NL9402196A - Werkwijze voor het registreren van beelden, alsmede een beeldvormingsinrichting voor toepassing van de werkwijze. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het registreren van beelden, alsmede een beeldvormingsinrichting voor toepassing van de werkwijze

De uitvinding betreft een werkwijze voor het registreren van beelden op een voor herhaald gebruik bestemd beeldregistratiemedium met een didlektrisch oppervlak, waarbij tussen een stelsel van beeldregistratie-elektroden en een tegenelektrode waarvan één van beide zich onder het diëlektrisch oppervlak bevindt en de ander op enige afstand boven dat oppervlak, volgens een te registreren beeldpatroon een spanning wordt aangelegd om tonerpoeder, dat in de ruimte tussen het diëlektrisch oppervlak en de daarboven opgestelde elektrode aanwezig is, volgens dat beeldpatroon op het diëlektrisch oppervlak af te zetten.

Tevens betreft de uitvinding een beeldvormingsinrichting voor toepassing van de werkwijze.

Beeldvormingswerkwijzen en - inrichtingen als bovenbedoeld zijn onder meer beschreven in de Europese octrooischriften 0191521, 0247694 en 0247699.

Hierbij wordt een in een beeldvormingszone op het diëlektrisch oppervlak van een beeldregistratiemedium gevormd tonerpoederbeeld direct, of indirect via een tussenmedium, naar een ontvangstmateriaal zoals gewoon papier, overgedragen en daarop gefixeerd. Het beeldregistratiemedium wordt daarna weer voor een volgende beeldregistratie-cyclus gebruikt.

Bij dit type beeldvormingsinrichtingen hoort vanzelfsprekend een zo hoog mogelijke levensduur van het beeldregistratiemedium. De voortdurende mechanische, elektrische en thermische belastingen van het beeldregistratiemedium zorgen voor een geleidelijke achteruitgang van het beeldregistratiemedium, die zich manifesteert in een teruggang van de zogenaamde ondergrondvrije voet, waaronder wordt verstaan het maximale potentiaalverschil tussen een beeldregistratie-elektrode en de tegenelektrode waarbij de tonerafzetting op het diëlektrisch oppervlak een tevoren vastgesteld niveau niet overschreidt. Dit niveau zal in de praktijk zodanig worden vastgesteld dat visueel, op de afdruk, nog juist geen ondergrond wordt waargenomen.

De teruggang van de ondergrondvrije voet is het gevolg van door de herhaalde belastingen optredende vervuiling en verandering van elektrische eigenschappen van het diëlektrische oppervlak.

De uitvinding voorziet in een werkwijze als in de aanhef omschreven waarmee een verlenging van de levensduur van het beeldregistratiemedium wordt bereikt. De werkwijze volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat tijdens de registratie van beelden, de beeldregistratie-elektroden nu eens op een positieve en dan weer op een negatieve potentiaal ten opzichte van de tegenelektrode worden gebracht. Gevonden werd dat de teruggang van de ondergrondvrije voet aanmerkelijk wordt vertraagd en dus de levensduur van het beeldregistratiemedium aanmerkelijk wordt verlengd, wanneer het elektrisch veld dat tijdens de registratie van beelden over het diëlektrisch oppervlak van het beeldregistratiemedium wordt aangelegd, bezien over de levensduur van het beeldregistratiemedium, geregeld in richting wordt omgekeerd.

Volgens een eerste variant van de uitvinding worden afwisselend reeksen beelden gedrukt, waarbij in de ene reeks beelden de beeldregistratie-elektroden op een positieve (of negatieve) potentiaal ten opzichte van de tegenelektrode worden gebracht en in de daaropvolgende reeks beelden op een potentiaal die omgekeerd is ten opzichte van de in de voorgaande reeks aangelegde potentiaal.

Onder beelden wordt hierbij verstaan de informatie die op dezelfde zijde van een beeldontvangstmateriaal wordt overgebracht. Het aantal beelden dat in opeenvolgende reeksen wordt gevormd, kan gelijk of verschillend zijn en is in elke reeks bij voorkeur niet groter dan 10, om een te langdurige eenzijdige belasting van het beeldregistratiemedium te vermijden.

Volgens een voorkeursuitvoering van deze variant wordt de potentiaal bij elk te vormen beeld omgekeerd. De potentiaalomkering kan op diverse manieren worden gerealiseerd. Bijvoorbeeld kunnen bij de vorming van een eerste beeld of de eerste reeks beelden, de beeldregistratie-elektroden die tonerafzetting op het diëlektrisch oppervlak moeten bewerkstelligen op een positieve potentiaal van bijv. 30-40 volt worden gebracht, terwijl de tegenelektrode en de niet bij de beeldvorming betrokken beeldregistratie-elektroden aan aarde worden gelegd. Bij de vorming van het volgende beeld of de volgende reeks beelden worden dan de beeldvormende beeldregistratie-elektroden aan een negatieve potentiaal van 30-40 volt gelegd terwijl de tegenelektrode en niet bij de beeldvorming betrokken beeldvormingselektroden aan aarde blijven, of worden de beeldvormende beeldregistratie-elektroden aan aarde gelegd, terwijl de tegenelektrode en de niet bij beeldvorming betrokken beeldregistratie-elektroden op dezelfde potentiaal van circa 30-40 volt worden gelegd.

Volgens een tweede variant van de uitvinding wordt tussen de tegenelektrode en de beeldvormingselektroden die niet bij de beeldvorming zijn betrokken, een hoogfrequente wisselspanning aangelegd, terwijl de beeldvormingselektroden die bij de beeldvorming zijn betrokken aan een negatieve of positieve potentiaal (gelijkspanning) worden gelegd, welke al dan niet op de reeds aangelegde wisselspanning wordt gesuperponeerd. De hoogfrequente wisselspanning heeft daarbij een zó hoge frequentie dat de tonerafzetting op het beeldregistratiemedium weer beneden een tevoren vastgesteld niveau blijft (i.c. op een zodanig niveau dat de afdruk visueel ondergrondvrij is).

Volgens een aantrekkelijke uitvoeringsvorm van deze tweede variant wordt de hoogfrequente wisselspanning aan de tegenelektrode gelegd, terwijl de beeldvormingselektroden, wanneer zij niet aan de beeldvorming deelnemen, aan aarde zijn gelegd en, wanneer zij wel aan de beeldvorming bijdragen, aan een positieve of negatieve potentiaal zijn gelegd of, zoals met betrekking tot de eerste variant zal worden beschreven, nu eens op een negatieve en dan weer op een positieve potentiaal worden gebracht.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de hierna volgende beschrijving en de daarbij behorende figuren, waarin:

Fig. 1 een schematische weergave is van een beeldvormingsinrichting volgens de uitvinding,

Fig. 2 een doorsnede is van een beeldregistratiemedium, zoals toegepast in de inrichting van Fig. 1, en

Fign. 3 en 4 schematisch de elektrische schakeling van beeldvormings· en tegenelektrode bij enkele uitvoeringsvormen van de uitvinding weergeeft..

De beeldvormingsinrichting volgens Fig. 1 is voorzien van het beeldregistratiemedium 15, dat hierna met verwijzing naar Fig. 2 uitvoerig wordt beschreven. Het beeldregistratiemedium 15, doorloopt een beeldvormingsstation 16, waar zijn oppervlak door middelen 20, die zijn uitgevoerd zoals beschreven in US- 3 946 402, wordt voorzien van een uniforme laag tonerpoeder dat een specifieke weerstand heeft van circa 10s Ω m.

Het ingepoederde oppervlak van het beeldregistratiemedium 15 wordt vervolgens in een beeldvormingszone 18 gevoerd, waar op korte afstand van het oppervlak van het beeldregistratiemedium 15 een magneetrol 17 is opgesteld, die een roteerbare, elektrisch geleidende mantel en een binnen de mantel opgesteld stationair magneetstelsel omvat. Het stationaire magneetstelsel omvat een tussen gelijknamige polen van twee magneten geklemd ferromagnetisch mesblad en is uitgevoerd zoals in de EP-A-0 304 983 is beschreven. Door een spanning aan te leggen tussen een of meer beeldvormingselektroden van het beeldregistratiemedium 15 en de als tegenelektrode fungerende mantel van de magneetrol 17, wordt op het beeldregistratiemedium een poederbeeld gevormd. Dit poederbeeld wordt door drukuitoefening overgedragen op een verwarmde, met rubber beklede rol 19. Van een voorraadstapel 25 wordt een blad papier door rol 26 afgenomen en dit blad wordt via geleidebanden 27 en rollen 28 en 29 aan een verwarmingsstation 30 toegevoerd. Het verwarmingsstation 30 omvat een band 31 die om een verwarmde rol 32 loopt. Door contact met de band 31 wordt het papierblad verwarmd. Het aldus verwarmde blad papier wordt nu tussen de rol 19 en een drukrol 35 doorgevoerd, waarbij het op rol 19 aanwezige, verweekte poederbeeld volledig naar het blad papier wordt overgedragen. De temperaturen van de band 31 en de rol 19 zijn zodanig op elkaar afgestemd dat het beeld aan het blad papier vastsmelt. Via transportrollen 36 wordt het van een beeld voorziene blad papier naar een vergaarbak 37 gevoerd.

Eenheid 40 omvat een elektronische schakeling die de optische informatie van een origineel omzet in elektrische signalen welke via van sleepcontacten voorziene draden 41 en in de zijwand van het beeldregistratiemedium 15 aangebrachte geleidende sporen 42 worden toegevoerd aan de met sporen 42 verbonden aanstuurelementen 3 (zie Fig. 2). De informatie wordt serieel lijn voor lijn toegevoerd aan het schuifregister van de geïntegreerde schakelingen van de elementen 3. Zijn de schuifregisters volledig gevuld overeenkomstig de informatie van één lijn dan wordt die informatie in het uitgangsregister gezet en via de drivers worden de elektroden 6, 5 (zie Fig. 2) afhankelijk van het signaal, al dan niet onder spanning gezet. Terwijl deze lijn wordt gedrukt, wordt de informatie van de volgende lijn aan de schuifregisters toegevoerd. Eenheid 40 omvat verder de bekende besturingselektronica voor het besturen, regelen en controleren van de diverse funkties van de beeldvormingsinrichting.

Behalve optische informatie afkomstig van een origineel kunnen in de eenheid 40 ook elektrische signalen, afkomstig van een computer of een gegevensverwerkende inrichting, worden omgezet in signalen die aan de aanstuurelementen 3 worden toegevoerd.

Het in de beeldvormingsinrichting volgens Fig. 1 toegepaste beeldregistratiemedium 15 is in Fig. 2 in een schematische doorsnede weergegeven.

Het beeldregistratiemedium 15 volgens Fig. 2 omvat een cylinder 2 met daarin aangebracht, een zich in axiale richting uitstrekkend, aanstuurelement 3, dat een opbouw heeft die hierna nader zal worden beschreven. De cylinder 2 is bedekt met een isolerende laag 4, waarop beeldvormingselektroden 5 zijn aangebracht, die zich als eindloze banen, evenwijdig aan elkaar op onderling nagenoeg gelijke afstand, in de omtreksrichting van de cylinder 2 uitstrekken. Elke beeldvormingselektrode 5 is geleidend verbonden met telkens één aanstuurelektrode 6 van het aanstuurelement 3. Het aantal aanstuurelektroden 6, van het aanstuurelement 3 is gelijk aan het aantal beeldvormingselektroden 5, welk aantal bepalend is voor de kwaliteit van op het beeldregistratie-element 1 te vormen beelden. Naarmate de elektrodendichtheid groter is wordt de beeldkwaliteit beter. In de hier gebruikte uitvoeringsvorm is het aantal elektroden 5 gelijk aan 16 per millimeter, waarbij de elektroden 5 een breedte hebben van 40 μιη en de afstand tussen de elektroden onderling circa 20 μπι bedraagt.

Het patroon van beeldvormingselektroden 5, tenslotte, is bedekt met een gladde diölektrische toplaag 7, die bestaat uit een ongeveer 0,8 micrometer dikke laag siliciumoxide, waarvan het benedenste laagdeel ter dikte van ongeveer 0,4 micrometer bestaat uit SiOx met x = ± 0,5 en het bovenste laagdeel bestaat uit SiOx metx = ± 1,5.

De siliciumoxidelaag is volgens een bekende sputtertechniek aangebracht in een vacuümkamer, waarbij silicium vanaf een silicium target wordt gesputterd onder inleiding in de kamer van argon en zuurstof en in de eerste fase van het sputterproces de toevoer van zuurstof zodanig is ingesteld dat SiOx, x = ± 0,5 wordt opgebracht en in de tweede procesfase de zuurstoftoevoer is verhoogd zodanig dat SiOx, x = ± 1,5 wordt opgebracht.

Het aanstuurelement 3 omvat een drager 10, die op bekende wijze van een elektrisch geleidende metaallaag (zoals koper) is voorzien, welke metaallaag op bekende wijze in een geleidend sporenpatroon 12 is omgezet. Het sporenpatroon 12 bestaat enerzijds uit de geleidende verbindingen tussen de diverse elektronische componenten 13 van het aanstuurelement 3 en anderzijds uit de aanstuurelektroden 6 die elk geleidend zijn verbonden met telkens één beeldvormingselektrode 5. Tenslotte omvat het aanstuurelement ook nog een deksel 14 dat op een op zich bekende manier (bijvoorbeeld lijmen) is verbonden met de drager 10, zodat een doosvormig aanstuurelement 3 wordt gevormd waarin de elektronische componenten zijn opgesloten.

De elektronische componenten 13 omvatten een aantal bekende geïntegreerde schakelingen (i.c.’s) omvattende een serie-in-parallel-uit schuif register, een uitgangsregister en hiermee verbonden drivers met een spanningsbereik van 25 tot 50 Volt. Elke aanstuurelektrode is met een driver van één van de geïntegreerde schakelingen verbonden.

In Fig. 3 en Fig. 4 zijn twee verschillende bedrijfsmogelijkheden voor het in werking zijnde beeldvormingsdeel van de inrichting volgens Fig. 1 schematisch weergegeven.

In de door Fig. 3 weergegeven bedrijfsmogelijkheid is de tonertoevoerrol 20 op een potentiaal van - 60 V gelegd, terwijl de mantel van de magneetrol 17 en de beeldvormingselektroden 5 van het beeldregistratiemedium, wanneer geen beeld wordt gedrukt, aan aardpotentiaal zijn gelegd. Wanneer een beeld wordt gedrukt, worden de bij beeldvorming betrokken beeldvormingselektroden op een potentiaal van + 40 V gelegd.

In de uitvoeringsvorm van Fig. 4 is de tonertoevoerrol 20 op + 100 V gelegd en zijn de mantel van de magneetrol 17 en de beeldvormingselektroden 5 op + 40 V geschakeld, wanneer geen beeld wordt gedrukt. Bij de beeldvorming worden de daarbij betrokken beeldvormingselektroden 5 op aardpotentiaal gelegd.

Wanneer de beeldvormingsinrichting continu wordt bedreven in de uitvoeringsvorm zoals weergegeven in één der Figuren 3 of 4, blijkt het ondergrondvrije gebied, dat in de startsituatie bij het nog ongebruikte beeldvormingsmedium ligt tussen ongeveer + 4 en - 4 V relatief snel af te nemen, waarbij na circa 300.000 afdrukken van het formaat A4 een situatie is bereikt waarin het gebied nog slechts 0 tot - 4 V bedraagt en geen ondergrondvrije afdrukken meer kunnen worden verkregen. Volgens de eerste variant van de uitvinding worden afwisselend één of een beperkt aantal beelden (formaat A4) gedrukt in de situatie weergegeven in Fig. 3 en de situatie weergegeven in Fig. 4. Het omschakelen van de beeldvormingsinrichting van de ene naar de andere situatie wordt in op zichzelf bekende wijze door de eenheid 40 gestuurd en geschiedt telkens in de periode tussen twee opeenvolgende beeldvormingscycli. Bij het omschakelen worden de beeldvormingselektroden 5 en de mantel 17 tegelijk geschakeld waardoor tonerafzetting op het beeldvormingsmedium wordt voorkomen. Omdat in de situatie van Fig. 4 de beeldvorming geschiedt door de beeldvormingselektroden 5 van + 40 V naar 0 V te schakelen, worden de beelddata, die bijvoorbeeld paginagewijs in een elektronisch geheugen zijn opgeslagen, in vergelijking tot de situatie van Fig. 3 geïnverteerd in het uitgangsregister van de drivers gezet. Elektronische schakelingen voor het realiseren van de omschakeling en het inverteren van de beelddata zijn de vakman bekend en worden derhalve hier niet verder beschreven.

Volgens de uitvinding wordt een aanzienlijke verhoging van de levensduur van het beeldregistratiemedium bereikt. Na 500.000 afdrukken was het ondergrondvrije gebied in alle gevallen slechts 1 -1,5 V kleiner geworden en werden nog steeds ondergrondvrije afdrukken verkregen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij telkens na het drukken van één beeld wordt omgeschakeld van de ene naar de andere situatie, bedroeg het ondergrondvrije gebied na 1000.000 afdrukken nog steeds + 2 tot - 3 V en waren de afdrukken dus nog ondergrondvrij.

Volgens de uitvinding is van belang dat het beeldregistratiemedium 15 niet te langdurig aan een steeds gelijk gericht elektrisch veld wordt blootgesteld. Het maximale aantal beelden dat opeenvolgend in dezelfde afdruksituatie mag worden gedrukt is niet exact aan te geven. Vastgesteld werd evenwel dat steeds een aanzienlijke verhoging van de levensduur wordt bereikt wanneer het aantal beelden (formaat A4) dat opeenvolgend in dezelfde situatie wordt gedrukt kleiner is dan 10. Wanneer voor het schakelen van de beeldvormingselektroden 5 drivers worden toegepast waarmee zowel een positieve als een negatieve potentiaal op de beeldvormingselektroden kan worden geschakeld (bijvoorbeeld + 40 V en - 40 V), kan de werkwijze volgens de uitvinding ook worden uitgevoerd door afwisselend één of meer beelden te drukken waarbij de beeldvormingselektroden op de positieve (of negatieve) spanning worden gebracht en daarna één of meer beelden waarbij de beeldvormingselektroden 5 op een negatieve (of positieve) spanning worden gebracht. De als tegenelektrode fungerende mantel 17 is daarbij dan steeds aan aardpotentiaal gelegd.

Bij het omkeren van het elektrisch veld wordt tevens, zoals in de Figuren 3 en 4 is weergegeven, de spanning op de toneraanvoerrol 20 omgeschakeld van een negatieve naar een positieve potentiaal of omgekeerd. Het omschakelen van deze spanning blijkt eveneens een gunstig effekt op de levensduur van het beeldregistratiemedium te hebben. Een andere reden voor het omschakelen van de spanning op de toneraanvoerrol 20 is dat in dat geval ook wanneer de beeldvormingselektroden 5 worden bekrachtigd voor de vorming van een beeld, het spanningsverschil tussen de toneraanvoerrol 20 en het beeldregistratiemedium groot genoeg is om een voldoende hoeveelheid tonerpoeder op het oppervlak van het beeldregistratiemedium af te zetten. Zou de spanning op de aanvoerrol 20 niet worden omgekeerd, bestaat het gevaar dat wanneer grote beeldvlakken moeten worden gedrukt, de toneraanvoer te gering wordt en de voorraad toner in de beeldvormingszone uitgeput raakt.

Om het effekt van het omkeren van alleen de spanning op de aanvoerrol 20 op de levensduur van het beeldregistratiemedium 15 te onderzoeken werden beelden gedrukt in de situatie weergegeven in Fig. 3 waarbij in de periode tussen twee opeenvolgende beelden steeds de spanning op de aanvoerrol 20 werd omgekeerd. Na ongeveer 400.000 beelden konden geen ondergrondvrije afdrukken meer worden verkregen.

Volgens de tweede variant van de uitvinding wordt tussen tenminste de beeldvormingselektroden die niet bij de beeldvorming zijn betrokken en de mantel 17 een hoogfrequente wisselspanning aangelegd. De frequentie van deze wisselspanning is zó hoog gekozen dat geen tonerpoeder op het beeldregistratiemedium 15 wordt afgezet, wanneer de beeldvormingselektroden 5 niet voor de vorming van een beeld worden bekrachtigd. In deze variant van de uitvinding is, in tegenstelling tot de eerder beschreven varianten, gebleken dat in de startsituatie (dus bij een nog ongebruikt beeldregistratiemedium) het ondergrondvrije gebied aanmerkelijk groter is dan in de eerder beschreven startsituaties.

De grootte van het ondergrondvrije gebied is afhankelijk van de frequentie, de amplitude en de signaalvorm van de wisselspanning. Zo wordt bij een blokspanning met topwaarden van + 40 V en - 40 V een ondergrondvrij gebied gevonden vanaf frequenties van ongeveer 6 kHz. De maximale grootte van het ondergrondvrije gebied wordt bereikt bij een frequentie ergens tussen 15 en 25 kHz. Bij aanleggen van een blokspanning met een topwaarden van + 80 V en - 80 V wordt een ondergrondvrij gebied gevonden bij aanzienlijk hogere frequenties, waarbij het optimum doorgaans wordt bereikt bij een frequentie tussen 100 en 200 kHz. De optimale wisselspanningsfrequentie kan bij een gegeven inrichting en een gegeven toneipoeder gemakkelijk proefondervindelijk worden vastgesteld. De wisselspanning kan een willekeurige vorm hebben. Bij voorkeur wordt een blokspanning gebruikt.

De amplitude van de wisselspanning bedraagt ten minste 25 V en ligt bij voorkeur tussen 25 en 100 V.

In een drukinrichting van het type als met betrekking tot Fig. 3 beschreven, waarin evenwel binnen de mantel 17 een stationair magneetstelsel was opgesteld zoals hierna met verwijzing naar Fig. 5 is beschreven, werd onder toepassing van het hierna beschreven magenta gekleurd tonerpoeder, een ondergrondvrij gebied bepaald van + 7 tot - 8 V, wanneer op de mantel 17 een blokspanning werd aangelegd met een frequentie van 160 kHz en topwaarden van respectievelijk + 80 en - 80 V. De beeldregistratie geschiedde daarbij door de beeldvormingselektroden 5 te schakelen tussen + 40 V, wanneer een beeldpatroon wordt geregistreerd en aardpotentiaal, wanneer geen beeld wordt geregistreerd.

Wanneer de mantel 17 aan aarde werd gelegd, bedroeg het ondergrondvrije gebied + 4 V tot - 5 V.

Behalve de grotere ondergrondvrije voet, resulterend in een langere levensduur van het beeldregistratiemedium, worden bij het aanleggen van de wisselspanning op de mantel 17, met name tegen het einde van de levensduur van het beeldregistratiemedium 15, ook beelden met een relatief grotere beeldrandscherpte geregistreerd, in vergelijking tot de situatie waarbij geen wisselspanning wordt aangelegd. De grotere beeldrandscherpte geldt met name voor de beeldachterranden, gezien tegen de transportrichting van het beeldregistratiemedium in.

Het in fig. 5 weergeven magneetstelsel 87 omvat een permanente magneet 86, bestaande uit een legering van Neodynium, IJzer en Borium. Tegen de polen van de magneet 86 zijn magnetiseerbare elementen 85 en 88 bevestigd, waarvan de niet met de magneet 86 verbonden uiteinden uitmonden in een spleet 93 en in de richting van de spleet 93 geleidelijk smaller worden. De magneet 86, alsmede de magnetiseerbare elementen 85 en 88 zijn zo gedimensioneerd dat de in spleet 93 uitmondende uiteinden van de elementen 85 en 88 magnetisch verzadigd zijn. Het magnetiseerbare materiaal van de elementen 85 en 88 is ijzer-cobalt dat een hoge verzadigingsmagnetisatie en een hoge permeabiliteit bezit.

Het magneetstelsel 87 is zodanig binnen de mantel 17 opgesteld dar de spleet 93, die een breedte van 300 micrometer heeft, in het centrum van de beeldvormingszone is gelegen en de binnenzijde van de mantel 17 de magnetiseerbare elementen 85 en 88 juist niet raakt. Een meer uitvoerige beschrijving van het magneetstelsel 87 is gegeven in de Europese octrooiaanvrage 0 573 098.

Het tonerpoeder had de volgende samenstelling: * thermoplastische pofyesterhars type Atlac 500T (van de firma ICI, Engeland), afgeleid van geoxypropyleerd bisfenol A en fumaarzuur - 1 volumeprocent carbonyiijzer met een deeltjesgrootte van ongeveer 2 micrometer (type HS van de firma BASF, Duitsland) • 3 gewichtsprocent rode kleurstof (Basonyt Rot 560 - C.l. Basic Violet 11:1) in de vorm van het perchloraat, en bezat daarbij een specifieke weerstand van circa 105Ω m, verkregen door de poederdeeltjes (die een deeltjesgrootte hadden tussen 11 en 20 micrometer) te bekleden met fluor gedoteerd tinoxide op de wijze als beschreven in de Europese octrooiaanvrage nr. 0 441 426.

Het grotere ondergrondvrije gebied dat wordt bereikt door op de mantel 17 een hoogfrequente wisselspanning aan te leggen kan ook worden gebruikt voor kwaliteitsverbetering van de op het beeldregistratiemedium 15 geregistreerde beelden. Bijvoorbeeld kan in een situatie waarbij, zonder toepassing van wisselspanning, een ondergrondvrij gebied van + 4 tot - 4 V bestaat bij toepassing van een tonerpoeder met een deeltjesgrootte van 11-20 micrometer en, met aanleggen van de juiste wisselspanning, een ondergrondvrij gebied van + 7 tot - 7 V wordt gerealiseerd, een nieuwe situatie met een betere beeldkwaliteit worden gerealiseerd, door een fijner tonerpoeder toe te passen met bijvoorbeeld een deeltjesgrootte van 7-14 micrometer, waarbij dankzij het aanleggen van een wisselspanning op mantel 17 nog steeds een acceptabel ondergrondvrij gebied wordt gerealiseerd van bijvoorbeeld + 5 tot - 5 V .

De uitvoeringsvorm waarbij op de mantel 17 een hoogfrequente wisselspanning wordt aangelegd kan met voordeel worden gecombineerd met de eerder beschreven uitvoeringsvorm waarbij tijdens de beeldregistratie de beeldvormingselektroden 5 nu eens op een positieve en dan weer op een negatieve spanning worden gelegd. De levensduur van het beeldregistratiemedium 15 blijkt daardoor extra te worden verlengd, terwijl het door aanleggen van de wisselspanning verkregen grotere ondergrondvrije gebied eveneens wordt gerealiseerd. Bijvoorbeeld kan de werkwijze volgens de uitvinding met voordeel worden uitgevoerd door op de mantel 17 een hoogfrequente wisselspanning met topwaarden van + 40 V en - 40 V aan te leggen, met een frequentie die in de gegeven specifieke opstelling en het gegeven tonerpoeder resulteert in het grootste ondergrondvrije gebied en de beeldvormingselektroden, zoals hiervoor met betrekking tot de Fign. 3 en 4 beschreven, bij de beeldvorming nu eens op+ 40 V te bekrachtigen en dan weer op • 40 V. Het omschakelen van de potentiaal kan weer geschieden per beeld of groep van beelden, zoals in het voorgaande al is beschreven.

Hoewel de uitvoeringsvorm waarbij wisselspanning wordt aangelegd in het voorgaande is geïllustreerd met aanleggen van wisselspanning op de mantel 17, zal het duidelijk zijn dat de wisselspanning ook kan worden aangelegd op de beeldvormingselektroden 5, waarbij de beeidvormingselektroden 5 worden geschakeld tussen wisselspanning met topwaarden van bijvoorbeeld plus en min 40 V, wanneer zij niet bij de beeldvorming zijn betrokken en een positieve of negatieve spanning van 40 V wanneer zij wel bij de beeldvorming zijn betrokken, of deze positieve of negatieve spanning op de wisselspanning wordt gesuperponeerd. De mantel 17 is dan steeds aan aarde gelegd.

De wisselspanning kan niet alleen tijdens de beeldregistratie op de beelvormingselektroden 5 of de mantel 17 worden aangelegd, maar ook in perioden waarin de drukinrichting in de wachtstand verkeert. Anderzijds kan in laatstbedoelde perioden ook een gelijke potentiaal op de beeldvormingselektroden 5 en mantel 17 worden aangelegd, bijv. aardpotentiaal of positieve of negatieve spanning van bijv. 40 Volt. Ook een combinatie van beide is mogelijk, bijvoorbeeld een situatie waarin in de wachtstand overwegend een gelijke spanning tussen beeldvormingselektroden 5 en mantel 17 wordt aangelegd met korte onderbrekingen van enkele seconden waarin wisselspanning op de beeldvormingselektroden 5 of de mantel 17 wordt aangelegd en de andere elektroden (17 of 5) aan aaide wordt gelegd.

Behalve tussen opeenvolgende beelden of groep van beelden, zoals bij de hiervoor geïllustreerde uitvoeringsvormen aangegeven, kan het omschakelen van de spanning (van bijv. + 40 naar - 40 V of omgekeerd) die op de beeldvormingselektroden 5 wordt aangelegd, ook geschieden tijdens de registratie van hetzelfde beeld. Zo kan elke beeldvormingselektrode, wanneer zij na een onderbreking van een of meer beeldlijnen waarbij zij niet bij beeldregistratie was betrokken, voor een bijdrage aan de beeldregistratie wordt aangestuurd, op een spanning worden gebracht die tegengesteld is aan de spanning die werd aangelegd toen de betreffende elektrode voor het laatst bij de beeldvorming was betrokken. Lettend op de levensduur van het beeldregistratiemedium 15 wordt op deze wijze een resultaat bereikt dat vrijwel gelijk is aan het resultaat dat wordt verkregen wanneer de omschakeling van de aangelegde spanning per beeld geschiedt. Omdat voor de uitvoering van deze variant een complexere besturingsschakeling is vereist dan voor de variant waarbij tussen opeenvolgende beelden wordt geschakeld, wordt laatstgenoemde variant geprefereerd.

Het zal verder duidelijk zijn dat de werkwijze volgens de uitvinding ook kan worden uitgevoerd in beeldvormingsinrichtingen waarin de tegenelektrode zich onder het diëlektrisch oppervlak van het beeldregistratiemedium bevindt en de beeldvormingselektroden in de beeldvormingszone op korte afstand boven het diëlektrisch oppervlak zijn opgesteld. Een dergelijke beeldvormingsinrichting is bijvoorbeeld beschreven in Amerikaans octrooischrift 3 946 402.

Voorts kan de werkwijze volgens de uitvinding, behalve met tonerpoeders die zijn voorzien van een elektrisch geleidende oppervlaktebekleding uit bijvoorbeeld koolstof, een gedoteerd metaaloxide zoals met fluor of antimoon gedoteerd tinoxide of een geleidend polymeer zoals een geprotoniseerd polyaniline complex zoals bekend uit WO 92/22911, ook worden toegepast met elektrisch geleidende tonerpoeders die hun geleiding hebben verkregen door elektrisch geleidend materiaal, zoals bijvoorbeeld de zojuist genoemde geprotoniseerde polyaniline complexen, over het volume van de tonerdeeltjes te verdelen. Een dergelijk tonerpoeder kan bijvoorbeeld worden verkregen door 100 g polyesterhars zoals hiervoor genoemd, te smelten, eerst 11 g geprotoniseerd complex van polyaniline-emeraldine en kamfersulfonzuur. (bereid conform de voorschriften van voorbeelden 1 en 3 van octrooiaanvrage WO 92/22911) in de smelt fijn te verdelen en daarna nog 33 g magnetiseerbaar pigment (type Bayferrox B 318 van Bayer AG, Duitsland). De homogene smelt wordt dan afgekoeld tot een vaste massa en gemalen en gezeefd tot deeltjes met en deeltjesgrootte tussen 10 en 20 micrometer. Het met zulk tonerpoeder op een beeldregistratiemedium 15 gevormd poederbeeld kan vervolgens door drukuitoefening worden overgedragen naar een vel papier of ander ontvangstmateriaal en daarna daarop worden gefixeerd door verwarming, bijvoorbeeld onder toepassing van (zwakke) magnetronstraling. Uiteraard kunnen ook andere, op zichzelf bekende fixeermethoden worden toegepast.

Claims (12)

1. Werkwijze voor het registreren van beelden op een voor herhaald gebruik bestemd beeldregistratiemedium (15) met een didlektrisch oppervlak (7), waarbij tussen een stelsel beeldregistratie-elektroden (5) en een tegenelektrode (17) waarvan één van beiden zich onder het diëlektrisch oppervlak bevindt en de ander op enige afstand boven dat oppervlak, volgens een te registreren beeldpatroon spanning wordt aangelegd om tonerpoeder dat in de ruimte tussen het diëlektrisch oppervlak en de daarboven opgestelde elektrode aanwezig is, volgens dat beeldpatroon op het diëlektrisch oppervlak af te zetten, met het kenmerk dat de beeldregistratie geschiedt nu eens door de beeldregistratie-elektroden (15) op een positieve potentiaal ten opzichte van de tegenelektrode (17) te brengen en dan weer door hen op een negatieve potentiaal ten opzichte van de tegenelektrode te brengen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat een eerste reeks beelden wordt geregistreerd door de beeldregistratie-elektroden (5) op een positieve dan wel negatieve potentiaal ten opzichte van de tegenelektrode (17) te brengen en een tweede reeks beelden daarna wordt geregistreerd door de beeldregistratie-elektroden (5) om de omgekeerde potentiaal te brengen, waarbij het aantal beelden in beide reeksten gelijk of verschillend is.

3. Werkwijze volgens conclusie 2 met het kenmerk dat het aantal beelden in beide reeksen 1 is.

4. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tegenelektrode (17) op een vaste potentiaal wordt gehouden en de beeldvormingselektroden (5) wanneer zij aan de beeldvorming bijdragen nu eens op een positieve en dan weer op een negatieve potentiaal ten opzichte van de tegenelektrode (17) worden gebracht.

5. Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tegenelektrode (17) en de beeldvormingselektroden (5) worden geschakeld tussen een eerste en een tweede potentiaal.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tussen de tegenelektrode (17) en de beeldvormingselektroden (15) een hoogfrequente wisselspanning wordt aangelegd.

7. Werkwijze volgens conclusies 6, met het kenmerk, dat de wisselspanning op de tegenelektrode (17) wordt gelegd en de beeldvormingselektroden (15) worden geschakeld tussen aarde en een gelijkspanning.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de gelijkspanning die op de beeldvormingselektroden (5) wordt aangelegd, nu eens positief en dan weer negatief is.

9. Beeldvormingsinrichting omvattende een beeldregistratiemedium (15) met een diëlektrisch oppervlak (7), een beeldvormingszone (18) waar het dieëlektrisch oppervlak (7) zich bevindt tussen een stelsel van elk afzonderlijk aanstuurbare beeldvormingselektroden (5) en een tegenelektrode (17), waarbij één van beide (5 of 17) is gelegen dicht onder het diëlektrische oppervlak (7) en de ander op korte afstand boven dat oppervlak, besturingsmiddelen (40) om de beeldvormingselektroden (5) volgens een te registreren beeldpatroon te bekrachtigen om tonerpoeder dat in de beeldvormingszone (18) wordt aangevoerd, volgens dat beeldpatroon op het diëlektrisch oppervlak (7) af te zetten, met het kenmerk, dat de besturingsmiddelen (40) middelen omvatten om de beeldvormingselektroden (5) op een positieve en op een negatieve potentiaal ten opzichte van de tegenelektrode (17) te kunnen schakelen.

10. Beeldvormingsinrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de besturingsmiddelen (40) middelen omvatten om een hoogfrequente wisselspanning aan te leggen aan de tegenelektode (17), dan wel de beeldvormingselektroden (5).

11. Beeldvormingsinrichting volgens conclusie 9 omvattende vóór de beeldvormingszone (18) opgestelde tonertoevoermiddelen (20) om een laag tonerpoeder op het beeldregistratiemedium (15) aan te brengen, onder invloed van een elektrisch veld, dat tussen tonertoevoermiddelen (20) en het beeldregistratiemedium (15) wordt aangelegd, met het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn om de richting van het elektrisch veld tussen de tonertoevoermiddelen (20) en het beeldregistratiemedium (15) om te keren gekoppeld met het omkeren van het elektrisch veld in de beeldvormingszone (18).

12. Beeldvormingsinrichting omvattende een beeldregistratiemedium (15) met een diëlektrisch oppervlak (7), een beeldvormingszone (18) waar het diëlektrisch oppervlak zich bevindt tussen een stelsel van elk afzonderlijk aanstuurbare beeldvormingselektroden (5) en een tegenelektrode (17), waarbij één van beide (5 of 17) is gelegen dicht onder het diëlektrisch oppervlak (7) en de ander op korte afstand boven dat oppervlak (7), vóór de beeldvormingszone (18) opgestelde tonertoevoermiddelen (20) om een laag tonerpoeder op het beeldregistratiemedium (15) aan te brengen onder invloed van een elektrisch veld dat tussen de tonertoevoermiddelen (20) en het beeldregistratiemedium (15) wordt aangelegd, besturingsmiddelen (40) om de beeldvormingselektroden (5) volgens een beeldpatroon te bekrachtigen om tonerpoeder volgens dat beeldpatroon op het diëlektrisch oppervlak (7) af te zetten, met het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn om de richting van het elektrisch veld tussen de tonertoevoermiddelen (20) en het beeldregistratiemedium (15) om te keren.