DE1597855A1

DE1597855A1 - Electrostatic printing device

Info

Publication number: DE1597855A1
Application number: DE19671597855
Authority: DE
Inventors: Damm Jun Eugene Philip
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1966-11-07
Filing date: 1967-11-02
Publication date: 1970-08-20
Also published as: SE329770B; US3560204A; NL6711950A; CH477027A; GB1177579A; JPS5010495B1; NL158944B; FR1542890A

Description

Amtl. Aktenzeichen:Official File number:

Aktenz. der Anmelderin:File of the applicant:

Neuanmeldung
Docket 6703New registration
Docket 6703

Elektrostatische DruckvorrichtungElectrostatic printing device

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Druckvorrichtung, bei welcher flüssige Farbe mittels einer Transportfläche an das Ladungsmuster herangeführt wird.The invention relates to an electrostatic printing device in which liquid paint is brought to the charge pattern by means of a transport surface.

Durch die US-Patent schrift 3 084 043 ist eine elektrostatische Druckvorrichtung bekannt, bei der zum Einfärben flüssige Farbe verwendet wird. Die flüssige Farbe wird mittels eines Transportbandes, das die Bildtrommel auf einem Teil ihres Umfanges berührt, aufgebracht. Das Transportband wird über Farbwalzen von denen eine in einen Farbbehälter eintaucht, mit Farbe versehen. Das Transportband trägt punktartige Erhebungen. Die Bereiche der Bildtrommel, die elektrisch geladen sind, ziehen die Farbe an.U.S. Patent 3,084,043 discloses an electrostatic printing device known, in which liquid paint is used for coloring. The liquid color is transported by means of a conveyor belt that runs the image drum touched on part of its circumference, applied. The conveyor belt is provided with paint via paint rollers, one of which is immersed in a paint container. The conveyor belt has point-like elevations. The areas of the imaging drum, which are electrically charged, attract the color.

Bei dieser bekannten Einfärbevorrichtung wird durch die Berührung des Transportbandes mit der Bildtrommel, die das Ladungsbild tragende Fläche ahge-In this known coloring device, the contact with the conveyor belt with the image drum, the surface carrying the charge image.

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nutzt. Die Erfindung vermeidet diese Abnutzung dadurch, daß die beiden Flächen voneinander einen kleinen Abstand aufweisen.uses. The invention avoids this wear and tear in that the two Surfaces have a small distance from each other.

Gekennzeichnet ist die Erfindung dadurch, daß die das Ladungsbild tragende Fläche in einem geringen Abstand an einer Farbtrommel vorbeibewegt wird und daß an die leitende Farbtrommel ein Potential gelegt wird, so daß der Farbstoff von den neutralen Bereichen des Ladungsbildes angezogen wird.The invention is characterized in that the one carrying the charge image Area is moved past a paint drum at a small distance and that a potential is applied to the conductive paint drum, so that the Dye is attracted to the neutral areas of the charge image.

Nachstehend soll die Erfindung anhand einee in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention is illustrated below with the aid of one in the drawing Preferred embodiment will be explained in more detail.

In der Zeichnung bezeichnet die 10 ein beschichtetes Papierband, dessen eine Seite z. B. einen Zinkoxidüberzug 10a trägt. Das Papierband 10 läuft zwischen einer dreidrahtigen Coronaeinheit 12, die an der Schichtseite des Papierbandes 10 angeordnet ist, und einer geerdeten Platte 14 auf der Rückseite des Papierbandes 10 hindurch, wodurch eine elektrische Ladung auf die überzogene Fläche 10 aufgebracht wird. Das Papierband 10 läuft dann weiter durch den Projektionsbereich 15 einer Projektionsvorrichtung 16, zu der die Lampe 17, eine bildtragende Maske 18 sowie eine Linse 20 gehören, die das Bild oder die Bilder des ; auf das Papierband 10 zu druckenden Zeichens auf die beschichtete und geladene Fläche des Papierbandes 10 projiziert. Dadurch wird im Bildbereich die Ladung auf der beschichteten Fläche neutralisiert. Das Papierband 10 läuft dann weiterIn the drawing, 10 denotes a coated paper tape, one of which Page z. B. carries a zinc oxide coating 10a. The paper tape 10 runs between a three-wire corona unit 12 on the layer side of the paper tape 10 is arranged, and a grounded plate 14 on the back of the paper tape 10 through which an electrical charge is applied to the coated surface 10. The paper tape 10 then runs on through the projection area 15 of a projection device 16, to which the lamp 17, an image-bearing one Mask 18 as well as a lens 20 include the image or images of the; on the paper tape 10 to be printed characters projected onto the coated and charged surface of the paper tape 10. This causes the charge in the image area neutralized on the coated surface. The paper tape 10 then continues to run

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um die Rolle 22 und durch einen Luftspalt 24 zwischen einer Masseelektrode und einer farbführenden Farbtrommel 28, die durch die in einem Behälter 32 befindliche Farbe 30 läuft. In einem festgelegten Abstand von der Farbtrommel 28 befindet sich ein Abstreichmesser 30, das für die richtige Stärke der Farbschicht auf der Farbtrommel 28 sorgt. Die Farbtrommel 28 ist elektrisch leitend und über einen Anschluß 34 mit einer Stromquelle verbunden, so daß im Luftspalt 24 ein elektrisches Feld entsteht, das dem Zeichenbild des teilweise neutralisierten Bereiches auf dem Papierband 10 entspricht. Dieses Feld sorgt für das Anheben der Farbpartikel von der Oberfläche der Farbtrommel 28 in einer Säule, die genau die Form des neutralisierten Bildbereiches hat und so ein Farbbild auf der überzogenen Oberfläche des Papierbandes 10 bildet, das genau dem neutralisierten Bildbereich entspricht. Die Farbsäule reißt wieder ab durch die Zugkräfte, die sich beim Weiterlauf von Farbtrommel 28 und Papierband 10 durch den zunehmenden Abstand verstärken.around roller 22 and through an air gap 24 between a ground electrode and an ink-carrying ink drum 28 which runs through the ink 30 located in a container 32. At a specified distance from the paint drum 28 is a doctor blade 30, which is for the correct thickness of the paint layer on the color drum 28 provides. The ink drum 28 is electrically conductive and connected via a connection 34 to a power source, so that in Air gap 24 creates an electric field which corresponds to the drawing of the partially neutralized area on the paper tape 10. This field cares for lifting the paint particles from the surface of the paint drum 28 in a column exactly the shape of the neutralized image area and so on forms a color image on the coated surface of the paper tape 10 which corresponds exactly to the neutralized image area. The column of paint cracks again from the tensile forces that increase as the ink drum 28 and paper tape 10 continue to run due to the increasing distance.

In der Praxis wurde ein mit Zinkoxid überzpgenes elektrofptografijsches Bapierband 10 verwendet. Die Ladeeinheit hatte drei Drähte mijt G, ßp85 τητμ f)urphmesser, die ungefähr 6, 5 mm von dem Papierband 10 entfernt waren und eing Ladung in der Größenordnung von -5QPP y hatten. Die Lampe J.7 war ein gewöhnliches Stroboskopblitzlicht. pie Masseelektrode 26 hatf;e an ihrer Spitze pifien Winkel von 60 mit einer 0, 0025 mm breiten planen Oberfläche am Spheif:e|- punkt. Die. Farbschichtdicke lag in der Größenordnung von 0, 04 mrn und 4^er Luftspalt 24 in der Größenordnung von 0, 08 mm. Der aus reinem Sfahl besfehpndenIn practice, an electrophotographic paper tape 10 coated with zinc oxide was used. The charging unit had three wires with G, ßp85 τητμ f) urphmesser, which were about 6.5 mm from the paper tape 10 and had a charge on the order of -5QPP y . The J.7 lamp was an ordinary strobe light. pie earth electrode 26 has an angle of 60 at its tip with a 0.0025 mm wide flat surface at the spheif: e | - point. The. Ink film thickness was in the order of 0, 04 mrn and 4 ^it mm air gap 24 in the order of 0, 08th The one who complains out of pure silence

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Farbtrommel 28 wurde eine Spannung von -600 V zugeführt. Die Papiergeschwindigkeit betrug 0, 125 m/sec. Der Luftabstand, durch den die flüssige Farbe übertragen wird, kann bis zu 0, 08 mm groß sein. Durch Veränderung der Versuchsanordnung wurden Papiergeschwindigkeiten bis zu 1, 25 m/sec erreicht.A voltage of -600 V was applied to paint drum 28. The paper speed was 0.125 m / sec. The air gap through which the liquid paint is transferred can be up to 0.08 mm. Through change In the test arrangement, paper speeds of up to 1.25 m / sec were achieved.

Bei Verwendung von Zinkoxidpapier ergeben entweder saure oder basische Farbstoffe in einer wässrigen Lösung eine ausgezeichnete Farbe.Using zinc oxide paper results in either acidic or basic Dyes in an aqueous solution have excellent color.

Eine 1 %ige Lösung dieser Farben in Wasser ergibt wegen der amphoteren Natur des Zinkoxid eine Selbstfixierung ohne die zusätzliche Verwendung eines Harzbinders.A 1% solution of these colors in water results in amphoteric The nature of zinc oxide is self-fixing without the additional use of a resin binder.

Die meisten Kopien wurden mit einem mit Zinkoxid überzogenen Papier unter Verwendung von Negativen als Projektionsmedium erzielt. Es können jedoch auch Positive zum Kopieren verwendet werden, indem man einfach die Farbtrommel elektrisch erdet oder indem man an die Trommel eine Spannung anlegt, die der des Papieres entgegengesetzt ist.Most copies were made with a paper coated with zinc oxide underneath Use of negatives as a projection medium achieved. However, positives can also be used for copying by simply pulling the color drum electrically grounded or by applying a voltage to the drum that is opposite to that of the paper.

Bei der Verwendung von überzogenem Papier kann ein elektrostatisches Ladungsbild auf dielektrische Materialien oder auf mit dielektrischem Material überzogenes Papier geschrieben werden, wodurch das Verfahren für den direkten Ausgabedruck geeignet wird. Im allgemeinen werden Bilder nicht mehr überWhen using coated paper, there can be an electrostatic Charge image can be written on dielectric materials or on paper coated with dielectric material, making the process suitable for direct Output pressure is suitable. In general, images are no longer over

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ein projiziertes Bild erzeugt, sondern durch leitende Gummirollen, die zum Drucken von Standardformen erhabene Zeichen aufweisen oder Matrizen von Schreibköpfen, die zum Drucken veränderlicher Informationen elektrische Impulse geben.a projected image is generated, but by conductive rubber rollers that are used to Printing standard shapes have raised characters or matrices of Print heads that provide electrical impulses to print variable information.

Bei Verwendung eines Überzuges aus einem nicht absobierenden Fotoleiter, wie z. B. Selen oder Zinkkadmiumsulfid kann dann die niedergeschlagene Farbe von dem Papierstreifen auf gewöhnliches Papier übertragen werden. Das ist im wesentlichen eine Offsettechnik, die die Verwendung von gewöhnlichem Papier und die Wiederverwendung des Leiterpapieres ermöglicht.When using a coating made of a non-absorbent photoconductor, such as B. selenium or zinc cadmium sulfide, the deposited color can then be transferred from the paper strip to ordinary paper. That is in essentially an offset technique that involves the use of ordinary paper and enables the reuse of the conductor paper.

Anstelle von saueren oder basischen Farbstoffen in einer Wasserlösung wurde auch Druckerschwärze verwendet, die im wesentlichen eine koloidale Verteilung von 35 Gewichtsprozenten Druckerschwärze einer Partikelgröße von 28 u,in Wasser hatte und von der 61g auf 1000 mm mit deminderalisiertem Wasser verdünnt wurden. Während diese Färb auf gewöhnlichem Papier zufriedenstellende Ergebnisse liefert, neigt sie auf überzogenem Papier zum Schmieren, da dieses so gut wie keine Farbe aufsaugt. Zur Behebung dieses Fehlers kann ein Harzbinder, wie z. B. Polyvinylalkohol zugegeben werden. Ein Zusatz von 0, 25 % "Evanol" 51-05 der Firma DuPont würde ebenfalls reichen. Nichtpolare Flüssigkeiten wie z. B. Toluol oder Nitritsilicon könnten verwendet werden, sie überspringen jedoch den Luftabetand 24 nicht so schnell wie die Lösungen auf Waseerbaeis. Auch wird ihre Ansprechzeit etwas durch die relative Luft-Instead of acidic or basic dyes in a water solution, printing ink was also used, which had a coloidal distribution of 35 percent by weight printing ink with a particle size of 28 microns, in water and 61g of which was diluted to 1000 mm with demineralized water. While this dye gives satisfactory results on ordinary paper, it tends to smear on coated paper because it absorbs almost no ink. To remedy this error, a resin binder, such as. B. polyvinyl alcohol can be added. An addition of 0.25% "Evanol" 51-05 from DuPont would also be sufficient. Non-polar liquids such as B. toluene or nitrite silicone could be used, but they do not skip the Luftaband 24 as quickly as the solutions on Waseerbaeis. Their response time is also somewhat influenced by the relative air

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feuchtigkeit beeinflußt, wenn nicht polarisierende Teilchen wie Koloide verwendet werden.moisture affects when non-polarizing particles such as coloids are used will.

Aus obiger Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung ist zu ersehen, daß wasserlösliche Farben mit sauren oder basischen Farbstoffen auf elektrischem Wege leicht auf die überzogene bestimmte Fläche gezogen werden und dort ein scharf gedrucktes Bild des Zeichenbildes wiedergeben. Die Verwendung eines · Harzbinders ist nicht nötig, wenn mit Zinkoxid überzogenes Papier zusammen mit* die sen Farben benutzt wird, da sie, vermutlich aufgrund der amphoteren Natur des Zinkoxids leicht an dem Papier haften und eine Bildfixierung ohne Verwendung eines Harzbinders ergeben.From the above description and the accompanying drawing it can be seen that water-soluble paints with acidic or basic dyes on electric Paths are easily drawn onto the coated specific area and there reproduce a sharply printed image of the drawing image. The use of a Resin binder is not necessary if paper coated with zinc oxide is used together with * these inks, as they, presumably due to the amphoteric Nature of zinc oxide easily adhere to the paper and an image fixation without Use of a resin binder result.

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Claims

PatentansprücheClaims

1. Elektrostatische Druckvorrichtung, bei welcher flüssige Farbe mittels einer Transportfläche an das Ladungsrauster herangeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ladungsbild tragende Fläche in einem geringen Abstand an einer Farbtrommel vorbeibewegt wird und daß an die leitende Farbtrommel ein Potential gelegt wird, so daß der Farbstoff von den neutralen Bereichen des Ladungsbildes angezogen wird.1. Electrostatic printing device, in which liquid ink by means of a transport surface is brought up to the charge pattern, characterized in that the surface carrying the charge pattern is small Distance is moved past a color drum and that a potential is applied to the conductive color drum, so that the dye from the neutral Areas of the charge image is attracted.

2. Elektrostatische Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der das Ladungsbild tragenden Fläche und der Farbtrommel, in dem sich eine Farbbrücke aufbaut, in der Größenordnung von 0, 075 mm liegt.2. Electrostatic printing device according to claim 1, characterized in that that the distance between the surface carrying the charge image and the color drum, in which a color bridge is built up, is of the order of magnitude of 0.075 mm.

3. Elektrostatische Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Farbtrommel die gleiche Polarität hat wie die nicht einzufärbenden Bereiche des Ladungsbildes und daß dieses Potential in der Größenordnung von 600 V liegt.3. Electrostatic printing device according to claim 1 or 2, characterized in that that the potential of the color drum has the same polarity as the areas of the charge image not to be colored and that this potential is on the order of 600 volts.

4. Elektrostatische Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Farbtrommel gegenüberliegenden Seite der das Ladungsbild tragenden Fläche eine Masseelektrode angeordnet ist.4. Electrostatic printing device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that a ground electrode is arranged on the side of the surface carrying the charge image which is opposite the ink drum is.

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ORtGiNAL !NSP6CTEDORtGiNAL! NSP6CTED

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5. Elektrostatische Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe aus in Wasser gelöstem Farbstoff besteht. 5. Electrostatic printing device according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the color consists of dye dissolved in water.

6. Elektrostatische Druckvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe aus einer koloidalen Suspension von Ruß in Wasser besteht.6. Electrostatic printing device according to claim 5, characterized in that that the paint consists of a coloid suspension of soot in water.

7. Elektrostatische Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ladungsbild tragende Fläche wasserabweisend ist.7. Electrostatic printing device according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the surface carrying the charge image is water-repellent is.

8. Elektrostatische Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ladungsbild tragende Fläche amphoter ist, so daß sauere oder basische Farben ohne Harzbinder verwendet werden können.8. Electrostatic printing device according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the surface carrying the charge image is amphoteric, so that acidic or basic colors are used without resin binders can.

ι *,«, 009834/1463ι *, «, 009834/1463

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