DE1671549C - Verfahren zum dauerhaften Verbinden feinkörniger Magnetteilchen mit der Oberfläche einer porösen Unterlage aus nichtmagnetischem Material, insbesondere Papier oder dgl. Ausscheidung aus: 1522642 - Google Patents

Description

Die bisher üblichen elektrostatischen Kopier- lage 8 gezogen, welcher direkt mit dem Zeichen 4 verfahren, nach welchen feinkörnige Teilchen auf fluchtet, als ihn die verbleibenden Bereiche der einem Papier od, dgl, aufgetragen und dort durch Unterlage. Außerdem ist die Anziehungskraft innereinen Fixiervorgang dauerhaft festgelegt werden, halb der durch das Zeichen 4 bestimmten Fläche arbeiten nach der Übertragungstechnik, d.h. die Teil- 5 größer als in den übrigen Bereichen der Unterlage 8. chen werden zunächst auf einen Träger in dem ge- Nach dem Abschalten des Stromes ist auf der Unterwünschten Muster aufgetragen und erst anschließend lage 8 ein dem Zeichen 4 entsprechendes Mu.Uer 16 davon auf das Papier übertragen und dort fixiert. dauerhaft angebracht, denn die Magnetteilchen wer-Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Verfah- den von den Zwischenräumen und Poren zwischen ren besteht in dem erforderlichen anschließenden 10 den Fasern der porösen Unterlage 8 aufgenommen. Fixierverfahren nach dem Übertragen. Diese Paren und Magn-nteilchen müssen deshalb

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren auf- in ihren Abmessungen entsprechend aufeinander

zuzeigen, nach dem feinkörnige Magnetteilchen abgestimmt sein.

unmittelbar dauerhaft mit der Oberfläche einer Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 wird die Abgabe

porösen Unterlage aus nichtmagnetischem Material, 15 der Magnetteilchen 10 aus dem Behälter 13 durch

beispielsweise Papier, verbunden werden können. einen Verschluß 9 gesteuert, der im Luftspalt 7 nahe

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch der Unterlage 8 angeordnet ist. Dieser Verschluß 9

gelöst, daß Magncrteilchen-Pulver im Nahbereich besitzt eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen 9a.

der Oberfläche der Unterlage verteilt wird und ein Er wird in den gezeigten Ausführungsbeispielen

in der Polarität sich hochfrequent änderndes Ma- ao durch einen Motor 12 über eine Welle 11 angetrie-

gnetfeld durch die Unterlage hindurch zur Ein- ben. Die Öffnungen 9a und die Öffnungen 14 sollen

wirkung gebracht wird, so daß die feinkörnigen annähernd die gleiche Größe haben und mindestens

Magnetteilchen dauerhaft in die Unterlage einge- so groß wie das Zeichen 4 sein. Die Flächen des

lagert werden. Das Magnetfeld wird vorzugsweise Verschlusses9 zwisdren den Öffnungen9a sind so

mit einem einer Vorlage entsprechenden Muster 25 groß gewählt, daß die Öffnung 14 mit Sicherheit

durch die Unterlage hindurch erzeugt oder das verschlossen werden kann.

Magnettcilchen-Pulver wird in einem einer Vorlage Die Wechsel- bzw. Impulsstromquelle 3 besitzt

entsprechenden Mu.,ter auf der Oberfläche der vorzugsweise eine Frequenz zwischen 10 und

Unterlage aufgetragen. 500 000Hz.

Nach der Erfindung wird gleichzeitig mit dem 30 Das Zeichen 4 kann aus jedem geeigneten magne-

Auftragen des Magnetteilchen-Pulve > in dem ge- tischem oder magnetisierbaren Material bestehen,

wünschten Kopiermuster auf der Papieroberfläche Es kann auch aus mehreren Einzelstücken aus Eisen

gleichzeitig auch die dauerhafte Einlagerung dieser oder einem anderen magnetischen Material zu einem

Teilchen in der Papieroberfläche erreicht und ein Wort oder sogar einem Satz oder anderen Mustern

zusätzlicher Fixiervorgang wird vermieden. Beim 35 zusammengesetzt sein. Unter Umständen ist es auch

erfindungsgemäßen Verfahren wird gleichzeitig auch möglich, das Zeichen 4 aus Papier, btoff, Kunststoff

noch eine Verdichtung des Magnetpulvers an den od. dgl. herzustellen und es mit einer magnetischen

dem Muster entsprechenden Bereich des Papiers Druckfarbe zu überziehen, der Kern 1 kann auch

erzielt, und die Kopierschärfe wird hierdurch gegen- ein Dauermagnet sein, der mit einem magnetischen

über dem bekannten Verfahren erhöht. 40 Kurzschlußkreis versehen ist, durch den über geeig-

Die Erfindung wird im folgenden an Hand sehe- nete Steuermaßnahmen im Luftspalt 7 ein Wechscl-

matischer Zeichnungen an verschiedenen Ausfüh- magnetfeld erzeugt werden kann. Die Unterlage 8

rungsbeispiclen näher erläutert. kann auch eine fortlaufende Bahn sein, die zum

F i g. 1 bis 4 zeigen das Grundprinzip des erfin- Bedrucken durch den Luftspalt 7 hindurchgezogen

dungsgemäßen Verfahrens; 45 wird. Die Magnetteiichen bestehen z. B. aus Barium-

Fig. 5 bis 19 zeigen weitere Ausführungsbeispiele ferrit oder Carbonyleisen. Auch Eisenoxyd, pulve-

für mögliche Ausführungsformen von Vorrichtungen risiertes Gußeisen u. dgl. ist geeignet,

zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Verschluß 9, der Behälter 13 und die übrigen

Die in F i g. I gezeigte Vorrichtung umfaßt einen Teile im Luftspalt 8 bestehen vorzugsweise aus nichtgeschichteten Eisenkern 1, dessen Wicklung 2 mit 50 magnetischem Material, z.B. aus Polyvinylchlorid, einer Wechsel- bzw. Impulss'.romquellle 3 über einen Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat, PoIy-Schaltcr 15 verbunden ist. Auf der Unterseite des esterglas oder einer Epoxydharz-Glasfaserkomposieinen Polstücks 5 ist ein gemäß der Zahl 2 geform- tion, aus keramischem Material, Holz, Aluminium, les Zeichen 4 aus einem magnetisch weichen Flach- Messing od. dgl. Der Luftspalt 7 zwischen den PoI-matcrial angebracht. Das Zeichen 4 ist beispiels- 55 stücken 5 und 17 sollen möglichst klein sein,
weise über eine KlcbestolTschicht 6 am Polstück 5 Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einlagern befestigt. Im Luftspalt 7 des Magneten ist nahe dem von feinkörnigen Magnetteilchen in poröse -Unter-Zeichen 4 eine Unterlage 8 aus Papier, Stoff oder lagen ist nicht nur zum Drucken, sondern auch einem anderen unmagnetischen porösen Material zum Imprägnieren von porösen Materialien mit angeordnet. Im Luftspalt 7 ist ferner noch ein mit 60 feinkörnigen Magnetteilchen geeignet, beispielsweise feinkörnigem Magnetpulver gefüllter Behälter 13 zum Herstellen von Schleifpapier, denen Eisenoxydangeordnet. Wird der Schalter 15 geschlossen und teilchen eingelagert sind. In diesem Fall wird das im Luftspalt? ein Wechselmagnetfeld erzeugt, so Zeichen4 einfach durch eine Platte ersetzt oder wurden die Magnetteilchen aus dem Behälter 13 über ganz weggelassen. Das Aufbringen der Teilchen 10 dessen ölfnung 14 in Berührung mit der Unterseite 63 kann statt mit dem Verschluß 9 auch dadurch geder Unterlage 8 gebracht. Durch das magnetische steuert werden, daß der Magnet 1 intermittierend Zeichen 4 im Luftspalt 7 wird eine größere Zahl ein- und ausgeschaltet wird,
voi? r'faKiielteilchen in denjenigen Bereich der Unter- Fig. 4 zeigt, daß die Flußlinien 18, die im Kern

normalerweise ziemlich regelmäßig verteilt sind, strahler 71 vorgesehen, der über die Wärmestrahlen

zwischen den Polstücken 5 und 17 im Ber ich des 72 ein Blatt 73 aus thermoplastischem Material oder

Zeichens 4, des Papiers 8 und des Pulveu 10 in gewachstem Papier erwärmt und so erweicht. Auf

höherer Konzentration als in den übrigen Bereichen diese Weise können feinkörnige Magnetteilchen in

verlaufen. Diese ungleichmäßige Verteilung bewirkt, 5 dieses erweichte Material dauerhaft eingebettet wer-

daß die Teilchen 10 mehr in den Bereich des Zei- den. Das Erweichen des Materials 73 kann auch

chens 4 gezogen werden und hier konzentrierter vorher beispielsweise während der Zuführung er-

auftreten und hierdurch das anliegende Wechsel- folgen. Die einzelnen Schriftzeichen können auch in

magnetfeld in Schwingungen versetzt und so in das bekannter Weise beispielsweise aus 7 Abschnitten

Material eingelagert werden. io mit zugeordneten Magnetsegmenten zusammengesetzt

An Stelle des Behälters 13 für das Magnetpulver sein, wie dies bei digitalen Ausgabeeinrichtungen

kann auch eine andere Pulverzuführvorrichtung vor- vielfach angewendet wird.

gesehen sein, beispielsweise ein außenliegender Fig. 14 zeigt eine Vorrichtung zum Auftragen des

Vorratsbehälter mit einem Gebläse, durch welches Magnetpulvers durch eine Siebschablone, in dem ge-

die richtige Pulvermenge zugeführt wird. Es kann 15 zeigten Ausführungsbeispiel auf eine Unterlage 165

auch noch eine zusätzliche Schwingvorrichtung vor- mit unregelmäßiger Oberfläche, beispielsweise auch

gesehen sein, um das Einlagern der Magnetteilchen Wellpappe. Der Magnet 166 '.st hier nur teilweise

in die Unterlage zu erleichtern. Selbstverständlich ohne Rückschlußteil dargesteflv. Der Magnet erzeugt

kann die Vorrichtung nach Fig. 1 auui umgekehrt ein durch die Unterlage 165 hindurch gerichtetes Ma-

angeordnet werden, so daß das Magnetpulver von -*<> gnetfeld 169. Die Schablone 170 mit dem gewünsch-

oben einfach zugeführt werden kann. ten Muster oder Text bildet die Umfangsfläche einer

Statt das Zeichen 4 mit dem Polstück 4 fest oder Trommel, die sich in Richtung des Pfeiles und syn-

lösbar zu verbinden, kann es auch durch ein Band chron mit der Laufgeschwindigkeit des Materials 165

19 ersetzt werden, das gemäß Fig. 5 und 6 ferro- dreht. Die Schablone 170 ist beispielsweise aus einem

magnetische Zeichen 10 trägt. Das Band 19 kann an 25 feinmaschigen Drahtsieb hergestellt, das auf foto-

dem Polstück 5 in dessen Nähe vorbeigeführt wer- chemischem Wege in den nicht bedruckten Teilen

den, wo vorher das Zeichen 4 und der Klebstoff 6 des Musters mit einer Schicht abgedeckt ist, so daß

vorgesehen waren, so daß die ferromagnetische!! nur die dem Muster entsprechenden Teile des Siebes

Zeichen der Papierbahn 8 benachbart sind. Auf diese frei bleiben. Das Magnetpulver 171 wird aus einem

Weise ist es möglich, auf die Papierbahn einen Satz 3° Behälter 174 vom Inneren der Trommel aus durch

von Schriftzeichen oder andere Informationen auf- die Schablone 170 hindurch auf die Unterlage 165 in

zudrücken. Die Bewegung des Bandes 19 kann elek- dem gewünschten Muster aufgetragen und gleich-

tronisch, mechanisch oder auf andere Weise mit der zeitig durch die Wirkung des Magnetfeldes in der

Bewegung der Papierbahn 8 synchronisiert sein. porösen Oberfläche eingelagert. Die Schablone kann

Nach Fig. 7 sind die Schriftzeichen mit Hilfe von 35 selbstverständlich auch als ebene Lage ausgebildet

Wärme und Druck in das Band 19 so eingelegt, sein.

daß die Oberseite des Bandes glatt und eben ist. Das dem zu bedruckenden Muster entsprechende

Helle Schriftzeichen auf dunklem Hintergrund Magnetfeld kann gemäß Fig. 15 auch aus mehreren

können dadurch erzeugt werden, daß das Band 19 zugespitzten Magnetsonden erzeug; werden. Durch

aus einem magnetischen Material besteht, in wel- 40 geeignete Steuerung auf elektrischem Wege kann so

ehern die Schriftzeichen als öffnungen ausgestanzt ein bestimmtes Muster erzeugt werden. Nach Fig. 15

sind. Nach Fig. 8 ist ein Metallband 21 vorgesehen, wird das Originalbild W auf einem Papierblatt 201

das durch einen Preßvorgang mit erhabenen Schrift- durch die in einer Reihe angeordneten Fotozp'.lfη 203

zeichen 22 versehen ist. In diesem Fall konzentriert längs einer Abtastlinie 204 abgetastet. Wenn die

sich der MagnetfluG auf die erhabenen Teile dieses 45 Fotozellen und die Linse 205 in Richtung des Pfeiles

Bandes. bewegt werden, verschiebt sich die Abtastlinie 204

Nach Fig. 9 ist das Papier 43 in unmittelbarer von einem Ende zum anderen Ende des Bla'tes und

Nähe oder in Berührung mit einer magnetischen an den Ausgängen der Fotozellen 203 entsteht ein

Drucktype 44 angeordnet, die Bestandteil eines Ma- dem Originalmuster entsprechendes Ausgangssignal.

gncttcils 46 ist, dessen Wicklungsteile 47 durch eine 50 Die Fotozellen können auf der Einrichtung 202 auch

Wechsclstromquellc48 gespeist ist. Das Magnetpulver nach einem vorbestimmten Mosaikmuster angeordnet

51 wird zweckmäßig aus einem Behälter 52 im Ab- sein. Sie können auch gegeneinander versetzt sein,

stand vor dem Papier 43 zugeführt. Wenn die Wick- um hierdurch eine bessere Auflösung zu erzielen. Die

lung 47 eingeschaltet ist, wird ein Teil des Pulvers 51 Ausgangssignale der Fotozellen 203 werden getrennt mit dem Muster der Drucktype 44 angezogen und in 55 über einen Verstärker 206 den magnetischen Schrnb-

dieser Form augenblicklich auf dem Papier 43 abgc- spitzen 210 zugeführt, die auf einer Einrichtung 211

lagert, Bei der Anordnung nach der Fig. Il ist als in einer der Abtastlinie204 entsprechenden Geraden

Wechselstromimpulsquelle ein Ladekondensator 66 angeordnet sind und immer dann erregt werden,

vorgesehen, der der Wicklung 61 des Kerns 62 über wenn eine entsprechende Fotozelle 203 über die einen SchalterÖS speist, Bei offenem Schalter63 wird 60 oberhalb des Papiers201 liegende Lichtquelle optisch

wird der Kondenstor 66 über den geschlossenen erregt ist. Wenn eine der betreffenden Fotozelle

Schalter 64 aus der Gleichstromquelle 65 aufgeladen. räumlich zugeordnete Magnetspitzc 210 erregt wird, Die Schalter 63 und 64 arbeiten wechselweise. Bei entsteht art der entsprechenden Stelle des Blattes 212

der Anordnung nach Fig. It wurde eine Drucktype eine Konzentration des Magnetpulvers, das in Form 44 mit den in Fig. 12 dargestellten drei Schrift- 6j einer Wolke215 von oben her zugeführt wird. Die

zeichen 8, 6 und 0 verwendet, durch welche das in Vorrichtungen 202 und 211 werden synchron be-

F i g, 12 dargestellte Muster erzeugt wird. wegt. Der Verstärker 206 bewirkt nicht nur eine Ld- Bei der Anordnung nach Fig. 13 ist ein Wärme- stungsvei Stärkung des ursprünglichen Signals, son-

dem versorgt auch die Magnetspitzen 210 mit Wechselstrom, durch welchen die Pulverteilchen in der Unterlage eingebettet werden; die Anordnung nach Fig. 15 kann auch umgedreht werden. Ferner braucht die Abtastung und Wiedergabe in den beiden Einrichtungen 202 und 211 nicht längs einer Geraden zu erfolgen, sondern diese Abtastung und Wiedergabe kann auch längs einer gekrümmten Linie durchgeführt werden. Auch eine fächerförmige oder anders geformte Abtastung ist möglich. Bei dieser Reproduktion kann auch ein anderer Maßstabsfaktor durch entsprechende Wahl der Abmessungen der Vorrichtungen 202 und 211 und der Laufgeschwindigkeiten eingestellt werden.

Fig. 16 zeigt, wie die Zahl der Verbindungsleitungen und der Raumbedarf verringert werden kann, indem die Fotozellen und die Magnetisierungsspitzen auf einem gemeinsamen Abtastschlitten angeordnet werden. Hier ist nur noch eine gesonderte Speisespannungsquelle 217 mit einer Verbindungsleitung

218 vorgesehen. Die Wolke 215 aus Magnetpulver wird hier auf der Unterseite des Blattes 212 zugeführt. Nach Fig. 17 können über einen Verstärker

219 auch mehrere Magnetisierungseinrichtungen 211 gleichzeitig parallel betrieben werden, so daß von einem Original gleichzeitig mehrere Kopien hergestellt werden können.

Zum optischen Abtasten des Originals kann in Verbindung mit den Fotozellen auch die bekannte Faseroptiktechnik angewendet werden. Auch integrierte Siliciumschalter od. dgl. sind als Abtastanordnungen möglich, die eine möglichst nahe beieinanderliegende Anordnung der Fotozellen ermöglicht. Auch für die Magnetspitzen und deren möglichst enge Anordnung nebeneinander ergeben sich die verschiedensten Ausführungsformen.

Um beim Kopieren die Streuwirkung des Magnetfeldes zu verringern, kann gemäß Fig. 18 oberhalb der Magnetspitzen 271 über dem Papier 272 noch eine Schneide 274 aus Weicheisen oder einem anderen magnetisierbaren Material angeordnet sein, die synchron mit der Magnetisierungseinrichtung 270 bewegt wird. Diese Anordnung ist in F i g. 19 im Querschnitt dargestellt. Bei dieser Anordnung brauchen die Magnetspitzen nicht exakt spitz zu sein. Die

Wolke 27S aus Magnetpulver umgibt die Schneide 274. Durch die Schneide 274 ergibt sich eine schärfere Abgrenzung des Musters, und das Magnetfeld wird im Bereich der zugespitzten Magnetkerne stärker konzentriert. An Stelle einer durchgehenden Schneide

ίο 274 können auch mehrere einzelne Magnetspitzen vorgesehen sein. Bei Verwendung von verschiedenfarbigen Magnetpulvern können auch Buntdrucke und Mehrfarbendrucke durch mehrmaliges hintereinander anwenden des erfindungsgemäßen Druckver-

IS fahrens hergestellt werden.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zum dauerhaften Verbinden feinkörniger Magnetteilchen mit der Oberfläche einer porösen Unterlage aus nichtmagiietischem Material, insbesondere Papier od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß Magnetteilchen-Pulver im Nahbereich der Oberfläche der Unterlage ver- *S teilt wird und ein in der Polarität sich hochfrequent änderndes Magnetfeld durch die Unterlage hindurch zur Einwirkung gebracht wird, so daß die feinkörnigen Magnetteilchen dauerhaft in die Unterlage eingelagert werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld mit einem einer Vorlage entsprechenden Master durch die Unterlage hindurch erzeugt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetteilchen-Pulver in einem einer Vorlage entsprechenden Muster auf der Oberfläche der Unterlage aufgetragen wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetpulver durch eine

   dem Muster entsprechende Schablone auf die Oberfläche der Unterlage aufgestaubt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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