trägerschicht 18 des Papiers 14 einzutreten Ein derartiger Eintritt der Flüssigkeit würde dazu führen, dass die Trägerschicht einen guten Teil der Flüssigkeit absorbieren würde, was zu Trockungsschwierigkeiten führen würde. Die in der Flüssigkeit enthaltenen Teilchen werden auf dem Überzug in jenen Bereichen konzentriert, die das elektrostatische Feld führen.

Die Stahlwalze 32 und die Stahlplatte 44 sind über dem Spalt in geringer Entfernung voneinander entfernt. In der Nähe des Spaltes neigen die Stahlwalze 32 und die Stahlplatte 44 daher dazu, das elektrostatische Restfeld über das Dielektrikum 20 derart auszurichten bzw. zu orientieren, dass es nahezu senkrecht zu dem Dielektrikum verläuft. Eine derartige Ausrichtung bzw. Orientierung verhindert eine sogenannte Kantenwirkung bzw. einen Randeffekt. Dadurch ist die Erzeugung eines scharfen sichtbaren Bildes gewährleistet. Ausserdem ist dadurch eine Unscharfe vermieden, die der Randeffekt mit sich bringt. Je schmaler der Spalt ist, umso schärfer ist das erzielte Bild.

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Die Mitlaufwalze 70 leitet das Papier in eine Trockenvorrichtung 72 ein, in der das Bild fixiert wird. In dieser Trockenvorrichtung läuft das Papier zwischen einer elastischen Rückenwalze 74, die die Trägerschicht des Papiers 14 berührt, und einer zweiten elastischen Absorptionswalze 76 hindurch, die den fachten Toner tragenden Überzug 20 des Papiers 14 berührt. Beide Walzen 74 und 76 sind Mitlaufwalzen, die sich zusammen mit dem Papier 14 bewegen. Durch Traganordnungen 77 für die Aufnahme der Walzen 74 und 76 werden diese •Walzen derart vorgespannt, dass sie einen Druck auf das Papier 14 ausüben.

Wenn das Papier durch die Walzen 74 und 76 hindurchläuft, wird nicht nur das Papier zusammengedrückt, sondern auch ein Teil der Umfangsflache des elastischen Materials der Walzen. Das elastische Material der Absorptionswalze 76 ist derart gewählt, dass es die Flüssigkeit 38 absorbiert. Wenn die Walze 76 ;ⁿrit ihrem zuaammengedrückten Umfang nahe* des BerühruHgepuDkta mit der Walze 74 ist, wird aus ihrer absorbierenden Oberfläche jegliche Luft oder sonstige darin enthaltene Flüssigkeit herausgedrückt. Wenn das Papier zwischen die betreffenden Walzen hindurch geführt wird, und aus dem Druckbereich der Walzen heraustritt, beginnt der Teil der Walze 76, der zusammengepresst worden ist, sich auszudehnen und den Kerosinträger in der flüssigkeit 38 auf der Oberfläche des Überzugs 20 des Papiers 14 zu absorbieren. Diejenigen Tonerteilchen, die aufgrund ihrea elektrophoretischen Zustande von den geladenen Bereichen des Überzugs 20 angezogen sind, verbleiben auf und in den Spalten bzw. Rissen des Überzugs Die Konzentration der geladenen Tonerteilchen nahe der geladenen Bereiche des Überzugs 20 führt zur Entwicklung des Druckes bzw. der Kopie unter Bildung eines sichtbaren Bildes. Die Beseitigung der umgebenden Flüssigkeit 38 führt zu einem Druck bzw. einer Kopie auf dem Papier 14 und zu einer Fixierung des.Papiers. Mit Zusammendrücken des die Tonerteilchen

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tragenden Papiers kann sich jedoch auc* ein Teil des Bildes auf die Walze 76 übertragen. Dieser Bildteil kann dann auf einen nachfolgenden Teil des sich bewegenden Papiers übertragen werden. Um dies zu vermeiden, ist eine umlaufende Reinigungsbtirste 78 vorgesehen, die in eine in einem Trog befindliche Reinigungsflüssigkeit 8o eintaucht und damit die Reinigungsflüssigkeit an die Oberfläche der elastischen Walze 76 abgibt. Auf diese Weise wird jegliches auf dieser Walze 76 befindliche BiTd beseitigt.

Ein Abstreifer 84 drückt die Oberfläche der Walze 76 zusammen, nachdem diese mit der Bürste 78 in Kontakt gelangt ist. Durch den Abstreifer 84· wird die Oberfläche der elastischen Walze zwischen diesem Abstreifer und der Walzenachse zusammengedrückt. Dadurch wird jegliche Tcierflüssigkeit oder Reinigungsflüssigkeit herausgedrückt, die in den absorbierenden Poren der Walze 76 enthalten sein kann. Gleichzeitig wird die Tonerfltissigkeit und die Reinigungsflüssigkeit abgestreift, die auf der Oberfläche der Walze vorhanden war und die aus der Walze herausgedrückt worden ist. Auf diese Weise wird das Papier 14 weitgehend getrocknet. Das Papier 14 gelangt dann zwischen die Antriebswalzen 10 und 12 hindurch und wird schlieeslich zu einer Auswerte- bzw. Verwendungseinrichtung abgegeben. Der Abstreifer verhindert im übrigen die Wirkung einer Druck- bzw. Quetschwalze, die ihrerseits die herausgedrückte Flüssigkeit wieder abgeben würde.

Eine Antriebssteuereinrichtung 84» die die Geschwindigkeit der Antriebswalze 10 eraittelt, reguliert auch die Strömung der Pumpe 36, und zwar deart, dass mehr oder weniger Flüssigkeit 38 aus der Düse 42 entsprechend der Geschwindigkeit des Papiers 14 abgegeben werden kann. Ist die Papiergeschwindigkeit 14 in dem Spalt 46 so gross, dass grosse Flüssigkeitsmengen in der !¹IUsβigkeitssichel 48 innerhalb einer kurzen Zeitspanne abgeeeh»st bzw. abgeführt werden, so wird au** diese Weise genügend Flüssigkeit bereitgestellt, um die

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Flüssigkeit in der Flüssigkeitssichel zu ersetzen. Auf diese Weise steht ein Drucker mit variabler Geschwindigkeit zur Verfügung, der hohe Geschwindigkeiten zu erzielen gestattet. Die hohen Geschwindigkeiten sind dabei dadurch möglich, dass grosse Flüssigkeitsmengen längs einer dünnen Linie über das sich bewegende Papier konzentriert werden können. Die betreffende Flüssigkeitslinie kann dabei ständig aufgefüllt werden.

Durch die Erfindung wird also eine regulierte Menge der Tonerflüssigkeit 38 auf lediglich eine Oberfläche bzw. Seite des Papiers 14 jeweils abgegeben. Die abgegebene Flüssigkeitsmenge kann dabei dadurch reguliert werden, dass die Abwärtsströmung der Flüssigkeit auf der Platte 44 unter Zugrundelegung der Geschwindigkeit reguliert wird, mit der das Papier sich bewegt und die Flüssigkeit abführt. Da die Walze 32 im übrigen rund ist und da die Antriebswalzen 10 und 12 und die Bremseinrichtung 17 einelängskraft auf den Aufzeichnungsträger ausüben, existiert eine Normalkraft im Bereich des Bogens, in welchem das Papier die Führungs- bzw. leitwalze 32 berührt. Diese Kraft bewirkt, dass das Papier die Führungswalze 32 um den betreffenden Bogen umschliesst. Damit ist eine gleichmässige Flüssigkeitsverteilung verbunden. Ferner wird die Flüssigkeit am Eintreten in den Bereich zwischen der Tonerwalze 32 und dem Dielektrikum 20 abgehalten, sowie am Befeuchten der faserförmigen Trägerschicht 16 des Papiers 14. Hierdurch ist die Absorption der Flüssigkeit begrenzt, wodurch die Entwicklung unnötiger Dämpfe verhindert ist.

Die Stahlwalze 32 und die Platte 4 · sind durch einen schmalen Spalt 4 voneinander getrennt, durch den die Entwicklung eines scharfen Bildes gewährleistet ist, und zwar infolge der Ausrichtung der elektrostatischen Feldlinien senkrecht zu der Oberfläche des Dielektrikums 20 in dem Spalt 4

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vergrössert dargestellt worden ist. Der Durchmesser der Walze 32 liegt zwischen etwa 13 mm und 76 mm (entsprechend 1/2 bis 3 Zoll)} vorzugsweise wird ein Durchmesser von 25,4 mm (entspreohend 1 Zoll) gewählt. Es sei jedoch "bemerkt, dass auch andere Grossen benutzt werden können.

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Claims

Pa t ent ana f> r ti σ h e

Vorrichtung zum Drucken auf einem flachem flexiblen Aufzeichnungsmedium mit gegenüberliegenden Seiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebseinrichtung (10,12) vorgesehen ist, die das Aufzeichnungsmedium (14) längs einer bestimmten Bahn bewegt, daß in der Bahn des Aufzeichnungsmediums (14) eine Erregungseinrichtung (23) für die Erregung des Aufzeichnungsmediums (14) entsprechend dem jeweils zu druckenden Bild vorgesehen ist, daß in der Bahn des Aufzeichnungs·· mediums (14) eine Entwicklungsvorrichtung (34) für die Abgabe einer Tonerflüssigkeit (38) auf eine Seite des erregten Aufzeichnungsmediums (14) vorgesehen ist, daß in der Bahn des Aufzeichnungsmediums (14) hinter der Entwicklungseinrichtung (34) eine Fixiereinrichtung (74,76) zur Fixierung des Bildes und zur Beseitigung überschüssiger Toherfltissigkeit (38) von dem Aufzeichnungsmedium (14) vorgesehen ist und daß die Entwicklungseinrichtung (34) eine Strömungserzeugungseinrichtung (42,44) für die Erzeugung einer laminaren Strömung der TonerfXtissigkeit (38) mit einer nahezu flachen Oberfläche und eine Führungseinrichtung (32) enthält, die das sich bewegende Auf* zeichnungsmedium (14) längs einer kontinuierlich ge-* krümmten Kurvenbahn leitet, welche 4ie sich bewegende Tonerflüssigkeit (38) auf nur einer ihrer Seiten schneidet, <

2, vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch^ gekennzeichnet, daß die Strömungserzeugungseinrichtiintj (42,44) eine Gleitoberfläche (44) zur Bildung ei*|er schräg gestellten Oberfläche, die von der Führungseinrichtung (32)

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•unter Bildung eines Spaltes (46) beabstandet ist, und eine Flüssigkeitsbewegungseinrichtung (36) enthält, die die Tonerflüssigkeit (38) über die Gleitöberflache (44) derart abgibt, daß sich unter der wirkung der Schwerkraft ein Flüssigkeitsstrom durch den Spalt (46) ausbildet, und daß die Größe des Spalts (46) derart klein gewählt ist, daß dann, wenn das Aufzeichnungsmedium (14) durch den Spalt (46) hindurchbewegt wird und die Tonerflüssigkeit (38) durch den Spalt (46) strömt, die Tonerflüssigkeit (38) eine durchgehende Flüssigkeitssichel (48) auf dem Aufzeichnungsmedium (14) in dem Spalt (46) bildet,

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungserzeugungseinrichtung (42,44) eine Steuereinrichtung (42) enthält, die die Tonerflüssigkeitsströmung steuert,

4, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungserzeugungseinrichtung (42,44) eine Steuereinrichtung (84) enthält, die auf die Antriebseinrichtung (10,12) anspricht und die die Flüssigkeitsströmung über die genannte Oberfläche steuert,

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet» daß die Fltissigkeitsbewegungseinrichtung (36) eine Vielzahl von Vorratsbehältem (54,56,58) für Flüssigkeiten unterschiedlicher Farben und eine Einrichtung (62,66,70) zur Steuerung der Strömung dieser Flüssigkeiten sowie zum selektiven Hindurchltitan der Flüssigkeit einer Farbe über die Gleitoberflache (44) enthält.

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Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (32) eine Walze (32) enthält, die sich quer zur Längsrichtung der Bewegung des flexiblen Aufzeichnungsmediums (14) erstreckt und die mit der Antriebseinrichtung (10,12) derart zusammenwirkt, daß das Aufzeichnungsmedium (14) über einen Bogen der Walze (32) gespannt gehalten wird und fortwährend eine Normalkraft innerhalb des betreffenden Bogens ausübt«

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (10,12) eine Antriebswelle für den Antrieb des Aufzeichnungsmediums (14) in einer durchgehenden Längsbahn durch die Erregungseinrichtung (23), die Entwicklungseinrichtung (34) und die Trocknungseinrichtung (74,76) enthält und daß ferner eine Bremseinrichtung (17) zur Abbremsung der Bewegung des Aufzeichnungsmediums (14) zu dessen Anspannung vorgesehen ist«,

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Aufzeichnungsmedium (14) auf einer durchgehenden Längsbahn gleichzeitig durch die Erreg^mgseinrichtung (23), die Entwicklungseinrichtung (34) und die Trocknungseinrichtung (74,76) erstreckt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,, daß der Spalt (46) zwischen der Führungseinrieb-= tung (32) und der Gleitoberfläche (44) derart Icleia ist, daß das Aufzeichnungsmedium (14) die Tonerflüssigkeit (38) berührt, und daß der betreffende Spalt (46) derart groß ist, daß die Tonerflüssigkeit (38) mit nur einer Seite des Aufzeichnungsmediums (14) in Kontakt gehalten wird»

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10, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trog (52) für die Aufnahme der TonerflUssigkeit (38) vorgesehen ist, die von der Gleitoberfläche (44) abgeführt wird, daß wenigstens ein Vorratsbehälter (54,56,58) für die Aufnahme der Tonerflüssigkeit (38) aus dem Trog (52) vorgesehen ist, daß eine Pumpe (36) vorgesehen ist, die die Tonerflüssigkeit (38) zu der Oberseite der Gleitoberfläche (44) hinpumpt, über die die Tonerflüssigkeit (38) dann hinunterströmt, und daß Ventileinrichtungen (60,64,68;62,66,70) vorgesehen sind, die den Trog (52) mit den Vorratsbehältern (54,56,58) und der Pumpe (36) derart verbinden, daß selektiv ein Vorratsbehälter ausgewählt wird und eine Farbe der verschiedenen Farben der Tonerflüssigkeit für die Tönung des Aufzeichnungsmediums (14) benutzbar ist,

11, Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsbewegungseinrichtung (36) eine flache Düseneinrichtung (42) enthält, die die Tonerflüssigkeit (38) über die Gleitoberfläche (44) abgibt und derart verteilt, daß im Bereich der Flüssigkeitssichel (48) ein durchgehendes Flüssigkeitsband über dem Aufzeichnungsmedium (14) gebildet ist,

12, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium (14) aus einem durchgehenden Blatt besteht, das aus einer leitend behandelten Faserschicht (18) und einem einzigen dielektrischen Überzug (20) besteht, daß die Entwicklungseinrichtung (34) die Tonerflüssigkeit (38) mit geladenen Tonerteilchen auf den ffberzug des Aufzeichnungsmediums (14) abgibt und daß die

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Entwicklungseinrichtung (34) eine Walze (32) in der Bahn des Aufzeichnungsmediums (14) enthält, die mit der Antriebseinrichtung (10,12) derart zusammenwirkt, daß eine Normalkraft gegen die Faserschicht (18) des Aufzeichnungsmediums (14) um einen Bogen der Walze (32) herum ausgeübt wird.

13« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockeneinrichtung (74,76) eine erste Anlageeinrichtung (76) und eine zweite Anlageeinrichtung (74) enthält, daß diese Anlageeinrichtungen (74,76) gegenüberliegende Seiten des Aufzeichnungsmediums (14) zwischen sich aufzunehmen vermögen, daß zumindest die eine Anlageeinrichtung (76) mit einer gekrümmten Außenfläche versehen ist und eine Rollenanlage mit der anderen Anlageeinrichtung (74) bei zwischen diesen AnIa e^iiiiichtungen (74,76) hindurchbewegtem Aufzeichnungsmedium (14) ermöglicht, daß die eine Anlageeinrichtung (76) eine kompressible poröse Absorptions-' oberfläche aufweistf^ine Druckeinrichtung (77) vorgesehen ist, die auf das sich bewegende Aufzeichnungsmedium (14) durch die Anlageeinrichtungen (74,76) einen solchen Druck ausübt, daß das Aufzeichnungsmedium (14) bei Längsbewegung zusammen mit der Absorptionsoberfläche kontinuierlich in aufeinanderfolgenden Bereichen zusammengedrückt und dann derart entlastet wird, daß die Absorptionsoberfläche die auf dem Aufzeichnungsmedium (14) befindliche Tonerflüssigkeit (38) absorbiert, und daß eine Presseinrichtung (84) vorgesehen ist, die den zusammengedrückten Teil der Absorptionsoberfläche zusammendrückt und derart abstreift, daß von dieser Oberfläche die Flüssigkeit abgeführt wird.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageeinrichtungen (74,76) jeweils eine drehbare Walze (74,76) enthalten, die gegenüberliegende Seiten desselben Bereichs des Aufzeichnungsmediums (14) zu berühren und zusammenzuquetschen vermögen,

15, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn zeichne+,, daß die Trockeneinrichtung (74_t76) zwei elastische Walzen (74,76) mit Absorptionsoberflächen enthält, daß das Aufzeichnungsmedium (14) zwischen diese Walzen (74,76) hindurchgeführt wird, daß Einrichtungen (77) zum Zusammenquetschen der Walzen (74,76) und damit zum Zusammenquetschen des Aufzeichnungsmediuni-. (14) vor; sehen sind und daß eine Abstreifeinrichtung (84) vw^gesehen ist, die die Oberfläche der einen Walze (76) zusammendrückt und die auf dieser Walze (76) auftretende Flüssigkeit abstreift.

16, Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregungseinrichtung (23) das Aufzeichnungsmedium (14) elektrostatisch erregt, daß die Führungseinrichtung (32) eine leitende Walze (32) enthält, die sich in axialer Richtung quer zur Längsrichtung der Bewegung des Aufzeichnungsmediums (14) erstreckt, und daß die Gleitoberfläche (44) leitend und von der Walze (32) derart dicht beabstandet ist, daß die elektrostatischen Feldlinien des erregten Aufzeichnungsmediums (14) senkrecht zu diese» Aufzeichnungsmedium (14) ausgerichtet sind,

17. Verfahren zum Drucken auf einem flachen flexiblen Aufzeichnungsmedium unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch

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gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium (14) entsprechend dem jeweils zu druckenden Bild erregt wird, daß eine Tonerflüssigkeit (38) auf das erregte Aufzeichnungsmedium (14) abgegeben wird und daß die überschüssige Tonerflüssigkeit (38) von dem Aufzeichnungsmedium (14) abgeführt wird, wobei die Aufbringung der Tonerflüssigkeit (38) auf das erregte Aufzeichnungsmedium (14) dadurch erfolgt, daß das sich bewegende Aufzeichnungsmedium (14) entlang einer längs gekrümmten Bahn einer Führungseinrichtung (32) geleitet wird, in der eine Tonerflüssig-. keitsströmung längs einer Oberfläche erzeugt wird, die von der Führungseinrichtung (32) derart beabstandet ist, daß ein Flüssigkeitskontakt mit dem Aufzeichnungsmedium (14) auf einer Oberfläche hergestellt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerflüssigkeitsströmung eine geneigte Ebene (44) hinabgeleitet wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung der Tonerflüssigkeit (38) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der das Aufzeichnungsmedium (14) bewegt wird, gesteuert wird,

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Tonerflüssigkeiten verschiedener Farben selektiv und einzeln über die geneigte Ebene (44) geleitet werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium (14) als langgestreckter Streifen (14) durch eine langgestreckte Bahn bewegt wird, währenddessen es

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sensibilisiert, entwickelt und von der Tonerflüssigkeit (38) befreit wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 Us 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerflüssigkeitsströmung derart gesteuert wird, daß eine die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (14) befeuchtende Flüssigkeitssichel (48) hinreichender Größe gebildet wird, währenddessen das Aufzeichnungsmedium (14) durch die Plüssigkeitssichel (48) hindurchbewegt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium (14) dadurch sensibilisiert wird, daß eine Spannung quer zu dem Aufzeichnungsmedium (I4) wirksam gemacht wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium (14) dadurch getrocknet wird, daß es zwischen einer Absorptionswalze (76) und einer zweiten Walze (74) zusammengequetscht wird, daß mit der Absorptionswalze (76) das aus Kunststoff bestehende Dielektrikum (20) berührt wird und daß die Absorptionswalze (76) zusammengedrückt und von ihr die herausgedrückte Flüssigkeit abgeführt wird.

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