DE2162629B2

DE2162629B2 - Elektrographische abbildungsanlage mit einem aufzeichnungstraeger mit einer leitenden und einer dielektrischen schicht

Info

Publication number: DE2162629B2
Application number: DE19712162629
Authority: DE
Inventors: Arling Dix Cleveland Heights Ohio Brown Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Clevite Corp., Cleveland, Ohio (V.StA.)
Priority date: 1971-12-17
Filing date: 1971-12-17
Publication date: 1976-11-25
Also published as: DE2162629C3; DE2162629A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrographische Abbildungsanlage mit einem Aufzeichnungsträger, der eine leitende Schicht und eine dielektrische Schicht mit einer freiliegenden Oberfläche aufweist, und mit einer elektrostatischen Ladeeinrichtung, die Ladeelektroden aufweist, deren Endflächen an die freiliegende Oberfläche der dielektrischen Schicht angrenzen, und ferner Komplementärelektroden, die an den Aufzeichnungsträger angrenzen und in räumlicher Nähe zu den Ladeelektroden angeordnet sind, wobei eine erste Spannungsquelle elektrisch mit den Ladeelektroden verbunden ist, um diese mit einer ersten Spannung vorgegebener Polarität und einer ersten Amplitude zu beaufschlagen, und wobei eine zweite Spannungsquelle elektrisch mit den Komplementärelektroden verbunden ist, um diese mit einem Spannungsimpuls von entgegengesetzter Polarität und einer zweiten Amplitude zu beaufschlagen, wobei die erste Spannung an den Ladeelektroden allein und der Spannungsimpuls an den Komplementärelektroden allein nicht ausreichen, um ein elektrostatisches latentes Bild der Endflächen der Ladeelektroden auf der dielektrischen Schicht des Aufzeichnungsträgers zu erzeugen, wobei sich die Ladeelektroden und die Komplementärelektroden auf derselben Seite des Aufzeichnungsträgers befinden, wobei die leitende Schicht eii.en hohen spezifischen Widerstand aufweist, wobei der Spannungsimpuls hinreichend lange an den Komplementärelektroden ansteht, um mittels kapazitiver Kopplung und ohmscher Spannungsteilung das Potential der leitenden Schicht des Aufzeichnungsträgersanden den Endflächen der Ladeelektroden räumlich jeweils gegenüberliegenden Stellen /u verändern, und wobei diese Potentialveränderung in Koinzidenz mit der ersten Spannung an den Ladeelektroden ein elektrostatisches latentes Bild der Endflächen der Ladeelektroden an den den Endfl.ichen der Ladeelektroden unmittelbar räumlich gegenüberliegenden Stellen der dielektrischen Schicht des Aufzeichnungsträgers erzeug* und wobei die Ladeelektroden in Bereiche unterteilt sind und Ladeelektroden gleicher Position in verschiedenen Bereichen an eine Ansteuer-Sammelleitung geschaltet sind, nach Patentanmeldung P 2011963.5-27.

Diese bekannte elektrographische Abbildungsanlage der Hauptanmeldung P 2011963.5-27 hat Schwierigkeiten des Einführens und Förderns des Aufzeichnungsträgers und der genauen Ausrichtung von Ladeelektroden und Komplementärelektroden weitgehend dadurch beseitigt, daß sich die Ladeelektroden und die Komplementärelektroden auf derselben Seite des Aufzeichnungsträgers befinden, was elektrisch durch kapazitive Kopplung der Komplementärelektroden mit der leitenden Schicht des Aufzeichnungsträgers und ohmscher Spannungsteilung in dieser leitenden Schicht ermöglicht wird. Die in der leitenden Schicht induzierte Spannung ist im mittleren Bereich der Komplementärelektroden am größten und fällt zu den Randbereichen hin ab. Die Aufzeichnung mit Hilfe von Ladeelektroden, die sich in diesen Randbereichen befinden, ist daher u.U. nicht befriedigend, da ein Spannungsimpuls an den Komplementärelektroden möglicherweise nicht ausreicht, um in diesen Randbereichen das kritische Ladepotential zu erreichen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die bekannte elektrographische Abbildungsanlage der eingangs genannten Art derart zu verbessern,

daß auch in den Randbereichen der Komplementärelektroden eine problemlose und genaue Aufzeichnung möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Bereiche zu mindestens drei elektrisch voneinander unabhängigen Gruppen zusammengefaßt sind, indem die Ladeelektroden der Bereiche jeder Gruppe an getrennte Ansteuer-Sam.nelleitnngen geschaltet sind, wobei jeder Bereich jeder Gruppe von jedem anderen Bereich dieser Gruppe durch mindestens zwei Bereiche der beiden anderen Gruppen getrennt ist, und daß die Komplementärelektroden jeweils in ihrer Ausdshung der Breite der Bereiche entsprechen und bündig zu den Bereichen angeordnet sind und bei Ansteuerung einer Ladeelektrode eines Bereiches sowohl die diesem Bereich zugeordnete Komplementärelektrode als auch die beiden nächst benachbarten Komplementärelektroden angesteuert sind.

Durch Ansteuerung der beiden nächst benachbarten Komplementärelektroden wird in einfacher Weise erfindungsgemäß gewährleistet, daß in den Randbereichen der mittleren Kompiementärelektrode, die demjenigen Bereich der Ladeelektroden, der gerade zur Aufzeichnung vorgesehen ist, zugeordnet ist, kein Potentialabfall mit den damit verbundenen Aufzeichnungsschwierigkeiten auftritt. Darüber hinaus können durch die Einteilung der Ladeelektroden in Bereiche und Gruppen Schaltungseinrichtungen zum Ansteuern der einzelnen Ladeelektroden eingespart werden. Es ist bereits bei einer gattungsmäßig unterschiedlichen elektrographischen Abbildungsanlage, die mi» einer selbständigen Gasentladung mit jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Aufzeichnungsträgers angeordneten Ladeelektroden und Komplementärelektroden arbeitet, an sich bekannt (FR-PS 2062 196), zur Verhinderungeines Potentialabfalls in den Randbereichen der Komplementärelektrode die Bereiche der Ladeelektroden versetzt zu den Komplementärelektroden anzuordnen und jeweils zwei nebeneinanderliegende Komplementärelektroden gleichzeitig einzuschalten.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Fig I eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer elektrostatischen Ladeeinrichtung, die an die freiliegende Oberfläche einer dielektrischen Schicht eines elektrographischen Aufzeichnungsträgers angrenzt, auf dem ein elektrostatisches latentes Bild geformt wird, und

Fig. 2 in schematischer Weise Anordnung und Schaltung der Ladeelektroden und Komplementärelektroden bei einer Ausführungsform der elektrostatischen Ladeeinrichtung der elektrographischen Abbildungsanlage gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine elektrographische Abbildungsanlage mit einer elektrostatischen Ladeeinrichtung und mit einem elektrographischen Aufzeichnungsträger 14, der gegenüber der Ladeeinrichtung durch nicht gezeigte Mittel verschoben wird.

Der elektrographische Aufzeichnungsträger enthält eine dielektrische Schicht 16 in Kontakt mit einer leitenden Schicht W. Geeignete Dicken für die dielektrische Schicht liegen in der Größenordnung von 2,54 μ bis 6,4 μ. Gute Resultate wurden erzielt mit leitenden Teilen, deren Blattwiderstände in der Größenordnung von 0,25 bis 1,0 Megohm/Quadrat lagen. Die dielektrische Schicht 16 hat eine freiliegende, Iadungshaltende Oberfläche 17, die beim Betrieb im wesentlichen mit der Oberfläche der Ladeeinrichtung 12 in Eingriff steht. Die Schicht 18 kann verschiedene Formen annehmen. Sie kann z.B. eine einzige Schicht aus leitendem Material oder eine Vielzahl von Schichten gleicher oder verschiedener Dikken und verschiedener Leitfähigkeit sein. Die Ladeeinrichtung 12 enthält dicht nebeneinander angeordnete Ladeelektroden 20, die relativ kleine freiliegende Endflächen 21 aufweisen, und Komplementärclektroden 22 mit relativ großen freiliegenden Endflächen 23.

Die Ladeelektroden 20 sind im allgemeinen kleine, ¹S dicht nebeneinander angeordnete elektrische Leiter, die in einem Träger 24 aus geeignetem dielektrischen Material, wie z.B. Kunststoff oder Keramik, eingebettet sind, wobei ihre Endflächen 21 im wesentlichen mit der Endoberfläche des Trägers 24 fluchten. Die ^ao Ladeelektroden 20 können z. B. ungefähr 0,25 mm im Durchmesser betragen und mit einem Abstand von ungefähr 0,32 mm Mitte zu Mitte angeordnet sein, so daß sie etwa 0,063 mm voneinander entfernt liegen. Die Ladeelektroden 20. die in Fig. 1 gezeigt sind, sind ^a5 in einer einzigen Reihe angeordnet. Sie können jedoch auch in einer Vielzahl anderer Anordnungen vorgesehen sein und können z.B. zur Darstellung a!pha-numerischer Symbole od.dgl. angeordnet sein, wie spater in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wird. Zur Schaffung des schmalen effektiven Spalts, der für eine zufriedenstellende Aufzeichnung erforderlich ist, können die unbedeckten Endflächen 21 der Ladeelektroden 20 zurückgesetzt sein, so daß sie ein wenig von dem Aufzeichnungsträger im Abstand liegen. Ein effektiver Abstand in dem Bereich von 1,27 μ bis 10,16 μ ist erwünscht. Im vorliegenden Fall fluchten die Endflächen jedoch mit der Endoberfläche des Trägers 24, und ein effektiver Abstand wird dadurch erzielt, daß kleine Abstandspartikel an der dielektrisehen Schicht des Aufzeichnungsträgers befestigt oder in sie eingebettet sind.

Die Komplementarelektroden 22 sind so auf dem Träger 24 montiert, daß ihre Endflächen 23 im wesentlichen mit der Endoberfläche des Trägers 24 und den Endflächen 21 der Ladeelektroden 20 fluchten und eine glatte, vorzugsweise leicht gekrümmte Oberfläche bilden, die mit dem Aufzeichnungsträger während des Betriebes des Systems in Eingriff steht. Die Komplementärelektroden 22 sind rechteckförmige elektrische Leiter, deren lange Seiten parallel zueinander verlaufen und die die Ladeelektroden in der Mitte zwischen und in einer Linie parallel mit sich einschließen.

Die Ladeelektroden 20 erstrecken sich in den Träger 24 hinein und sind über Leitungen 26 mit Erregerschaltkreisen verbunden. Leitungen 30 sind intern mit den Komplementärelektroden 22 verbunden und erstrecken sich durch den Träger 24 zum Anschluß an andere Erregerschaltkreise

In Fig. 2 sind schematisch die elektrostatische Ladeeinrichtung eines elektrographischen Zeichen-Ze·- lenschreibers dargestellt.

Ein Bereich 181 enthält einhundertundfünf Ladeelektroden 201 bis 305, die in 5 X 7 Matrizen 191, ⁶S 192,193 angeordnet sind. Ein Bereich 182 hat Ladeelektroden, die in ähnlicher Weise in drei Matrizen 194,195, 196 angeordnet sind. Ein Bereich 183 besteht aus den drei Matrizen 197, 198, 199.

Die Bereiche 181, 182, 183 sind in horizontaler Ausrichtung mit zusätzlichen, identischen, nicht gezeigten Bereichen angeordnet.

Einhundertundfünf Leitungen 93 verbinden die Ladeelektroden 201 bis 305 des Bereiches 181 mit gleichnumerierten Elektroden des vierten, siebten, usw. Bereiches (nicht gezeigt), um eine erste Gruppe von Ladeelektroden zu bilden. Die Leitungen 93 verbinden die erste Gruppe außerdem mit den Schalteinrichtungen 94.

Einhundertundfünf Leitungen 96 verbinden die Ladeelektroden 201 bis 305 des Bereiches 182 mit gleichnumerierten Elektroden des fünften, achten, usw. Bereiches (nicht gezeigt), um eine zweite Gruppe von Ladeelektroden zu bilden. Die Leitungen 96 verbinden die zweite Gruppe außerdem mit Schalteinrichtungen 97.

Leitungen 99 verbinden gleichnumerierte Ladeelektroden des Bereiches 183 mit dem sechsten, neunten, usw. Bereich (nicht gezeigt), um eine dritte Gruppe von Ladeelektroden zu bilden. Die Leitungen 99 verbinden die dritte Gruppe außerdem mit Schalteinrichtungen 100.

Neben jedem Bereich 181, 182, 183 usw. und in Aurichtung mit ihnen befindet sich ein Paar von Komplementärelektroden 311, 312, 313 usw., wobei nur eine Komplementärelektrode eines Paares dargestellt ist. Ein zusätzliches Paar 310 erstreckt sich über den benachbarten Bereich 181 hinaus und ist mit dem Paar 311 verbunden. Ein ähnliches Paar von Komplementärelektroden (nicht gezeigt) erstreckt sich über den letzten Bereich auf der rechten Seite hinaus.

Die Ladeelektroden 201 bis 305 eines jeden Bereiches und die damit ausgerichteten Komplementärelektrodenpaare 311, 312, 313 usw. können, wie in Fig. 1 allgemein gezeigt, montiert sein, jedoch mit sieben Reihen von Ladeelektroden, so daß die Iadungshaltende Schicht des Aufzeichnungsträgers sich in enger Nachbarschaft zu den freiliegenden Endflächen aller Elektroden befindet.

Jede Schalteinrichtung 94,97,100 dient dazu, eine Batterie 38 mit ausgewählten Ladeelektroden 201 bis 305 der ersten, zweiten bzw. dritten Gruppe von Ladeelektroden zu verbinden.

Schalter 321, 322, 323, usw. verbinden die Komplementärelektrodenpaare 311, 312, 313 usw. über einen Impulsschalter 40 mit einer Batterie 39.

Latente Bilder einer Zeile von Zeichen können in Dreiergruppen auf dem Aufzeichnungsträger gebildet werden. Für die eisten drei Zeichen werden geeignete Schalter in der Sdialternrichtsng 94 eingeschaltet, wodurch jede Ladeetekerrode 2Θ1 bis 305 des Bereiches leierregt wird, die zur B3dnng der Zeichen erforderlich ist. Falb z.B. das erste Zeichen der Buchstabe »E« ist, würden folgende Elektroden erregt werden:

Erste Reihe - 201, 202, 203, 204, 205 Zweite Reihe -206 Dritte Refte - 211

Vierte Reihe - 21«, 217, 218, 219, 220

Fünfte Reihe -221 Sechste Reihe -226

Siebte Reihe - 231, 232, 233, 234, 235

Die Spannung, die an diese Elektroden gefegt wird,

reicht nicht aus, um ein latentes Bild an einer der Elektroden zu schaffen. Ähnliche Elektroden in dem vierten, siebten, zehnten usw. Bereich werden ebenfalls erregt auf Grund der Zwischenverbindungen

durch die Leitungen 93.

Als nächstes werden die Komplementärelektrodenpaare 310, 311 und 312 erregt durch Schließen der Schalter 321 und 322 und ein darauffolgendes momentanes Schließen des Impulsschalters 40. Die Spannung an diesen Komplementärelektroden verändert für einen Moment auf Grund kapazitiver Kopplung die Spannung der leitenden Schicht des Aufzeichnungsträgers unter den Komplementärelektroden und in dem ersten Bereich 181, so daß die

»5 Spannungsdifferenz zwischen diesem Gebiet der leitenden Schicht des Aufzeichnungsträgers und den erregten Ladeelektroden in dem ersten Bereich ausreicht, um ein latentes Bild auf dem Träger zu erzeugen. Auf Grund der Trennung anderer erregter

^ao Bereiche von den Komplementärelektroden, die erregt wurden, besteht dort keine ausreichende Spannungsdifferenz, um eine Aufzeichnung an diesen Bereichen zu bewirken, obwohl einige von ihnen prallel mit den Ladeelektroden des ersten Bereiches erregte

■5 Elektroden aufweisen.

Drei neue Zeichen können beim zweiten Bereich 182 aufgezeichnet werden mittels Schließen geeigneter Schalter in der Schalteinrichtung 97, zur Definierung des Zeichens und mittels Erregung der Komple-

mentärelektrodenpaare 311, 312, 313 durch Schließen der Schalter 321, 322, 323 und momentanes Schließen des Impulsschalters 40.

Drei Zeichen können beim dritten Bereich 183 aufgenommen werden durch Schließen geeigneter Schal-

ter in der Schalteinrichtung 100 zur Definierung der Zeichen und durch Erregen der Komplementärelektrodenpaare 312, 313 und des nächsten nicht mehr dargestellten Komplementärelektrodenpaares mittels Schließen der Schalter 322, 323 und des nächsten

♦° ebenfalls nicht mehr dargestellten Schalters und momentanes Schließen des Impulsschalters 40. In ähnlicher Weise können gewünschte Zeichen in Dreiergruppen bei dem vierten, fünften usw. Bereich gebildet werden. Nachdem eine volle Zeile aufge-

zeichnet worden ist, kann der Aufzeichnungsträger voranbewegt werden, und die nächste Zeiele kann aufgezeichnet werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform gibt es drei Gruppen von Bereichen von Ladeelektroden, wobei jeder Bereich jeder Gruppe von jedem anderen Bereich dieser Gruppe durch zwei Bereiche je einer der beiden anderen Gruppen getrennt ist. Zum Zeitpunkt der Aufzeichnung bei einem ausgewählten Bereich wnd ein im wesentlichen gteichför-

miges komplementäres Potential an der leitenden Schicht des Aufzeichnungsträgers erzeugt gegenüber allen Ladeelektroden des aasgewählten Bereiches mittels Erregen der Komplementärelektrodenpaare, die sich ia Ausrichtung nut dem ausgewählten Bereich

befinden, und der Komplementärelektrodenpaare auf jeder Seite des Bereiches. Die Benutzung von drei Paaren von Koraplenientärelektroden schafft im Effekt ein langes, komplementäres Paar vom ungefähr der dreifachen Länge eines Bereiches.

Hierzu 1 Blatt Zekfammgen

Claims

Patentanspruch:

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Elektrographische Abbildungsanlage mit einem Aufzeichnungsträger, der eine leitende Schicht und eine dielektrische Schicht mit einer freiliegenden Oberfläche aufweist, und mit einer elektrostatischen Ladeeinrichtung, die Ladeelektroden aufweist, deren Endflächen an die freiliegende Oberfläche der dielektrischen Schicht angrenzen, und ferner Komplementärelektroden, die an den Aufzeichnungsträger angrenzen und in räumlicher Nähe zu den Ladeelektroden angeordnet sind, wobei eine erste Spannungsquelle elektrisch mit den Ladeelektroden verbunden ist, um diese mit ¹S einer ersten Spannung vorgegebener Polarität und einer ersten Amplitude zu beaufschlagen, und wobei eine zweite Spannungsquelle elektrisch mit den Komplementärelektroden verbunden ist, um diese mit einem Spannungsimpuls von entgegengesetzter Polarität und einer zweiten Amplitude zu beaufschlagen, wobei die erste Spannung an den Ladeelektroden allein und der Spannungsimpuls an den Komplementärelektroden allein nicht ausreichen, um ein elektrostatisches latentes Bild der Endflächen der Ladeelektroden auf der dielektrischen Schicht des Aufzeichnungsträgers zu erzeugen, wobei sich die Ladeelektroden und die Komplementärelektroden auf derselben Seite des Aufzeichnungsträgers befinden, wobei die leitende Schicht einen hohen spezifischen Widerstand aufweist, wobei der Spannungsimpuls hinreichend lange an den Kompiementärelektroden ansteht, um mittels kapazitiver Kopplung und ohmscher Spannungsteilung das Potential der leitenden Schicht des Aufzeichnungsträgers an den den Endflächen der Ladee'ekhoden räumlich jeweils gegenüberliegenden Stellen zu verändern, und wobei diese Potentialveränderung in Koinzidenz mit der ersten Spannung an den Ladeelektroden ein elektrostatisches latentes Bild der Endflächen der Ladeelektroden an den den Endflächen der Ladeelektroden unmittelbar räumlich gegenüberliegenden Stellen der dielektrischen Schicht des Aufzeichnungsträgers erzeugt und wobei die Ladeelektroden in Bereiche unterteilt sind, und Ladeelektroden gleicher Position in verschiedenen Bereichen an eine Ansteuer-Sammelleitung geschaltet sind, nach Patentanmeldung P 2011963.5-27, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (181 bis 183) zu mindestens drei elektrisch voneinander unabhängigen Gruppen (93, 96,99) zusammengefaßt sind, indem die Ladeelektroden der Bereiche jeder Gruppe an getrennte Ansteuer-Sammelleitungen geschaltet sind, wobei jeder Bereich jeder Gruppe von jedem anderen Bereich dieser Gruppe durch mindestens zwei Bereiche der beiden anderen Gruppen getrennt ist, und daß die Komplementärelektroden (310 bis 313) jeweils in ihrer Ausdehnung der Breite der Bereiche (181 bis 183) entsprechen und bündig zu den Bereichen angeordnet sind und bei Ansteuerung einer Ladeelektrode eines Bereiches sowohl die diesem Bereich zugeordnete Komplementärelektrode als auch die beiden nächst benachbarten Komplementärelektroden angesteuert sind.

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