Uprawniony z patentu: Xerox Corporation, Rochester (Stany Zjednoczone Ameryki) Urzadzenie do wywolywania utajonego obrazu elektrostatycznego Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wy¬ wolywania utajonego obrazu elektrostatycznego.Konwencjonalne technologie nie umozliwiaja od¬ czytania kazdego zarejestrowanego znaku natych¬ miast po tym, gdy zostal on zarejestrowany elek- trograficznie.Celem niniejszego wynalazku jest ulepszenie wywolywania obrazów elektrostatycznych przez skonstruowanie urzadzenia do wywolywania obra¬ zów elektrostatycznych, przy czym urzadzenie to pozwala na szybki odczyt wywolanych obrazów.Urzadzenie wedlug wynalazku jest wyposazone w element do nanoszenia elektroskopowych czastek znakujacych na powierzchnie rejestrujaca, a czesc elementu nanoszonego ma powierzchnie posiadajaca zdolnosc zatrzymywania elektroskopowych czastek znakujacych. Os obrotu wymienionego elementu jest asymetryczna w stosunku do osi symetrii tego elementu.Wynalazek jest dokladniej wyjasniony na przy¬ kladzie pokazanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie wedlug wynalazku w wi¬ doku perspektywicznym, fig. 2 — urzadzenie we¬ dlug wynalazku w przekroju, fig. 3 — schemat blo¬ kowy typowego ukladu sterowania urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 4 — urzadzenie pozwalajace na natychmiastowe obejrzenie zarejestrowanego znaku w widoku perspektywicznym, a fig. 5 — przedstawia urzadzenie z fig. 4 w widoku z boku.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera elektrode 30 podporowa 4, która utrzymuje warstwe rejestruja¬ ca 2 w styku z elektrograficznym czujnikiem 6 gdy przechodzi ona przez strefe rejestracyjna. Czujnik 6 zawiera przykladowo liniowy Uklad przewodzacych elektrod odpowiednio odizolowanych jedna od dru¬ giej. Elektrody te sa zmontowane na izolacyjnym uchwycie 8 z osobnymi przewodami do przekazywa¬ nia elektrycznych sygnalów rejestrujacych indywi¬ dualnie do kazdej elektrody. Przewody elektryczne zakonczone sa na zespole nosnym w postaci wtyku 9 lub innego typu polaczenia elektrycznego, w celu ulatwienia polaczenia ze zródlem sygnalów reje¬ strujacych, na przyklad generatorem znaków pisma.Ruch zespolu elektrod rejestrujacych zapewnia silnik 10, którego walek polaczony jest za pomoca sprzegla nie uwidocznionego na rysunku z walkiem 12 na którym osadzone jest napedowe kolo pasowe 14.Z walem 12 polaczone jest urzadzenie sterujace ruchem zespolu elektrod. Napedowe kolo 14 sprzeg¬ niete jest ciernie z linka 16, która jest prowadzona w luznych krazkach 18 i 20 w celu przekazania sily napedowej silnika 10 na uchwyt 8. Do dokladnego ustawienia uchwytu w czasie jego ruchu wzdluz warstwy rejestrujacej 2 zastosowane sa prowadnice 22 i 24, które przechodza przez zespól wózka 26, do którego jest przymocowany uchwyt 8. Zespól wóz¬ ka 26 jest umocowany do obu konców linki 16 i moze slizgac sie na prowadnicach 22 i 24 w celu wlasciwego ustawienia zespolu elektrod rejestruja- 804743 80474 4 cych 6 w stosunku do warstwy rejestrujacej 2 w czasie rejestrowania.W czasie ruchu roboczego zespól elektrod reje¬ strujacych jest poruszany od lewej strony do prawej wzdluz plaszczyzny rejestrujacej 2 podczas gdy do elektrod przekazywane sa odpowiednie sygnaly re¬ jestrujace. Podczas ruchu zespolu elektrod o okre¬ slany odcinek zalezny od zajmowanego znakiem miejsca, znak jest zarejestrowany na plaszczyznie rejestrujacej 2 w postaci utajonego obrazu elektro¬ statycznego. Plaszczyzna rejestrujaca 2 jest nieru¬ choma w strefie rejestracji podczas ruchu zespolu elektrod od lewej do prawej, podczas którego wi¬ nien byc zarejestrowany caly wiersz znaków.W koncowym punkcie tego ruchu elektrod rejestru¬ jacych, odpowiedni mikrolacznik jest uruchomiony fcespolem wózka 20, w celu zadzialania poprzednio wspomnianego sprzegla na silniku 10 w celu odla¬ czenia walka 12 od tego silnika. Urziadzenie steru¬ jace powoduje ruch powrotny zespolu wózka 26 do polozenia poczatkowego przy lewym marginesie.Zadzialanie lacznika, który powoduje powrotny ruch wózka powoduje uruchomienie warstwy reje¬ strujacej 2 za pomoca rolki napedowej 28.W przypadku, gdy ma byc uwidoczniona zareje¬ strowana informacja, która znajduje sie na war¬ stwie rejestrujacej w postaci ladunków elektrosta¬ tycznych, ulozonych w postaci znaków alfanume¬ rycznych, naniesionych przez zespól elektrod reje¬ strujacych, znaki te moga zostac wywolane przez nalozenie na nie elektroskopowych czastek znaku¬ jacych. Wedlug Wynalazku jest to zrealizowane przez obrót wywolujacego elementu 30.Jak to jest pokazane na fig. 1 i 2 element 30 za¬ wiera czlon 32, umieszczony na uchwycie 34, który z kolei jest zamocowany na walku 36. Powierzchnia 37 czlonu 32 jest w styku z rolka 38, za pomoca której na powierzchnie czlonu 32 nanoszona jest substancja wywolujaca. Za elementem 30 znajduje sie plaski prowadnik 39 podtrzymujacy warstwe rejestrujaca 2.Walek 36, utrzymuje obracajacy aie element 30 w czasie cyklu wywolujacego. Niezbedny moment obrotowy, jest przylozony do walka 36 z silnika 40, którego walek napedowy 42 sprzezony jest przez sprzeglo 44 z rolka napedowa 46, umieszczona na walku 48. Pas transmisyjny 50 obejmuje rolke 46 i rolke 52, do której jest przymocowany walek 36 elementu 30. Przez odpowiednie zadzialanie sprze¬ gla 44 walek 36 obracany jest w kierunku oznaczo¬ nym strzalkami az do zetkniecia powierzchni 37, z powierzchnia rolki 38 w strefie rejestrowania.Pokazane to jest za pomoca przerywanej linii 54, Czlon 32 moze byc wykonany z róznych materia¬ lów, korzystnie z futra króliczego.W trakcie pracy wywolywacz nakladany jest na powierzchnie 37 elementu 30 za posrednictwem rol¬ ki podajacej 38, a nastepnie przenoszony jest na plaszczyzne 2 i osadza sie w miejscach, gdzie zostal zarejestrowany obraz.Pokazany na fig. 1 i 2 element 30 znajduje sie w pozycji nie wywolujacej, która okreslona jest jako pozycja wziernikowa. Poniewaz plaska czesc elementu 30 znajduje sie od strony warstwy reje¬ strujacej 2 tak, ze przegladajacy moze bezposrednio widziec strefe rejestrujaca, przy czym zadna czesc czlonu 32 nie zaslania mu pola widzenia.Niewywolujaca powierzchnia elementu 30 okre¬ slona zostala jako plaska, jednak element 30 w tej 5 czesci moze byc dwuplaszczyznowy. Kazda z tych plaszczyzn przechodzi przez walek 36 elementu.Jesli powierzchnia wywolujaca zajmuje wzgledem osi obrotu elementu kat 180° to dwie powierzchnie plaskie leza w tej samej plaszczyznie, przechodza¬ cej przez te os obrotu. Jednak jesli powierzchnia wywolujaca zajmuje kat mniejszy niz 180° wtedy nie-wywolujaca powierzchnia sklada sie z dwóch plaszczyzn, które nie sa koplanarne.Pozycja wziernikowa elementu 30 umozliwia na¬ tychmiastowy odczyt wywolanych znaków. Jak opi¬ sano wyzej, podporowa elektroda 4 jest w strefie rejestrujacej podlozem warstwy rejestrujacej 2, dzieki czemu czujnik 6 moze poruszac sie przez stre¬ fe rejestrujaca odpowiednio do jej ksztaltu. Oznacza to, ze strefa rejestracji okreslona jest odlegloscia miedzy górna i dolna elektroda w czujniku 6 i mar¬ ginesami rejestrowanej informacji.W celu zagwarantowania jednakowej jakosci rejestrowanych znaków, wskazane jest aby elektro¬ da 4 w strefie rejestracji byla praktycznie plaska w tym miejscu, gdzie spoczywa na nim plaszczyzna rejestracji. Jest to wskazane z tego wzgledu, ze niewidoczne ladunki elektrostatyczne naniesione na warstwe 2 ruchomym czujnikiem winny lezec w okreslonej plaszczyznie, która w efekcie jest funkcja polozenia i ksztaltu podporowej elektrody 4. Stad, jesli ta elektroda 4 jest praktycznie plaska, to wszystkie ladunki elektrostatyczne ulozone w ksztalcie znaków, zarejestrowane podczas jedne¬ go suwu zespolu wózka 26 beda lezaly w jednej plaszczyznie. Kat wziernikowy moze byc okreslony teoretyczna, wyobrazalna linia 56 (fig. 2), przecho¬ dzaca przez plaszczyzne strefy rejestrujacej, która jest plaszczyzna zajeta przez ostatnio zarejestrowa¬ ne znaki na warstwie 2 i która jest prostopadla do kierunku ruchu czujnika 6 i linii 58 (fig. 2). Linia 58 rozpoczyna sie z dolnej krawedzi strefy rejestru¬ jacej i siega poza ta strefe elementu 30 jak widac z rysunku kat wziernikowy wynosi okolo 45°. Dla uzyskania wiekszego kata konieczne byloby splasz¬ czenie przekroju walka 36.Po wywolaniu obraz utrwalony jest na warstwie rejestrujacej jedna z dowolnych, znanych metod.Ponizej jest opisany jeden z mozliwych sposobów sterowania rejestratora i ukladu wywolujacego, na podstawie schematu blokowego z fig. 3. Opisany poprzednio rejestrator 60 ma w obwodzie wejscio¬ wym konwencjonalna klawiature 62, która moze generowac zespoly impulsów kodu dwójkowego, jednoznacznie kojarzace znak alfanumeryczny z na¬ cisnietym klawiszem.Zespól impulsów kodu dwójkowego, uzywanego w Amerykanskim Kodzie Znormalizowanym do przesylania informacji, skierowany jest do wejscia konwencjonalnego obwodu dekodera 64, który de¬ szyfruje zespól impulsów w celu wytworzenia im¬ pulsu znaku na jednym z szeregu równoleglych obwodów wejsciowych symbolu alfanumerycznego wybranego na klawiaturze 62.Wyjsciowa linia 66 zawiera caly szereg przewo- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605- $0474 6 dów, z których kazdy jest skojarzony z odrebnym znakiem alfanumerycznym konkretnego alfabetu zawartego w klawiaturze 62. Te obwody wyjsciowe sa polaczone z generatorem znaków 68. Generator 68 sklada sie na przyklad z matrycy diodowej wy¬ posazonej w pewna ilosc przewodów selektyw¬ nych, które kojarza sie z obwodami wyjsciowymi obwodu dekodera 64. Te przewody sa selektywnie sprzegniete z przewodami odczytu za posrednic¬ twem diod, które sa spolaryzowane w kierunku przewodzenia w chwili, gdy na przewód przechodzi odpowiedni impuls znaku. Innym przykladem wy¬ konania generatora znaków jest generator wyposa¬ zony w matryce rdzeni magnetycznych, majaca piec kolumn i siedem wierszy, w której poszczególny selektywny przewód znaku skojarzony z jednym z obwodów wejsciowych 66 laczy miedzy soba prze¬ wodami uklad rdzeni magnetycznych, odpowiada¬ jacych znakom alfanumerycznym, które maja byc zarejestrowane. Generator znaków jak i pozostale elementy pokazane na schemacie blokowym z fig. 3 nie stanowia czesci niniejszego wynalazku i dlatego pokazane sa schematycznie. Oczywiscie mozna tu uzyc dobrze znanych obwodów konwencjonalnych.Wyjscie 70 z dekodera 64 przekazuje sygnal in¬ formujacy jedynie o fakcie, ze kod dwójkowy zo¬ stal rozszyfrowany w dekoderze 64. W ten sposób dla kazdego znaku wchodzacego na klawiature 62, który powoduje proces deszyfrowania w^iejsoderze 64, wytwarzany jest sygnal wyjsciowy w przewo¬ dzie 70. W ten sposób wytworzony jest równiez im¬ puls kontrolny dla generatora znaków, który to impuls na przyklad uruchamia w wypadku stoso¬ wania matrycy z rdzeni magnetycznych, obwód rozdzielajacy, który kolejno odczytuje kazda ko¬ lumne matrycy rdzeni z szybkoscia skojarzona z ruchem pisaka. Poniewaz kazda kolumna jest sprawdzana przez obwód rozdzielajacy, to zespól równoleglych obwodów wyjsciowych bedzie zasilo¬ ny zaleznie od zespolu rdzeni przez selektywne przewody znaku. Te sygnaly na równoleglych ob¬ wodach wyjsciowych sa kierowane do odpowied¬ niego stopnia wzmacniajacego, który przez przewód 71 kieruje sygnaly rejestrujace do pisaka w czuj¬ niku6. .Ponadto sygnaly wytwarzane w obwodzie wyj¬ sciowym 70 dekodera 64 skierowane sa do rejestra¬ tora 60 oraz konwencjonalnego obwodu licznika 72.Skierowane bezposrednio do rejestratora 60 impul¬ sy z obwodu "70 moga byc uzyte do impulsowania silnika 10 z fig: 1 w odpowiednio okreslonym mo¬ mencie niezbednym do poruszenia czujnika o odci¬ nek wystarczajacy do zarejestrowania znaku, wtedy gdy silnik 10 jest silnikiem skokowym, lub do uru¬ chomienia odpowiedniego sprzegla gdy silnik jest silnikiem napedu ciaglego. Sa równiez sposoby po¬ ruszania pisaka inne niz tu opisane, które sluzyly jedynie jako przyklady.Licznik 72 uzywany jest do cechowania w swym wyjsciowym obwodzie 74 okreslonej poprzednio liczby (ilosci) znaków, która zostala zdeszyfrowana w dekoderze 64. W zwyklym urzadzeniu, w którym kazdy rejestrowany wiersz zawiera 80 znaków, po¬ jemnosc licznika 72 bedzie taka by impuls wyjscio¬ wy w obwodzie 74 pojawial sie gdy licznik 72 zliczy 80 znaków. Impuls ten moze byc równiez uzyty do ustawienia licznika w jego pozycji wyjsciowej.Impuls wyjsciowy z licznika 72 jest odpowiednio opózniony konwencjonalnym obwodem opózniaja- 5 cym 76 o czas niezbedny do przesuniecia pisaka o odstep jednego znaku w kierunku od strony lewej do prawej.W ten sam sposób, obwód opózniajacy 76 kieruje sygnal do rejestratora 60, gdy czujnik 6 zakonczy posuw, rejestrujacy wzdluz warstwy 2. Impuls ten moze byc uzyty do wlaczenia sprzegla 44 polaczo¬ nego z silnikiem 40 i napedowym pasem 50, powo¬ dujacym obrót elementu 30. Pojedynczy obrót ele¬ mentu jest wystarczajacy do wywolania wszystkich niewidocznych ladunków elektrostatycznych nanie¬ sionych na warstwe 2 podczas ruchu rejestrujacego czujnika 6. Uzycie licznika 72 w obwodzie opóznia¬ jacym 76 jest jedynie przykladem* sposobu urucho¬ mienia elementu 30 w okreslonych odstepach czasu po zakonczeniu ruchu rejestrujacego. Moze byc to wykonane równiez z zastosowaniem opisanego po¬ przednio mikrolacznika uruchamianego zespolem wózka 26 w prawym marginesie po zakonczeniu ruchu rejestrujacego. Uruchomienie tego lacznika moze równiez powodowac wlaczenie sprzegla 44 w celu wywolania obrotu elementu i w celu wywo¬ lania niewidocznych znaków ladunków elektrosta¬ tycznych.Sposoby konwencjonalne moga byc stosowane gdy pisak dotyka warstwy rejestrujacej 2 podczas, reje¬ stracji w celu utrwalenia wywolanej informacji w czasie ruchu powrotnego czujnika do lewego marginesu. Moze to byc wykonane przez nieznacz¬ ny obrót walka 22 i zespolu wózka 26 wokól walka 24 i z daleka od strefy rejestrujacej.Opisany powyzej schemat elektryczny umozliwia uruchomienie elementu 30 przy jednoczesnym wy¬ wolaniu wiersza zarejestrowanej w jednym ruchu informacji i ponadto bezposrednia kontrole (odczy¬ tanie) tego wiersza bez wyjmowania srodka reje¬ strujacego z aparatu wywolujacego, z uwagi na to element ma wymiar wzdluz osi w zasadzie ten sam co szerokosc strefy rejestrujacej, mierzonej w kie¬ runku poprzecznym do ruchu srodka rejestrujacego.Jednakze mozliwe jest takie ulepszenie, które po¬ zwala na obejrzenie kazdego zarejestrowanego zna¬ ku natychmiast po tym gdy na plaszczyznie reje¬ strujacej zostal naniesiony ladunek elektrostatycz¬ ny. Urzadzenie, które umozliwia taka operacje jest przedstawione na fig. 4 i 5, które pokazuja element 78. Element ten, podobnie jak opisany poprzednio element 30 ma powierzchnie 80, która ma ksztalt walca ze srodkiem krzywizny w osi obrotu elemen¬ tu i walka 82.Walek 82 ma wyfrezowany rowek klinowy 84 wzdluz calej dlugosci, przy czym rowek ten zaczeT pia o wpust przymocowany do uchwytu 88. Uchwyt 88 wsuniety jest przez otwór na walek 84 i daje mozliwosc przesuwania elementu 78 na tym walku.Zespól wpust-rowek wpustowy pozwala walkowi 82 ustalac polozenie elementu wokól osi walka 82.Uchwyt pisaka 90 jest przymocowany do zespolu wózka 92 w sposób podobny do elementów 8 i 26 opisanych poprzednio w odniesieniu do fig. 1 i 2. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 80474 8 Zespól wózka ma otwór, w którym umieszczony jest walek prowadzacy 94 • umozliwiajacy pózniejsze unieruchomienie elementu, uchwytu pisaka i ze¬ spolu wózka. Zespól wózka 92 jest równiez unieru¬ chomiony walkiem 82, który wspólpracuje z otwo¬ rem w czesci uchwytu elementu 88, do którego jest przymocowany zespól wózka 92.Fig. 5 pokazuje element 78 w polozeniu wzierni¬ kowym. Element wraz z uchwytem pisaka pokaza¬ ny jest na fig. 5 w widoku z góry, Podczas reje¬ stracji zespól wózka 92 porusza sie w czasie ruchu rejestrujacego od strony lewej do prawej.Powierzchnia 80 elementu 30 ma szerokosc wzdluz osi nieco wieksza niz dwa znaki. Jakkolwiek ta szerokosc moze byc zmniejszona do dowolnego wy¬ miaru, zaleca sie stosowanie szerokosci jednego znaku jako dolnej granicy tego wymiaru.Gdy urzadzenie pracuje, zaleca sie aby element 78 przesuwal sie za kazdym razem w czasie jego cyklu wywolujacego, gdy znak w postaci ukladu ladunków elektrostatycznych jest nalozony na pla¬ szczyzne rejestrujaca 2. W odniesieniu do schematu blokowego z fig. 3, w takim ukladzie elementu wi¬ nien on byc uzupelniony otwierajacym lacznikiem 96 i zamykajacym lacznikiem 98. Impusy wyjscio¬ we kierowane sa przewodem 70 bezposrednio do obwodu opózniajacego 76 za kazdym razem gdy znak kodu jest zdeszyfrowany w dekoderze 64. Ponow¬ nie niezbedne jest zastosowanie obwodu opózniaja¬ cego 76 pozwalajace przesunac sie o jeden znak pi¬ sakowi podczas gdy dochodzi do niego sygnal re¬ jestrujacy z generatora znaków 68. W koncu tego okresu opóznienia wlacza sie sprzeglo 44 powodu¬ jac obrót elementu 78. Dla wezszego elementu 78 opóznienie obwodu 76 nie jest niezbedne, dzieki cze¬ mu wyjscie 70 moze byc podlaczone do sprzegla 44.W ten sposób zbiór ladunków jest wywolany po za¬ rejestrowaniu, poniewaz tor elementu 78 podczas cyklu wywolujacego jest zblizony do prowadzacej krawedzi pisaka na suporcie 90.Kat miedzy plaszczyznami wywolujacymi zostal przedstawiony na rysunku jako równy 180° lub nie¬ co mniej. Kat ten moze byc zmniejszony w zalez¬ nosci od promienia krzywizny elementu 30 i po¬ wierzchni 37. Plaska powierzchnia ciagnaca sie od walka 36 elementu 30 okresla kat powierzchni wy¬ gietej 37. Gdy element 30 jest cylindryczny to kat ten ma ponizej 360°. W przykladzie wykonania ma 180°. Czynnikiem ograniczajacym kat miedzy ele¬ mentem 30 i powierzchni 37 jest w pierwszym rze¬ dzie promien krzywizny tej powierzchni. Ma to wplyw na jakosc wywolania poniewaz zaleznie od niego okreslona czesc powierzchni wywolujacej do- 5 tyka do plaszczyzny rejestrujacej w czasie wywo¬ lywania.Powierzchnia 37 wywolujaca nie musi byc ko¬ niecznie cylindryczna, to znaczy nie musi miec tego samego promienia krzywizny w kazdym swoim punkcie.Niezaleznie od ksztaltu powierzchni, srodek obro¬ tu elementu 30 to jest os walków 36 i 82 znajduje sie w takiej odleglosci od strefy rejestrujacej, która jest mniejsza niz odleglosc od tych osi do najbar¬ dziej oddalonego punktu powierzchni. Dzieki temu podczas obrotu elementu powierzchnia wywolujaca bedzie sie stykac z plaszczyzna rejestrujaca w stre¬ fie rejestrujacej.W przypadku stosowania wywolywacza w postaci plynu element 30 winien byc wykonany z tworzywa absorbujacego lub porowatego.Niniejszy wynalazek opisano jako wspólpracujacy z rejestratorem elektrograficznym. Mozliiwe sa za¬ stosowania inne, na przyklad szybkie wywolanie naswietlanych plyt kserograficznych. PL PL PL PL