DE2338531A1

DE2338531A1 - NON-MECHANICAL PRINTING UNIT

Info

Publication number: DE2338531A1
Application number: DE19732338531
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Graf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-07-30
Filing date: 1973-07-30
Publication date: 1975-02-20
Also published as: FR2239346A1; DK405274A; NL7409568A; BE818257A; FR2239346B1; GB1471579A; IT1017666B

Description

Die Erfindung bezieht sich .auf ein nichtmechanisches, nach dem elektrostatischen Prinzip arbeitendes Druckwerk.The invention relates .auf a non-mechanical, after Printing unit working on the electrostatic principle.

Zum Drucken mit hohen Geschwindigkeiten, z.B. mehr als 10 000 Zeile pro Minute, können keine mechanischen Drucker mehr verwendet werden. Es sind darum bereits eine Reihe von Verfahren für nichtmechanischen Druck entwickelt worden. Dazu gehört z.B. auch der elektrostatische Druck.Mechanical printers cannot print at high speeds, e.g. more than 10,000 lines per minute be used more. A number of methods for non-mechanical pressure have therefore already been developed. In addition also includes electrostatic printing, for example.

Beim elektrostatischen Druck können zwei Verfahren unterschieden v/erden: das elektrografische und. das elektrophotografische Verfahren. Beim elektrografisehen Verfahren wird ein Aufzeichnungsträger bedruckt, der aus einer isolierenden Deckschicht und einer leitfähigen Trägerschicht besteht. Beim Druckvorgang wird ein dem zu druckenden Zeichen entsprechendes Ladungsbild, z.B. durch Koronaentladung, auf den Aufzeichnungsträger aufgebracht. Dabei kann z.B. die Ladung der isolierenden Deckschicht positiv sein. Dieses Ladungsbild wird dann durch ein negativ geladenes Farbpulver, den sogenannten Toner, sichtbar gemacht. Beim elektrophotografischen Aufzeichnungsverfahren wird eine photoleitfähige Schicht durch eine Koronaentladung z.B. positiv gleichmäßig aufgeladen. Dann wird das zu druckende Zeichen optisch auf die photoleitfähige Schicht projiziert, diese wird an den belichteten Stellen leitfähig und die vorher bestehende positive Ladung verschwindet. Zur Sichtbarmachung des Drucks wird, wiederum ein z.B. positiv geladener Toner verwendet, der an den.entladenen Stellen haften bleibt, jedoch an den nichtbelichteten, noch aufgeladenen Stellen des Aufzeichnungsträgers abgestoßen wird.There are two methods of electrostatic printing: electrographic and. the electrophotographic Procedure. In the electrographic process a recording medium is printed, which consists of an insulating cover layer and a conductive carrier layer. During the printing process, a charge image corresponding to the character to be printed is created, e.g. by corona discharge applied to the recording medium. For example, the charge of the insulating cover layer can be positive. This The charge image is then made visible by means of a negatively charged colored powder, the so-called toner. In the case of electrophotographic In the recording process, a photoconductive layer becomes positively uniform by a corona discharge, for example charged. Then the character to be printed is optically projected onto the photoconductive layer, which is attached to the exposed areas are conductive and the previously existing positive charge disappears. To make the print visible, in turn, a positively charged toner, for example, is used, which sticks to the discharged areas, but to the unexposed, still charged points of the recording medium is repelled.

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Die nichtmechanischen Drucker lassen sich allgemein in zwe; Klassen einteilen: bei der einen Klasse wird das Druckbild in einem Zwischenschritt in Form eines Ladungsmusters auf einem geeigneten, reversiblen Material aufgezeichnet, zu einem Pulverbild, entwickelt und dann auf normales Papier umgedruckt. Bei der zweiten Klasse wird ein spezielles Material, wie z.B. selen- oder zinkoxydbeschichtetes Papier (beim elektrophotografischen Verfahren) oder ein mit einer Isolierschicht versehenes Papier (beim elektrografischen Verfahren) als zu bedruckender Aufzeichnungsträger benutzt und auf diesem das Ladungsbild direkt aufgebracht. Die Drucke) der ersten Klasse sind konstruktionsmäßig sehr auf v/endig. Die Drucker der zweiten Klasse benötigen ein sehr teueres Spezialpapier. The non-mechanical printers can generally be divided into two; Allocate classes: In one class, the print image is displayed in an intermediate step in the form of a charge pattern recorded on a suitable, reversible material, powdered, developed and then put on plain paper reprinted. In the second class, a special material such as selenium or zinc oxide coated paper is used (for the electrophotographic process) or a paper with an insulating layer (for the electrographic process) Method) is used as a recording medium to be printed and the charge image is applied directly to it. The prints) of the first class are very finicky in terms of construction. The second class printers require very expensive specialty paper.

Aufgabe der Erfindung ist es darum, ein nichtmechanisches, nach dem elektrostatischen Verfahr en arbeitendes Druckwerk anzugeben, bei dem kein hoher apparativer Aufwand notwendig ist bzw. kein Spezialpapier erforderlich ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem isolierenden Material eingebettete Elektroden (Schreibkopf) vorgesehen sind, daß unterhalb des Schreibkopfes eine leitfähige Unterlage angeordnet ist, zwischen der und dem Schreibkopf das zu bedruckende Papier transportiert wird, daß vor dem Schreibkopf eine Düse vorgesehen ist, durch die geladene Tonerteilchen zwischen den Schreibkopf und das Papier gesprüht werden, und daß beim Druckvorgang entsprechend dem zu druckenden Zeichen eine oder mehrere Elektroden angesteuert werden und dadurch zwicchen der leitenden Unterlage und den angesteuerten Elektroden ein elektrisches Feld gebildet wird, durch das die geladenen Tonerteilchen auf das Papier beschleunigt v/erden und dort ein dem zu druckenden Zeichen entsprechendes Bild erzeugen.The object of the invention is therefore to provide a non-mechanical printing unit which works according to the electrostatic process which does not require a high level of equipment or special paper. This task is achieved in that embedded in an insulating material Electrodes (write head) are provided that a conductive pad is arranged below the write head is, between which and the writing head the paper to be printed is transported, that in front of the writing head a nozzle is provided by the charged toner particles are sprayed between the writing head and the paper, and that when Printing process one or more electrodes can be controlled according to the characters to be printed and thus between them the conductive base and the controlled electrodes an electric field is formed through which the charged The toner particles accelerate onto the paper and generate an image there that corresponds to the character to be printed.

Ein Vorteil des Druckwerkes besteht darin, daß nicht erst auf einem Aufzeichnungsträger ein Ladungsbild erzeugt wird,One advantage of the printing unit is that a charge image is not first generated on a recording medium,

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das dann in ein Pulverbild umgewandelt wird. Vielmehr wird das Tonerbild direkt auf dem zu bedruckenden Papier abgebildet. Sofort anschließend kann dann dieses Tonerbild fixiert v/erden.which is then converted into a powder image. Rather, the toner image is mapped directly onto the paper to be printed. This toner image can then be fixed immediately afterwards.

Zur Beschleunigung der geladenen Tonerteilchen auf das Papier wird das elektrische Feld herangezogen, das zwischen Elektroden und einer leitfähigen Unterlage gebildet werden kann. Wird die Ladung der Tonerteilchen so gewählt, daß sie entgegengesetzt ist zu der Ladung, die die leitfähige Unterlage hat, dann werden die geladenen Tonerteilchen auf das zwischen den Elektroden und der leitfähigen Unterlage hindurchtransportierte Papier bewegt. Dort entsteht ein den angesteuerten Elektroden entsprechendes Tonerbild.To accelerate the charged toner particles on the paper, the electric field is used, which is between Electrodes and a conductive base can be formed. If the charge of the toner particles is chosen so that they is opposite to the charge that the conductive base has, then the charged toner particles are transferred to the transported through between the electrodes and the conductive base Paper moves. A toner image corresponding to the activated electrodes is created there.

Die geladenen Tonerteilchen können mit Hilfe einer Düse zwischen die Elektroden und das Papier gesprüht werden. Dazu ist es zweckmäßig, daß die geladenen Tonerteilchen sich als Suspension in einer nichtleitenden Flüssigkeit oder in einem Gas befinden. Die nicht auf dem Papier fixierten Tonerteilchen können vom Papier abgesaugt v/erden.The charged toner particles can be sprayed between the electrodes and the paper with the aid of a nozzle. In addition It is useful that the charged toner particles are as a suspension in a non-conductive liquid or in a Gas. The toner particles that are not fixed on the paper can be sucked off from the paper.

Es kann vorteilhaft sein, die Papieroberfläche mit eine¹* Schutzschicht zu versehen, um das Aufsaugen von Tonerflüssigkeit in das Papier zu verhindern. Weiterhin ist es möglich, anstatt das Papier über eine leitfähige Unterlage zu ziehen, das Papier auf seiner Unterseite leitfähig zu machen, also z.B. metallisiertes Papier zu verwenden.It can be advantageous to provide the paper surface with a ¹ * protective layer to prevent toner liquid from being absorbed into the paper. Furthermore, instead of pulling the paper over a conductive base, it is possible to make the paper conductive on its underside, for example to use metallized paper.

Anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Figur dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert.The invention is further explained using an exemplary embodiment that is shown in the figure.

Elektroden EL sind in einem isolierenden Material angeordnet. Die Elektroden EL zusammen mit dem isolierenden Material v/erden als Schreibkopf SK bezeichnet. In der Figur ist nur eineElectrodes EL are arranged in an insulating material. The electrodes EL together with the insulating material are referred to as writing head SK. There is only one in the figure

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Elektrode EL im Schreibkopf SK gezeigt, die Anzahl der Elektroden pro Schreibkopf SK kann aber sehr viel größer sein.Electrode EL shown in the writing head SK, but the number of electrodes per writing head SK can be much larger.

Unterhalb des Schreibkopfes SK ist eine leitfähige Unterlage LU angeordnet. Die leitfähige Unterlage kann z.B. ein Metallsattel sein. Zwischen Schreibkopf SK und leitfähiger Unterlage LU wird das Papier P hindurchtransportiert. Ein Pfeil gibt die Transportrichtung des Papieres P an.A conductive pad LU is arranged below the write head SK. The conductive base can, for example, be a metal saddle be. The paper P is transported through between the writing head SK and the conductive base LU. An arrow indicates the transport direction of the paper P.

Vor dem Schreibkopf SK - in Transportrichtung des Papieres gesehen - befindet sich eine Düse DU, die die geladenen Tonerteilchen zwischen den Sehreibkopf SK und das Papier P sprüht. Hinter dem Schreibkopf SK - wiederum in Transportrichtung des Papieres gesehen - ist eine Absaugvorrichtung AS vorgesehen, mit der die überschüssigen Tonerteilchen nach Fixierung des Tonerbildes abgesaugt werden.In front of the writing head SK - seen in the direction of transport of the paper - there is a nozzle DU, which carries the charged toner particles between the writing head SK and the paper P sprays. Behind the write head SK - again in the transport direction of the Seen paper - a suction device AS is provided with which the excess toner particles after the fixation of the Toner image are sucked off.

Beim Druckvorgang v/erden eine oder mehrere Elektroden EL entsprechend dem zu druckenden Zeichen angesteuert. Dadurch werden in der leitfähigen Unterlage LU die entsprechenden Bildladungen erzeugt. Diese ist in der Figur mit BL bezeichnet. Zwischen den Bildladungen und den Ladungen auf den Elektroden bauen sich elektrische Felder auf, in denen die zwischen dem Schreibkopf SK und dem Papier hineingesprühten geladenen Tonerteilchen auf das Papier zu beschleunigt v/erden. Auf dem Papier bilden die beschleunigten Tonerteilchen ein Bild des zu druckenden Zeichens. Dieses Tonerbild wird anschließend durch Verkleben öder Verschmelzen der Tonerteilchen mit dem Papier fixiert. Die nicht auf dem Papier fixierten Tonerteilchen werden von der Absaugvorrichtung AS abgesaugt.During the printing process, one or more electrodes EL are driven in accordance with the character to be printed. Through this the corresponding image charges are generated in the conductive base LU. This is denoted by BL in the figure. Electric fields build up between the image charges and the charges on the electrodes, in which the between charged toner particles sprayed into the writing head SK and the paper onto the paper are accelerated / grounded. The accelerated toner particles form an image of the character to be printed on the paper. This toner image is then fixed by sticking or fusing the toner particles with the paper. The ones that weren't pinned to the paper Toner particles are sucked off by the suction device AS.

Beim erfindungsgemäßen Druckwerk wird also das Tonerbild direkt auf dem zu bedruckenden Papier erzeugt. Das Schriftbild wird sofort sichtbar, es wird also nicht wie bei denIn the printing unit according to the invention, the toner image is generated directly on the paper to be printed. The typeface becomes visible immediately, so it won't be like the

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bekannten elektrostatischen Druckwerken zuerst ein elektrostatisches Ladungsbild auf dem Papier hergestellt und dann dieses Ladungsbild in ein Pulverbild umgewandelt.known electrostatic printing units first an electrostatic one A charge image is produced on the paper and this charge image is then converted into a powder image.

6 Patentansprüche
1 Figur6 claims
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Claims

Λ Non-mechanical, working according to the electrostatic principle Printing unit, characterized in that embedded in an insulating material Electrodes (write head) are provided that a conductive base (LU) is arranged below the write head (SK) is, between which and the writing head (SK) the paper to be printed (P) is transported that before Writing head (SK) a nozzle (DU) is provided through the charged toner particles between the writing head and the Paper are sprayed and that, during the printing process, one or more electrodes according to the characters to be printed (EL) are controlled and thereby an electrical between the conductive base and the controlled electrodes Field is formed by which the charged toner particles are accelerated on the paper and there a dem Generate an image corresponding to the characters to be printed.

2. Printing unit according to claim 1, characterized in that that the toner image is fixed immediately after its creation.

3. Printing unit according to claim 1 or 2, characterized in that that behind the write head a suction device is provided through which the after Fixing the toner image, excess toner particles are suctioned off.

4. Printing unit according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the toner particles are in a non-conductive liquid.

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5. Printing unit according to one of the preceding claims, characterized in that the paper is provided with a protective layer to prevent the absorption of toner liquid.

6. Printing unit according to one of the preceding claims, thereby characterized in that the paper on its underside to form the conductive base is metallized.

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