DE2339852B2

DE2339852B2 - Schreibwerk zum nichtmechanischen aufzeichnen

Info

Publication number: DE2339852B2
Application number: DE19732339852
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl -Phys Gebhardt Reinhold 8500 Nürnberg Anton
Original assignee: Triumph Werke Nürnberg AG, 8500 Nürnberg
Priority date: 1973-08-07
Filing date: 1973-08-07
Publication date: 1977-10-27
Also published as: JPS5055228A; DE2339852A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schreibwerk zum nichtmechanischen Aufzeichnen, bei dem die zu übertragenden Farbpartikel eines Farbträgers zwischen eine ansteuerbare Elektrodenanordnung und den Aufzeichnungsträger bringbar sind und bei dem die Farbe durch Anschalten einer elektrischen Spannung an die entsprechend dem aufzeichnenden Zeichen angesteuerten Elektroden übertragbar ist.

Aus der DTPS 20 56 871 (Battelle Memorial Inst.) ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum elektrischen Drucken mittels einer leitfähigen Farbe bekannt geworden. Dabei handelt es sich um ein elektrothermisches Druckverfahren, bei dem eine auf einem Träger aufgebrachte elektrisch leitfähige Farbe in die Nähe ansteuerbarer Elektroden gebracht wird und bei Stromfluß durch die entstehende Wärme diese leitfähige Farbe aufgeweicht und gegen den Aufzeichnungsträger gedrückt wird. Dabei sind die beliebig ansteuerbaren Elektroden auf der dem Aufzeichnungsträger abgewandtem Seite des Farbträgers angeordnet.

Aus der US-PS 27 98 960 (Moncrieff-Yeates) ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekanntgeworden, das sich der Thermographie in Verbindung mit einer Ausnutzung des Photoleitfähigkeits-Effektes bedient. Dabei ist zwischen Aufzeichnungsträger und der thermisch erweichbaren elektrisch leitenden Farbe ein Kupfergitter als Gegenelektrode angeordnet, wobei zur Erweichung Photoströme Verwendung finden.

Diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung derselben sind umständlich und bedingen einen erheblichen konstruktiven Aufwand oder sind so speziell ausgerichtet, daß beispielsweise einer Anwendung in Maschinen, .die in ihrer Größe und ihrem Bedienungskomfort denjenigen einer handelsüblichen Schreibmaschine entsprechen, außerordentliche Schwierigkeiten entgegenstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum schlaglosen oder nichtmechanischen Drucken zu schaffen, bei welcher die vorgenannten Nachteile oder Beschränkungen ganz, zumindest jedoch in erheblichem Maße vermieden werden und die insbesondere den Anforderungen gerecht wird, welche bei Verwendung in Verbindung mit Schreibmaschinen, Ein-/Ausgabeschreibwerken, Büroorganisationsmaschinen, Fernschreibmaschinen od. dgl. gestellt werden müssen, wie einfacher Aufbau, niedrige Gestehungskosten, leichte und billige Wartung und andere mehr.

Demgemäß ist ein Schreibwerk der im Oberbegriff des Anspruches 1 gekennzeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein als Gegenelektrode wirkendes leitfähiges; Gitter od. dgl. mit konstantem Potential zwischen Farbträger und Aufzeichnungsträger angeordnet ist, so daß beim Anschalten von Spannung an die ansteuerbaren Elektroden ein elektrisches Feld zwischen Gegenelektrode und angesteuerten Elektroden liegt, daß der Farbträger in ein isolierendes Bindemittel eingelagerte Pigmentpartikel, z. B. Graphitpartikel, enthält und daß die an die ansteuerbaren Elektroden anlegbare Spannung Überschläge zwischen den Pigmentpartikeln hervorruft, die ihre Übertragung auf den Aufzeichnungsträger bewirken.

Besonders vorteilhaft ist es, zwischen dem als Gegenelektrode wirkenden leitfähigen Gitter mit konstantem Potential und den ansteuerbaren Elektroden eine Spannung von wenigstens 100 Volt anzulegen.

Nach weiteren vorteilhaften Merkmalen der Erfindung entsprechen die Elektrodenstirnflächen der Schreibelektroden etwa der Größe der Gitteröffnung der Gegenelektrode, bzw. eine Elektrodenstirnfläche überdeckt mehrere solche Gitteröffnungen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 schematisch die einzelnen Teile der Druckvorrichtung und deren Zusammenwirken;

Fig.2 schematisch im vergrößerten Maßstab die einzelnen Teile der Druckvorrichtung und ihr Zusammenwirken mit in einem Bindemittel suspendierten elektrisch leitenden Pigmentpartikeln — im linken Zeichnungsteil vor Anlegen der Spannung, im rechten Zeichnungsteil den Wirkungsmechanismus unter der Einwirkung der angelegten Spannung und

F i g. 3 schematisch ein Oszillogramm des Spannungsverlaufes während des Ablaufes des in Fig.2, rechte Hälfte, schematisch dargestellten Wirkungsablaufes, zusammen mit einem Prinzipschaltbild für die Oszillogrammaufnahme mittels Kathodenstrahloszillographen.

Gemäß F i g. 1 sind die wesentlichen Teile der

Vorrichtung eine Einbettung 1, vorzugsweise aus

isolierendem Kunststoff od. dgl., mit wenigstens einer Elektrode 1, welche in der Druckvorrichtung als »Schreibelektrode« oder »Schreibelektroden« arbeiten, wenn an diese eine Betriebs- oder Arbeitsspannung U_B angelegt wird. Derartige Elektroden bestehen beispielsweise aus einem guten elektrischen Leiter von jeweils 0,1 mm Durchmesser.

Vor diese eingebetteten Elektroden 2 kommt ein vorzugsweise bandförmiger Farbträger 3, welcher eine Stärke von beispielsweise 0,04 mm aufweist und selbst wiederum aus einem sehr feinen Trägernetz 4, z. B. aus Glasfaser, besteht, das eine Farbe 5 im wesentlichen in seinen Maschen festhält. Dadurch, daß der Farbträger 3, 5 sehr dünn ist und unmittelbar mit der oder den Elektroden 2 in Kontakt kommt, ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bisher bekannten Anordnungen erzielt.

Der Farbträger 3 bildet ein regenerationsfähiges Band, z. B. mit einem Glasfasergewebe als Trägernetz 4, das sehr dünn und beständig ist und sich von den vorzugsweise rasterförmig angeordneten Elektroden 2 bewegen kann, wobei als Mittel zur Wiederauffüllung von durch Übertragung aus den Trägernetzmaschen 4 verbrauchter Farbe 5 an sich bekannte Färbwalzen od. dgl. verwendet werden können, welche nicht dargestellt sind. Vor diesem regenerationsfähigen Farbträgerband 3 ist nun das vorzugsweise an Masse liegende feine elektrisch leitfähige metallische Gitter 8 beweglich angeordnet, welches vorteilhafterweise beispielsweise aus sehr dünnem Ni-Blech besteht und das ein Rastergitter aufweist, welches mit seinen Abmessungen dem Raster der Elektrodenanordnung 2 entspricht. Dabei wird dieses Rastergitter 8 bei der Montage der Vorrichtung derart justiert, daß die jeweils zugehörige Elektrode 2 zentrisch hinter dem zugeordneten Gitterelement 8 sitzt.

Das metallische Gitter 8 steht im nichtangedruckten Zustand etwas vor dem Farbträgerband 3, so daß das Farbträgerband 3 zum Regenerieren frei beweglich ist. Zum Abdruck wird das metallische Gitter 8 an das Farbträgerband 3 und das Elektrodenraster 2 gedrückt, so daß die Bewegung des Farbbandträgers 3 für die Dauer des Abdruckes angehalten wird.

Die Anordnung gemäß der Erfindung wird mit einer Farbe betrieben, bei welcher in einem Bindemittel 9 elektrisch leitfähige Pigmentpartikel, z. B. Graphitpartikel, derart suspendiert sind, daß zwischen den einzelnen Pigmentpartikeln 5 Überschläge stattfinden können, durch welche das Bindemittel 9 bzw. die Bindemittelbrücken 9 durch Überschläge erweicht bzw. zerstört werden und die hierbei aufgeladenen Pigmentpartikeln 5 eine derartige Beweglichkeit erhalten, daß sie z. B. unier der Mitwirkung eines elektrischen Feldes, beschleunigt werden und aus den Maschen 4 des Farbträgerbandes 3, 5 durch die Maschen des metallischen Gitters 8 hindurch auf das Papier 6 geschossen werden, wenn nach einem besonders vorteilhaften Merkmal der Erfindung mit einer Betriebsspannung von wenigstens 100 Volt gearbeitet wird.

Dieser Vorgang des Überschlagens bzw. der Zerstörung der Bindemittelbrücken 9 kann mit Hilfe eines Kathodenstrahloszillographen K nachgewiesen werden, indem mit einer in F i g. 3 schematisch dargestellten Meßschaltung ein in derselben Figur dargestelltes Oszillogramm aufgenommen wird. Hierin sind mit S_St das Steuersignal, mit Ts_ch die Schaltzeit für eine Elektrode 2, mit fßdie Arbeitsspannung in Volt und mit ί die Zeit in Millisekunden aufgetragen. Die im Oszillogramm ersichtlichen Spannungszusammenbrüche bzw. »negative« Spitzen zeigen deutlich die Zeitpunkte an, zu welchen die Bindemittelbrücken 9 zwischen den einzelnen suspendierten Farbpartikeln 5 zerstört werden. Es ist auch ersichtlich, daß nach Herausschleudern der Farbpartikel 5 aus den Maschen des Netzes 4 durch die Maschen des Gitters 8 hindurch die volle Spannung (7s wieder konstant wird.

Zur Erstellung von Schriftzeichen ist es zweckmäßig, die Elektroden 2 zu einer Matrix in einem Kopf zusammenzufassen, der beispielsweise gegenüber einem Aufzeichnungsträger beweglich angeordnet ist. Über einen an sich bekannten Zeichengenerator können somit einzelne Elektroden angesteuert werden, so daß nach dem vorbeschriebenen Verfahren bestimmte Schriftzeichen auf dem Aufzeichnungsträger sichtbar werden. Die Ansteuerung der Elektroden kann entweder aus einem Speicher oder tastaturgesteuert erfolgen. Dadurch, daß der Farbträger 3 in ein isolierendes Bindemittel 9 eingelagerte Pigmentpartikel 5, beispielsweise Graphitpartikel enthält, also gewissermaßen einen »verunreinigten« bzw. »dotierten« Isolator (Dielektrikum) bildet, in welchem durch die an die ansteuerbaren Elektroden 2 anlegbare Spannung Überschläge zwischen den Pigmentpartikeln 5 hervorgerufen werden, welche eine Übertragung derselben auf den Aufzeichnungsträger bewirken, ist es möglich, nicht nur die Abmessungen des Farbträgers 3, insbesondere dessen Dicke, sehr klein halten zu können, sondern auch denselben ähnlich wie ein Farbband in einer handelsüblichen Schreibmaschine zu behandeln, so daR auch sichergestellt ist, daß deren Bedienungskomfort gewährleistet ist, ohne dabei einen übermäßigen konstruktiven Aufwand zu benötigen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schreibwerk zum nichtmechanischen Aufzeichnen, bei dem die zu übertragenden Farbpartikel eines Farbträgers zwischen eine ansteuerbare Elektrodenanordnung und den Aufzeichnungsträger bringbar sind und bei dem die Farbe durch Anschalten einer elektrischen Spannung an die entsprechend dem aufzuzeichnenden Zeichen angesteuerten Elektroden sowie durch Anlegen des Farbträgers an den Aufzeichnungsträger auf den Aufzeichnungsträger übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Gegenelektrode wirkendes leitfähiges Gitter (8) od. dgl. mit konstantem Potential zwischen Farbträger (3) und Aufzeichnungsträger (6) angeordnet ist, so daß beim Anschalten von Spannung an die ansteuerbaren Elektroden (2) ein elektrisches Feld zwischen Gegenelektrode (8) und angesteuerten Elektroden (2) liegt, daß der Farbträger (3) in ein isolierendes Bindemittel (9) eingelagerte Pigmentpartikel (5), z. B. Graphitpartikel enthält und daß die an die ansteuerbaren Elektroden (2) anlegbare Spannung Überschläge zwischen den Pigmentpartikeln (5) hervorruft, die ihre Übertragung auf den Aufzeichnungsträger (6) bewirken.

2. Schreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem als Gegenelektrode wirkenden leitfähigen Gitter (8) mit konstantem Potential und den ansteuerbaren Elektroden (2) eine Spannung von wenigstens 100 Volt liegt.

3. Schreibwerk nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstirnfläche der ansteuerbaren Elektroden (2) etwa der Größe der öffnung des als Gegenelektrode wirkenden leitfähigen Gitters od. dgl. mit konstantem Potential (8) entspricht.

4. Schreibwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstirnfläche der ansteuerbaren Elektroden (2) mehrere öffnungen des als Gegenelektrode wirkenden leitfähigen Gitters od. dgl. mit konstantem Potential (8) überdeckt.