CA1210050A - Tete d'impression electrostatique - Google Patents
Tete d'impression electrostatiqueInfo
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Abstract
Tête d'impression électrostatique, qui comprend au moins une rangée d'électrodes disposées à pas régulier et réparties en n groupes, sur la rangée et une contre électrode constituée par un matériau résistif s'étendant face aux électrodes de cette rangée dans lequel n + 1 pistes conductrices définissent n résistances en série équipées de leurs connexions d'accès, pour la sélection des différents groupes d'électrodes. Cette tête d'impression est utilisable en impression électrostatique directe ou indirecte.
Description
aso Tête d'impression électrostatique La présente invention porte sur les dispo~iti~s d'impre~ion uti-lisant une pluralité d'électrodes individuelles alignées pour l'impres~
sion d'un support d'enregistrement déplacé devant ces électrodes.
Elle porte plus particulièrement sur une tête d'impression électrostatique au moyen de laquelle on crée progressivement une image électrostatiqlle latente sur le support d'enregi~trament, par décharge ionique obtenue en portant leq électrodes à haute tension alor~ que le support d'enregistrement est déplacé devant la tête.
Le3 électrodes individuelles utilisées dans la tête d'impression sont de ~ ions très ~aibles et sont en nombre éleve pour ure ligne de longueur donnée, pour une bonne résolution desirée~ ~lles seront par exemple au no~bre de 1728 pour l'impression d'un support d'enregis-trement de ~ormat A4 à 8 points au -~lli tre.
Dans les réalisations pratiques, pour éviter l'application aux eules électrodes d'une haute tension élevée, nécessaire à la décharge ionique pour l'impression de l'image électroYtatique, on associe aux électrodes une contre-électrode également portée à haute tension. Dans ces conditions, la haute tension néces3aire à la décharge ionique sera appliquée à chaque couple electrode contre-élsctrode, la haute tension appliquée à l'électrode seule, ou à la contre-électrode seule, étant inPérieure à la valeur de seuil provoquant cette décharge ionique et ne pouvant donc pas permettre une impre~ion.
~n impression électrostatique directe, on utilise un papier ~pécial, constitué d'une base de papier conductrice recouverte par un dépôt diélectrique de quelque~ m1~ ~s d'épaisseur , dit papier diélec-tr~que, sur lequel on vient directement imprimer l'image électrostatique latente. L'image latente e~t ensuite encrée ou développée, au moyen d'une bros~e magnétique ou de tout autre moyen de développemer,t, puis l'~mage développée e~t ~ixée par pre~ion ou dans un four.
En impression électrostatique indirecte, on n'utilise plus un papier diélectrique mais un dépôt diélectrique sur un tambour ou u~
simple film isolant de faible épaisseur, de 10 à 20 ~ m, comme support d'enregistrement intermédiaire et un papier ordinaire, de préférence en ~euilles, co~me upport final. L'image électrostatique latente est créée Q~S(:~
sur le support intermédiaire, puis encrée par des moyenq similaires à
ceux utilisés en impression électrostatique directe et l'image encrée est transférée, par pression ou corona par exemple, sur une ~euille de papier ordinaire où elle est fixée.
En impression électrostatlque directe, compte tenu de la conduc-tion possible à travers la couche conductrice du papier diélectrique utilisé et pour m; n; i.qar le nombre de transistor~ haute tension néce3-saires à l'alimentation des électrodes, on divise la totalité des élec-trodes en groupes identiques d'électrode~, on af~ecte une contre élec-trode indépendante, de longueur sensiblement égale à la longueur d'un groupe d'électrodes, à chacun des groupes d'électrodes et on réalise un circuit de démultiplexage d'alimentation des électrodes en reliant entre elles les électrodes occupant les mêmes rangs dans le~ di~érents groupes. Ainsi 9i la haute tension d'impression a pour valeur V, en i5 appliquant une tension V/2 à la contre-électrode a~fectée à l'un des groupeq d'electrodes, le~ autres contre-électrodes étant portées au potentiel 0 volt 9 et ~ucces3ivement une tension, dite d'impression, de - V/2 ou 0 volt 7 selon que l'on souhaite imprimer un point ou non, aux é.iectrodes des di~érents groupes, seule~ les électrodes du groupe auquel e~t af~ectée la contre-électrode portée à V/2 pourront réaliser l'impression. L'impression d'une ligne oomplète sur le support d'enre-gistrement sera donc réalisée en alimentant séquentiellement les élec-trodes de rangs dif.~érents, en autant de cycles successlps qu'il y a de groupe~ d/électrodes, et les contre-électrodes respectives, au rythme des Gyoles précédents.-Un agencement optimal est dé~ini en adoptant~ pour une tête d'im-pression de 1728 electrodes, 36 groupe~ de 48 électrodes chacun et donc 36 contre-électrodes ; à cet agencement correspondent 84 comm~tateurs d'alimentation.
Dans les qystème3 d'impres~ion électrostatique directe couramment utilisé~, notamment ceux à résolution élevée, pour éviter des problème~
d'impression rencontrés au niveau des électrodes situées en regard des espaces inter-contre-éleotrodes, de l'ordre de 0,1 à 0,5 mm, du~ à une diminution du champ électrique résultant, malgré la conductivité de la couche conductrice du papier diélectrique 7 on dispoqe chaque contre~électrode, dont la longueur est sen3iblement égale à la longueur de chacun des groupes d'éleotrodes, ~ace à des électrodes appartenant à
deux groupes successifs. On utilise alors une contre-électrode de plu~
que de groupes d'électrodes et l'ensemble des contre-électrodes vient déborder de part et d'autre sur l'ensemble des électrodes, les deux contre-électrodes terminales étant disposées simplement face à une partie de~ électrode deY deux groupes d'alectrodes terminaux. Le circuit de démultiplexage alor~ utilisé connecte entre elle~ les élec-trodes de même rang appartenant aux groupe~ pairs en un pramier réseau et entre elles les électrodes de même rang appartenant aux groupes impairs en un deuxième réseau indépendant, ces réseaux étant raccordés chacun à
autant de commutateur~ individuels d'alimentation qu'il y a d'électrodes dans chaque groupe et les contre-électrodes raccordées à des commuta-teur~ individuels d'alimentation. L'impre~sion e~t alors e~ectuée en appliquant, alternativement sur un ré~eau et l'autre, la tension d'impre~s~on, V/2 ou O volt, aux électrodes de rangs successlPs inter-connectées entre elle3 dans leur réseau et en appliquant la tension V/2 simultanément aux deux contre-électrodes succes ives disposées face à
chacun deq groupes d'électrodeq, de manière à ~in;~ er l'effet de bord dû à l'espace inter-contre-électrodes.
Pour m7 ni mi ~er égalemert les problèmes d'impression duA au faible pas des électrodes~ dans les systèmes d'impression à ré~olution élevée, les électrodes sont agencée~ en deux rangées identiques et indépenda~te~ 9 sur chacune desquelles elles iont a~ociée~ par groupes, ces deux rangées étant decalées l'ur.e de l'autre de la moitié du pa~ des électrodes sur chacune des rangée~. Les contre-électrodes sont alors associée~ aux électrodes des deux rangée~, en débord~nt de part et d'autre de ces rangée~.
Dans les systèmes d'impres3ion électrostatique directe couram~ent utilisé~, les électrode~ et les contre-électrodes as~ociées, qui sont placees à proximité de leurs électrodes, peuvent être dispo~ée3 ~oit de part et d'autre du papier diélectrique soit du ~ême côté du papier diélectrique, en regard de la face portant le dépôt diélectrique, deux rangées identlques de contre-électrode~ étant utilisées dans ce dernier s~
cas qu'il y ait une ou deux rangées d'électrodes, ¢es deux rangées de contre-électrodes étant disposée~ de part et d'autre de la rangée ou de l'en~emble des deux rangées d'électrodes et deux contre-électrode3 en vis-à-vis étant toujours portées au même potentiel.
Dans les ~ystèmes d'impression électrostatique indirecte, on utilise un ensemble d'électrodes~ appelé aussi peigne d'électrode~, identique ou analogue à celui de3 systèmes d'impression électrostatique directe, appliqué sur une Pace du film diélectrique con3tituant le sup-port d'enregistrement inte~ ire auquel est associée une ~eule contre-électrode appliquée sur l'autre face du film en regard du peigne d'électrodes. L'abqence de couche conductrice dans ce support intermé-diaire rend impossible l'association de contre-électrodes indépendantes aux électrodes du peigne, l'impression ne pouvant être effectuée entre les contre-électrodes, et rend, en conséquence, impo~sible l'utilisation d'un circuit de démultiplexage.
La présente invention a pour but de permettre l'utilisation d'un circuit de démultiplexage dan~ une tête d'impression électrostatique, de manière telle que ladite tête puisse assurer une impression électrosta-tique directe ou indirecte sur un support d'enregistrement classique.
~lle a donc pour objet une têts d'impres~lon électrostatique comportant au moins une rangée d'électrode~ individuelles disposées à
pas régulier et organisées en n groupeq sur leur rangée, lesdits groupes étant eux-memes organisés en ensembles succes~i~s chacun d'au moins deux groupes~et le~ électrodes, ayant les mêmeq positions dans les groupes et appartenant à des groupes ayant le mên~e~ rang~ dans les ensembles, étant interconnectées entre elles, caractérisée par le fait qu'elle comporte, en outre, disposée face aux électrodes sur au moins ~a longueur de cette rangée, une contre-électrode constituée en un matériau résisti~ avec lequel sont en contact n + 1 pistes conductrices disposées à intervalles régulierY senqiblement égaux au pas des groupeq d'électrodes de cette rangée, qui dé~inissent entre elles n portions résistives chacune dis posée en regard de l'un des groupes d'électrodes et lui étant affectée pour sa sélection parmi le~ autres groupes, lesdites portions résistives formant n résistance~ électriques, sensiblement idertiques et montéeq en série, pour lesquelles lesdite~ pistes constituent des connexions électriques d'accès entre elles et aux borres terminales de~ deux résistances d'extrémité~
Dans un mode de réalisation préférentiel~ le dites pistes conduc-trices ont chacune une largeur supérieure au pas desdites électrodes le long de leur rangée.
La présente invention est décrite ci-après en regard des dessins ci-annexés donnés à titrè d'exemple. Dans ces dessins :
- la figure 1 représente, vue de des~us, une contre-électrode selon l'invention, - la ~lgure 2 représente la contre-électrode de la figure 1, vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, - les figures 3 et 4 sont deux vues en coupe illustrant deux variantes de réalisa~ion de la contre-électrode selon l'invention, - la figure 5 donne le schéma électrique equivalent d'une tête d'impression électrostatique selon l'invention.
Ainsi qu'il resqortira de la de~cription des figures 1 à 4, la contre-électrode selon l'invention, destinée à être associée à une rangée d'électrodes dans une tête d'impreqsion électrostatique, est constituée par un matériau ré~i~tif dans lequel sont implantées~en étant en bon contact électrique avec le matériau ré~istif, une pluralité de pistes conductrices. Ces pistes conduatrices sont disposées à
intervalles réguliers les unes des autres.
Dans les figures 1 et 2, on a désigné la contre-électrode SOU9 la référence générale 1~ Cette contre-électrode comporte un substrat isolant 2, tel qu'un substrat rigide ou souple de circuit imprimé, portant qur l?une de ses ~aces et au voisinage de l'un de ses bords longitudinaux une aouche de matériau résistif 3, par exemple tel que ceux utilisées pour la fabrica~ion des résistances de circuits hybrides et pour lesquelq le séchage s~effectue a bas~e température, dans laquelle sont noyées, à pa~ régulier, les extrémités de pistes conductrices 4 courant, par ailleurs, sur la largeur du substrat 2.
Ces pistes conductrices 4 sont en bon contact avec la couche résistive 3 qu'elle~ traversent de part en part.
Dans cette réalisation selon les figures 1 et 2, les pistes conductrices 4 sont d'épaisseur moindre qûe celle de la couche ~Q~50 résisti~e 3.
Dans la variante de réalisation illustrée dans la figure 3 dans laquelle la contre-électrode est désignée sous la référence générale 1' 7 les éléments identiques à ceux des figures 1 et ~ sont ~ésignés par les mêmes références. Cette réalisation diffère de la précédente en ce que les pistes conductrices désignées sous la référence 4' sont, tout au moinq dans la couche résistive 3 qui reçoit leurs extrémités 9 d'épais-seur sensiblement égale à celle de cette couche sur le substrat 2.
Dans la variante de réalisation illustrée dans la figure 4, la contre-électrode désignée par la ré~érence générale 10 est constituée par un substrat r-ésisti~ 13, rigide ou souple 9 portant sur l'une de ses faces de~ pistes conductrices 14. Ces pi3tes conductrices 14 courent sur la largeur du substrat, entre ses deux bords longitudinaux. Elles sont en bon contact électrique avec le substrat résistif 13, tout au moins dans une portion longitudinale du substrat 13, par exemple celle le long de l'un des ses bords longitudinaux, dans laquelle elles sont à pas réguliers et constituent avec le substrat la contre-électrode 10, les pistes conductrices 14, en dehors de cette portion, pouvant être isolées du substrat 13 qui les portent par une couche iYolante.
Dans ces réalisations selon les ~igures 1 à 4 3 le substrat portant la contre~electrode ou constituant avec les pistes conductrices la contre-électrode, permettra ainsi avantageusement le raccordement des pistes conductrices à un connecteur de carte de oircuit imprimé (non représenté).
Dans les figures 1 à 4, la contre-électrode selon l'invention a été
représentée indép~n~ - t d'une rangée d'électrodes à laquelle elle sera associée dans une tete d'impression électrostatique. On comprendra cependant aisément, notamment au vu de la figure 5, que dans la tête d'impression résultan~e, le matériau résistif fera face à la rangée d'électrodes. On comprendra, aussi, que le pas des pistes conductrices en contact a~ec ce matériau résistif sera choisi sensiblement égal à la longueur de chacun des groupes d'électrodes qui seront définis sur la rangée d'électrodes à laquelle la contre-électrode est associée. Dans la tête d'impression, la contre-électrode sera alors montée de préférence~
da manière que chaque portion de matériau résistif comprise entre deux ~2~LQ~S~I
pistes conductrices fasse face à un eroupe d'électrodes, les pistes conductrices étant réalisées, de préférence, de largeur supérieure au pas des électrodes sur la rangée, par exemple de 4 ou 8 foi~ ce pas~ et venant se po~itionner, dans la tête, face à des électrodes appartenant à
deux groupes consécutifs.
La contre~électrode selon l'invention peut être obtenue en mettant en oeuvre des procédés en tant que tels connus. Ainsi, par exemple, les pistes conductrices seront déposées sur le substrat, soit selon la technologie d'obtention des circuits imprimés, soit par sérigraphie, tandis que le matériau résistif utilisé dans les réalisations des figures 1 a 3 sera déposé sur le substrat et ses pistes conductrices par sérigraphie.
Dans la figure 5, on a représenté le schéma électrique équivalent d'une tête d'impression électrostatique dans laquelle la contre-électrode ~elon l'invention9 telle que la contre-électrode 1 précédente, a été associée à une rangée d'électrodes désignée SOU5 la référence générale 20 que comporte cette tête d~impression~
Sur cette rangée 20, les électrodes individuelles 21 sont disposéeq à pas régulier et organisées en n groupes identi~ues notés Gl à Gn dans chacun desquels elles occupent des rangs successifs notés P1 à
Pm Les électrodes de même rang appartenant aux ~roupes impairs G1, G3 ..... sont inter-connectées entre elles. Las électrodes de même rang appartenant aux groupe~ pairs G2, G4 ...sont également inter-connectées entre elles. Ces électrodes de rangs P1 à Pm sont mises à un potentiel -V/2 ou 0 volt, pour les groupes impairs, par l'intermédiaire d'un premier ensemble de m commutateurs individuels E11 à E1m et, pour les groupes pairs, par l'intermédiaire d'un qecond ensemble de m commutateurs individuels E21 à E2m 9 independant du premier ensemble.
La contre-électrode 1 en matériau résistif comporte n ~ 1 pistes con~uctrices régulières associant chaque portion de contre-électrode comprise entre deux pistes successives à l'un de~ differents groupes d'électrodes au regard duquel elle est placée.
Sur cette contre-électrode résistive, à résistance par unité de longueur, les n 1 1 pistes dé~inissent un ensemble de n résistances en série R1 à Rn affectees individuellement aux groupes d'électrodes G1 Q5~) à Gn et di9posées en regard de ces groupes, muni de connexions intermédiaires C2 à Cn et de deux connexions terminales C1 et Cn ~ 1 reliées respectivement aux bornes communes des résistances série et aux deux autres bornes des résistances terminales R1 et Rn . Ces connexions C1 à Cn + 1 sont mises à un potentiel V/2 ou O volt au moyen de n ~ 1 commutateurs individuels CE1 à CEn ~ 1.
La valeur de chacune des résistanceq R1 à Rn sera choisie élevée, de l'orde de quelques mégohms, afin de limiter la consommation en cou-rant.
Le ~onctionnement en impression des électrodes du premier groupe G1 de la rangée d'électrodes est obtenu en commutant le potentiel V2 sur leg connexions C1 et C2, soit aux deux bornes de la résistance R1, alors que toutes les autres connexion~ sont mises à O
volt, et en appliquant le signal d'impression~ de valeur -~2 ou O volt selon qu'il doit y avoir impression réelle ou non, successivement aux électrodes de rangs P1 à P des groupes impairs alors que toutes les électrodes des groupes pairs sont mises à O volt.
De manière analogue, pour le fonctionnement en impre~sion des électrodes du deuxième groupe G2 ~ les seules connexions C2 et C3 ~ont mises à V/2 tandis que le signal d'impre~sion sera appliqué
successivement aux électrodes de rangs P1 a Pm des groupes pairs, celles des groupes impairs étant mise~ à O volt.
L'impression par les électrode.~ de la rangée complète se poursuivra de manière analogue. Elle sera systématiquement obtenue en appliquant successivement le signal d'impression, à ~ V/2 ou O volt, aux électrodes de rangs P1 à Pm de, simultanément, tous les groupeq impairs ou tous les groupes pairs considérés alternativement9 les électrodes des groupe~ de l'autre parité étant à O volt, et le potentiel V/2 aux deux ~euleq connexions reliées directement à la résistance affectée à chacun des groupeq d'électrodes successifs. Dans ces conditions, ce sont les résistances af~ectées aux dif~érents groupes et, par conséquent3 leurs deux connexions "encadrant" directement chacun des groupes qui réali~ent la sélection du saul groupe d'électrodes assurant instantanément 1 t impression.
Dans l'exemple indiqué ci-avant, par exemple d'impression des _ 9 _ électrode~ du groupe d'électrodes G2 pour laquelle les connexions C2 et C3 sont portées à V/2, les autres connexions et notamment celles adjacentes C1 et C4 étant à 0 volt~ il existe dans les résistances R1 et R3 un gradient de potentiel ; l'impression par les électrodes faisant face à ces résistances R1 et R3 ne peut cependant pas avoir lieu, les électrodes de ces deux groupes étant à 0 volt.
Dans cette Pigure 5, on n'a représenté qu'une ~eule rangée d'élec-trodes avec une contre-électrode associée. Il est évident, que la tête d'impression pourra comporter plusieurs rangées d'électrodes. La tête d'impression pourra en particulier comporter deux rangées le long de chacune desquelles les électrodes seront réparties en groupes identiques impairs et pairs et dans lesquelles les électrodes seront d'une rangée à
l'autre décalées d'un demi-pas d'électrodes de l'une des rangée~, avec une contre-électrode unique, analogue à celle illustrée, associée à
l'ensemble de l'une et l'autre des deux rangées d'électrodes destinées à
être disposées de l'autre côté d'un support d'enregistrement par rapport à cette contre-électrode.
Dans cet agencement, à rangée d'électrodes et contre-électrode selon l'invention associée, l'effet de bord, dû à l'espace inter-contre-électrodes dans les systèmes connus à contre-électrodes multiples indépendantes 7 n'existe plus.
Le choix de la largeur des pistes conductrices n'est pas critique.
En pratique cependant 9 pour béné~icier de tolérances de positionnement mécanique entre la contre-electrode et la rangée d'électrodeq d'une part et permettre une réalisation aisée de résistances Rl à Rn de valeur élevée d'autre part, on adoptera de préférence un agencement où les connexion~ C1 à C 1 (figure 5) constituées par les pistes conductrices sont de largeur nettement supérieure au pas des électrodes sur leur rangée mais nettement inférieure au pas des groupes d'électrodes, par exsmple de 4 à 8 fois le pas des électrodes ou même encore un peu supérieure. La largeur choisie des piste~, qui fait qu'elles débordent sur l'espace entre groupes d'électrodes adjacents, ne joue aucun rôle préjudiciable dans le mode de fonctionnement indiqué, son intérêt réside dans les facili~és de realisation découlant de larges tolérances admissibles. En outre, ces pistes conductrices sont dans la Q~
variante illustrée dans la figure 3 d'autant plus larges que le matériau résistif utilisé est sensible a l'abrasion.
Cette contre-électrode qui permet l'utilisation d'un circuit de démultiplexage pour l'alimentation des électrodes individuelles peut équiper indifféremment une tête d'impression électrostatique directe ou indirecte.
La présente invention a été décrite en regard du de~sin ci-annexé.
I1 est évident que l'on peut apporter des modifications de détail aux réalisations illustrées et/ou remplacer certains moyens par d'autreq équivalents sans pour autant sortir du cadre de cette invention. En particulier, on notera qu'il sera possible d'adopter de~ agencements de démultiplexa~e connus entre électrodes et d'organiser en conséquence la contre-électrode associée aux différent~ groupes d'électrodes définis qui permet la sélection des électrodes des groupes qucceqsifs sur la rangée.
3o
sion d'un support d'enregistrement déplacé devant ces électrodes.
Elle porte plus particulièrement sur une tête d'impression électrostatique au moyen de laquelle on crée progressivement une image électrostatiqlle latente sur le support d'enregi~trament, par décharge ionique obtenue en portant leq électrodes à haute tension alor~ que le support d'enregistrement est déplacé devant la tête.
Le3 électrodes individuelles utilisées dans la tête d'impression sont de ~ ions très ~aibles et sont en nombre éleve pour ure ligne de longueur donnée, pour une bonne résolution desirée~ ~lles seront par exemple au no~bre de 1728 pour l'impression d'un support d'enregis-trement de ~ormat A4 à 8 points au -~lli tre.
Dans les réalisations pratiques, pour éviter l'application aux eules électrodes d'une haute tension élevée, nécessaire à la décharge ionique pour l'impression de l'image électroYtatique, on associe aux électrodes une contre-électrode également portée à haute tension. Dans ces conditions, la haute tension néces3aire à la décharge ionique sera appliquée à chaque couple electrode contre-élsctrode, la haute tension appliquée à l'électrode seule, ou à la contre-électrode seule, étant inPérieure à la valeur de seuil provoquant cette décharge ionique et ne pouvant donc pas permettre une impre~ion.
~n impression électrostatique directe, on utilise un papier ~pécial, constitué d'une base de papier conductrice recouverte par un dépôt diélectrique de quelque~ m1~ ~s d'épaisseur , dit papier diélec-tr~que, sur lequel on vient directement imprimer l'image électrostatique latente. L'image latente e~t ensuite encrée ou développée, au moyen d'une bros~e magnétique ou de tout autre moyen de développemer,t, puis l'~mage développée e~t ~ixée par pre~ion ou dans un four.
En impression électrostatique indirecte, on n'utilise plus un papier diélectrique mais un dépôt diélectrique sur un tambour ou u~
simple film isolant de faible épaisseur, de 10 à 20 ~ m, comme support d'enregistrement intermédiaire et un papier ordinaire, de préférence en ~euilles, co~me upport final. L'image électrostatique latente est créée Q~S(:~
sur le support intermédiaire, puis encrée par des moyenq similaires à
ceux utilisés en impression électrostatique directe et l'image encrée est transférée, par pression ou corona par exemple, sur une ~euille de papier ordinaire où elle est fixée.
En impression électrostatlque directe, compte tenu de la conduc-tion possible à travers la couche conductrice du papier diélectrique utilisé et pour m; n; i.qar le nombre de transistor~ haute tension néce3-saires à l'alimentation des électrodes, on divise la totalité des élec-trodes en groupes identiques d'électrode~, on af~ecte une contre élec-trode indépendante, de longueur sensiblement égale à la longueur d'un groupe d'électrodes, à chacun des groupes d'électrodes et on réalise un circuit de démultiplexage d'alimentation des électrodes en reliant entre elles les électrodes occupant les mêmes rangs dans le~ di~érents groupes. Ainsi 9i la haute tension d'impression a pour valeur V, en i5 appliquant une tension V/2 à la contre-électrode a~fectée à l'un des groupeq d'electrodes, le~ autres contre-électrodes étant portées au potentiel 0 volt 9 et ~ucces3ivement une tension, dite d'impression, de - V/2 ou 0 volt 7 selon que l'on souhaite imprimer un point ou non, aux é.iectrodes des di~érents groupes, seule~ les électrodes du groupe auquel e~t af~ectée la contre-électrode portée à V/2 pourront réaliser l'impression. L'impression d'une ligne oomplète sur le support d'enre-gistrement sera donc réalisée en alimentant séquentiellement les élec-trodes de rangs dif.~érents, en autant de cycles successlps qu'il y a de groupe~ d/électrodes, et les contre-électrodes respectives, au rythme des Gyoles précédents.-Un agencement optimal est dé~ini en adoptant~ pour une tête d'im-pression de 1728 electrodes, 36 groupe~ de 48 électrodes chacun et donc 36 contre-électrodes ; à cet agencement correspondent 84 comm~tateurs d'alimentation.
Dans les qystème3 d'impres~ion électrostatique directe couramment utilisé~, notamment ceux à résolution élevée, pour éviter des problème~
d'impression rencontrés au niveau des électrodes situées en regard des espaces inter-contre-éleotrodes, de l'ordre de 0,1 à 0,5 mm, du~ à une diminution du champ électrique résultant, malgré la conductivité de la couche conductrice du papier diélectrique 7 on dispoqe chaque contre~électrode, dont la longueur est sen3iblement égale à la longueur de chacun des groupes d'éleotrodes, ~ace à des électrodes appartenant à
deux groupes successifs. On utilise alors une contre-électrode de plu~
que de groupes d'électrodes et l'ensemble des contre-électrodes vient déborder de part et d'autre sur l'ensemble des électrodes, les deux contre-électrodes terminales étant disposées simplement face à une partie de~ électrode deY deux groupes d'alectrodes terminaux. Le circuit de démultiplexage alor~ utilisé connecte entre elle~ les élec-trodes de même rang appartenant aux groupe~ pairs en un pramier réseau et entre elles les électrodes de même rang appartenant aux groupes impairs en un deuxième réseau indépendant, ces réseaux étant raccordés chacun à
autant de commutateur~ individuels d'alimentation qu'il y a d'électrodes dans chaque groupe et les contre-électrodes raccordées à des commuta-teur~ individuels d'alimentation. L'impre~sion e~t alors e~ectuée en appliquant, alternativement sur un ré~eau et l'autre, la tension d'impre~s~on, V/2 ou O volt, aux électrodes de rangs successlPs inter-connectées entre elle3 dans leur réseau et en appliquant la tension V/2 simultanément aux deux contre-électrodes succes ives disposées face à
chacun deq groupes d'électrodeq, de manière à ~in;~ er l'effet de bord dû à l'espace inter-contre-électrodes.
Pour m7 ni mi ~er égalemert les problèmes d'impression duA au faible pas des électrodes~ dans les systèmes d'impression à ré~olution élevée, les électrodes sont agencée~ en deux rangées identiques et indépenda~te~ 9 sur chacune desquelles elles iont a~ociée~ par groupes, ces deux rangées étant decalées l'ur.e de l'autre de la moitié du pa~ des électrodes sur chacune des rangée~. Les contre-électrodes sont alors associée~ aux électrodes des deux rangée~, en débord~nt de part et d'autre de ces rangée~.
Dans les systèmes d'impres3ion électrostatique directe couram~ent utilisé~, les électrode~ et les contre-électrodes as~ociées, qui sont placees à proximité de leurs électrodes, peuvent être dispo~ée3 ~oit de part et d'autre du papier diélectrique soit du ~ême côté du papier diélectrique, en regard de la face portant le dépôt diélectrique, deux rangées identlques de contre-électrode~ étant utilisées dans ce dernier s~
cas qu'il y ait une ou deux rangées d'électrodes, ¢es deux rangées de contre-électrodes étant disposée~ de part et d'autre de la rangée ou de l'en~emble des deux rangées d'électrodes et deux contre-électrode3 en vis-à-vis étant toujours portées au même potentiel.
Dans les ~ystèmes d'impression électrostatique indirecte, on utilise un ensemble d'électrodes~ appelé aussi peigne d'électrode~, identique ou analogue à celui de3 systèmes d'impression électrostatique directe, appliqué sur une Pace du film diélectrique con3tituant le sup-port d'enregistrement inte~ ire auquel est associée une ~eule contre-électrode appliquée sur l'autre face du film en regard du peigne d'électrodes. L'abqence de couche conductrice dans ce support intermé-diaire rend impossible l'association de contre-électrodes indépendantes aux électrodes du peigne, l'impression ne pouvant être effectuée entre les contre-électrodes, et rend, en conséquence, impo~sible l'utilisation d'un circuit de démultiplexage.
La présente invention a pour but de permettre l'utilisation d'un circuit de démultiplexage dan~ une tête d'impression électrostatique, de manière telle que ladite tête puisse assurer une impression électrosta-tique directe ou indirecte sur un support d'enregistrement classique.
~lle a donc pour objet une têts d'impres~lon électrostatique comportant au moins une rangée d'électrode~ individuelles disposées à
pas régulier et organisées en n groupeq sur leur rangée, lesdits groupes étant eux-memes organisés en ensembles succes~i~s chacun d'au moins deux groupes~et le~ électrodes, ayant les mêmeq positions dans les groupes et appartenant à des groupes ayant le mên~e~ rang~ dans les ensembles, étant interconnectées entre elles, caractérisée par le fait qu'elle comporte, en outre, disposée face aux électrodes sur au moins ~a longueur de cette rangée, une contre-électrode constituée en un matériau résisti~ avec lequel sont en contact n + 1 pistes conductrices disposées à intervalles régulierY senqiblement égaux au pas des groupeq d'électrodes de cette rangée, qui dé~inissent entre elles n portions résistives chacune dis posée en regard de l'un des groupes d'électrodes et lui étant affectée pour sa sélection parmi le~ autres groupes, lesdites portions résistives formant n résistance~ électriques, sensiblement idertiques et montéeq en série, pour lesquelles lesdite~ pistes constituent des connexions électriques d'accès entre elles et aux borres terminales de~ deux résistances d'extrémité~
Dans un mode de réalisation préférentiel~ le dites pistes conduc-trices ont chacune une largeur supérieure au pas desdites électrodes le long de leur rangée.
La présente invention est décrite ci-après en regard des dessins ci-annexés donnés à titrè d'exemple. Dans ces dessins :
- la figure 1 représente, vue de des~us, une contre-électrode selon l'invention, - la ~lgure 2 représente la contre-électrode de la figure 1, vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, - les figures 3 et 4 sont deux vues en coupe illustrant deux variantes de réalisa~ion de la contre-électrode selon l'invention, - la figure 5 donne le schéma électrique equivalent d'une tête d'impression électrostatique selon l'invention.
Ainsi qu'il resqortira de la de~cription des figures 1 à 4, la contre-électrode selon l'invention, destinée à être associée à une rangée d'électrodes dans une tête d'impreqsion électrostatique, est constituée par un matériau ré~i~tif dans lequel sont implantées~en étant en bon contact électrique avec le matériau ré~istif, une pluralité de pistes conductrices. Ces pistes conduatrices sont disposées à
intervalles réguliers les unes des autres.
Dans les figures 1 et 2, on a désigné la contre-électrode SOU9 la référence générale 1~ Cette contre-électrode comporte un substrat isolant 2, tel qu'un substrat rigide ou souple de circuit imprimé, portant qur l?une de ses ~aces et au voisinage de l'un de ses bords longitudinaux une aouche de matériau résistif 3, par exemple tel que ceux utilisées pour la fabrica~ion des résistances de circuits hybrides et pour lesquelq le séchage s~effectue a bas~e température, dans laquelle sont noyées, à pa~ régulier, les extrémités de pistes conductrices 4 courant, par ailleurs, sur la largeur du substrat 2.
Ces pistes conductrices 4 sont en bon contact avec la couche résistive 3 qu'elle~ traversent de part en part.
Dans cette réalisation selon les figures 1 et 2, les pistes conductrices 4 sont d'épaisseur moindre qûe celle de la couche ~Q~50 résisti~e 3.
Dans la variante de réalisation illustrée dans la figure 3 dans laquelle la contre-électrode est désignée sous la référence générale 1' 7 les éléments identiques à ceux des figures 1 et ~ sont ~ésignés par les mêmes références. Cette réalisation diffère de la précédente en ce que les pistes conductrices désignées sous la référence 4' sont, tout au moinq dans la couche résistive 3 qui reçoit leurs extrémités 9 d'épais-seur sensiblement égale à celle de cette couche sur le substrat 2.
Dans la variante de réalisation illustrée dans la figure 4, la contre-électrode désignée par la ré~érence générale 10 est constituée par un substrat r-ésisti~ 13, rigide ou souple 9 portant sur l'une de ses faces de~ pistes conductrices 14. Ces pi3tes conductrices 14 courent sur la largeur du substrat, entre ses deux bords longitudinaux. Elles sont en bon contact électrique avec le substrat résistif 13, tout au moins dans une portion longitudinale du substrat 13, par exemple celle le long de l'un des ses bords longitudinaux, dans laquelle elles sont à pas réguliers et constituent avec le substrat la contre-électrode 10, les pistes conductrices 14, en dehors de cette portion, pouvant être isolées du substrat 13 qui les portent par une couche iYolante.
Dans ces réalisations selon les ~igures 1 à 4 3 le substrat portant la contre~electrode ou constituant avec les pistes conductrices la contre-électrode, permettra ainsi avantageusement le raccordement des pistes conductrices à un connecteur de carte de oircuit imprimé (non représenté).
Dans les figures 1 à 4, la contre-électrode selon l'invention a été
représentée indép~n~ - t d'une rangée d'électrodes à laquelle elle sera associée dans une tete d'impression électrostatique. On comprendra cependant aisément, notamment au vu de la figure 5, que dans la tête d'impression résultan~e, le matériau résistif fera face à la rangée d'électrodes. On comprendra, aussi, que le pas des pistes conductrices en contact a~ec ce matériau résistif sera choisi sensiblement égal à la longueur de chacun des groupes d'électrodes qui seront définis sur la rangée d'électrodes à laquelle la contre-électrode est associée. Dans la tête d'impression, la contre-électrode sera alors montée de préférence~
da manière que chaque portion de matériau résistif comprise entre deux ~2~LQ~S~I
pistes conductrices fasse face à un eroupe d'électrodes, les pistes conductrices étant réalisées, de préférence, de largeur supérieure au pas des électrodes sur la rangée, par exemple de 4 ou 8 foi~ ce pas~ et venant se po~itionner, dans la tête, face à des électrodes appartenant à
deux groupes consécutifs.
La contre~électrode selon l'invention peut être obtenue en mettant en oeuvre des procédés en tant que tels connus. Ainsi, par exemple, les pistes conductrices seront déposées sur le substrat, soit selon la technologie d'obtention des circuits imprimés, soit par sérigraphie, tandis que le matériau résistif utilisé dans les réalisations des figures 1 a 3 sera déposé sur le substrat et ses pistes conductrices par sérigraphie.
Dans la figure 5, on a représenté le schéma électrique équivalent d'une tête d'impression électrostatique dans laquelle la contre-électrode ~elon l'invention9 telle que la contre-électrode 1 précédente, a été associée à une rangée d'électrodes désignée SOU5 la référence générale 20 que comporte cette tête d~impression~
Sur cette rangée 20, les électrodes individuelles 21 sont disposéeq à pas régulier et organisées en n groupes identi~ues notés Gl à Gn dans chacun desquels elles occupent des rangs successifs notés P1 à
Pm Les électrodes de même rang appartenant aux ~roupes impairs G1, G3 ..... sont inter-connectées entre elles. Las électrodes de même rang appartenant aux groupe~ pairs G2, G4 ...sont également inter-connectées entre elles. Ces électrodes de rangs P1 à Pm sont mises à un potentiel -V/2 ou 0 volt, pour les groupes impairs, par l'intermédiaire d'un premier ensemble de m commutateurs individuels E11 à E1m et, pour les groupes pairs, par l'intermédiaire d'un qecond ensemble de m commutateurs individuels E21 à E2m 9 independant du premier ensemble.
La contre-électrode 1 en matériau résistif comporte n ~ 1 pistes con~uctrices régulières associant chaque portion de contre-électrode comprise entre deux pistes successives à l'un de~ differents groupes d'électrodes au regard duquel elle est placée.
Sur cette contre-électrode résistive, à résistance par unité de longueur, les n 1 1 pistes dé~inissent un ensemble de n résistances en série R1 à Rn affectees individuellement aux groupes d'électrodes G1 Q5~) à Gn et di9posées en regard de ces groupes, muni de connexions intermédiaires C2 à Cn et de deux connexions terminales C1 et Cn ~ 1 reliées respectivement aux bornes communes des résistances série et aux deux autres bornes des résistances terminales R1 et Rn . Ces connexions C1 à Cn + 1 sont mises à un potentiel V/2 ou O volt au moyen de n ~ 1 commutateurs individuels CE1 à CEn ~ 1.
La valeur de chacune des résistanceq R1 à Rn sera choisie élevée, de l'orde de quelques mégohms, afin de limiter la consommation en cou-rant.
Le ~onctionnement en impression des électrodes du premier groupe G1 de la rangée d'électrodes est obtenu en commutant le potentiel V2 sur leg connexions C1 et C2, soit aux deux bornes de la résistance R1, alors que toutes les autres connexion~ sont mises à O
volt, et en appliquant le signal d'impression~ de valeur -~2 ou O volt selon qu'il doit y avoir impression réelle ou non, successivement aux électrodes de rangs P1 à P des groupes impairs alors que toutes les électrodes des groupes pairs sont mises à O volt.
De manière analogue, pour le fonctionnement en impre~sion des électrodes du deuxième groupe G2 ~ les seules connexions C2 et C3 ~ont mises à V/2 tandis que le signal d'impre~sion sera appliqué
successivement aux électrodes de rangs P1 a Pm des groupes pairs, celles des groupes impairs étant mise~ à O volt.
L'impression par les électrode.~ de la rangée complète se poursuivra de manière analogue. Elle sera systématiquement obtenue en appliquant successivement le signal d'impression, à ~ V/2 ou O volt, aux électrodes de rangs P1 à Pm de, simultanément, tous les groupeq impairs ou tous les groupes pairs considérés alternativement9 les électrodes des groupe~ de l'autre parité étant à O volt, et le potentiel V/2 aux deux ~euleq connexions reliées directement à la résistance affectée à chacun des groupeq d'électrodes successifs. Dans ces conditions, ce sont les résistances af~ectées aux dif~érents groupes et, par conséquent3 leurs deux connexions "encadrant" directement chacun des groupes qui réali~ent la sélection du saul groupe d'électrodes assurant instantanément 1 t impression.
Dans l'exemple indiqué ci-avant, par exemple d'impression des _ 9 _ électrode~ du groupe d'électrodes G2 pour laquelle les connexions C2 et C3 sont portées à V/2, les autres connexions et notamment celles adjacentes C1 et C4 étant à 0 volt~ il existe dans les résistances R1 et R3 un gradient de potentiel ; l'impression par les électrodes faisant face à ces résistances R1 et R3 ne peut cependant pas avoir lieu, les électrodes de ces deux groupes étant à 0 volt.
Dans cette Pigure 5, on n'a représenté qu'une ~eule rangée d'élec-trodes avec une contre-électrode associée. Il est évident, que la tête d'impression pourra comporter plusieurs rangées d'électrodes. La tête d'impression pourra en particulier comporter deux rangées le long de chacune desquelles les électrodes seront réparties en groupes identiques impairs et pairs et dans lesquelles les électrodes seront d'une rangée à
l'autre décalées d'un demi-pas d'électrodes de l'une des rangée~, avec une contre-électrode unique, analogue à celle illustrée, associée à
l'ensemble de l'une et l'autre des deux rangées d'électrodes destinées à
être disposées de l'autre côté d'un support d'enregistrement par rapport à cette contre-électrode.
Dans cet agencement, à rangée d'électrodes et contre-électrode selon l'invention associée, l'effet de bord, dû à l'espace inter-contre-électrodes dans les systèmes connus à contre-électrodes multiples indépendantes 7 n'existe plus.
Le choix de la largeur des pistes conductrices n'est pas critique.
En pratique cependant 9 pour béné~icier de tolérances de positionnement mécanique entre la contre-electrode et la rangée d'électrodeq d'une part et permettre une réalisation aisée de résistances Rl à Rn de valeur élevée d'autre part, on adoptera de préférence un agencement où les connexion~ C1 à C 1 (figure 5) constituées par les pistes conductrices sont de largeur nettement supérieure au pas des électrodes sur leur rangée mais nettement inférieure au pas des groupes d'électrodes, par exsmple de 4 à 8 fois le pas des électrodes ou même encore un peu supérieure. La largeur choisie des piste~, qui fait qu'elles débordent sur l'espace entre groupes d'électrodes adjacents, ne joue aucun rôle préjudiciable dans le mode de fonctionnement indiqué, son intérêt réside dans les facili~és de realisation découlant de larges tolérances admissibles. En outre, ces pistes conductrices sont dans la Q~
variante illustrée dans la figure 3 d'autant plus larges que le matériau résistif utilisé est sensible a l'abrasion.
Cette contre-électrode qui permet l'utilisation d'un circuit de démultiplexage pour l'alimentation des électrodes individuelles peut équiper indifféremment une tête d'impression électrostatique directe ou indirecte.
La présente invention a été décrite en regard du de~sin ci-annexé.
I1 est évident que l'on peut apporter des modifications de détail aux réalisations illustrées et/ou remplacer certains moyens par d'autreq équivalents sans pour autant sortir du cadre de cette invention. En particulier, on notera qu'il sera possible d'adopter de~ agencements de démultiplexa~e connus entre électrodes et d'organiser en conséquence la contre-électrode associée aux différent~ groupes d'électrodes définis qui permet la sélection des électrodes des groupes qucceqsifs sur la rangée.
3o
Claims (9)
1/ Tête d'impression électrostatique comportant au moins une rangée d'électrodes individuelles disposées à pas régulier et organisées en n groupes sur leur rangée, lesdits groupes étant eux-mêmes organisés en ensembles successifs chacun d'au moins deux groupes, et les électrodes, ayant les mêmes positions dans les groupes et appartenant à des groupes ayant les mêmes rangs dans les ensembles, étant interconnectées entre elles, caractérisée par le fait qu'elle comporte, en outre, disposée face aux électrodes sur au moins la longueur de cette rangée, une contre-électrode constitué en un matériau résistif avec lequel sont en contact n + 1 pistes conductrices disposées à
intervalle réguliers sensiblement égaux au pas des groupes d'électrodes de cette rangée, qui définissent entre elles n portions résistives chacune disposée en regard de l'un des groupes d'électrodes (G1 à Gn) et lui étant affectée pour sa sélection parmi les autres groupes, lesdites portions résistives formant n résistances électriques (R1 à Rn), sensi-blement identiques et montées en série, pour lesquelles lesdites pistes constituent des connexions électriques d'accès (C1 à Cn + 1) entre elles et aux bornes terminales des deux résistances d'extrémité.
intervalle réguliers sensiblement égaux au pas des groupes d'électrodes de cette rangée, qui définissent entre elles n portions résistives chacune disposée en regard de l'un des groupes d'électrodes (G1 à Gn) et lui étant affectée pour sa sélection parmi les autres groupes, lesdites portions résistives formant n résistances électriques (R1 à Rn), sensi-blement identiques et montées en série, pour lesquelles lesdites pistes constituent des connexions électriques d'accès (C1 à Cn + 1) entre elles et aux bornes terminales des deux résistances d'extrémité.
2/ Tête d'impression électrostatique selon la revendication 1, caracté-risée par le fait qu'elle comporte, en outre, un substrat isolant portant lesdites pistes conductrices partiellement noyées dans ledit matériau résistif.
3/ Tête d'impression électrostatique selon la revendication 1, caracté-risée par le fait qu'elle comporte un substrat résistif formant ledit matériau résistif sur lequel sont formées lesdites pistes conduc-trices en contact électrique avec le substrat résistif, sur au moins une portion transversale à ces pistes.
4/ Tête d'impression électrostatique selon la revendication 3, caractérisée par le fait que lesdites pistes conductrices constituant les connexions d'accès (C1 à Cn + 1) aux n résistances (R1 à Rn) sont chacune de largeur supérieure au pas les électrodes sur leur rangée.
5/ Tête d'impression électrostatique selon la revendication 4, caracté-risée par le fait que lesdites pistes conductrices débordent sur l'espace entre groupes d'électrodes adjacents et au-delà de chacun des groupes terminaux en ce qui concerne les pistes d'extrémité.
6. Tête d'impression électrostatique selon la revendication 5, dans laquelle lesdites électrodes ayant les mêmes positions (P1 à Pm) dans les groupes sont inter-connectées entre elles dans l'un ou l'autre de deux réseaux, selon qu'elles appartiennent à des groupes pairs ou impairs dans leur rangée, et reliées à des commutateurs individuels (E11 à E1m, E21 à E2m) appartenant à deux ensembles de commutateurs chacun, caractérisée par le fait que lesdites connexions d'accès (C1 à Cn + 1) aux résistances (R1 à Rn) de la contre-électrode sont reliées à n+1 commutateurs individuels, les ensembles de commutateurs reliés aux électrodes étant alternativement commandés par le signal d'impression tandis que simultanément les deux seules connexions d'accès direct à la résistance affectée au groupe d'électrodes alors commandé en impression sont mises à haute tension.
7. Tête d'impression électrostatique selon la re-vendication 1, caractérisée par le fait que lesdites pistes conductrices constituant les connexions d'accès (C1 à Cn + 1) aux n résistances (R1 à Rn) sont chacune de largeur supé-rieure au pas des électrodes sur leur rangée.
8. Tête d'impression électrostatique selon la revendication 7, caractérisée par le fait que lesdites pistes conductrices débordent sur l'espace entre groupes d'électrodes adjacents et au-delà de chacun des groupes terminaux en ce qui concerne les pistes d'extrémité.
9. Tête d'impression électrostatique selon la revendication 1, 7 ou 8, dans laquelle lesdites électrodes ayant les mêmes positions (P1 à Pm) dans les groupes sont interconnectées entre elles dans l'un ou l'autre de deux réseaux, selon qu'elles appartiennent à des groupes pairs ou impairs dans leur rangée, et reliées à des commu-tateurs individuels (E11 à E1m, E21 à E2m) appartenant à deux ensembles de commutateurs chacun, caractérisée par le fait que lesdites connexions d'accès (C1 à Cn + 1) aux résistances (R1 à Rn) de la contre-électrode sont reliées à n+1 commutateurs individuels, les ensembles de commuta-teurs reliés aux électrodes étant alternativement comman-dés par le signal d'impression tandis que simultanément les deux seules connexions d'accès direct à la résistance affectée au groupe d'électrodes alors commandé en impres-sion sont mises à haute tension.
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