DE2602818C2

DE2602818C2 - Verfahren und Vorrichtung zum elektrographischen Drucken auf Normalpapier

Info

Publication number: DE2602818C2
Application number: DE2602818A
Authority: DE
Inventors: Ronald F. Edmond Okla. Borelli
Original assignee: Honeywell Information Systems Inc
Current assignee: Bull HN Information Systems Inc
Priority date: 1975-01-29
Filing date: 1976-01-26
Publication date: 1985-02-07
Also published as: US3983815A; JPS5949577B2; DE2602818A1; JPS51115829A

Description

gekennzeichnet durch

e) die Trocknung des dielektrischen Papieres durch Hitzeeinwirkung zur Fixierung des zurückbleibenden getönten Bildes und zur Zerstreuung der zurückbleibenden elektrischen Ladung auf dem dielektrischen Papier.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Wiederverwendung des dielektrischen Papieres nach seiner Trocknung.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer ersten Abbildungseinrichtung (16) zur Aufbringung eines elektrisch geladenen latenten Bildes auf der Oberfläche eines mit einer dielektrischen Schicht (54) beschichteten Papieres (12), einer ersten Tonereinrichtung (18) zur Entwicklung des elektrisch geladenen latenten Bildes auf dem dielektrischen Papier (12), und einer ersten Übertragungseinrichtung (28) zur Übertragung des Bildes auf das Normalpapier (34), gekennzeichnet durch eine erste Trockeneinrichtung (42) zur Fixierung des zurückbleibenden getönten Bildes auf dem dielektrischen Papier (12) und zur Verteilung der elektrischen Restladung.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dielektrische Papier (12) von einer Vorratsrolle (14) auf eine Aufwickelrolle (44) geführt und zwecks Wiederverwendung rückspulbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Übertragungseinrichtung (28) Rollen (32,36) aus leitfähigem Material aufweist, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, daß die dielektrische Oberfläche (54) des dielektrischen Papieres (12) und das Normalpapier (34) beim Durchgang zwischen den Rollen (32, 36) einander berühren, daß die mit dem dielektrischen Papier (12) in Kontakt befindliche Rolle (32) an einer Spannung liegt, die die gleiche Polarität wie das getönte Bild auf der dielektrischen Oberfläche (54) aufweist und daß die andere mit dem Normalpapier in Kontakt befindliche Rolle (36) elektrisch an Masse gelegt ist bzw. eine Polarität entgegengesetzt der Polarität des getönten Bildes aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dielektrische Papier (13) ein endloses wieder verwendbares Band bildet und daß ferner angeordnet sind eine zweite Abbildungseinrichtung (70) zur Aufbringung eines zweiten elektrisch geladenen latenten Bildes auf die Oberfläche des dielektrischen Papieres (13), eine zweite Tonereinrichtung (24) zur Entwicklung des zweiten elektrisch geladenen latenten Bildes und eine zweite Übertragungseinrichtung (74) zur Übertragung des zweiten latenten Bildes auf das Normalpapier.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Übertragungseinrichtung und eine Papier-Wendeeinrichtung (59), wobei die Papier-Wendeeinrichtung zwischen der ersten Übertragungseinrichtung (28) und der zusätzlichen Übertragungseinrichtung (74) angeordnet ist, um das Normalpapier (34) zu wenden, so daß das Normalpapier auf beiden Seiten mit einem getönten Bild versehen werden kann.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrographischen Drucken auf Normalpapier nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Aus der Veröffentlichung »IBM Technical Disclosure Bulletin«, Band 13, Nr. 10, März 1971. Seilen 3117 und 3118 sowie aus den DE-OS 21 63 591 und 19 14 959 sind Verfahren bzw. Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen zunächst ein elektrisch geladenes latentes Bild auf der Oberfläche von dielektrischem Papier erzeugt wird und sodann die Entwicklung des latenten Bildes auf dem dielektrischen Papier durch die Anwendung eines Tones erfolgt. Danach wird das getönte Bild auf Normalpapier übertragen und das auf Normalpapicr übertragene Bild durch Trocknung fixiert. Will man das dielektrische Papier wiederverwenden, so muß im bekannten Fall das verbleibende Restbild durch eine separate Entlade- und Reinigungsstation entfernt werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum elektrographischen Drucken auf Normalpapier anzugeben, das gegenüber dem bekannten Verfahren relativ einfach arbeitet und mit niedrigen Kosten behaftet ist. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung. Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet insbesondere deshalb kostengünstig, weil durch bloße Trocknung des dielektrischen Papieres mittels Hitzeeinwirkung nicht nur das zurückbleibende getönte Bild fixiert, sondern auch die zurückbleibende elektrische Ladung auf dem dielektrischen Papier zerstreut wird, so daß das dielektrische Papier wiederverwendbar ist.

5^r> Anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Einrichtung /um Drucken auf Normalpapier.

Fig. IA die Darstellung eines auf einem dielektrischen Papier erzeugten Bildes sowie des auf das Normalpapier übertragenen Bildes,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Übertragungseinrichtung.

b^r> F i g. 2A ein elektrisches Ersatzschaltbild der übertragungseinrichtung.

Fig. 3 die Darstellung einer Papier-Wcndecinrichtung,

F i g. 4 eine abweichende Ausführungsform des Gerätes gemäß F i g. 1 und

F i g. 4A die Darstellung der Übertragung von Mehrfachbildern von dem dielektrischen Papier auf das Normalpapier.

Gemäß Fig. 1 ist das Gerat zum elektrographischen Drucken auf Normalpapier mit der üäzugsziffer 10 versehen. Ein dielektrisches Papier 12 wird von einer Vorratsrolle 14 dem Gerät 10 zugeführt Dem Papier 12 wird in der Bildstation 16 ein latentes Bild elektrisch aufgeladen. Das Bild kann auf dem Papier 12 durch Inipulselektroden, photoopiische Einrichtungen oder irgendwelche anderen im Stand der Technik bekannten Mittel zur Erzeugung eines latenten Ladungsbildes erzeugt werden.

Das latente auf das Papier 12 geladene Bild wird in der Tonerstation 18 entwickelt. Die Tonerstation 18 ist selektiv durch eine Elektrospule 20 betätigbar, welche an einem Arm 21 eines Tonerspenders 22 angreift Der Spender 22 wird durch das Papier 12 gedreht, nimmt hierbei Tonerflüssigkeit auf und drückt diese auf das latente Bild. Eine darüber angeordnete Rolle 24 wird benutzt, um das Papier 12 gegen die Oberfläche des ebenfalls als Rolle ausgebildeten Spenders 22 zu drükken. Während die vorstehend beschriebene Tonerstation ein Mittel zur Aufbringung der Tonerflüssigkeit darstellt, sind eine ganze Anzahl verschiedener ebenfalls geeigneter Mittel zur Aufbringung von flüssigen und trockenen Tonern im Stand der Technik bestens bekannt.

Das auf dem Papier 12 entwickelte Bild wird über eine Führungsrolle 26 einer Übertragungsstation 28 zugeführt. Die Übertragungsstation 28 weist einen Elektromagneten 30 auf, welcher an einem Arm 31 einer elektrisch leitenden Rolle 32 angreift und selektiv die Rotation der Rolle 32 an der ungetönten Seite des Papiers 12 gestattet. Das dielektrische Papier 12 wird gegen ein Normalpapier 34 gedrückt, wobei eine ebenfalls leitfähige RoIh 36 als Gegenlager dient. Das Normalpapier 34 wird einer Vorratsrolle 38 entnommen. Wenn das dielektrische Papier 12 und das Normalpapier 34 durch die Rollen 32 und 36 gegeneinander gepreßt werden, wird der Toner durch eine anhand von F i g. 2 zu erläuternde elektrische Einrichtung auf das Normalpapier übertragen.

Von der Übertragungsstaiion 28 wird das dielektrische Papier 12 über eine Führungsrolle 40 zu einer Trockenstation 42 geführt. Die Trockenstation 42 trocknet den zurückbleibenden Toner auf dem Papier 12 ein. Die zurückbleibende Tonerflüssigkeit beträgt normalerweise 10% oder weniger von der ursprünglichen Tonerflüssigkeitsmenge. Zu diesem Zeitpunkt wird ferner jegliche zurückbleibende elektrische Ladung des Bildes entfernt. Es hat sich herausgestellt, daß das dielektrische Papier wieder mit einem Bild versehen werden kann, wobei dieses Bild der zurückgebliebenen eingetrockneten Tonerflüssigkeit überlagert wird und der sich hierbei ergebende Verlust an Druckqualität vernachlässigb;ir ist.

Das dielektrische Papier 12 verläßt die Trocknungsstiition 42 und wird auf einer Aufwickelrolle 44 aufgewickelt. Wenn das Papier 12 von der Vorratsrolle 14 abgewickelt worden ist, kann die Vorschubrichtung des Papiers 12 sowie der Aufnahinerolle 44 und der Vorratsrolle 14 umgekehrt werden und das Papier über die Vorratsrolle 14 aufgewickelt werden. Wenn das Papier auf die Vorratsrolle 14 zurückgespult ist, kann es erneut benutzt werden.

Das Normalpapier 34 wird hinter der Übertragungsstation 28 über eine Uinlenkrolle 46 einer Trockenstation 48 zugeführt, durch welche das übertragene Bild auf dem Normalpapier fixiert wird. Hinter der Trockenstation 48 wird das Normalpapier 34 durch Antriebsrollen 50 hindurchgeführt und anschließend einem Schneidgerät 52 zugeführt, welches das Normalpapier 34 auf die geforderte Länge zuschneidet Fig. IA zeigt ein auf dem dielektrischen Papier 12 empfangenes und getöntes Bild. Das dargestellte Bild ist durch das Wort »DATA« gegeben, das in Spiegelschrift auf dem Papier 12 erscheint Wenn das getönte Bild von dem dielektrischen Papier 12 auf das Normalpapier 34 übertragen wird, so erscheint das Wort »DATA« in seiner richtigen Form.

F i g. 2 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht der Über-" tragungsstation 28. Eine Rolle 32 aus leitfähigem Material ist rotierbar an dem Arm 31 gelagert und preßt das dielektrische Papier 12 gegen das Normalpapier 34, welches über die Gegenrolle 36 läuft Die Rolle 32 ist an ein positives elektrisches Potential angeschlossen, während die Gegenrolle 36 an Masse gelegt ist Das Papier 12 weist eine dielektrische Schicht 54 und eine leitfähige Grundschicht 56 auf. Das anfängliche latente Bild wird auf der Schicht 54 durch Verwendung negativer Ionen gebildet Dieses latente Bild wird in der Tonerstation 18 mit positiv geladenen Tonerpartikeln getönt, die durch die negativen Ionen angezogen werden. Die positiv ge- !adenen Tonerpartikel 58 kleben somit an der dielektrisehen Schicht 54. Durch Anlegen einer positiven Spannung von ungefähr 700 bis 1200 Volt an die leitfähige Rolle 32 werden die Tonerpartikel 58 von der dielektrischen Schicht 54 abgestoßen und auf die Oberfläche des Normalpapiers 34 übertragen.

Gemäß F i g. 2A ist eine vereinfachte elektrische Darstellung des Übertragungsprozesses gegeben. Die Leitfähigkeit des Schaltkreises steht in direkter Beziehung zu dem Spannungspegel, der an die leitfähige Rolle 32 angelegt ist. Die zur Übertragung des getönten Bildes erforderliche Spannung V+ hängt von dem Widerstand Rb der leitenden Schicht 56, der Kapazität C* der dielektrischen Schicht 54, der Kapazität C, der Tonerpartikel 58 und der Kapazität C_pp des Normalpapiers 34 ab. Versuche haben gezeigt, daß ungefähr 90% der Tonerflüssigkeit auf dem dielektrischen Papier durch Benutzung dieses Verfahrens auf das Normalpapier übertragen werden können. Der auf dem dielektrischen Papier verbleibende Toner wird durch die Hitze der Trocknungseinrichtung auf der Oberfläche des Papiers 12 fixiert.

^r>o Die Hitze zerstreut ferner jegliche verbleibende elektrische Ladung. Das dielektrische Papier kann 10 oder noch mehrere Male wiederverwendet werden, bevor eine ernsthafte Herabsetzung der Druckqualität auftritt. Gemäß F i g. 3 ist eine Papier-Wendeeinrichtung 59 dargestellt. Die Einrichtung ist im Stand der Technik bestens bekannt und wird zum Bedrucken und Kopieren beider Seiten eines Papieres herangezogen. Die Einrichtung 59 umfaßt unter einem Winkel von 4ΰ Grad zu der " Bewegungsrichtung des Normalpapieres 34 angeordne-

bo te Wendestangen 60 und 62 und eine Führungsrolle 64 parallel zu der Bewegungsrichtung des Papiers. Unter Bezugnahme auf F i g. 1 kann durch hinzufügen einer zusätzlichen Übertragungsstation entsprechend der Übertragungsstation 28 die Einrichtung 59 zur Urnkeh-

ti5 rung des Normalpapiers 34 zwischen der ersten Übertragungsstation und der zusätzlichen Übertragungsstation verwendet werden, wodurch die Übertragung eines getönten Bildes auf beide Seiten des Normaipapieres 34

ermöglicht wird.

Gemäß Fig.4 ist ein Gerät 11 dargestellt, bei welchem das dielektrische Papier 13 ein endloses Band bildet. Das endlose Band des Papieres 13 ist über zusätzliche Führungsrollen 66 und 68 geführt. Das Gerät 11 umfaßt ferner eine weitere Abbildungsstation 70, eine zweite Tonerstation 72 und eine zweite Übertragungsstation 74. Bei dieser Darstellung wird die Abbildungsstation 16 benutzt, um veränderliche Daten auf das dielektrische Papier 13 aufzudrucken. Die weitere Abbildungsstation 70 kann herangezogen werden, um Formulare auf das dielektrische Papier 13 aufzudrucken. Die Tonerstationen 18 und 72 werden benutzt, um die veränderlichen Daten und die Formulare unter Heranziehung verschiedener Farber, zu tönen. Dies wird bewerkstelligt durch Betätigung der Station 18, so daß diese die veränderlichen Daten bei ihrem Durchgang durch diese Station tönt. Die Station 18 wird sodann abgeschaltet, wenn das Formularbild durch diese Station hindurchläuft. Während die getönten veränderlichen Daten durch die zweite Tonerstation 72 hindurchlaufen, ist diese Station abgeschaltet. Die Station 72 ist jedoch aktiviert, wenn das getönte Formularbild durch diese Station hindurchläuft, so daß das Formularbild in einer verschiedenen Farbe entwickelt werden kann.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich, werden das dielektrische Papier 13 und das Normalpapier 34 unabhängig voneinander bewegt. Auf diese Weise ist eine getrennte Steuerung der Geschwindigkeit des Papieres 13 und des Normalpapieres 34 beim Durchgang durch die Übertragungsstationen 28 und 74 möglich. Dies ist von Bedeutung, da die Geschwindigkeit des Normalpapieres steuerbar sein muß, so daß es die veränderlichen Daten beim Durchgang durch die Station 28 und die weitere Information z. B. ein Formularaufdruck bei seinem späteren Durchgang durch die Station 74 empfängt Die weitere Information und die veränderliche Information werden dem Normalpapier 34 an der gleichen Stelle überlagert wodurch ein Mehrfarbenbild auf dem Normalpapier erzeugt wird.

Gemäß F i g. 4A ist eine Mehrfarbeninformation auf dem dielektrischen Papier 13 und dem Normalpapier 34 dargestellt Auf dem Papier 13 ist die veränderliche Information durch das Wort »DATA« dargestellt Die Information »DATA« kann eine Farbe aufweisen. Die weitere Information ist hier beispielhaft durch ein Zeilenformular und das Wort »FORM« dargestellt Diese weitere Information kann eine andere Farbe aufweisen. Auf dem Normalpapier 34 werden dann die veränderliche Dateninformation und die konstantbleibende weitere Information zu einem Mehrfarbenbild überlagert Durch Hinzufügen zusätzlicher Tonerstationen und Übertragungsstationen kann, falls dies gewünscht wird, eine größere Anzahl von Farben auf dem Normalpapier überlagert werden.

Im Betrieb wird die durch das Wort »DATA« dargestellte veränderliche Dateninformation auf dem Papier 13 durch die Abbildungsstation 16 erzeugt Das Papier 13 läuft sodann durch die weitere Abbildungsstation 70 und erhält somit das Formularbüd bestehend aus einem Zeilenformat und dem Wort »FORM«. Wenn das Papier 13 durch die erste Tonerstation 18 hindurchläuft wird die durch das latente Bild »DATA« dargestellte veränderliche Information in einer Farbe getönt Die Tonerstation 18 wird sodann abgeschaltet und das latente For- es mularbild durchläuft diese Station ohne hierbei getönt zu werden. Die getönte veränderliche Dateninformation läuft nunmehr durch die zweite Tonerstation 72, welche abgeschaltet ist und auf diese Weise die bereits getönte veränderliche Dateninformation unverändert passieren läßt. Die Station 74 wird betätigt, wenn das latente Formularbild durch sie hindurchläuft, wobei diese Information in einer unterschiedlichen Farbe getönt wird. Die getönten Bilder gelangen zu der Übertragungsstation 28, wobei die durch das Wort »DATA« dargestellten veränderlichen Daten zuerst auf das Normalpapier 34 übertragen werden. Nachdem das Normalpapier 34 die veränderliche Dateninformation aufgenommen hat, wird die Geschwindigkeit des Norm.ilpapiers 34 und des dielektrischen Papieres 13 koordiniert, so daß das getönte Formularbild in der Station 74 der Spitze der getönten veränderlichen Dateninformation überlagert werden kann, wodurch die Übertragung des Mehrfarbenbildes auf das Normalpapier vervollständigt wird.

Die Papier-Wendeeinrichtung 59 kann ebenfalls bei der Übertragung von Mehrfarbenbildern auf beide Seiten des Normalpapieres verwendet werden. Dies kann erfolgen durch Hinzufügen zweier zusätzlicher Übertragungsstationen entsprechend den Stationen 28 und 74 und durch jeweiliges Umkehren des Normalpapieres mit der Einrichtung 59 bevor es die zusätzlichen Stationen durchläuft.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum elektrographischen Drucken auf Normalpapier, bei dem folgende Verfahrensschritte ausgeübt werden:

a) Bildung eines elektrisch geladenen latenten Bildes auf der Oberfläche von dielektrischem Papier,

b) Entwicklung des latenten Bildes auf <Jem dielektrischen Papier durch Anwendung eines Toners,

c) Übertragung des getönten Bildes auf das Normalpapier und

d) Trocknung des übertragenen Bildes auf dem Normalpapier zwecks Fixierung des darauf befindlichen Bildes,