DE2240308A1

DE2240308A1 - Drucker

Info

Publication number: DE2240308A1
Application number: DE2240308A
Authority: DE
Inventors: Paul L Koch; James C Maxwell
Original assignee: Carters Ink Co
Current assignee: Carters Ink Co
Priority date: 1971-08-16
Filing date: 1972-08-16
Publication date: 1973-03-01
Also published as: JPS4849331A; IT964005B; CA940588A; FR2150068A5; BE787496A; US3733613A; GB1331030A; NL7211151A

Description

Patentanwalt»

Dr.-lns· K. B * E T • Μ·ϋ·Η·η 22, Steintdorfo*. It

65-19,254P(19.255H) 16. 8. 1972

The Carter's Ink Company, Cambridge {Massachusetts), V.St.A.

Drucker

Die Erfindung bezieht sich auf Drucker, die mit Hilfe von gepulsten, zeichenförmigen elektrischen Feldern im Bereich der druckenden Oberfläche arbeiten.

Beispiele für solche Drucker enthält die UStPS 3 550 153· Diese Patentschrift beschreibt eine Druckeinrlohtung, die mit Hilfe eines Impulses von kurzer Dauer arbeitet, der ein geformtes elektrisches Feld zwischen einer Senderbahn und einer dicht danebenliegenden Empfängerbahn erzeugt. Die Oberfläche der Senderbahn, die gegenüber zur Empfängerbahn liegt, trägt elektrisch leitende Teilchen eines Druckmaterials oder eines Pigments, die in oder auf einem Medium mit einem hohen Widerstand verteilt sind. Das elektrische Feld bewirkt, daß ein Strom fließt, der eine ausreichende Ladung auf dem Druckmaterial zurückläßt, damit sich dieses unter dem Einfluß des geformten elektrischen Feldes zur Empfängerschicht bewegt. Die elektrischen Impulse haben insbesondere eine sehr kurze Dauer und werden zwischen einer ersten, zeichenförmigen Elektrode und einer zweiten oder "Grund"-Elektrode so angelegt, daß die Senderbahn und die Empfängerbahn Im geformten

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elektrischen Feld liegen. Die Amplitude der angelegten Impulse hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, unter dunen die Konstruktion und die Ausrichtung der Schichten und die Anwesenheit und die Abwesenheit von dazwischenliegenden Iso-» latorschichten genannt werden können, wobei aber kennzeichnende Werte im Bereich von einigen 100 V bis mehr als 1000 V liegen.

Bei typischen alphanumerischen Druckern ist es wünschenswert und im allgemeinen erforderlich, daß die zeichenförmigen Elektroden physikalisch nahe beisammen liegen. Dies bringt ein Problem mit sich, da es möglich ist, daß »ich zwischen den Elektroden Lichtbogen bilden, wodurch ein fehlerhaftes Drucken sowie ein ungewolltes Drucken von nicht gewünschten Zeichen entstehen kann.

Ee iat Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drucker anzugeben, bei dem die Entstehung eines solchen Lichtbogens verhindert wird, wobei der volle Impuls für jedes gewünschte und zu druckende Zeichen nur zu der zugehörigen Elektrode geliefert wird. Die Druckeinrichtung soll kompakt, einfach und billig herstellbar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dur'ch zwei ' gegenüber lie-ι gende Schichten gelöst, die Jeweils die zeiehenftfrmlgen ' Elektroden und ($ie entsprechenden Anschlüsse zum Verbinden der Elektroden niit den Impuls schaltungen des Druckers auf sich nicht gegenüberliegenden Oberflächen aufweisen. Die Schichten sind elektrisch mit einer /"n/.ahl von Leitungen verbunden, die alch durch Isolierende Substrate auf den Schichten erstrecken und jeweils Jede Elektrode mit dem ent-, sprechenden Anschluß verbinden. Die Te·lie der Schichten, die neben den Elektroden und den Anschlüssen liegen und diese umgeben, sind geerdet, um einen Lichtbogen :.u unterdrücken und eine Abschirmung zu erzeugen.

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Kaolifolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Έε zeigen:

Fig. 1 die Hauptteile eines mit einer hohen Geschwindigkeit und mit gepulsten Elektroden arbeitenden erfindungsge^:mäi3en Druckers,

Fig. 2 eine Vorderansicht entlang der Linie 2-2 des
Gegenstandes der Pig. Ij

Fig. ;j einen Seitenschnitt entlang der Linie J-J des
Gegenstandes der Fig. 2, \ind

Fig. H eine Darstellung in auseinandergebogener Anordnung der Elektroden- und Anschlußfolieri.

In der Fig. 1 umfaßt erfindiingsgemäße Druckeinrichtung eine Elektrodenfolie 12 und eine Anschlui.ifolie 1''), die gegenüber dicht daneben liegt, wobei diese Folien oder Schichten auf
einem bogenförmigen Träger 16 liegen. Vom Träger 16 geht
ein Kabel 18 aus, das mehrere Drähte 19 enthält, die zu den Zeichenauswahl-Steuerschaltungen des Druckers führen. Diese Schaltungen können in bekannter Weise verschieden ausgestaltet sein, was weiter unten näher erläutert wird.

Eine :'.u ε ammenhängende Papierbahn 20 erstreckt sich von einer Vorratsrolle 2? über eine gebogene Oberfläche der Elektrodenschicht 12 zu einer Aufnahmerolle 2h. Diese Rollen werden in herkömmlicher Weise, vorzugsweise mit einer konstanten.Drehzahl, angetrieben, die in einer vorbestimmten Beziehung zu den
Zeichenauswahl impulsen steht, die durch die verschiedenen
Drähte 19 laufen. Ein flexibles Metallband 28 läuft über
Rollen 30 .und wird durch eine Feder 32 gespannt gehalten, wodurch das ^T3and 20 mit einem leichten Druck gegen die Ober-, fläche der Folie 12 geführt ist. Vorzugsweise ist das Band über den Rahmen des Druckers, wie dargestellt, geerdet.

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original

Die Papierbahn 20 kann so ausgebildet sein, daß sie ein sichtbares oder latentes Bild der ausgewählten Zeichen liefert, wenn sie einem elektrischen Feld ausgesetzt ist, das durch die Anlegung von kurzen elektrischen Impulsen zwischen der Elektrodenfolie 12 und dem Band 28 entsteht. Obwohl sich die vorliegende Erfindung nicht In erster Linie mit-der besonderen Ausbildung der Bahn 20 beschäftigt, so ist diese In der Zeichnung doch beispielsweise angegeben, um die Erfindung mit der Lehre der oben angegebenen OS-PS anzuwenden.

Diese Bahn umfaßt eine Senderbahn 34 und e ine E fnp finger bahn Die Senderbahn 34 umfaßt ein Substrat aus einem Tuch, Papier oder Kunststoffilm, das entweder selbst oder auf seiner Oberfläche ein hochohmiges Material aufweist, auf dem die druckenden Teilchen 38 verteilt sind. Diese Teilchen sind bewegliche und elektrisch leitende Pigmentteliehen, die bei einem kurzen Impuls eines elektrischen Feldes physikalisch von der Senderbahn auf die gegenüberliegende Oberfläche der EmpfMngerbahn 36, wie in der US-PS beschrieben, übertragen werden. Die Bahn 36 kann irgendein geeignetes Papier sein, auf dem die so abgelagerten Teilchen ein sichtbares Bild bilden. Die Form dieses Bildes hängt von der Form des angelegten elektrischen Feldes ab, das durch die Formen der Zeichenelektroden auf der Folie 12, wie später beschrieben, bestimmt 1st*, wahrend die Bahnen 34 und 36 in der Fig. 3 so dargestellt sind, daß sie etwie getrennt sind, stehen sie in der Praxis vorzugsweise sich gegenüberliegend in Kontakt, wobei der Kontakt durch einen leichte» Druck auf das Band 28 oder eine ändert Einrichtung hergestellt wird, die ein leichtes und schnelles Trennen der Bahnen 3^ und 36 erlaubt, nachdem die Bildübertraguni durchgeführt wurde.

Einzelheiten der Elektroden- und der Anschlußfolie 12 und 14 sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Vorzugswelse haben diese

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beiden Folien die gleiche Grundform aus isolierenden Substraten 40 und 42 aus einem Material mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten, wie beispielsweise Nylon (Wz) oder einem •ähnlichen Stoff, wobei diese Substrate zunächst mit einer Schicht oder einem anderen leitenden Metall, wie z.B. Kupfer, beschichtet, sind. Beide Oberflächen der Folie 14 sind so beschichtet, und die nicht gegenüberliegende Oberfläche der Folie 12 ist ebenfalls so beschichtet. Das Kupfer wird von den Oberflächen selektiv abgeätzt, um die verbleibenden leitenden Muster, wie weiter unten näher beschrieben, zurückzulassen. ■

Die Seite der Elektrodenfolie 12, die gegenüber zur zusammengesetzten Bahn 20 liegt, hat eine elektrisch gut leitende : Randoberfiäche 44, die einen mittleren geätzten Bereich 46 > festlegt, der nicht leitend ist, ausgenommen von einem Muster von elektrisch leitenden zeichenförmlgen Elektroden 48, die vorzugsweise in einer Linie liegen, die alle verfügbaren alphanumerischen Zeichen und beliebige andere gewünschte Satzzeichen, Muster* Bilder einschließlich Logotypen, Ligaturen und Symbole enthält, die in einer gewünschten Folge zu drucken sind, um einen Text, ein Musikstück oder eine andere Komposition, oder eine Formel oder irgendeine andere sichtbare Gruppierung von verfügbaren Zeichen zu bilden. Die gegenüberliegende Seite der Folie 12 ist vorzugsweise nicht be- * schichtet, wodurch die isolierende Oberfläche des Substrats 40 durch die Fläche der Folie 12, die gegenüber zur Schicht 14 liegt, freiliegt.

Die Elektrodenfolie 14 hat eine Seite 50, die gegenüber zur Folie 12 liegt, wobei diese Seite eine im wesentlichen elektrisch leitende RandoberflHche 52 aufweist, die einen geätzten, nicht leitenien mittleren Bereich 54 festlegt, der Im allgemeinen mit dem Bereich 46 auf der Folie 12 ausgerichtet ist und. ·

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auch einen nichtleitenden Randbereich 55 festlegt. Die Folie 12 hat auch eine Seite 56, wobei diese Seite eine im wesentlichen elektrisch leitende Randoberfläche 58 und mehrere wechselseitig beabstandete elektrisch leitende Streifen 60 hat. Diese Streifen werden ähnlich wie alle anderen elektrisch leitenden Oberflächen auf den Folien 12 und 14 vorzugsweise durch Säureätzung von Kupfer oder von anderen metallischen Schichten in Übereinstimmung mit der hierzu bekannten Technik gebildet. Es kann jedoch auch ein anderes geeignetes Verfahren zur Herstellung der leitenden Oberflächen verwendet werden.

Die Streifen 60 haben vorzugsweise ösenförmlge mittlere Endteile 62 und Anschlußendteile 64. Die mittleren Endteile 62 liegen gegenüber zum nichtleitenden, unbeschichteten mittleren Bereich 54 auf der gegenüberliegenden Seite der Folie 14. Die Endteile 64 liegen vorzugsweise in der Nähe des Seltenumfanges der Folie 14 gegenüber zu dem nichtleitenden Randbereich 55. Zwischen den Jeweiligen Enden 64 besteht ein beträchtlicher Abstand, um die Verbindung mit äußeren Steuerschaltungen zu erleichtern. Um diese Verbindungen herzustellen, sind vorzugsweise Löcher 66 durch die folie 14 in der Mitte der öseηformigeη Enden 62 und 64 der Streifen 6o gebohrt. VerbindungedrMhte 67 sind mit den Endanechlüssen 64 verlötet und erstrecken sich zu" den den Drähten 19 zugeordneten Impulsschaltungen.

Eine elektrische Leitungsbahn 68 läuft durch die Bohrung in dem Substrat 4o der Folie 12 (Pig. 3) und 1st mit der Unterseite von Jeder Ze IebeneIektrode 48 verlötet oder auf andere Welse elektrisch verbunden. Dieser Draht läuft durch ein entsprechendes Loch 66 In der Folie 14 und ist an der Stelle mit dem mittleren Endteil 62 eines entsprechenden Streifens 6o verlötet. So bildet der gegenüberIlegende Ansiihluflentlteil 64 d te so s Streifens ο Inen Anschluß, durch ilen 'das ',«leihen

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über den Draht 67 mit den zugeordneten Schaltungen mit den Leitungen I9 der Pig. I verbunden werden kann.

Die oben beschriebene Vorrichtung sieht auch Einrichtungen vor, urn die jeweiligen Zeichenelektroden 48 und Streifen 6O voneinander und von ungewollten, im Außenraum erzeugten elektrischen Feldern abzuschirmen. Zu diesem Zweck sind diese elektrisch leitenden Oberflächenteile der Folien 12 und 1 ^l\, die nicht, wie oben beschrieben, elektrisch mit den Elektroden ^8 und den Streifen.60 verbunden sind, miteinander verbunden \ind auf geeignete Weise zur Steuerschaltung geerdet. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen, beispielsweise dadurch, daß Faschinenschrauben oder andere Befestigungseinrichtungen durch Löcher 72 laufen, die auch zur Ausrichtung und :',um .HM ten der Schichten oder Folien dienen. Auf diese V/eise sind die Oberflächenteile Hk_t 52 und 58 elektrisch miteinander verbunden und geerdet.

Die Abschirmung zwischen jedem gegenüberliegenden Paar der Streifen .6.0 wird weiterhin durch die ganzen beabstandeten Ausdehnungen 7<l der Oberfläche 58 (Fig. 4) erhöht. Damit isoliert der, Oberflächenteil 58 elektrisch die jeweiligen Streifen 60. Vorzugsweise sind die Streifen 60 so angeordnet, daß abwechselnde Streifen sich vom mittleren Teil der Schicht Ik, wie dargestellt, in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, v,obei ein Abstand für die Ausdehnungen 74, wie beschrieben, entsteht.

In entsprechender V/eise erzeugen sich in Längsrichtung erstreckende, elektrisch leitende Seitenteile 76 der Oberfläche •"r wini'hon den nichtleitenden Flächen 54 und. 55 eine Iso-Ürru'ijr zwischen den Schaltxmgsdrähten, wie beispielsweise (<"^v, lu ■' den Leitungen 6B, die r-ich zwischen den Folien IP und 14 orc-i r'ockpii. Die Druckereinrichtung mit den Folie r i- und

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wird in der oben beschriebenen Art und Weise hergestellt. Ein Drucker kann mit einer großen Anzahl von Folien- oder Schichtpaaren mit verschiedenen typographischen Darstellungen und Kombinationen von wählbaren Druckzeichen 48 ausgestattet sein. Ktztechniken mit photographischen Widerstandsschichten, die bekannt sind, können zur Herstellung dieser Schichten leicht verwendet werden.

Die Erfindung kann auch auf andere Schichten mit darauf nicht rechtwinklig vorgesehenen Zeichen angewandt werden. Es ist beispielsweise möglich, mehrere Reihen von Zeichen oder die Zeichen entlang einer Kurve in Übereinstimmung mit dem Weg der sich bewegenden zusammengesetzten Papierbahn vorzusehen.

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Claims

Patentansprüche

•X J Drucker, gekennzeichnet durch eine Elektrodenfolie (12) mit einem isolierenden Substrat (40) und mehreren zeichenförmigen Elektroden (48), die auf einer Oberfläche der Elektrodenfolie (12) ein Muster oder Sehern? bilden,

eine Anschlußfolie (14) mit einer der anderen Oberfläche der Elektrodenfolie (12) gegenüberliegenden Oberfläche, einem isolierenden Substrat (42) und mit mehreren beabstandeten elektrisch leitenden Streifen (60) auf ihrer hioht gegenüberliegenden Oberfläche, wobei jeder Streifen (60) einer Elektrode (48) auf der ersten Folie (12) entspricht und ein erstes und ein aweites Ende aufweist, von denen die ersten Enden der Streifen (60) mit dem Muster oder Schema ausgerichtet sind und die zweiten Enden Anschlüsse aufweisen^, und

eine sich durch die Substrate der Pollen erstreckende Leitung (19), die jede Elektrode elektrisch mit dem ersten Ende des entsprechenden Streifens verbindet.
2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (48) geätzte metallische Beschichtungen sind.
3. Drucker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (48) und Streifen (60) geätzte metallische Deschichtungen sind.
4. Drucker nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Oberfläche einen leitenden Teil aufweist, der im wesentlichen den Bereich umgibt, der das Muster oder Schema einschließt, ohne die Elektroden (48) elektrisch zu kontaktieren.

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5. Drucker nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht gegenüberliegende Oberfläche wechselseitig verbundene leitende Bereiche aufweist, die sich zwischen den Streifen (60) erstrecken.
6. Drucker nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (60) im allgemeinen parallel ausgerichtet sind und daß sich die leitenden Bereiche länglich zwischen den Streifen (6o) erstrecken.
7. Drucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster oder Schema im wesentlichen linear ist und daß sich die Streifen (60) waagrecht dazu erstrecken.
8. Drucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich benachbarte Streifen (60) auf abwechselnden Seiten des Musters oder Schemas erstrecken.
9. Drucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da 13 die sich gegenüberliegende Oberfläche der Anschlußfolie (14) einen leitenden Bereich hat, der sich seitlich zu den Streifen (60) und zwischen und nicht Überlappend zu deren ersten und zweiten Enden erstreckt.

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L e e r s β i t e