DE2330681A1 - RECORDING DEVICE - Google Patents
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Description
dr. W.Schalk · dipl.-ing.P.Wirth · dipl-ing.G. Dannenberg DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEINHOLD · DR. D. GUDELdr. W.Schalk dipl.-ing.P.Wirth dipl-ing.G. Dannenberg DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEINHOLD · DR. D. GUDEL
6 FRANKFURTAM MAIN6 FRANKFURTAM MAIN
Case 72/5Case 72/5
Horizons Heseareh Incorporated 23800 Mercantile Road Cleveland, Ohio 44122, USAHorizons Heseareh Incorporated 23800 Mercantile Road Cleveland, Ohio 44122, USA
AufzeichnungsvorrichtungRecording device
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Elektrophotographie und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kopien.The present invention relates to electrophotography, and more particularly relates to a method and apparatus for making copies.
Verfahren zur Herstellung von sichtbaren Bildern durch elektrische Signale sind bekannt und werden bereits seit vielen Jahren durchgeführt. Faksimilegeräte unter Verwendung von besonderem Papier sind weit bekannt. Solche Bilder können entweder durch die elektrolytische Entwicklung einer Farbe entstehen oder indem durch elektrisches Entladen eine Überschicht abgenommen oder abgeblasen wird.Process for producing visible images by electrical Signals are known and have been carried out for many years. Facsimile machines using special Paper are well known. Such images can be created either by the electrolytic development of a color or by a cover layer is removed or blown off by electrical discharge.
Ein anderes bekanntes Verfahren wird unter Anwendung einer Korona-Entladung von einem feinen Stift durchgeführt, der in sehr kurzem Abstand über einer isolierenden Oberfläche ange- ,Another known method is carried out using corona discharge from a fine pen which is shown in very short distance above an insulating surface,
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ordnet ist, die im allgemeinen ein Papier, dessen Oberfläche mit einem isolierenden thermoplastischen Film überzogen ist, darstellt. Dieses Aufzeichnungsverfahren ist in der Patentliteratur ausführlich beschrieben, z.B. in den folgenden US-Patentschriften: 2,894,799; 3,064,259; 3,068,481; 3,131,256; 3,208,176; 3,217,330; 3,289,209; 3,383,697; 3,384,898; 3,409,899; 3,417,404; 3,434,157; 3,471,861.which is generally a paper, the surface of which is covered with an insulating thermoplastic film, represents. This recording method is in the patent literature described in detail, for example, in the following U.S. Patents: 2,894,799; 3,064,259; 3,068,481; 3,131,256; 3,208,176; 3,217,330; 3,289,209; 3,383,697; 3,384,898; 3,409,899; 3,417,404; 3,434,157; 3,471,861.
Andere bekannte Verfahren zur Herstellung eines Bildes sind in den US-Patentschriften 3,121,373 und 3,623,122 beschrieben sowie in einem neueren Artikel, erschienen in "Photographic Science and Engineering", Band 15, Nummer 5, Ausgabe Sept./Okt. 1971.Other known methods of forming an image are described in U.S. Patents 3,121,373 and 3,623,122 as well as in a recent article published in "Photographic Science and Engineering", Volume 15, Number 5, Issue Sept./Oct. 1971.
Die vorliegende Erfindung ist eine Weiterentwicklung des in der US-Patentschrift 3,623,122 beschriebenen Verfahrens und betrifft ein Verfahren und einen Apparat zur Herstellung von Bildern, bei dem eine Information entweder von einem Originalfilm oder durch elektronische Energie auf Papier oder ähnlichem Aufzeichnungsmedium unter Verwendung von Regelelementen, die nahe bei dem Aufzeichnungsmedium ein elektrisches Feld ausbilden, angebracht werden. Die Aufzeichnungselemente werden in eine Flüssigkeit getaucht, die eine elektrostatische Tonerflüssigkeit sein kann, welche im Handel erhältlich ist oder hergestellt werden kann.The present invention is a further development of the method described in US Pat. No. 3,623,122 and relates to a method and apparatus for producing images using information either from an original film or by electronic energy on paper or similar recording medium using control elements that close to the recording medium forming an electric field. The recording elements are in a liquid, which may be an electrostatic toner liquid, which is commercially available or manufactured can be.
Gemäss der vorliegenden Erfindung sind die Aufzeichnungs- und Entwicklungsstufen getrennt und gekennzeichnet durch ein stark isolierendes flüssiges Medium, welches die Verbindung zwischen den Aufzeichnungselementen und dem Aufzeichnungsmedium umgibt und das Aufzeichnungsmedium für die Aufzeichnungsstufe bedeckt, und wobei später das erhaltene latente Bild einem flüssigen Entwickler ausgesetzt wird. Durch das erfindungsgemässe Verfahren werden die folgenden Vorteile erhalten:According to the present invention, the recording and Development stages separated and characterized by a strong insulating liquid medium surrounding the connection between the recording elements and the recording medium and covering the recording medium for the recording step, and later the latent image obtained being a liquid Developer is exposed. The method according to the invention provides the following advantages:
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1. Die Aufzeichnungs- und Entwicklungsstufen können unter idealen Bedingungen bis zu mehreren Minuten voneinander getrennt sein, wobei irgendein Hintergrundrauschen und durch Reibungselektrizität hervorgerufene Aufladungen, die durch das Reiben der Aufzeichnungselemente auf dem Aufzeichnungsmedium entstehen, auf ein für die Entwicklungsstufe unbedeutendes Maß reduziert werden.1. The recording and development stages can be found under ideal conditions up to several minutes apart, with any background noise and static electricity generated by the rubbing of the recording elements on the recording medium are reduced to a level that is insignificant for the stage of development.
2. Das latente Bild kann eine kurze Entwicklungszeit erhalten, wodurch die Aufnahme des Hintergrundtoners auf ein Minimum reduziert wird, was bei gleichen Aufzeichnungs- und Entwicklungsverfahren bisher ein Problem war.2. The latent image can be given a short development time, minimizing the uptake of background toner is reduced, which is with the same recording and development process has been a problem so far.
3. Es entsteht keine Tonerablagerung auf dem oder den Aufzeichnungselementen, da zwischen den Aufzeichnungselementen und der elektrostatischen Tonerflüssigkeit kein Kontakt besteht.3. There is no toner deposit on the recording element (s), since there is no contact between the recording elements and the electrostatic toner liquid consists.
4. Es kann eine Anordnung von dicht verteilten Aufzeichnungselementen verwendet werden, da das Fehlen von elektrostatischem Toner einen Kurzschluss zwischen den Elementen ausschaltet.4. It can be an arrangement of densely spaced recording elements used because the lack of electrostatic toner creates a short circuit between the elements turns off.
Die vorliegende Erfindung wird durch die beigefügte Zeichnung und die nachfolgenden Beispiele näher erläutert, woraus sich weitere wichtige Merkmale ergeben.The present invention is explained in more detail by the accompanying drawings and the following examples, from which it can be seen result in other important features.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Aufzeichnungsapparates und Pig. 2 bis 5 sind Abänderungen des erfindungsgemässen Verfahrens und Apparates.Fig. 1 is a schematic representation of one according to the invention Recording apparatus and pig. 2 to 5 are modifications of the method and apparatus according to the invention.
Der Aufzeichnungsapparat von Abb. 1 umfasst ein Medium 10, auf welchem die Aufzeichnung erfolgt (Fig. 1). Dieses Auf-The recording apparatus of Fig. 1 comprises a medium 10 on which the recording is made (Fig. 1). This up
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zeichnungsmedium kann aus einem Gewebe aus einem klaren Kunststoff-Schichtträger bestehen oder jede Art von Papier sein. Eine Vorrichtung 8, welche eine Warmluftleitung oder Heizlampen aufweist, ist für das 'Trocknen des Mediums vorgesehen, so dass, wenn dieses Papier ist, es vollständig getrocknet werden kann. Bas Aufzeichnungsmedium 10 wird durch einen unterteilten Behälter geleitet, wobei die Unterteilung 2 am Eingangsende eine stark isolierende Flüssigkeit 3 und die Unterteilung am Ausgangsende eine Entv/icklerflüssigkeit 14 enthält. Mittels Rollen 16 wird das Aufzeichnungsmedium durch das Flüssigkeitsbad geführt. Es können alle herkömmlichen Mittel (nicht abgebildet) für die Führung des Aufzeichnungsmediums durch die stark isolierende Flüssigkeit 3 und Entwicklerflüssigkeit 14» die sich in dem Behäl er 12 befindet, verwendet werden. Das Aufzeichnungsmedium kann kontinuierlich durch das Aufzeichnungssystem geleitet werden oder aber intermittierend, zum Beispiel wenn ein einzelnes Feld (Bild) jeweils aufgezeichnet werden soll. Überschüssige Entwicklerflüssigkeit, die auf dem Gewebe zurückbleibt, wird durch Quetschrollen 18 entfernt, und Reste von Entwicklerflüssigkeit auf dem Gewebe werden durch eine Warmluftheizung 20 entfernt.The drawing medium can consist of a fabric made of a clear plastic backing consist or be any type of paper. A device 8, which a hot air duct or heating lamps is intended for the 'drying of the medium, so that when this paper is on it can be completely dried. The recording medium 10 is divided by a Container passed, with the subdivision 2 at the inlet end a highly insulating liquid 3 and the subdivision contains a developing liquid 14 at the outlet end. The recording medium is moved through the liquid bath by means of rollers 16 guided. Any conventional means (not shown) for guiding the recording medium through the highly insulating liquid 3 and developer liquid 14 », which is located in the container 12, can be used. That Recording medium can be passed through the recording system continuously or intermittently, for example if a single field (image) is to be recorded at a time. Excess developer fluid on the Tissue left behind is removed by nip rollers 18, and any residual developer fluid on the tissue is passed through a warm air heater 20 removed.
Ein Aufzeichnungsstift 22 umfasst eine Aufzeichnungsspitze 25,
die aus einem rauhen Draht, der zu einer 0,0508 bis 0,0762 mm breiten Spitze zugeschärft wurde,, besteht oder sie kann rund sein
und einen Durchmesser von etwa 0,127 bis 0,508 mm haben. Der Aufzeichnungsstift wird über die Oberfläche des Aufzeichnungsstreifens
bewegt, wobei die Stiftspitze die Aufzeichnungsfläche berührt, wobei ein elektromechanischer Antrieb 26 angewendet
wird. Eine modulierte Quelle 30 für elektrisches Potential erzeugt ein elektrisches Feld zwischen dem Stift
und einer leitenden Gegenelektrode 28, wodurch ein latentes Bild auf dem Aufzeichnungsmedium geschaffen wird, welches sichtbar
gemacht wird, wenn das Aufzeichnungsmedium 10 in das Entwicklerbad 14 geleitet wird.
{ A recording pen 22 includes a recording tip 25 made from a rough wire sharpened to a 0.0508 to 0.0762 mm wide tip, or it may be round and about 0.127 to 0.508 mm in diameter. The recording pen is moved across the surface of the recording strip with the pen tip contacting the recording surface using an electromechanical drive 26. A modulated electrical potential source 30 creates an electrical field between the stylus and a conductive counter electrode 28, thereby creating a latent image on the recording medium which is visualized when the recording medium 10 is passed into the developer bath 14.
{
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_ 5 —_ 5 -
Der elektromechanische Antrieb, der den Stift auf dem Aufzeichnung smedium positioniert, kann herkömmlich sein, zum r Beispiel ein X-Y Schreiber oder ein Servoantrieb, der den Stift'in zwei Richtungen bewegt; oder es kann ein Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnungsmotor sein oder irgendein anderer -geeigneter Mechanismus.The electromechanical drive that puts the pen on the record The medium positioned can be conventional, for example an X-Y recorder or a servo drive that drives the Pen'moved in two directions; or it can be a high speed recording motor his or some other suitable mechanism.
Die Elektrode 22 kann auch so konstruiert sein, dass sie aus einer linearen Anordnung von Stiften besteht, die senkrecht zu der Richtung des Gewebelaufes quer im Aufzeichnungsmedium angeordnet sind. Diese Anordnung kann aus gedruckten Stromkreisleitungen auf einer Schaltungsplatte bestehen, wobei die Verteilung zum Beispiel 100 auf 25,4 mm beträgt. Das Potential an jedem Aufzeichnungsstift kann durch einzelne Hochspannungstransistoren geregelt werden, oder für einen optischen Eingang, durch die Verwendung von lichtleitenden oder Licht emittierenden Elementen, wie sie in den US-Patenten 3,121,373 oder 3,623,122 beschrieben sind.The electrode 22 can also be constructed to consist of a linear array of pins that are perpendicular are arranged transversely to the direction of fabric travel in the recording medium. This arrangement can be made up of printed circuit lines on a circuit board, the distribution being, for example, 100 by 25.4 mm. That Potential at each recording pen can be measured by individual high voltage transistors be regulated, or for an optical input, through the use of light conducting or light emitting elements as described in U.S. Patents 3,121,373 or 3,623,122.
Anstelle eines einzelnen Behälters mit einer Unterteilung, wie sie in Pig. 1 dargestellt ist, können auch andere Vorrichtungen zur Trennung der Aufzeichnungs- und der Entwicklerflüssigkeit verwendet werden. Es können zum Beispiel auch zwei getrennte Behälter 12 mit den Rollen 16, wie in Pig. 2 dargestellt, verwendet werden, oder andere Vorrichtungen für die Führung des Aufzeichnungsmediums von einem Behälter zu dem zweiten Behälter, oder ein einzelner Behälter mit zwei Kammern, die - wie aus Fig. 3 ersichtlich - durch einen engen Schlitz 17 verbunden sind, durch den das Aufzeichnungsmedium gleitet, um die erfindüngsgemässe Trennung der Stufen zu erreichen. Anstelle des Schlitzes können auch, wie aus lig. 4 hervorgeht, Rollen 16 verwendet werden. Entwickler kann nicht in die Kammer mit Isolierflüssigkeit von Fig. J5 und 4 durch Anwendung von Über-Instead of a single container with a partition like the one in Pig. 1, other devices can also be used can be used to separate the recording and developer liquids. For example, two separate Container 12 with rollers 16 as in Pig. 2 is used or other devices for guiding the recording medium from one container to the second container, or a single container with two chambers which - as can be seen from FIG. 3 - are connected by a narrow slot 17 are through which the recording medium slides in order to achieve the according to the invention To achieve separation of the stages. Instead of the slot, as from lig. 4 shows roles 16 be used. Developer cannot get into the chamber with insulating liquid of Fig. J5 and 4 by using excess
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"™ D "*·"™ D" * ·
druck auf die Isolierflüssigkeitsseite, zum Beispiel, auf Grund eines Unterschiedes des Flüssigkeitsdruckes, eindringen.pressure on the insulating liquid side, for example Due to a difference in fluid pressure, penetrate.
Fig. 5 zeigt'ein Überführungsverfahren für das Vervielfältigen, wie es in dem US-Patent 5,623.122 beschrieben ist, mit einer Modifikation der Vervielfältigungs- und Entwicklungsstufen. Behälter 2 enthält die stark isolierende Flüssigkeit 3 und Behälter 12 die elektrostatische Tonerflüssigkeit 14. Nicht durch Entwickeln des Bildes direkt auf ein Papier 10 oder Film 10 (wie in den vorherigen Beispielen dargestellt), sondern auf der isolierenden Oberfläche einer Überführungsrolle 74 wird hier das Bild geschaffen. Diese Rolle wird einheitlich mit einer Isolierschicht 76 von etwa 0,0254 bis 0,254 mm Dicke überzogen. Ein bevorzugtes Überzugsmaterial ist ein glasartiger Lack, weil dieser eine hohe Festigkeit, hohen Abnutzungswiderstand und leichte Reinigungsmöglichkeit bietet.Fig. 5 shows a transfer process for duplicating, as described in U.S. Patent 5,623,122, with a modification of the duplication and development stages. Container 2 contains the highly insulating liquid 3 and container 12 contains the electrostatic toner liquid 14. Not by developing the image directly onto paper 10 or film 10 (as shown in the previous examples), but rather on the insulating surface of a transfer roller 74 this is where the picture is created. This roll will be uniform with an insulating layer 76 about 0.0254 to 0.254 mm thick overdrawn. A preferred coating material is a vitreous lacquer because of its high strength and high wear resistance and offers easy cleaning.
Das auf dieser Isolieroberfläche 76 durch die Führung eines Aufzeichnungskopfes 72, welcher wie in den vorherigen Beispielen erläutert konstruiert sein kann, geschaffene latente Bild wird in der Tonerflüssigkeit 14 entwickelt und dann zu dem Kopierpapier 10 mittels einer Führungsrolle 78 überführt. Für die wirksame Überführung wird ein hohes elektrisches Potential zwischen den Rollen 78 und 74 zur Unterstützung der elektrostatischen Übertragung des Bildes von dem Behälter auf das Papier angewendet. Reste des Bildes werden von der Isolierschicht 76 mittels einer Reinigungsbürste 80 entfernt.That on this insulating surface 76 by the guidance of a recording head 72, which as in the previous examples may be constructed as explained, created latent image is developed in the toner liquid 14 and then to the copy paper 10 transferred by means of a guide roller 78. A high electrical potential is required for effective transfer between rollers 78 and 74 to aid in the electrostatic transfer of the image from the container to the Paper applied. Remnants of the image are removed from the insulating layer 76 by means of a cleaning brush 80.
Bei diesem Beispiel bestand die stark isolierende Flüssigkeit aus einem Petroleumlösungsmittel (isopar G, hergestellt von der Firma Humble Oil and Refining Company), aber es kann jede beliebige Flüssigkeit mit hohem Flammpunkt und hoher Widerstandsfähigkeit, wie zum Beispiel andere der Isopar-Serie oderIn this example, the highly insulating liquid was a petroleum solvent (isopar G, manufactured by from Humble Oil and Refining Company), but any liquid with a high flash point and high resistance, such as others of the Isopar series or
.mittel
Stoddard-Lösungs-/verwendet werden. Vorzugsweise sollte die.middle
Stoddard's solution / can be used. Preferably the
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Isolierflüssigkeit mit hoher Widerstandsfähigkeit mit der
Entwicklerflüssigkeit verträglich sein.Insulating liquid with high resistance to the
Be compatible with developer liquid.
Der verwendete Entwickler enthält ein schwarzes Pigment, das in einer Kohlenwasserstoffmischung dispergiert ist (Hunt 25-49)» die auf 1/8 Vol.?& Entwickler in Isopar G verdünnt wird.The developer used contains a black pigment dispersed in a hydrocarbon mixture (Hunt 25-49) » which is diluted to 1/8 vol. & developer in Isopar G.
Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Entwicklungsstufe zeitlich so bemessen wird, dass das Hintergrundrauschen
und dessen entwickelte Dichte sehr vermindert oder ganz entfernt werden. Wenn ein zu langer Zeitfaktor angewendet wird,
bewirkt das Aufzeichnungspapier (welches kein sehr guter Isolator
ist), dass auch das Bild bis zu einem Punkt zerstört
wird, wo eine ausreichende Dichte bei der Entwicklung nicht
erreicht werden kann.The best results are achieved when the development stage is timed in such a way that the background noise and its developed density are very reduced or completely removed. If too long a time factor is applied, the recording paper (which is not a very good insulator) will also destroy the image to a point
will where a sufficient density in developing is not
can be reached.
Wichtig bei der Erfindung ist es somit, dass in einer Verbesserung
der Lehre der US-Patentschrift 3,623,122 die das Bild .
ausbildende Verfahrensstufe von der Entwicklerstufe getrennt wird.It is therefore important in the invention that, in an improvement of the teaching of US Pat. No. 3,623,122, the image.
training process stage is separated from the developer stage.
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Claims (4)
wobei das eine Ende des Stiftes in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium gehalten wird und dieses Ende des Stiftes in eine Isolierflüssigkeit getaucht wird, wobei ferner
eine Gegenelektrode an der Seite des Aufzeichnungsmediums angebracht ist, die derjenigen Fläche gegenüberliegt, die mit dem Stift in Berührung gehalten wird, sowie mit Vorrichtungen für die Zufuhr eines Signals zum Stift, das die auf dem Medium aufzuzeichnende Information enthält, wodurch ein latentes Bild auf dem Aufzeichnungsmedium geschaffen wird, und mit Vorrichtungen zur Bewegung des Aufzeichnungsmediums in Kontakt mit einer Entwicklerflüssigkeit, wodurch das latente Bild sichtbar gemacht wird. . .Iy recording device, characterized by at least one, recording pen, devices for moving a recording medium ^ relative to the recording pen,
wherein one end of the pen is held in contact with the recording medium and that end of the pen is immersed in an insulating liquid, further
a counter electrode is attached to the side of the recording medium opposite the surface which is held in contact with the pen, and means for supplying a signal to the pen containing the information to be recorded on the medium, thereby forming a latent image on the Recording medium is provided, and means for moving the recording medium into contact with a developer liquid, whereby the latent image is made visible. . .
durch elektronische oder lichtleitende Einrichtungen beaufschlagt werden.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that a row of recording elements lie across the width of the recording medium, the elements being individually
be acted upon by electronic or light-conducting devices.
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