EP0114303B1 - Device for dampening the surface of an object - Google Patents
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- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/20—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein using electric current
Definitions
- the invention relates to a device for moistening the surface of an object with predetermined amounts of liquid in order to make the object accessible for further treatments.
- the level of moisture of the pre-moistened recording medium held in the cassette would in any case require operator intervention in order to be compatible with current working conditions.
- the use of zeolitic compounds in the surface layer of the recording medium suffers from most of the disadvantages mentioned above. Such treatments of the recording medium would make the same more expensive than the media currently used and treated, without guarantee that the moisture generated would be in accordance with the given working conditions.
- a disadvantage of the mentioned contact roller is a possible contamination error due to liquid returned to the reservoir, which can contain material that is used to treat the surface layer of the recording medium.
- the methods mentioned are incapable of repeatedly using exact values of moisture in precisely the places where the moisture is required.
- the invention seeks to remedy this.
- the object of the invention is therefore to provide a device for supplying moisture to the surface of an object, in particular the surface layer of a recording medium, in an electrically basic printer, in which the moisture can be set precisely and predictably, and in which there is no risk of Contamination of the liquid supply and there is no need to touch the record carrier to be moistened, and which maximizes the moistening and penetration.
- the device for supplying moisture to the surface of a record carrier of an electrolytic printer contains a hollow cylindrical rotor, the cavity 11 of which is surrounded by the side wall 13.
- the rotor 10 is made of aluminum, stainless steel or a suitable material that is impermeable to the working environment.
- the rotor 10 has at least one mold section 15 with a flat part 17 and a rounded part 19.
- the rotor is equipped with a plurality of nozzles 20 which are drilled through the side wall 13 to form a row in the flat part 17 of the mold section 15 form. If desired, rotor 10 can be provided with an additional mold section and row of nozzles, as shown in Figs. 1 and 2 is shown.
- the rotor 10 is in drive connection with the electric motor 12.
- the rotor 10 is sealed at its end connected to the electric motor 12 in order to prevent liquid from escaping.
- a perforated plate 14 and an aperture plate 16 are arranged between the rotor 10 and the object to be moistened.
- the perforated plate 14 has the slot 21 of length “I” and width “d”.
- the length “I” of the slot 21 is at least slightly shorter than the length “L” of the rotor 10.
- the slot 21 has a rectangular shape; it can be shaped differently for other requirements.
- the aperture plate 16 is movable relative to the perforated plate 14 so that it can cover any desired part of the slot 21. As a result, the orifice plate 16 can increase or decrease the passage of liquid through the slot 21.
- both plates 14 and 16 or only plate 14 can be arranged to be movable. It is important that the two plates must be movable relative to one another.
- the rotor 10 (FIG. 2) is driven by the electric motor 12 at approximately 4,000 to 12,000 rpm, preferably at 5000 rpm. driven.
- Liquid is supplied to the cavity 11 of the rotor 10 through an inlet pipe 18.
- the inlet pipe 18 communicates with a fluid source and a pump (not shown).
- the liquid penetrates from the cavity 11 through the nozzles 20 and is ejected through them into the shaped section 15 of the rotor 10.
- the milled notch 15 of the rotor surface creates a vacuum that allows the liquid emerging from the nozzles 20 to rise above the rotor 10 as if the rotor surface were perfectly smooth.
- the rounded part 19 of the molding section 15 serves to block or repel the liquid into the wetting zone above the nozzles 20.
- the liquid is continuously ejected from the rotor 10, although a kind of intermittent mode of operation would be possible.
- the liquid ejected from the nozzles 20 rises through the slot 21 into a thin layer 23, one per revolution for each row of nozzles, and is deposited on the unprotected surface of the object to be moistened, in this case the recording medium of an electrolytic printer.
- the diaphragm plate 16 can be moved relative to the perforated plate 14, as a result of which the liquid layer pattern which is to be deposited on the object to be moistened is determined.
- the free part of the slot 21, which has the field "a" allows the liquid layer 23 of the same field and the same shape to pass with each revolution of the rotor 10 for each row of nozzles 20.
- the recording medium or object to be coated is over the Top of the slot 21 moved at a certain speed compatible with the method.
- the overdraw is carried out three or four times. If «d» is set to 3.2 mm, a single layer of moisture is applied to the object to be coated. If “d” is set at 6.3 mm, two layers should be created and similarly three layers at "d” of 9.5 mm and four layers at "d” of 12.7 mm. It is thus possible to produce precise liquid parts of a predetermined number of layers 23 on an object to be moistened by a simple, inaccurate adjustment of the slot 21. Since each layer 21 is rather thin, the device described gives an accurate coating thickness by gradually making "d” in 3.2 mm increments.
- the liquid which does not pass through the slot 21 strikes the underside of the plates 14 and 16 or the walls 22 and is returned to a liquid reservoir 28 via an inclined base surface 24. Since the device described represents a non-contact coating system, there is no danger that the liquid in the reservoir 28 will be contaminated by chemicals that are on or within the surface of the object to be moistened. It is also important to emphasize that the non-contact feature eliminates the drag on the recording medium transport system that occurs with known such devices.
- the device described has fast start-stop characteristics when a magnet is used for remote adjustment of the diaphragm plate 16.
- a second mold section 15 can be provided, which is preferably diametrically opposite the first.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Befeuchten der Oberfläche eines Objektes mit vorherbestimmten Mengen von Flüssigkeit, um das Objekt weiteren Behandlungen zugänglich zu machen.The invention relates to a device for moistening the surface of an object with predetermined amounts of liquid in order to make the object accessible for further treatments.
In der Vergangenheit erforderten elektrisch eingeleitete Druckreaktionen meistens relativ hohe Spannungen in der Grössenordnung von 100 bis 250 Volt, ein getränktes oder teilweise benetztes Papier bzw. abschmelzende Elektroden. Man musste auch ein für die besonderen Drucksysteme geeignetes Aufzeichnungsmedium verwenden. Fast alle der bekannten Systeme stützten sich entweder auf relativ hohe Spannungsamplitudenimpulse, um ein trockenes oder nasses Drucken zu erzielen. Wie zu erwarten, wurden auch Hybridsysteme und Aufzeichnungsmedien für dieselben bekannt, mit denen versucht wurde, die Nachteile der trockenen und nassen Methoden zu kompensieren. Jedoch waren, wie meistens bei Kompromissituationen, diese Methoden entweder zu aufwendig oder unzufriedenstellend in der Ausführung.In the past, electrically initiated pressure reactions usually required relatively high voltages on the order of 100 to 250 volts, an impregnated or partially wetted paper or melting electrodes. It was also necessary to use a recording medium suitable for the special printing systems. Almost all of the known systems rely either on relatively high voltage amplitude pulses to achieve dry or wet printing. As expected, hybrid systems and recording media have also been known to attempt to compensate for the disadvantages of the dry and wet methods. However, as is usually the case with compromise situations, these methods were either too complex or unsatisfactory to implement.
Es wurden verschiedentlich Anstrengungen unternommen, um die unterschiedlichen Aspekte der bekannten, elektrisch induzierten Drucksysteme zu verbessern. Solche Anstrengungen führten zum Gebrauch von elektrolytischen Druckern mit einer relativ niedrigen Spannung in der Grössenordnung von nicht mehr als 25 Volt für das Ausführen des Druckens. Ein Drucksystem mit einer niedrigen Druckenergie als Pegel von einer Grösse, die vergleichbar ist mit den heute üblichen integrierten Schaltungschips grosser Integrationsdichte, ist in der Europäischen Patentanmeldung 0058 855 beschrieben. Bei dieserAnordnung wird ein innerhalb eines Aufzeichnungsträgers oder auf seiner Oberfläche befindlicher Leukofarbstoff sichtbar gemacht durch die Anwendung eines niedrigen Energieimpulses, vorausgesetzt, dass die Dicke der Oberflächenschicht des Aufzeichnungsträgers, der Kontaktflächenbereich der Druckelektroden und der zwischen ihnen befindliche Abstand vorherbestimmte Werte aufweisen.Various efforts have been made to improve the various aspects of the known electrically induced pressure systems. Such efforts have led to the use of electrolytic printers with a relatively low voltage, on the order of no more than 25 volts, for performing printing. A printing system with a low printing energy as a level of a size that is comparable to the integrated circuit chips of high integration density that are common today is described in the European patent application 0058 855. With this arrangement, a leuco dye located within or on the surface of a recording medium is visualized by the application of a low energy pulse, provided that the thickness of the surface layer of the recording medium, the contact area of the printing electrodes and the distance between them have predetermined values.
Es stellte sich heraus, dass die Verwendung von elektrischen Impulsen für das Drucken wesentlich unterstützt wird durch Anfeuchten der Oberflächenschicht des Aufzeichnungsträgers, besonders bei Druckern, die Impulse niedrigen Energiepegels verwenden. In US-PS 2602016 ist ein Konditionierungseffekt des Aufzeichnungsträgers durch Anwendung von Dampf beschrieben. Gemäss der US-PS 3 890 622 wird ein vorangefeuchteter Aufzeichnungsträger in einer abgedichteten Kassette gehalten, wodurch die Feuchtigkeit konserviert wird. Eine andere Möglichkeit ergibt sich durch die US-PS 3 974 041, wonach Zeolithe oder Feuchtigkeit enthaltende Verbindungen in der Oberflächenschicht des Aufzeichnungsmediums enthalten sind, wobei die Feuchtigkeit durch Zuführung eines Drucksignales zur Oberfläche des Aufzeichnungsträgers ausgeschieden wird. Ein anderer Weg ist in der US-PS 4 335 967 beschrieben, wonach eine Flüssigkeit einer behandelten Oberfläche des Aufzeichnungsmediums mittels einer Kontaktwalze zugeführt wird.It has been found that the use of electrical pulses for printing is significantly supported by moistening the surface layer of the recording medium, particularly in printers which use pulses of low energy level. In US-PS 2602016 a conditioning effect of the record carrier by using steam is described. According to US Pat. No. 3,890,622, a pre-moistened recording medium is held in a sealed cassette, whereby the moisture is preserved. Another possibility arises from US Pat. No. 3,974,041, according to which zeolites or moisture-containing compounds are contained in the surface layer of the recording medium, the moisture being eliminated by supplying a pressure signal to the surface of the recording medium. Another way is described in U.S. Patent 4,335,967, in which a liquid is supplied to a treated surface of the recording medium by means of a contact roller.
Während die Wirkungsweise aller elektrisch basischer Drucker, besonders jener, die einen niedrigen Energiepegel verwenden, vom Gebrauch einer der bekannten Anfeuchtungsmethoden zur Verbesserung der Leitfähigkeit des Aufzeichnungsmediums und dadurch für die niedrigen Energieanforderungen profitieren, würden diese Methoden bei Verwendung einer Anordnung nach der Europäischen Patentanmeldung 0058 855 aus verschiedenen Gründen nicht zufriedenstellen. Die Verwendung von Wasserdampf oder eines anderen Dampfes würde eine zusätzliche Energie erfordern und würde unverträglich sein mit gegenwärtigen Drucksystemen. Ausserdem würde ein nicht sorgfältig gehandhabter erhitzter Dampf die fertigen Druckkopien kräuseln oder verderben. Die Verwendung einer Kassette oder einer ähnlichen Vorrichtung zum Zurückhalten einer Menge vorbefeuchteten Aufzeichnungsmediums leidet an der Notwendigkeit eines besonders aufwendigen Behälters, der auch die Durchsatzgeschwindigkeit begrenzen würde. Ausserdem würde der Grad der Feuchtigkeit des vorangefeuchteten Aufzeichnungsmediums, das in der Kassette gehalten wird, in jedem Fall Eingriffe der Bedienungsperson erfordern, um eine Verträglichkeit mit gegenwärtigen Arbeitszuständen zu erreichen. Die Verwendung von zeolithischen Verbindungen in der Oberflächenschicht des Aufzeichnungsträgers leidet an den meisten der oben genannten Nachteile. Derartige Behandlungen des Aufzeichnungsmediums würden dasselbe teurer als die gegenwärtig benutzten und behandelten Medien machen, ohne Garantie, dass die erzeugte Feuchtigkeit in Einklang stehen würde mit den gegebenen Arbeitsbedingungen. Nachteilig an der genannten Kontaktwalze ist ein möglicher Verunreinigungsfehler durch in das Reservoir zurückgeführte Flüssigkeit, die Material enthalten kann, das zur Behandlung der Oberflächenschicht des Aufzeichnungsträgers verwendet wird. Schliesslich sind die genannten Methoden durch Abweichungen im Laufe der Zeit unter unterschiedlichen Arbeitsbedingungen unfähig, genaue Werte von Feuchtigkeit wiederholt anzuwenden an genau den Orten, an denen die Feuchtigkeit erforderlich ist.While the operation of all electrically basic printers, especially those that use a low energy level, benefit from the use of one of the known moistening methods for improving the conductivity of the recording medium and thereby for the low energy requirements, these methods would be used with an arrangement according to the European patent application 0058 855 unsatisfied for various reasons. The use of water vapor or other steam would require additional energy and would be incompatible with current pressure systems. In addition, improperly handled heated steam would curl or spoil the finished print copies. The use of a cassette or similar device to retain an amount of pre-moistened recording medium suffers from the need for a particularly expensive container which would also limit the throughput rate. In addition, the level of moisture of the pre-moistened recording medium held in the cassette would in any case require operator intervention in order to be compatible with current working conditions. The use of zeolitic compounds in the surface layer of the recording medium suffers from most of the disadvantages mentioned above. Such treatments of the recording medium would make the same more expensive than the media currently used and treated, without guarantee that the moisture generated would be in accordance with the given working conditions. A disadvantage of the mentioned contact roller is a possible contamination error due to liquid returned to the reservoir, which can contain material that is used to treat the surface layer of the recording medium. Finally, due to deviations over time under different working conditions, the methods mentioned are incapable of repeatedly using exact values of moisture in precisely the places where the moisture is required.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zur Zuführung von Feuchtigkeit zu der Oberfläche eines Objektes, insbesondere der Oberflächenschicht eines Aufzeichnungsmediums, in einem elektrisch basischen Drucker zu schaffen, bei der die Feuchtigkeit genau und voraussagbar eingestellt werden kann, und bei der keine Gefahr der Verunreinigung des Flüssigkeitsvorrats und keine Notwendigkeit der Berührung des zu befeuchtenden Aufzeichnungsträgers besteht, und die das Befeuchten und Eindringen maximiert.The invention seeks to remedy this. The object of the invention is therefore to provide a device for supplying moisture to the surface of an object, in particular the surface layer of a recording medium, in an electrically basic printer, in which the moisture can be set precisely and predictably, and in which there is no risk of Contamination of the liquid supply and there is no need to touch the record carrier to be moistened, and which maximizes the moistening and penetration.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Befeuchtungseinrichtung in schaubildlicher Darstellung und
- Fig. 2 einen Schnitt durch die Einrichtung nach Fig. 1.
- Fig. 1 is a humidifier in a diagrammatic representation and
- 2 shows a section through the device according to FIG. 1.
Die Einrichtung zum Zuführen von Feuchtigkeit auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers eines elektrolytischen Druckers (Fig. 1) enthält einen hohlen zylindrischen Rotor, dessen Hohlraum 11 von der Seitenwand 13 umgeben ist. Der Rotor 10 besteht aus Aluminium, Edelstahl oder aus einem geeigneten Material, das undurchlässig ist gegenüber der Arbeitsumgebung. Der Rotor 10 besitzt wenigstens ein Formabschnitt 15 mit einem flachen Teil 17 und einem gerundeten Teil 19. Der Rotor ist mit einer Mehrzahl von Düsen 20 ausgerüstet, die durch die Seitenwand 13 gebohrt sind, um eine Reihe in dem flachen Teil 17 des Formabschnittes 15 zu bilden. Wenn gewünscht, kann der Rotor 10 mit einem zusätzlichen Formabschnitt und einer zusätzlichen Reihe von Düsen, wie in Fign. 1 und 2 gezeigt ist, ausgestattet sein. Der Rotor 10 steht mit dem Elektromotor 12 in Antriebsverbindung. Der Rotor 10 ist an seinem mit dem Elektromotor 12 verbundenen Ende abgedichtet, um das Austreten von Flüssigkeit zu vermeiden.The device for supplying moisture to the surface of a record carrier of an electrolytic printer (FIG. 1) contains a hollow cylindrical rotor, the
Zwischen dem Rotor 10 und dem zu befeuchtenden Objekt sind eine Lochplatte 14 und eine Blendenplatte 16 angeordnet. Die Lochplatte 14 besitzt den Schlitz 21 von der Länge «I» und der Breite «d». Die Länge «I» des Schlitzes 21 ist wenigstens geringfügig kürzer als die Länge «L» des Rotors 10. Der Schlitz 21 weist eine rechteckige Form auf; für andere Anforderungen kann er anders geformt sein. Die Blendenplatte 16 ist gegenüber der Lochplatte 14 bewegbar, so dass sie jeden gewünschten Teil des Schlitzes 21 abdekken kann. Dadurch kann die Blendenplatte 16 den Durchgang von Flüssigkeit durch den Schlitz 21 vergrössern oder verkleinern. Alternativ können beide Platten 14 und 16 oder lediglich die Platte 14 bewegbar angeordnet sein. Wichtig ist, dass die beiden Platten relativ zueinander bewegbar sein müssen.A
Der Rotor 10 (Fig. 2) wird durch den Elektromotor 12 mit ungefähr 4000 bis 12 000 U/min., vorzugsweise mit 5000 U/min. angetrieben. Flüssigkeit wird durch ein Einlassrohr 18 dem Hohlraum 11 des Rotors 10 zugeführt. Das Einlassrohr 18 steht mit einer Flüssigkeitsquelle und einer Pumpe (nicht gezeigt) in Verbindung. Die Flüssigkeit dringt von dem Hohlraum 11 aus durch die Düsen 20 und wird durch dieselben in den Formabschnitt 15 des Rotors 10 ausgestossen. Die ausgefräste Einkerbung 15 der Rotoroberfläche erzeugt ein Vakuum, das der aus den Düsen 20 austretenden Flüssigkeit gestattet, über den Rotor 10 anzusteigen, als wenn die Rotoroberfläche perfekt glatt wäre. Der gerundete Teil 19 des Formabschnittes 15 dient zum Blockieren oder Zurückstossen der Flüssigkeit in die Benetzungszone über den Düsen 20.The rotor 10 (FIG. 2) is driven by the
Die Flüssigkeit wird kontinuierlich vom Rotor 10 ausgestossen, obwohl eine Art intermittierende Wirkungsweise möglich wäre. In der Benetzungszone nahe dem Schlitz 21 steigt die aus den Düsen 20 ausgestossene Flüssigkeit durch den Schlitz 21 in eine dünne Schicht 23, und zwar eine pro Umdrehung für jede Düsenreihe, und wird auf der ungeschützten Oberfläche des zu befeuchtenden Objektes niedergeschlagen, in diesem Fall auf dem Aufzeichnungsmedium eines elektrolytischen Druckers. Wie bereits erwähnt, ist die Blendenplatte 16 relativ zur Lochplatte 14 bewegbar, wodurch das Flüssigkeitsschichtmuster, das auf dem zu befeuchtenden Objekt niederzuschlagen ist, bestimmt wird. Somit erlaubt der freie Teil des Schlitzes 21, der das Feld «a» aufweist, der Flüssigkeitsschicht 23 desselben Feldes und der gleichen Form bei jeder Umdrehung des Rotors 10 zu passieren für jede Reihe von Düsen 20. Das Aufzeichnungsmedium oder zu überziehende Objekt wird über die Oberseite des Schlitzes 21 mit einer bestimmten, mit dem Verfahren verträglichen Geschwindigkeit bewegt.The liquid is continuously ejected from the
Der Überzug auf dem zu befeuchtenden Objekt wird durch Einstellung eines oder mehrerer der nachfolgenden Grössen bestimmt:
- a) effektive Breite und/oder Länge des
Schlitzes 21; - b) Rotorgeschwindigkeit;
- c) Geschwindigkeit des zu befeuchtenden Objektes;
- d) Düsengeometrie und
- e) Anzahl der Düsenreihen.
- a) effective width and / or length of the
slot 21; - b) rotor speed;
- c) speed of the object to be moistened;
- d) nozzle geometry and
- e) Number of rows of nozzles.
Bei fester Rotor- und Aufzeichnungsträgergeschwindigkeit können einzelne Teilschichten 23 von Flüssigkeit unterschiedlicher Flächen erhalten werden durch einfaches Einstellen der wirksamen Fläche des Schlitzes 21, d.h. der nach der Relativbewegung der Blendenplatte 16 gegenüber der Lochplatte 14 offengelassenen Fläche. Bei der Verwendung einer einzigen Düsenreihe ergeben eine Rotorgeschwindigkeit von 5000 U/min. und eine Aufzeichnungsträgergeschwindigkeit von 254 mm/sec. eine einzige Flüssigkeitsschicht 23 von einer Breite «d», die in «d»-Intervallen der Oberfläche des Aufzeichnungsträgermediums zugeführt wird. Wenn «d» zu verdoppeln ist, ist zweimal zu überziehen, da die wirksame Düsenreihe zweimal in die Benetzungszone gedreht wird, bevor die zu befeuchtende Fläche wegbewegt ist. In ähnlicher Weise ist bei einer Verdreifachung oder Vervierfachung von «d» das Überziehen drei- oder viermal durchzuführen. Wenn «d» auf 3,2 mm festgesetzt ist, wird dem zu überziehenden Objekt eine einzige Feuchtigkeitsschicht zugeführt. Wenn «d» auf 6,3 mm festgesetzt ist, sind zwei Schichten zu erzeugen und in ähnlicher Weise drei Schichten bei einem «d» von 9,5 mm und vier Schichten bei einem «d» von 12,7 mm. Somit ist es möglich, genaue Flüssigkeitsteile einer vorherbestimmten Anzahl von Schichten 23 auf einem zu befeuchtenden Objekt zu erzeugen durch ein einfaches, nicht genaues Einstellen des Schlitzes 21. Da jede Schicht 21 ziemlich dünn ist, ergibt die beschriebene Einrichtung eine genaue Überzugsdicke durch schrittweises Herstellen von «d» in Schritten von 3,2 mm.With a fixed rotor and recording medium speed, individual
Nach dem Austreten der Flüssigkeit aus den Düsen 20 schlägt die nicht durch den Schlitz 21 hindurchtretende Flüssigkeit an der Unterseite der Platten 14 und 16 oder an den Wänden 22 an und wird in einen Flüssigkeitsvorratsbehälter 28 über eine geneigte Grundfläche 24 zurückgeführt. Da die beschriebene Einrichtung ein berührungsfreies Überzugssystem darstellt, besteht keine Gefahr, dass die Flüssigkeit im Vorratsbehälter 28 durch Chemikalien verunreinigt wird, die auf oder innerhalb der Oberfläche des zu befeuchtenden Objektes sind. Ferner ist es wichtig, zu betonen, dass das berührungsfreie Merkmal den Strömungswiderstand auf das Aufzeichnungsmedium-Transportsystem ausschaltet, der bei bekannten derartigen Einrichtungen auftritt. Die beschriebene Einrichtung weist schnelle Start-Stop-Charakteristika auf, wenn ein Magnet verwendet wird für ein Ferneinstellen der Blendenplatte 16. Ausserdem kann, falls gewünscht, ein zweiter Formabschnitt 15 vorgesehen werden, der vorzugsweise diametral gegenüber dem ersten liegt.After the liquid has emerged from the
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