DK161126B - Elektrostatisk skrivehoved - Google Patents

Description

i

DK 161126 B

Opfindelsen angår et skrivearrangement af den art, der omfatter et antal separate elektroder anbragt på en linie, til skrivning på en registreringsbærer, der føres forbi disse elektroder.

Den angår specielt et elektrostatisk skrivehoved, 5 ved hjælp af hvilket der på registreringsbæreren progressivt dannes et latent elektrostatisk billede ved ionudladning, idet elektroderne bibringes en høj spænding, medens registreringsbæreren føres forbi skrivehovedet.

10 De separate elektroder, der anvendes i skriveho vedet har ganske små dimensioner, og for den ønskede gode opløsning må der være et stort antal elektroder på en linie af given længde. Eksempelvis vil der være 1728 elektroder, når der på en registreringsbærer i format A4 15 skal skrives 8 punkter pr. millimeter.

Med henblik på i de i praksis anvendelige udførelsesformer at undgå alene på elektroderne at påtrykke den høje spænding, der er nødvendig til ionudladningen med henblik på registrering af det elektrostatiske bil-20 lede, er der i tilknytning til elektroderne en kontraelektrode, der også er bibragt en høj spænding. Under disse forhold vil den fornødne høje spænding til ionudladning påtrykkes hvert par af elektrode og kontra-elektrode, idet den høje spænding, der alene påtrykkes elek-25 troden eller kontra-elektroden, er mindre end den tærskelværdi, der forårsager ionudladningen og som derfor ikke kan tillade en registrering.

Ved direkte elektrostatisk registrering anvender man et specielt papir, der består af et underlag af le-20 dende papir med et nogle få ym tykt dielektrisk overtræk, på hvilket det latente elektrostatiske billede direkte registreres. Derefter farves eller fremkaldes det latente billede ved hjælp af en magnetisk børste eller på enhver anden fremkaldelsesmåde, hvorpå det fremkaldte 25 billede fikseres ved trykpåvirkning eller i en ovn.

2

DK 161126 B

Til indirekte elektrostatisk registrering anvender man ikke længere et dielektrisk papir, men et dielektrisk lag på en tromle eller bare en 10-20 pm tyk isolerende film, som mellemliggende registreringsbærer 5 og et almindeligt papir, fortrinsvis ark, som endelig bærer. Det latente elektrostatiske billede tilvejebringes på mellemlaget, hvorpå det farves med midler af samme art som dem, der anvendes til den direkte elektrostatiske registrering, hvorpå det farvede billede eksempel-10 vis ved trykpåvirkning eller koronavirkning overføres til et almindeligt papirark, hvor det fikseres.

Når der er tale om direkte elektrostatisk registrering, må man under hensyntagen til den mulige ledning gennem det dielektriske papirs ledende lag, og for 15 at minimere antallet af høj spændingstransistorer til forsyning af elektroderne, dele det samlede antal elektroder op i ens grupper af elektroder, medens en separat kontra-elektrode af længde tilnærmelsesvis lig med længden af en elektrodegruppe tildeles hver elektrodegruppe, 20 idet der opstilles en demultiplekseringskreds til forsyning af elektroderne ved at forbinde med hinanden de elektroder, der har samme rang i de forskellige grupper.

Hvis højspændingen til registrering har værdi V, og hvis der på den kontra-elektrode, der er tilknyttet en af 25 elektrodegrupperne, påtrykkes en spænding V/2, medens de andre kontra-elektroder er på nulpotentialet, og hvis der på elektroderne i de enkelte grupper successivt påtrykkes en registreringsspænding på -V/2 eller 0 V alt efter, om man ønsker at registrere et punkt eller ej, 30 vil alene de elektroder i den gruppe, der er tilknyttet den kontra-elektrode, der har spænding på +V/2 kunne foretage registrering. Registreringen på en komplet linie på registereringsbæreren vil derfor udføres ved sekventielt at føde elektroderne af forskellige rang i et an-35 tal successive cykler lig med antallet af elektrodegrupper, medens de respektive kontra-elektroder fødes i takt med den forudgående cyklus.

3

DK 161126 B

En optimal konstruktion opnås, når der for et skrivehoved med 1728 elektroder vælges 36 grupper af hver 48 elektroder og dermed 36 kontra-elektroder, og for et sådant arrangement er der 84 fødekoblere.

5 Med henblik på hos almindeligt anvendte apparater til direkte elektrostatisk registrering, navnlig apparater med høj opløsningsevne, at undgå registreringsproblemer ved de elektroder, der befinder sig ud for de på ca. 0,1-0,5 mm værende mellemrum mellem kontra-elektro-10 derne, og hvor der til trods for ledningen af det dielektriske papirs ledende lag er en formindskelse af det resulterende felt, placerer man hver kontra-elektrode, hvis længde tilnærmelsesvis er lig med længden af de enkelte elektrodegrupper, ud for elektroder, der hører til 15 to successive grupper. I så fald anvender man én kontraelektrode mere end antallet af elektrodegrupper, og hele gruppen af kontra-elektroder rager ud til siderne i forhold til hele gruppen af elektroder, idet de to yderste kontra-elektroder blot placeres ud for en del af elek-20 troderne i de to yderste elektrodegrupper. Den demulti-plekseringskreds, der i så fald anvendes, forbinder med hinanden de elektroder af samme rang, der hører til lige grupper, i et første net, og de elektroder af samme rang, der hører til ulige grupper i et andet separat 25 net, hvilke net er forbundet med et antal separate fødekoblere lig med antallet af elektroder i hver gruppe, medens kontra-elektroderne er forbundet med separate fø-dekoblere. I så fald foregår registreringen ved, at der skiftevis på et net og på det andet påtrykkes registre-30 rings spænd ingen på -V/2 eller 0 V på elektroderne af successiv rang, der er sammenkoblede i deres net, og ved simultant at påtrykke spændingen v/2 på de to successive kontra-elektroder, der er placerede ud for hver af elektrodegrupperne, således at den kantvirkning eller over-35 gangsvirkning, der skyldes mellemrummet mellem kontraelektroderne minimeres.

4

DK 161126 B

Med henblik på også at minimere registreringsproblemerne på grund af den ringe afstand mellem elektroderne hos registreringsapparater med høj opløsningsevne er elektroderne opstillede i to ens og separate rækker, 5 i hver af hvilke elektroderne sammenknyttes i grupper, idet de to rækker er forsat for hinanden med det halve af elektrodeafstanden i hver række. I så fald er kontraelektroderne knyttet til elektroderne i de to rækker, og de rager ud til begge ender af disse to rækker.

10 Hos de sædvanligt anvendte apparater til direkte elektrostatisk registrering kan elektroderne og de tilhørende kontra-elektroder, der er beliggende i nærheden af deres elektroder, placeres på henholdsvis den ene side og den anden side af det dielektriske papir eller på 15 samme side af det dielektriske papir, nemlig på den side, der har det dielektriske overtræk, idet der i så fald anvendes to ens rækker af kontra-elektroder, hvad enten der en eller to rækker elektroder, idet de to rækker af kontra-elektroder er opstillede til begge sider 20 af rækken eller af de to rækker elektroder, og de to modsvarende kontra-elektroder altid bibringes det samme potential.

Hos apparaterne til indirekte elektrostatisk registrering anvender man et kamlignende arrangement af 25 ens elektroder af samme art som det arrangement, der anvendes til direkte elektrostatisk registrering, hvilket arrangement placeres på den ene side af den dielektriske film, der udgør den mellemliggende registreringsbærer, og til dette arrangement er der knyttet en kontra-elek-30 trode, der er bragt i anlæg mod den modstående side af filmen ud for elektrode-kammen. Da den mellemliggende registreringsbærer ingen ledende lag har, er der ingen mulighed for til kammens elektroder at knytte separate kontra-elektroder, og da registreringen ikke kan foreta-35 ges mellem kontra-elektroderne, er der derfor ingen mulighed for at anvende en demultiplekseringskobling.

5

DK 161126 B

Opfindelsen tager sigte på at gøre det muligt at anvende en demultiplekseringskobling i et elektrostatisk skrivehoved, således at dette hoved kan anvendes til direkte eller indirekte elektrostatisk registrering på en 5 konventionel registreringsbærer.

Opfindelsen angår således et elektrostatisk skrivehoved af den art, der omfatter mindst én række separate ækvidistante elektroder, der er fordelt i n grupper i rækken, hvilke grupper er fordelt i successive enheder 10 å mindst to grupper, og hvor de elektroder, der har samme beliggenhed i grupperne og hører til grupper af samme rang i enhederne, er forbundet med hinanden, hvilket skrivehoved ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at der ud for elektroderne og over i det mindste længden 15 af rækken findes en kontra-elektrode af ledende materiale, at der i kontakt med dette materiale findes n + 1 ledende baner i ens indbyrdes afstande tilnærmelsesvis lig med stigningen for elektrodegrupperne i rækken, at disse baner indbyrdes danner n ledende zoner, der befin-20 der sig ud for hver sin elektrodegruppe og tilknyttes gruppen ved udvælgelse blandt grupperne, at nævnte ledende zoner danner n tilnærmelsesvis ens seriekoblede elektriske modstande, og at banerne danner elektriske tilkoblingsterminaler for disse modstande og for de to 25 yderste modstande.

I henhold til en foretrukken udførelsesform har disse ledende baner hver en bredde større end stigningen mellem elektroderne langs rækken.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende un-30 der henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser en kontra-elektrode ifølge opfindelsen, set ovenfra, fig. 2 den i fig. 1 viste kontra-elektrode i snit langs snitlinien II-II, 35 fig. 3 og 4 snitbilleder gennem andre udførelses former for kontra-elektroden ifølge opfindelsen, og 6

DK 161126 B

fig. 5 et ækvivalent elektrisk diagram for et elektrostatisk skrivehoved ifølge opfindelsen.

Som det vil fremgå af beskrivelsen under henvisning til fig. 1-4, er kontra-elektroden ifølge opfindel-5 sen, beregnet til tilknytning til en række elektroder i et elektrostatisk skrivehoved, udformet af et resistivt materiale, hvori der er indlagt et antal ledende baner i god elektrisk kontakt med det resistive materiale. Disse ledende baner er anbragt i regelmæssig afstand fra hin-10 anden.

I fig. 1 og 2 betegnes kontra-elektroden ved l.

Denne kontra-elektrode omfatter et isolerende underlag 2, f.eks. et stift eller bøjeligt underlag til trykte kredsløb, hvilket underlag på den ene side og i nærheden 15 af en af de langsgående kanter har et lag 3 af resistivt materiale, eksempelvis materiale af den art, der anvendes til fremstilling af modstande i hybride kredse, og hvor tørringen sker ved lav temperatur. I dette lag 3 er indlagt enderne af ækvidistante, ledende baner 4, 20 der iøvrigt dækker hele bredden af underlaget 2.

Disse ledende baner er i god elektrisk kontakt med det resistive lag 3 og er ført igennem laget.

I den i fig. l og 2 viste udførelsesform har de ledende baner 4 en tykkelse mindre end tykkelsen af 25 det resistive lag 3.

I den i fig. 3 viste udførelsesform, hvori kontra-elektroden betegnes med l', har man anvendt de samme betegnelser som i fig. 1 og 2 for de samme bestanddele. Denne udførelsesform afviger fra den foregå-30 ende ved, at de ledende baner 4' i hvert fald i det resistive lag 3, hvori banernes ender er indlagt, har en tykkelse tilnærmelsesvis lig med tykkelsen af det resistive lag på underlaget 2.

I den i fig. 4 viste udførelsesform består kon-35 tra-elektroden 10 af et stift eller bøjeligt, resistivt underlag 13 med ledende baner 14 på den ene 7

DK 161126 B

side af underlaget. Disse ledende baner 14 strækker sig over hele bredden af underlaget fra den ene langsgående kant til den modstående kant. De er i god elektrisk kontakt med det resistive underlag 13 i hvert 5 fald i en langsgående del af underlaget 13, eksempelvis langs den langsgående kant, hvor disse baner er ækvidistante, og sammen med underlaget danner kontraelektroden 10, idet disse ledende baner 14 uden for denne zone kan være isoleret fra deres bæreunderlag 13 10 ved hjælp af et isolationslag.

Med de i fig. 1-4 viste udførelsesformer kan det underlag, der bærer kontra-elektroden eller sammen med de ledende baner udgør kontra-elektroden, hensigtsmæssigt tillade tilkoblingen af de ledende baner til en ik-15 ke vist printplade-konnektor.

I fig. 1-4 er kontra-elektroden ifølge opfindelsen vist uafhængigt af en række elektroder, som den skal knyttes til i et elektrostatisk skrivehoved. Det vil dog forstås, navnlig under henvisning til fig. 5, at det re-20 sistive materiale i det endelige skrivehoved vil blive placeret ud for rækken af elektroderne. Det skal også forstås, at stigningen for de ledende baner i kontakt med det resistive materiale, dvs. afstanden fra midterlinien i en bane til midterlinien til den næste bane, 25 vælges tilnærmelsesvis lig med længden af hver af de elektrodegrupper, der skal defineres for den række elektroder, til hvilken kontra-elektroden knyttes. I skrivehovedet vil kontra-elektroden i så fald monteres fortrinsvis således, at hver zone af resistivt materiale 30 mellem to ledende baner står ud for en gruppe elektroder, idet de ledende baner fortrinsvis fremstilles således, at deres bredde er større, eksempelvis 4-8 gange større, end stigningen for elektroderne i rækken, hvilke baner i skrivehovedet placeres ud for de elektroder, der 35 hører til to successive grupper.

Kontra-elektroden ifølge opfindelsen kan fremstilles med de i og for sig kendte metoder. Eksempelvis 8

DK 161126 B

kan de ledende baner påføres underlaget ved den teknik, der bruges til fremstilling af trykte kredsløb· eller ved silketrykning, medens det resistive materiale, der bruges i de fig. 1-3 viste udførelsesformer, påføres under-5 laget og dets ledende baner ved silketrykning.

Fig. 5 viser det elektriske ækvivalente diagram for et elektrostisk skrivehoved, hvori kontra-elektroden ifølge opfindelsen, f.eks. den før omtalte kontraelektrode 1, er tilknyttet en række elektroder 20, 10 som skrivehovedet er udformet med.

I denne række 20 er de separate elektroder 21 ækvidistante og delt op i n ens grupper G-L-Gfl, hvori de hver har sin rang pi-pm· Elektroderne af samme rang i ulige grupper G-^, G3 .... er forbundet med hinanden.

15 Elektroderne af samme rang i lige grupper G2, G4 .... er også forbundet med hinanden. For de ulige grupper er elektroderne af rang pi-pm påtrykt et potential -V/2 eller 0 V gennem en første gruppe af m separate koblere Ell“Elm' medens sådanne elektroder i lige grupper også 20 påtrykkes det samme potential gennem en anden gruppe af m separate koblere E21-E2m' uafhængigt af den første gruppe af koblere.

Kontra-elektroden 1 af resistivt materiale har n + 1 ækvidistante, ledende baner og knytter hver del af 25 kontra-elektroden mellem to successive baner til en af de forskellige elektrodegrupper, ud for hvilken den er placeret.

På denne resistive kontra-elektrode, der har en vis modstand pr. længdeenhed, definerer de n + 1 baner 30 en række på n seriekoblede modstande R1-Rn, der er tilordnede hver sin elektrodegruppe G-^Gjj 0g som er beliggende ud for den pågældende gruppe. Denne række af modstande har mellemliggende terminaler C2-Cn samt to yderterminaler C-^ og Cn + hvilke terminaler er for-35 bundet med de respektive forbindelsespunkter mellem de seriekoblede modstande og med de to yderste ender af de 9

DK 161126 B

to yderste modstande R-j^ og Rn. Disse terminaler c^-cn + 1 påtrykkes et potential V/2 eller 0 V ved hjælp af n + 1 separate koblere CE1-CEn +

For hver af disse modstande R1-Rn vælges en høj 5 modstandsværdi på nogle ΜΩ med henblik på at begrænse strømforbruget.

Til registrering med elektroderne i den første gruppe G^^ af rækken af elektroder påtrykkes potentialet V/2 på terminalerne C1 og C2, dvs. på de to termi-10 naler af modstanden , medens alle de andre terminaler sættes på 0 V, samtidigt med at et skrivesignal på -v/2 eller 0 V, alt efter om der reelt skal foretages resistrering eller ej, successivt påtrykkes elektroderne af rang Pi“Pm i <3e ulige grupper, medens alle elek-15 troderne i de lige grupper sættes på 0 V.

Til registrering med elektroderne i den anden gruppe G2 er det på lignende måde kun terminalerne C2 og C3, der påtrykkes potentialet V/2, medens skrivesignalet successivt påtrykkes elektroderne af rang P-^ 20 Pm i de lige grupper, medens elektroderne i de ulige grupper sættes på 0 V.

Registreringen med elektroderne over hele rækken foregår på lignende måde. Den opnås systematisk ved successivt at påtrykke skrivesignalet på -V/2 eller 0 V på 25 elektroderne af rang Ρχ-Pm for simultant alle ulige grupper eller skiftevis alle lige grupper, medens elektroderne i grupperne af anden polaritet er på 0 V, og potentialet V/2 kun påtrykkes de terminaler, der direkte har forbindelse med den modstand, der er tilordnet hver 30 af de successive grupper af elektroder. Under disse betingelser er det kun de modstande, der er tilordnet de forskellige grupper, og som følge heraf deres to terminaler, der direkte "omgiver" hver af grupperne, der iværksætter udvælgelsen af en enkelt gruppe af elek-35 troder til øjeblikkelig registrering.

I henhold til det ovenfor givne eksempel har terminalerne C2 og C3 eksempelvis med henblik på regi- 10

DK 161126 B

strering ved hjælp af elektroderne i gruppen G2 potentialet v/2, medens de andre terminaler, navnlig de hosliggende terminaler og C4, er på 0 V, således at der i modstandene Rj og R3 er en potentialgradient.

5 Registrering med elektroderne ud for disse modstande R1 og R3 kan dog ikke finde sted, eftersom elektroderne for disse to grupper er på 0 V.

I fig. 5 er der kun vist en enkelt række elektroder med en tilhørende kontra-elektrode. Det er dog 10 klart, at skrivehovedet kan være udformet med flere rækker elektroder. Skrivehovedet kan navnlig omfatte to rækker, langs hver af hvilke elektroderne er fordelt i ens ulige og lige grupper, hvor elektroderne fra en række i forhold til elektroderne i den anden række er 1 5 forsat med det halve af elektrodestigningen i en af ræk kerne, samt en enkelt kontra-elektrode af den viste type i tilknytning til hele den ene række eller den anden af de to elektroderækker, der i relation til denne kontraelektrode skal være anbragt på den modstående side af 2 0 registreringsbæreren.

ved et sådant arrangement med elektroderækker og en tilhørende kontra-elektrode ifølge opfindelsen forekommer den kantvirkning eller overgangsvirkning, der skyldes afstanden mellem kontra-elektroderne i de kendte 25 apparater med multiple separate kontra-elektroder, ikke længere.

Valget af bredden af de ledende baner er ikke kritisk. For at drage nytte af tolerancerne i den mekaniske positionering af kontra-elektroden i forhold til 30 elektroderækken og for ligeledes nemt at kunne fremstille modstandene med høj værdi vil man dog i prak sis vælge en udførelsesform, hvor terminalerne C^-C^ + 1 (fig. 5), der udgøres af de ledende baner, har en bredde væsentligt større end elektrodestigningen i rækken, men 35 dog væsentligt mindre end elektrodegruppestigningen, eksempelvis 4-8 gange elektrodestigningen, eventuelt lidt

DK 161126 B

1 1 mere. Den valgte banebredde, der bevirker, at banerne er bredere end mellemrummet mellem hosliggende elektrodegrupper, har ingen skadelig indflydelse på den ovenfor beskrevne virkemåde. Dens fordel ligger i, at de er nem-5 mere at fremstille på grund af de store tilladelige tolerancer. I den i fig. 3 viste udførelsesform vil de ledende baner iøvrigt have en desto større bredde, som det resistive materiale, der anvendes, er følsomt overfor slidpåvirkningen.

10 Denne kontra-elektrode, der gør det muligt at an vende en demultiplekseringskreds til aktivering af de enkelte elektroder, kan ligegyldigt anvendes i et elektrostatisk skrivehoved til direkte eller indirekte registrering.

15 Den foreliggende opfindelse er blevet beskrevet under henvisning til den viste tegning. Det er dog klar, at man i de viste udførelsesformer kan indføre detailændringer og/eller erstatte visse midler med andre ækvivalente midler, uden at man herved falder uden for 20 opfindelsens ramme. Det skal navnlig bemærkes, at det bliver muligt at anvende kendte demultiplekseringskredse mellem elektroderne, og som følge heraf opbygge den til de enkelte elektrodegrupper knyttede kontra-elektrode, således at der foretages udvælgelse af elektroderne i de 25 successive grupper i rækken.

Claims (6)

1. Elektrostatisk skrivehoved af den art, der omfatter mindst én række separate, ækvidistante elektroder, der er fordelkt i n grupper i rækken, hvilke grupper er fordelt i successive enheder å mindst to grupper, 5 og hvor de elektroder, der har samme beliggenhed i grupperne og hører til grupper af samme rang i enhederne, er forbundet med hinanden, kendetegnet ved, at der ud for elektroderne og over i det mindste længden af rækken findes en kontra-elektrode (1, 1', 10) af ledende 10 materiale (3, 13), at der i kontakt med dette materiale findes n + 1 ledende baner (4, 4', 14) i ens indbyrdes afstande tilnærmelsesvis lig med stigningen for elektrodegrupperne i rækken, at disse baner indbyrdes danner n ledende zoner, der befinder sig ud for hver sin elek-15 trodegruppe (Gn) og tilknyttes gruppen ved udvælgelse blandt grupperne, at nævnte ledende zoner danner n tilnærmelsesvis ens, seriekoblede elektriske modstande (R1-Rn), og at banerne danner elektriske tilkoblingsterminaler (C]_-Cn + ^) for disse modstande og for de to 20 yderste modstande.

2. Skrivehoved ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det omfatter et isolerende underlag (2), på hvilket de ledende baner (4, 4') delvis er nedgravet i det resistive materiale (3).

3. Skrivehoved ifølge krav 1, kendeteg net ved, at det omfatter et resistivt underlag (13), der udgør det resistive materiale, på hvilket de ledende baner (14) over i det mindste en del af deres udstrækning i tværretningen er tilvejebragt i elektrisk kon-30 takt med det resistive underlag.

4. Skrivehoved ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at de ledende baner, der danner tilkoblingsterminaler (C1-Cn + -^) for de n modstande (Ri~Rn) i· hver har bredde større end elektrode-35 stigningen i rækken. DK 161126B

5. Skrivehoved ifølge krav 4, kendetegnet ved, at de ledende baner strækker sig ud over mellemrummet mellem hosliggende elektrodegrupper, og for de yderste baners vedkommende uden for hver af de yder- 5 ste grupper.

6. Skrivehoved ifølge et eller af kravene 1-5, og hvori de nævnte elektroder, der har samme beliggenhed (Ρχ-Pm) i grupperne, er forbundet med hinanden i det ene eller det andet af to net, alt efter om de hører til li- 10 ge eller ulige grupper i deres række, og hvor disse elektroder er forbundet med separate koblere (Ει;ί-Ε1ιη, E2i-E2m), der hører til hver sit sæt af koblere, kendetegnet ved, at de nævnte tilkoblingsterminaler (Ci~Cn + !) for modstandene (R1-Rn) i kon-15 tra-elektroden er forbundet med n + 1 separate.koblere, at grupperne af koblere, der er forbundet med elektroderne skiftevis aktiveres af skrivesignalet, samtidigt med at alene de to tilkoblingsterminaler for den modstand, der er tilordnet den elektrodegruppe, der skal 20 bringes til at registrere, sættes under høj spænding.