SE439698B - Anordning for framstellning av elektrostatiska bilder - Google Patents

Description

7811082-2 ål eventuellt med utradering av en kvarstående elektrostatisk bild, om sådan finns, efter överföringen.

Ett system som arbetar enligt den ovan skisserade tanke- gången är beskrivet i de amerikanska patentskrifterna 3 937 571 och 3 907 560. I detta fall framställs den latenta elektrosta- tiska bilden på en bildtrumma med hjälp av en jonmodulerings- skärm som låter jonerna passera i ett mönster som svarar mot den ursprungliga bilden, varvid de vidarebefordras till bild- trumman. Det är emellertid otympligt att utnyttja en dylik skärm, och vid detta tillvägagångssätt blir tiden för framställ- ning av en första kopia alltför lång. System som utnyttjar laddningsöverföring mellan två isolerande ark har analyserats, och inom fotokopieringstekniken talar man härvid om elektro- statisk bildöverföring. Ett sådant förlopp är beskrivet på sid 432 i "Xerography and Related Process", som är redigerad av John H. Desrauer och Harold E. Clark, The Focal Press, London och New York, 1965. Vid elektrostatisk bildöverföring förlitar man sig på nedbrytning av ett luftgap i området mellan de båda isolerande organen, varvid man erhåller en laddningsöverföring från det ena organet till det andra genom en jonisering av den mellanliggande luften. Det speciella problemet som samman- hänger med laddningsöverföring då två isolerande ark med en pålagd yttre spänning bringas att närma sig varandra är att laddningen överförs i form av ett genomslag. Denna typ av ladd- ningsöverföring medför vanligen att den överförda bilden blir prickig.

En hel del andra system för bildöverföring finns, vilka emellertid är behäftade med olägenheter av olika slag.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att åstadkomma kompatibilitet i konstruktionen hos en anordning för tryckning resp. för fotokopiering, varvid avsikten är att åstadkomma tryckning och fotokopiering med hög hastighet och med utmärkt bildkvalitet. Det enligt uppfinningen utnyttjade systemet för att uppnå ovanstående är enkelt, kompakt och billigt. Fotokopie- ringssystemet kräver färre behandlingsmoment än tidigare kända system, och pappersbanan är ytterst kort och enkel. Systemet inkluderar både fotokopiering och elektrostatisk tryckning eller reproduktion jämte skilda delar som är avsedda att användas i 7811082-2 S samband med dylik fotokopiering och tryckning resp. reproduktion.

En Jongenerator kan.användas för att på förhand uppladda en foto- ledare eller för att bilda en latent elektrostatisk bild. Vidare kan ett fotoledande treskiktsorgan utnyttjas i fotokopiatorn, varvid ett impregnerat eloxiderat aluminiumdielektrikum kan mottaga en latent elektrostatisk bild. Fotokopiatorn och den elektrostatiska tryekningsanordningen ger upphov till en latent elektrostatisk bild på ett dielektriskt organ på olika sätt, men därpå kan de utnyttja identiska metoder för att tona den latenta elektrostatiska bilden och för att åstadkomma efterföljande behandling. I fotokopieraren bildas en elektrostatisk bild på ett fotomottagningsorgan medelst konventionella optiska organ, varjämte nämnda bild överförs till ett dielektriskt organ. I den elektrostatiska tryckningsanordningen eller reproduktionsan- ordningen kan en latent elektrostatisk bild företrädesvis framställas på ett dielektriskt organ medelst en jongenerator.

Reelt avser uppfinningen en anordning för framställning av elektrostatiska bilder, vilken anordning utmärkes av att den innefattar ett första massivt dielektriskt organ, en styrelektrod på den ena sidan av nämnda första massiva dielektriska organ med ett luftomrâde vid en förbindningspunkt mellan styrelektroden och det första massiva dielektriska organet, och en drivelektrod på motsatt sida om det första massiva dielektriska organet. En i tiden varierande potential är pålagd mellan nämnda elektroder för att alstra en elektrisk urladdning i nämnda luftområde.

Vidare ingår en källa för en första likspänning mellan nämnda styrelektrod och ett ytterligare organ, en öppningsförsedd skärmelektrod, ett andra massivt dielektriskt organ, som iso- lerar nämnda skärmelektrod från styrelektroden och det första massiva dielektriska organet, och en källa för en andra likspän- ning mellan nämnda skärmelektrod och nämnda ytterligare organ.

Anordningen för framställning av elektrostatiska bilder bildar en latent elektrostatisk bild på nämnda ytterligare organ.

I anordningen enligt uppfinningen kan en elektrostatisk bild med fördel framställas på ett dielektriskt bildorgan genom en föredragen form av en Jongenerator. Denna Jongenerator möjliggör påläggning av en potential mellan två elektroder som är åtskilda av ett massivt dielektriskt organ så att ned- 7811082-2 “I brytning av ett elektriskt luftgap åstadkommes i angränsande fältområden. Joner som därvid alstras kan uttas eller extra- heras ur laddningen och tillföras till ett annat organ som kan vara ett strömledande bärorgan med en dielektrisk beläggning.

Vid en bestämd utformning av nämnda jongenerator består den laddningen initierande potentialen av en högfrekvensväxelström, varvid uttagningen utförs med hjälp av en likspänning. Enligt en annan aspekt kan de uttagna eller extraherade jonerna ut- nyttjas direkt eller tillföras till en kornformig massa som rör sig under inverkan av ett elektriskt fält. Laddade partiklar i nämnda massa kan användas för att framställa ett elektrostatiekt mönster under utnyttjande t.ex. av en urladdningselektrod med ett gap vars mönster överensstämmer med konfigurationen hos ett tecken eller en symbol för vilken en uppladdad bild önskas. Enligt en annan aspekt kan elektroderna bestå av multipelelektroder som bildar korsningspunkter i en matrisgruppering. Joner extraheras från anodöppningar vid utvalda matrisöverkorsningspunkter genom att man samtidigt anordnar både en elektrisk urladdning vid de utvalda öppningarna och ett yttre jonextraheringsfält.

De extraherade jonerna kan få bilda en latent elektro- statisk bild som sedermera tonas och smälts. Bilden kan fram- ställas pâ det dielektriska skiktet och överföras till vanligt papper. Alternativt kan uppladdat kornformigt material avlagras på vanligt papper så att man erhåller en synlig bild eller upp- samlas på en strömledande yta. Vid en annan utformning av jongeneratorn utnyttjas ett massivt dielektriskt organ som åtskiljer tvâ elektroder, av vilka åtminstone den ena har en kant på det dielektriska organets yta. När en spänning påläggs mellan elektroderna, t.ex. en växelspänning inom frekvensinter- vallet från ca 60 Hz till ca Ä MHz, uppstår en elektrisk urladd- ning mellan den ena elektroden och den dielektriska ytan.

Elektroderna, vilka kan vara lika eller olika, kan vara utformade på en mångfald olika sätt, t.ex. i form av ett vävt metallnät med öppna maskor.

Jongeneratorn kan förses med en tredje elektrod som får. styra urladdningen av jonerna som alstras på det ovan beskrivna 7811082-2 5 sättet. En högfrekvensväxelspänning pâläggs mellan den första elektroden, drivelektroden, och den andra elektroden, styrelektro- den. Den tredje elektroden, skärmelektroden, är skild från styrelektroden medelst ett andra dielektriskt skikt. Joner som alstras genom nedbrytningen i luftgapet kan extraheras genom inverkan av skärmelektroden och tillföras till ett annat organ. I utföringsformen med tre elektroder hindrar skärmelek- troden en icke önskvärd bildradering när en tidigare bildad latent elektrostatisk bild föreligger under Jongeneratorn och ingen extraheringsspänning är pålagd styrelektroden. I tre- elektrodutföringsformen erhåller man genom skärmelektroden en elektrostatisk linsverkan som kan användas för att reglera storleken och formen hos elektrostatiska bilder som är fram- ställda med hjälp av jongeneratorn enligt uppfinningen.

I båda de fundamentala utföringsformerna tonas den latenta elektrostatiska bilden på det dielektriska bildorganet så att man erhåller en synlig motsvarighet. Den tonade bilden överförs därefter till ett mottagningsmedium. Man kan möjlig- __ göra rengöring av det dielektriska bildorganets yta resp. urladdning av en eventuell kvarstående bild på densamma.

I de fundamentala utföringsformerna kan det dielektris- ka bildorganet inkludera ett ytskikt som består av impregnerad eloxiderad aluminiumoxid. Ett dylikt organ bildas genom att man först avvattnar ett eloxiderat aluminiumorgan, varpå yt- öppningar hos det avvattnade organet impregneras så att man erhåller förbättrad resistivitet och förbättrade dielektriska egenskaper. Härvid kan ytöppningarna hos det dielektriska organet utgöras av porer av typen som föreligger i oxidbelägg- ningar som alstras genom eloxidering av det strömledande or- ganet. Vidare kan avvattningen ske genom att man upphettar det dielektriska organet i ett vakuum eller i en torklåda med en relativ fuktighet av mindre än 10%. Upphettning sker van- ligen vid en temperatur inom ett intervall från ca 60°C till 7811082-2 lo ca 180°C, varvid den föredragna temperaturen ligger omkring 100°C. Den tid under vilken upphettning företrädesvis bör ske utgör ca 8 timmar.

Det dielektriska organet kan impregneras med ett or- ganiskt harts som är utvalt ur en grupp bestående av hartser som kan härdas medelst ultraviolett strålning, polyamidhart- ser, ultraviolettaktiverade hartser och termiskt härdade epoxi- hartser. Vidare kan det dielektriska organet utgöras av ett strömledande substrat eller underlag som är beläget under ett dielektriskt skikt och som har i stort sett fuktfria po~ rer. Dessa porer förseglas i sitt fuktfria tillstånd med hjälp av ett hartsmaterial så att man erhåller förbättrade dielekt- riska egenskaper och resistivitetsegenskaper.

Man kommer i föreliggande fall oundvikligen att få en rest av atmosfäriskt fukt i porerna, men porerna tätas i sitt väsentligen fuktfria tillstånd så att de ogynnsamma olägenheterna med inspärrad porfukt undgås.

Vid en bestämd version av båda de fundamentala utförings- formerna kan den tonade synliga bilden på den dielektriska bildtrumman överföras till ett mottagningsmedium med samtidig tryckfixering. Tryck påläggs när en mottagningsbana eller ett ark löper mellan den dielektriska bildtrumman och en stödvals vid en tangeringspunkt mellan dessa båda organ.

Två metallskrapor kan vara belägna intill den dielekt- riska bildtrumman och stödvalsen för att rengöra trummans och valsens yta efter bildöverföringen. Om någon kvarstående bild råkar finnas på den dielektriska bildtrumman kan denna utraderas med hjälp av elektroder på ömse sidor om det díelekt- riska skiktet, mellan vilka elektroder högfrekvensväxelström- urladdningar bildas. Urladdning kan också åstadkommas med hjälp av en Jordad ledare eller halvledare som hålls i intim kontakt med det dielektriska skiktets yta. Den jordade ledaren kan 7811082-2 7 utgöras av en kraftigt belastad skrapkniv av metall, och den jordade halvledaren kan vara en halvledarvals.

Uppfinningen beskrives i detalj i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar en schematisk vy över hela den elektrofotografiska anordningen i överensstämmelse med en föredragen version av den första fundamentala utföringsformen, fig. 2 är en sektionerad delvy av närområdet mellan ett fotoledande organ och en dielektrisk bildtrumma, fig. 3 är en schematisk vy av ett fotoledande or- gan i form av ett band och en dielektrisk bildtrumma i överens- stämmelse med en alternativ version av den första fundamentala utföringsformen, fig. N är en perspektivisk sektionerad vy av ett laddningsöverföringsorgan där man utnyttjar en foto- mottagningsanordning, fig. 5 är en sektionerad perspektivvy av ett laddningsöverföringsorgan som utnyttjar en fotomottag- ningsanordning, fig. 6 är en schematisk vy av en elektrosta- tisk överföringstryckningsanordning, fig. 7 är en partiell sektionerad vy av en laddningsraderingsenhet för en elektro- statisk tryckningsanordning eller reproduceringsanordning resp. fotokopiator, fig. 8 är en partiell sektionerad vy av en laddningsraderingsenhet för en elektrostatisk trycknings- anordning eller reproduceringsanordning eller fotokopiator i enlighet med en alternativ utföringsform, fig. 9 är en sche- matisk sektionerad vy av en jongenerator, fig. 10 är en sche- matísk sektionerad vy av en jongenerator och en extraherings- anordning, fig. 11 är en planvy över en Jongenerator som är avsedd att användas vid elektrostatisk tryckning, fig. 12 är en planvy över en matrisjongenerator för en elektrostatisk punktmatristryckningsanordning, fig. 13 är en partiell perspek- tivvy av en fysisk modell av en jongenerator, fig. 1N är en schematisk vy av en såsom exempel tjänande kopiator som utnytt- jar jongeneratorn enligt fig. 13, fig. 15 är en sektionerad vy över en alternativ jonkälla, fig. 16 är en sektionerad vy av ett aerosolladdningssystem för punktmatristryckning med 7811082-2 8 hög hastighet med hjälp av jongeneratorn, fig. 17 är en sek- tionerad vy av ett tryckningssystem med linjeavsökning där man utnyttjar den angivna jonalstringsmetoden, fig. 18 är en sektionerad vy av en elektrostatisk stoftavskiljare som ut- nyttjas i samband med nämnda jonalstringsmetod, fig. 19 är en kurva som visar sambandet mellan elektrodspänning och pappers- spänning vid den nämnda jonalstringsmetoden, fig. 20 är en perspektivvy av en tonad elektrografisk bild på ett dielekt- riskt organ med en strömledare såsom bakstyoke, vilken bild är framställd med hjälp av matrisjongeneratorn enligt fig. 12, fig. 21 är en schematisk sektionerad vy av en Jongenerator enligt en alternativ utföringsform, fig. 22 är en schematisk sektionerad vy över en Jongenerator och extraheringsanordning vid utföringsformen enligt fig. 21, och fig. 23 är ett kopp- lingsschema över en alternativ krets som kan användas i jon- generatorn och extraheringsanordningen enligt fig. 22.

Föreliggande uppfinning kommer att beskrivas i samband med en elektrofotografisk anordning med dubbelöverföring i det nedan följande avsnittet I samt i form av en tryckningsanord- ning eller reproducering med elektrostatisk överföring i avsnittet III. I dessa båda fall erhåller man en latent elekt- rostatisk bild på en dielektrisk bildvals på olika sätt. Av- snitten II, IV och V kommer att ägnas åt speciella komponenter tsom kan användas i den elektrofotografiska anordningen och i tryckningsanordningen samt även i andra sammanhang. Avsnittet II beskriver en treskiktsfotoreeeptor som med fördel kan an- vändas för att bilda en latent elektrostatisk bild för över- föring till ett annat dielektriskt organ. Jongeneratorn och extraheringsanordningen enligt avsnittet IV kan användas för elektrostatisk uppladdning resp. urladdning, stoftavskiljning, separering och beläggning. De impregnerade eloxiderade alumi- niumorganen enligt avsnittet V används i sammanhang där man behöver släta ytor med goda elektriska egenskaper. 7811082-2 “i I Dubbelöverföringselektrofotografi Fig. 1-3 visar en elektrofotografisk anordning 10 med dubbelöverföring omfattande tre cylindrar samt skilda behand- lingsstationer.

Den övre cylindern är ett fotoledande organ 11 som inklu- derar en fotoledande beläggning 13 som är anbragt på ett ström- ledande substrat eller underlag 17, varvid ett halvledarsubstrat 15 är anbragt mellan dessa båda skikt. Den nämnda cylindern kommer att beskrivas i detalj i avsnittet II nedan. Bland lämp- liga material som kan användas 1 det fotoledande ytskiktet 13 kan nämnas kadmiumsulfidpulver finfördelat i ett hartsbinde- medel (Cds av fotoledande kvalitet utnyttjas, vanligen dopad med sådana aktiveringssubstanser som koppar och klor), kadmium- sulfoselenidpulver finfördelat i ett hartsbindemedel (definie- rat av formeln CdSxSey, där x+y=1), eller det ekvimolära komplexet av polyvinylkarbazol och trinitrofluorenon.

Fotoledaren uppladdas elektrostatiskt vid stationen 19 och exponeras därefter vid stationen 21 så att man erhåller en latent elektrostatisk bild på fotoledarens yta. Fotoledaren kan uppladdas med hjälp av en konventionell koronastrâlanordning eller alternativt genom att man utnyttjar den metod för jon- alstring som kommer att beskrivas i avsnittet IVA nedan (fig. 1H). Den optiska bilden som ger den latenta bilden på foto- ledaren kan bildas med hjälp av en godtycklig optisk avsöknings- metod bland flera allmänt kända sådana. Denna latenta bild överförs till en dielektrisk cylinder 25 som är bildad av ett dielektriskt skikt 27 som är anbragt på en metallcylinder 29.

Den latenta elektrostatiska bilden på den dielektriska cylin- dern 25 tonas och överförs medelst tryck till en receptor 35 eller mottagare som utgör ett medium som inmatas mellan den di- elektriska cylindern 25 och en överföringsvals 37. Medel kan finnas för borttagning av överskottstoner från cylindern 25 och valsen 37 samt för utradering av en eventuell elektro- statisk bild som kvarstår på cylindern 25 efter överföringen (dessa medel är antydda vid H3, H5 teh H7). En anordning för toning och för de efterföljande momenten är visad generellt 07811082-2 ID vid 30 i fig. l och kommer att beskrivas i detalg i avsnittet IIIB nedan. _ Den metod medelst vilken en latent elektrostatisk bild överförs från fotoledaren ll till den dielektriska cylindern 25 är baserad på laddningsöverföring såsom följd av luftgapsned- brytning. Förloppet då den fotoledande ytan 13 uppladdas lik- formigt och exponeras medför att man erhåller en laddningstät- hetsfördelning som svarar mot den exponerade bilden jämte ett variabelt potentialmönster nos den fotoledande ytan 15 med av- seende pá det jordade strömledande substratet 17.

Vad gäller fig. 2 skall nämnas att fotoledarens ll upp- laddade parti vrids till ett läge där det ligger mycket nära (mindre än 0,05 mm) den dielektriska ytan 2". En yttre poten- tial 53 pàläggs mellan elektroderna i de strömledande substra- ten l7 och 29 hos de båda trummorna, varvid en typisk initial- laddning av ca 1000 volt påläggs det fotoledande skiktet lj, varpå ytterligare 400 volt pàläggs av den utvändigt pâlagda potentialen 33. Den sammanlagda laddningen svarande mot IÄOO volt minskas med ca 800 volt under exponeringsförloppet.

För att laddningsöverföringen skall fungera måste en tillräcklig elektrisk spänning finnas i luftgapet för att luften skall kunna joniseras. Den erforderliga potentialen är beroende av tjockleken och dielektricitetskonstanterna hos de isolerande materialen, ävensom av luftgapets storlek. (Jämför Dessauer och Clark, “Kerography and Related Process", The Focal Press, London och New York, 1965, sid Ä27.) Den elektriska påkänningen kommer att variera i beroende av den lokala laddningstätheten, men om spänningen är tillräcklig för att luftgapsnedbrytning skall erhållas kommer detta att resultera i en laddningsöver- föring från den fotoledande ytan 13 till en dielektrisk yta 27 i ett mönster som utgör en avbildnlng av den latenta bilden.

Detta innebär att en viss tröskelvärdesgotantial måste alstras över luftgapet. I stort sett halva laddningen kommer att över- föras, varvid en potential på ca 600 volt kowmer att kvarstå gå en dlelektriska Jtan 27. den erforderliga tröskelvärdespotentialen kan erhållas såsom följd av den likformiga uppladdningen och enponaringen av den fotoledande ytan 13, eller annars kan en utvändigt gä- 7811082-2 II la¿d potential utn;tt¿as dessutom. Uildkvaliteten ökas 1 regel ¿unom att nen använder sig uv en yttre potential.

Jet är viktigt att den latentu elektrostutisku bildens integritet uppritthålls l närvaro av genomslagsluddningsöver- föring, vilket íntrï“fur under visse betingelser när laddnings- överförlng uppstår då de båda isolerande ytornu närma: till var- andra. Det hur visat sig att denna verkan minskas betydligt genom att man tillfogar ett halvledurskikt 15 mellan det foto- ledande ytskiktet 15 och det strömledunde substretet 1? i jäm- förelse med fallet då den sedvanliga tvàskiktsfotoledaren an- vänds. Ehuru det fenomen medelst vilket nalvledarskiktet eli- minerar genomslagsnedbrytningen inte är helt klarlagt anses det att tidskonstanten som införs av halvledarsklktet har till verkan att utjämna eller minska det mycket snabba beteendet som annars förekommer då det gäller genomslagsncdbrytning. Lämpliga skiktegenskaper och material är omnämnda 1 avsnittet II nedan.

Genom att man utnyttjar denna föredragna utformning av det foto- ledande organet ll kan man undvika att detaljerna i den över- förda bilden blir suddiga. Ett typiskt intervall av luftgaps- avstånd då det gäller laddningsöverföring på det beskrivna sättet ligger mellan ca 12/um och ca 38 um.

Genom att man utnyttjar den ovannämnda metoden för laddningsöverföring minskas en del av problemen som uppstår så- som följd av icke önskvärda urladdningsegenskaper hos det foto- ledande organet. Om man använder en yttre förspänningspotential för att uppnå en tröskelvärdespotential erhålls en högre spänning på den dielektriska trumman än vad som skulle vara fallet med ett enkelöverföringssystem där man förlitar sig på kontrastpotentialen hos fotoledarytan. Detta resulterar i sin tur i större kontrast mellan den tonade, synliga bildens ljusa och mörka partier.

För att likformighet från kopia till kopia skall er- hållas, särskilt då det gäller vissa fotoledare som företer utmattning, är det fördelaktigt att urladda den latenta rest- bild som finns kvar på fotoledaren sedan den latenta bilden har överförts till den dielektriska ytan 27. Denna radering kan på ett bekvämt sätt utföras med hJälp av en lampa 23 som ger “'tillräckligt ljus för att fotoledaren skall urladdas under en 7811082-2 19. erforderlig nivå. Raderingslampan 23 kan vara antingen av lys- rörstyp eller av glödlampstyp.

I ett bestämt, arbetande exempel på ett elektrofotogra- fiskt system var den aktuella anordningen utformad på det i fig. 1 schematiskt visade sättet. Den cylindriska strömledande kärnan 29 i den dielektriska cylindern 25 var framställd av aluminium med beteckningen 7075-T6 som hade bearbetats till diametern 7,5 cm. Längden hos denna cylindriska kärna, exklusive dess bearbetade lager, uppgick till 22,5 cm. Lagren avmaskades, och aluminiet eloxiderades genom utnyttjande av Sanford-pro- cessen (jämför S.Hernick och R.Pinner, "The Surface Treatment and Finishing of Aluminium and its Alloys", Robert Draper Ltd., Uze upplagan, 1971/72, volym 2, sid. 567). Det fullbordade aluminiumoxidskiktet hade en tjocklek av 60 /um. Den strömle- dande kärnan 29 upphettades därefter i en vakuumugn vid tempe- raturen 150°C under 12 timmar och fick sedan svalna till 50°C.

Sedan kärnan hade uttagits ur ugnen påfördes den en epoxisubstans med låg viskositet (hartset R9-2039 från Hysol Company - 100 viktdelar; hårdare nr H2-3MON - 11 viktdelar) genom pensel- strykning. Epoxisubstansen fick impregnera porerna och över- skottet på ytan torkades sedan bort. Epoxisubstansen härdades vid 78°C under 18 timmar i en vakuumungn, varigenom det dielekt- riska ytskiktet 27 bildades. Ytskiktet 27 på den dielektriska cylindern 25 slutbehandlades sedan till ett mått av mellan 12,5-1o'6 och 22,s-1o'5 cm med hjälp av kiseixarbidsiippapper med beteckningen 600.

Anpressningsvalsen 37 bestod av en massiv bearbetad kärna Ä1 med diametern 5 cm, på vilken en polysulfonhylsa 39 med ytterdiametern 6,25 cm påfördes under presspassning.

Det strömledande substratet 17 på det fotoledande organet 11 bestod av en aluminiumhylsa som var framställd av aluminiumrör med beteckningen 6061, varvid dess väggtjocklek uppgick till 0,3 cm och dess ytterdiameter uppgick till 5 cm.

Utsidan bearbetades och aluminiumeloxiderades (ocksâ i detta fall med hjälp av Sanford-processen) till tjockleken 50 /um.

För att den avsedda nivån av konduktivitet hos oxidskiktet skulle erhållas avlagrades nickelsulfid i oxidporerna genom att den eloxiderade hylsan doppades ned i en lösning av nickel- 7811082-2 IE acetat(5O 5/l, pñ = 6) under tre minuter. För framställning av halvledarskiktet 15 nedsänktes hylsan därefter omedelbart i koncentrerad nutriumsulfid under två minuter, varefter den sköl¿des i dcstillerat vatten. Detta förlopp uporcoades tre gånger. Det impregnerade eloxideradc skiktet tätudes sedan i vatten (9290, pH = 5,6) under tio minuter. Halvledarsubstratot lä försågs med en fotolcdarc 13 innefattande ett bindemedels- skikt medelst sprutning och bestående av kadmiumsulfoselenid- pulver av fotoledarkvalitct sammanvalsat med ett i värme härdan- de akrylharts från DeSoto Chemical Company, utspätt med metyl- etylketon till en för sprutning lämplig viskositet. Beläggnings- tjockleken i torrt tillstånd uppgick till 40 um, och kadmium- pigmentkoncentrationcn i hartsbindemedlet uppgick till 18 volym- procent. Hartset försågs med tvärbindningar genom upphettning vid l80°C under tre timmar.

Den dielektriska cylindern 25 drevs via kugghjul från en växelströmmotor så att den fick ythastigheten 20 cm/s. nn- pressningsvalsen 30 lagrades i svängbara och fjäderbelastade sidostativ så att den bringadeåatt anpressa mot den dielektriska cylindern 25 med trycket 60 kg per linjär kontaktcentimeter.

Taperemsor med bredden 0,5 cm placerades kring foto- ledarhylsans ll periferi vid vardera änden så att fotoledaren skulle hållas på ett litet avstånd från den dielektriska cylinderns 25 oxidyta. Fotoledarhylsan lagrades fritt i lager och drevs medelst friktion av den på oxidytan vilande tapen.

Fotoledarladdningskoronan 19, enkomponenttoningsan- ordningen 51 för den latenta bilden och det optiska expone- ringssystemet 21 var alla i stort sett lika med motsvarande komponenter som utnyttjas i kopiatorn nr 444 från oevclop KG Dr. Eisbein & Co., (Stuttgart).

Böjliga schabrar Ä) och 45 av rostfritt stål utnyttja- des för att hålla både oxidcylindern 25 och den av polysulfon bestående anpressningsvalsen 57 rena. I den i fig. 7 visade utföringsformen där anordningen 93 för bortradering av den elektrostatiska bilden är visad utraderades den latenta rest- bilden med hjälp av en växelströmkorona 97 i kombination med en skärm eller ett nät 95 med maskstorleken 99 mesh och med en öppen area av RE Å, varvid denna skärm hölls vid jordpotcn- tial och anpressades till lätt beröring med oxidytan 27. dn 7811082-2 H volframkoronatràd 97 med diametern 76,2/um var belägen på av- ståndet 0,47 cm från skärmen eller nätet. Denna koronatràd matades med en växelströmpotential med frekvensen 60 Hz och med toppvärdet 9 kV.

I den i Pig. 2 visade utföringsformen av fotoledaren och den dielektriska cylindern fick en likspänning 33 pâlägga en förspänning på fotoledarhylsan ll så att man erhöll en poten- tial på -H00 volt i förhållande till den dielektriska cylinderns kärna 29, vilken hölls vid jordpotential. Den fotoledande ytan 13 uppladdades till potentialen -1000 volt i förhållande till dess substrat 17. En optisk exponering av 25 luxsekunder ut- nyttjades dâ det gällde att urladda fotoledaren i områden med starkt ljus. I oladdade partier överfördes en latent bild på -400 volt till oxiddielektriket 27. Denna bild tonades och överfördes sedan till vanligt papper 35 som inmatades i an- pressningsnypet vid avsedd tidpunkt från en arkmatningsanord- ning.

Kopior erhölls i takten 30 per minut, varvid de erhållna bilderna hade ren bakgrund resp. god täthet i de svarta partier- na samt en upplösning bättre än tolv linjepar per millimeter. _ Infen annan bildu'ovärmning än den som inträffade under tryck- 9. överföringen behövdes.

I en annan utföringsform av dubbelöverföringskopiatorn ersattes den fotoledande hylsan ll med en fotoledare ll' i form av ett böjligt band, såsom är visat i fig. 3. Fotoledaren ll" hestår av ett fotoledande skikt lš' framställt av en l:l- _molšr lösning av polyvinylkarbazol och trinitrofluorenon läst i tetrahydrafuran och påförda en ströuledande gagyersbas li' (baspayger med beteckningen LEB nr 45 från west Virginia Pulp and Paper) till en torrtjocklek lika med 30/um. Det foto- ledande bandet ll' uppbars av två strömledande valsar l7'a resp. l7'b, vilka drevs av den dielektriska cylindern 25 via friktion. Den nedre valsen l7'b êålêfies f5TSPännïnß9fi ~4UU V01t- Fotoledaren 13' uppladdades till 1009 volt medelst den i fig. 3 visade dubbelkoronaanordningen l9'. Den latenta elektrostatiska bilden alstrades av en blixtexponering 2l', och hela bilden er- hölls således utan hjälp av avsökningsoptik. 7811082-2 IS' Återstoden av denna anordning var identisk med anord- ningen i det föregående exemplet, bortsett från den dielektriska cylindern 25, som var framställd av ett omagnetiskt rostfritt stål belagt med ett 15/um tjockt skikt av aluminiumoxid med stor täthet. Denna beläggning páfördes med hjälp av en plasmasprut- metod härrörande från Union Carbide Corp. (Linde Division).

Sedan oxidytan hade påsprutats slipades och polerades den till det fullbordade måttet 25-10" cm. Också i detta fall erhölls kopior med hög kvalitet, även med så höga driftshastigheter som 75 cm/s.

II Treskiktsfotoreceptorn Införing av ett halvledarsubstrat mellan det fotoelektriska ytskiktet och den strömledande kärnan hos en fotoreceptoranord- ning medför avsevärda fördelar då detta förfarande utnyttjas vid framställning av laddningsöverföringsbilder. Exempelvis in- går de i fig. Ä och 5 visade fotoreceptorutföringsformerna i den i fig. l resp. 5 visade elektrofotografiska anordningen med dubbelöverföring.

I den i fig. 4 visade utföringsformen utgörs fotorecep- toranordningen 50 av en trumma 60 med ett fotoledande skikt 61 placerat ovanpå ett halvledarskikt 65 på ett strömledande substrat 65.

I det konventionella överföringsförfarandet resulterar det elektriska fältet som sammanhänger med urladdningarna hos den elektrostatiska bilden som är framställd på trumman 60 i att bilden försämras under överföringsförloppet. Verkan av denna bildförsämring mildras i enlighet med föreliggande upp- finning genom att halvledaren 65 innesluts mellan det ström- ledande substratet 65 och fotoledaren 61.

Andra typer av fotoreceptoranordningar i överensstämmel- se med uppfinningen kan framställas, exempelvis i den 1 fig. 5 visade utformningen med ett böjligt band 60', där ett foto- ledande skikt 61' är beläget på ett halvledarskikt 65', som i sin tur är anbraßt på ett strömledande substrat 65'. För att det önskade strömledande substratet 65' skall erhållas kan en strömledande beläggning påföras en plastfilm, eller annars kan substratet eller underlaget utgöras av en tunn metallfolie bestående t.ex. av nickel. . _- -._.í_.-... 7811082-2 Ib Det strömledande substratet 65 hos den 1 fig. 4 visade trumman 60 är såsom ett exempel framställt av aluminium, men en godtycklig kombination av material som ger den önskade konduk- tiviteten kan också utnyttjas.

Det har visat sig empiriskt att halvledarskikten 63 och 63' företrädesvis kan ha en tjocklek i intervallet från ca 25 um till ca 19 mm.. Halvledarskiktets resistivitet mäste vara sådan, att laddning förs igenom skiktet på rimlig tid. Resisti- viteten kan således med fördel uppgå till mindre än 1012 ohm- centimeter. Å andra sidan måste resistiviteten vara tillräckligt stor för att man skall erhålla en lämplig tidskonstant för ut- jäming av laddningsöverföringen med åtföljande minskning av den försämring av överföringsbilden som hittills har erhållits.

Den lägre resistivitetsnivån hos halvledarskikten 63 och 65' är beroende av tjockleken hos det överlagrade fotoledande skik- tet och driftshastigheten. Det har visat sig att en resistivi- tet av mer än l05 ohmcentimeter i regel är lämplig.

Halvledarskiktet kan förverkligas på en mångfald olika sätt. Det kan bestå av ett halvledarplastmaterial eller ett halvledarelastomermaterial. Såsom ett lämpligt strömledande medel kan man använda kolsvart, medan en lämplig matris som nämnda kolsvart kan anbringas på kan bestå av ett epoxinarts.

Halvledarskiktet kan således framställas genom att man finför- delar kolsvart 1 en hartsmatris och därvid uppnår en resistivi- tet i det ovannämnda intervallet. Pa likartat sätt kan ett stort antal gummisorter utnyttjas i förening med kolsvart eller kim- rök så att man erhåller den önskade resistiviteten.

Fotoledaren kan vara av typen som i regel används vid elektrostatisk bildframställning. Bland material som har visat sig arbeta tillfredsställande med halvledarskiktet 65 eller 65' kan nämnas polyvinylkarbazol i komplex med trinitrofluore- non, kadmiumsulfid som är finfördelad i skilda bindemedel inklusive epoximaterial, silikoner och termoplaster, selen och selenlegeringar, inklusive amorft selen, och zinkoxid med låg utmattning.

Då det gäller fotoledare för bindemedelsskikt kan halv- ledarskiktet också vara framställt av samma material som foto- ledaren men med en högre koncentration av fotokänsliga element. 7811082-2 I?- Således beter sig ett fotoledande skikt av kadmiumsulfid i en epoxisubstans och med koncentrationen 18 % såsom en isolator i mörker, under det att samma skikt med en 30-procentig kadmium- sulfidkoncentration beter sig som en halvledare i mörker.

Den ovan beskrivna treskiktsfotoreceptorn kan med fördel användas var som helst där man vill överföra en latent elektro- statisk laddningsbild till ett godtyckligt annat dielektriskt organ, exempelvis ett mellanliggande dielektriskt skikt som sedermera tonas, varjämte den medelst toning framställda bilden överförs till en kopia på vanligt papper eller ett dielektriskt ark som självt tonas så att man erhåller en bild.

III Elektrostatisk överföringstryckning Elektrostatisk överföringstryckning sker på så sätt att man framställer en latent elektrostatisk bild på en di- elektrisk yta (t.ex. en bildvals) och sedermera vidarebehandlar denna bild.

A. Framställning av en latent elektrostatisk bild En anordning för att alstra laddade partiklar och för att extrahera eller uttaga dem så att de kan påföras en annan yta är beskriven i detalj i avsnittet IV nedan. Vilken som helst av utföringsformerna av en anordning som är lämplig för fram- ställning av en latent elektrostatisk bild på en dielektrisk yta kan utnyttjas i den aktuella elektrostatiska trycknings- anordningen. Jämför exempelvis utföringsformerna i fig. 11, 12, 13 och 15, företrädesvis matristryckningsutföringsformen enligt fig. 12, som kan utnyttjas vid multiplextryckning. Den i av- snittet IV-B nedan beskrivna utföringsformen med tre elektroder medför att man erhåller ytterligare reglering vad gäller bild- storlek och bildform, varjämte man kan undvika icke önskvärda bortraderingar av bilden vid matristryckning.

B. Efterföljande behandling Identisk apparatur kan utnyttjas för att utföra be- handlingsmoment sedan en latent elektrostatisk bild har fram- ställts (t.ex. med hjälp av den elektrografiska anordningen en- ligt avsnittet V), vilken apparatur är gemensam både då det gäller fotografi och tryckning. Jämför härvid fig. 1 och 6.

Enligt fig. 6 bör det dielektriska skiktet 75 hos den dielektriska cylindern 73 ha tillräckligt stort motstånd för att 7811082-2 IS förses med en latent elektrostatisk bild under perioden mellan framställningen av den latenta bilden och toning eller, då det gäller elektrofotografisk apparatur, mellan bildöverföring och toning. Följaktligen måste skiktets 75 resistivitet vara större än 1012 ohmcentimeter. Det isolerande skiktet 75 bör helst ha en tjocklek av mellan 0,025 mm och 0,075 mm. Dessutom bör skiktets 75 yta vara 1 hög grad motstàndskraftig mot slitning samt för- hållandevis slät, varjämte dess ytbearbetnlng bör vara bättre än 25-lO'6 cm för att fullständig överföring av toner till mot- tagararket 81 skall erhållas. Dielektricitetsskiktet 75 skall dessutom ha en stor elasticitetsmodul så att det inte förvrängs i någon större grad av höga tryck 1 överföringsnypet.

Ett antal organiska och oorganiska dielektriska material kan användas för skiktet 75. Exempelvis kan glasemalj avlagras och sammansmältas med ytan på en cylinder av stål eller alumi- nium. Aluminiumoxid med stor densitet och påförd medelst flamma eller plasmabesprutning kan också utnyttjas i stället för glas- emalj. Plastmaterial såsom polyamider, polyimider och andra sega termoplastiska eller termohärdande hartser är också lämp- liga. Emellertid utgörs den föredragna dielektriska beläggningen av impregnerad eloxiderad aluminiumoxid på det sätt som är be- skrivet i avsnittet V nedan.

Den latenta elektrostatiska bilden på den dielektriska ytan 75 omvandlas till en synlig bild vid toningsstationen 79.

Ehuru vilken som helst konventionell elektrostatisk toner kan användas föredrar man den toner av den strömledande magnetiska enkomponenttypen som är beskriven i den amerikanska patent- skriften 2 846 333. Denna toner har fördelen med att den är enkel och ren att arbeta med.

Den tonade bilden överförs och smälte fast (fused) vid ett mottagande ark Sl genom att ett högt tryck pàläggs mellan valsarna 73 och 85. Den undre valsen 83 består av en metall- kärna 87 som kan vara försedd med ett yttre hölje 85 av tek- nisk plast. Trycket som behövs för att god fastsättning vid vanligt papper skall ske bestäms av sådana faktorer som exempel- vis valsdiametern, den utnyttjade tonernbch förekomsten av en eventuell beläggning på papperets yta. Typiska tryck ligger inom intervallet från ll kg till 126 kg per linjär kontakt- 7811'Û32“2' H ' centimeter. Plastbeläggningen 85 har till uppgift att absorbera eventuella höga påkänningar som införs i nypet om papperet fast- nar eller skrynklas. Genom att påkänningar absorberas i plast- skiktet 85 kommer den med ett dielektrikum belagda valsen 73 inte att skadas om papper råkar fastna av misstag. Beläggningen 85 kan vanligen utgöras av en nylonhylsa eller polyesterhylsa med en tjocklek av mellan ca 3 mm och ca 12,5 mm. Denna belägg- ning behöver exempelvis inte användas om man håller pa att förse en 1 hög grad styrd bana med tryck och där denna bana är sådan, att det inte är sannolikt att papper kommer att fastna resp. skrynklas.

Schabrar 89 och 91 kan finnas, och de har därvid till uppgift att avlägsna eventuellt kvarblivande pappersstoft, toner som av misstag slår an mot rullarna, och i luften buret damm resp. smuts från den dielektriska anpressningscylindern och den såsom stöd tjänstgörande anpressningsvalsen. Eftersom prak- tiskt taget hela den tonade bilden överförs till det mottagande arket 81 är inte schabrarna helt nödvändiga, men det är önskvärt att de finns med så att lângtidsdriften blir tillförlitlig.

Den lilla latenta elektrostatiska restbilden som finns kvar på den dielektriska ytan 75 sedan den tonade bilden har överförts kan neutraliseras vid urladdningsstationen 95 för den latenta bilden. Genom toningen och överföringen av en tonad latent bild till ett vanligt pappersark minskar spänningen hos den elektrostatiska bilden, vanligtvis från flera hundra volt till flera tiotal volt. I en del fall kommer det att inträffa, att om toningströskelvärdet är för lågt så kommer närvaron av en latent restbild att resultera i spökbilder på det kopierade arket, vilka bilder emellertid elimineras medelst urladdnings- stationen 95. Det blir här fråga om en radering som utförs med hjälp av arrangemanget enligt fig. 7. Enligt fig. 7 hålls den med en dielektrisk beläggning 75 försedda dielektriska cylindern 73 i kontakt med eller på ett ringa avstånd från en skärm eller ett nät 95 med öppna maskor, varvid nämnda skärm hålls vid i stort sett samma potential som den strömledande cylindern 77. Skärmen är monterad på en hållare 99, och en växelströmkoronatråd 97 är placerad bakom skärmen eller nätet på ett avstånd som vanligen uppgår till mellan 6 mm och 12,5 mm. 7811982-2 940 En stor växelspänning med en frekvens av t.ex. 60 Hz pâläggs tråden 97. Skärmen 95 bildar ett referensjordplan nära den di- elektriska ytan, och växelströmkoronatråden 27 tillför både posi- tiva ooh negativa joner. Ett eventuellt förekommande lokalt fält vid skärmen 95 härrörande från en latent elektrostatisk bild på den dielektriska ytan 75 attraherar joner som alstras av korona- tråden 97 mot det dielektriska skiktet, varigenom huvuddelen av en eventuellt kvarvarande laddning kommer att neutraliseras.

Med mycket stora ythastigheter hos den dielektriska beläggningen 75 kan den kvarvarande laddningen ånyo resultera i spökbilder.

I detta fall kan man minska den kvarstående laddningen till en nivå under toningströskelvärdet genom att anordna flera urladd- ningsstationer.

Alternativt kan en eventuellt föreliggande latent elektro- statisk bild utraderas med hjälp av en högfrekvensväxelströmur- laddning mellan elektroder som är åtskilda av ett dielektrikum såsom kommer att beskrivas i avsnittet IV nedan.

Den latenta elektrostatiska restbilden kan också ut- raderas genom kontakturladdning. Dielektrikets yta måste hållas i nära kontakt med en jordad ledare eller Jordad halvledare för att en eventuellt kvarvarande restladdning effektivt skall avlägsnas från det dielektriska skiktets 75 Yta, t.ex. med hjälp av en hårt anpressad metallschaber. Laddningen kan också avlägsnas genom att man utnyttjar en halvledarvals som anpressas till god anliggning mot den dielektriska ytan. Fig. 8 visar en sektionerad partialvy av en halvledarvals 98 som står i rull- kontakt med den dielektriska ytan 75. Valsen 98 kan med fördel ha en utsida bestående av en elastomer.

IV Jonalstring och -extrahering Jongeneratorn och extraheraren är principiellt försedd med två elektroder som är åtskilda av ett massivt dielektriskt organ (avsnittet A), men det kan finnas fördelar med att till- foga en tredje elektrod (avsnittet B).

A. Utföringsformer med två elektroder Fig. 9 visar en Jongenerator 100 som ger upphov till luftgapsnedbrytning mellan ett dielektrikum 101 och var sin strömledande elektrod 102-1 och 102-2 då man utnyttjar en växel- spänningskälla 103. När angränsande elektriska fält EÅ resp, EB 7811082-2 al 1 luftgapen 104-a och IOH-b överskrider luftens ncdbrytningsfält kommer en elektrisk urladdning att erhållas, vilken medför att dielektriket 101 uppladdas i partierna 101-a och lOl-b intill elektrodkanterna. Då spänningskällans 103 växelspänning om- kastas kommer laddningen att omkastas i nedbrytningspartierna lOl~a och 101-b. Den i fig. 9 visade generatorn lO0 kommer sä- ledes att ge upphov till en luftgapsgenombrytning tvà gånger per period hos den pâlagda växelspänningen från källan 103, varigenom joner med växlande polaritet således erhålles.

Extraheringen eller uttagningen av joner som erhålls i samband med generatorn 100 1 fig. 9 är àskàdliggjord av genera- torextraheraren llO i fig. lO. Generatorn llOA inkluderar ett dielektrikum lll mellan de strömledande elektroderna 112-1 och 112-2. För att luftgapsnedbrytning nära elektroden 112-l skall förhindras är denna elektrod inkapslad i eller omgiven av ett isolerande material llfi. Växelspänning pàläggs mellan de ström- ledande elektroderna 112-l och 112-2 av en växelspänningskälla ll4A. Dessutom är den andra elektroden ll2~2 försedd med ett hål 112-h på det ställe där den önskade luftgapsnedbrytningen inträffar i förhållande till ett parti lll-r hos dielektriket lll för åstadkommande av en jonkälla.

Jonerna som bildas i gapet 112-h kan extraheras av en likspänning som härrör från en spänningskälla lläß så att man erhåller ett yttre elektriskt fält mellan elektroden 112-2 och en jordad hjälpelektrod 112-3. En såsom exempel visad isolerande yta som skall uppladdas av jonkällan i fig. l0 består av ett di- elektriskt (elektrografiskt) papper ll5 med en strömledande bas ll5-p belagd med ett tunt dielektriskt skikt 115-d.

När en omkopplare 116 inställs i läget X och därvid jor- das på det visade sättet kommer elektroden 112-2 också att be- finna sig vid jordpotential, varvid intet yttre fält föreligger 1 omrâdet mellan jongeneratorn llOA och det dielektriska pappe- ret 115. När emellertid omkopplaren 116 omkopplas till läget Y kommer potentialen hos spänningskällan llhß att pàläggas elektroden 112-2. På detta sätt uppstår ett elektriskt fält mellan jonreservoaren lll-Ä och bakstycket på det dielektriska papperet ll5. De från luftgapsnedbrytningsomrâdet extraherade jonerna uppladdar då det dielektriska skiktetsllß-d yta. 7811082-2 dä: Ett antal olika material kan användas för att tjänstgöra såsom det dielektriska skiktet lll. Bland tänkbara sådana mate- rial kan nämas aluminiumoxid, glasemaljtyper, keramiska matc- rial, plastfilmer och glimmer. Aluminiumoxid, glasemaljtyper och keramiska material medför svårigheter då det gäller att framställa etttillräckligt tunt skikt (ca 25,ä um) för att kraven på den såsom drivkälla tjänande spänningskällan lläd inte skall bli alltför stora. Plastfilmer, bland vilka kan nämnas sådana polyimider som Kapton (registrerat varumärke) och nylon, visar en benägenhet att försänlras såsom resultat av att de blir ut- satta för påverkan av kemiska biprodukter i luftgapsnedbryt~ ningsprocessen i öppningen 112-h (speciellt ozon och salgetcr~ syra). Glimmer har inte dessa olägenheter, och det utgör dä.- för det material som man föredrar för dielektriket lll. Helst använder man kaliglimmer, H2 Enl; (SiO¿)3.

Den i fig. 10 visade generatorn och joneztraheraren 110 kan med fördel användas då det gäller att framställa tecken på dielektriskt papper vid elektrografisk snabbtryckning. Såsom exempel tjänande utgångspunkter för elektrografisk tryckning av tecken i överensstämmelse med uppfinningen är angivna i fig. ll och 12.

Enligt fig. ll är en teckengenerator 120 bildad av ett dielektriskt organ 121 som är sandwichartat infört mellan en etsad strömledande skiva 122-l och en grupp motelektroder 122-2, 122-3 och 122-4.

Den etsade elektroden eller maskelektroden 122-1 är såsom ett exempel försedd med etsade tecken A, B och C. Kant- fälten vid de etsade tecknens kant utgör en jonkälla med stor densitet när luftgapsnedbrytning i överensstämmelse med upp- finningen erhålls genom att en växelspänníng påläggs mellan den etsade elektroden 122-l och motelektroderna. När man önskar alstra joner för att trycka ett utvalt tecken, såsom bokstaven B, påläggs således en växelspänningskälla (icke visad) med hög frekvens mellan den etsade elektroden 122-1 och den samverkande motelektroden 122-3. Härigenom erhålls joner i en kvanitet med stor täthet i omrâdet kring dielektriket 121 vid kanterna hos det etsade tecknet B i masken 122-1. Jonerna extraheras eller uttas därefter samt överförs till en lämplig dielektrisk yta, t.ex. det dielektriska belagda papperet 115 i fig. 10, genom påläggning av en likspänning mellan papperets bakstycke och 7811082-2 A3 masken 122-1, varvid man erhåller en latent elektrografisk bild B på papperets ll5 dielektriska yta.

För att uppfinningen skall kunna tillämpas vid framställ- ning av punktmatristecken på dielektriskt papper måste man an- vända sig av matrisjongeneratorn 130 enligt rig. 12. Denna gene- rator 130 arbetar med ett dielektriskt ark eller en dielcktrisk skiva 131 med en grupp hålföraedda luftgapsnedbrytningoclcktro- der 132-l t.o.m. 132-4 på den ena sidan och en grupp väljar- stavar 133-1 t.o.m. 133-H på den andra sidan, varjämte en indi- viduell väljare l33 är tilldelad varje enskild öppning 135 i varje enskild fingerelektroö 132.

När en växelspänning paläggs mellan en godtycklig väljar- stav 133 och jord kommer joner att alstras i öppningar vid kors- ningarna mellan ifrågavarande väljarstav och fingerelektroderna.

Joner kan inte uttas från en öppning annat än då både dess väljar- stav är aktiverad med en stor växelspänning och dess finger- elektrod är aktiverad med en likspänning som är pálagd mellan fingerelektroden och motelektroden hos den dielektriska ytan som skall uppladdas. Exempelvis trycks matrisläget 13523 genom att man samtidigt pálägger en högfrekvensspäzming mellan väljar- staven 133-3 och Jord samt en likspänning mellan fingerelektro- den 132-2 och motelektroden hos ett dielektriskt receptororgan.

Fingrar som inte är valda samt det dielektriska organets mot- elektrod hålls vid Jordpotential.

Genom att en punktmatrisgruppering multiplexeras pà detta sätt kommer antalet erforderliga spänningsdrivkretsar att minskas i hög grad. Om man t.ex. skulle vilja förse en punkt- matrisgruppering med tryck på en area med bredden 20,3 cm med en punktmatrisupplösning av ca 79 punkter per cm skulle 1600 individuella drivenheter erfordras om multiplexering inte skulle utnyttjas. Genom att man utnyttjar grupperingen enligt fig. 12 kan man uppnå att endast 80 fingerelektroder behövs för 20 växelfrekvensdrivna fingrar, varvid det totala antalet drivenheter minskas från 1600 till 100.

För att luftgapsnedbrytning från elektroderna 132 till det dielektriska organet 131 i partier sominte hör samman med öppningarna 135 skall förhindras är det önskvärt att belägga kanterna på elektroderna 132 med ett isolerande material. Onödig luftgapsnedbrytning kring elektroderna 132 kan elimineras genom 7811082-2 DH att dessa elektroder specialbehandlas.

Då man framställer och driver en matrisjongenerator av denna typ är det önskvärt att jonströmmarna som alstras vid skilda matrisöverkorsningspunkter skall hållas vid en i stort sett likformig nivå. Tjookleksvariationer i det dielektriska skiktet 151 medför däremot svarande variationer i jonutgängs- strömmen, varvid en lägre jonström erhålls vid en öppning 155 där dielektriket 131 är tjockare. Det utgör en särskilt fördel- aktig egenskap hos glimmer att detta material har en naturlig tendens att klyvas längs plan med extremt likformig tjocklek, varigenom det blir särskilt väl lämpet för användning vid den i fig. l2 åskàdliggjorda matrisjongeneratorn. I detta avseende är det förhållandet att skiktets 151 tjocklek är konstant av mycket större vikt än själva värdet hos nämnda tjocklek.

Uppfinningen kan tillämpas för att bilda ett rektangu- lärt laddningsområde med hjälp av den geometriska utformningen av den i fig. 15 visade modulen 140. Uppladdningselektroderna 142-l och 142-2 är avskilda från elektroden lëâ-5 medelst ett di- elektriskt organ 141, varvid elektroden 142-5 är inbäddad i en isolator 145. I partiet mellan elektroden 142-l och elektroden .l42-2 finns en slits eller ett spår där en luftgapsurladdning erhålls när en högfrekvensväxelspänning pâläggs mellan elektro- derna 142-1 och lH2-2 samt elektroden 142-5.

Den i fig. 15 visade uppladdningsgrupperingen kan ut- nyttjas i en kopiator för vanligt papper för att ersätta de koronaorgan som man normalt finner i en dylik kopiator.

Fig. 14 åskådliggör sohematiskt en kopiator för vanligt papper där man utnyttjar uppladdningsgrupperingar av den i fig. 15 visade typen. En kopiatortrumma 151 uppladdas med hjälp av ett uppladdningselement 152-l med den i fig. lš visade ut- formningen. Om trumman består av selen eller en selenlegering och man t.ex. önskar ladda upp ytan till en positiv potential på 600 volt hålls den slitsförsedda elektroden 142-1 vid 600 volt. Efter uppladdningen urladdas trumman 151 med en optisk bild som tillhandahålls av en avsökare vid stationen 155. Den resulterande latenta elektrostatiska bilden tonas vid stationen l56, och tonen överförs till ett ark 158 bestående av vanligt papper med hjälp av en överföringsjongenerator l52-8 enligt 7811082-2 9.5' fig. 13, varvid den slitsförsedda elektroden ånyo hålls vid en positiv potential. Den latenta elektrostatiska restbilden i trummans yta och eventuell ouppladdad toner kan urladdas elekt- riskt genom att man utnyttjar en urladdningsenhet 152-3, vilket också är i enlighet med fig. 13. I detta fall hålls den slits- försedda elektroden vid jordpotential, varvid en eventuell rest- laddning på ytan hos trumman och tonern medför att joner uttas från luftgapsnedbrytningen 1 slitsen, varigenom ytan således effektivt urladdas. En rengöringspensel 15k utnyttjas för bort- tagning av resttoner som kvarstår på ytan, varefter trumman är klar att uppladdas på nytt.

I fig. 14 är också visat ett punktmatrisuppladdnings- huvud 155 som kan vara utformat 1 enlighet med fig. 12. Pâ detta sätt kan man utnyttja en kopiator för vanligt papper såsom en tryckningsanordning. I så fall urladdas trumman 151 vid stationen 153, varefter den återuppladdas av punktmatristryckhuvudet 155 så att maskinen 150 kan tjänstgöra både såsom en kopiator och en tryckningsmaskin. Dessutom kan anordningen 150 arbeta sam- tidigt som en kopiator och en tryckningsanordning i sådana fall där överlagring önskas. En jongenerator och extraherare enligt fig. 10 kan således utnyttjas såsom bildfcrmnings- och restur- laddningsorgan i tryckningsanordningen enligt avsnittet III, ävensom föruppladdnings- och urladdningsorgan i den elektro- fotografiska anordningen 1 avsnittet I.

Pig. 15 åskådliggör en alternativ jongenerator 160 för användning vid uppladdning eller urladdning av en isoleran- de yta. I fig. 15 har den slitsförsedda elektroden 1ß2-1, 1H2-2 i fig. 13 ersatts med en skärm 162-2 eller ett nät med öppna maskor med längsgående element 162-a och tvärgående organ 162-b. Urladdningselektroderna 162-1 och 162-2 är åtskilda av det dielektriska arket eller den dielektriska skivan 161, och luftgapsnedbrytningspotentialen åstadkommas av växelspänningen 163.

Pig. 16 åskådliggör en anordning 170 som möjliggör att man kan utnyttja ett multiplexerat punktmatrisuppladdningshuvud 171 av den i fig. 12 visade typen i ett system för punktmatris- tryckning med hög hastighet på vanligt papper. Uppladdnings- huvudet 171 uppladdar en aerosol 175, som består av ett i ett lämpligt lösningsmedel upplöst färgämne som bärs av en genom 7811082-2 âJø en slits 176 införd luftström med låg hastighet. Aerosolpartik- larna uppladdas av jonalstringssystemet och inträder i ett elektriskt fältområde som är upprättat medelst en likspänning som är pålagd mellan clektroderna 173 och lïä. Det därvid er- hållna fältet riktar de uppladdade aerosolpartiklarna mot ett ark 172 av vanligt papper, vilket ark rör sig genom anordningen med ungefär samma hastighet som aerosolens hastighet.

Pig. 17 åskådliggör mekanisk linjeavsökningstryckning i enlighet med uppfinningen. En slitsförsedd elektrod 186 utnyttjas i samverkan med en dielektrisk film 185 och en sig snabbt rörande kulformig vulst 187 under bildande av ett rörligt luft- gapsnedbrytningsområde. Den på tråden 188 monterade vulsten 187 drivs medelst trissor från en snabbt roterande motor (inte visad). En växelspänningskälla 185 för högfrekvensväxelspänning tillför den potential som erfordras för att luftgapet i elektro- dens 186 slits skall brytas ned. I detta fall uppladdas ett di- elektriskt papper 181 av en uppladdningspotential som tillförs av en förstärkare löü, vars utgång är inkopplad mellan det ström- ledande bärorganet 182 för det dielektriska papperet och den slitsförsedda elektroden 186. Linjeavsökningen åstadkommas av den mekaniska rörelsen hos vulsten 187, och utvalda partier förses med tryck genom att en potential pàläggs mellan det strömledande arket och den slitsförsedda elektreden. Liksom i de fall som beskrivits ovan kan den bildade latenta elektro- statiska bilden tonas och smältas eller pàföras under användning av godtyckliga konventionella metoder. Bilder med kontinuerliga toner kan framställas på detta sätt, eftersom antalet joner som uttas ur laddningen blir beroende av extraheringspotentia- len som tillförs från förstärkaren 18%.

Fig. 18 visar hur man kan använda sig av ett jonalst- ringssystem enligt uppfinningen såsom en elektrostatisk stoft- avskiljare 190. En rörformig elektrod 192 är skild från en i segment uppdelad elektrod 19% medelst ett dielektrikum 191.

En luftgapsnedbrytning erhålls 1 den segmentförsedda elektrodens 194 öppna partier genom att en stor växelspänning pàläggs av en generator 196. Den i segment uppdelade elektroden 194 får också en förspänning från en likspänningskälla 198. En central jordledning 199 är monterad vid rörets 192 mitt. Schaktgaser ...__.-.- 7811082-2 9.? eller andra aerosoler kan rengöras genom elektrostatisk stoft- avskiljning då de förs längs röret. Den stora tätheten i jon- strömmen fràn luftgapsnedbrytningspartierna uppladdar fasta partiklar i aerosolen och medför att de attraheras till den centrala elektroden 199.

I regel råder det i fig. 19 visade sambandet mellan elektrodspänningen och spänningen hos den jonmottagande ytan, t.ex. papper, då det gäller uppladdningssystem av den i fig. 10, ll, l2 och 13 visade typen. Elektrodspänningen utgör den lik- spänning som är pàlagd mellan den hálförsedda elektroden och den dielektriska ytans motelektrod som häller pà att uppladdas.

Pappersspänningen är den latenta elektrostatiska bildpoten- tialen för de uppladdade dielektriska organen resp. det di- elektriska (elektrografiska) papperet i exemplet.

De ovanstående exemplen på användning av jonalstrings- systemet enligt uppfinningen visar att detta system är till- I lämpbart inom ett stort område. I regel kan koronatrådarna eller -punkterna i ett godtyckligt förefintligt system ersättas med anordningen enligt uppfinningen. Förutom de visade tillämp- ningarna kan metoden och anordningen enligt uppfinningen ut- nyttjas i många andra icke visade tillämpningar, såsom då det är fråga om elektrostatisk separation resp. elektrostatisk päföring av beläggningar.

Exempel Beskrivningen har ovan åskådliggjort de allmänna prin- ciperna och särdragen hos uppfinningsföremålet. Komplettering skall göras nedan med bestämda tillämpningar av uppfinningen, varvid det dock skall framhållas att dessa tillämpningar endast utgör exempel och inte begränsar uppfinningen.

Exempel IV - l En folie av rostfritt stål med tjockleken 25,H/um lami- neras på bada sidorna om kaliglimmer med tjockleken 25,ä/um.

Den rostfria folien belägga med resist och fotoetsas med ett mönster som är likartat det i fig. 12 visade mönstret, varvid hål eller öppningar 1 fingrarna har en diameter av ungefär 0,15 mm. På detta sätt erhålls ett uppladdningshuvud som kan användas för att alstra latenta elektrostatiska punktmatris- teckenbilder på dielektriskt papper enligt fig. 10. Uppladd- ning inträffar endast när en potential på -H00 volt samtidigt 7811082-2 9.8 ligger på fingrarna som innehåller hålen och en växelspänning på 2 kV från topp till topp och frekvensen 500 kHz pâläggs mellan fingret och motelektroden. Avståndet 0,2 mm upprätthålls mellan tryckhuvudanordningen och det elektrografiska arkets dielektriska yta. Tryckningspulsen varar under 20 mikrosekunder. Det visar sig under dessa betingelser att en latent elektrostatisk bild på ca 300 volt alstras på det dielektriska arket. Denna bild tonas och sammansmälts sedermera under bildande av en tät punkt- matristeckenbild. Den av en elektrod på avståndet 0,20 mm från uppladdningshuvudet uppsamlade jonströmmen som uttas från nämnda uppladdningshuvud visar sig bli l mn/omg. Uppladdningshuvudets nyttolivslängd uppgår till ca 2000 timmar.

Exemgel IV - 2 Exempel IV - l upprepas under användning av ett pol¿- imiddielektrikum i stället för kaliglimmer. Liksom tidigare lamineras en folie av rostfritt stål med tjockleken 25,# um vid en polyimidfilm av Kapten med tjookleken 25,4 um. Resultat som är ekvivalenta med resultaten enligt exempel IV - l erhålls då en högfrekvenspotential med toppvärdet l,5 kv pâläggs. Upp- laddningshuvudet ger en nyttolivslängd på ca 50 timmar.

Exemgel IV - 2 Ett elektrostatiskt uppladdningshuvud av den i fig. ll visade typen framställs med håälp av en rostfri štàlfolie med tjockleken 25,4 um laminerad vid båda sidorna av ett polyimid- yark med tjockleken 25,4 um. För att tecken med full form skall kunna tryckas på en dielektrisk yta etsas tecken med höjden 2,54 mm in i folien på arkets ena sida, medan fingrar som täcker varje tecken inetsas i foliens andra sida, såsom är visat i fig. ll. För att konduktivitet skall upprättas i de normalt isolerade partierna hos tecknen lämnas bryggor med en tjocklek av mellan 25,4 um och 50,8/um oetsade. Teckenslagvidden etsas till värdet l52,Ä/um. Tryckning sker genom att potentialerna enligt exempel IV - 2 pàläggs med pulsbredden HO mikrosekunder.

Deïtonade bilderna får härvid skarpa kanter och stor optisk tät- het. Teckenslagvidden 1 bilden uppgår till 0,3 mm.

Exemgel IV - 4 Uppfinningen tillämpas för att åstadkomma kontinuerligt tonade bilder genom att man från uppladdningshuvudet uttar ett antal joner per tidsenhet i proportion till den pålagda jon- extraheringsspänningen. Detta är åskâdliggjort i fig. l9 där 7811082-2 951 den skenbara ytspänningen på en dielektrisk yta är uppritad så- som en funktion av potentialskillnaden mellan Jonalstrings- elektroden och den dielektriska motelektroden. Avståndet mellan Jonalstringselektroden och den dielektriska ytan uppgår till 0,15 mm, och uppladdningstiden är 50 mikrosekunder.

B. Utföringsformer med tre elektroder Den i fig. 12 visade matrisbildgeneratorn 130 kan med fördel få ingå i elektrostatisk tryckningsapparatur av typen som är beskriven i avsnittet III. Såsom har nämnts i samband med fig. 14 kan emellertid en Jongenerator och extraherare 110 av det 1 fig. 10 visade slaget användas bade för att skapa en elektrostatisk bild på en dielektrisk yta och för att avlägsna en dylik bild. Om således, fortfarande under hänvisning till fig. 10, omkopplaren 116 är ställd i läget Y kommer elektroden 112-2 att hållas vid en positiv potential V, varvid en positiv latent elektrostatisk bild med en mindre storlek än V bildas pà ytan 115-d. Om emellertid omkopplaren 116 står i läget X och en tidigare bildad latent elektrostatisk bild befinner sig under öppningen 112-h kommer generatorn ll0A att uppträda såsom en raderingsenhet. Detta fenomen är ytterligare áskàdliggjort i samband med punktmatristryckningsutföringsformen enligt rig. 12 vid 200 1 fig. 20. Vid en tidpunkt tl aktiveras en given öpp- ning 13523 i matrisjongeneratorn 130 (rig. 12) medelst en lik- strömpuls som alstrar en negativ potential på en fingerelektrod 152-2, medan en högfrekvenspotential påläggs väljarstaven 155-3.

Detta medför att man erhåller en elektrostatisk, av punkter upp- byggd bild som är negativ i sin polaritet och som upptar partier- na 203 och 204 på dielektrikets yta 201 med stödelektroden 202.

Vid en senare tidpunkt ta befinner sig öppningen 13523 över partierna 204 och 205, varvid väljarstaven l53-3 fortfarande är aktiverad. Eftersom uppladdning emellertid inte önskas kommer ingen negativ puls att pâläggas fingerelektroden 132-2. Nir- varon av en negativ elektrostatisk bild i partiet 20% medför emellertid att positiva joner attraheras från öppningen 13523, varigenom den bild som tidigare har skapats i detta område raderas ut.

Det har visat sig att genom att tillfoga en tredje elektrod till den ovan beskrivna anordningen med två elektrodcr kan man reducera detta problem, varjämte man erhåller ytter- 7811082-2 “S0 ligare fördelar då det gäller att reglera storleken och formen hos en elektrostatisk bild som är framställd medelst en jon- generator av denna,typ. En jongenerator 210 som har utformats på detta sätt med tre elektrodcr är visad i tvärsektíonsvyn enligt fig. 21. Jongeneratorn 210 inkluderar en "driv"-elektrod 211 och en "styrflelektroa 215, vilka är atslciida av ett rnassivt dielektriskt skikt 213. En källa 212 för växelspänning har till uppgift att åstadkomma luftgapsnedbrytning i öppningen 214. ' En tredje elektrod eller skärmelektrod 219 är skild från styrelektroden medelst ett andra dielektriskt skikt 217. Den nomenklatur som har använts för dessa tre elektroder är i viss mån analog med terminologin för elektronrör, åtminstone i ut- tryckens innebörd. Uttryeken "driv"- och "styr"-elektrod kan med giltighet utsträckas till att omfatta de motsvarande elektroderna i de grundläggande utföringsformerna med två elektroder. Det andra dielektriska skiktet 217 är försett-med en öppning 216 som med fördel kan vara betydligt större än öpp- ningen 214 i styrelektroden. Detta är nödvändigt för att man skall hindra vägguppladdningseffekter. Skärmelektroden 219 innehåller en öppning 218 som är åtminstone delvis belägen under öppningen 214. I t.ex. en elektrografisk matristryek- ningsanordning kan driv- och styrelektroderna utgöras av väljarstav- och fingerelektroderna i fig. l2, varjämte skärm- elektroderna kan utgöras av antingen ytterligare fingere1ektro~ der med öppningar som är anpassade till styrelektrodernas mönster eller en kontinuerlig, öppningsförsedd metallplatta eller något annat organ, vars öppningar ligger intill alla tryckningsöppningarna. Den sista utföringsformen av skärm- elektroderna kan t.ex. taga formen av en skärm eller ett nät med öppna maskor.

Den ovan beskrivna jongeneratorn kan utnyttjas vid elektronisk matristryclming på det i fig. 22 visade sättet.

Fig. 22 visar den i fig. 21 àskådliggjorda jongeneratorn 210 använd i samverkan med dielektriskt papper 220 omfattande en strömledande bas som är belagd med ett dielektriskt skikt 221 och som har en jordad hjälpelektrod 225 såsom bakstyoke eller stöd. När omkopplaren 220 står i läget Y kommer det samtidigt att uppträda en växelspänning över det dielektriska skiktet 213, en negativ spänning VC på styrelektroden 215 och en nega- tiv spänning på skärmelektroden 219. De negativa jonerna i öpp- 7811082-2 Bl ningen 214 utsätts för ett accelererande fält som bringar dem att bilda en latent elektrostatisk bild på den dielektriska ytan 221, liksom vid utföringšformen med två elektroder. Nürvaron av nega- tiv spänning VS på skärmelektroden 219, vilken spänning är så vald, att Vä har ett absolutvärde som är mindre än VC, hindrar inte att bilden framställs, vilken får en negativ spänning VI (vars absolutvärde är mindre än VC).

Då omkopplaren står i läget X och en tidigare framställd elektrostatisk bild med negativ spänning VI är belägen delvis under öppningen 21k skulle bilden bortraderas delvis om inte skärmelektroden 219 skulle finnas. Emellertid är skärmspänningen VS så vald, att Vš har ett större absolutvärde än VI, varför närvaron av elektroden 219 hindrar positiva joner från att passera från öppningen 21H till den dielektriska ytan 221. Jäm- för exempel V - 5, Genom att man tillför skärmelektroden 219 till jongene- ratorn enligt uppfinningen uppnås andra fördelar förutom att bildurladdning förhindras under de ovan beskrivna betingelser- na. Skärmelektroden kan användas för sig själv eller i sam- verkan med styrelektroden för att styra framställningen av matrisbilder. Då VS = O erhålls ingen latent bild till följd av det ovannämnda urladdningsfenomenet. Det blir således möjligt att utföra trenivámatrisbildreglering i en elektrografisk matris- tryckare i överensstämmelse med uppfinningen.

Skärmelektroden 219 ger oväntad reglering av bildstor- leken. Om man utnyttjar punktmatristryckningskonfigurationen som är visad i fig. 12 tillsammans med överliggande fingerskärm- elektroder i enlighet med uppfinningen kan man reglera bildstor- leken genom att variera storleken hos skärmöppningarna 218. Jäm- för exempel V - 6 nedan. Då vidare en sådan konfiguration ut- nyttjas, varvid alla variablerna är konstanta utom skärmpoten- tialen 226, har det visat sig att en större skärmpotential ger upphov till en mindre punktdiameter. Jämför exempel V - 7.

Denna metod kan utnyttjas då det gäller att framställa fina eller kraftiga bilder. Det har också visat sig att lämpliga val av VS och VC medför att en ökning kan göras i avståndet mellan jongeneratorn 210 och den dielektriska ytan 221 samtidigt som en konstant diameter hos punktbilden bibehålles. Detta uppnås genom att man ökar absolutvärdet hos Vs och samtidigt häller 7811082-2 Sa spänningsskillnaden mellan VS och VC konstant. Jämför exempel v - 8. I.

Bildformen kan regleras genom att man utnyttjar en given skärmelektrodöverlagring i en elektrografisk matristrycknings- anordning. Jämför exempel V - 9. Skärmöppningarna 218 kan t.ex. vara utförda såsom helt formade tecken som inte är större än de motsvarande runda eller kvadratiska regleröppningarna 214.

Den elektroniska konfigurationen som används för att reglera den elektrografiska tryckningsanordningen enligt fig. 22 kan modifieras för att göra det möjligt att ge förspänning åt systemet, såsom är visat i kopplingsschemat enligt fig. 23.

Elementet 231 är en pulsgenerator. Storleken hos reglerpulsen kan varieras så att man erhåller önskade värden på VC och Vs genom att man väljer en lämplig förspänningspotential. Exempel- vis ger alla de följande kombinationerna Vs = -700 volt resp.

V = -800 volt: c l. vförslh = -6oo. volt; Avs = -loo volt; A vc = -eoo volt _ _ . _ _ . _ _'*/~ 2. vförslm - 500 volt, Avs _ zoo volt, AVC ~ poo volt 3. Vförsp_ = -400 volt; [§'VS = -500 volt; ¿§'VC = -400 volt Il. v .. = -300 volt; Av = -Iloo volt- Av = -5oo volt forsp. S ' ' C 5. vförsß = -eoo volt; Avs = -5oo volt; Ave = -öoo volt.

De ovannämnda fördelarna skall âskàdliggöras ytterligare under hänvisning till de följande, icke-begränsande exemplen.

Exempel IV - § En folie av rostfritt stål med tjookleken_25,4/um lami- neras vid båda sidorna hos ett ark eller en skiva av kaliglimmer med tjockleken 25,4 um. Denna folie beläggs med resist och foto- etsas med ett mönster som är likartat det i fig. 12 visade mönstret med hål eller öppningar med en diameter av ungefär 0,15 mm. Ett andra glimmerskikt med tjockleken 0,15 mm samman- fogas med folien enligt fig. 21. En skärmelektrod med öppningar med diametern 0,375 mm i samma mönster som öppningarna i fing- rarna fotoetsas ur rostfritt stål med tjookleken 25,4 mm och sammanfoåas med det andra glimmerskiktet på så sätt att finger- och skärmöppningarna är koncentriska. Dennalonstruktion ger upphov till ett uppladdningshuvud som används för att åstad- komma en latent elektrostatisk bild på dielektriskt papper, såsom är àskàdliggjort i fig. 22, varvid VC = -500 volt, 7811082-2 33 VS = -400 volt, varjämte man har en växelspänning 212 med topp- värdet l kV vid Frekvensen 500 kHz. Avståndet 0,15 mm upprätt- hålls mellan tryokhuvudanordningen och den dielektriska ytan 221.

VC tar formen av en tryckningspuls med varaktigheten 20 mikro- sekunder. Under dessa betingelser bildas en latent bild i form av en punkt med ca -300 volt på det dielektriska arket. Denna bild tonas och insmälts sedermera så att man erhåller en tät punktmatristeckenbild. Jonströmmen som uttas från ur1addnings~ huvudet och som uppsamlas av en elektrod på avståndet 0,15 mm från huvudet visar sig bli 0,5 mA/cm2. Då emellertid skärm- elektroden 219 utelämnas kommer vilken som helst elektrosta- tisk bild som uppträder under regleräppningen att utraderas när ingen tryckningspuls päläggs.

Exemgel IV - 6 Den 1 exempel IV - 5 beskrivna elektrografiska tryck- ningsanordningen undersöktes med en mångfald diametrar hos skärm- öppningen 218, varjämte storleken hos den resulterande elektro- statiska punktbilden uppmättes. Följande resultat är represen- tativa.

Skärmögpningsdiameter (mm) Punktbilddiameter (mm) 0,38 0,38 0,25 0,30 0,20 0,25 Det visade sig att i regel medförde en minskning av skärmöppningarnas storlek en motsvarande minskning av stor- leken hos den latenta bilden utan någon kompromiss i bild- laddningen.

Exemgel IV - I Den elektrografiska tryckningsanordningen enligt exem- pel IV - 5 undersöktes med en mångfald skärmpotentialer, Vs, och storleken hos den resulterande elektrostatiska punkten uppmättes. Följande resultat är representativa.

Skärmpotential (volt) Punktbilddiameter (mn) -300 0,55 -uoo o,n3 -500 0,30 -600 0,20 Det visade sig att genom att spänningen på skärmen ökades, minskade den latenta bildens storlek i regel utan någon kompro- miss 1 bildladdningen. 7811082-2 IW Excmuul IV - 3 den i exempel IV - 5 àskådliggjorda elektrografiska tryckningsanordningen undersöktes under utnytt¿ande av en mång- fald avstånd mellan tryckhuvudanordningen och den dielektriska ytan 221. Genom att man varierade skärmspänningen VS och bibe- höll spänningsskillnaden mellan VS och VC zonstant kunde man hålla storleken hos den resulterande elektrografiska punka- bilden konstant. Följande resultat är representativa.

Avstånd (mm) VS (volt) VC (volt) Pvnktbilddiameter (mm) 0,15 -400 -500 0,38 0,25 -500 -600 O,§8 0,55 -600 -700 O,fi8 Det visade sig att med ökande avstånd mellan tryckhuvud- anordningen och den dielektriska ytan medförde en ökning i skärm- spänningen VS konstant punktbilddiameter utan någon kompromiss i bildladdningen.

Exempel IV - Q Den elektrografiska tryckningsanordningen enligt exempel l modifieradæäâ så sätt att skärmen försågs med öppningar #8 i form av slitsar 1 stället för i form av hål. De resulterande tonade latenta elektrostatiska bilderna hade oval form.

V. Impregnering av eloxiderade aluminiumorgan Såsom har nämts ovan föredrar man att utnyttja ett dielektriskt material för ytan 27 hos bildvalsen 25 (i den elektrofotografiska anordningen enligt fig. 1) och för ytan 75 hos bildvalsen 73 (1 den elektrostatiska tryckningsanord- ningen enligt fig. 6), varigenom vissa kriterier blir uppfyllda.

Bland dessa kriterier kan nämnas stor resistivitet, stort mot- stånd mot nötning, slät yta och stor elasticitetsmodul. Det lämpliga materialet utgörs av eloxiderad aluminiumoxid som är impregnerad medelst den nedan beskrivna metoden.

Man kan avlägsna absorberat vatten ur oxidskiktet hos ett eloxiderat aluminiumorgan genom att man använder sig av antingen värme, vakuum eller förvaring av föremålet i en av- vattnare. Ehuru alla dessa tre metoder är effektiva uppnås de bästa resultaten genom upphettning i vakuum, t.ex. i en vakuum- ugn. Alternativt kan föremålet som skall behandlas lagras under flera timmar i en torr låda som innehåller en avvattnare. Han 7811082-2 35' föredrar härvid att eventuell värmebehandling av oxiden före impregneringen skall utföras vid temperaturer under 15000 och helst inte över l0O°C. Vid högre temperaturer kan en viss sprick- bildning uppstå 1 oxidskiktet till följd av den större värmeut- vidgningskoefficienten som aluminiumsubstratet har.

Sedan absorberat vatten har avlägsnats från oxidbelägg- ningen kan denna impregneras med ett godtyckligt organiskt harts.

Han föredrar emellertid att arbeta med ett helt massivt system, eftersom användningen av lösliga beläggningar kvarlämnar rest- lösningsmedel i porerna. Därför är vätskeformiga hartser som kan tvärbindas så att de bildar hårda, massiva beläggningar särskilt gynnsamma material. Hartser av detta slag kan härdas antingen genom termisk tvärbindning eller genom stràlningstvärbindning.

Det är också önskvärt att hartserna har ringa krympning sann låg fuktabsorption efter härdning. För att det organiska hartset skall få tillfälle att diffundera in i det porösa organet inom en rimlig tid är det fördelaktigt att använda sig av vätske- tvärbindningssystem med mindre viskositet än 500 cP.

De ovan beskrivna metoderna kan utnyttjas då det gäller att behandla en massiv aluminiumcylinder med en impregnerad oxidbeläggning för användning vid framställning av elektrosta- tiska bilder. Härvid påförs en elektrostatisk beskickning på cylinderns isolerande yta. Denna bild tonas sedan på sätt som är beskrivet i den amerikanska patentskriften 5 662 595, var- jämte den tonade bilden överförs till vanligt papper. Tabellen 2 i nämnda patentskrift visar att en porös aluminiumoxidyta som är tätad med teflon inte är tillfredsställande för elektro-. statisk bildframställning till följd av den låga nedbrytnings- spänningen och det låga porisolationsmotstàndet samt beläggningens hårdhet. I En trumma som är belagd med en isolerande film som kan förses med en elektrostatisk laddning är beskriven i den ameri- kanska patentskriften 3 907 560. Den dielektriska ytan utgörs av en barriärskiktaluminiumoxidfilm, eftersom det anges att det porösa anodiserade aluminiumoxidskiktet tjänstgör såsom en strömledare och inte såsom ett dielektrikum. Ehuru en eloxide- rad aluminiumfilm i form av ett barriärskikt är en god isolator, med hänsyn till att den inte är porös, är den maximala tjock- leken hos barriärskiktfilmer begränsad till området mellan 7811082-2 Sh 0,5 och l um. Med denna tjocklek kommer den maximala spänningen som skiktet kan utsättas för att bli begränsad, och ytan blir inte hård i konventionell mening, eftersom godtyckliga på~ känningar i vissa lägen kommer att överföras genom den tunna filmen med efterföljande deformering av aluminiumsubstratet.

Begränsningarna hos tunnbarriärfllmen bemästras enligt de amerikanska patentskrifterna 3 937 571 och 3 940 270 genom att man utnyttjar en eloxiderad aluminiumbeläggning av duplex- typ. Denna beläggning framställs genom att man elektrolytiskt oxiderar en aluminiumyta och sedan fortsätter den elektro- lytiska oxideringen under sådana betingelser att ett aluminium- oxidbarriärskikt bildas. Detta medför inte endast att framställ- ningen av det eloxiderade skiktet blir mera komplicerat, utan resultatet blir också att den begränsande tjockleken uppgår till ca 20 um, varjämte ytpotentialen till vilken oxidskiktet kan uppladdas uppgår till högst 620 volt.

I motsats till teknikens ståndpunkt erhålls enligt föreliggande uppfinning en enkel och tillförlitlig metod för att framställa oxidfilmer med så stora tjocklekar som 100/um och i stånd att bära flera tusen volt. Fördelarna enligt upp~ finningen kommer att framgå av de följande icke-begränsande exemplen.

Exempel på teknikens ståndpunkt En av aluminiumlegeringen 7075-T6 framställd cylinder eloxideradeàned en hård ytbeläggning i svavelsyra i enlighet med lärdomarna som är givna av Wernick och Pynner. Det eloxiderade skiktets sluttjocklek uppgick till 60/um. Den eloxiderade cylindern besprutades med ett medelst ultraviolett ljus härd- bart harts i överensstämmelse med sammansättningen l enligt tabell VI - 2 nedan. Denna vätska med låg viskositet före- faller att impregnera porerna inom en tidrymd av 1 minut.

Sedan flera minuter hade förflutit torkades cylinderns yta ren från överskottsvätska, varefter den impregnerade cylindern härdades genom att den utsattes för strålning från en kvick- silverånglampa av medeltryckstyp. Efter härdning medelst denna bestràlning polerades cylindern med ett slippapper med typbe- teckningen 600 till en ytfinhet av 25,4-l0"6, varvid mellan ca 3 och 4 um oxid avlägsnades. En provanordning utnyttjades för att alstra en elektrostatisk laddning på aluminiumozid- 7841082-2 3?- skiktets yta. En koronakälla för joner fick ladda ytan, och yt- potentialen uppmättes med hjälp av en återkopplingselektrometer.

Vid de högsta använda uppladdningsnivàerna förelåg en spänning av endast några få volt på ytan. Denna spänning minskade till noll inom ungefär l sekund. Den dielektriska styrkan hos nämnda skikt fastställdes genom att en elektrisk kontakt med krökninfis- radien 1,25 cm anbringades på aluminiumoxidytan och utsattes för ett svagt tryck, varjämte den pålagda spänningen mellan denna elektrod och alumíniumsubstratet ökades tills stora strömmar fördes genom skiktet. Under användning av både lik- ström och växelström och genom bestämning av nedbrytnings- potentialen på ett antal ställen fastställdes det att nedbryt- ningsspänningen låg 1 intervallet 900-1200 volt.

Således visar det sig att både uppladdningsnivåerna och den dielektriska hällfastheten som uppnås medelst detta exempel på teknikens ståndpunkt var otillfredsställande.

De nu följande exemplen åskådliggör fördelarna hos föreliggande uppfinning gentemot teknikens stñndgunkt 1 tabellform. 38 7811082-2 wfiamzflowdcoxox vas æsficøønflßmß hwnwu Hmfißzwaomuä mpwpxfixw øzmfihvxwfimfiüwx HH Hflmnæu mm m :w5E55xm> fi Mßëäfip w Qofiroowfl oommlošm m .måna uooofl 33 wššbmammø :s mm __ 3 sm:E:sxß> fi fimsäflp m . oomïoofl ooomàšwfi ___ .Snus oooofl 53. æcfigppwnmmn asèuw ._ 3 cws§Sßxæ> fi smafifiu æ oomfilømm oommfoøøm n _83: oogfi 23 æfinpßwnmmm eøšø __ a :m5ES5xß> fl nmëëflw w \ øooïoom oonwåofiw m .S93 øoøofl 23 wcfinpubcamn sä mw ._ m \ amëefiu m \ oomóou oooWooüä .n .Såna 0003 33 wšsunßnaan a: 5 weàš» N \ nßæsflv m oouzoox ooom|oowH H Hmucfi oooma aaflv wcficpvmflßmb E5\m> Hmnænfiwoo m nmæefiv m \ oomåoa 003.669” H .Suns 0002 23 wšspumsman e: om Hmnaéwow m \ mwwflxkoamwsflc oowuoofi oomflxooäfi a |uvm>>d fi nßsefiu :N wmfifi>awm = _. c nmäeflp w oo:H|oomfl ooxmnoomm ~ hmøcß oooofi Hflfiu wcfizuumsnms = _. M amaaflv w oomuoøw ooomaoømfi H hmflcß oooofi Hflflu wcflnnuwfinmb = _. N malm oowfllooa H cwwcn E:\ow wnñmwoæ H uxfixm æmmcfiscmmm wsficswmm mwcficvpmw pmnmufimo lmwflhflfifl Mflwfififl Iâflåmaßw MQÖHUNÅ: ...m0 .wOfl wfifihmvflwfl HC. uøøuflomu |v>anømß |wwsHnmcwmnmEH mcfihmcwmnmëfi mnwm wflflfløcmzmm xoflxoowa :§5Hcwa§H4 Hwmsæxfl ZHøZHz2HmmwD wm Qflmzmfim H | H> Hfiwßßa 7811082-2 31 _. .ooomfl øfi> mfifims uxflxm mflgëms som umfiuflpëøm umnxwxm wuønmøflflofim www nm>m mfiflmn omm | Amo oofi Hflfip Hawanø awpm»fiwøxmfi>-om< »wav uoomfl HHH» w«p»«n@@: nwëhflonëßmsonhvmhflofl omm Awxhmâflfldbv ofivmmaouoflm .UGH mwflßohmm wEEflu>aßn cm nmflcfi ooømfi ufi> øßuhmn no»æm>H@wwx m:o>|Na wnfinfiou :am noxfififim vpflnwmwcficmmfl ::o>«mø wsflnnoo som H@u»xH> H nøHum»xH> OH N mc wsflcvvmmcmëaßm w ns wnfiflvumwflæëëßm .HGEEfi n. w oøflflloom oøzflfoomfi ß »mums ooomfl Hfiflp wzfizuvwammp s:\@m = na nmëswv m \ omænooæ ooMH|QoHH w nmøcfl øoomfi Hflfiß mnfimwumflmmb ES wm wanmwow ma uxflxw mnflccmmm wswccmmm wcwflßumm nmhøwfixo Immcwn umwcfic ønmsfimm mvmfiflwë Jam wo: wøfinwmwfi HQ xvußflmmn uvhnnumz xwmGHnmcmhQEH wzflhmcmhmëfi whmw wmfifimcmßmm xmflxoonß |EflHGfiEäH< Hmmëmxfl ZHø2HZZHmmmD wa Qflmämkm Awpäowv a | Hb flfiwfißæ 7811082-2 Ho wa ^.®E.G0ufimo..oGH .mcfiëfio ß Gowfiwsmv AH hovßmmaæadx oofl ^.<2.cou:mo..oCH ~wQ«E:o ß cøwnoëmv wcmumnsmflmømm ma; Hmowooøm m 3 Anfzßsmøfioïafioo Épmäh .E _35 .hemåt mëøäs ïšnàm oofi fi.w.z.:mwflo~.mnoo æmpwmn mo .>fln Howæmv wcævmnñmflflomm ænom|æm 4 m awvmfihpmëmowcwm S »mfnšmfiwfioflwšxwnxw . H os ^.oo :ofimum Hæcofipwzv oææmlww hovwmhflom ußawfihsxd M M Hocwumocfiëßfiæumëfln M cocmwwomfløm S. »ßšääflwfio fluåfimnlm . H å.. OEM fišfiäo m ofl awvmflhumëmomcmm ms ußflmnxmfiwfloxmflwflhvflmaomz A-Wfz.. n-OU m: wwmšfiöuv wfâs “Egfišns wnficfimfipwmn ...hflšma oc? fišfiflmu H »mHwvpzfl> Hæflfimvß: ha Qflfivpmwcaëëmw H Qäümdfi BOHAZH Emflmïmfiü H dQz%>Z4 MHmBm4mwUZMHZüHMmEH m | H> Hfimnmå 7811082-2 *H I alla exemplen i tabellen VI - l avseende upphettning av aluminiet utfördes iripregneringen :nedan aluminiet fortfarande var varmt (HOÜC-5500). De i vakuunugn behandlade proven fick för- bli i vakuet medan de svalnade till behandlingstemperaturen.

Ehuru inga försök ggordes att utföra impregnering med organiska hartser är det uppenbart att upphettning i en vakuum- ugn efterföljd av vakuumimpreßnering av den eloxiderade belägg- ningen skulle medföra de utmärkta elektriska egenskaperna som företes av de ovan givna exemplen där metoden enligt föreliggan- de uppfinning har tillämpats.

Ehuru skilda aspekter av uppfinningen har givits ovan skall det framhållas att den ovan gjorda detaljerade beskriv- ningen endast har till uppgift att tjänstgöra såsom exempel och att skilda ändringar i delarna samt utbyte av ekvívalenta medel med avseende på de medel som har beskrivits ligger inom uppfinningens ram sådan den är definierad av bifogade patent- krav.

Claims (9)

7811082-2 42 PATENTKRAV

1. l. Anordning för framställning av elektrostatiska bilder, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar ett första mas- sivt dielektriskt organ (2l}), en styrelektrod (215) pà den ena I sidan av nämnda första massiva dielektriska organ med ett luftom- råde (2lR) vid en förbindningspunkt mellan styrelektroden och det första massiva dielektriska organet, en drivelektrod (211) pá mot- satt sida om det första massiva dielektriska organet, varvid en i tiden varierande potential (212) är pålagd mellan nämnda elektro- der för att alstra en elektrisk urladdning i nämnda luftomràde, en källa (22%) för en första likspänning (VC) mellan nämnda styr- elektrod (215) och ett ytterligare organ (220), en öppningsförsedd skärmelektrod (219), ett andra massivt dielektriskt organ (217) I som isolerar nämnda skärmelektrod (219) från styrelektroden (215) och det första massiva dielektriska organet (213), och en källa (226) för en andra 1iKSPäflflinS (VS) mellan nämnda skärmelektrod (219) och nämnda ytterligare organ (220), varvid anordningen för fram- ställning av elektrostatiska bilder bildar en latent elektrostatisk bild på nämnda ytterligare organ (220).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda styrelektrod (215) har en kantyta som bildar en för- bindning med det första massiva dielektriska organet (213) intill nämnda luftomràde (2lä).

3. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e o k n a d därav, att nämnda ytterligare organ (220) innefattar ett dielektriskt uppteekningsorgan (221) med ett strömledande ryggstycke (225).

4. Anordning enligt krav l,_k ä n n e t e c k n a d därav, att styrelektroden (215), skärmelektroden (219) och det andra massiva dielektriska organet (217) innehåller korresponderande ur- laddningsöppningar eller att nämnda andra dielektriska skikt (217) inkluderar en öppning som har större diameter än den korresponde- rande öppningen (214) i styrelektroden (215).

5. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda andra (226) likspänning (Vs) har samma polaritet som den första (22Ä) likspänningen (vb) och mindre absolutvärde.

6. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, ~-- -a 7811082-2 43 att ett flertal driv- och styrelektroder (132, 133) bildar kors- ningspunkter 1 en matrisgruppering (130) som-är så utformad att styrelektroderna (132, 133) innehåller öppningar (135) vid ma- triselektrodövergàngsomráden och attett flertal skärmelektroder som är anpassade till styrelektroderna innehåller nal (218) kor- _responderande mot nämnda öppningar (135).

7. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att skärmelektroden (219) innefattar en hálförsedd mask som even- tuellt kan ha ett förutbestämt teckenmönster eller att skärmelek- ^ ~ troden (219) består av en vävd metallskärm med öppna masker.

8. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav; att nämnda ytterligare organ (220) innefattar en roterbar bild- framställningstrumma med en strömledande kärna (77) och en dielek- trisk yta (75) och vidare innefattar en anordning (79) för att tona nämnda latenta elektrostatiska bild jämte en roterbar an- pressningstrumma (83) i kontakt med nämnda bildframställnings- trumma för att överföra den tonade bilden till ett mottagnings- medium (81).

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att den tonade bilden samtidigt överförs och insmälts i bildmot- tagningsmediet (81) under sitt lopp mellan bildframställningstrum- man (73) och den roterbara anpressningstrumman (83).