Einrichtung zum Befeuchten der Oberfläche eines Objektes

Abstract

 Mit dieser Einrichtung wird der Oberflächenschicht eines in einem elektrisch basischen Drucker verwendbaren Aufzeichnungsmediums Feuchtigkeit berührungsfrei zugeführt. Diese Feuchtigkeit ist für den Druckvorgang notwendig.
Die Einrichtung weist einen hohlzylindrischen Rotor (10) auf, der mit einer oder mehreren, gleichmäßig um den Umfang verteilten Längsausfräsungen (15) versehen ist. Die Längsausfräsung (15) besteht aus einer ebenen Fläche (17) und - in der Drehrichtung des Rotors (10) gesehen - einer sich anschließenden konkaven Fläche (19). In die ebene Fläche mündet eine Reihe von Düsen (20), die mit ihren anderen Enden in den Hohlraum (11) des Rotors (10) münden. Zwischen dem Rotor (10) und dem zu befeuchtenden Aufzeichnungsmedium ist eine Blendenvorrichtung angeordnet, die aus einer Lochplatte (14) und einer Blendenplatte (16) besteht. Diese beiden Platten sind relativ zueinander verschiebbar. Die Öffnung in der Lochplatte (14) is rechteckig, wobei die Längsseite der Öffnung parallel zur Achse des Rotors (10) verläuft. Die Längsausfräsung (15) erzeugt ein Vakuum, das der aus den Düsen (20) austretenden Flüssigkeit gestattet, über den Rotor (10) anzusteigen. Die konkave Fläche (19) dient zum Zurückstoßen der Flüssigkeit in die Benetzungszone über den Düsen (2). In der Benetzungszone steigt die Flüssigkeit durch den Schlitz (21) der Lochplatte (14) in eine dünne Schicht (23), und zwar eine pro Umdrehung für jede Düsenreihe, und wird auf der ungeschützten Oberfläche des Aufzeichnungsmediums niedergeschlagen.

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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 Kompromißsituationen, diese Methoden entweder zu aufwendig oder unzufriedenstellend in der Ausführung.

[0003] 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.

[0004] Bei dieser Anordnung 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.

[0005] 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 2 602 016 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.

[0006] 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.

[0007] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Einrichtung zur Zuführung von Feuchtigkeit zu einer 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.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] 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 "1" und der Breite "d". Die Länge "1" 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 abdecken kann. Dadurch kann die Blendenplatte 16 den Durchgang von Flüssigkeit durch den Schlitz 21 vergrößern oder verkleinern. _Al-ternativ 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.

[0011] Der Rotor 10 (Fig. 2) wird durch den Elektromotor 12 mit ungefähr 4000 bis 12000 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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 Uberzugsdicke durch schrittweises Herstellen von "d" in Schritten von 3,2 mm.

[0015] 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 Uberzugssystem 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.

Ansprüche

1. Einrichtung zum Befeuchten der Oberfläche eines Objektes mit vorherbestimmten Mengen von Flüssigkeit, um das Objekt weiteren Behandlungen zugänglich zu machen,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein hohlzylindrischer Rotor (10) mit wenigstens einer parallel zu seiner Achse über seine gesamte Länge sich erstreckenden Ausfräsung (15) versehen ist, in der eine Reihe, die Ausfräsung (15) mit dem Hohlraum (11) des Rotors (10) verbindende öffnungen (20) angeordnet ist, daß der Hohlraum (11) mit einem Flüssigkeitsvorrat über eine Leitung (18) verbunden ist und daß zwischen dem Rotor (10) und dem zu befeuchtenden Objekt eine verstellbare Blende (14, 16) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausfräsung (15) eine ebene (17) und eine in der Drehrichtung des Rotors (10) gesehen sich anschließende konkave Fläche (19) aufweist, wobei in die ebene Fläche (17) die Öffnungen (20) münden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die verstellbare Blende eine Blendenplatte (16) und eine Lochplatte (14) aufweist, daß diese beiden Platten relativ zueinander bewegbar sind und daß die Lochplatte (14) zwischen der Blendenplatte (16) und dem zu befeuchtenden Objekt angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (10) n Ausfräsungen enthält, die gleichmäßig um den Umfang des Rotors (10) verteilt sind.

Zeichnung