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Nichtmechanischer Drucker Die Erdindung bezieht sich auf einen nichtmechanischen,
nach dem elektrostatischen Prinzip arbeitenden Drucker nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
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Nichtmechanische, nach dem elektrostatischen Prinzip arbeitende Drucker
sind bereits bekannt. Soll normales Papier nach diesem Prinzip bedruckt werden,
dann wird das sogenannte Umdruckprinzip verwendet, bei dem die zu druckenden Zeichen
auf einem Zwi schenträger als Ladungsbilder elektrofotografisch oder elektrografisch
erzeugt werden. Anschließend werden die Ladungsbilder in einer Entwicklungseinrichtung
entwickelt und zwar mit Hilfe eines sogenannten Toners. Es entstehen dadurch entsprechend
den Ladungsbildern Tonerbilder. Diese Tonerbilder werden in der Umdruckeinrichtung
von dem Zwischenträger auf den Aufzeichnungstr-gtr, das zu bedruckende Papier, übertragen.
Anschließend läuft der Aufzeichnungsträger mit den Tonerbildern durch eine Fixiereinrichtung,
durch die die Toinerbilder auf den Aufzeichnungsträger fixiert werden.
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Bei nichtmechanischen Druckern dieser l;rt wird der Aufzeichnungsträge
mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Zwischenträger transportiert, es wird also
bei einer Relatlvgeschwindigkeit Null umgedruckt, Dabei wird in der Regel als Zwischenträger
eine Trommel verwendet, die wegen ihrer großen Masse auch nicht im Start/Stop-Betrieb
bewegt werden kann. Weiterhin befindet sich der Aufzeichnungsträger im direkten
Kontakt mit dem Zwischenträger und um Vermischen oder Verschleiß zu vermeiden, muß
der Aufzeichnungsträger und der Zwischenträger mit gleicher Geschwindigkeit zusammen
bewegt werden. Soll der Aufzeichnungsträger angehalten werden, müsste er vorher
vom Zwischenträger abgeschwenkt werden. Zeilenweiser
Start/Stop-
und Schnellvorschubbetrieb des Aufzeichnungsträgers ist also praktisch nicht realisierbar
und daher ist der Faktor Durchsatzleistung zur Druckleistung relativ niedrig. Nichtmechanische
Drucker der angegebenen Art ergeben sich z.B. aus Steinbuch, Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung,
1967, Springer-Verlag, S.695.
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Fliegender Umdruck mit direktem elektrostatischen Farbübertrag von
einer kontinuierlich bewegten Trommel mit gravierten Zeichen auf einen Aufzeichnungsträger
ist durch Feinwerktechnik, 75, 1971, Heft 9, S.368 bis 373 bekannt geworden. Bei
diesem Verfahren wird in die eingravierten Zeichen der Trommel Toner gebracht. Mit
Hilfe elektrostatischer Kräfte wird der auf der Trommel befindliche Toner auf den
Aufzeichnungsträger übertragen. Dieses Prinzip gestattet zwar, daß das Papier im
Start/Stop- oder Schnellvorschubbetrieb bewegt wird, die Zeichenerzeugung ist jedoch
durch die Verwendung einer gravierten Trommel unflexibel. Es kann z.B. nur durch
Umbau der Trommel von Normalschrift auf Sparschrift oder einer anderen Schrift übergegangen
werden.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen nichtmechanischen
Drucker anzugeben, bei dem der Aufzeichnungsträger bei fliegendem Umdruck von einem
Zwischenträger auf den Aufzeichnungsträger während des Umdruckvorganges stillsteht.
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Damit besteht die Möglichkeit, daß der Drucker nach jeder gedruckten
Zeile auf dem Aufzeichnungsträger angehalten werden kann, so daß eine kontinulierliche
Datenanlieferung von einer Datenverarbeitungsanlage nicht erforderlich ist, oder
ein elektronischer Zwischenspeicher im Drucker selbst nicht sehr groß sein muß.
Die angegebene Aufgabe wird entsprechend den im Kennzeichen des Patentanspruchs
1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Somit wird der elektrostatische Druck mit Hilfe eines Zwischenträgers
ausgeführt. Der Zwischenträger ist aber bandförmig ausgebildet und er bewegt sich
mit konstanter Geschwindigkeit in
Zeilenrichtung und durch einen
Luftspalt vom Aufzeichnungsträger entfernt. Die Erzeugung der zu druckenden Zeichen
auf dem Zwischenträger kann elektrografisch oder elektrofotografisch erfolgen.
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Auf jeden Fall werden die zu druckenden Zeichen seriell erzeugt und
in Form von Ladungsbildern auf dem Zwischenträger gespeichert.
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In der Entwicklungseinrichtung werden entsprechend den Ladungsbildern
Tonerbilder geschaffen, die in einer Umdruckeinrichtung mit Hilfe von Elektrodenplatten
vom Zwischenträger auf den Aufzeichnungsträger über den Luftspalt übertragen werden.
Dieses Umdrucken kann durch Anlegen von kurzen Spannungsimpulsen an die Elektroden
erfolgen, ohne daß der Zwischenträger angehalten werden muß, d.h. es wird fliegend
umgedruckt.
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Da der Aufzeichnungsträger getrennt durch einen Luft spalt am Zwischenträger
vorbeiläuft, kann der Aufzeichnungsträger während des Umdruckvorganges angehalten
werden. Der Aufzeichnungsträger kann also zeilenweise transportiert und beliebig
angehalten werden. Dadurch wird an die Anlieferung von Daten an den Drucker keine
besonderen Forderungen gestellt und der notwendige Zwischen speicher im Drucker
kann relativ klein gehalten werden.
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Leerzeilen auf dem Aufzeichnungsträger können im Schnellvorschub übersprungen
werden. Da als Zwischenträger ein Band verwendet wird, ist die Umschaltung von Normal-
auf Sparschrift oder eine andere Schrift elektronisch möglich. Bei sinkender Ausnutzung
der möglichen Druckstellen in einer Zeile steigt die Druckleistung, weil der Transport
des Tonerbildes in die Umdruckeinrichtung kürzer ist als bei Benutzung aller Druckstellen.
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Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellb sind,
wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen: Fig.1 ein Prinzipbild des nichtmechanischen
Druckers, bei dem die Zeichen auf dem Zwischenträger elektrografisch erzeugt werden,
Fig.2
ein Prinzipbild des nichtmechanischen Druckers, bei dem die Zeichen auf dem Zwischenträger
elektrofotografisch erzeugt werden.
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Ein Zwischenträger ZT, der bandförmig ausgebildet ist, wird mit konstanter
Geschwindigkeit in Richtung det auf einem Aufzeichnungsträger SP aufzubringenden
Zeilen und zwar getrennt durch einen Luftspalt LS am Aufzeichnungsträger SP vorbeitransportiert.
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Der Zwischenträger ZT kann auf bekannte Weise aufgebaut sein, er muß
in Fig.1 eine isolierende Schicht haben. Der Zwischenträger ZT wird durch zwei Umlenkräder
AR umgelenkt, wobei eines der Umlenkräder AR angetrieben wird. Mit Hilfe eines Ladecorotrons
LC, das mit einer Hochspannung HV versorgt wird, wird z.B. der Zwisbhenträger ZT
auf ein positives Potential aufgeladen. An einer elektrografischen Schreib station
ES wird diese positive Ladung partiell, d.h. punktweise entsprechend dem Zeichenmuster
abgebaut und auf ein negatives Potential umgeladen. Die elektrografische Schreibstation
ES kann auf bekannte Weise aufgebaut sein, sie kann z.B. aus einem Elektrodenkamm
bestehen. Die zur Entladung des Zwischenträgers ZT notwendige Spannung wird der
elektrografischen Schreibstation ES durch Schreibverstärker SV zugeleitet.
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Anschließend gelangt der Zwischenträger in die Entwicklungsstation
EF. Dort ist in einem Behälter der Toner angeordnet. Er wird z.B.
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nach dem Magnetbürstenprinzip an den Zwischenträger ZT herangefiihrt,
so daß die positiv geladenen Tonerteilchen an den negativ geladenen Stellen des
Zwischenträgers ZT haften bleiben. Dieses Tonerbild PB wird zur Umdruckeinrichtung
UR transportiert. Die Umdruckeinrichtung UR besteht aus einer Führungsplatte FP
und zumindest einer Elektrode EP1. Zwischen der Führungsplatte FP und der Elektrode
EP1 wird sowohl der Aufzeichnungsträger SP, z.B. eine Papierbahn,urZ der Zwischenträger
ZT hindurchbewegt.
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Dabei besteht zwischen dem Zwischenträger ZT und dem Aufzeichnungsträger
SP der Luftspalt LS. Soll das in die Umdruckeinrichtung UR transportierte Tonerbild
vom Zwischenträger ZT auf den Aufzeichnungsträger SP übertragen werden, wird an
die Elektrode EP1 über einen Druckverstärker DV1 ein negativer Spannungsimpuls ange7egt,
durch den die Tonerteilchen unter Einwirkung der elektrostatischen
Kräfte
vom Zwischenträger auf den Aufzeichnungsträger übergehen. Dieser Vorgang kann noch
dadurch unterstützt werden, daß in der Führungsplatte FP eine zweite Elektrode EP2
angeordnet ist. Wird im Umdruckzeitpunkt auch an die zweite Elektrode EP2 über einen
Druckverstärker DV2 ein positiver Spannungsimpuls angelegt, dann wird der Ubergang
des Toners vom Zwischenträger ZT auf den Aufzeichnungsträger SP beschleunigt und
unterstützt.
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Nach der Umdruckeinrichtung UR ist noch eine Reinigungsbürste Ri3
angeordnet, die den Zwischenträger ZT von noch evtl. zurückgebliebepen Tonerteilchen
reinigt. Nun kann der Druckvorgang von neuem beginnen.
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Bei Figur 2 wird zur Zeichenerzeugung auf dem Zwischenträger ZT das
elektrografische Verfahren verwendet. Dazu muß der bandförmige Zwischenträger ZT
aus einer fotoleitenden Folie hergestellt werden. Der Zwischentrager ZT läuft zunächst
an einem Ladecorotron LC, das an einer Kochspannungsversorgung HV angeschlossen
ist, vorbei, und wird dabei gleichmäßig z.B. auf positives Potential aufgeladen.
Anschließend gelangt der Zwischenträger ZT in die Schreibstation FS, die z.B. aus
Laserdioden besteht, die mit mehreren Schreibverstärkern SV verbunden sind.
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Durch die Laserdioden wird die positive Spannung auf den Zwischenträger
ZT durch die Belichtung partiell, d.h. punktweise entsprechend dem Zeichenmuster,
abgebaut.
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In der Entwicklungseinrichtung EF befindet sich wieder der Toner,
der positiv aufgeladen ist, und der z.B. mit Hilfe des Magnetbürstenprinzips zum
Zwischenträger ZT transportiert wird. Die positiv geladenen Tonerteilchen bleiben
dabei nur an den entladenen Stellen auf dem Zwischenträger haften, da hier ein Potentialunterschied
besteht. An den restlichen, noch positiv aufgeladenen Stellen des Zwischenträgers
werden die gleichfalls positiv geladenen Tonerteilchen nicht haften bleiben. Somit
besteht ein Tonerbild des zu druckenden Zeichens.
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Dieses Tonerbild wird wiederum in die Umdruckeinrichtung UR transportiert.
Diese Umdruckeinrichtung besteht aus einer Führungsplatte FP und einer Elektrodenplatte
EP. Zwischen der FP Führungsplatte/und der Elektrodenplatte EP werden der Zwischenträger
ZT und der Aufzeichnungsträger SP hindurchbewegt. Dabei bewegt sich der Zwischenträger
ZT in Richtung der auf dem Aufzeichnungsträger SP zu druckenden Zeilen. Der Aufzeichnungsträger
SP bewegt sich also senkrecht zum Zwischenträger ZT.
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Zwischen dem Aufzeichnungsträger SP und dem Zwischenträger ZT besteht
wiederum ein Luftspalt LS. Das Tonerbild auf dem Zwischenträger wird nun durch Anlegen
eines negativen Spannungsimpulses0 an die Elektrodenplatte EP über einen Druckverstärker
DV vom Zwischenträger ZT auf den Aufzeichnungsträger SP über den Luft spalt LS durch
elektrostatische Kräfte übertragen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann in
der Führungsplatte FP eine weitere Elektrode vorgesehen werden.
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Anschließend an die Umdruckeinrichtung ist wieder eine Reinigungsbürste
RP angeordnet, durch die die noch an dem Zwischenträger ZT haft enden Tonerteilchen
beseitigt werden.
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Da zwischen dem Zwischenträger ZT und dem Aufzeichnungsträger SP ein
Luftspalt LS besteht, kann der Aufzeichnungsträger SP im Start/Stop-Betrieb betrieben
werden. Das heißt, daß während des Umdruckvorganges der Aufzeichnungsträger SP angehalten
wird.
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Erst nachdem der Umdruck durchgeführt worden ist, wird der Aufzeichnungsträger.SP
wieder weitertransportiert. Dann ist es auch möglich, den Aufzeichnungsträger SP
um mehr als eine Zeile weiterzutransportieren.
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Je nachdem welche räumliche Ausdehnung die Entwicklungseinrichtung
EF hat, wird die Druckstation ES bzw. FS mehr oder weniger weit von der Umdruckeinrichtung
UR angeordnet sein müssen. Aber selbst wenn die Umdruckeinrichtung verhältnismäßig
weit von der Schreibstation entfernt ist, wird ein Pufferspeicher die Daten für
höchstens zwei bis drei Druckzeilen aufnehmen müssen.
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Der nichtmechanische Drucker kann auch so aufgebaut sein, daß zwei
oder mehr Aufzeichnungsträger nacheinander bedruckt werden.
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Werden z.B. zwei Aufzeichnungsträger nacheinander bedruckt, dann ist
nur eine Schreibstation, aber jeweils zwei Entwicklungseinrichtungen und zwei Umdruckeinrichtungen
abwechselnd erforderlich. Die zwei Aufzeichnungsträger werden dann mit dem glei--chen
Text bedruckt. Die Schreibverstärker, die Druckverstärker, das Ladecantron, die
Schreibstation können auf bekannte Weise aufgebaut sein. Dies sind Einrichtungen,
die beim elektrografischen oder elektrofotografischen Druck bekannt sind.
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q 6 Patentansprüche 2 Figuren