SE459724B - Saett och anordning foer att framstaella ett latent elektriskt laddningsmoenster - Google Patents

Description

459 724 Gemensamt för alla hittills använda metoder är utrustningens höga komplexitet, tidskrävande process och höga service- och underhållsbehov. Ett typiskt upplösningskrav på marknaden idag är 300 punkter (Dots) per tum.

Detta prestandakrav ställer höga krav på toleranser och optiska prestanda. På grund av konduktiva beläggningars korta livslängd och den omfattande mekaniken som krävs för att skapa en xerografisk process resulterar ovan beskrivna metoder i både höga investerings- och driftskostnader för slutanvändaren.

Detta blir än mer accentuerat för skrivare med höga hastighets- och upplösningsprestanda där kraven på trummans laddningsprocess ökar kostnaderna för tillverkarna.

Metoden att använda mellanlagringsmedium i form av en konduktiv trumma, för de elektrostatiska Iaddningarna, innebär även att en viss toner- mängd kommer att sitta kvar på trumman efter det att överföringen till pappret var avsedd att ske. Sålunda måste en dylik anordning även inkludera utrustning för rengöring av trumrnan efter varje enskilt tryck. Detta medför fler komponenter och ökad kontaminering med överbliven toner.

För att slutligen skapa en god och beständig attraktionskraft mellan de överförda partiklarna och pappret brukar pappret passera en för ändamålet avsedd värmepress bestående av två uppvärmda valsar vilka förmår smälta plastskiktet på partiklarna. Denna utrustning fördyrar givetvis även tillverkningen och sänker maskinens tillgänglighet. ' Vidare innebär den xerografiska processen ett antal begränsningar i vad avser tryckets kvalité. En sådan begränsning utgörs av mellanlagringsmediets oförmåga att lagra höga potentialskillnader mellan vita och svarta domäner i ytan med lägre svärtningsgrad och lägre skärpa som följd. En annan begränsning utgörs av svårigheter att styra rasterpunktemas individuella storlek. Denna egenskap orsakar olägenheter vid återgivning av sk. halvtonsoriginal där varje enskild rasterpunkts storlek representerar en viss gråskala. För detta ändamål har man hittills tvingats att reservera ett lämpligt antal närliggande rasterpunkter. hos skrivaren för varje ny enskild rasterpunkt i halvtonsbilden. Man kan på så sätt aktivera lämpligt antal av skrivarens ' rasterpunkter i syfte att förändra synintrycket av storleken hos halvtonsbildens rasterpunkt. Detta förfarande minskar halvtonsbildens upplösning gentemot skrivarens ursprungliga prestanda.

Det är tidigare känt, t.ex. genom US 4338615 (Nelson, m.fl.), att många av dessa svagheter helt eller delvis elimineras genom att låta ett antal mot informationsbäraren ortogonala sk. nålelektroder stå i elektrostatisk samverkan med framkallningsprocessen. Enär tidigare kända anordningar tillämpar individuellt aktiverbara nâlelektroder är dessa alltid anordnade i en eller ett litet antal rader vilka rader oftast har samma längd som, den mot raderna rörliga, pappersbanans bredd eller individuellt aktiverbara nålelektroder grupperade i matriser på gentemot pappret rörliga huvuden.

Dessa metoder omfattar ett antal styrbara rasterpunkter som väsentligen understiger det totala antalet inviduella rasterpunkter för hela den tryckta sidan. Eftersom de elektrostatiska krafterna verkar på. en yta som är större än 459 724 dessa metoders sammanlagda elektrodyta, i varje ögonblick av framkallningsprocessen, måste även dessa metoder förlita sig på en konduktiv lagringsmöjlighet för de närliggande rasterpunkter som riskeras att svärtas under det att dessa ej står i elektrostatisk samverkan med elektroderna.

Dessa metoder kan därmed inte till fullo lösa ovan nämda problem.

Vidare har det konstaterats att icke permanent datapresentatíon från datorer via bildskärmar erbjuder operatören olägenheter i form av försämrad läsbarhet och i vissa fall strålningsbesvär. På grund av snabbhetskraven i detta informationsutbyte har uppgiften tidigare lösts med hjälp av elektronstrålerör, flytande kristaller eller plasma skärmar. Ett gemensamt kännetecken för dessa metoder är dock den nedsatta läsbarheten.

Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Ändamålet med uppfinningen är att skapa ett sätt som ger högkvalitativa utskrifter med god läsbarhet utan mellanlagringsmedia och som på så vis kan möjliggöra en anordning med få rörliga delar och lägre komplexitet. Härmed avses att hela eller lämpligt valda delar av den yta vilken skall beläggas med svärta står i elektrisk, företrädesvis elektrostatisk, samverkan med den i anordningen ingående kraftkällan, vilken genererar krafter på pigmentpartiklarna, under frarnkallningens hela förlopp. Detta medför lägre tillverkningskostnad för skrivartillverkaren samt lägre driftskostnader för slutanvändaren enär sättet kräver mindre antal delar i anordningen.

Uppfinningen innebär att processen inte kräver utrustning för optisk framställning av den elektrostatiska bilden. Anordningen behöver inte heller inrymma något konduktivt mellanlager med begränsad livslängd.

Uppfinningen kan antingen användas för permanent fixerad utskrift i en skrivare eller temporär data presentation i en bildskärm.

Vid användning som skrivare kan sättet möjliggöra tryckning dels direkt genom att fältlinjerna fås att verka genom pappret eller dylikt, varvid pappret appliceras på elektrodmatrisens yta före framkallningen och att de i anordningen verkande elektrostatiska krafterna fås att verka genom pappret och dels indirekt genom att först framkalla den önskade bilden på elektrodmatrisens yta och därefter överföra bilden till ett tryckmedium, t.ex. papper. Bägge dessa användningar av uppfinningen innebär högre verkningsgrad för överförd tonermängd till pappret, jämfört med existerande metoder, enär den första användningen erbjuder hundraprocentig verkningsgrad och den andra användningen erbjuder full kontroll av de i processen ingående krafterna mellan elektrodmatrisens yta, svärtnings- partiklarna och pappret. Då ett konduktivt mellanlager används förblir skapade elektrostatiska krafter mellan trumma och toner opåverkbara under 459 724 processens gång. Detta kan endast undvikas genom att den framkallade ytan står i direkt förbindelse med anordningens kraftgenererande organ under processens hela förlopp.

Sättet medför möjligheter att utveckla skrivare med både högre hastighets- och upplösningsprestanda till lägre tillverkningskostnad, jämfört med konventionell teknik, enär processens tidskritiska förlo pp inskränker sig till framkallningen. Anordningar som medför korta tídsförlopp vid framkallning finns idag utvecklade till låga tillverkningskostnader.

Elektrodmatrisen kan även i förekommande fall användas för pappret och på så vis direkt vid framkallnin permanentning av den tryckta bilden.

Vidare utgör ändamålet med uppfirmingen att vissa av de begränsningar som återfinns vid metoder som inrymmer konduktivt mellanlager helt eller delvis elimineras. På så sätt medför uppfinningen även bättre utskriftsprestanda i vissa avseenden. Uppfinningen medger till exempel analog styrning av varje enskild rasterpunkts storlek, vilket väsentligt törhöjer anordningens förmåga att naturtroget återge halvtonsbilder med gråskalor. ' att värma gen åstadkomma en Vid användning som bildskärm eller display-enhet fixeras aldrig partiklarna på informationsbâraren utan kan när som helst under processens gång avlägsnas från denna genom att ansluta lämpliga repillerande spänningar till aktuella elektroder i matrisen. Detta medför att uppfinningen erbjuder en teknik för informationspresentation som i läsbarhet kan gämföras med ett tryckt papper.

Dessa uppgifter har lösts genom att låta den yta som befinner sig i direkt närhet till framkallningsprocessen och som avses att beläggas med svärtnings- partiklar stå i elektrostatisk samverkan med en elektrodmatris vilken i sin tur galvaniskt kan anslutas till erforderliga spänningskällor.

Elektrodmatrisen består av två lager med flera i sin längsriktning parallella elektroder i varje lager. Elektroderna är ordnade att i sin längsriktning väsentligen vara parallella med papprets plan. Lagren är sinsemellan ordnade med sina respektive elektroders utbredning i längsled att bilda ett rutmönster, vilket rutmönster inte behöver vara rätvinkligt. Delningen mellan trådarna i varje lager ger utskriftens vertikala respektive horisontella upplösning. Varje enskild elektrod står i förbindelse med en omkopplare vilken kan sätta elektroden i galvanisk kontakt med minst tvâ av varandra oberoende spänningsmatníngar, varav den ena kan representera nollpotential.

Det blir härigenom möjligt att på ett kontrollerat sätt skärma ett, ifrån pigmentpartiklarna sett, bakomli ggande på pigrnentpartiklarna attraherande elektriskt fält. .

Genom att ansluta elektroderna i matrisen i en frekvent svepande sekvens kan valfria passager skapas i elektrodkorsningar och/ eller elektrodmellanrum varvid ovan ovan nämnda fält kan attrahera pigmentpartiklar och transportera dessa till en informationsbärare. Sättet medger att varje enskild s 459 724 rasterpunkt i varje tídsögonblick av hela framkallningsprocessen alltid kan adresseras från en styrenhet, enär antalet i anordningen ingående erforderliga elektroder väsentligt understiger antalet rasterpunkter för en sida. T.ex. så kan de åtta och en halv million rasterpurtkter som finns på en A4 sida med 300 punkter per tum inviduellt aktiveras med 5900 elektroder sekvensiellt anslutna till lika många omkopplare enligt denna uppfinning.

Detta sätt medför möjligheter till nya och förenklade skrivare, vissa kännetecknade av att elektrodmatrisen kan fungera som transportör för pappret varvid papprets läge och krafter relativt matrisens yta åstadkommas med vakuum eller elektrostatiska krafter. Andra anordningar enligt uppfinningen kännetecknas av att framkallning kan ske direkt på det understa pappret i en bunt med otryckta papper. Vidare möjliggörs att vissa utföringsexempel inte behöver någon extra utrustning för termisk permanentning av den tryckta bilden. Detta har lösts genom att antingen låta strömmar passera genom elektroderna, varvid matrisen kan fungera som ett resistivt termoelement, eller genom att matrisen dessutom inrymmer ett separat lager med denna egenskap.

En skrivare enligt uppfinningen skulle sålunda kunna bestå av två pappershögar, en för otryckta och en för färdigtryckta papper, en däremellan placerad framkallare, en mellan dessa bägge högar och under framkallaren skjutbar matris med vakuumutrustning samt nödvändig driv- och kringutrustning. e På samma sätt kan en bildskärm åstadkommas med små yttermått.

Beskrivning av ritningama Fig. 1 visar ett utsnitt i perspektiv av en elektrodmatris med bakomliggande plattelektrod samt framkallare.

Fig. 2 visar en elektrodmatris med schematiska omkopplare, sedd uppifrån från framkallaren.

Fig. 3a visar hur närvaron respektive frånvaron av ett eletrisktfält åskådliggörs runt elektroder i fig. 3b - Sd.

Fig. 3b-3d visar schematiskt utsnitt av elektrodmatriser och hur dei dessa ingående elektriska fälten kan samverka i syfte att åstadkomma en passager.

Fig. 4a visar en inkapslad nätformad elektrodmatris med plattelektrod och del av frarnkallare i perspektiv. Figuren illustrerar hur pigmentpartiklania sugs över från frarnkallaren ner till den önskade punkten.

Fig. 4b visar ett snitt efter linjen A-A i fig. 4adär fältlinjernas principiella utseende framgår.

Fig. 5 visar endast elektrodmatrisen och dess vakuumanslutningi fig. 4ai perspektiv.

Fig. 6 visar elektrodmatrisen i fig. 5 belagd med ett papper. 459 724 É Fig. 7 visar ett utsnitt i perspektiv av en elektrodmatris och framkallare utan plattelektrod.

Fig. Sa visar fältlinjernas principiella dragning då ingen svärming âstadkommes vid användandet av en elektrodmatris enlig Fig. 8b visar den schematiska tillståndet som visas i tig. 8a.

Fig. 9a visar fältlinjernas principiella dragning då svärtning åstadkommes vid användandet av en elektrodmauis enligt fig. 7 utan papper.

Pig. 9b visar den schematiska uppkopplingen mot spänningskällor vid tillståndet som visas i fig. 9a.

Fig. 10a visar en över pappret och plattelektroden liggande nätformad elektrodmatris och del av frarnkallare i perspektiv. Figuren illustrerar hur pigment-partiklarna sugs över från framkallaren ner genom elektrodmatrisen till den önskade punkten.

Fig. 10b visar ett snitt efter linjen A-Ai tig. 10a där fâltlinjernas principiella utseende framgår.

Fig. ila visar en frarnkallare försedd med en enradig elektrodmatris och skärm anordningar. .

Pig. llb visar ett papper under frarnkallning i en anordning enligt fig. lla.

Fig. 12a visar en display-enhet enligt uppfinningen.

Fig. 12b visar det nedre vänstra hörnet av display-enheten i fig. 12a där detta har förstorats och vridits i syfte att visa de ingående delarnas placering. t fig. 7 utan papper. uppkopplingen mot spänningskällor vid Beskrivning av utföringsexempel På ritningar-na iFig 1 - 12b som visar utföringsexempel av elektrodmatriser betecknas med: 1 ett utsnitt av en framkallare 2 en pigmentpartikel 3 en informationsbârare t.ex. ett papper eller en blankpolerad yta på elektroderzheten 12. 4 ett till frarnkallaren närmast liggande elektrodlager, kallat styrlager 5 ett från framkallaren sett till styrlagret bakomliggande elektrodlager, kallat sveplager. 6 en plattelektrod placerad bakom sveplagret sett från framkallaren 7 en omkopplare betående av en eller flera switchar 8 en elektrod i styrlagret 4. 8 en elektrod i styrlagret ansluten till en för erhållande av svärtning anpassad spänning, kallad svart spänning. en elektrod i sveplagret 5. en elektrod i sveplagret ansluten till en för erhållande av svârtnirig anpassad spänning, kallad svart spänning. 10 en rasterpunkt t.ex. en till storlek förutbestämbar avgränsad ansamling av pigmentpartiklar. 11 12 13 14 15 16 17 18 'so 61 62 63 64 65 66 67 68 69 t 4s9,724 ett grafiskt objekttex. en bokstav eller linje, uppbyggt av ett antal rasterpunkter. en elektrodenhet tex. ett för elektrodmatrisen och eventuell plattelektrod uppbärande element, tex. en gjuten plastenhet vilken omsluter nämda delar. ett anslutnings don, t.ex. en kabel, för anslutande av plattelektrodens spänning. en likspärmíngskälla med valbar strömrikming och spänning. en fältlmje mellan en plattelektrod och en eller flera pigmentparfiklar. en fáltlinje mellan en plattelektrod och eni styrlagret eller sveplagret till för skärmning av sagda fält anpassad spänning, kallad vit spänning, ansluten elektrod. en fältlinje mellan en i sveplagret till svart spänning ansluten elektrod och en eller flera pigmentpartiklar. en fältlinje mellan en i sveplagret till svart spänning ansluten elektrod och en istyrlagret till för skärrnning av sagda fält anpassad spänning, kallad vit spänning, ansluten elektrod. enmagnetisk polsko monterad i en frarnkallare 1 med en liten och väldefinierad spalt från en transportvals 63 i syfte att dosera ut en lämplig mängd pigmentparfiklar på nämnda vals. en skärrnningsanordning vilken partsiellt omsluter en transportvals 63 och vilken anordning är anbringad att mot en andra skärmnings- anordning 62 bilda en spalt. en skärmnirxgsanordrring vilken partsiellt omsluter en fiansportvals 63, elektrodlager 4 samt anslutningskablage 64. en transportvals ornslutande magneter för transport av magnetiska pigmentpartiklar 2 ifrån framkallaren 1's behållare till pappret 3. en anslutninskabel för elektroderna monterade vid en framkallare 1. en eletriskt ledande anordning för transport av pappret 3 framför en ram för uppbärande av glas 69 och elektrodenhet 12. svävande pigmentpartiklar mellan ett glas 69 och en elektrodenhet 12 vilka partiklar visuellt svårligen kan upptäckas genom glaset 69. en anslutning för cirkulation av pigmentspartildar. en glasskiva 459 724 “ Sättet enligt vilket uppfinningen kan användas möjliggör olika principer för utformningen och funktionen hos elektrodmatrisen. Enligt den ena principen skall elektrodmatrísen 4 och 5 vara placerad mellan den yta som skall framkallas och en plattelektrod 6 med väsentligen samma dimensioner som matrisen.

Elektroderna i matrisen, som kan då vara väsentligt mindre, i tråden elektrod. Matrisen, som kan vara vävt nät, kommer då att uppv närliggande elektroder i det ena la vara trådformiga med runt tvärsnitt, skall s tvärriktning, än delningen mellan varje ett av med isolerande lack belagda trådar isa maskor som är avgränsade av två gret 4 och två närliggande i det andra lagret 5. Ett sådant utföringsexempel visas i fig. 4a. Fig. 1 visar ett annat utföringsexempel med rektangulärt formade tvärsnitt på elektroderna där lagren inte är i varandra vävda utan anbringade åtskilda på t.ex. en isolerande plastfilm, vilken inte visas i figuren. Varje maska, i de bägge utföringsexemplen, utgör en möjlighet för det elektrostatiska fältet 15, som vill uppstå mellan pigrnentpartiklarna 2 på framkallaren 1 och den till en för partiklarna attraherande spänning, benämnd V2 i fig 4a, anslutna plattelektroden 6, att tränga igenom matrisen. En sådan möjlighet kallas i det följande för passage. i Genom att variera elektrodernas spänning kommer passagernas elektrostatiska permeabilitet att variera. Dvs. om tillräckligt hög på pigrnentpartiklarna repellerande spänning, kallad vit spänning V3 i fig. 4a, pålägges alla elektroder i de bägge lagren kommer alla passager att vara slutna för fältlinjerna 15 mellan framkallaren 1 och plattelektroden 6 varvid fältlinjerna 16 kommer att gå mellan plattel ektroden 6 och de till vit spänning anslutna elektroderna, hela ytan kommer då att repellera partiklarna 2 och förbli vit efter frarnkallning.

Genom att sänka den repellerande spänningen något ner mot den attraherande potentialen till en spänning kallad svart spänning, som återfimis på plattelektroden för en elektrod 9b i det ena lagret 5, kallat sveplager, samt lärnpligt antal elektroder 8b i .det andra lagret 4, kallat Styrlager, kommer områden kring korsningspunkterna för elektroder med svart spämiing V1 och V4 i fig. 4a att tillåta fältlinjema 15 att nå upp till pigmentpartiklarna 2 på framkallaren 1 från plattelektroden 6. Detta visas principiellt för ett snitt, längs linjen A-A i figæla, i fig.4b.

Detta innebär i sin tur att en viss mängd partiklar kommer att lossna från framkallaren och avsättas på ytan av elektrodmatrisen i de regioner 10 som återfinns kring korsningspunkterna för de elektroder som har den svarta spänningen V1 och V4. Det blir på så sätt möjligt att skapa valfritt antal svärtade rasterpunkter 10 (Dots), begränsade i antal av antalet korsningar, längs en linje representerad av en elektrod 9b i sveplagret 5.

Genom att stegvis flytta den svarta spänningen V4 till närliggande elektrod i sveplagret i ett frekvent repetitivt cykliskt förlopp, sk. scanning, kan vid varje ny elektrod i sveplagret nya valfria 'rasterpunkter 10 aktiveras och svärtas.

Genom att välja den vita och den svarta spänningen optimalt kan två närliggande svärtade punkter fås att överlappa varandra. Det blir härigenom '7 459 724 möjligt att bygga upp valfria mönster 11 av rasterpunkter 10 som tillsammans formar text, grafiska illustrationer och halvtonsbilder.

Varje ledare placerad i ett elektrostatiskt fält påverkar detta fälts geometriska konfiguration. Varje fältlinjes väg i rummet styrs av ett antal villkor och parametrar varav ledarens potensial utgör en sådan parameter. Enär det krävs en viss fältstyrka för att frigöra pigmentpartiklar från framkallaren kan man schematiskt för en viss potensial hos en ledare, dvs. en elektrod, definiera ett område runt sagda elektrod i vilket omrâde inga fältlinjer med tillräcklig fältstyrka, för att åstadkomma svärtning, kan passera. Fig. 3a visar hur detta område grafiskt har återgivits med ett streckat band med fältlinjer 16 kring en elektrod 8 med vit spänning. Om till elektroden ansluten potensial avser att släppa igenom fältlinjer med tillräcklig fältstryrka för att erhålla svärtning visas detta i fig. 3a endast som en gråtonad linje 8b vilken representerar själva elektroden. I fig. 3b, 3c och Sd abvänds denna symbolik i syfte att visa exempel på hur passager kan åstadkommas genom elektrodmatrisen.

Fig. 3b visar en uppförstorad del av en matris med fyra elektroder i varje lager. Två elektroder 8b i det ena lagret och två elektroder 9b i det andra (mot det första transversellt anordnade) lagret har anslutits till svart spänning.

Ovriga elektroder 9 respektive 8 är anslutna till vit spänning och har således omgivits med streckade områden 16 enligt fig. 3a. Härigenom har en passage för det på pigmentpartiklarna verkande fältet skapats genom matrisen, representerad av rasterpunkten 10. -.

En annan styrfilosofi visas i fig. 3c där endast en elektrod Bb och 9b i vardera lagret har anslutits till svart spänning. Rasterpunkten 10 hamnar då som visas över korsningspunkten mellan de båda elektrodema Sb och 9b.

I fig. 3d visas hur potensialen har förändrats hos elektrodema 8 och 9 så att det vita "spärrande" området 16 har breddats jämfört med det tidigare figurerna. Härigenom positioneras rasterpunkten 10 i en av matrisens maskor.

Funktionen hos elektrodmatrisen kan liknas något vid funktionen hos den tunna tråd, kallad galler, som omsluter katoclen i ett elektronrör.

Förhållandevis låga spänningsnivåer på elektrodema i matrisen förmår styra fältlinjernas läge och form. Typiska värden kan vara V1 = OV; V2 = -1000V; V3 = +50V samt V4 = V1 = OV.

En annan princip som sättet erbjuder visas i fig. 7 ,8a, 8b, 9a samt 9b. I detta utförande exempel har den bakomliggande plattelektroden ersatts med en annan funktion i sveplager 5 's elektroder. I detta utföringsexempel bör sveplagrets elektroder vara väsentligt bredare, företrädesvis med rektangulärt tvärsnitt, än styrlagrets elektroder. Elektrodernas delning bör dock vara den samma för de bägge lagren. Lagren får inte vävas i varandra enligt denna princip. .

Sveplagrets elektroder används härvid som en diskretiserad plattelektrod varvid den i scanningförloppet momentant aktiverade elektroden 9b skall 459 724 /Û vara ansluten till en svart spänning som genererar samma fältstyrka vid pígmentpartiklarna 2 som den i förra exemplet använda plattelektroden genererade då en eller flera elektroder i s tyrlagret är anslutna till vit spänning.

Eftersom elektroden 9b i detta fall avger ett linjeformigt fält kan de överliggande elektroderna 8, anslutna till vit spänning, i styrlagret 4 fås att skärma fältet som visas i fig. 8a varvid fältlinjerna 18 går från elektroden 9b till närmast belägna elektrod i styrlagret 8. Genom att ansluta en eller flera elektroder 8b i styr1agret4 till svart spänning kommer fältlinjerna 17 att förmå nå upp till pigmentpartiklarna 2 på framkallaren l, vilket visas i fig. 9a.

I fig. 8b och 9b visas ett schematiskt exempel där varje elektrod endast kan intaga två tillstånd genom omkopplaren 14. Varje elektrod står via en tvålägesswitch i förbindelse med två förinställda spänningskällor 14. Precis som som sättet angav i fallet med bakomliggande plattelektrod måste den svarta spänningen anslutas genom ett högfrekvent svepande repetitivt cykliskt förlopp genom alla elektroder i sveplagret 5.

Ytterligare en annan princip som sättet medger bygger på att elektrodmatrisen skall vara anbringad mellan framkallaren 1 och pappret 3.

Elektrodmatrisen 4 ,5, som antingen kan varaett vävt nät eller en flerlagers matris, skall härvid uppvisa pemeabilitet gentemot pigmentpartiklama 2. En anordning enligt detta sätt med vävt nät visas i fig. 10a. Elektroderna 4 och 5 bör då vara väsentligt mycket tunnare i tvärsnitt än delníngen mellan varje elektrod. Enligt denna princip skall antingen pappret självt vara laddat med en potential som ger god svärtning genom nätet 4,5, t.ex. genom att utnyttja papprets egen ledningsfönnåga eller så kan pappret 3 vara anbringat och t.ex. fixerat genom elektrostatiska krafter, på en plattelektrod 6 vilken genererar tillräcklig fältstyrka för svärtning genom elektrodmatrisen 4,5. Matrisen 4,5 kommer under framkallningens förlopp att skärma fältlinjerna 16 från pappret respektive plattelektroden 6 vid de rasterpunkter som inte avses att svärtas emedan fältlinjerna 15 tillåts tränga igenom nätet vid de rasterpunkter 10 som avses att svärtas. Detta visas i fg. 10b. Genom att anpassa avståndet mellan nätet 4,5 och pappret 3 kan fältlin och därigenom motverka att elektroden rasterpunkten 10. Genom att polvända eventuella kvarvarande pigmentpartiklar på elektrodmatrisen 4,5 återvinnas till framkallaren 1 om denna tillåts passera ytterligare en gång över matrisen efter det att partiklarna har fixerats på pappret.

Figurerna 10a och 10b visar anordningar med överliggande framkallare l för att god överskådlighet och jämförbarhet skall uppnås mellan de olika utföringsexemplen men det är emellertid fördelaktigare att vända anordningen upp och ned i detta exempel enär risken för oönskad kontaminering från nedfallande pigmentpartiklar minskar. 8b avtecknar sig som ett vitt streck i elektroder med svart spänning kan Genom att ersätta omkopplaren 7 m kan storleken hos varje enskild beskrivna sätt. ed en proportionellt styrbar drivenhet rasterpunkt fås varierbar enligt ovan jerna 15 fås att omsluta elektroden 8b I f' 459 724 Gemensamt för alla användningssätt enligt uppfinningen, vilka inte nödvändigtvis inskränker sig till de här beskrivna, är att framkallning antingen kan ske direkt eller indirekt. Vid det direkta sättet, vilket visas i fig. l och fig. 7 anbringas informationsbäraren t. ex. pappret 3 på ytan av elektrodmatrisen före framkallning. Det genom elektrodmatrisen genomträngande fältet kan då fås att avsätta önskade rasterpunkter 10 på papprets yta. Härvid kan t.ex. antingen sk. over-headfilm, vanligt kopieringspapper eller speciellt dieletriskt papper användas. För att säkerställa papprets kontakt och läge relativt enheten 12's yta kan vakuumsug användas.

Detta åskâdliggörs i fig. 5 och fig. 6. Enheten 12 kan härvid antingen utformas i ett poröst material vilken avtätas på alla ytor utom den som är avsedd att uppbära eller hålla pappret eller så kan för ändamålet speciellt utformade sugkanaler vilka utgörs av låga företrädesvis halvrunda fördjupningar i ytan mot pappret förbindas med anslutningen 38 till en vakuumpump.

Vid det indirekta sättet, vilket visas i fig. 4a, framkallas bilden eller texten först på en informationsbärare som utgörs av en för ändamålet lämpligt utformad yta på enheten 12. Därefter överförs de ohärdade pigmentpartiklarna 2 till pappret 3. Genom att förutom tillämpa konventionell överföringsteknik med sk. koronaenheter» kan verkningsgraden för den överförda pigment- partikelmängden ökas genom att attraktionskraften mellan elektrodmatrisens ytä'och partiklarna upphävs eller ersätts med en repellerande kraft. Detta åstadkommes genom att i överföringsögonblicket ansluta samtliga elektroder till en för ändamålet lämpligt vald repellerande spänning.

Genom att begränsa den sträcka utefter vilken pappret kan framkallas i varje tidsögonblick, till en enda rasterpunktsrad i papprets transportriktning, kan med något högre tidsåtgång en väsentligt förenklad anordning producera samma resultat som ovan beskrivits. Ett sådant utföringsexempel visas i fig. lla och llb. En konventionell framkallare l, vilken typ inte inskränker sig till den i figurerna visade, har försetts med tvâ skärmningsanordningar 61 och 62.

Dessa utgöres företrädesvis av enkelkrökta tunnväggiga eletriskt ledande kåpor vilka är anordnade att delvis omsluta transportvalsen 63 på ett litet avstånd från denna vals. Skärmningsanordningarna 61 och 62 är anordnade att relativt varandra bilda en spalt med bredden S som väsentligen motsvarar rasterpunkternas ena sidas längd och att nämnda spalt väsentligen är parallell med valsen 63's rotationsaxel. Mellan de båda skärrnningsanordningarna 61 och 62 är parallella tunna elektroder anbringade i ett lager 4 att vara spända över sagda spalt med en delning som motsvarar delníngen mellan rasterpunkterna. Elektroderna i lagret 4 är anslutna till kabeln 64 inuti skärmningsanordningen 62 via en för ändamålet lämplig signalomvandlings enhet (visas inte í fig.).

Genom att stegvis, t.ex. med hjälp av en stegmotor, flytta ett papper på ett styrt avstånd från splaten S och elektroderna kan en rasterpunktsrad 459 724 'Q framkallas i taget genom att styra elektrodernas potensial med hjälp av en till kablen 64 ansluten styrenhet som tidigare har beskrivits. En elektrod måste härvid anbringas på pappret 3's baksida, (sett från framkallaren). Denna elektrod kan företrädesvis vara utformad som en vals 65 vilken fixerar pappret 3 relativt sin mantelyta med vakuum- eller elektrostatiskakrafter. Valsen 65 eller annan anordning för transport av pappret 3 framför spalten skall härvid vara ansluten till en på pigmentspartiklarnaattraherande spänning.

I fig. 12a och 12b visas en utföringsvariant av uppfinningen där ändamålet är att visuallisera text och eller grafik för en operatör. Den vanligaste användningen är härvid att använda uppfinningen såsom en bildskärm eller display-enhet. Denna utföringsvariant skiljer sig från tidigare beskrivningar i så måtto att pigmentspartiklarna aldrig tillåts att permanent fixeras vid informations- bäraren. Informationsbäraren utgörs i detta användningsexempel av en slät yta på elektrodenheten 12, t.ex. en vit polerad teflonbeläggning vilken har liten benägenhet att binda pigmentpartíldarna till sig. Vidare kräver denna användning relativt snabba framkallningsförlopp varför den traditionella metoden att använda en mot informationsbäraren rörlig framkallare inte alltid är ändamålsenlig. Fig. 12a visar en metod som bygger på att en pigmentpartikelhaltig atmosfär 67, med god visuell permeabillitet, ständigt exponeras för informationsbäraren på elektrodenheten 12's yta. För att erhålla denna önskade atmosfär 67 har utrymmet framför informationsbäraren avgränsats med en ram 66 och en glasskiva 69.

Elektrodenheten 12_ kan vara uppbyggd på samma sätt som visas i fig. 4a varvid det är möjligt att anrika pigmentpartiklar från atmosfären 67 till önskade mönsterkonfigurationer 11. Det är även möjligt att repellera tidigare framkallade mönster genom att ansluta lämpligt valda repellerande spänningar på aktuella elektroder i elektrodmatrisen. Pigmentpartiklarna kommer härvid att avgivas till atmosfären 67. För att säkerställa den visuella permeabiliteten och samtidigt åstadkomma en gämn partikelfördelning i atmosfären 67 kan partiklarna vara laddade så att dessa repillerar varandra. Det är även önskvärt att förse glaset 69 med ett genomskinligt ledande lager av t.ex. "ITO" {In2O3(SnO2)} och att ansluta detta samt ramen 66 till en på partiklarna repellerande spänning. Vidare bör atmosfären 67 ständigt hållas cirkulerande genom anslutnings- anordningarna 68 och insprutas i utrymmet i framför informationsbäraren i lämpliga munstycken, (visas intei fig.).

Uppfinningen inskränker sig inte till, här beskrivna exempel på, matriser uppbyggda av metalliska ledare. Det är t.ex. sålunda möjligt att realisera elektrodmatriser vilkas matrisstruktur består av ledande, halvledande eller andra resistivt eller konduktivt påverkbara material, gaser eller vätskor inom ramen för uppfinningen. Enär en ledare verkar som en skärm för eletriskt fält kan det även vara tänkbart att kombinera matrisen med andra material vilkas ledningsförmåga rasterformigt är påverkbarari syfte att skärma nämnda fält. Så kan ett mellanskikt av flytande vätekristaller, vilkas inbördes elektriska kontakt kan fås att brytas, anbringas mellan elektrodlagren. Vidare kan det ” 459 724 vara önskvärt att även integrera ett skikt någonstans i elektrodenheten 12 vilket syftar till att utjämna fältpulsationema som uppkømmer till följd av scanníngsekvensens repititiva potentialvariatíoner i elektrodema.

Claims (11)

459 724 ”q Batentlnax

1. Sätt att framställa ett latent elektriskt laddningsmönster av elektriska signaler och frarnkallriing av detta på en informationsbärare medelst pigment- partiklar, kännetecknat därav, att informationsbäraren (3;12) bringas i elektrisk samverkan med minst en raster- eller gallerformig matris, företrädesvis en elektrodmatris (4,5,6;4,61,62), som genom styrning i enlighet med det önskade 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 passager frilägges ett elektriskt fält för attrahering av pigmentpartiklarna mot informationsbäraren.

2. Anordning för genomförande av sättet enligt patentkrav 1 vid framställning av ett latent elektriskt laddningsmönster av elektriska signaler och framkallning av dettapå en informationsbärare medelst pigmentpartiklar, kännetecknad därav, att minst en raster- eller gallerformig matris (4,5,6;4,61,62) företrädesvis en elektrodmatris är anordnad, vars raster- eller gallertrådar (8,9) är galvaniskt anslutbara till minst en spänningskälla via en styrenhet (30), som är anordnad att i enlighet med det önskade mönstrets konfiguration åtminstone delvis öppna och stänga passager genom matrisen (4,5,6;4,61,62), och att en informationsbârare (3;l2) är placerad resp. anordnad i elektrisk samverkan med matrisen, så att genom de således öppnade passager frilägges ett elektriskt fält för attrahering av pigmentspartiklarna mot informationsbäraren. .fr 459 724

3. Anordning enligt patentkrav 2 , kännetecknad därav, att elektrodmatrisen (4,5) , som innefattar linjära elektroder, i minst två varandra korsande lager vilka bilda ett rutmönster med ett stort antal rutor och korsningspunkter, är anordnat att kring varje elektrod, i åtminstonde det ena lagret, bygga upp ett elektriskt fält, vilket hindrar ett kraftgenererande fält att attrahera pigmentpartiklar. att matrispassagernas permeabilitet för det på pigmentpartiklarna verkande elektriska fältet, är varierbar och medelst en styrenhet (30) styrbar i enlighet med det önskade mönstrets konfiguration, så att sagda fält genom "öppnade" passager, tex. rutor och/ eller områden kring korsningspunkter förmår transportera pigmentpartiklar till en i fältet placerad informatíonsbärare (3;12).

4. Anordning enligt patentkrav 2, kännetecknad därav, att elektrodmatrisen innefattar minst två lager (4,5) med ett flertal 'elektriskt från varandra isolerade trådformiga elektroder väsentligen anordnade parallellt i vardera lagrets plan, att de trådformíga elektrodema i det ena lagret (4) är anordnade transversellt mot elektroderna i det andra lagret (5), och att _ varje enskild elektrod är selektivt kopplingsbar medelst en omkopplare (7) till minst två av varandra oberoende spänningsnivåer i enlighet med av en styrenhet (30) avgivna styrsignaler.

5. Anordning enligt patentkrav 3 , kännetecknad därav, att potentialen hos varje enskild elektrod selektivt är styrbar medelst en proportionell drívenhet för varierande av storleken hos vardera passage, dvs. rasterpunkt, i enlighet med de av styrenheten (30) avgivna styrsignaler, vilka svarar mot konfigurationen av det önskade mönstret. 459 724 /é

6. Anordning enligt patentkrav 2 , kännetecknad därav, att en elektrodplatta (6) respektive ett av elektrodrnatrísens lager (5) är anordnad dels som motpol för båda lagrens eller det ena lagrets (4,5;4) potential, dels som motpol för frarrxkallarezxs (1) potential.

7. Anordning enligt patentkraVZ, kännetecknad därav, att informationsbäraren (3;12) är avsedd att placeras mellan elektrodmatrisen (4,5) och framkallaren (1) alternativt på den sida av elektrodmatrisen (4,5), som är vänd från framkallaren (1) varvid pigmentpartiklarna (2) är anordnade att passera genom matrisen.

8. Anordning enligt patentkrav 2 , kännetecknad därav, att frarnkallning är avsedd att ske genom anrikning av pigrnentpartiklar (2) på en inforrnationsbärare 'i en pigmentpartikelhaltig atmosfär (67) vilken atmosfär företrädesvis uppvisar god visuell permeabilitet.

9. Anordning enligt patentkrav 8 , kännetecknad därav, att elektrodrnatrisen (4,5) är anordnad att repellera på informationsbäraren anrikade pigmentpartiklar och därigenom återföra dessa till den omgivande atmosfären (67). 1;

10. Anordning enligt patentkrav 2 , kännetecknad därav, att matrisen (4) är enkelradig och omfattar minst två väsentligen parallella elektriskt från varandra isolerade trâdformiga elektroder och minst två skärmningsanordningar (61,62) vilka är anordnade att helt eller delvis omsluta en transportanordning (63) för pigmentpartíklar och att sagda skärmnings- anordningar är anordnade att gentemot varandra bilda en spalt i vilken elektrodmatrisen (4) är anbringad.

11. Anordning enligt patentkrav 3 , vid vilken det framkallade elektrostatlska laddningsmönstret är fíxerbart, kännetecknad därav, att vissa av elektroderna i elektroclmatrisen (4,5) även har funktionen av värmeelement eller att sådana är anordnade separat i matrisen.