DE3205590C2 - Vorrichtung zum Andrücken des Aufzeichnungsmediums an den Druckkopf einer Druckvorrichtung - Google Patents
Vorrichtung zum Andrücken des Aufzeichnungsmediums an den Druckkopf einer DruckvorrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (17) zum Andrücken eines elektrostatischen Aufzeichnungsmediums (7) an einen Mehrnadel-Elektrodenkopf (1) mit nadelartigen Aufladeelektroden (2) und Hilfselektroden (3). Diese Vorrichtung umfaßt eine Grundplatte (16), ein an letzterer befestigtes elastisches Element (15) und ein die Grundplatte (16) sowie das elastische Element (15) umschließendes, folienartiges Element (14). Die Breite des elastischen Elements (15) ist größer als die Breite des Elektrodenkopfes (1). Das folienartige Element (14) schützt das elastische Element (15) vor Verunreinigung und setzt die Reibung unter Erhöhung der Betriebslebensdauer der Vorrichtung herab.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Andrükken des Aufzeichnungsmediums an den Druckkopf einer nach dem elektrostatischen Prinzip arbeitenden
Druckvorrichtung, bei der die flächenförmigen Hilfselektroden und nadelförmigcn Aufzcichnungselcktroden in nebeneinander liegenden Reihen im Druckkopf
angeordnet sind und die Hilfselektrodcn mit einer Schicht zur Aufrechterhaltung eines konstanten Abstandes zwischen den Aiif/.cichnungsclckirodcn und
.dem Aufzeichnungsmedium versehen sind.
Bei einem üblichen elektrostatischen ΛιιΓ/.eichniiMgs
system sind Auf/.eichnungs-Nadeln als Aiifzcichnuiigselektroden mit großer Dichte in einer Richtung angeordnet. An diese Nadeln werden Hochspannuiigs-Bildsignale angelegt, so dall auf dem elektrostatischen Aul
zeichnungsmedium latente Ladungsbilder entsprechend den die elektrische Aufladung bewirkenden Bildsignalen erzeugt weiden. Diese latenten Ladungsbilder wer-
den dann auf dem Aufzeichnungsmedium fixiert
Bei diesem bisherigen Aufzeichnungssystem wird eine sog. Matrixansteuerung vorgenommen, um die an die
Elektroden angelegte Spannung zu verringern und au-Bcrdem die Zahl der Anstcuereinheiten zu verkleinern.
Zur Realisierung einer solchen Ansteuerung sind Hüfsclektroden in der Nähe von Aufladeelektrodeii angeordnet, so daß eine Mehrnadelelektrode des sog. Gould-Typs gebildet wird
Neben der beschriebenen Anordnung ist eine Anordnung bekannt, bei der Hilfsclektroden an der anderen
Seite des elektrostatischen Aufzeichnungsmediums angeordnet sind; diese Anordnung ist als Philips-Mehrnadclclektrodc bekannt.
Bei jeder dieser bisherigen Mehrnadelelektrodenanorclr.ungen muß jeweils zwischen den Aufladeelektroden und der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums ein
Spalt in der Größerordnung von 4 bis 12 μιη vorhanden
sein.
Eine Möglichkeit zur Aufrechterhaltung dieses Spalts besteht darin, Erhebungen mit einer Höhe von einigen
μιη auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers vorzusehen und eine Gummi- oder Schwammrolle zu benutzen, um das Papier von der Rückseite her an die
Mehrnadelelektrodc anzudrücken, wobei die Erhebungen die Einhaltung des erforderlichen Spalts gewährleisten.
Neben den beschriebenen Verfahren zur unmittelbaren Erzeugung von Bildern auf dem Aufzeichnungspapier sind in jüngster Zeit Bildübcrtragungs-Aufzeichnungsverfahren entwickelt worden, bei denen ein Aufzeichnungsmedium verwendet wird, das aus einer Aufzeichnungsschicht, einer Widerstandszwischcnschicht
und einer Grundschicht besteht. Auf der Aufzeichnungsschicht werden latente Ladungsbilder erzeugt, die
nach einem xerographischcn Verfahren unter Verwendung eines Toners entwickelt werden. Das Tonerbild
wird sodann auf ein gewöhnliches Papierblatt übertragen, worauf das auf der Aufzeichnungsschicht verbliebcne Bild beseitigt wird, so daß diese Schicht wieder für
einen nächsten Aufzeichnungsvorgang bereitsteht.
Es wurde bereits ein Verfahren zur Aufrechterhaltung des Spalts zwischen der Aufladeclektrode und der
Aufzeichnungsschicht vorgeschlagen (vgl. JP-OS 56 87 057), bei dem ein Überzug mit einer Dicke von
einigen μιη auf einen den Hilfselektrode!! entsprechenden Teil der Aufladcelcktrode aufgebracht wird. Der
Überzug ist aber in dem der Aufladeelektrode entsprechenden Teil der Hilfselckiroden nicht vorgesehen.
Da bei diesem Verfahren der Spalt mittels der Dicke des Überzugs aufrechterhalten werden soll, muß das
Aufzeichnungsmedium auf der gesamten Länge der Anordnung in fester Berührung mit der Oberfläche der
Mchmadelclektrodcnanordnung gehalten werden.
Zur Aufrcchterhaltung dieses Andrucks gegen die Mehrnadelelektrodcnanordnung wurde bisher eine
Gummirolle bzw. eine Schwammrolle verwendet. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es mit der Härte der
derzeit im Handel erhältlichen Gummirollen unmöglich ist. eine glcichmiiOigc Berührung /.wischen dem Auf-/cu'hmingsnicdiuni und der Elektrodenanordnung über
deren gesamte Länge hinweg aufrccht/.uerhalten.
liine Schwamm- b/.w. Schaumgiimmirollc kann eine
geringere Härte besitzen als eine Gummirolle, so daß
die gewünschte gleichmäßige Berührung /.wischen dem
Aufzeichnungsmedium und der Elektrodenanordnung über deren Gesamtlänge hinweg erzielt werden kann. In
diesem l'all ist es jedoch erforderlich, daß der Beruh-
rungsabschnitt zwischen den beiden Einheiten eine relativ
große Breite besitzt so daß die Schwammrolle einen übermäßig großen Außendurchmesser besitzen muß,
der im Hinblick auf die angestrebte Verkleinerung der Gesamtgröße der Vorrichtung nicht wünschenswert ist.
Obgleich die Breite des Berührungsteils durch Erhöhung der Andruckkraft der Schwammrolle an die Elektrodenanordnung
vergrößert werden könnte, ist eine solche Maßnahme deshalb nicht vorteilhaft, weil durch
die dabei ausgeübte, übermäßig große Kraft die BetriebslebentJauer
des den Spalt aufrechterhaltenden Oberzugs beeinträchtigt wird. Weiterhin bekannt ist eine
Anordnung, die ein endloses Band anstelle der Guinmirolle
zur Vergrößerung der Breite des Berührungsabschnitts verwendet (vgl. JP-OS 1625/1979). Obgleich dabei
die Breite des Berührungsabschnitts selbst etwas vergrößert werden kann, ist diese Anordnung deshalb
unvorteilhaft, weil sie die Vorrichtung kompliziert und erheblich umfangreicher macht, so daß sich auch die
Herstellungskosten für die Vorrichtung erhöhen.
Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Ausschaltung der vorstehend geschilderten Mängel des
Standes der Technik durch Schaffung einer Vorrichtung zum Andrücken eines elektrostatischen Aufzeichnungsmediums an einen Mehrnadeleleklrodenkopf, bei welcher
der Spalt oder Abstand zwischen dem Elektrodenkopf und dem elektrostatischen Aufzeichnungsmedium
ohne Vergrößerung der Abmessungen, Komplizierung des Aufbaus oder Erhöhung der Herstellungskosten der
Vorrichtung auf einer vorgesehenen Größe gehalten werden kann.
Mit dieser Vorrichtung soll auch der Spalt zwischen dem Elektrodenkopf und dem Aufzeichnungsmedium
über lange Zeiträume hinweg stabil aufrechterhaltbar sein, so daß im Langzeitbetrieb Aufzeichnungs- oder
Kopiebilder ausgezeichneter Güte erhalten werden.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten
Merkmalen.
Die einen elastischen Aufbau besitzende Vorrichtung, die an der vom Druckkopf abgewandten Seite des Aufzeichnungsmediums
angeordnet ist und letzteres gegen den Druckkopf andrückt, besteht also aus einer Grundplatte,
einer an dieser befestigten Schaumstoff- bzw. Schwammscheibe mit einer kürzeren Seite, die länger
ist als die kürzere Seite des Druckkopfcs, sowie einem die Schwammscheibe und die Grundplatte vollständig
umschließenden folienarligen Element.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in
der eine teilweise im Schnitt gehaltene, schcmatischc Seitenansicht der Vorrichtung gezeigt ist.
An der von einem Mehrnadel-Elektrodenkoof 1 abgewandten Seite eines elektrostatischen Aufzeichnungsmediums 7 ist eine Andruckvorrichtung 17 angeordnet.
Im Betrieb läuft das Aufzeichnungsmedium 7 durch den Zwischenraum zwischen dem Elektrodenkopf 1 und der
Vorrichtung 17 hindurch, wobei die Vorrichtung 17 das Aufzeichnungsmedium 7 an den Eleklrodenkopf 1 andrückt.
Die Andruckvorrichtung 17 selbst umfaßt eine Grundplatte 16 aus einem Metall, aus Kunststoff, Glas
oder dergl. Werkstoff, ein an der Grundplatte 16 befestigtes, elastisches Element 15 mit flacher bzw. plattenförmiger
Gestalt und eine folienartige Substanz bzw. ein folienförmiges Element 14, die bzw. das die Außenflächen
der Grundplatte 16 un<l des elastischen Elements 15 umhüllt. Die Vorrichtung 17 ist mittels Langlöchern
ίο
18 an einem tragenden Vorrichtungsbauteil 19 befestigt.
Die Breite dder Vorrichtung 17 ist größer gewählt als
die Breite D des Mehrnadel-Elektrodenkopfes 1. wobei die Breiten d und D längs der kürzeren Seiten der hetreffenden
Einheilen 17 und 1 gemessen sind. Die Länge der Andruckvorrichtung 17 ist weiterhin gleich groß
oder größer als die Länge der Langseite des Elektrodenkopf es 1.
Das elastische Element 15 der Andruckvorrichtung 17 kann aus Neoprenschwamm (Neopren = 2-chloro-13
butadien Homopolymer oder Copolymer), Urethanschwamm, Silikonschwamm oder dergleichen mit einer
Shore-H arte von weniger als 20° bestehen. Die Dicke
des elastischen Elements 15 kann eine beliebige Größe besitzen, bei welcher die gewünschte Elastizität gewährleistet
wird. Das folienartige Element 14 kann aus einem beliebigen, geeigneten Material, ähnlich dem einer
Grundschicht 10 des Aufzeichnungsmediums 7, oder aus einem Werkstoff bestehen, der einen niedrigen Reibungskoeffizienten
gegen die Grundschicht 10 gewährleistet. Beispielsweise können für diesen Zweck Polyesterfolie,
Teflonfolie, Polypropylenfolie o. dgl. verwendet werden. Das Folienelement 14 kann eine beliebige
Dicke besitzen, bei welcher die Elastizität des elastisehen Elements 15 nicht beeinträchtigt wird. Zur Erleichterung
des Einlaufs des Aufzeichnungsträgers 7 zwischen dem Eleklrodenkopf 1 und die Vorrichtung 17
kann das elastische Element 15 an der Einlaufseite eine abgerundete Kante besitzen.
Im Betrieb wird der Mehrnadel-Elektrodenkopf 1 unter
Zwischenfügung des Aufzeichnungsmediums oder -trägers 7 der Andruckvorrichtung 17 gegenüberstehend
angeordnet, wobei die Positionen des Elektrodenkopfcs 1 und der Andruckvorrichtung 17 so eingestellt
werden, daß ein Spalt oder Zwischenraum in der Größenordnung von 4 bis 12μιτι zwischen einer Aufladeclektrode
2 und einer Aufzeichnungsschicht 8 des Aufzeichnungsmediums 7 infolge eines Überzugs 11 erhalten
bleibt. An die Aufladeelektrode 2 werden Bildsigna-Ic 4 mit einer die Aufladungs-Einleitspannung übersteigenden
Spannung angelegt, um auf der Aufzeichnungsschicht 8 den Bildsignalen entsprechende latente Ladungsbilder
zu erzeugen, die dann mittels eines Toners xerographisch entwickelt und anschließend auf ein gewohnliches
Papierblatt übertragen werden. Nach eier Übertragung der Tonerbilder wird das Aufzeichnungsmedium
7 zur Beseitigung des Resttoners gereinigt, so daß es anschließend für den nächsten Bilderzeugungsvorgang
bereitsteht. Bei dieser Arbeitsweise ist die Reinigung des Aufzeichnungsmediums 7 von großer Bedeutung.
Zur Erleichterung des Reinigungsvorgangs besitzt die Aufzeichnungsschicht 8 eine glatte Oberfläche.
Mittels der Papier-Andruckvorrichtung kann der Spalt zwischen der Aufladeelektrode 2 und der AufZeichnungsschicht
8 über die Gesamtlänge der Mehrnadelelektrode hinweg auf eine Größe entsprechend der
Dicke des Überzugs 11 gehalten werden, so daß ein gleichmäßiges latentes Ladungsbild erzeugt werden
kann, bei dem kein »Bit-Abfall« über die gesamte BiIderzeugungsfläche des Aufzeichnungsmediums hinweg
auftritt.
Da außerdem um das elastische Element (Schwamm) 15 herum ein filmartigcs Element, z. B. aus Mylar (PoIyäihylcn-Glykol-Terephthalat),
angeordnet ist, ist der Reibungswidersland zwischen der Grundschicht 10 und
der Andruckvorrichtung 17 reduziert. Das folienartige Element 15 verhindert außerdem im wesentlichen eine
Verunreinigung des elastischen Elements 15 mit Fremd-
stoffen, wie Toner u. dgl., im Langzeitbetrieb des Aufzeichnungssystems.
Wenn sich Toner o. dgl. am folienartigen Element absetzt, kann dieses mit Hilfe eines Lösungsmittels
leicht gereinigt werden, so daß über lange Betriebszeiträume hinweg eine stabile Entladung b/.w.
A ufladung gewährleistet wird.
Im folgenden ist ein praktisches Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Andruckvorrichtung erläutert.
Auf Hilfselektroden 3 einer Mehrnadelelckirodc des Gould-Typs mit einer Breite von 15 mm und einer Länge
von 290 mm wurde ein 9 μίτι dicker Überzug unter
Aufrechterhaltung des Entladungs- bzw. Aufkidespalts
aufgetragen.
Der Elektrodenkopf wurde mit dem Aufzeichnungsmedium
7 in Berührung gebracht, das die Aufzeichnungsschicht 8, eine VVidersiandszwisehenschicht 9 und
die Grundschicht 10 (aus 75 μηι dicker Mylar-Folie) umfaßt.
An der vom Elektrodenkopf 1 abgewandten Seite des Aufzeichnungsmediums 7 wurde die Andruckvorrichtung
angeordnet, die die Grundplatte 16 aus Aluminium, die mit der Grundplatte 16 verbundene bzw. verklebte.
300 mm lange, 30 mm breite und 10 mm dicke Schwammscheibe 15 (aus einem handelsüblichen
Schwamm- bzw. Schaumstoff mit einer Schwammhärte von 10) und eine 50 μπι dicke Mylar-Folie 14 umfaßte,
welche die Gesamtoberfläche der Grundpiaitc 16 und der Schwammscheibe 15 bedeckte. Die äußere Mylar-Folie
14 der Andruckvorrichtung 17 befand sich dabei in Berührung mit der Grundschicht 10 des Aufzeichnungsmediums 7, das hierbei mit einem Druck von 100 Pa
gegen den Elektrodenkopf 1 angedrückt wurde.
Unter den beschriebenen Bedingungen wurde das Aufzeichnungsmedium in Richtung des Pfeils in Bewegung
gesetzt, wobei zwischen die Aufladcelektrodc 2 und die Hilfselektroden 3 ein Bildsignal mit einer Spannung
entsprechend etwa + 700 V so angelegt wurde, daß auf der Aufzeichnungsschicht 8 des Aufzeichnungsmediums 7 eine dem Bildsignal entsprechendes latentes
Ladungsbild erzeugt wurde. Das Ladungsbild wurde mit einem Toner entwickelt und sodann auf ein gewöhnliches
Kopierpapierblatt übertragen. Nach der Bildübertragung wurde die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums
7 zur Entfernung von Resttoner o. dgl. gereinigt.
Der vorstehend beschriebene Arbeitszyklus mit Ladungsbilderzeugung,
Ladungsbildentwicklung und Entwicklungsbildübertragung sowie Reinigungsvorgang wurde 43 OOOmal wiederholt (berechnet auf Format B4).
Nach diesem Betriebsversuch zeigte es sich, daß sich die feste Andruckbeziehung zwischen dem Mehrnadel-Elektrodenkopf
1 und dem Aufzeichnungsmedium 7 gegenüber der ÄnfangsgröSe (bewertet anhand des »Bit-Abfalls«)
nicht verändert hatte und die hergestellten Aufzeichnungsbilder gleichbleibend zufriedenstellend
gleichmäßig waren.
Bei Erhöhung der Zahl der Arbeitszyklen auf 50 000 wurde die Ablagerung von Fremdstoffen, wie Toner, auf
der Oberfläche der die Schwammscheibe 15 bedeckenden Mylar-Folie zusammen mit einer davon herrührenden
Ungleichmäßigkeit in einem Teil des Ubertragungsbilds
festgestellt. Nach der Reinigung der Mylar-Folie mit Aceton waren jedoch die Fremdstoffablagerung
und die Bildungleichmäßigkeit vollkommen beseitigt
Wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die die Schwammscheibc 15 bedeckende Mylar-Folie weggelassen
wird, lagern sich Toner u. dgl in größerer Menge auf der Schwammscheibe 15 ab, so daß bereits nach
1000 Arbeitszyklen »Bit-Abfälle« auftreten. Nach dieser
Arbeilszyklenzahl dringen Fremdstoffe, wie Toner, in die Schwammscheibe ein, so daß sich deren Härte auf
mehr als 20° erhöht. Die Entfernung dieser Fremdstoffe vom bzw. aus der Schwammscheibe mittels eines La's sungsmittels erweist sich außerdem als unmöglich.
Die Andruckvorrichtung bietet die folgenden vorteilhaften Merkmale:
1. Da das elastische Element praktisch quaderförmig ausgebildet ist, läßt sich mit einer kleineren Andruck-
U) kraft eine innige Berührung zwischen dem Elektrodenkopf
und dem Aufzeichnungsmedium erzielen.
2. Da der größte Teil des elastischen Elements von einer Mylar-Folie umhüllt ist, wird die Reibungskraft
zwischen dem elastischen Element und dem Aufzeich-
r> nungsmcdium verringert, während gleichzeitig die Ablagerung
von Fremdstoffcn, wie Toner, auf der Mylar-Folie (weitgehend) verhindert wird. Wenn sich auf der
Mylar-Folie Fremdstoffe ablagern, können diese mit Hilfe eines Lösungsmittels ohne weiteres beseitigt werden.
Darüber hinaus kann eine Verformung des elastischen Elements aufgrund der Andruckkraft des Aufzcichnungsmcdiums
durch die Mylar-Folie verringert und gleichzeitig vergleichmäßigt werden.
3. Die Gesamtgröße der diese Andruckvorrichtung verwendenden Anlage kann erheblich verkleinert werden,
wobei die innige Berührung zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem Mehrnadel-Elektrodenkopf
über lange Betriebszeiträume hinweg gewährleistet werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Vorrichtung zürn Andrücken des Aufzeichnungsmediums an den Druckkopf einer nach dem
elektrostatischen Prinzip arbeitenden Druckvorrichtung, bei der die flächenförmigen Hilfselektrodcn
und nadeiförmigen Aufzeichnungselektrodcn in nebeneinander liegenden Reihen im Druckkopf angeordnet sind und die Hilfselektrodcn mit einer Schicht
zur Aufrechterhaltung eines konstanten Abstandes zwischen den Aufzcichnungselcktroden und dem
Aufzeichnungsmedium versehen sind, gekennzeichnet durch eine Grundplatte (16), durch
ein darauf befestigtes elastisches Element (15) mit r> einer die Breite des Druckkopfes übersteigenden
Breite und durch ein, die Grundplatte (16) und das elastische Element (15) umhüllendes, folienartiges
Element (14).
Z Vorrichtung^nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (16) aus Metall hergestellt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (16) aus einem Kunststoff hergestellt ist. 2r.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (16) aus einem Glaswerkstoff hergestellt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (15) cine qua- jo
derförmige Gestalt besitzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (15) aus einem
Werkstoff wie Neopren- (2-chloro-l,3-butadien Homopolymer oder Copolymer), Urethan- oder SiIi- r>
konschwamm bzw. -schaumstoff hergestellt ist und eine Shore-Härte von weniger als 20° besitzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch I oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das folienartige Element (14)
aus einem Werkstoff wie Polyester, Teflon (Polytetrafluoräthylen), Mylar (Polyäthylen-Glykol-Terephthalat-Film)oder Propylen hergestellt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (15) an der Einlaufseite der Vorrichtung eine kreisförmig abgerun-
dete Kante besitzt.
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Also Published As
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