DE3219781A1

DE3219781A1 - Aufzeichnungsverfahren und -vorrichtung

Info

Publication number: DE3219781A1
Application number: DE19823219781
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Numazu Shizuoka Kawanishi; Yukio Tabata
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1981-05-26
Filing date: 1982-05-26
Publication date: 1982-12-16
Also published as: GB2099763A; FR2506678A1; US4420758A; DE3219781C2; FR2506678B1; GB2099763B

Description

" Aufzeichnungsverfahren und -vorrichtung "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrothermischen, schlagl.osen Aufzeichnung unter Verwendung eines elektrisch leitenden Farbbands, das ein thermisch übertragbares Farbmaterial enthält oder damit beschichtet ist, welches beim Erwärmen auf eine bestimmte Temperatur auf eine Bildempfangsfläche, z.B. ein Blatt Papier, übertragen werden kann.

Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur elektrothermischen, schlaglosen Aufzeichnung vorgeschlagen worden, bei denen eine Aufzeichnungselektrode mit mehreren in einer oder mehreren Reihen angeordneten Aufzeichnungsstiften und eine Rückelektrode in Kontakt mit einem Farbband des genannten Typs gebracht werden, das auf eine Bildempfangsfläche aufgelegt ist, wobei durch einen durch das Farbband fließenden elektrischen Bildaufzeichnungsstrom ein thermisch übertragbares Material durch die in dem Farbband unmittelbar unterhalb der Aufzeichnungsstifte erzeugte Joule-Wärme bildmäßig erweicht und auf die Bildempfangsfläche übertragen wird.

Bei diesem Aufzeichnungsverfahren kann es vorkommen, daß an mehrere Aufzeichnungsstifte gleichzeitig eine Bildaufzeichnungssignalspannung angelegt wird. Wenn daher die Bereiche des Farbbands unmittelbar unterhalb einiger Aufzeichnungsstifte einen kleineren Oberflächenwiderstand haben als die anderen Bereiche des Farbbands, fließt ein

größerer elektrischer Strom durch die Bereiche des Farbbands mit dem kleineren Oberflächenwiderstand als durch

die anderen Bereiche. Dies führt dazu, daß die auf dem Farbband erzeugten Bildpunkte eine ungleichmäßige Dichte haben oder sogenannte "Kalos" entstehen.

Ziel der Erfindung ist es daher, ein elektrothermisches schlagloses Aufzeichnungsverfahren bereitzustellen, daß ein ein thermisch übertragbares Farbmaterial enthaltendes, elektrisch leitendes Farbband verwendet, eine hohe und gleichmäßige Bilddichte ermöglicht und die vorstehend beschriebenen Nachteile vermeidet. Ein weiteres Ziel besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bereitzustellen.

Im erfindungsgemäßen schlaglosen Aufzeichnungsverfahren wird ein elektrisch leitendes Farbband.in Kontakt mit einem Aufzeichnungsmaterial gebracht. Ein Aufzeichnungselektrodenkopf, der (i) mehrere in einer oder mehreren Reihen angeordnete Aufzeichnungsstifte und (ii) eine Rückelektrode aufweist, wird ebenfalls derart in Kontakt mit dem elektrisch leitenden Farbband gebracht, do.ß das Farbband sandwich-artig zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und den beiden Elektroden angeordnet ist. Ein Bildsignalgeber ist mit der Aufzeichnungselektrode und der Rückelektrode verbunden, so daß ein Bildaufzeichnungssignälstrom durch den Bereich des Farbbands zwischen den beiden Elektroden fließt. Beim Anlegen einer Bildaufzeichnungssignalspannung wird in dem Bereich des Farbbands unmittelbar unterhalb der Aufzeichnungsstifte Joule-Wärme erzeugt; so da« aas thermisch übertragbare Material erweicht und dann, auf das Bildempfangsmaterial übertragen werden- kann.

Das wesentliche erfindungsgemäße Merkmal besteht darin, daß zwischen jedem Aufzeichnungsstift und jeder Ausgangsklemme des Bildsignalgebers ein Widerstandselement vorge-

sehen ist. Diese Widerstandselemente dienen als Puffer für die Aufzeichnungsstifte hinsichtlich des davon ausgehenden BildaufZeichnungsstroms, selbst wenn der Oberflächenwiderstnd des Farbbands örtlich variiert, und halten den Einfluß der unterschiedlichen Oberflächenwiderstände des Farbbands auf die Qualität der erzeugten Bilder minimal. Der Widerstand jedes Widerstandselements beträgt 1/10 bis zum 10-fachen des Widerstands des Bereiches des Farbbands zwischen jedem Aufzeichnungsstift und der Rückelektrode.

Die erfindungsgemäße elektrothermische, schlaglose Aufzeichnungsvorrichtung umfaßt die beschriebene Aufzeichnungselektrode und Rückelektrode, die in bestimmtem Abstand voneinander in engem Kontakt mit dem elektrisch leitenden Farbband angeordnet sind, das auf ein Aufzeichnungsmaterial aufgelegt ist, einen Bildsignalgeber zum Anlegen von Bildauf Zeichnungssignalspannungen zwischen der Aufzeichnungselektrode und der Rückelektrode und eine Transporteinrichtung zum Hin- und Herbewegen der Aufzeichnungselektrode und der Rückelektrode, wobei die beiden Elektroden in engem Kontakt mit dem Farbband gehalten werden, so daß das in dem Farbband enthaltene thermisch übertragbare Farbmaterial unmittelbar unterhalb der energetisierten Aufzeichnungsstifte der Aufzeichnungselektrode auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh- <*> runy a rönnen unter tsezug auf die Zeichnung näner erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht einer elektrothermischen, schlaglosen Auf-Zeichnungsvorrichtung der Erfindung;

Fig.2 eine Schaltung eines Bildaufzeichnungssignalgebers zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen elektro-

thermischen, schlaglosen Aufzeichnungsvorrichtung, z.B. der Vorrichtung von Fig. 1; Fig. 3 eine teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht einer weiteren elektrothermischen, schlaglosen Aufzeichnungsvorrichtung der Erfindung; und Fig. 4 eine teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht einer Aufzeichnungselektrode, einer Rückelektrode und eines Trägers für die Aufzeichnungselektrode und für die Rückelektrode zur Verwendung in der Vorrichtung von Fig. 3.

Fig. 1 zeigt ein elektrisch leitendes Farbband 1, das ein thermisch übertragbares Farbmaterial enthält oder damit beschichtet ist, welches nach dem Schmelzen durch die in dem Farbband unter Einwirkung eines elektrischen Stroms erzeugte Joule-Wärme auf eine Bildempfangsfläche übertragen wird. Unterhalb des Farbbands 1 befindet sich in Kontakt damit ein Aufzeichnungsmaterial 2. Das Farbband 1 und das Aufzeichnungsmaterial 2 werden gestützt durch Walzen 3 und 4 in Richtung des Pfeils A transportiert.

Über dem Farbband 1 befindet sich ein elektrisch isolierender Träger 6 zum Tragen einer Aufzeichnungselektrode, die mehrere in Reihe in bestimmtem Abstand voneinander angeordnete Aufzeicluiungsstifte 5 umfaßt. Der untere Teil jedes Aufzeichnungsstift 5 steht in.Kontakt mit der Oberfläche des Farbbands 1. Ferner ist im wesentlichen parallel zur Reihe der Aufzeichnungsstifte 5 eine Rückelektrode 7 vorgesehen. Diese Rückelektrode 7 steht ebenfalls in Kontakt mit der Oberfläche des Farbbands 1, wobei die Kontaktfläche mit dem Farbband 1 mindestens fünfmal größer ist als di^ Gesamtkontaktfläche zwischen dem Farbband 1 und den Aufzeichnungsstiften 5.

Ein Bildaufzeichnungssignalgeber 8 ist mit den Aufzeichnungsstiften 6 und der Rückelektrode 7 verbunden. Der BiIdaufZeichnungssignalgeber 8 umfaßt, z.B. wie in Fig. 2 gezeigt, zwei Gruppen von je vier Abbildungsschaltern 81. Die beiden Gruppen von Abbildungsschaltern 81 sind über Abtastschalter 82 und 83 mit einem Gleichspannungsstromkreis 84 verbunden. Das öffnen und Schließen der Abtastschalter 82 und 83 wird durch eine Antriebsschaltung 85 gesteuert. Das Öffnen und Schließen der Abbildungsschalter 81 wird durch einen Signals.teuerkreis 86 gesteuert, der Bildsignale entsprechend der aufzuzeichnenden Bildinformation von einem photoelektrischen Wandler, z.B.

einem (nicht gezeigten) Bildsensor vom CCD-(Charge Coupled Device)-Typ, erhält. Die Abbildungsschalter 81 sind mit den Aufzeichnungsstiften 5 über Widerstandselemente 9 verbunden/ siehe F.ig. 2. Der Widerstand jedes Widerstandselements 9 beträgt 1/10 bis zum 10-fachen, vorzugsweise 1/2 bis zum 2-fachen, des Widerstands des Bereiches des Farbbands 1 zwischen jedem Aufzeichnungsstift 6 und der Rückelektrode 7.

Wenn nur der Abtastschalter 82 durch die Antriebsschaltung 85 geschlossen ist, werden die mit dem Abtastschalter 82 verbundenen vier Abbildungsschalter 81 bei Anlegen von Bildsignalen an den Signalsteuerkreis 86 selektiv durch diesen geschlossen. Wenn andererseits nur der andere Abtastschalter 83 durch die Antriebsschaltung 85 gesciixuöbKii xsu, weiuöu uxts vier mit dem Abtastschallci C5 verbundenen Abbildungssch'altec 81 bei Anlegen von Bildsignalen an den Signalsteuerkreis 86 selektiv durch diesen geschlossen. Wenn der Abtastschalter 82 und die Abbildungsschalter 81 .(oder der Abtastschalter 83 und die Abbildungsschalter 81) alle geschlossen sind, kann eine Bildauf zeichnungssignalspannung durch den Gleichspannungs-

Stromkreis 84 zwischen den mit den Abbildungsschaltern 81 verbundenen Aufzeichnungsstiften 5 und der Rückelektrode angelegt werden.

Wenn eine Bildaufzeichnungssxgnalspannung zwischen einem oder mehreren ausgewählten Aufzeichnungsstiften 5 und der Rückelektrode 7 angelegt wird, fließt der entsprechende Bildaufzeichnungsstrom durch den Bereich des Farbbands 1 zwischen dem oder den ausgewählten Aufzeichnungsstiften 5 und der Rückelektrode 7. Da die Kontaktfläche zwischen dem Farbband 1 und der Rückelektrode 7 wesentlich (mindestens 5-mal) größer ist als die Gesamtkontaktfläche zwischen dem Farbband 1 und den Aufzeichnungsstiften 5 und selbstverständlich auch größer ist als die.Kontaktfläche zwischen dem Farbband 1 und jedem Aufzeichnungsstift 5 und da weiterhin dieselbe elektrische Strommenge durch die Aufzeichnungsstifte 5 wie durch die Rückelektrode 7 fließt, ist die Stromdichte in dem Bereich des Farbbands 1 unmittelbar unter jedem Aufzeichnungsstift' 5 wesentlich größer als die Stromdichte in dem Bereich des Farbbands 1 unmittelbar unter der Rückelektrode 7. Im Vergleich zu der unter der Rückelektrode 7 erzeugten Joule-Wärme wird deshalb eine wesentlich größere Joule-Wärmemenge unter den Aufzeichnungsstiften 5 erzeugt. . Durch Auswahl eines elektrisch leitenden, thermisch übertragbaren Farbmaterials mit einem geeigneten Schmelzpunkt und durch Zufuhr einer geeigneten elektrischen Strommenge

*^u gelingt es daher, nur das unmittelbar unter den Aufzeichnungsstiften 5 vorhandene, elektrisch leitende, thermisch übertragbare Farbmaterial· durch die Joule-Wärme zu schmelzen und dann auf das Aufzeichnungsmaterial 2 zu übertragen.

Die gesamte Oberfläche des Farbbands 1 hat nicht immer einen gleichmäßigen Oberflächenwiderstand. Es können Bereiche mit einem niedrigeren Oberflächenwiderstand als andere Bereiche vorhanden sein. Erfindungsqemüß wird ein Widerstandselement 9 zwischen -jeder Ausganasklemme des Bildaufzeichnungssignalgebers 8 und jedem Aufzeichnungsstift 5 vorgesehen, um das Fli.eßen eines übermäßigen elektrischen Stroms durch Bereiche des Farbbands 1 mit niedrigem Widerstand zu verhindern, so daß ein vernach-¹ lässigbar kleiner Unterschied.zwischen dem elektrischen Bildaufzeichnungsstrom in den Bereichen mit niedrigem Widerstand und den anderen Bereichen erzielt wird, selbst wenn ein derartiger Bereich des Farbbands 1 mit niedrigem Widerstand zufällig unter mehrere Aufzeichnungsstifte 5 gelangt und eine Bildaufzeichnungssignalspannung gleichzeitig an diese Aufzeichnungsstifte 5 angelegt wird. Es werden somit Bilder mit gleichmäßiger Bilddichte erhalten.

Wenn in diesem Fall der Widerstand jedes Widerstands- . elements 9 kleiner als 1/10 des Widerstands des Bereiches des Farbbands 1 zwischen jedem. Aufzeichnungsstift 5 und der Rückelektrode 7 ist, bewirken die Widerstandselemente 9 keine Minimierung des Unterschieds des elektrischen Bildaufzeichnungsstroms zwischen den Bereichen mit niedrigem Widerstand und den anderen Bereichen. Beträgt andererseits der Widerstand jedes Widerstandselements 9 mehr als das 10-fache des Widerstands des Bereiches des Farbbands zwischen jedem Aufzeichnungsstift 5 und der Rückelektrode 7, so fließt durch das Farbband ein nur ungenügender elektrischer Strom, um in dem Farbband 1 Joulc-Wärmo zu erzeugen und das darin enthaltene thermisch übertragbare Material zu schmelzen. Vorzugsweise beträgt daher der Widerstand jedes Widerstandsele-

ments 9 1/10 bis zum 10-fachen des Widerstands des Bereiches des Farbbands 1 zwischen jedem Aufzeichnungsstift 5 und der Rückelektrode 7.

Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung können auf beliebige Farbbänder angewandt werden, die ein thermisch übertragbares Farbmaterial enthalten, welches beim Erwärmen auf eine bestimmte Temperatur schmilzt und übertragbar wird. Die folgenden Farbbänder eignen sich besonders für die vorliegende Erfindung:

(1) Einschichtiges Farbband

Das Farbband ist selbst elektrisch leitend und thermisch übertragbar und enthält ein wärmeschmelzbares Harz, z.B. ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Butadier-Styrol-Copolymer, Acrylharz, Polycarbonat, Polyesterharz. Polyvinylbutyralharz, Celluloseacetatharz oder Terpenpolymer, sowie ein elektrisch leitendes Material, wie Ruß oder Metallteilchen, sowie gegebenenfalls Pigmente und Hilfsmittel, z.B. Weichmacher, Dispersants und Stabilisatoren. Die Dicke des einschichtigen Farbbands beträgt vorzugsweise 5 bis 50 μΐη

und sein elektrischer Widerstand 1x10 bis 1 χ 10 Λ cm.

(2) Zweischichtiges Farbband

Dieses Farbband umfaßt einen Träger und eine Farbschicht. Der Träger umfaßt ein Harz, z.B. ein Polycarbonat, Polyester, Butadien-Styrol-Copolymer oder Acrylharz, und ein elektrisch leitendes Material, wie Ruß. Die Farbschicht enthält ein wärmeschmelzbares Material, z.B. ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Butadien-Styrol-Copolymer, Acrylharz, Polycarbonat, Polyesterharz, Polyvinylbutyralharz, Cellu-

loseacetatharz, Wachse oder Styrol-Acrylester-Copolymer, sowie ein elektrisch leitendes Material, wie leitfähigen Ruß und Metallteilchen, und gegebenenfalls Pigmente und Hilfsstoffe, z.B. Weichmacher, Dispersants und Stabilisatoren. Vorzugsweise betragen die Dicke des Trägers 0,5 bis 20 um und sein elektrischer Widerstand 1 χ 10¹ bis 1 x 1O³^LCm; Die Dicke der Farbschicht beträgt vorzugsweise 1 bis 25 um und sein elektrischer

-2 2

Widerstand 1x10 bis 1x10 -flcm.

(3) Elektrisch anisotropes Farbband Die elektrische Leitfähigkeit dieses Farbbands ändert sich mit der Richtung. Bei dem in der JP-AS 10 191/81 beschriebenen Farbband ist z.B. die Leitfähigkeit in Querrichtung (senkrecht zur Oberfläche) größer als in Oberflächenrichtung (parallel zur Oberfläche), da elektrisch leitende Teilchen kettenartig in Querrich-

tung in dem Farbband verteilt sind.

Da bei all diesen Farbbändern die Farbschichten in dem beschriebenen Maße elektrisch leitend sind und in der Farbschicht Joule-Wärme erzeugt wird, lassen sich Bilder mit

höherer Auflösung erhalten als bei Farbbändern, bei denen die Farbschicht indirekt erhitzt wird. Dies hat seinen Grund darin, daß die Wärme konzentriert dort auf die Farbe einwirkt, wo sie erzeugt wird, während im Falle der Wärmeerzeugung in pi"°^r Q<~iri ι-Ί-ι+- nhorhsiVi flp>r Farbschicht und anschließenden Wärmeleitung zu der Farbschicht eine Abstrahlung von der Wärmequelle weg erfolgt, so daß sie beim Einwirken auf die Farbe weniger konzentriert ("fokusiert") ist.

Erfindungsgemäß beträgt der Abstand zwischen jedem Aufzeichnungsstift 5 und der Rückelektrode 7 vorzugsweise etwa

- 15 -

0,1 bis 500 mm. Ferner können die Aufzeichnungsstifto I> in m Blöcke unterteilt werden, die jeweils η Stifte 5 aufweisen,und die Bildaufzeichnungssignale können nacheinander an alle Aufzeichnungsstifte 5 jedes Blocks angelegt werden. Alternativ können jedoch auch je nach dem Bild die BildaufZeichnungssignale gleichzeitig an alle Aufzeichnungsstifte 5 jedes Blocks angelegt werden.

10

15

20

25

30

35

Beispiel!

Ein einschichtiges Farbband wird dadurch hergestellt, daß man 75 Gewichtsteile Polyvinylbutyral und 25 Gewichtsteile Ruß in Äthanol dispergiert, die Dispersion .auf eine flache Glasplatte aufbringt und zu einer Farbschicht mit einer Dicke von 20 μια und einer Breite von 100 mm trocknet, die dann von der Glasplatte abgezogen wird.

In der Vorrichtung von Fig. 1 werden Widerstandselemente mit einem Widerstand von IkA. zwischen die Ausgangsklemmen des Bildaufzeichnungssignalgebers 8 und die Aufzeichnungsstifte 5 geschaltet. Der Durchmesser jedes Aufzeichnungsstifts '5 beträgt 130 um. Die Aufzeichnungsstifte 5 werden mit einer Dichte von etwa 8 Stiften pro mm angeordnet und der Abstand zwischen der Reihe der Stifte 5 und der Rückelektrod·³ 7 beträgt 20 mm. Eine pulsierende Spannung von 200 V mit einer Impulsbreite von 1 msec wird nacheinander an joden von 10 Aufzeichnungsstiften 5 angelegt. Der durch das Farbband.1 fließende elektrische Strom beträgt 120 mA und der Widerstand des Bereichs des Farbbands 1 zwischen jedem Aufzeichnungsstift 5 und der Rückelektrode 7 beträgt 1,6 k SL . Es werden 10 Punkte mit einer Punktdichte (entsprechend der Bilddichte) im Bereich von 1,6 bis 1,8 (gemessen mit einem Mikrodensitometer) und einem Punktdurchmesser von 140 bis 180 um deutlich aufgezeichnet«

Hierauf legt man eine Spannung von 200 V gleichzeitig an 10 Aufzeichnungsstifte 5 an. Hierbei werden 10 Punkte mit Punktdichten im Bereich von 1,3 bis 1,6 und Punktdurchmessern von 120 bis 150 μΐη deutlich aufgezeichnet. Die Ergebnisse zeigen, daß die Dichte der Punkte gleichmäßig ist und keinerlei Halos entstehen.

Vergleichsbeispiel -1

Unter den Bedingungen von Beispiel 1, jedoch ohne Verwendung von Widerstahdselementen, werden die Punktbildungstest mit dem einschichtigen Farbband von Beispiel 1 durchgeführt. Bei Anlegen einer pulsierenden Spannung von 200 V mit einer Impulsbreite von 1 msec an jeden von 10 Aufzeichnungsstiften 5 nacheinander fließt ein elektrischer Strom von 120 mA durch das'Farbband 1 und' der Widerstand des Bereichs des Farbbands 1 zwischen jedem Aufzeichnungsstift 5 und der Rückelektrode.7 beträgt 1,6 k jO·. Hierbei werden von den 10 Versuchen nur 7 Punkte aufgezeichnet und die Punktdichten (entsprechend der Bilddichte) liegen im Bereich von 0,5 bis 1,3 (gemessen mit einem Mikrodensitometer), während die Punktdurchmesser 30 bis 100 \im betragen.

Anschließend wird eine pulsierende Spannung von 200 V mit einer Impulsbreite von 1 msec gleichzeitig an 10 Aufzeichnungsstifte 5 angelegt, wobei nur 3 Punkte aufgezeichnet werden. Diese haben Punktdichten von 1,5 bis 2,0 und Punktdurchmesser von 170 bis 200 um.

In Fig. 3 ist eine teilweise abgeschnittene perspektivische Ansicht einer anderen erfindungsgemäßen eletrothermischen, schlaglosen Aufzeichnungsvorrichtung dargestellt, in der derselbe Bildaufzeichnungssignalgeber und dieselben Widerstandselemente wie in Beispiel 1 verwendet wer-

den, jedoch in der Figur nicht gezeigt sind. Dargestellt sind eine Walze 31, ein Aufzeichnungsmaterial 2, dessen eine Seite mit der Walze 31 in Kontakt ist, ein Farbband 1, das mit der anderen Seite des Aufzeichnungsmaterials 2 in Kontakt ist, Aufzeichnungsstifte 35 und Rückelektroden 37, die in bestimmtem Abstand von den Aufzcichnungsstifton 35 angeordnet sind. Die Aufzeichnungsstifte 35 und die Rückelektroden 37 werden von einem Elektrodenträger 36, wie in Fig. 4 gezeigt, gehalten und sind in engem Kontakt mit dem Farbband 1 angeordnet; siehe Fig. 3. In Fig. 4 sind die Aufzeichnungsstifte 35 zickzackartig in zwei Reihen angeordnet.

Der Elektrodenträger· 36 ist über ein Trägerelement 32a auf einem Wagen' 32 befestigt. Das Trägerelement 32a ist lösbar in eine Nut 36a eingepaßt, die auf der Rückseite des Elektrodenträgers 36 vorgesehen ist.Am unteren Teil des Elektrodenträgers 36 befinden sich Anschlußklemmen 30, über die die Aufzeichnungsstifte 35 und die Rückelektroden 37 mit dem Bildaufzeichnungssignalgeber (in Fig. 3 nicht gezeigt) verbunden werden können. Das Anschließen der Anschlußklemmen 30 an den Bildaufzeichnungs-Signalgeber kann dadurch erfolgen, daß man das Trägerelement 32a in die Nut 36a des Elektrodenträgers 36 einführt. Unter dem W^cjon 32 ist ein endloser Riemen: 38 vorgesehen, der sich in Richtung der Hin- und Herbewegung des Wagens 32 erstreckt und über zwei Scheiben 10 und

so läuft. Die Scheibe IU ist aur einer ürehwelle 12 befestigt, während die Scheibe 11 auf einer Drehwelle 13 befestigt ist.

Eine Transmissionsscheibe 14 ist ebenfalls auf der Drehwelle 12 der Scheibe 10 befestigt. In der Nähe der Trans-• missionsscheibe 14 ist ein Motor 15 zum Drehen der Transmissionsscheibe 14 in Normal- und Umkehrrichtung angeordnet. Auf einer Drehwelle 15a des Motors 15 ist eine

Antriebsscheibe 16 befestigt. Ein endloser Riemen 17 läuft über die Antriebsscheibe 16 und die Transmissions-' scheibe 14 und überträgt die Drehkraft der Antriebsscheibe 16 auf die Transmissionsscheibe 14. Bei Drehung der Drehwelle 12 werden die Scheiben 10 und 11 durch den endlosen Riemen 38 gedreht, der über diese beiden Scheiben läuft. Der Wagen 32 ist am oberen Teil des endlosen Riemens 38 befestigt. Ein Führungsstab 18 ist parallel in bestimmtem Abstand zu dem endlosen Riemen'38 angeordnet. Am unteren. Teil des Wagens 32 befinden sich zwei Rollen 19, die entlang des Führungsstabes 18 drehbar .sind. Durch Drehung (normal oder umgekehrt) des Motors 15 wird der Riemen 38 hin- und herbewegt. Hierdurch wird der an dem Riemen 38 befestigte Wagen 32 ebenfalls parallel zu dem Aufzeichnungsmaterial 2 hin- und herbewegt.

Der Wagen 32 ist so konstruiert, daß er genügend Platz zur Aufnahmen von zwei drehbaren Farbbandspulen 22 und 23 hat, die jeweils auf Spulenwellen 20 bzw. 21 befestigt sind. In Fig. 3 ist der linke Teil des Farbbands 1 auf die Spule 22 und der rechte Teil des Farbbands 1 auf die Spule 23 aufgewickelt. Der mittlere Teil des Farbbands 1 zwischen den beiden Spulen 22 und 23 ist zwischen (i) dem Aufzeichnungsmaterial 2 und (ii) den Aufzeichnungsstiften 35 und Rückelektroden 37 angeordnet.

Der untere Teil der Spulenwelle 20 ist über eine Einwea-

kupplung 24 mit einer Drehwelle 25 verbunden. Eine Antriebsscheibe 26 mit Kerbnut am Außenumfang ist auf der Drehwelle 25 befestigt. Der endlose Riemen 38 hat ebenfalls Kerben am Außenrand, die in die Kerbnut die Antriebsscheibe' 26 eingreifen, sO daß der Wagen 32 be-

wegt wird, wenn sich der obere Teil des Riemens 38 bewegt. Die Antriebsscheibe 26 wird somit durch den unteren Teil des Riemens 38 angetrieben, der sich in ent-

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gegengesetzter Richtung zu dem Wagen 32 bewegt. Wenn sich der Wagen 32 in Richtung des Pfeils a bewegt, dreht die Antriebsscheibe 26 in Richtung des Pfeils b. Nur wenn die Antriebsscheibe 26 in Richtung des Pfeils b gedreht wird, wird die Drehkraft der Drehwelle 25 der Antriebsscheibe 26 durch die Einwegkupplung 24 auf die Spulenwelle 20 übetragen, so daß sich die Spule 22 in Richtung des Pfeils c dreht. Bei Drehung der Spule 22 in Richtung des Pfeils c wird das Farbband 1 durch die Spule 22 aufgewickelt, so daß es sich zwischen (i) dem Aufzeichnungsmaterial 2 und (ii) den Aufzeichnungsstiften 35 und Rückelektroden 37 bewegt.

Wenn der Wagen entgegengesetzt zu dem Pfeil a bewegt wird, dreht sich die Antriebsscheibe 26 in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil b, wobei die Einwegkupplung 24 die Drehkraft der Drehwelle 25 der Antriebsscheibe 26 nicht auf die Spulenwelle 20 überträgt.

Unter der Walze 31 ist parallel zu dem endlosen Riemen 38 ein endloser Riemen 27 angeordnet. Der Riemen 27 läuft über zwei Scheiben 28 und 29, die auf Drehwellen 12 bzw. 13 befestigt sind. Die Scheiben 28 und 29 haben denselben Durchmesser wie die Scheiben 10 und 11. Bei Drehen der Drehwelle 12 wird die Scheibe 28 gedreht und dementsprechend der Riemen 27 bewegt. Hierdurch wird auch die Scheibe 29 gedreht. Die: Walze 31 hat zylindrische Form und wird drehbar von einer Trägerwelle Jla gonaitcn. uie Trägerwelle 31a ist mit dem oberen Teil des Riemens 27 über ein Trägerelement 31b verbunden. Die Walze 31 kann mit bestimmter konstanter Geschwindigkeit zusammen mit dem oberen Teil des Riemens 27 und synchron mit dem Wagen 32 hin- und hergewegt werden. Da der Elektrodenträger 36 zum Halten der Aufzeichnungsstifte 35 und der Rückelektroden 37 integral mit dem Wagen bewegt wird, und die Auf-

zeichnungsstifte 35 gegen die Walze 31 gerichtet sind, stehen die Aufzeichnungsstifte 35 immer der Walze 31 gegenüber. Da ferner das Farbband 1 auf dem Wagen 32 befestigt ist und der mittlere Teil des nicht aufgewickelten Farbbandes 1 stets in Kontakt mit den Aufzeichnungsstiften 15 und den Rückelektroden 37 ist, befindet sich dieser Teil immer zwischen (i) dem Aufzeichnungsmaterial 2 und (ii) den Aufzeichnungsstiften 35 und den Rückelektroden 37. Bei Beendigung der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Wagens 32 wird das Aufzeichnungsmaterial 2 durch eine (nicht gezeigte) Transporteinrichtung intermittierend nach oben oder unten bewegt.

Wenn der Wagen 32 in Richtung des Pfeils a bewegt wird, wird eine pulsierende Bildaufzeichnungssignalspannung in konstanten Zeitintervallen At durch den Bildaufzeichnungssignalgeber (nicht gezeigt) an die Aufzeichnungsstifte angelegt. Beispielsweise wird eine Reihe von Bildsignalen, die durch vertikales Abtasten der Bildinformation erhalten werden, von oben nach unten numeriert und in geradzahlige Bildsignale sowie ungeradzahlige Bildsignale aufgeteilt. Jedes dieser Bildsignale wird auf eine bestimmte Schreibspannung verstärkt. Die ungeradzahligen Bildsignale werden an die erste Reihe der Aufzeichnungsstifte 35, die geradzahligen Bildsignale an die zweite Reihe der Aufzeichnungsstifte 35 mit einer Zeitverzögerung At in Bezug auf das Anlegen der ungeradzahligen Bildsignale angelegt. Wenn die Geschwindigkeit des Wagens 32 ν beträgt, wird der Abstand L zwischen der ersten und der zweiten Reihe der Aufzeichnungsstifte 35 so eingestellt, daß die Beziehung ν . & t = L erfüllt ist. Werden z.B. die ungeradzahligen Bildsignale an die erste Reihe der Aufzeichnungsstifte 35 zu der Zeit t. angelegt und die geradzahligen Bildsignale an die zweite Reihe der Aufzeichnungsstifte 35 zu einer Zeit t. +At angelegt, so

werden die durch die zweite Reihe der Aufzeichnungsstifte 35 auf dem Aufzeichnungsmaterial 2 erzeugten Punkte zwischen den Punkten ausgebildet, die durch die erste Reihe der Aufzeichnungsstifte 35 erzeugt, wurden, da nach der Zeit Δ t die zweite Reihe der Aufzeichnungsstifte in die Stellung kommt, in der die erste Reihe der Aufzeichnungsstifte 35 war.

Wenn die Bildaufzeichnung durch Anlegen von Bildsignalen an die Aufzeichnungsstifte 35 erfolgt, wird der Wagen 32 in Richtung des Pfeils a bewegt. Die Drehkraft der Gegenscheibe 26 wird deshalb über die Einwegkupplung 24 auf die Spulenwelle 20 übertragen, so daß sich die Spule 22 dreht und das in Kontakt mit den Aufzeichnungsstiften 35 und der Rückelektrode 37 stehende Farbband 1 transportiert. Die Transportgeschwindigkeit des Farbbands 1 relativ zur Bewegungsgeschwindigkeit des Wagens 32 wird so eingestellt, daß der nicht gebrauchte Teil des Farbbands 1 während des Aufzeichnens stets zwischen den Aufzeichnungsstiften 35 und dem Aufzeichnungsmaterial 2 angeordnet ist. ·;

Wenn in Fig. 3 die Aufzeichnungsstifte 35 zum rechten Ende des Aufzeichnungsmaterials 2 unter Beendigung der Einzeilenaufzeichnung bewegt worden sind,· wird durch einen (nicht gezeigten) Zeilenvorschubsignalgeber ein Zeilenvorschubsignäl an die Transporteinrichtung des. Aufzeichnungsmaterials ^ auyeicyu, «uümui dj-oü Jas Aufzeichnungsmaterial 2 um einen Abstand, der dem vorbestimmten Abstand zwischen den Linien entspricht, nach oben oder unten bewegt und gleichzeitig der Wagen 32 entgegengesetzt zu dem Pfeil a bewegt und zum linken Ende des Auf-Zeichnungsmaterials 2 zurückgeführt wird. Durch Wiederholen dieser Verfahrensschritte können Bilder auf der gesamten Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 2 aufge-

zeichnet werden. Wenn das Aufzeichnungsmaterial 2 nach
oben oder unten bewegt wird, ist das Farbband 1 vorzugsweise nicht in Kontakt mit der Oberfläche.des Aufzeichnungsmaterials 2.

Die Walze bzw. Platte 31 ist nicht auf die zylindrische Form beschränkt, sondern kann z.B. auch die Form einer

flachen Platte haben. Die-Antriebseinrichtung zum Bewegen des Wagens 32 ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern man kann z.B. auch
ein Zahnrad und eine Kette verwenden, durch die die Antriebskraft des Motors 15 auf den Wagen 32 übertragen

werden. Selbstverständlich können die Aufzeichnungsstifte 35 auch in einer Reihe statt in zwei Reihen angeordnet
sein. Das Farbband 1- kann auf ein paar Spulen aufgespult werden, die nicht auf dem Wagen 32 befestigt sind, sondern an entgegengesetzten Enden des Aufzeichnungsmaterials 2 derart angeordnet sind, daß sich der mittlere Teil des
nicht aufgespulten Teils des Farbbands 1 vor dem Aufzeichnungsmaterial 2 befindet und im Moment der Aufzeichnung das Farbband 1 gestoppt wird, während in der Zeitspanne vor der nächsten Aufzeichnung das Farbband 1 von einer der Spulen aufgewickelt wird, so daß ein frischer Teil des Farbbands 1 an den Aufzeichnungsstiften zur Verfügung steht. Ferner kann der Wagen 32 eine Basis 33 und eine Kassette 34 aufweisen, die von der Basis 33 abnehmbar ist irnri in rlpr dip. Soul p.n 22 und 23 angeordnet sind; ·

siehe Fig. 3.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

(1 J Elektrothermisch.es schlagloses Aufzeichnungsverfahren zum Bedrucken einer Bildempfangsfläche mit einer elektrisch leitenden, thermisch übertragbaren Farbe, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aufzeichnungselektrodeneinrichtung, die (i) mehrere Aufzeichnungsstifte und (ii) eine Rückelektrode aufweist, in Kontakt mit einem elektrisch leitenden Farbband bringt, das ein thermisch übertragbares Farbmaterial enthält und mit der Bildempfangsfläche eines Aufzeichnungsmaterials in Kontakt ist, wobei die Gesamtkontaktfläche zwischen dem Farbband und den Aufzeichnungsstiften kleiner ist als die Kontaktfläche zwischen dem Farbband und der Rückelektrode;

zwischen ausgewählten Aufzeichnungsstiften und der Rückelektrode über Widerstandselemente, die jeweils mit einem der Aufzeichnungsstifte und einer der Ausgangsklemmen für den Bildaufzeichnungsstrom verbunden sind, einen elektrischen Bildaufzeichnungsstrom fließen läßt, vobei der Widerstands jedes Widers.tandselements 1/1 0. bis zum 10-fachen des Widerstands des Bereiches des Farbbands zwischen jedem Aufzeichnungsstift und der Rückelektrode beträgt, so daß der elektrische Bildaufzeichnungsstrom durch die Bereiche des Farbbands unmittelbar unter den ausgewählten Aufzeichnungsstiften fließt und in diesen Bereichen Joule -Wärme erzeugt, durch die das thermisch übertragbare Farbmaterial in diesen Bereichen schmilzt und übertragbar wird;

und das thermisch übertragbare Farbmaterial von dem Farbband auf die Bildempfangsfläche des Aufzeichnungsmaterials überträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufzeichnungselektrodeneinrichtung während des Aufzeichnens relativ zum Farbband bewegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtkontaktfläche zwischen den Aufzeichnungsstiften und dem Farbband nicht mehr als 1/5 der Kontaktfläche zwischen der Rückelektrode und dem Farbband beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermisch übertragbare Material des Farbbands eine einzige elektrisch leitende, thermisch übertragbare Schicht umfaßt, die ein wärmeschmelzbares Harz und ein elektrisch leitendes Material enthält, eine Dicke von 5 bis 50 μπι und einen spe-

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zifischen Widerstand von 1x10 bis 1 χ 1 0-Λ-cm hat.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband ferner einen Träger zum Tragen des thermisch übertragbaren Farbmaterials aufweist, wobei das thermisch übertragbare Farbmaterial ein wärmeschmelzbares Harz und ein elektrisch leitendes Material enthält, eine Dicke von 5 bis 50 μια und

_2 einen spezifischen Widerstand von 1 χ 10 bis 1 χ 10³^-Cm hat, und der Träger eine Dicke von 0,5 bis 20 um sowie einen elektrischen Widerstand von 1x10 bis 1 χ 10 j2.cm hat.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbband elektrisch anisotrop ist, wobei die elektrische Leitfähigkeit.in der Richtung senkrecht zur Oberfläche des Farbbands größer ist als in der Richtung parallel zur Oberfläche.
7. Elektrothermische schlaglose Aufzeichnungsvorrichtung zum Bedrucken einer Bildempfangsfläche mit einer elektrisch leitenden, thermisch übertragbaren Farbe, gekennzeichnet durch eine Aufzeichnungselektrodeneinrichtung mit (i) mehreren Aufzeichnungsstiften (5, 35) die in bestimmtem Abstand voneinander angeordnet sind und in Kontakt mit einem elektrisch leitenden Band (1) stehen, das eine thermisch übertragbare Farbe enthält, so daß ein Strom durch das Farbband (1) fließen und Joule-Wärme darin erzeugen kann, und (ii) einer Rückelektrode (7, 37), die in bestimmtem Abstand von den Aufzeichnungsstiften (5, 35) in Kontakt mit der Farbschicht (1) angeordnet ist, wobei die Gesamtkontaktflache zwischen dem Farbband (1) und den Aufzeichnungsstiften (5, 35) kleiner ist als die Kontaktfläche zwischen dem Farbband (1) und der Rückelektrode (7, 37);

einen Bildaufzeichnungssignalgeber (8), der mit den Aufzeichnungsstdften (5, 35) und der Rückelektrode (7, 37) über Widerstandselemente (9) verbunden ist, die jeweils zwischen einem der Aufzeichnungsstifte

3ö (3, _,_,, 'u.hCl cj-iicj. üer Ausgangsklemmen des Bnuauizeichnungssignalgebers (8) angeordnet sind, so daß eine bestimmte Bildaufzeichnungsspannung über jeden Bereich des Farbbands (1) zwischen den Aufzeichnungsstiften (5, 35) und der Rückelektrode (7, 37) ange- legt wird, wobei der Widerstand jedes Widerstandselements (9) 1/1Q bis zum 10-fachen des Widerstands

des Bereiches des Farbbands (1) zwischen jedem Aufzeichnungsstift (5, 35) und der Rückelektrode (7, 37) beträgt, wodurch ein elektrischer Bildaufzeichnungsstrom durch die Bereiche des Farbbands (1) unmittelbar unter ausgewählten Aufzeichnungsstiften (5, 35) fließt und in diesen Bereichen Joule-Wärme erzeugt, so daß das thermisch' übertragbare Farbmaterial in diesen Bereichen schmilzt.und übertragbar wird;

eine Transporteinrichtung (32) zum Hin- und Herben-Wegen der Aufzeichnungselektrodeneinrichtung über die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials (2) , wobei die Aufzeichnungselektrodeneinrichtung in Kontakt mit dem Farbband (1) ist; und eine Einrichtung (22, 23) zum Aufspulen des Farbbands (1) während des AufZeichnens synchron zur Bewegung der Aufzeichnungselektrodeneinrichtung.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22, 23) ein Paar Spulen umfaßt, auf die das Farbband (1) aufgespult wird, wobei eine der Spulen eine Aufwickelspule ist, die während des Aufzeichnens synchron mit der Bewegung der Aufzeichnungselektrodeneinrichtung nur in eine Richtung angetrieben wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22, 23) und die Aufzeichnungselektrodeneinrichtung mit dem ersten Teil eines endlosen Antriebsriemens (38 ) verbunden und durch diesen integral bewegbar sind und die Aufwickelspule (22) über eine Einwegkupplung (24) durch eine Drehwelle (25), die mit einem zweiten Teil des endlosen An-

triebsriemens (38) in Eingriff steht, nur in Aufwickelrichtung angetrieben wird, wobei sich der erste und der zweite Teil des endlosen Antriebsriemens (38) relativ zueinander in entgegengesetzter Richtung bewegen.