SE464284B - Saett att eliminera korskoppling mellan svaertningspunkter vid skrivare samt anordning foer genomfoerande av saettet - Google Patents

Description

464 284 Uppfínningens ändamål och viktigaste kännetecken Ändamålet med uppfinningen är att skapa ett sätt som ger EMS, och andra elektrografiska skrivarkoncept, högkvalitativa utskrifter med god läsbarhet utan korskoppling mellan passager.

Dessa uppgifter har lösts genom att låta bakgrundselektroden, vilken i huvudsak genererar det framdrivande fältet, vara delad i galvaniskt åtskilda sektioner vilka sektioner väsentligen är symmetriskt placerade över respektive rad av passager. Varje sektion kan således individuellt spänningssättas till en för processen optimal spänningsnivå i varje tidsögonblick av framkallnings- förloppet. Det på pigmentspartiklarna framdrivande elektriska fältet kommer härigenom endast att verka genom den rad av passager eller maskor i elektrodmatrisen som skall framkalla svärtningspurlkter. Ovriga rader, vilka inte utsätts för det framkallande fältet, kommer härigenom inte att kunna framkalla nâgra pigmentspartiklar. Denna uppfirming innebär att elektrodmatrisen kan förenklas till att endast omfatta ett lager med väsentligen parallella elektroder.

Uppfinningen innebär även att andra skrivarkoncept, som tidigare var hänvisade till att använda en individuell styrsignal för varje enskild passage i syfte att undvika korskoppling, kan reducera mängden drivelektronik och därigenom kostnaden, genom att låta flera passager vara galvaniskt hopkopplade till en och samma styrsignal.

Beskrivning av ritningama Fig. la visar ett utsnitt av en anordning enligt uppfinningen i perspektiv.

Fig. lb visar en uppförstoring av elektrodmatrisen med omgivande organ i fi . la.

Fig. 2 visšr en sidovy av ett utföringsexempel med delad bakgrundselektrod.

Fig. 3 visar ett exempel på anordningen i fig. 2, ovanifrån.

Fig. 4 visar hur svärmingspurikterna framkallas i en elektrodmatris enligt fig. 3.

Fig. 5 visar ett principiellt sekvenschema för styrning av spänningen hos elektroderna i fig. 4.

Fig. 6 visar en utföringsvariant av elektrodmatrisen.

Fig. 7 visar uppfinningen applicerad på en elektrodmatris med två väsentligen ortogonala elektrodlager i enlighet med det urspnmgliga EMS konceptet.

Fig. 8 visar en utföringsvariant med avlånga passager i vilka flera svärtningspunkter kan framkallas Fig. 9 visar en korskopplingsfri utföringsvariant med individuella Fig. 10 Fig. 11 Fig. 12 Pig. 13 Pig. 14 3 4614 284 ~ stymingar till varje passage. visar hur passagema kan utformas osyrnmetriskt i syfte att kompensera för bakgrundselektrodssektionens utbredning. visar uppfinningen applicerad på ett annat elektrografiskt skrivarkoncept. visar anordningen enligt fig. 11 i sidovy. visar ett exempel på en styranordning för delad bakgrundselektrod. visar en typisk plottning från en FEM-beräkning av fältbilden.

Beskrivning av utföringsexempel Uïalä OJN :É\OO0¶O\ 13 14 15 16 Pâ ritningarna i figurerna som visar utföringsexempel enligt uppfinningen betecknas med: en behållare för pigmentspartiklar t.ex. toner, vilken även utgör fästanordning för elektrodmatrisen en framkallarvals en flerpolig magnetkärna för attraktion av pigmentpartiklarna mot framkallarvalsen en bärare för elektrodmatrisen t.ex. polyimid film en elektrod i en elektrodmatris; med beteckningen 5' avses en elektrod vilken är ansluten till en spänning som medger framkallning genom elektrodens passager. en .distans vilken förhindrar pappret att vidröra elektrodmatrisen en informationsbärare, kallad papper en sektion av en delad bakgrundselektrod en hållare för bakgrundselektrodens sektioner en pigmentpartikel en svärtningspunkt bestående av framkallade pigmentpartiklar, kallad dot en styranordning för bakgrundselektrodssektioner en passage eller maska en eleklrod i ett skrivarkoncept vilket baserar sig på att två från varandra skilda elektroder genererar ett mot det framdrivande fältet motriktat fält en diod en kondensator 464 284 'f I EMS-konceptet och andra elektrografiska skrivarkoncept är det brukligt att använda en bakgrundselektrod. Genom att ansluta en, på de laddade pigmentpartiklarna attraherande, spänning till bakgrundselektroden kommer ett på partiklarna framdrivande elektriskt fält att uppstå mellan vanligtvis framkallarvalsen 2 och sagda bakgrundselektrod. Enär det är eftersträvansvärt att reducera antalet driv- och styranordningar i en skrivare är det önskvärt att använda flerradiga elektrodmatriser där två eller flera passager 13 är galvaniskt förenade i mönster.

Det har härvid hittills varit brukligt att låta bakgrundselektroden utgöras av ett skivformigt organ vilket täcker samtliga i elektrodmatrisen ingående passager. Samtliga passager 13 vilka inte skall framkalla någon svärta vid ett visst tidsögonblick måste således förmå "blockera" det drivande fältet från bakgrundselektroden så att fältstyrkan i passagen med god marginal understiger den för attraktion av pigmentpartiklarna. Med kommersiellt användbara drivkretsar begränsas skillnaden mellan den blockerande spänningen Vw och den spänning som medger frarnkallning Vb till några hundra volt. Derma spänning är inte tillräcklig för att blockera det drivande fältet varvid oönskad framkallning kommer att ske genom passager vilka skulle vara blockerande, s.k. korskoppling. Detta orsakar bakgrundssvärta på det tryckta pappret.

I fig. 1 visas hur den skivformiga bakgrundselektroden har ersatts med trådformiga segment 8. Varje sådan tråd 8 är belagd med ett isolerande skikt vilket galvaniskt isolerar segmenten 8 från varandra. Vidare består elektrodmatrisen endast av ett lager med elektroder 5. Varje elektrod 5 innehåller i detta exempel 4 passager. Varje elektrod 5' som har anslutits till "svart spänning" Vb skulle således reproducera 4 dottar om en gemensam plattforrnig bakgrundselektrod skulle användas.

Om en delad bakgrundselektrod med segment 8 används och endast ett segment 8' samtidigt är anslutet till en på pigmentpartiklarna 10 attraherande spänning kommer endast en av passagerna 13' att framkalla en dot på pappret 7. T.ex. om minusladdad toner används kan 8' vara ansluten till 2 kV medan de övriga tre segmenten 8 kan ha samma potential som frarnkallarvalsen 2.

De icke aktiva segmenten kan tillochmed vara anslutna till en på pigmentspartiklarna repellerande spänning. Detta visas schematiskt även i fig. 2. I fig. 14 visas en typisk plottning från en numerisk beräkning av fältbilden som tydligt visar att fältstyrkans storlek i den till passage 13' gränsande passagen E1 inte kommer att framkalla några partiklar på pappret, (linjerna i figuren visar fältets ekvipotentiallinjer). (EO = 1,75 V/ um; E1 = 0,06 V/ um i detta specifika exempel).

Genom att snedställa elektrodema 5 i en vinkel alfa kan de på pappret tryckta dottama 11 fås att hamna i en jämnt fördelad rad. Detta visas i fig. 4.

Dot 11a kommer således att produceras som en funktion av pulsema A och F enligt fig. 5. Dotten 11c framkallas då segment 8c har svart spänning samtidigt 25 A 464 2s4f som elektrod 5a har svart spänning. Detta visas schemetiskt med puls D och G.

I exemplet framgår även att dot Ilh trycks samtidigt som 11c genom att även elektrod 5b erhåller svart spänning i puls K. Den sekventiella pulsningen av segmenten 8, enligt 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8a, 8b osv. kallas för macroscanning. Det åligger skrivarens styrsystem att spänningssätta samtliga aktuella elektroder 8' synkront med att bakgrundselektrodssegmenten 8 aktiveras.

Fig. 6 visar en utföringsvariant sedd från framkallarvalsen. Enligt denna har elektroden 5's massa och/ eller storlek rninskats i syfte att minska elektrodens skärmande effekt på det drivande fältet. Vidare har även segmenten utformats som bandformiga organ i stället för trådformiga organ som tidigare visats.

Fig. 7 visar hur uppfinningen har applicerats på en elektrodmatris enligt grundutförandet för EMS-konceptet. Härvid visas en tvålagrig elektrodmatris 5p och 5t med väsentligen transversella elektroder.

Fig. 8 visar avlånga passager 13 vilka inte har fysiska och/ eller elektriska avskärmningar mellan de individuella passagema för varje enskild dot.

Fig. 9 visar en annan korskopplingsfri utföringsvariant av en EMS- elektrodmatris. Enligt denna är varje passage 13 inviduellt omgiven av en elektrod 5 ansluten till en styranordning vilket medger väsentligt höjd utskriftsprestanda för uppfinningen. Även här har passagerna anordnats i ett snedställt mönster i syfte att ge utrymme åt anslutningarna. Enär varje passage inte omges av någon annan elektrod än den som avses kan inte heller denna variant åstadkomma oönskad framkallning i vita "passager".

Utföringsvarianten i fig. 9 kan drivas med både en konventionell bakgrundselektrod av plattfonnigt heltäckande utförande eller en delad som beskrivits ovan.

Fig. 10 exemplifierar hur passagema 13 kan optimeras till formen i syfte att skapa avsedd form på dottarna, vanligtvis cirkulär. T.ex. enär segmentet 8 är linjeformigt kan fältbilden vid papperets yta även anta en avlång utbredning.

Det kan härvid vara önskvärt att kompensera för denna avvikelse genom att utforma passagema 13 elliptiska.

I fig. 11 och 12 visas hur uppfpnningen kan appliceras på ett skrivarkoncept som finns beskrivet i GB 2108432A. Enligt ursprungsuppfinningen var detta koncept hänvisat till att driva varje enskild passage med en drivkrets, i syfte att undvika korskoppling, vilket fördyrar produkten väsentligt. Genom att applicera en delad bakgrundselektrod och låta elektroden 5 omsluta fler passager än en kan antalet drivkretsar reduceras i enlighet med ovan.

Styranordningen 12 för pulsning av segmenten 8 i macroscanningscykeln bör med relativt hög hastighet kunna förändra spänningen med någon kilovolt hos varje segment. Fig. 13 visar ett exempel på en sådan anordning vilken utgörs av en diodkaskad. En högfrekvent växelspänning, företrädesvis triangelformig, påkopplas vid kaskadens ingångsanslutning. Ingångs- spänningen kommer då att öka i kaskadens kopplingspunkter för varje puls på ingångsanslutningen. Det är således möjligt att erhålla mycket höga spänningar i snabba förlopp med en dylik anordning.

Anordningen 12 kan emellertid utformas efter ett flertal principer vilka inte omnämns här. 464 284 Uppfinningen inskränker sig inte till här beskrivna exempel på sätt och anordningar. De är således möjligt att applicera uppfinningen på andra framkallar- och pigmentpartíkelsystem än de här visade, t.ex. monokomponentstoner med bärare. Delar av uppfinningen är även användbar när elektrodmatrisen är placerad bakom pappret på sätt som beskrivs i t.ex. PCT-SE88-00653.

Vidare kan avståndet mellan passagema i varje elektrod 5 göras betydligt större än vad som har visats i figurerna.

Passagemas mönster och inbördes placering inom och utom varje elektrod samt elektrodens yttre form kan varieras på en mängd olika sätt.

Elektrodmatrisen kan mycket väl vara tillverkad av en väv med t.ex. ett elektriskt isolerande material som binder väven och löper väsentligen transversellt mot elektroderna. Mellanrum mellan trådar i Väven kan avtätas med färg eller andra lämpliga material.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 7 464 284' PATENTKRAV

1. Sätt att förbättra tryckkvalitén hos elektrografiska skrivare av det slag, där en informationsbärare bringas i elektrisk samverkan med minst en raster- eller gallerformad elektrodmatris, som genom styrning i enlighet med det önska- de mönstrets konfiguration åtminstone delvis öppnar och stänger passager genom matrisen genom galvanisk anslutning av denna till minst en spänningskälla, och att genom de således öppnade passagerna frilägges elektriska fält för attrahering av pigmentpartiklar mot informationsbäraren, vilken är placerbar mellan sagda elektrodmatris och en bakgrundselektrod, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att bakgrundselektroden, vilken består av galvaniskt åtskilda elektroder (8) som såväl elektroder (5) i elek- trodmatrisen individuellt kan spänningssättas till en för processen optimal spänningsnivå i varje tidsögonblick av framkallningsförloppet.

2. Anordning för genomförande av sättet enligt patentkrav 1, vid elektrografiska skrivare av det slag, där en informa- tionsbärare bringas i elektrisk samverkan med minst en raster- eller gallerformad elektrodmatris, som genom styr- ning i enlighet med det önskade mönstrets konfiguration åtminstone delvis öppnar och stänger passager genom matrisen genom galvanisk anslutning av denna till minst en spännings- källa, och att genom de således öppnade passagerna frilägges elektriska fält för attrahering av pigmentpartiklar mot informationsbäraren, vilken är placerbar mellan sagda elekt- rodmatris och en bakgrundselektrod, k ä n n e t e c k n a d att bakgrundselektroden innefattar enskilda motelektroder (8,8') galvaniskt åtskilda från varandra, vilka motelek- troder är väsentligen symetriskt placerade över respektive rad av passager (13) i elektrodmatrisen. d ä r a v, 10 15 20 25 30 35 464 284 8

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att de galvaniskt åtskilda motelektroderna (8) består av elektriskt ledande tråd- eller bandformiga organ (8) belagda med ett isolerande skikt, som galvaniskt isolerar organen från varandra.

4. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att i skrivaren ingår en styranordning (12) för individuell reglering av spänningen i varje motelektrod (8).

5. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att elektrodmatrisens elektroder (5) består av enbart paral- lellt anordnade elektroder (5) och att motelektroderna (8) är anordnade i vinkel mot elektrodmatrisens elektroder (5), så att de tillsammans är korsvis arrangerade, men belägna i olika plan.

6. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att de motelektroder (8), som icke är aktiva för friläggande av elektriska fält, är anslutbara till en pigmentpartiklarna repellerande spänning.

7. Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att elektroderna (5 eller 8) i det ena planet är snedställda (vinkeln a) i förhållandet till elektroderna (8 eller 5) i det andra planet.

8. Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d att elektrodmatrisens elektroder (5) åtminstone delvis är bandformiga och utformade med minst en urtagning (13), passage för pigmentpartiklarna. d ä r a v, SOIII