CH632856A5 - METHOD AND APPARATUS FOR FORMING ELECTROSTATIC IMAGES USING ION PRODUCTION. - Google Patents
METHOD AND APPARATUS FOR FORMING ELECTROSTATIC IMAGES USING ION PRODUCTION. Download PDFInfo
- Publication number
- CH632856A5 CH632856A5 CH1085478A CH1085478A CH632856A5 CH 632856 A5 CH632856 A5 CH 632856A5 CH 1085478 A CH1085478 A CH 1085478A CH 1085478 A CH1085478 A CH 1085478A CH 632856 A5 CH632856 A5 CH 632856A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- electrode
- ions
- screen
- electrodes
- dielectric
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/22—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
- G03G15/18—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a charge pattern
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/22—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
- G03G15/32—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the charge pattern is formed dotwise, e.g. by a thermal head
- G03G15/321—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the charge pattern is formed dotwise, e.g. by a thermal head by charge transfer onto the recording material in accordance with the image
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
Description
La présente invention est relative à un procédé et un appareil pour la formation d'images électrostatiques au moyen d'une production d'ions permettant l'impression électrostatique et la photocopie, en particulier à grande vitesse. The present invention relates to a method and an apparatus for the formation of electrostatic images by means of an ion production allowing electrostatic printing and photocopying, in particular at high speed.
Les imprimantes électrostatiques et les photocopieurs possèdent un certain nombre d'éléments communs bien que réalisant des opérations différentes. Les imprimantes électrostatiques et les photocopieurs qui sont capables de produire une image sur du papier non traité, sont en général différents dans la méthode et les moyens d'obtention d'une image électrostatique latente sur un élément intermédiaire. Electrostatic printers and photocopiers have a number of common elements, although they perform different operations. Electrostatic printers and photocopiers, which are capable of producing an image on untreated paper, are generally different in the method and means of obtaining a latent electrostatic image on an intermediate element.
L'invention a pour but la compatibilité du dessin d'une imprimante et d'un photocopieur bon marché travaillant à The object of the invention is the compatibility of the design of an inexpensive printer and photocopier working at
s s
10 10
13 13
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
SO SO
55 55
60 60
65 65
3 3
632856 632856
grande vitesse en produisant une image d'excellente qualité. high speed by producing an image of excellent quality.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de formation d'une image électrostatique au moyen d'une production d'ions, caractérisé par le fait qu'il comprend: To this end, the subject of the invention is a method for forming an electrostatic image by means of an ion production, characterized in that it comprises:
- l'application d'un potentiel alternatif de forme sinusoïdale, carrée ou triangulaire, entre une première et une seconde électrode respectivement émettrice et de commande séparée par un élément diélectrique solide comportant une surface non recouverte par la première électrode, d'où on provoque un claquage aérien avec production d'ions entre la première électrode et la surface non recouverte de l'élément diélectrique, - the application of an alternating potential of sinusoidal shape, square or triangular, between a first and a second respectively emitting and control electrode separated by a solid dielectric element comprising a surface not covered by the first electrode, from which one causes an aerial breakdown with production of ions between the first electrode and the surface not covered with the dielectric element,
- l'extraction des ions, provenant du claquage aérien, par une tension continue, déterminant un champ électrique, appliquée à la seconde électrode, - the extraction of the ions, coming from the aerial breakdown, by a direct tension, determining an electric field, applied to the second electrode,
- le dépôt des ions sur un élément diélectrique porté par un conducteur pour former l'image électrostatique avec les ions extraits et déposés. - the deposition of ions on a dielectric element carried by a conductor to form the electrostatic image with the ions extracted and deposited.
Ainsi, un claquage aérien peut être provoqué dans un trou de la première électrode provenant soit d'une découpe si elle est pleine, soit de sa fabrication si elle est matérialisée par un écran tissé à mailles ouvertes, par un potentiel alternatif de forme sinusoïdale, carrée ou triangulaire, ce qui provoque une extraction des ions provenant dudit claquage aérien par une tension continue, déterminant un champ électrique, appliquée à la première électrode, et finalement un dépôt des ions sur un autre élément, comme en particulier une couche diélectrique portée par un conducteur, pour former une configuration électrostatique avec les ions extraits. Thus, an aerial breakdown can be caused in a hole in the first electrode coming either from a cutout if it is full, or from its manufacture if it is materialized by a woven screen with open meshes, by an alternating potential of sinusoidal shape, square or triangular, which causes an extraction of the ions coming from said aerial breakdown by a continuous voltage, determining an electric field, applied to the first electrode, and finally a deposit of the ions on another element, like in particular a dielectric layer carried by a conductor, to form an electrostatic configuration with the extracted ions.
II est possible de prévoir une multiplicité d'électrodes formant des réseaux dont les intersections qui déterminent une matrice correspondent d'un côté de l'élément diélectrique solide, chacune à un trou, d'où une extraction des ions des trous par l'application simultanée d'une décharge électrique et d'un champ externe, et la formation d'une image électrostatique latente sur une couche diélectrique avec lesdits ions extraits avant coloration et expansion en vue d'un transfert postérieur. It is possible to provide a multiplicity of electrodes forming networks whose intersections which determine a matrix correspond on one side of the solid dielectric element, each to a hole, whence an extraction of the ions from the holes by the application simultaneous electric discharge and an external field, and the formation of a latent electrostatic image on a dielectric layer with said ions extracted before coloring and expansion for posterior transfer.
Le procédé de formation d'une image électrostatique selon l'invention est mis en œuvre avec un appareil qui est caractérisé par le fait qu'il comprend The method for forming an electrostatic image according to the invention is implemented with an apparatus which is characterized in that it comprises
- un élément diélectrique solide, - a solid dielectric element,
- une première électrode émettrice sur un des côtés de l'élément diélectrique solide avec une zone de claquage aérien entre lui-même et une surface non recouverte de l'élément diélectrique solide, a first emitting electrode on one of the sides of the solid dielectric element with an aerial breakdown zone between itself and a surface not covered with the solid dielectric element,
- une seconde électrode de commande sur l'autre côté de l'élément diélectrique solide, - a second control electrode on the other side of the solid dielectric element,
- des moyens pour l'application d'un potentiel alternatif ayant une forme sinusoïdale, carrée ou triangulaire, de fréquence variant entre 60 Hz et 4 MHz, entre les électrodes conduisant à un claquage aérien, et means for applying an alternating potential having a sinusoidal shape, square or triangular, of frequency varying between 60 Hz and 4 MHz, between the electrodes leading to an aerial breakdown, and
- des moyens pour créer un champ électrique appliqué à la seconde électrode pour l'extraction des ions provenant du claquage aérien et pour les transférer sur un autre élément constitué d'une couche diélectrique portée par un conducteur. - Means for creating an electric field applied to the second electrode for the extraction of ions from air breakdown and for transferring them to another element consisting of a dielectric layer carried by a conductor.
Des formes d'exécution de l'appareil pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention sont décrites, à titre d'exemples, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: Embodiments of the apparatus for implementing the method according to the invention are described, by way of examples, with reference to the appended drawings, in which:
- la figure 1 est une vue schématique, en section d'un générateur d'ions. - Figure 1 is a schematic view, in section of an ion generator.
- la figure 2 est une vue schématique, en section, d'un générateur d'ions et d'un extracteur. - Figure 2 is a schematic view, in section, of an ion generator and an extractor.
- la figure 3 est une vue de dessus d'un générateur de caractères. - Figure 3 is a top view of a character generator.
- la figure 4 est une vue de dessus d'une matrice de générateur d'ions pour une imprimante électrostatique d'une matrice de points. - Figure 4 is a top view of an ion generator matrix for an electrostatic printer of a dot matrix.
- la figure 5 est une vue en perspective partielle d'un modèle d'un générateur d'ions. - Figure 5 is a partial perspective view of a model of an ion generator.
- la figure 6 est une vue schématique d'un copieur utilisant le générateur d'ions de la figure 5. - Figure 6 is a schematic view of a copier using the ion generator of Figure 5.
- la figure 7 est une vue en section d'une autre source d'ions réalisée. - Figure 7 is a sectional view of another ion source produced.
- la figure 8 est une vue en section d'un dispositif à aérosol chargé pour l'impression à grande vitesse de matrices de points utilisant un générateur d'ions. - Figure 8 is a sectional view of an aerosol device loaded for high speed printing of dot matrices using an ion generator.
- la figure 9 est une vue en section d'un dispositif d'impression à balayage selon une ligne utilisant un générateur d'ions. - Figure 9 is a sectional view of a line printing device along a line using an ion generator.
- la figure 10 est une vue en section d'un précipitateur électrostatique. - Figure 10 is a sectional view of an electrostatic precipitator.
- la figure 11 est un graphique illustrant la relation entre les tensions d'électrode et du papier. - Figure 11 is a graph illustrating the relationship between the electrode and paper voltages.
- la figure 12 est une vue en perspective d'une image électrographique colorée produite par le générateur d'ions à matrice de points décrits à la figure 4 sur un élément diélectrique porté par un conducteur. - Figure 12 is a perspective view of a colored electrographic image produced by the dot matrix ion generator described in Figure 4 on a dielectric element carried by a conductor.
- la figure 13 est une vue schématique, en section d'un générateur d'ions selon un mode de réalisation. - Figure 13 is a schematic view, in section of an ion generator according to one embodiment.
- la figure 14 est une vue schématique, en section, d'un générateur d'ions et d'un extracteur utilisant le dispositif présenté à la figure 13. FIG. 14 is a schematic view, in section, of an ion generator and an extractor using the device presented in FIG. 13.
- la figure 15 est une vue schématique d'un autre circuit pouvant être employé pour le générateur et l'extracteur d'ions de la figure 14. FIG. 15 is a schematic view of another circuit which can be used for the generator and the ion extractor of FIG. 14.
Emission et extraction ionique Ion emission and extraction
L'émission et l'extraction ionique sont essentiellement obtenues à partir de deux électrodes séparées par un élément diélectrique solide (sous-section A), mais certains avantages apparaissent par l'adjonction d'une troisième électrode (sous-section B). The ion emission and extraction are essentially obtained from two electrodes separated by a solid dielectric element (subsection A), but certain advantages appear by the addition of a third electrode (subsection B).
A. Dispositif à deux électrodes A. Two-electrode device
La figure 1 représente un générateur d'ions (100) qui détermine un claquage aérien entre un élément diélectrique solide ( 101 ) et deux électrodes (102-1,102-2). La première électrode ( 102-1 ) est placée sur un des côtés de l'élément diélectrique solide (101) avec une zone de claquage aérien entre l'électrode et la surface non recouverte de l'élément diélectrique (101), la seconde électrode (102-2) étant placée sur l'autre côté de l'élément diélectrique solide (101). Une source (103) est utilisée pour l'application d'un potentiel alternatif ayant une forme sinusoïdale, carrée ou triangulaire, de fréquence variant entre 60 Hz et 4 MHz entre les deux électrodes (102-1, 102-2) conduisant à un claquage aérien. Lorsque les champs électriques latéraux (Ea) et (Eb) dans les zones (104-a) et (104-b) sont supérieurs au champs de claquage de l'air, une décharge électrique se produit du fait de la charge de l'élément diélectrique (101) dans les zones (101-a) et (101-b) adjacentes aux côtés des électrodes. Lorsque le potentiel alternatif issu de la source (103) est inversé, il se produit un renversement des charges dans les zones (101-a)et(101 -b). Ainsi, le générateur (100) de la figure 1 détermine un claquage aérien deux fois par cycle du potentiel de la source (103) et conduit à une émission d'ions à polarité alternée. L'extraction des ions produits par le générateur (100) de la figure 1 est réalisée par le générateur-extracteur (110) de la figure 2. Le générateur (110A) comporte un élément diélec5 FIG. 1 represents an ion generator (100) which determines an aerial breakdown between a solid dielectric element (101) and two electrodes (102-1,102-2). The first electrode (102-1) is placed on one side of the solid dielectric element (101) with an aerial breakdown area between the electrode and the uncoated surface of the dielectric element (101), the second electrode (102-2) being placed on the other side of the solid dielectric element (101). A source (103) is used for the application of an alternating potential having a sinusoidal shape, square or triangular, of frequency varying between 60 Hz and 4 MHz between the two electrodes (102-1, 102-2) leading to a aerial breakdown. When the lateral electric fields (Ea) and (Eb) in the zones (104-a) and (104-b) are greater than the breakdown fields of the air, an electric discharge occurs due to the charge of the dielectric element (101) in the zones (101-a) and (101-b) adjacent to the sides of the electrodes. When the alternating potential from the source (103) is reversed, there is a reversal of the charges in the areas (101-a) and (101 -b). Thus, the generator (100) of FIG. 1 determines an aerial breakdown twice per cycle of the potential of the source (103) and leads to an emission of alternating polarity ions. The extraction of the ions produced by the generator (100) of FIG. 1 is carried out by the generator-extractor (110) of FIG. 2. The generator (110A) comprises a dielec element5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
632856 632856
4 4
trique (111) entre les électrodes conductrices (112-1) et (112-2). Afin d'éviter un claquage aérien à proximité de l'électrode (112-1), ladite électrode est blindée par un matériau isolant (113). Un potentiel alternatif est produit entre les électrodes conductrices (112-1) et (112-2) par une source (114A). De plus, la seconde électrode (112-2) présente un trou (112-h) dans lequel se produit le claquage aérien relatif à une région (111-r) de l'élément diélectrique (111) d'où une source d'ions. sheet (111) between the conductive electrodes (112-1) and (112-2). In order to avoid an aerial breakdown near the electrode (112-1), said electrode is shielded by an insulating material (113). An alternating potential is produced between the conductive electrodes (112-1) and (112-2) by a source (114A). In addition, the second electrode (112-2) has a hole (112-h) in which the aerial breakdown occurs relative to a region (111-r) of the dielectric element (111) from which a source of ions.
Les ions formés dans le trou (112-h) peuvent être extraits par un potentiel continu provenant d'une source (114B) pour obtenir un champ électrique externe entre l'électrode (112-2) et une électrode auxiliaire (112-3) mise à la terre. A titre d'exemple, une surface diélectrique qui peut recevoir une charge provenant de la source d'ions présentée à la figure 2 est un papier diélectrique (électrophotographique) (115) consistant d'une base (115-p) revêtue d'une mince couche diélectrique (115—d). The ions formed in the hole (112-h) can be extracted by a continuous potential coming from a source (114B) to obtain an external electric field between the electrode (112-2) and an auxiliary electrode (112-3) grounding. For example, a dielectric surface which can receive a charge from the ion source presented in FIG. 2 is a dielectric (electrophotographic) paper (115) consisting of a base (115-p) coated with a thin dielectric layer (115-d).
Lorsqu'un inverseur (116) est dans la position X et est mis à la terre comme indiqué sur la figure 2, l'électrode (112-2) est aussi à la terre et aucun claquage extérieur est présent dans la zone entre le générateur d'ions (100A) et le papier diélectrique (115). Cependant, lorsque l'inverseur (116) se trouve dans la position Y, le potentiel de la source (114B) est appliqué à l'électrode (112-2), ce qui détermine un champ électrique entre le réservoir à ions (111-4) et le verso du papier diélectrique (115). Les ions extraits de la zone de claquage aérien vont alors charger la surface de la couche diélectrique (115—d). When an inverter (116) is in position X and is grounded as shown in Figure 2, the electrode (112-2) is also grounded and no external breakdown is present in the area between the generator ion (100A) and dielectric paper (115). However, when the inverter (116) is in the Y position, the potential of the source (114B) is applied to the electrode (112-2), which determines an electric field between the ion reservoir (111- 4) and the back of the dielectric paper (115). The ions extracted from the aerial breakdown zone will then charge the surface of the dielectric layer (115-d).
De nombreux matériaux peuvent être utilisés pour la fabrication du diélectrique (111), à savoir de l'oxyde d'aluminium, de l'émail de verre, des céramiques, des films de matière plastique et du mica. L'oxyde d'aluminium, l'émail de verre et les céramiques conduisent à des difficultés pour l'obtention d'une couche suffisamment fine (de l'ordre de 0,025 mm) qui évite des tirages trop importants sur la source de base (114A). Des films de matière plastique comprenant des polyimides tels que du kapton, du nylon, ont tendance à se dégrader du fait de l'exposition à des produits chimiques parasites provenant du claquage aérien dans le trou (112-h), à savoir notamment de l'ozone et de l'acide nitrique. Le mica évite ces inconvénients et est, par conséquent, le matériau diélectrique (111) utilisé de préférence. Tout particulièrement, on choisit le mica H2 KAI3 (Si 04)3 (muscovite). Many materials can be used for the manufacture of the dielectric (111), namely aluminum oxide, glass enamel, ceramics, plastic films and mica. Aluminum oxide, glass enamel and ceramics lead to difficulties in obtaining a sufficiently thin layer (of the order of 0.025 mm) which avoids excessive drawing on the base source ( 114A). Plastic films comprising polyimides such as kapton, nylon, tend to deteriorate due to exposure to parasitic chemicals from the aerial breakdown in the hole (112-h), namely in particular the 'ozone and nitric acid. Mica avoids these drawbacks and is therefore the preferred dielectric material (111). In particular, we choose H2 KAI3 (Si 04) 3 (muscovite) mica.
Le générateur et l'extracteur d'ions (110) de la figure 2 sont normalement employés, par exemple, pour la formation de caractères sur du papier diélectrique pour de l'impression électrographique à grande vitesse. Des sources typiques pour l'impression électrographique de caractères sont présentées aux figures 3 et 4. The generator and ion extractor (110) of Figure 2 are normally used, for example, for forming characters on dielectric paper for high speed electrographic printing. Typical sources for electrographic character printing are shown in Figures 3 and 4.
Sur la figure 3, un générateur de caractères (120) est formé à l'aide d'un élément diélectrique (121) qui est disposé entre une électrode en relief (122-1) et un ensemble de contre-électrodes (122-2), (122-3) et (122-4). In FIG. 3, a character generator (120) is formed using a dielectric element (121) which is arranged between a raised electrode (122-1) and a set of counter electrodes (122-2 ), (122-3) and (122-4).
L'électrode en relief ou à cache (122-1) est présentée avec les caractères en relief A, B et C. Les champs latéraux sur les côtés des caractères gravés déterminent une source très dense d'ions lorsqu'il se produit un claquage aérien provoqué par un potentiel alternatif appliqué entre l'électrode en relief (122-1) et les contre-électrodes. Ainsi, lorsque l'on désire produire des ions pour l'impression d'un caractère déterminé, tel que par exemple la lettre B, une source de tension alternative à haute fréquence (non représenté sur les figures) est appliquée entre l'électrode en relief (122-1) et l'électrode associée (122-3), d'où une alimentation très dense en ions dans la région de l'élément diélectrique (121) sur les côtés du caractère B dans l'électrode en relief (122-1). Les ions sont alors extraits et transférés sur une surface diélectrique, par exemple le papier (115), recouvert d'une couche diélectrique montrée à la figure 2, par application d'une tension continue entre le verso du papier et l'électrode en relief (122-1), d'où la formation d'une image électrostatique latente B sur la surface diélectrique du papier (115). The raised or hidden electrode (122-1) is presented with the raised characters A, B and C. The lateral fields on the sides of the engraved characters determine a very dense source of ions when a breakdown occurs overhead caused by an alternating potential applied between the raised electrode (122-1) and the counter electrodes. Thus, when it is desired to produce ions for the printing of a determined character, such as for example the letter B, a high frequency alternating voltage source (not shown in the figures) is applied between the electrode in relief (122-1) and the associated electrode (122-3), hence a very dense supply of ions in the region of the dielectric element (121) on the sides of the character B in the relief electrode ( 122-1). The ions are then extracted and transferred to a dielectric surface, for example the paper (115), covered with a dielectric layer shown in FIG. 2, by applying a DC voltage between the back of the paper and the raised electrode. (122-1), hence the formation of a latent electrostatic image B on the dielectric surface of the paper (115).
Pour la formation d'une matrice de caractère matérialisés par des points sur du papier diélectrique, le générateur d'ions (130) de la figure 4 peut être employé. Le générateur (130) comporte une couche diélectrique (131) avec un ensemble de trous de claquage aérien formés dans des électrodes (132-1) à (132-4) sur l'un de ses côtés et un ensemble de barres de sélection (133-1) à (133-4) sur l'autre côté, coopérant avec un sélecteur autonome (133) correspondant à chaque trou (135) de chaque électrode allongée ( 13 2). For the formation of a character matrix materialized by dots on dielectric paper, the ion generator (130) of FIG. 4 can be used. The generator (130) comprises a dielectric layer (131) with a set of aerial breakdown holes formed in electrodes (132-1) to (132-4) on one of its sides and a set of selection bars ( 133-1) to (133-4) on the other side, cooperating with an independent selector (133) corresponding to each hole (135) of each elongated electrode (13 2).
Lorsqu'un potentiel alternatif est appliqué entre une barre de sélection (133) et la terre, des ions sont émis dans les trous aux intersections de ladite barre et des électrodes allongées. Les ions ne peuvent être extraits de l'ouverture que si, à la fois, la barre de sélection reçoit de l'énergie sous forme d'un potentiel alternatif élevé, et l'électrode allongée reçoit un potentiel continu appliqué entre l'électrode allongée et la contre-électrode du diélectrique devant être chargée. La position (135-23) sur la matrice est imprimée en appliquant simultanément un potentiel à haute fréquence entre la barre de sélection (133-3) et la terre et un potentiel continu entre l'électrode allongée (132-2) et un élément récepteur diélectrique formant contre-électrode maintenu à la terre. When an alternating potential is applied between a selection bar (133) and the earth, ions are emitted in the holes at the intersections of said bar and elongated electrodes. The ions can only be extracted from the opening if, at the same time, the selection bar receives energy in the form of a high alternating potential, and the elongated electrode receives a continuous potential applied between the elongated electrode and the dielectric counter electrode to be charged. The position (135-23) on the matrix is printed by simultaneously applying a high frequency potential between the selection bar (133-3) and the earth and a continuous potential between the elongated electrode (132-2) and an element dielectric receiver forming a counter electrode held to earth.
En multiplexant une matrice à trous de cette manière, le nombre de conducteurs de tension est réduit de façon significative. Si par exemple, on désire imprimer une matrice à trous de 200 mm avec 800 trous par dm, 1600 conducteurs seraient nécessaires sans multiplexion. En utilisant le schéma de la figure 4 avec, par exemple, 80 électrodes allongées peuvent être utilisées avec un nombre total de 100 conducteurs au lieu de 1600. By multiplexing a hole matrix in this way, the number of voltage conductors is reduced significantly. If, for example, we want to print a 200 mm hole matrix with 800 holes per dm, 1600 conductors would be required without multiplexing. Using the diagram in Figure 4 with, for example, 80 elongated electrodes can be used with a total number of 100 conductors instead of 1600.
De façon à éviter le claquage aérien entre les électrodes (132) et la couche diélectrique (131) dans les zones qui ne correspondent pas aux trous (135), il est nécessaire de blinder les côtés des électrodes (132) avec un matériau isolant. Un claquage aérien peut être évité autour des électrodes (132) en les encastrant. In order to avoid aerial breakdown between the electrodes (132) and the dielectric layer (131) in the areas which do not correspond to the holes (135), it is necessary to shield the sides of the electrodes (132) with an insulating material. An aerial breakdown can be avoided around the electrodes (132) by embedding them.
Lors de la construction et de l'utilisation d'un générateur d'ions de ce type, il est souhaitable que les différents ions créés en différents points de croisement de la matrice soient à un potentiel substantiellement uniforme. Des variations de l'épaisseur de la couche diélectrique (131) ont pour conséquence des variations mesurables du courant d'ions, un plus faible courant d'ions étant obtenu à un trou (135) lorsque le diélectrique (131) est plus épais. Une propriété particulièrement avantageuse du mica réside en sa faculté de cliver selon des plans séparés par une épaisseur extrêmement uniforme, ce qui le rend très pratique pour réaliser le générateur d'ions présenté à la figure 4. Il est remarquable que l'uniformité de l'épaisseur de la couche (131) est beaucoup plus importante que la valeur de cette épaisseur. When constructing and using an ion generator of this type, it is desirable that the different ions created at different crossing points of the matrix be at substantially uniform potential. Variations in the thickness of the dielectric layer (131) result in measurable variations in the ion current, with a lower ion current being obtained at a hole (135) when the dielectric (131) is thicker. A particularly advantageous property of mica lies in its ability to cleave along planes separated by an extremely uniform thickness, which makes it very practical for producing the ion generator presented in FIG. 4. It is remarkable that the uniformity of the The thickness of the layer (131) is much greater than the value of this thickness.
Pour la formation d'une surface de charge rectangulaire on utilise le module 140 présenté à la figure 5. Les électrodes de charge (142-1) et (142-2) sont séparées de l'électrode (142-3) par un élément diélectrique (141), l'électrode (142-3) étant encastrée dans un isolant (145). La région entre les électrodes (142-1) et (142-2) présente une fente dans laquelle une décharge aérienne se produit lorsqu'un courant alternatif à haute fréquence est appliqué entre les électrodes (142-1) et (142-2), et, l'électrode (142-3). For the formation of a rectangular charging surface, the module 140 presented in FIG. 5 is used. The charging electrodes (142-1) and (142-2) are separated from the electrode (142-3) by an element. dielectric (141), the electrode (142-3) being embedded in an insulator (145). The region between the electrodes (142-1) and (142-2) has a slot in which an aerial discharge occurs when a high frequency alternating current is applied between the electrodes (142-1) and (142-2) , and, the electrode (142-3).
La surface de charge de la figure 5 peut être utilisée dans un copieur à papier non-traité pour remplacer les couronnes que l'on y trouve normalement. The load surface of Figure 5 can be used in an untreated paper copier to replace the crowns normally found there.
La figure 6 présente schématiquement un copieur à papier s Figure 6 shows schematically a paper copier s
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
5 5
632856 632856
non-traité utilisant des surfaces de charge du type de la figure 5. Un tambour de copiage (151) est chargé par un élément de charge (152-1) possédant la configuration présentée à la figure 5. Si le tambour est en sélénium ou en alliage de sélénium et que l'on souhaite charger la surface, par exemple à un potentiel de +4600 V, l'électrode à fente (142-1) est maintenue à 600 V. Après avoir été chargé, le tambour (151) est déchargé avec une image optique obtenue par balayage à la station (153). L'image électrostatique latente qui en résulte est colorée à la station (156) et le colorant est transféré sur une feuille de papier non-traité (158) par un générateur à transfert d'ions (152-2) à électrode fendue maintenue de nouveau à un potentiel positif. L'image électrostatique latente résiduelle sur la surface du tambour et tout colorant non chargé peuvent être électriquement déchargés par utilisation d'une unité de décharge (152-3) semblable à l'élément de charge (152-1). L'électrode fendue est maintenue à la terre et toute charge résiduelle sur la surface du tambour ou du colorant détermine l'extraction d'ions par claquage aérien dans la fente ce qui décharge la surface. Une brosse de nettoyage (154) est employée pour enlever tout colorant restant sur la surface du tambour qui est alors prêt pour une nouvelle charge. untreated using load surfaces of the type of Figure 5. A copying drum (151) is loaded by a load member (152-1) having the configuration shown in Figure 5. If the drum is selenium or made of selenium alloy and you want to charge the surface, for example at a potential of +4600 V, the slit electrode (142-1) is maintained at 600 V. After being charged, the drum (151) is discharged with an optical image obtained by scanning at the station (153). The resulting latent electrostatic image is colored at the station (156) and the dye is transferred to an untreated sheet of paper (158) by an ion transfer generator (152-2) with a split electrode maintained from again to positive potential. The residual latent electrostatic image on the surface of the drum and any uncharged dye can be electrically discharged by using a discharge unit (152-3) similar to the charging member (152-1). The split electrode is kept grounded and any residual charge on the surface of the drum or dye determines the extraction of ions by air breakdown in the slot which discharges the surface. A cleaning brush (154) is used to remove any dye remaining on the surface of the drum which is then ready for a new charge.
La figure 6 montre aussi la tête de charge (155) comportant une matrice à trous (figure 4), ce qui permet l'utilisation d'un papier non-traité. Le tambour (151) est déchargé à la station (153) et rechargé par la tête de charge (155) comportant une matrice à trous, ce qui permet l'utilisation de la machine (150) pour la copie et l'impression. De plus, la machine (150) peut fonctionner simultanément pour des copies et l'impression lorsqu'une surcharge est souhaitée. Ainsi, un générateur d'ions et un extracteur selon la figure 2 peuvent être employés pour former une image. Figure 6 also shows the load head (155) having a hole matrix (Figure 4), which allows the use of untreated paper. The drum (151) is unloaded at the station (153) and recharged by the charging head (155) comprising a hole matrix, which allows the machine (150) to be used for copying and printing. In addition, the machine (150) can operate simultaneously for copying and printing when an overload is desired. Thus, an ion generator and an extractor according to Figure 2 can be used to form an image.
La figure 7 présente un autre type de générateur d'ions (160) construit pour la charge ou la décharge d'une surface isolante. Sur cette figure, l'électrode fendue (142-1,142-2) de la figure 5 est remplacée par un écran tissé à mailles ouvertes (162-2) comportant des éléments longitudinaux (162-a) et transversaux (162-b). Les électrodes de décharge (162—1) et (162-2) sont séparées par une couche diélectrique (161) et le claquage aérien est provoqué par un potentiel alternatif (163). Figure 7 shows another type of ion generator (160) constructed for charging or discharging an insulating surface. In this figure, the split electrode (142-1,142-2) of FIG. 5 is replaced by a woven screen with open meshes (162-2) comprising longitudinal (162-a) and transverse (162-b) elements. The discharge electrodes (162-1) and (162-2) are separated by a dielectric layer (161) and the overhead breakdown is caused by an alternating potential (163).
La figure 8 présente un appareil (170) pour utiliser une tête de charge ( 171 ) à matrice à trous du type montré à la figure 4 pour l'impression à haute vitesse sur papier non-traité. La tête de charge (171) charge un aérosol (175) consistant en un colorant dissout dans un solvant approprié qui est porté par un flux d'air à faible vitesse s'écoulant dans un canal (176). Les particules d'aérosol sont chargées par le générateur d'ions et pénètrent dans un champ électrique établi par un potentiel continu constitué entre les électrodes (173) et (174). Ce champ dirige les particules d'aérosol chargées sur une feuille de papier non-traité (172) qui se déplace à travers l'appareil à une vitesse à peu près similaire à celle de l'aérosol. Figure 8 shows an apparatus (170) for using a hole matrix load head (171) of the type shown in Figure 4 for high speed printing on untreated paper. The charge head (171) charges an aerosol (175) consisting of a dye dissolved in a suitable solvent which is carried by a low speed air flow flowing in a channel (176). The aerosol particles are charged by the ion generator and enter an electric field established by a continuous potential formed between the electrodes (173) and (174). This field directs aerosol particles loaded onto an untreated sheet of paper (172) which travels through the device at a speed roughly similar to that of the aerosol.
La figure 9 présente une impression par balayage mécanique selon une ligne. Une électrode fendue (186) est employée en coopération avec un film diélectrique (185) et avec un lit conducteur ( 187) se déplaçant rapidement de façon à former une région dans laquelle le claquage aérien se déplace. Le lit (187) monté sur le câble (188) est entraîné par des poulies mues par un moteur électrique rapide (non représenté sur les figures). Une source (183) à haute fréquence donne le potentiel nécessaire pour un claquage aérien dans la fente de l'électrode (186). Dans cet exemple, un papier diélectrique ( 181 ) est chargé par un potentiel de charge provenant d'un amplificateur (184) dont la sortie est reliée au support conducteur ( 182) du papier diélectrique et à l'électrode fendue (182). Le balayage selon une ligne est obtenu par un déplacement mécanique du lit (187) et des aires sélectionnées sont imprimées par l'application d'un potentiel entre la feuille conductrice et l'électrode fendue. Comme dans les cas précédents, l'image électrostatique latente qui est formée, peut être colorée et incrustée selon toute technique connue. Des images à coloration dégradée peuvent être obtenues de cette manière puisque la quantité d'ions extraite par la décharge dépend du potentiel d'extraction provenant de l'amplificateur (184). Figure 9 shows a mechanical scan printing along a line. A split electrode (186) is used in cooperation with a dielectric film (185) and with a rapidly moving conductive bed (187) so as to form a region in which the air breakdown travels. The bed (187) mounted on the cable (188) is driven by pulleys driven by a fast electric motor (not shown in the figures). A high frequency source (183) provides the potential for overhead breakdown in the electrode slot (186). In this example, a dielectric paper (181) is charged by a charging potential from an amplifier (184) whose output is connected to the conductive support (182) of the dielectric paper and to the slit electrode (182). The scanning along a line is obtained by a mechanical displacement of the bed (187) and selected areas are printed by the application of a potential between the conductive sheet and the split electrode. As in the previous cases, the latent electrostatic image which is formed can be colored and encrusted according to any known technique. Degraded coloring images can be obtained in this way since the amount of ions extracted by the discharge depends on the extraction potential from the amplifier (184).
La figure 10 montre l'usage d'un générateur d'ions en tant que précipitateur électrostatique (190). Une électrode tabulaire (192) est séparée d'une électrode segmentée (194) par un diélectrique (191). Un claquage aérien est produit dans les zones ouvertes de l'électrode segmentée (194) par application d'un potentiel alternatif élevé provenant d'un générateur (196). L'électrode segmentée (194) est aussi reliée à une source de potentiel continu (198). Un câble (199), à la terre, est monté au centre du tube (192). Des gaz porteurs de particules ou d'autres aérosols peuvent être nettoyés par précipitation électrostatique lors de leur passage dans le tube. Le courant intense d'ions provenant des zones de claquage aérien charge les particules solides et les accumules sur l'électrode (199). Figure 10 shows the use of an ion generator as an electrostatic precipitator (190). A tabular electrode (192) is separated from a segmented electrode (194) by a dielectric (191). An aerial breakdown is produced in the open areas of the segmented electrode (194) by application of a high alternating potential coming from a generator (196). The segmented electrode (194) is also connected to a source of direct potential (198). A ground cable (199) is mounted in the center of the tube (192). Particulate gases or other aerosols can be cleaned by electrostatic precipitation as they pass through the tube. The intense current of ions from the aerial breakdown zones charges the solid particles and accumulates them on the electrode (199).
En général, la relation entre la tension de l'électrode et celle de la surface recevant les ions, par exemple du papier, est du type de celle présentée à la Figure 11, pour des systèmes de charge identiques à ceux présentés aux figures 2 à 5. La tension de l'électrode est le potentiel continu appliqué entre l'électrode perforée et la contre-électrode de la surface diélectrique devant être chargée. La tension du papier est le potentiel de l'image électrostatique des éléments électrostatiques chargés, du papier électrographique en l'espèce. In general, the relationship between the voltage of the electrode and that of the surface receiving the ions, for example of paper, is of the type of that presented in Figure 11, for charging systems identical to those presented in Figures 2 to 5. The electrode voltage is the direct potential applied between the perforated electrode and the counter electrode of the dielectric surface to be charged. The tension of the paper is the potential of the electrostatic image of the charged electrostatic elements, of the electrographic paper in this case.
Les exemples suivants d'utilisation du générateur d'ions montrent son large domaine d'application. Outre les applications décrites, le procédé et l'appareil peuvent être utilisés dans de nombreuses autres applications, non décrites, telles que celles relatives à la séparation électrostatique et les revêtements. The following examples of use of the ion generator show its wide field of application. In addition to the applications described, the method and the apparatus can be used in numerous other applications, not described, such as those relating to electrostatic separation and coatings.
Exemple 1 Example 1
Une feuille d'acier inoxydable de 0,025 mm d'épaisseur est laminée sur les deux côtés d'un mica (muscovite) de 0,025 mm d'épaisseur. La feuille d'acier inoxydable est recouverte de résine et photogravée selon une configuration similaire à celle présentée à la figure 4, avec des trous ou ouvertures de 0,15 mm de diamètre dans les électrodes allongées, d'où une tête de charge qui peut être utilisée pour la création d'une matrice électrostatique latente à points. La charge se produit seulement lorsque sont appliqués simultanément un potentiel de -400 V aux électrodes allongées comportant des trous et un potentiel alternatif de 2 kV crête à la fréquence de 500 kHz entre les électrodes et la contre-électrode. Un espace de 0,20 mm est maintenu entre la tête d'impression et la surface diélectrique de la feuille électrographique. La durée de l'impulsion d'impression est de 20 msec. Dans ces conditions, il a été trouvé qu'une image électrostatique latente d'approxi-mativement 300 V est produite sur la feuille diélectrique. A 0.025 mm thick stainless steel sheet is laminated on both sides of a 0.025 mm thick mica (muscovite). The stainless steel sheet is covered with resin and photo-etched in a configuration similar to that shown in Figure 4, with holes or openings of 0.15 mm in diameter in the elongated electrodes, hence a charging head which can be used for the creation of a latent electrostatic dot matrix. The charge only occurs when a potential of -400 V is applied simultaneously to the elongated electrodes with holes and an alternating potential of 2 kV peak at the frequency of 500 kHz between the electrodes and the counter electrode. A space of 0.20 mm is maintained between the print head and the dielectric surface of the electrographic sheet. The duration of the print pulse is 20 msec. Under these conditions, it has been found that a latent electrostatic image of approximately 300 V is produced on the dielectric sheet.
Cette image est alors colorée et incrustée pour déterminer une image dense. Le courant d'ions, extrait de cette tête de charge, recueilli par une électrode espacée de 0,20 mm de la tête, est de 1 mA/cm2. La tête de charge peut être correctement utilisée pendant approximativement 2000 heures. This image is then colored and inlaid to determine a dense image. The ion current, extracted from this charge head, collected by an electrode spaced 0.20 mm from the head, is 1 mA / cm2. The charging head can be used properly for approximately 2000 hours.
Exemple 2 Example 2
L'exemple 1 est répété en utilisant un polyimide diélectrique plutôt que du mica (muscovite). Comme précédemment, une feuille d'acier inoxydable de 0,025 mm d'épaisseur est laminée sur un film de 0,025 mm d'épaisseur de polyimide (kapton). Des résultats équivalents à ceux de l'exemple 1 sont s Example 1 is repeated using a dielectric polyimide rather than mica (muscovite). As before, a 0.025 mm thick stainless steel sheet is laminated on a 0.025 mm thick polyimide (kapton) film. Results equivalent to those of Example 1 are s
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
632856 632856
6 6
obtenus à un potentiel de 1,5 kV à haute fréquence. La tête de charge a une durée utile d'environ 50 heures. obtained at a potential of 1.5 kV at high frequency. The charging head has a useful life of approximately 50 hours.
Exemple 3 Example 3
Une tête de charge électrostatique du type présenté à la figure 3 est fabriquée en employant une feuille de 0,025 mm d'épaisseur en acier inoxydable, laminée des deux côtés d'une feuille de 0,025 mm d'épaisseur de polyimide. Pour imprimer des caractères complètement formés sur une surface diélectrique, des caractères de 2,5 mm sont gravé dans le laminé d'un côté de la feuille tandis que les électrodes allongées recouvrant chaque caractère sont gravées de l'autre côté de la feuille comme indiqué à la figure 3. De façon à établir une conductivité dans des parties normalement isolées des caractères, des ponts de 0,025 à 0,50 mm d'épaisseur ne sont pas attaqués. Le gras des caractères est d'environ 0,15 mm. L'impression est effectuée par application des potentiels de l'exemple 2 avec une impulsion de 40 msec. Les images colorées présentent des côtés francs et une haute densité optique. Le gras des caractères est d'environ 0,30 mm. An electrostatic charge head of the type shown in Figure 3 is fabricated using a 0.025 mm thick sheet of stainless steel, laminated on both sides with a 0.025 mm thick sheet of polyimide. To print fully formed characters on a dielectric surface, 2.5mm characters are etched into the laminate on one side of the sheet while the elongated electrodes covering each character are etched on the other side of the sheet as shown in FIG. 3. In order to establish a conductivity in parts normally isolated from the characters, bridges of 0.025 to 0.50 mm in thickness are not attacked. The font size is approximately 0.15 mm. Printing is carried out by applying the potentials of Example 2 with a pulse of 40 msec. Colorful images have sharp sides and high optical density. The font size is approximately 0.30 mm.
Exemple 4 Example 4
On détermine des images dégradées par extraction d'un nombre d'ions de la tête de charge par unité de temps proportionnellement au potentiel d'extraction des ions, comme l'illustre la figure 11, où le potentiel de surface apparent sur une surface diélectrique est porté en fonction de la différence de potentiel entre l'électrode génératrice d'ions et la contre-électrode diélectrique. La fente de l'électrode génératrice d'ions est de 0,15 mm et le temps de charge est de 50 msec. Degraded images are determined by extracting a number of ions from the charge head per unit of time in proportion to the ion extraction potential, as illustrated in FIG. 11, where the apparent surface potential on a dielectric surface is carried as a function of the potential difference between the ion-generating electrode and the dielectric counter electrode. The slot of the ion generating electrode is 0.15 mm and the charging time is 50 msec.
B. Dispositifs à trois électrodes B. Three-electrode devices
Le générateur d'image (130) présenté à la figure 4 est avantageusement incorporé à un appareil d'impression électrostatique selon les figures 16,17,18 (sous-section II). Ainsi qu'il a déjà été observé en relation avec la figure 6, un générateur et un extracteur d'ions (110) comme celui présenté à la figure 2, peuvent être utilisés à la fois pour créer une image électrostatique sur une surface diélectrique et pour décharger une telle image. En se référant à la figure 2, si l'inverseur (116) est dans la position Y, l'électrode (112-2) est maintenue à un potentiel positif V et une image électrostatique latente de potentiel inférieur à V est formée sur la surface (115-d). Cependant, si l'inverseur (116) est dans la position X et si une image électrostatique latente préalablement constituée est sous l'ouverture (112-h), le générateur (110A) se comporte comme un effa-ceur. Ce phénomène est illustré plus bas avec une matrice d'impression à points divulguée à la figure 4 et portée sous le repère (200) à la figure 12. A un temps (ti), un trou donné (135-23) du générateur d'ions (130) est activé par une impulsion continue qui détermine un potentiel négatif à une électrode allongée (132-2) tandis qu'un potentiel à haute fréquence est appliqué à une barre de sélection (133-3), d'où la formation de l'image électrostatique d'un point, image de polarité négative, occupant les régions (203) et (204) sur la couche diélectrique (201) soutenue par la contre-électrode (202). A un temps (tî) postérieur, le trou (135-23) est au-dessus des régions (204) et (205), la barre de sélection (135-3) est encore activée, mais une charge n'étant pas désirée, aucun impulsion négative est appliquée à l'électrode allongée (132-2). La présence d'une image électrostatique négative dans la région (204) extrait cependant les ions positifs du trou (135-23) ce qui efface l'image antérieure. The image generator (130) presented in FIG. 4 is advantageously incorporated into an electrostatic printing apparatus according to FIGS. 16,17,18 (subsection II). As already seen in connection with Figure 6, an ion generator and extractor (110) like that shown in Figure 2, can be used to both create an electrostatic image on a dielectric surface and to download such an image. Referring to Figure 2, if the inverter (116) is in the Y position, the electrode (112-2) is maintained at a positive potential V and a latent electrostatic image of potential less than V is formed on the surface (115-d). However, if the inverter (116) is in the X position and if a latent electrostatic image previously formed is under the opening (112-h), the generator (110A) behaves like an eraser. This phenomenon is illustrated below with a dot printing matrix disclosed in FIG. 4 and carried under the reference (200) in FIG. 12. At a time (ti), a given hole (135-23) of the generator d ion (130) is activated by a continuous pulse which determines a negative potential at an elongated electrode (132-2) while a high frequency potential is applied to a selection bar (133-3), hence the formation of the electrostatic image of a point, image of negative polarity, occupying regions (203) and (204) on the dielectric layer (201) supported by the counter-electrode (202). At a later time (tî), the hole (135-23) is above the regions (204) and (205), the selection bar (135-3) is still activated, but a load is not desired , no negative pulse is applied to the elongated electrode (132-2). The presence of a negative electrostatic image in the region (204) however extracts the positive ions from the hole (135-23) which erases the previous image.
Il a été découvert que l'addition d'une troisième électrode à la structure à deux électrodes présentée ci-dessus élimine ce problème et présente des avantages complémentaires relativement au contrôle de la dimension et de la forme d'une image électrostatique formée par un générateur d'ions de ce type. Un générateur d'ions (210) à trois électrodes est présenté en coupe à la figure 13. Le générateur d'ions (210) comporte une électrode «émettrice» (211) et une électrode de «commande» (215) séparées par une couche diélectrique solide (213). Une source de potentiel alternatif (212) est utilisée pour obtenir un claquage aérien dans le trou (214). It has been discovered that the addition of a third electrode to the two-electrode structure presented above eliminates this problem and has additional advantages with respect to controlling the size and shape of an electrostatic image formed by a generator. ions of this type. An ion generator (210) with three electrodes is shown in section in FIG. 13. The ion generator (210) comprises an “emitting” electrode (211) and a “control” electrode (215) separated by a solid dielectric layer (213). A source of alternating potential (212) is used to obtain an aerial breakdown in the hole (214).
Une troisième électrode (électrode «écran») (219) est séparée de l'électrode de «commande» par une seconde couche diélectrique (217). La terminologie adoptée pour les trois électrodes est issue de celle utilisée pour les tubes à vide. Les termes électrode «émettrice» et électrode de «commande» peuvent être valablement étendus aux électrodes correspondantes du dispositif de base à deux électrodes. La seconde couche diélectrique (217) présente une ouverture (216) qui est de préférence substantiellement plus large que le trou (214) de l'électrode de «commande». Ceci est nécessaire pour éviter des effets de charge sur les murs. L'électrode «écran» (219) comporte un trou (218) qui est au moins partiellement située sous le trou (214). Dans une imprimante électrographique à matrice, par exemple les électrodes «émettrice» et de «commande» peuvent être les barres de sélection et les électrodes allongées de la figure 4, et les électrodes «écran» peuvent consister soit d'autres électrodes allongées additionnelles avec des trous reproduisant la configuration des électrodes de «commande» ou une plaque de métal ou autre, régulièrement trouée, avec ses trous adjacents aux trous d'impression. Dans ce dernier cas, les électrodes «écran» peuvent être matérialisées en un écran tissé à mailles ouvertes. A third electrode ("screen" electrode) (219) is separated from the "control" electrode by a second dielectric layer (217). The terminology adopted for the three electrodes comes from that used for vacuum tubes. The terms “emitting” electrode and “control” electrode may be validly extended to the corresponding electrodes of the basic device with two electrodes. The second dielectric layer (217) has an opening (216) which is preferably substantially wider than the hole (214) in the "control" electrode. This is necessary to avoid load effects on the walls. The "screen" electrode (219) has a hole (218) which is at least partially located under the hole (214). In a matrix electrographic printer, for example the “emitter” and “control” electrodes may be the selection bars and the elongated electrodes of FIG. 4, and the “screen” electrodes may consist of other additional elongated electrodes with holes reproducing the configuration of the “control” electrodes or a metal or other plate, regularly perforated, with its holes adjacent to the printing holes. In the latter case, the “screen” electrodes can be embodied in a woven screen with open meshes.
L'application du générateur d'ions présenté plus haut à l'impression électrostatique est illustrée à la figure 14 qui montre le générateur d'ions (210) de la figure 13 utilisé en relation avec un papier diélectrique (220) consistant d'une base conductrice (223) revêtue d'une couche diélectrique (221) et soutenu par une électrode auxiliaire (225). Lorsque l'inverseur (222) est dans la position Y, il y a simultanément un potentiel alternatif à travers la couche diélectrique (213), un potentiel négatif (Vc) sur l'électrode de «commande» (215) et un potentiel négatif (Vs) sur l'électrode «écran» (219). Des ions négatifs dans le trou (214) sont soumis à un champ accélérateur qui les conduit à former une image électrostatique latente sur la couche diélectrique (221) comme dans le cas de deux électrodes. La présence d'un potentiel négatif (Vs) sur l'électrode «écran» (219), potentiel choisi tel que (Vs) soit inférieur à (Vc) en valeur absolue, n'interdit pas la formation de l'image qui présente un potentiel (Vi) inférieur à (Vc) en valeur absolue. The application of the ion generator presented above to electrostatic printing is illustrated in Figure 14 which shows the ion generator (210) of Figure 13 used in connection with a dielectric paper (220) consisting of conductive base (223) coated with a dielectric layer (221) and supported by an auxiliary electrode (225). When the inverter (222) is in the Y position, there is simultaneously an alternating potential through the dielectric layer (213), a negative potential (Vc) on the "control" electrode (215) and a negative potential. (Vs) on the "screen" electrode (219). Negative ions in the hole (214) are subjected to an accelerating field which leads them to form a latent electrostatic image on the dielectric layer (221) as in the case of two electrodes. The presence of a negative potential (Vs) on the "screen" electrode (219), chosen potential such that (Vs) is less than (Vc) in absolute value, does not prevent the formation of the image which presents a potential (Vi) less than (Vc) in absolute value.
Lorsqu l'inverseur (222) est dans la position X et qu'une image électrostatique antérieure de potentiel négatif (Vi) tombe partiellement sous le trou (214), il y aurait effacement partiel en l'absence d'une électrode «écran» (219). Cependant, le potentiel d'écran (Vs) est choisi de façon que (Vs) soit supérieur à (Vi) en valeur absolue et la présence de l'électrode (219) empêche le passage d'ions positifs du trou (214) à la couche diélectrique (221) (voir l'exemple IV-5). When the inverter (222) is in position X and an anterior electrostatic image of negative potential (Vi) partially falls under the hole (214), there would be partial erasure in the absence of a "screen" electrode (219). However, the screen potential (Vs) is chosen so that (Vs) is greater than (Vi) in absolute value and the presence of the electrode (219) prevents the passage of positive ions from the hole (214) to the dielectric layer (221) (see example IV-5).
L'insertion d'une électrode «écran» (219) dans le générateur d'ions présente d'autres avantages que d'éviter la décharge de l'image dans les conditions décrites ci-dessus. L'électrode «écran» peut être utilisée seule ou en relation avec l'électrode de «commande» pour contrôler la formation de l'image en forme de matrice. Avec Vs = O, aucune image latente est produite du fait du phénomène de décharge. Ainsi, un contrôle à trois niveaux de l'image en forme de matrice est possible dans une imprimante électrographique. The insertion of a "screen" electrode (219) into the ion generator has other advantages than avoiding the discharge of the image under the conditions described above. The "screen" electrode can be used alone or in conjunction with the "control" electrode to control the formation of the matrix-shaped image. With Vs = O, no latent image is produced due to the discharge phenomenon. Thus, a three-level control of the matrix-shaped image is possible in an electrographic printer.
L'électrode «écran» (219) détermine un contrôle inattendu de la dimension de l'image. Si l'on utilise la configuration d'une matrice à points présentée à la figure 4 avec des électrodes allongées, la dimension de l'image peut être contrôlée s The "screen" electrode (219) determines unexpected control of the size of the image. If using the configuration of a dot matrix shown in Figure 4 with elongated electrodes, the size of the image can be controlled s
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
7 7
632856 632856
en variant la dimension du trou de l'écran (218) (voir l'exemple 6). De plus, par l'utilisation d'une telle configuration, toutes les variables autres que le potentiel de l'écran (226) étant constantes, un potentiel d'écran plus élevé s'est révélé conduire à des points de plus faible diamètre (voir l'exemple 7). Cette technique peut être utilisée pour la formation d'images fines ou contrastées. Il a aussi été trouvé que des choix appropriés de (Vs) et de (Vc) permettent un accroissement de la distance entre le générateur (210) et la couche diélectrique (221) tout en conservant un diamètre constant pour les points-images. Ceci est obtenu en accroissant la valeur absolue de (Vs) tout en conservant la différence (Vs-Vc) constante (voir l'exemple 8). by varying the size of the screen hole (218) (see example 6). In addition, by using such a configuration, all the variables other than the screen potential (226) being constant, a higher screen potential has been found to lead to points of smaller diameter ( see example 7). This technique can be used for the formation of fine or contrasting images. It has also been found that appropriate choices of (Vs) and of (Vc) allow an increase in the distance between the generator (210) and the dielectric layer (221) while maintaining a constant diameter for the image points. This is obtained by increasing the absolute value of (Vs) while keeping the difference (Vs-Vc) constant (see Example 8).
La forme de l'image peut être contrôlée par l'utilisation d'une électrode «écran» donnée dans une imprimante électrographique de matrices (voir l'exemple 9). Les trous (218) de l'écran peuvent, par exemple, recevoir la forme de caractères complètement formés qui ne sont plus les formes simples rondes ou carrées des trous de contrôle (214). The shape of the image can be controlled by the use of a "screen" electrode given in an electrographic matrix printer (see Example 9). The screen holes (218) can, for example, take the form of fully formed characters which are no longer the simple round or square shapes of the control holes (214).
Le schéma électronique utilisé pour contrôler l'imprimante électrographique de la figure 14 peut être modifié pour ouvrir la possibilité d'élever à un potentiel (Vb) le dispositif, comme montré à la figure 15. L'élément (231) est un générateur d'impulsions. La grandeur de l'impulsion de contrôle peut être variée pour produire des potentiels (Vc) et (Vs) en choisissant un potentiel de base appropriée. Par exemple, les combinaisons suivantes déterminent toutes Vs = -700 V et Vc = -800 V: The electronic diagram used to control the electrographic printer of figure 14 can be modified to open the possibility of raising to a potential (Vb) the device, as shown in figure 15. The element (231) is a generator of 'impulses. The size of the control pulse can be varied to produce potentials (Vc) and (Vs) by choosing an appropriate base potential. For example, the following combinations all determine Vs = -700 V and Vc = -800 V:
qu'aucune impulsion d'impression est appliquée. no print pulse is applied.
Exemple 6 Example 6
L'imprimante électrographique de l'exemple 5 a été s essayée avec des diamètres différents pour les trous (218) de l'écran et la dimension de l'image électrostatique résultante mesurée. Les résultats suivants sont représentatifs: The electrographic printer of Example 5 was tested with different diameters for the holes (218) in the screen and the dimension of the resulting electrostatic image measured. The following results are representative:
diamètre des trous de l'écran (mm) screen hole diameter (mm)
diamètre de l'image (mm) image diameter (mm)
0,38 0.38
0,38 0.38
0,25 0.25
0,30 0.30
0,20 0.20
0,25 0.25
15 15
Il a été trouvé généralement qu'une réduction de la dimension des trous de l'écran détermine une réduction de l'image latente sans compromis sur la charge de l'image. It has generally been found that a reduction in the size of the screen holes determines a reduction in the latent image without compromising on the image load.
20 20
Exemple 7 Example 7
L'imprimante électrographique de l'exemple 5 a été essayée avec des potentiels d'écran, Vs, différents et la dimension de l'image électrostatique résultante mesurée. Les résul-25 tats suivants sont représentatifs: The electrographic printer of example 5 was tested with screen potentials, Vs, different and the dimension of the resulting electrostatic image measured. The following results are representative:
potentiel de l'écran (volts) diamètre de l'image (mm) screen potential (volts) image diameter (mm)
30 300 -400 -500 -600 30 300 -400 -500 -600
0,55 0,43 0,30 0,20 0.55 0.43 0.30 0.20
(D (D
Vb = Vb =
-600 V; -600 V;
SVs = SVs =
—100 V; —100 V;
ÔVc = ÔVc =
-200 V -200 V
(2) (2)
Vb = Vb =
-500 V; -500 V;
8Vs = 8Vs =
-200 V; -200 V;
8Vc = 8Vc =
-300 V -300 V
(3) (3)
Vb = Vb =
-400 V; -400 V;
8Vs = 8Vs =
-300 V; -300 V;
8Vc = 8Vc =
-400 V -400 V
(4) (4)
Vb = Vb =
-300 V; -300 V;
SVs = SVs =
-400 V; -400 V;
8Vc = 8Vc =
-500 V -500 V
(5) (5)
Vb = Vb =
-200 V; -200 V;
8Vs = 8Vs =
-500 V; -500 V;
8Vc = 8Vc =
-600 V -600 V
Les avantages évoqués ci-dessus sont illustrés par les exemples suivants: The advantages mentioned above are illustrated by the following examples:
Exemple 5 Example 5
Une feuille de 0,025 mm d'épaisseur d'acier inoxydable est laminée des deux côtés d'une feuille de 0,025 mm d'épaisseur de mica (muscovite). La feuille est revêtue de résine et photo-gravée avec une configuration similaire à celle présentée à la figure 4 avec des trous de 0,15 mm de diamètre. Une seconde feuille de mica de 0,15 mm d'épaisseur est apliquée sur la feuille selon l'enseignement de la figure 13. Une électrode «écran» avec des trous de 0,375 mm de diamètre respectant la même configuration que celle des électrodes allongées est photogravée dans une feuille d'acier inoxydable de 0,025 mm d'épaisseur et appliquée sur la seconde feuille de mica, les trous des électrodes allongées et de l'écran étant concentriques. Cette construction détermine une tête de charge qui est utilisée pour l'obtention d'une image électrostatique latente sur du papier diélectrique comme montré à la figure 14, avec Vc= -500V, Vs= -400 V, et un potentiel alternatif (212) de 1 kV crête à une fréquence de 500 kHz. Un espacement de 0,15 mm est maintenu entre la tête d'impression et la couche diélectrique (221). Vc prend la forme d'impulsion d'impression de 20 msec. Dans ces conditions, une image latente ayant la forme d'un point d'approximativement —300 V est produite sur la surface diélectrique. Cette image est alors colorée et incrustée pour constituer une matrice à points denses. Le courant d'ions extrait de la tête de décharge tel que recueilli par une électrode à 0,15 mm de la tête est de 0,5 mA/cm2. Lorsque l'électrode «écran» (219) est omise, toute image électrostatique disposée sous le trou de contrôle est effacée lors- A 0.025 mm thick sheet of stainless steel is laminated on both sides of a 0.025 mm thick sheet of mica (muscovite). The sheet is coated with resin and photo-etched with a configuration similar to that shown in Figure 4 with holes 0.15 mm in diameter. A second sheet of 0.15 mm thick mica is applied to the sheet according to the teaching in FIG. 13. A “screen” electrode with holes of 0.375 mm in diameter respecting the same configuration as that of the elongated electrodes is photoetched in a 0.025 mm thick stainless steel sheet and applied to the second sheet of mica, the holes of the elongated electrodes and the screen being concentric. This construction determines a charge head which is used for obtaining a latent electrostatic image on dielectric paper as shown in FIG. 14, with Vc = -500V, Vs = -400 V, and an alternating potential (212) 1 kV peak at a frequency of 500 kHz. A spacing of 0.15 mm is maintained between the print head and the dielectric layer (221). Vc takes the form of a 20 msec printing pulse. Under these conditions, a latent image in the form of a point of approximately —300 V is produced on the dielectric surface. This image is then colored and inlaid to constitute a matrix with dense points. The ion current extracted from the discharge head as collected by an electrode 0.15 mm from the head is 0.5 mA / cm2. When the "screen" electrode (219) is omitted, any electrostatic image placed under the control hole is erased when
II a été trouvé généralement qu'un accroissement du potentiel de l'écran détermine une réduction de la dimension de l'image latente sans compromis sur la charge de l'image. It has generally been found that an increase in the potential of the screen determines a reduction in the size of the latent image without compromising on the charge of the image.
40 Exemple 8 40 Example 8
L'imprimante électrographique de l'exemple 5 a été essayée avec des espacements différents entre la tête d'impression et la couche diélectrique (221). Une variation du potentiel d'écran, Vs, et le maintien constant de la différence 45 entre les potentiels Vs et Vs n'entraîne aucune variation de la dimension de l'image électrostatique résultante. Les résultats suivants sont représentatifs: The electrographic printer of Example 5 was tested with different spacings between the print head and the dielectric layer (221). A variation of the screen potential, Vs, and the constant maintenance of the difference 45 between the potentials Vs and Vs does not cause any variation in the dimension of the resulting electrostatic image. The following results are representative:
écartement (mm) Vs(volts) Vc(volts) diamètre de l'image spacing (mm) Vs (volts) Vc (volts) image diameter
50 (mm) 50 (mm)
-400 -500 0,38 -400 -500 0.38
-500 -600 0,38 -500 -600 0.38
-600 -700 0,38 -600 -700 0.38
Il a été trouvé généralement qu'en plus d'un accroissement de l'écartement entre la tête imprimante et la surface diélectrique, un accroissement du potentiel Vs détermine une image 6o de diamètre constant sans compromis sur la charge de l'image. It has generally been found that in addition to an increase in the spacing between the printing head and the dielectric surface, an increase in the potential Vs determines an image 6o of constant diameter without compromising on the charge of the image.
Exemple 9 Example 9
L'imprimante électrographique de l'exemple 1 a été modifiée de telle façon que l'écran possédait des trous (48) en 65 forme de fente et non plus de simples trous. L'image électrostatique latente colorée résultante était de forme ovale. The electrographic printer of Example 1 was modified so that the screen had holes (48) in the form of a slot and no longer simple holes. The resulting colored latent electrostatic image was oval in shape.
0,15 0,25 0,33 0.15 0.25 0.33
B B
3 feuilles dessins 3 sheets of drawings
Claims (8)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US84491377A | 1977-10-25 | 1977-10-25 | |
US05/873,747 US4195927A (en) | 1978-01-30 | 1978-01-30 | Double transfer electrophotography |
US05/925,667 US4160257A (en) | 1978-07-17 | 1978-07-17 | Three electrode system in the generation of electrostatic images |
US93972978A | 1978-09-05 | 1978-09-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH632856A5 true CH632856A5 (en) | 1982-10-29 |
Family
ID=27505897
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH1085478A CH632856A5 (en) | 1977-10-25 | 1978-10-20 | METHOD AND APPARATUS FOR FORMING ELECTROSTATIC IMAGES USING ION PRODUCTION. |
CH415382A CH636455A5 (en) | 1977-10-25 | 1982-07-07 | ELECTROPHOTOGRAPHIC APPARATUS WITH DOUBLE IMAGE TRANSFER. |
CH416282A CH636456A5 (en) | 1977-10-25 | 1982-07-08 | ELECTROSTATIC PRINTING APPARATUS. |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH415382A CH636455A5 (en) | 1977-10-25 | 1982-07-07 | ELECTROPHOTOGRAPHIC APPARATUS WITH DOUBLE IMAGE TRANSFER. |
CH416282A CH636456A5 (en) | 1977-10-25 | 1982-07-08 | ELECTROSTATIC PRINTING APPARATUS. |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JPS5478134A (en) |
AR (1) | AR228339A1 (en) |
AU (1) | AU532523B2 (en) |
BR (1) | BR7807037A (en) |
CA (1) | CA1120992A (en) |
CH (3) | CH632856A5 (en) |
DE (1) | DE2846474A1 (en) |
DK (1) | DK473478A (en) |
ES (1) | ES474487A1 (en) |
FR (1) | FR2422987A1 (en) |
GB (1) | GB2007157B (en) |
MX (1) | MX147901A (en) |
NL (1) | NL7810638A (en) |
SE (1) | SE439698B (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NZ198031A (en) * | 1980-08-21 | 1988-11-29 | Dennison Mfg Co | Electrostatic printer: charged particles extracted from glow discharge |
JPS60176443U (en) * | 1984-04-28 | 1985-11-22 | 増田 閃一 | electric field device |
JPH0665496B2 (en) * | 1984-11-07 | 1994-08-24 | キヤノン株式会社 | Electrostatic recording method and head |
JPS63239471A (en) * | 1988-02-22 | 1988-10-05 | Minolta Camera Co Ltd | Corona discharging device |
US5239317A (en) * | 1991-02-20 | 1993-08-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for generating ions in solid ion recording head with improved stability |
JPH06135048A (en) * | 1992-10-22 | 1994-05-17 | Fuji Xerox Co Ltd | Electrostatic recording head |
JPH10151102A (en) * | 1996-11-25 | 1998-06-09 | Setsuo Tanaka | Chopping-block washing container |
DE19957644C2 (en) * | 1999-11-30 | 2002-09-12 | Axiva Gmbh | Corona roller with improved impregnation |
US11269284B2 (en) | 2017-04-27 | 2022-03-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Pattern discharge to photoconductor |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1051870B (en) * | 1957-08-14 | 1959-03-05 | Siemag Feinmech Werke Gmbh | Method and device for the production of charge images on electrically non-conductive charge image carriers made of paper or similar material |
US3701996A (en) * | 1970-12-02 | 1972-10-31 | United Aircraft Corp | Transfer electrostatic printing system |
DE2100393A1 (en) * | 1971-01-07 | 1972-07-20 | Philips Patentverwaltung | Electrode arrangement for the transmission of information during electrostatic printing |
BE795932A (en) * | 1972-03-03 | 1973-06-18 | Cellophane Sa | IMPROVEMENT OF PHOTOELECTROSTATIC REPRODUCTION PROCESSES BY TRANSFER OF CHARGES |
FR2254052B1 (en) * | 1973-12-05 | 1978-03-03 | Cellophane Sa |
-
1978
- 1978-10-18 FR FR7829617A patent/FR2422987A1/en active Granted
- 1978-10-20 CH CH1085478A patent/CH632856A5/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-24 ES ES474487A patent/ES474487A1/en not_active Expired
- 1978-10-25 SE SE7811082A patent/SE439698B/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-25 GB GB7841862A patent/GB2007157B/en not_active Expired
- 1978-10-25 AR AR274224A patent/AR228339A1/en active
- 1978-10-25 NL NL7810638A patent/NL7810638A/en not_active Application Discontinuation
- 1978-10-25 DK DK473478A patent/DK473478A/en not_active Application Discontinuation
- 1978-10-25 BR BR7807037A patent/BR7807037A/en unknown
- 1978-10-25 DE DE19782846474 patent/DE2846474A1/en active Granted
- 1978-10-25 JP JP13061278A patent/JPS5478134A/en active Granted
- 1978-10-25 CA CA000314255A patent/CA1120992A/en not_active Expired
- 1978-10-25 MX MX175383A patent/MX147901A/en unknown
- 1978-10-25 AU AU41026/78A patent/AU532523B2/en not_active Expired
-
1982
- 1982-07-07 CH CH415382A patent/CH636455A5/en not_active IP Right Cessation
- 1982-07-08 CH CH416282A patent/CH636456A5/en not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-07-24 JP JP2194098A patent/JPH03206470A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03206470A (en) | 1991-09-09 |
ES474487A1 (en) | 1979-11-01 |
AU4102678A (en) | 1980-05-01 |
DK473478A (en) | 1979-04-26 |
JPS5478134A (en) | 1979-06-22 |
GB2007157A (en) | 1979-05-16 |
CH636455A5 (en) | 1983-05-31 |
GB2007157B (en) | 1982-10-27 |
NL7810638A (en) | 1979-04-27 |
FR2422987A1 (en) | 1979-11-09 |
AU532523B2 (en) | 1983-10-06 |
CH636456A5 (en) | 1983-05-31 |
JPH0262862B2 (en) | 1990-12-26 |
SE439698B (en) | 1985-06-24 |
BR7807037A (en) | 1979-05-15 |
AR228339A1 (en) | 1983-02-28 |
DE2846474A1 (en) | 1979-04-26 |
DE2846474C2 (en) | 1990-08-09 |
JPH0544036B2 (en) | 1993-07-05 |
CA1120992A (en) | 1982-03-30 |
MX147901A (en) | 1983-01-31 |
SE7811082L (en) | 1979-04-26 |
FR2422987B1 (en) | 1984-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4365549A (en) | Electrostatic transfer printing | |
US4267556A (en) | Electrostatic transfer printing employing ion emitting print head | |
US4263601A (en) | Image forming process | |
EP0000789A2 (en) | Method and apparatus for generating charged particles | |
US4409604A (en) | Electrostatic imaging device | |
FR2557749A1 (en) | BICOLOR IMAGE FORMING APPARATUS | |
FR2500195A1 (en) | ELECTROSTATIC PRINTING APPARATUS | |
CH632856A5 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR FORMING ELECTROSTATIC IMAGES USING ION PRODUCTION. | |
FR2656453A1 (en) | Plasma display panel | |
US7623144B2 (en) | Apparatus for electrostatic imaging | |
EP0166494A1 (en) | Dielectric-electrode laminate | |
US4137537A (en) | Electrostatic transfer process and apparatus for carrying out the same | |
US4340296A (en) | Electrophotographic apparatus | |
US7911488B2 (en) | Ion print head and image forming apparatus using the same | |
US7920810B2 (en) | Electrophotography device with electric field applicator | |
US5655186A (en) | Light blocking ion charging apparatus | |
DE3425544A1 (en) | ION PROJECTION COPIER WITH A VIRTUAL REAR ELECTRODE | |
KR840000337B1 (en) | Apparatus for generating charged particles | |
GB2079067A (en) | Apparatus and method for generating ions | |
AU659011B2 (en) | Positively purged print cartridge | |
CA1060943A (en) | Electrophotographic process | |
JPS56126857A (en) | Photoelectrostatic recording method | |
US3860337A (en) | Multiple exposure method and apparatus | |
JPS62127249A (en) | Electrostatic accelerating type ink jet recorder | |
WO1987002451A1 (en) | Electrostatic imaging by modulation of ion flow |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |