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18.06.1982

Im IBM-Entwicklungslabor proben die Wissenschaftler eine neue Druckmethode:Scharfe Ränder durch Elektro-Erosions-Technik

STUTTGART - An einer neuen Drucktechnik auf dem Prinzip der Elektro-Erosion arbeitet nach eigenen Angaben das Entwicklungslaboratorium der IBM Deutschland GmbH in Böblingen. Hohe Auflösung, Umweltfreundlichkeit sowie höhere Wirtschaftlichkeit kennzeichneten das neue Verfahren. In den Sternen steht noch, ob und wann ein derartiger Drucker in die Serienfertigung geht. IBM berichtet:

Der Elektro-Erosions-Drucker ist nicht neu. Schon seit Jahren verwendet man dieses Prinzip für kleine Drucker wie Meßschreiber oder kleine Protokolldrucker. Die Anforderung an die Auflösung ist bei solchen Geräten allerdings gering. Eine hohe Auflösung ist dagegen erforderlich, wenn man Druckvorlagen erstellen will.

Um mit der Elektro-Erosions-Technologie die notwendige Auflösung von 236 Linien pro Zentimeter zu erreichen, ist eine hohe mechanische Präzision für den Druckkopf und die Papierführung erforderlich. Man druckt dabei auf ein Spezialpapier, das aus drei Schichten besteht und eine Gesamtdicke von etwa 70 Mikrometer hat. Die unterste Schicht ist das Trägerpapier; darauf folgt eine Schicht mit schwarzer Farbe, auf die ein hauchdünner Aluminiumfilm aufgedampft wurde.

Der Druckkopf besteht aus 32 Wolfram-Elektroden, die jeweils einen Durchmesser von 80 Mikrometern haben. Sie sind damit so dünn wie ein menschliches Haar, dessen Durchmesser zwischen 40 und 100 Mikrometern liegt. Diese haarfeinen Elektroden müssen sehr exakt und in geringem Abstand zum Papier geführt werden.

Wenn man den in der Übersicht dargestellten Stromkreis der Elektrode über den elektronischen Schalter schließt, fließt Strom über die Kontaktrolle durch die Aluminiumschicht und durch die Elektrode. An der Spitze der Elektrode tritt dabei eine so hohe Stromdichte auf, daß sie das darunter liegende Aluminium verdampft und verbrennt. Dabei entsteht ein Loch im Aluminiumbelag mit scharfen Außenkanten, durch das die schwarze Farbe sichtbar wird.

Bei einem einmaligen Überstreichen einer Zeile mit dem Druckknopf (" Sweep" ) werden 32 Linien gedruckt, das entspricht etwa 1,4 Millimeter Druckhöhe. Um diese Genauigkeit von Zeile zu Zeile einhalten zu können, ist eine sehr präzise Papierführung erforderlich. Sie erfolgt über Reibräder.

Beim Verbrennen des Aluminiums entsteht in einer Reaktion mit der umgebenden Luft eine geringe Menge Aluminiumoxid (auch als Schleifmittel bekannt), die ständig abgesaugt wird. Damit beim Zünden der Stromkreis geschlossen werden kann, müssen die Elektroden immer in Kontakt mit der Aluminiumschicht bleiben.

Beim Gleiten über die Aluminiumschicht mit den darauf befindlichen Oxidresten entsteht jedoch ein Abrieb, der die Elektrode allmählich verkürzt. Eine zusätzliche Fühlerelektrode überwacht deshalb den Abstand zur Papieroberfläche. Sobald dieser einen bestimmten Wert überschreitet, initiiert sie einen Vorschub der Druckelektroden durch ein Rollenpaar, das oberhalb der Elektrodenführung angebracht ist.

Die maximale Papierbreite des Versuchsmodells liegt bei etwa 33 Zentimeter, die Druckbreite bei etwa 30 Zentimeter. Die Druckgeschwindigkeit ist abhängig von der Schriftgröße und der Zeilenbreite. Sie betragt beispielsweise bei einer 8°-Schrift und fünf Kolumnen mit je 12 Cicero insgesamt 400 bis 500 Zeilen pro Minute.