DE3026438A1

DE3026438A1 - Schlaglosdruckvorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE3026438A1
Application number: DE19803026438
Authority: DE
Inventors: Franco Knirsch; Arnaldo Pasini
Original assignee: Olivetti SpA
Current assignee: Olivetti SpA
Priority date: 1979-07-09
Filing date: 1980-07-09
Publication date: 1981-01-29
Also published as: DE3026438C2; US4359748A; GB2055697A; IT7968420A0; JPS5664889A; IT1119017B

Description

~3

PATENTANWÄLTE

Knüller o9örner&.

D-1 BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE D-8 MÜNCHEN SS · WIDENMAYERSTRASSE 48

Ing.C.Olivetti & C, S.p.A.

BERLIN: DIPL.-ING. R. MÜLLER-BÖRNER

MÜNCHEN: DIPL.-ING. HANS-HEINRICH WEY DIPL-INe. EKKEHARD KÖRNER

Berlin, den 09. Juli I98O

Schlaglosdruckvorrichtung und -verfahren

(Priorität: Italien, Nr. 68420 A/79 vom 09· Juli 1979)

11 Seiten Beschreibung mit 5 Patentansprüchen 1 Blatt Zeichnung

MP - 27 621

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BERLIN: TELEFON (03O) 831SO88 KABEL: PROPINDUS -TELEX 01 84007 MÜNCHEN: TELEFON (O8B) 330585
KABEL: PROPINDUS ■ TELEX OO 34344

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schlaglosdruckvorrichtung und ein diesbezügliches Verfahren und insbesondere auf eine Schlaglosdruckvorrichtung mit Druckfarbenübertragung derjenigen Art, bei der eine auf einem beweglichen Träger abgelagerte Einfärbungssubstanz mittels wahlweise betätigter Druckelemente übertragen wirdj die derart angeordnet sind, daß sie mit dem Papierbogen in Berührung stehen, auf dem das Drucken erfolgen soll.

Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum schlaglosen Drucken mit Druckfarbenübertragung bekannt; bei einer von ihnen, die in der italienischen Patentanmeldung Nr. 67 111 A/75 der Anmelderin beschrieben ist, trägt ein Druckkopf eine Vielzahl von in einem geeigneten Abstand voneinander angeordneten und miteinander ausgerichteten Thermoelementen. Der Kopf wird unter Zwischenfügung eines wärmeempfindlichen Farbbandes, das von einer Zuführ- oder Abwickelspule auf eine Aufnahmespule verschoben wird, gegen einen Bogen aus gewöhnlichem Papier gedrückt. Immer wenn ein Thermoelement mittels eines Stromimpulses erhitzt wird, wird ein Teil des übertragbaren Materials erweicht und vom Band auf das Papier zum Bilden einer sichtbaren Aufzeichnungsmarkierung übertragen.

Bei einer weiteren Schlaglosdruckvorrichtung der oben angegebenen und in der IT-PS 864 6kl der Anmelderin -beschriebenen Art ist ein Band, das die mit Öffnungen versehenen, zu druckenden Symbole trägt, auf eine hohle, transparente Trommel gewickelt, die sich auf zwei Paaren von Walzen drehen kann. Zwischen der abgedeckten Oberfläche der Trommel und einer mit dieser zusammenwirkenden Walze

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, εν-

verläuft ein thermographisches Band, das mit wärmeübertragbarem Material bedeckt ist und das von einer Zuführspule aus zugeführt und wieder auf eine Aufnahme spule gewickelt wird. Zwischen das Farbband und die mit diesem zusammenwirkende Walze wird ein Bogen aus gewöhnlichem Papier geschoben. Im Innneren der Trommel ist ein Lasergenerator angeordnet, der auswählend einen Strahl aus Strahlenenergie über die öffnungen des Lochbandes gegen das Farbband projiziert, um Abschnitte der Einfärbungssubstanz durch einen thermischen Effekt zu übertragen. Bei beiden vorstehend beschriebenen bekannten Vorrichtungen gibt das Farbband bei jedem Druckvorgang einen Teil des Einfarbungsmaterials auf, so daß es nach einmaliger Benutzung nicht wiedergewonnen werden kann und ausgewechselt werden muß.

Ein weiteres Verfahren zum schlaglosen Drucken der vorerwähnten Art ist in der US-PS 3 550 153 beschrieben, bei dem ein Bogen aus gewöhnlichem Papier über einem mit einer Mischung aus Alkohol und Kohlenpulver imprägnierten Nylongewebe angeordnet wird. Ein Paar von Elektroden, die mit Bezug auf das Papier und das Gewebe auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, wird durch einen Spannungsimpuls in der Größenordnung von 350 Volt für die Dauer von 30 Nanosekunden aktiviert.

Das auf diese Weise zwischen den beiden Elektroden erzeugte elektrische Feld bewirkt eine Trennung der elektrifizierten Kohlepartikel von dem Nylongewebe und die übertragung derselben auf das Papier an einer Stelle, die dem Zeichen entspricht, das im Relief auf der negativen Elektrode gebildet wird. Auch in diesem Fall muß das kohle-

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imprägnierte Gewebe, das im allgemeinen die Form eines Bandes hat, nach einmaliger Benutzung gegen ein anderes neues Band ausgewechselt werden.

Die US-PS 3 427 633 beschreibt eine elektrostatische Druckvorrichtung, bei der ein Träger mit Einfärbungsmaterial der regenerierbaren Art, der von einem Gewebeband gebildet wird, das in einer ringförmigen oder Ringkonfiguration geschlossen und mit Druckfarbe imprägniert ist, zwischen dem Papier und den Elektroden eines Druckkopfes bewegt wird. Bei der Rücklaufbewegung läuft das Band in der Bewegungsrichtung in einen Regsierierungsbehälter, der mit einem pastenartigen Exnfärbungsmaterxal gefüllt ist, das durch eine Klinge auf dem Band verteilt wird. Danach legen zwei Paare von Walzen das Exnfärbungsmaterxal außerhalb des Regenerierungsbehälters in einer gleichmäßigen Schicht auf dem Band aus. Diese Anordnung weist den Nachteil auf, daß eine gleichmäßige und reichlichere Verteilung von Druckfarbe durch die Klinge die Walzen hemmen kann, wodurch um sie herum ein Überschuß an Druckfarbe hervorgerufen wird, die auf andere wichtige Teile der Maschine tropfen kann.

Das technische Problem, das die vorliegende Erfindung zu überwinden sucht, ist das der Herstellung einer Schlaglosdruckeinrichtung, die bessere Eigenschaften im Hinblick auf Schärfe und Kontrast der gedruckten Zeichen besitzt, wobei eine Schlaglosdruckeinrichtung mit Druckfarbenübertragung geschaffen werden soll, die einen fortlaufend refeenerierbaren Träger für die Druckfarbe aufweist, um dadurch eine Erschöpfung des Druckfarbenvorrats und

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folglich eine Auswechselung des Trägers, zu vermeiden, und wobei der Träger für die Druckfarbe nur um die unbedingt notwendige Druckfarbenraenge regeneriert werden kann, um dadurch zu jedem Zeitpunkt einen Druckfarbenüberschuß auf dem Träger zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Mitteln und dem diesbezüglichen Verfahren erreicht.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Einzelheiten, Vorteile und Anwendungen der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes nachstehend näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Druckkopf 10 der elektrostatischen Art,der eine Vielzahl von Elektroden aufweist, die von einer Platte 11 vorspringen und die senkrecht miteinander ausgerichtet und voneinander elektrisch isoliert sind. Ein Beispiel eines Kopfes dieser Art ist in der US-PS 3 752 288 beschrieben, die auf den Namen der Anmelderin ausgegeben wurde und die zwecks weiterer Einzelheiten herangezogen werden sollte.

Der Kopf 10 ist insbesondere für Druckverfahren der Serienparallelart geeignet, und folglich ist eine bestimmte Anzahl von Köpfen der angegebenen Art auf einem Träger angebracht, der im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet und mit Bezug auf das ortsfeste Gestell 13 der Maschine entlang der Druckzeile bewegbar ist.

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Vor dem Druckkopf 10 ist eine Walze 14.drehbar auf dem Gestell der Druckvorrichtung angebracht, wobei die Walze eine Doppelfunktion hat, nämlich ein Farbband 15 zu tragen und als Unterstützungseinrichtung für den Informationsträger 16 zu wirken, auf dem das Drucken erfolgen soll und der normalerweise aus einzelnen Bogen oder einem Streifen aus gewöhnlichem Papier besteht. Das Band 15 ist in einer ringförmigen Konfiguration geschlossen und wird gleichzeitig um eine rückwärtige Walze 17 geführt, die den gleichen Durchmesser wie die Walze 14 aufweist₄ während der Informationsträger 16 zwischen dem Kopf 10 in umittelbarer Berührung mit den Elektroden 11 und dem Band 15 durchläuft und von einem Paar von Walzen R und S, die unterhalb der Walze 14 angeordnet sind und von denen die Walze S motorangetrieben ist, vorgeschoben wird, wie im folgenden zu sehen ist. Die Breite des Bandes 15 ist wenigstens gleich der Länge der Druckzeile, so daß die Walzen 14 und 17 ebenfalls gleich lang sein müssen. Das Band 15 ist aus Stahl von einer Dicke zwischen 20 Mikron und 100 Mikron, aber es kann auch aus Kunststoff bestehen, vorausgesetzt, daß es einer Zugkraft und den fortgesetzten Biegebewegungen widerstehen kann, während es mit einem niedrigen Widerstand elektrisch leitend ist.

Die die Außenfläche des Bandes 15 in Form einer dünnen Schicht 19 bedeckende Druckfarbe wird von einer bei Umgebungstemperatur halbfesten Mischung aus feinzerteiltem Kohlepulver und künstlichen Wachsen wie beispielsweise denjenigen, die durch mit thermoplastischen Harzen gemischte Kohlenwasserstoffwachse gebildet werden, hergestellt. Eine geeignete Zusammensetzung für diesen Verwendungszweck kann

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eine der in der IT-PS 1 004 991 beschriebenen sein, die auf die Anmelderin ausgegeben wurde. Die Dicke der abgelagerten Druckfarbenschicht kann zwischen 10 und 100 Mikron schwanken, was von der Art der verwendeten Druckfarbe abhängt.

Da während des Druckvorgangs dem Band eine bestimmte Menge an Druckfarbe entnommen und auf das Papier als eine siehtbare Markierung übertragen wird, muß die Druckfarbenschicht auf dem Band 15 wiederhergestellt werden, während sich dasselbe bewegt.

Dies wird durch eine Regenerierungseinheit 20 mit einem Behälter 21 bewirkt, der eine bestimmte Menge an Druckfarbe 22 enthält, die durch eine Heizeinrichtung 23 in flüssigem Zustand gehalten wird, welche auf die typische Fluidifizierungstemperatur der verwendeten Druckfarbenmischung thermostatisch einreguliert ist.

In den im Behälter 21 enthaltenen Druckfarbenkörper ist eine Aufnahmewalze 2k teilweise eingetaucht, die von einem Motor 25 in einem Zustand langsamer Drehung gehalten wird. Die den unteren Teil der Walze 24 berührende Druckfarbe bleibt an diesem teilweise haften und wird von der Walze auf eine Zwischenwalze 27 übertragen, die über und parallel zu der Walze 2k angeordnet ist und die sich mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit, aber in die entgegengesetzte Richtung dreht. Die zylindrischen Oberflächen der Walzen 2k und werden in einem bestimmten Abstand in der Größenordnung von 0,3 bis 0,5 mm voneinander gehalten, um die zwischen ihnen durchlaufende Druckfarbenschicht zu glätten und die an der Walze 27 haftende Druckfarbenmenge zu begrenzen.

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Eine dritte Walze 30, die zu den Walzen 24 und 27 und zu der Walze 17 parallel verläuft, ist zwischen der Walze 27 und dem Band 15 in dem Bereich vorgesehen, in dem das Band auf die Walze 17 gewickelt wird, und derart angeordnet, daß ihre zylindrische Oberfläche in einem Abstand von ungefähr 0,2 mm vom Zylinder 27 liegt. Darüber hinaus ist die zylindrische Oberfläche der Walze 30 in einem Abstand in der Größenordnung von 50 bis 100 Mikron von der Oberfläche des Bandes 15"bzw. 19 angeordnet, wobei dieser Abstand von den Eigenschaften der verwendeten Druckfarbe abhängt.

Auf diese Weise wird die von der Walze 24 mitgenommene Druckfarbe auf die Walze 27 übertragen, die ihrerseits die Druckfarbe auf die Walze 30 überträgt, von wo aus sie auf dem Band 15 in einer dünnen und genau regulierten Schicht abgelagert wird.

Die Walzen 24, 27 und 30 werden von innen beheizt, damit die Druckfarbe in einem dünnflüssigen Zustand gehalten und somit die übertragung der Druckfarbe aus dem Behälter auf das Band 15 erleichtert wird, auf dem die Druckfarbe sich abkühlt und auf diese Weise in den halbfesten Zustand zurückkehrt. Ein Blechdeckel 31 bildet eine geschlossene Kammer 32, in der die Regenerierungseinheit angeordnet ist, um sie unabhängig von der Außentemperatur in einer Umgebung auf konstanter Temperatur zu halten. Die Walze 17 wird über die Entfernung zwischen A und B teilweise in die Kammer 32 eingesetzt, um das um diese Walze gewickelte Band 15 auf einer Temperatur zu halten, die höher als die Außentemperatur ist, damit eine einwandfreie Verteilung der von der Walze abgelagerten Druckfarbenschicht über das Band gefördert wird.

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Unmittelbar vor dem Punkt B, an dem das Band 15 die Kammer 32 verläßt, ist eine an dem Aufbau 31 der Regenerierungseinheit befestigte Klinge 34 in der Nähe des Bandes 15 angeordnet, so daß die Kante 35 dieser Klinge die Druckfarbenschicht 19 auf dem Band 15 leicht berührt, um die Dicke desselben bestimmt und genau zu regulieren und alle zufälligen Druckfarbenüberschüsse zu entfernen, die von der Walze 30 weitergegeben werden.

Jeder Überschuß an Druckfarbe, der von der Klinge 34 entfernt wird, fällt in den Behälter 21 unter der Klinge 34 zurück.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß bei der Serienparallelbetriebsart eine Vielzahl von Köpfen 10 in einer Seite-an-Seite-Anordnung auf dem Träger 12 vorgesehen ist, um eine Vielzahl von waagerechten, sich entlang der Druckzeile erstreckenden Elektrodenreihen zu schaffen. Die aufeinanderfolgende Erregung sämtlicher Elektroden zum Schreiben einer vollständigen Zeile kann selbst im ungünstigsten Fall ein paar Sekunden dauern, so daß das Papier, um sicherzustellen, daß die auf dem Papier 16 gedruckte Zeile nicht abfällt, während jedes Erregungszyklus der Elektroden festgehalten werden sollte. Polglich sollte das Band 15 während jedes Erregungszyklus ebenfalls stationär bleiben. Demzufolge ist die Walze 17 mit einem Schrittschaltmotor 36 mechanisch verbunden, der von einer Zeitverzögerungslogikeinrichtung 37 gesteuert wird, die mit einer Steuereinheit 38 zum Steuern der Erregung der Elektroden verbunden ist. Der Motor 36 ist ebenfalls mechanisch auf eine einschlägig bekannte und vorliegend nicht im einzelnen beschriebene Weise über eine mit dem Bezugszeichen 33 bezeichnete Verbindungseinrichtung mit der Walze S zum Zuführen des Informationsträgers l6 verbunden.

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Die Zeitverzcgerur.gslogikeinheit 37 und die Steuereinheit 33 werden vorliegend insoweit nicht beschrieben, als 3ie auierhalb des Umfang^ der vorliegenden Erfindung liefen und an sich bekannt sind. Zs sei in diesen Zusammenhang lediglich darauf hingewiesen, daß die Logikeinrichtung 33 über eine Leitung 39 Synchronisierungssignale aus der Steuereinheit 33 empfängt und daß die Steuereinheit 33 die Elektroden 11 dadurch steuert, daß Spannungsimpulse entlang eines Leiterbündels 40 auf dieselben gegeben werden.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel, das im Hinblick auf die vorliegende Erfindung nicht einschränkend ist, sind die an die Druckelektroden angelegten Spannungsimpulse von negativer Polarität, während die aus elektrisch leitendem Material bestehende Walze 14 mit der positiven Klemme verbunden ist, die ihrerseits an die Erde hl der Apparatur angeschlossen ist.

Es versteht sich von selbst, daß Teile zu der vorstehend beschriebenen Druckvorrichtung hinzugefügt oder wieder zu dieser ergänzt werden können, ohne dadurch vom Gedanken der beanspruchten Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können die Elektroden in einer einzigen waagerechten Reihe nebeneinander angeordnet und in Abständen voneinander vorgesehen sein, die den Zwischenräumen der Druckmatrix der Punktart entsprechen, wodurch der alphanumerische Druckvorgang entlang der ganzen Zeile in Parallelanordnung bewirkt wird. Darüber hinaus kann die Vorrichtung als Plotter gesteuert werden, um Diagramme oder Figuren zu drucken, die vorher aufgezeichnet worden sind.

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BAD ORIGlNAi

Claims

Patentansprüche

!.!Vorrichtung zum schlaglosen Drucken von Information auf

\ s einen Informationsträger derjenigen Art, bei der eine

auf einem beweglichen Träger abgelagerte Einfärbungssubstanz auf den Informationsträger mittels eines Druckelements, das auswählbar betätigbar und in Berührung mit dem Informationsträger angeordnet ist, übertragen wird, und die eine Walze zum Bewegen des beweglichen Trägers und eine Regenerierungseinheit zum Erneuern der Einfärbungssubstanz auf dem beweglichen Träger aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Träger (15) von einem ununterbrochenen, flexiblen Band aus elektrisch leitendem Material gebildet ist und daß die Regenerierungseinheit (20) einen Behälter (21) zum Aufnehmen der Einfärbungssubstanz (22) aufweist, wobei eine Vielzahl von Farbwalzen (24,27,30), die drehbar sind und parallel zueinander und zu der Walze (17) liegen, um den beweglichen Träger zu bewegen, vorgesehen sind, um die Einfärbungssubstanz dem Behälter zu entnehmen und dieselbe zu dosieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß eine erste (24) dieser Walzen in,dem Behälter (21) teilweise eingetaucht ist; daß eine zweite Walze (30) neben dem Band (15) liegt, um die Einfärbungssubstanz (22) über dasselbe zu verteilen, und daß eine dritte Walze (27) an einer Stelle zwischen der ersten und der zweiten Walze angeordnet ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2JdEdUrCh gekennzeichnet, daß das Druckelement aus einem Druckkopf (10) besteht, der mit einer Vielzahl von wahlweise betätigbaren, mit dem Informationsträger (l6) in Berührung stehenden Elektroden (11) versehen ist, wobei jede dieser Elektroden bei Betätigung eine Partikel des Einfärbungsmaterials (22 bzw. 19) vom Band (15) auf den Informationsträger übertragen kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (17) zum Bewegen des beweglichen Trägers (15) auf der gegenüberliegenden Seite des Druckelements (10) jenseits des Informationsträgers (16) angeordnet ist, wobei das Band zwischen der Walze und dem Informationsträger eingefügt ist.
5. Verfahren zum schlaglosen Drucken auf einem Papierträger derjenigen Art, bei der eine auf einem beweglichen Träger abgelagerte Einfärbungssubstanz auf den Papierträger mittels Betätigung eines Druckelements, das nahe bei dem Papierträger angeordnet ist, übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfärbungssubstanz einem Behälter mittels einer Vielzahl von drehbaren, parallel zueinander liegenden Walzen entnommen und in einer dosierten Menge auf dem beweglichen Träger abgelagert wird, der nahe bei dem Papierträger auf der gegenüberliegenden Seite mit Bezug auf das Druckelement vorbeiläuft.

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