NL8200623A

NL8200623A - Electrostatische drukinrichting van het met een ionenstroom werkende type.

Info

Publication number: NL8200623A
Application number: NL8200623A
Authority: NL
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-02-18
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1982-09-16
Also published as: GB2094234B; US4498090A; FR2500195A1; CA1171130A; GB2094234A; DE3205829A1; ATA62782A; AT380968B; AU8054282A

Description

$ * C/Ca/eh/1375 ____

Electrostatische drukinrichting van het met een ionenstroom werkende type.

De uitvinding heeft betrekking op een elektrostatische drukinrichting van het met een ionenstroom werkende type.

Dergelijke drukinrichtingen zijn algemeen be-5 kend en zijn bijvoorbeeld uitgerust met 'een ionengenerator in de vorm van een holle cylinder van isolerend materiaal met een zich over de cylinderlengte uitstrekkende*, segmentvormige opening, waarbij zich volgens de hartlijn van de cylinder een coronadraad uitstrekt, welke onder een hoge 10 spanning wordt gebracht; de daardoor opgewekte ionen verzamelen zich binnen de cylinder. Een steunelectrode, waarover ’ het als registratiedrager dienende vel papier wordt verplaatst, wordt onder een spanning van aan dié over de coronadraad tegengestelde polariteit gebracht, zodat tussen de ionen-15 generator en de steunelectrode een electrisch veld wordt opgewekt, waardoor de ionen van de generator naar de steunelectrode vloeien en daarbij het als registratiedrager dienende vel papier of registratiepapier treffen.

Voor besturing van de elektrostatische lading 20 op het registratiepapier bevindt zich tussen de ionengene— rator en hét registratiepapier een stuurelectrode, welke in het algemeen een aantal op enige afstand van elkaar gevormde openingen vertoont, via welke de ionen naar het registratiepapier kunnen vloeien. Deze stuurelectrode bestaat uit 25 een bovenlaag en een onderlaag, waaraan geschikte potentialen worden aangelegd ter verkrijging van een tweede electrisch veld binnen de verschillende openingen. Dit tweede electrische veld wordt met het eerder genoemde electrische veld tussen de ionengenerator en de steunelectrode gecombineerd teneinde 30 de ionenstroom via door selectie bepaalde openingen van de stuurelectrode te verhinderen of mogelijk te maken. Dit wil zeggen, dat de ionenstroom door iedere opening van de stuurelectrode op binaire of digitale wijze wordt bestuurd, zodanig, dat de ionenstroom door iedere dergelijke opening hetzij 35 wordt doorgelaten, hetzij wordt geblokkeerd of verhinderd.

,, 82 0 0 6 2 3 1 ί - 2 -

Wanneer de desbetreffende openingen cirkelvormig zijn, worden op het registratiepapier selectief stipvormige gebieden opgeladen. Bij de latere bewerking van het registratiepapier wordt een met aan dié van de op het registratiepapier gebrachte 5 ionenladingen tegengestelde polariteit geladen poeder of inkt op het papier gebracht, zodat de stipvormige ladingsgebieden zwart worden en de ongeladen gebieden van het papier de oorspronkelijke kleur daarvan blijven vertonen.

Bij een dergelijke uitvoering bestaan tussen , 10 de aldus gevormde zwarte en witte gebieden op hét papier geen verschillende gradaties. Ter verkrijging daarvan kan gebruik gemaakt worden van een aantal dergelijke zwarte stippen, welke dan bijvoorbeeld volgens een matrixverdeling van 4x4 voor ieder beeldelement worden toegepast. Naarmate per matrixver-15 deling meer stippen zwart zijn, zal het desbetreffende beeldelement donkerder lijken. Aangezien bij een dergelijke methode voor de vorming van ieder beeldelement steeds een aantal stippen op. het papier moet worden gevormd, gaat dit ten koste van de resolutie van het gehele beeld, terwijl, ook de signaalver-20 werking voor vorming van een dergelijk beeld vrij gecompli-. ceerd is. Wanneer de verplaatsingssnelheid van hét registratiemedium wordt gewijzigd of indien de resolutie van het gedrukte beeld dient te worden gewijzigd, zal de dichtheid van de bij het drukken gevormde stippen echter niet mee veranderen, het-25 geen dan in een contrastverandering van het gehele beeld resulteert.

Daarbij wordt opgemerkt, dat de coronadraad zich gewoonlijk niet alleen evenwijdig aan de stuurelectrode zelf doch tevens aan de rij met daarin gevormde doorlaat-30 openingen uitstrekt. Enige tijd geleden is echter voorgesteld om de coronadraad weliswaar evenwijdig aan de stuurelectrode zelf doch schuin ten opzichte van de rij met doorlaatopenhgen te laten verlopen. Deze maatregel heeft ten doel om de ver-plaatsingssteek tussen de openingen, beschouwd in de langs-35 richting van de coronadraad, te verkleinen en daardoor de resolutie van het bij de afdrukking verkregen beeld in de genoemde richting te vergroten. Een nadeel van deze maatregel is .8200623 - 3 - t ·»' echter, dat de afstand tussen de verschillende openingen en de coronadraad van opening tot opening varieert, met als gevolg, dat de ionenstroom door de openingen steeds verschillend is. Het contrast of de beeldnuancering van het op-5 genomen beeld zal als gevolg daarvan variëren met.de afstand van een opening tot de coronadraad, hetgeen eenmdelige invloed op de kwaliteit van het bij-de registratie gevormde beeld heeft.

De uitvinding beoogt hierin verbetering te 10 brengen, en een electrostatische drukinrichting te verschaffen, waarbij de hiervoor beschreven nadelen zich niet voordoen.

Daartoe verschaft de uitvinding een electrostatische drukinrichting van het met een ionenstroom werkende , type voor het vormen van een beeld op een registratiemedium 15 in reactie op een informatiesignaal, welke drukinrichting is voorzien vanreen ionengenerator voor opwekking van ionen; een steunelectrode voor vorming van een instelpotentiaal, zodanig, dat de opgewekte ionen van de ionengenerator naar de steunelectrode stromen en daarbij het registratiemedium tref-20 fen? en van een tussen de ionengenerator en de steunelectrode aangebrachte stuurelectrode voor besturing van de ionenstroom. welke stuurelectrode tenminste één opening voor doorlating van de ionenstroom bevat. Volgens de uitvinding dient een dergelijke drukinrichting bovendien te zijn gekenmerkt door 25 een stuursignaalgenerator voor levering van een zodanigistuur-signaal aan de stuurelectrode, dat deze laatstgenoemde voor iedere opening de hoeveelheid doorstromende ionen op één van tenminste drie verschillende hoeveelheden brengt.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de 30 nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van enige·uitvoeringsvormen, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: fig. 1 een schematische weergave, gedeeltelijk in dwarsdoorsnede, van een electrostatische drukinrichting 35 van bekend type, fig. 2 een perspectivische weergave van de drukinrichting volgens fig. 1, ... 82 0 0 6 23

* V

- 4 - fig. 3A en 3B enige schematische weergaven van een gedeelte van de stuurelectrode volgens fig. 1 ter verduidelijking van .het binnen een opening van de stuurelectrode opgewekte, electrische veld, 5 fig. 4 een. schematische weergave, gedeeltelijk in dwarsdoorsnede, van een electrostatische drukinrichting in het algemeen, fig. 5 een onderaanzicht op een gedeelte van de stuurelectrode volgens fig. 1, 10 fig. 6 een schematische weergave van een stippen- matrixpatroon, als verkregen met behulp van een electrostatische drukinrichting volgens fig. 1, fig. 7A-7D schematische weergaven van enige , stippenmatrixpatronen volgens fig. 6 met steeds verschillende 15 donkerheidsgraduering, fig. 8 een dwarsdoorsnede door een gedeelte van een enige tijd geleden ter verbetering van de resolutie van een gevormd beeld voorgestelde stuurelectrode, fig. 9 een bovenaanzicht op een gedeelte van 20 de voorgestelde stuurelectrode volgens fig. 8, fig. 10 een perspectivische weergave van een gedeelte van een stuurelectrode volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, fig. 11A-11C enige schematische doorsneden door 25 een gedeelte van de stuurelectrode volgens fig. 10, fig. 12A-12E enige schematische weergaven van de met behulp van de stuurelectrode volgens de fig. 11A-11C verkregen beelddonkerheidsgradueringen, fig.’ 13 een blokschema van een stuursignaal-30 generator met een dwarsdoorsnede door een gedeelte van een stuurelectrode volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding, fig. 14 een meer gedetailleerd blokschema van de doorlaattijdsduurregelschakel-ing volgens fig. 12, en 35 fig. 15A-15J enige golfvormen ter verduide lijking van de werking van de stuursignaalgenerator volgens fig. 13.

«\ 1 8200623 * o * - 5 -

Bij de in de fig. 1 en 2 schematisch weergegeven, electrostatische drukinrichting 20 van met een ionen-stroom werkend, bekend type vindt toepassing plaats van een ionengenerator 22 in de vorm van een zogenaamde "coronagene-5 rator", een stuurelectrode 24 en een als steunelectrode dienende, metalen rol 26, waarover het registratiepapier 28 in de deelaftastrichting S wordt verplaatst. De coronagene-rator 22 omvat een coronadraad 30, welke zich in de loodrecht op de genoemde deelaftastrichting S uitstrekkende hoofdaftast-10 richting M uitstrekt volgens de hartlijn van een cylinder 32 met een segmentvormige langsopening 32ar de cylinder 32 is bij voorkeur vervaardigd van isolerend materiaal of van een metaal, dat dan is geaard. Voor het opwekken van de voor vorming van een electrostatisch potentiaalbeeld op het registratie-15 papier benodigde ionen wordt door een hoogspanningsbron 34 aan de coronadraad 30 een hoge spanning van bijvoorbeeld 4-8 kV geleverd, welke aan de coronadraad 30 een zogenaamde "corona-ontlading" teweeg brengt.

Deze corona-ontlading vormt een ontladings-20 verschijnsel, waarbij de omringende lucht gedeeltelijk wordt geïoniseerd; de polariteit van de door de coronagenerator opgewekte ionen is dié van de door de hoogspanningsbron 34 aan de coronadraad 30 geleverde, hoge spanning. Wanneer de hoge spanningsbron 34 een positieve spanning van +8 kV aan de corona-25 draad 30 levert, geeft deze laatstgenoemde positieve ionen af.

Teneinde te bewerkstelligen, dat de opgewekte ionen naar het:· registratiepapier 28 stromen, wordt een spanning, welke meestal een aan dié van de aan de coronadraad 30 aangelegde spanning tegengestelde polariteit heeft, aan de metalen 30 rol 26 aangelegd; deze spanning wordt via een hoogspanningsbron 36 geleverd via een koppelorgaan 38 en heeft bijvoorbeeld een negatieve waarde van -3 kV. Als gevolg hiervan zal een van de coronagenerator 22 naar de metalen rol 26 verlopend, electrisch veld optreden, dat de van de coronagenerator 22 35 afkomstige, positieve ionen door de opening 32a van de cylinder 32 naar de metalen rol 26 doet stromen. Het zal duidelijk zijn, dat de cylinder 32 verschillende vormen kan hebben (bij de fig.

... 8200623 - 6 - 1 en 2 heeft de cylinder 32 een C-vormige dwarsdoorsnede) , zo lang als de opening 32a zich tegenover de metalen rol 26 uitstrekt. De polariteiten van de respectievelijk aan de coronadraad 30 en de steunrol 26 toegevoerde spanningen kunnen 5 worden omgekeerd, zodanig, dat negatieve ionen van de corona-generator 22 naar de steunrol 26 stromen. In dat geval keert het electrische veld E_ van richting om.

P · *

Bij benadering in het midden tussen de corona-generator 22 en de steunrol 26 bevindt zich de stuurelectrode 10 24, welke dient voor besturing van de ionenstroom naar het registratiepapier 28. De stuurelectrode 24 bestaat uit een plaat 40 van diëlectrisch materiaal, bijvoorbeeld polyamide-hars, en is aan zijn beide hoofdoppervlakken bedekt door gemetalliseerde electrodelagen 42 en 44. In de stuurelectrode 15 is volgens een rechte lijn of rij een aantal op enige afstand van elkaar gelegen, kleine openingen 46 gevormd; de genoemde rij strekt zich evenwijdig aan de reeds genoemde hoofdaftast-richting M en evenwijdig aan de coronadraad 30 uit. Door een stuurspanningsbron 48 wordt een differentiaalspanning tussen 20 de beide electrodelagen 42 en 44 aangelegd, waardoor binnen iedere opening 46 een electrisch stuurveld E voor besturing van de

O

doorgaande ionenstroom wordt gevormd. Deze besturing werkt binair, zodanig, dat de ionenstroom door de openingen 46 wordt doorgelaten, of wordt geblokkeerd (gehinderd) . De sterkte 25 van de doorgelaten ionenstroom wordt derhalve steeds op één van twee waarden ingesteld, dat wil zeggen een waarde nul en een vooraf bepaalde waarde, welke niet variabel óf instelbaar is. Zoals fig. 3A bijvoorbeeld laat zien, zullen de van de coronagenerator 22 .afkomstige ionen slechts door een opening 30 46 in de stuurelectrode 24 naar de steunelectrode 26 worden doorgelaten en daarbij het registratiepapier 28 treffen, wanneer het electrische stuurveld Ec dezelfde richting als het electrische hoofdveld heeft. Indien het electrische stuur— veld E binnen een opening 46 echter tegengesteld aan het elec-

O

35 trische hoofdveld E is gericht, zoals in fig. 3B is weer-

P

gegeven, wordt de ionenstroom door de desbetreffende opening .46 geheel onderdrukt.

8200623 - 7 -

In de praktijk wordt het binnen iedere opening 46 opgewekte, electrische stuurveld E geheel onafhankelijk beètuurd. De electrodelaag 42 kan bijvoorbeeld zijn uitgevoerd als een voor alle openingen 46 gemeenschappelijke electrode-5 laag, terwijl de electrodelaag 44 in dat geval bestaat uit een aantal onafhankelijke electrodedeellagen 44a-44n, zoals fig. 5 laat zien. Op die wijze kan de aan· de respectieve electrodedeellagen 44a-44n toegevoerde spanning zodanig worden bestuurd, dat per opening 46 een onafhankelijke besturing van het elec-10 tris'che stuurveld E wordt verkregen. Zoals fig. 5 laat zien, kan iedere electrodedeellaag 44 een de respectievelijk bijbehorende opening 46 omringend hoofdgedeelte 50 en een voor toe-voering van een stuurspanning daaraan dienend toevoergedeelte 52 bevatten. Wanneer bijvoorbeeld aan de gemeenschappelijke 15 electrodelaag 42 een spanning van 100V wordt aangelegd, kunnen aan de hoofdgedeelten 50 van de verschillende electrodedeellagen 44 onafhankelijk van elkaar spanningen van 0V of van 200V worden aangelegd, zodanig, dat een ionenstroom door de respectievelijk bijbehorende openingen 46 wordt doorgelaten 20 of wordt verhinderd.

Tijdens bedrijf wordt het registratiepapier 28 vanaf een toevoerrol 54 over en in aanraking met de steunelec-troderol 26 zodanig verplaatst, dat het aanrakingsgebied van het registratiepapier zich steeds tegenover alle openingen 25 46 van de stuurelectrode 24 bevindt, waarbij het electrische stuurveld E voor iedere opening 46 onafhankelijk wordt bè-stuurd ter verkrijging van een ionenstroom via door selectie bepaalde openingen 46. Als gevolg daarvan zullen tegenover iedere voor doorlating geselecteerde opening 46 van de stuur-30 electrode 24 kleine gebieden, zoals ±ippengebieden, worden gevormd. Op die wijze wordt op het registratiepapier 28 een tweedimensionaal latent,'namelijk electrostatisch, beeld gevormd. Het registratiepapier 28 wordt dan verplaatst naar een afsni jdinrichting 46, waar het op de gewenste afmeting wordt 35 afgesneden. Vervolgens wordt het registratiepapier verplaatst naar een ontwikkelinrichting 58 (zie fig- 4} ; in deze ontwik-kelinrichting 58 wordt toner of inkt, welke tot een potentiaal 8200323 - 8 - van aan diê van de electrische lading van het op het regis-tratiepapier 28 gevormde, electrostatische beeld tegengestelde polariteit is opgeladen, op het registratiepapier 28 gebracht, waarbij het zich op het latente beeld hecht. Vervolgens wordt 5 het registratiepapier 28 verplaatst naar een fixeerinrichting 60, welke de op het papier 28 gebrachte toner of inkt fixeert, bijvoorbeeld onder druk, waaruit een zichtbaar beeld op het registratiepapier 28 resulteert.

Het zal duidelijk zijn, dat bij een dergelijke 10 drukinrichting van bekend type een binaire of digitale besturing van de registratie';wordt toegepast, waarbij iedere op het ' registratiepapier gedrukte stip hetzij volledig donker, hetzij vollëdig licht kan zijn. Hoewel voor het verkrijgen van een donkere stip een willekeurig andere kleur of kleurencombinatie 11 15 zou kunnen worden gebruikt, wordt in het hierna volgende ver ondersteld, dat de donkere kleur zwart is en de lichte kleur wit, respectievelijk de papierkleur. Ter verkrijging van verschillende donkerheidsgradueringen in het gedrukte beeld kan ieder beeldelement 62 bestaan uit een stippen- of cellenmatrix 20 64, zoals bijvoorbeeld de. 4 x 4 matrix 64 volgens fig. 6. De reeds genoemde donkerheidsgraduering kan daarbij worden ver-krëgen door variatie van het aantal stippen of cellen 64, welke door middel van toner of inkt donker gemaakt worden, dat wil zeggen voorafgaande daaraan electrostatisch zijn geladen. Een 25 volledig donker of zwart beeldelement wordt bijvoorbeeld verkregen wanneer alle cellen 64 van de matrix 62 donker worden gemaakt, zoals fig. 7A laat zien, terwijl daarentegen een ge-, heel licht of wit beeldelement wordt verkregen, wanneer geen van de bijbehorende cellen 64 wordt donker-gemaakt, zoals 30 fig. 7D laat zien. Ter verkrijging van grijze gebieden met onderling verschillende donkerheidsgradueringen kan het aantal donker gemaakte cellen 62 per matrix 64 worden gevarieerd, zoals de fig. 7B en 7C laten zien; het beeldelement volgens fig. 7B wordt donkerder dan dit volgens fig. 7C waargenomen, 35 doch lichter dan dSt volgens fig. 7A. Het zal echter duidelijk zijn, dat een dergelijke methode ter verkrijging van donkerheidsgraduering het nadeel heeft, dat voor vorming van ieder beeldelement een aantal stippen of cellen moeten worden gebruikt, 82 0 0 6 2 3 -9 - waardoor de resolutie van het verkregen beeld slechter wordt, terwijl ook de schakeling voor uitvoering van eeii dergelijke methode betrekkelijk gecompliceerd is. Voorts geldt, dat indien bij een dergelijke op binaire besturing van de ionen-5 straaldoorlating gebaseerde drukinrichting de verplaatsings-snelheid van het registratiepapier wordt gewijzigd of indien de resolutie van het gevormde beeld dient te worden gewijzigd, bijvoorbeeld door wijziging van het aantal cellen 64 per toegepaste matrix 62, ook de dichtheid van de gedrukte stippen 10 of cellen zal veranderen, waaruit een verandering in de gemiddelde donkerheidsgraduering van het gehele beeld resulteert.

Voorgesteld is reeds, een dergélijke elektrostatische drukinrichting van bekend type zodanig te wijzigen, dat de lijn of rij, volgens welke de opening 46 zich in de 15 stuurelectrode 24 uitstrekken, schuin ten opzichte van de coronadraad 30 komt te lopen, zoals de fig. 8 en 9 laten zien; de stuurelectrode 24 zelf blijft zich evenwijdig aan de coronadraad 30 uitstrekken. Het doel van deze maatregel is het verminderen van de verplaatsingssteek p, dat wil zeg-20 gen de hart-op-hart-afstand van aangrenzende openingen 46, in de hoofdaftastrichting M onder gelijktijdige vergroting van de werkelijke verplaatsingssteek jL tussen aangrenzende openingen 46 teneinde op die wijze de resolutie van het bij het drukken gevormde beeld in de hoofdaftastrichting M te 25 vergroten. Voor een beter begrip wordt verwezen naar de fig. 8 en 9, waarin 5 openingen 46a-46e zijn getekend. Daar-bij strekt de coronadraad 30 zich rechtstreeks boven de centrale opening 46c en evenwijdig aan het bijbehorende toevoer-gedeelte 52c uit. Als gevolg van het schuine verloop van de 30 rij met openingen 46a-46e ten opzichte van de coronadraad 30 bevindt deze laatstgenoemde zich op een grotere afstand tot de overige openingen 46a,46b,46c en 46d dan tot de centrale opening 46c; de coronadraad 30 bevindt zich niet rechtstreeks boven deze uit het midden gelegen openingen. Dit heeft tot ge-35 volg, dat de ionenstroomdichtheid door de verschillende openingen steeds verschillend is. Daardoor zal op het registratiepapier 28 op een plaats, welke bijvoorbeeld behoort bij de opening 46a, een geringere hoeveelheid electrostatische lading .-.o, 82 0 0 6 23 - 10 - terecht komen dan op een plaats, welke behoort bij de opening 46c, hetgeen uiteraard tot gevolg heeft, dat de kwaliteit van het op het registratiepapier 28 gevormde beeld achteruit gaat.

Bij de in de fig. 10-12 weergegeven uitvoerings-5 vorm van een electrostatische drukinrichting van het met een ionenstroom werkende type volgens de uitvinding zijn de met dié volgens de fig. 1-5 en 8 en 9 overeenkomende componenten ;weer met respectievelijk dezelfde verwijzingssymbolen aangeduid.

10 Bij deze eerste uitvoeringsvorm van een druk- !inrichting volgens de uitvinding wordt tussen de gemeenschappelijke electrodelaag 42 enerzijds en iedere onafhankelijke 'electrodelaag 44 anderzijds door middel van een variabele stuur-s spanningsbron 66 een differ'entiale stuurspanning aangelegd, 15 welke overeenkomt met het niveau van een aan.de stuurspannings-bron 66 toegevoerd.informatiesignaal. Zo kan de variabele stuurspanningsbron bijvoorbeeld een spanning van + 100V aan de gemeenschappelijke electrodelaag 42 toevoeren en de aan de verschillende electrodelagen 44 toegevoerde spanning met het 20 informatiesignaal variëren. Op die wijze zal het electrische ; ‘.veld Ec binnen iedere opening 46 variëren met het niveau van het:'.informatiesignaal, hetgeen zal resulteren in een verandering van de diameter van de ionenstroom-'door de desbetreffende opening 46, zoals de fig. 11A-11C laten zien. Wanneer bijvoor-25 beeld een spanning van * 100V aan de gemeenschappelijke electrodelaag 42 wordt toegevoerd, zal de diameter van de ionen-; stroom door een opening 46 bij toevoer van respectieve i spanningen van - 100V, 0 V en + 100V aan de individuele electrodelaag 44 respectieve waarden 0A, 0β en 0C aannemen.

30 Het zal duidelijk zijn, dat het gebied van het registratiepapier 28, waarop electrostatische lading terecht komt, overeen zal komen met hët doorsnedeoppervlak van de ionenstroom door de respectievelijk bijbehorende opening 46. Wanneer de ionenstroom door de opening 46 een cirkel vormige door-35 snede met een diameter 0A heeft, zal de op het registratiepapier 28 gedeponeerde, electrostatische lading terecht komen in een cirkelvormig gebied met een diameter, welke althans ten- 8 2 0 0 6 2 3 - 11 - .

minste bij benadering gélijk is aan 0^, zoals fig, 12A laat zien. Op die wijze kunnen verschillende donkerheidsgradue-ringen op het registratiepapier 28 worden verkregen, zodanig, dat iedere aldus op het registratiepapier 28 gevormde cel 5 of stip als één enkel beeldelement kan dienen. Zo is bijvoorbeeld in fig. 12A iedere stip of cel donkerder dan in fig. 125; hetzelfde geldt voor de-stippen van fig. 12B ten opzichte van dié volgens fig. 12C, enz. De variabele stuur-spanningsbron 66 voert bij voorkeur een met het niveau van 10 het ontvangen informatiesignaal continu variërende, dat wil zeggen analoge, besturing of regeling van de aan de ver-; schillende electrodelagen 44 toegevoerde spanning uit. Het zal rechter duidelijk zijn, dat ook een regeling in. stappen mogelijk is, waartoe tenminste twee spanningen van verschil-15 lend niveau dienen te worden toegevoerd. Indien bijvoorbeeld een eerste spanning, overeenkomende met een geheel zwarte stip, en een tweede spanning, welke de ionenstroom door een opening 46 geheel blokkeert, worden toegepast, dient nog een derde, tussen de zojuist genoemde spanningen gelegen spanning 2Q te worden toegepast ter verkrijging van onderling verschillende. donkerheidsgradueringen.

Het zal duidelijk zijn, dat de onderhavige uit-; vinding de in het voorgaande beschreven problemen van elec-trostatische drukinrichtingen van bekend type wegneemt. Meer 25 in het bijzonder .verschaft de uitvinding de mogelijkheid om ieder beeldelement van het op de registratiedrager gevormde beeld door een enkele cel of stip voor .te stellen, waarbij iedere dergelijke cel of stip in verschillende donkerheidsgradueringen kan wórden uitgevoerd. Als gevolg daarvan be-30 hoeft ter verkrijging van de gewenste donkerheidsgradueringen niet steeds met een grote matrixverdeling van cellen of stippen te worden gewerkt, terwijl de resolutie van het verkregen beeld aanzienlijk is verbeterd. Bovendien kart bij verandering van de beeldresolutie of bij verandering van de verplaatsings-35 snelheid van het registratiepapier ten opzichte van de corona-generator de variabele stuurspanningsbron 66 een aangepaste verandering van de aan de verschillende electrodelagen 44 toe- ' 82 0 0 6 23 - 12 - ! gevoerde spanningen teweeg brengen, waardoor wordt verhinderd, : daf.de donkerheidsgradueringen van het gehele beeld een verandering ondergaan. Indien de dichtheid van de stippen of cellen bijvoorbeeld wordt verdubbeld, kan de gemiddelde donker-5 heidsgraduering van het gehele beeld constant gehouden worden door de amplitude van het voor iedere te drukken stip dienende, electrische veld tot de helft te verminderen. Deze maatregel leent zich in het bijzonder voor het drukken van een fotografisch beeld. Bovendien kan bij de electrostatische drukin-10 richting volgens de fig. 8 en 9 de amplitude van het electrische stuurveld Ec met de positie van de verschillende openingen 46a-46e ten opzichte van de coronadraad 30 zodanig worden gevarieerd, dat'.deionenstroom door de openingen 46a-46e steeds even sterk is. Het totale electrische veld in deope— 15 ningen 46a en 46e kan dan worden vergroot ten opzichte van het totale electrische veld binnen de openingen 46b en 46d, waarbij het laatstgenoemde kan worden vergroot ten opzichte van het totale’electrische veld in de opening 46c. Wanneer bijvoorbeeld een spanning van + 100V aan de gemeenschappelijke 20 electrodelaag 42 wordt aangelegd, kunnen de aan de individuele electrodelagen 44a, 44e; 44b, 44d; en 44c in fig. 8 toege-, voerde spanningen bijvoorbeeld de respectieve waarden - 30V? : - 15V en 0 V hebben. De voor de respectieve'openingen 44a, ; 44e; 44b, 44d; en 44c verkregen verschilspanningen bedragen 25 dan bijvoorbeeld 130V, 115V en 100V, waardoor de ionenstroom door de verschillende openingen steedd dezelfde sterkte heeft.

Op die wijze wordt verhinderd, dat de kwaliteit van het gevormde beeld achteruit gaat. Het zal duidelijk zijn, dat aanvullende spanningen., overeenkomende met verschillende gewenste 30 donkerheidsgradueringen, aan de in fig. 8 weergegeven spanningen kunnen worden toegevoegd ter verkrijging van een variabele donkerheidsgraduering van het tgedrukté beeld.

De fig.'13 en 14 tonen het schema van.een stuur-signaalgenerator voor een electrostatische drukinrichting van 35 het met een ionenstroom werkende type volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding? daarbij zijn de met dié volgens de fig. 1-5'overeenkomende componenten weer met respectievelijk 8 2 0 0 6 2 3 - 13 - dezelfde verwijzingssymbolen aangeduid.

De inrichting volgens de fig. 13 en 14 voert geen directe regeling van de diameter van de ionenstroom door iedere opening 46 uit, doch regeling van de tijdsperiode, 5 gedurende welke een constaife ionenstroom door een opening 46 gaat. In tegenstelling tot de aan de hand van de fig. 10-12 beschreven uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij regeling plaatsvindt van het gebied van het registratiepapier 28, waarop tijdens een vaste tijdsperiode ionen terecht komen, 10 wordt bij de in de fig. 13 en 14 weergegeven, tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding gewerkt met een constant gebied, : waarop de ionen terecht komen, doch wordt de lengte van de tijdsperiode, waarin dit geschiedt, aan regeling onderworpen.

Bij de tweede uitvoeringsvorm van de uit-15 vinding wordt een informatiesignaal met informatie omtrent de. gewenste donkerheidsgradueringen van hét te vormen beeld via een ingangsaansluiting 68 toegevoerd aan een analoog/ digitaal-omzetter 70 voor bemonstering en omzetting in bijvoorbeeld een 4-bits digitaal signaal. Dit gedigitaliseerde 20 informatiesignaal wordt door de analoog/digitaal-omzetter 70 toegevoerd aan een doorlaattijdsduurregelschakeling 72, welke op het digitale informatiesignaal. reageert door toevoer van een regelsignaal aan de variabele regelspanningsbron 74, . welke dan aan de electrode lagen 42 en 44 voor iedere opening :.25 46 een geschikte verschilspanning levert. Meer in het bijzonder regelt het door de schakeling 72 afgegeven signaal de tijdsperiode, gedurende welke de variabele regelspanningsbron 74 t een in aanmerking komende verschilspanning aan de electrode-lagen 42 en 44 van een opening 46 toevoert, waardoor de duur 30 van de ionenstroom door de desbetreffende opening 46 wordt bepaald.

Fig. 14 toont een meer gedetailleerd schema van een doorlaattijdsduurregelschakeling 72 volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. De schakeling bevat vier EN-35 poorts'chakelingen 76a-76d met ieder twee ingangen, waarvan de ene steeds is verbonden met de uitgangsaansluiting van de analoog/digitaal-omzetter 70 en de andere is verbonden met de uit- 8200623 '- 14 - r gangsaansluiting van een logische schakeling 78. Deze laatstgenoemde bevat een 16 delende teller 80, waaraan een klokim-pulssignaal CLK volgens fig. 15A wordt toegevoerd en welke steeds gedurende opeenvolgende perioden To een telling van 5 16 klokimpulsen TCL van 0-15 in binaire vorm uitvoert. Aan de uitgangsaansluitingen van de teller 80 komen derhalve vier uitgangssignalen Q^, Qβ, Qc en QD ter beschikking. Een logische schakeling 78, welke zich tussen de teller 80 en de EN-poortschakelingen 76 bevindt, dient voor levering van vier 10 referentietijdsduursignalen E^, E2, E^, E^, welke respectievelijk in de fig. 151, 15H, 15G, 15F zijn weergegeven en respectieve impulsduren T. , T0, T, en ΤΛ hebben, welke met res-0 12^3^ 4 pectievelijk 2,2,2 en 2 cyclusperiodeduren van het klokimpulssignaal CKL overeenkomen. Dit wil zeggem 15 Τχ : T2 T3 : T4 = 2°: 21 : 22 : 23 =1:2:4:8 <1)

De ref erentieti jdsduursignalen E1~E4 worden op niet overlappende wijze gevormd. Daarbij zal het duidelijk zijn, dat de selectieve toevoeging van de verschillende referentietijds-20 duursignalen E1~E4 aan het gedigitaliseerde informatiesignaal .van de analoog/digitaal-omzetter 70 door de respectieve EN-poortschakelingen 76 tot gevolg heeft, dat voor iedere door dit informatiesignaal aangewezen opening 46 een onafhankelijke regeling wordt verkregen van de tijdsperiode, gedurende .25 welke de desbetreffende ionenstroom wordt doorgelaten.

: De schakeling voor vorming van de referentie- tijdsduursignalen E1~E4 uit de uitgangssignalen van de teller 80 is zodanig uitgevoerd, dat de volgende werking wordt verkregen: 30 E1 - ÖA · % !c · «D (2! E2 = eB qc aD (3) E3 = Öc · aD, (4) E4 = fiD (5) 35 Meer in het bijzonder worden voor vorming van het referentieti jdsduursignaal E^ de aan de uitgangsaansluitingen Q^, en qq verschijnende uitgangssignalen toegevoerd aan de respectieve ' 8200623

.V-^022'.C

» ' c - 15 - ingangsaansluiting van een NIET.-OF-poortschakeling 82, waarvan het uitgangssignaal aan een EN-poortschakeling 84 wordt toegevoerd. Het aan de uitgangsaans lui ting Q^ van de teller 80 verschijnende uitgangssignaal wordt aan de andere ingangs-5 aansluiting van de EN-poortschakeling 64 toegevoerd, zodat deze aan zijn uitgangsaans lui ting het referentieti jdsduursignaal E^ volgens fig. 151 afgeeft, waarvan de impulsduur of referentie tijdsduurperiodeduur gelijk is aan ëén cyclusperiode- . duur T__ van het klokimpulssignaal CLK. Voor vorming van het : 10 referentietijdsduursignaal worden de aan de uitgangsaan- • sluiting Qc en verschijnende uitgangssignalen van de teller 80 toegevoerd aan de respectieve ingangsaansluitingen van een NIET-OF-poortschakeling 86. Het aan de QB~uitgangsaansluiting > van deteller 80 verschijnende uitgangssignaal wordt .toege- 15 voerd aan de ene ingangsaansluiting van een EN-poortschakeling 88/ waarvan de andere ingangsaansluiting het uitgangssignaal van de BIET-OF-poortschakeling 86 krijgt toegevoerd, zodat de poortschakéling 88. het referentietijdsduursignaal volgens fig. 15H af geeft, waarvan de referentieti jdsduurperiodeduur 20 of impulsduur gelijk is aan 2 maal de cyclusperiodeduur van het klokimpulssignaal CLK. Voor vorming van het referentieti jdsduursignaal E^ wordt het aan de uitgangsaansluiting Qc .verschijnende uitgangsignaal van de teller 80 toegevoerd aan de ene ingangsaansluiting van een EN-poortschakeling 90, waar-25 van de andere ingangsaansluiting het aan de uitgangsaansluiting Qq verschijnende uitgangssignaal van de teller 80 via een om-keerschakeling 82 krijgt toegevoerd, zodat het uitgangssignaal ! van de poortschakéling 90 het referentietijdsduursignaal E^ .vormt. Het referentietijdsduursignaal E^ wordt rechtstreeks 30 aan de uitgangsaansluiting van de teller 8 0 afgenomen. Het zal duidelijk zijn, dat de selectieve toevoeging van de referentieti jdsduursignalen E-^-E^ door het informatiesignaal kan worden geregeld voor variatie van de doorlaattijdsduur, zodanig, dat de ionenstroom door iedere opening 46 van de stuur-35 electrode met het informatiesignaal kan worden, bestuurd. Daartoe wordt het met de gewenste donkerheidsgraduerimg van het gevormde beeld overeenkomende, 4-bits digitale uitgangssignaal '8200623 w * * - 16 - van de analoog/digitaal-omzetter 70 langs vier leidingen als respectieve bitsignalen D2, D3 en (zie respectievelijk de fig. 15E, 15D, 15C en 15B) toegevoerd aan de respectieve EN-poortschakelingen 76a, 76b, 76c en 76d van de doorlaat-5 tijdsduurregelschakeling 72. De referentietijdsduursignalen Ej, E2, E3 en E4 worden eveneens aan deze EN-poortschakelingen toegevoerd, welke als reactie daarop respectieve uitgangssignalen aan de ingangsaansluitingen van een OF-poortschakeling 94 toevoeren voor recorabinatie. Het zal derhalve duidelijk 10 zijn, dat de bitsignalen D-^D^ selectief de referentietijds- . duursignalen E^-E^ naar de OF-poortschakeling 94 doorlaten voor iedere op het registratievel 28 te drukken stip of cel;

Het uitgangssignaal N van de OF-poortschakeling 94 komt derhalve overeen met de tijdsperiode, gedurende welke een ionen-15 stroom door een desbetreffende opening 46 mag gaan; dit uitgangssignaal N komt ter beschikking aan een uitgangsaansluiting 96 van de schakeling 72 en wordt toegevoerd aan de variabele regelspanningsbron 74, welke twee bedrijfstoestanden kent, dat wil zeggen een bedrijfstoestand ''AAN”, tijdens welke een con-20 stante ionenstroom door een opening 46 wordt doorgelaten, en een bedrijfstoestand "UIT", gedurende welke geen ionenstroom door de desbetreffende opening 46 wordt doorgelaten.

Tijdens bedrijf wordt het registratiepapier 28 intermitterend met de tijdsperiode T^ verplaatst; de tijds-1 25 duur waarbinnen een ionenstroom door de verschillende ope-ningen 46 wordt doorgelaten,, wordt door de doorlaattijdsduur-regelschakeling 72 in reactie op het van de analoog/digitaal-omzetter 27 afkomstige, 4-bits -informatiesignaal bepaald. Hét zal duidelijk zijn,' dat naarmate een (constante)‘ionenstroom 30 van langere duur door een opening 46 wordt doorgelaten, de op een stip-of celgebied van het registratiepapier 28 terecht komende, electrostatische lading groter zal zijn, zodat de desbetreffende cel of stip na de daarop volgende ontwikkeling des te donkerder zal zijn. Indien bijvoorbeeld gedurende een 35 tijdsperiode Tq van het tijdstip ^ tot het-tijdstip t2 (zie fig. 15J) het 4-bits informatiesignaal de waarde "0101" volgens de fig. 15B-15E heeft, zullen slechts de EN-poortschakelingen 8200623 - * * . - 17 - · * 76a en 76c worden 'geactiveerd voor doorlating van de respectieve referentietijdsduursignalen E^ en E^. Als gevolg daarvan zal de tijdsduur, tijdens welke een ionenstroom door een opening 46 wordt doorgelaten, dat wil zeggen de doorlaattijds-5 duur TN, de volgende gedaante hebben: TN =

Wanneer vervolgens gedurehde een andere tijdsperiode Tq, van het tijdstip t2 tot het tijdstip t^, het 4-bits informatie-signaal de waarde "1011" heeft, dan zullen' de EN-poortscha-kelingen 76a, 76b en 76d worden geactiveerd voor'doorlating 10 van de: respectieve.'1 referentietijdsduursignalen E^,* Eg en E^, : waardoor een doorlaattijdsduurperiode TN = Tj + Tg + = 11 TL\_ wordt verkregen. Het zal duidelijk zijn, dat bij deze

Cli tweede uitvoeringsvorm voor iedere beeldstip 16 verschillende donkerheidsgradueringeri kunnen worden verkregen. Dit aantal 15 kan echter worden gewijzigd door wijziging van het aantal klokimpulsen T^ per tijdsperiode Tq en door toevoeging van verdere schakelingen.

De electrostatische drukinrichting volgens de. tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding neemt voorts de pro-20 blemen weg, welke bij de electrostatische drukinrichting van bekend type en volgens het hiervoor beschreven wijzigingsvoorstel optreden. Meer in het bijzonder kan worden gesteld, • dat volgens de tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding iedere op het registratiepapier bedrukte stip of cel overeenkomt 25 met slechts één beeldelement en dat een donkerheidsgraduering , van de ene stip of cel gemakkelijk tot stand kan worden gebracht door variatie van de tijdsduur, tijdens welke een ionenstroom door iedere respectieve opening 46 wordt doorgelaten. Eventuele veranderingen in de gemiddelde donkerheidsgraduering 30 van het gehele beeld, bijvoorbeeld bij verandering van de resolutie van het beeld of bij verandering van de verplaatsings-snelheid van het registratiepapier, kunnen worden verhinderd door eenvoudige verandering van de doorlaattijdsduur van iédere opening 46. Bovendien kan voor een uitvoeringsvorm volgens 35 het aan de hand van de fig. 8 en 9 beschreven wijzigingsvoorstel de doorlaattijdsduur voor de openingen 46a en 46e worden vergroot ten opzichte van dié voor de openingen 46b en 46d, etc.- Dit wil zeggen, dat de doorlaattijdsduur voor iedere 8200623 r· » - 18 - opening des te meer wordt vergroot, naarmate de opening zich verder van de coronadraad 30 verwijderd bevindt. Op die wijze kan de ionenstroom door de verschillende openingen zodanig worden gecontroleerd, dat een uniforme donkerheids-5 graduering wordt verkregen.

De uitvinding beperkt zich niet tot de in het voorgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvormen. Verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven details en in hun onderlinge same'nhang worden aangebracht, IQ zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt overschreden.

82 0 0 6 2 3

Claims

1. Electrostatische drukinrichting van het met een ionenstroom werkende type voor het vormen van een beeld op een registratiemedium in reactie op een informatiesignaal, omvattende een ionengenerator voor opwekking van 5 ionen, een steunelectrode voor vorming van een instelpotentiaal waardoor de opgewekte ionen naar de steunelectrode worden aangetrokken en het registratiemedium.treffen, benevens een tus-. sen de ionengenerator en de steunelectrode aangebrachte stuur-. electrode voor besturing van de ionenstroom van de ionengene- 10 rator naar de steunelectrode, welke stuurelectrode tenminste ; ëën voor doorlating van de ionenstroom bestemde opening vertoont, gekenmerkt door een stuursignaalgenerator (66; 70, 72, 74, 78) voor levering van een stuursignaal aan de stuurelectrode (24) voor regeling van de hoeveelheid door iedere ope- 15 ning (46) stromende ionen op tenminste ëën van drie onderling verschillende hoeveelheidswaarden in afhankelijkheid vanhet informatiesignaal.

2. Electrostatische drukinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een eerste van de tenminste 20 drie verschillende hoeveelheidswaarden overeenkomt met een donker gebied op het registratiemedium een tweede van de tenminste drie hoeveelheidswaarden overeenkomt met een niet-donker of licht gebied op het registratiemedium en de derde van de tenminste drie verschillende hoeveelheidswaarden overeen- 25 komt met een gedeeltelijk donker gebied- op het registratiemedium.

3. Electrostatische drukinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stuursignaalgenerator (66; 70, 72, 74, 78) het stuursignaal aan de stuurelectrode 30 (24) toevoert voor regeling van het voor de ionenstroom beschikbare doorstroomoppervlak. van iedere opening (46) op één van tenminste drie verschillende oppervlakwaarden (0&, 0β, 0C), in afhankelijkheid van het informatiesignaal.

4. Electrostatische drukinrichting volgens 35 conclusie 1, waarbij de stuurelectrode een voor iedere opening 8 2 0 0 6 2 3 !» > - 20 - gemeenschappelijke electrodelaag en een voor iedere opening afzonderlijke electrodelaag bevat, met het kenmerk* dat de stuursignaalgenerator (66; 70, 72, 74 en 78} een voorafbepaalde signaalcomponent (+ 100V) van het stuursignaal aan de 5 gemeenschappelijke electrodelaag (42) en een variabele signaalcomponent (- 100V, 0V, + 100V) van het stuursignaal, aan de afzonderlijke electrodelaag (44) toevoert voor regeling van ' de hoeveelheid door iedere opening (46) stromende lonen op één van tenminste drie verschillende hoeveelheidswaarden in : 10 overeenstemming met het informatiesignaal.

5. Electrostatische drukinrichting -volgens ' conclusie 4, met het kenmerk, dat de stuursignaalgenerator (66; 70, 72, 74, 78) de variabele signaalcomponent: aan de afzonderlijke electrodelaag (44) toevoert voor regeling van het 15 voor de ipnenstroom beschikbare doorstroomoppervlsak' van iedere opening (46) op één van tenminste drie verschillende oppervlakwaarden (0^z 0β, 0C) in overeenstemming met het informatiesignaal.

6. Electrostatische drukinrichting volgens 20. conclusie 1, met het kenmerk, dat de stuursignaalgenerator (66; 70, 72, 74, 78) het stuursignaal aan de stuuirelectrode (24) toevoert voor regeling van de tijdsperiode, gedurende ; welke de ionen door een opening (46) stromen, op ëén van . tenminste drie verschillende tijdsduren in overeenstemming 25· met het informatiesignaal.

7. Electrostatische drukinrichting volgens ' conclusie 6, met het kenmerk, dat de stuursignaalgenerator (66; 70, 72, 74, 78) een variabele stuursignaalsciiakeling (74) voor levering van het stuursignaal aan de stuurelectrode 30 (24) bevat, benevens een doorlaattijdsduurregelschakeling (72) voor levering van een doorlaattijdsduursignaal (N) aan de variabele stuursignaalschakeling (74) , zodanig, dat de tijdsperiode, gedurende welke de ionen door een opening (46) stromen, wordt geregeld.

8. Electrostatische drukinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de stuursignaalgenerator (66; 70, 72, 74, 78) een referentiegenerator (80) voor opwek- 82 0 0 623 > 3 * - 21 - ' king en afgifte van de referentietijdsduursignalen (E1, E^, E^/ E^) bevat, terwijl de doorlaattijdsduurregelschakeling (74) het doorlaattijdsduursignaal (N) in afhankelijkheid van het ontvangen referentietijdsduursignaal (E^-E^) en het 5 informatiesignaal vormt.

9. Electrostatische drukinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de referentiegenerator (80) een teller voor afgifte van teluitgangssignalen (QA, QB, Q , . Qq) in reactie op een aan. de teller toegevoerd klokimpuls-10 signaal (CLK) bevat, benevens een logische schakeling (78) voor vorming van de referentieti jdsduursignalen (E^-E^ in reactie op de teluitgangssignalen (QA“QD).

10. Electrostatische drukinrichting volgens * conclusie 8, met het kenmerk, dat de doorlaattijdsduurregel- 15 schakeling (74) poortsdhakelingen (76a, 76b, 76c, 76d) voor poortdoorlating van door selectie bepaalde referentietijdsduursignalen E^-E^ in afhankelijkheid van het informatiesignaal bevat, benevens een combineerschakeling (94) voor combinatie van de aan poortbewerking onderworpen referentietijdsduur-20 signalen tot het doorlaattijdsduursignaal (N) .

11. Electrostatische drukinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de stuursignaalgenerator (66? 70, 72, 74, 78) een. omzetter (70) voor omzetting van het informatiesignaal tot een met hèt niveau van het infor- 25 matiesignaal overeenkomend, digitaal informatiesignaal bevat, i ; terwijl de doorlaattijdsduurregelschakeling (74) het doorlaat-‘ tij dsduursignaal (N) in afhankelijkheid van de referentie-tijdsduursignalen (E1-E4) en het gedigitaliseerde informatiesignaal (D-^-D^) vormt. 82 0 0 623