JPH03206470A - Image formation device - Google Patents
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- G03G15/22—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
- G03G15/32—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the charge pattern is formed dotwise, e.g. by a thermal head
- G03G15/321—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the charge pattern is formed dotwise, e.g. by a thermal head by charge transfer onto the recording material in accordance with the image
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は静電印刷及び写真複写（Ｐｈｏｔｏｃｏｐｙｉ
ｎｇ）、特に高速度の静電印刷及び写真複写に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to electrostatic printing and photocopying.
ng), particularly for high speed electrostatic printing and photocopying.
本発明は印刷及び写真複写のための設計の適合性を堤供
する。本発明は優秀な像品質をもたらす高速度の印刷及
び写真複写装置も提供する。The present invention provides design compatibility for printing and photocopying. The present invention also provides high speed printing and photocopying equipment that provides excellent image quality.
本発明は簡単でコンパクトでコストの低い普通紙写真複
写システムを提供する。この写真複写システムは従来の
システムのプロセス工程よりも少ないプロセス工程を必
要とし、非常に短い且つ簡単な紙の通路を与える。The present invention provides a simple, compact, and low cost plain paper photocopying system. This photocopying system requires fewer process steps than those of conventional systems and provides a very short and simple paper path.
本発明は効率及び予想寿命の増加した光導電性部材を有
するより信頼性があり且つ保全の要らない電子写真シス
テムも提供する。光導電性部材を清浄化する必要はより
少ない。The present invention also provides a more reliable and maintenance free xerographic system having a photoconductive member with increased efficiency and expected life. There is less need to clean the photoconductive member.
更に本発明はイデイオシンクラチック（１ｄ１ｏｓｙｎ
−ｃｒａｔｉｃ）光導電体の電気的性質とは異なったシ
ステムに関する。特に、本電子写真システムは残留電位
の存在下の固有な問題及び光導電体放電曲線の突出部（
ｔｏｅ）における非線形特性（ｎｏｎ−Ｉ １ｎｅａｒ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｌｓＬ１ｃｓ）を回避することが望
ましい。Furthermore, the present invention provides ideal synchronic (1d1osyn)
-cratic) relating to systems different from the electrical properties of photoconductors. In particular, the present electrophotographic system has unique problems in the presence of residual potentials and protrusions in the photoconductor discharge curve (
non-linear characteristics (non-I 1near
It is desirable to avoid characters L1cs).
本発明は電子写真システムにおける最初の静電像転写期
間中合理的な像品質の保持に関する。本発明は光導電体
及び誘電体像部材間の破裂電荷転写（ｄｌｓｒｕｐＬＩ
ｖｅ ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆ’ｅｒ）を回避する
ことができる。本発明により、最初の複写を生成するに
必要な時間を減少せしめる普通紙複写機システムを達或
することができる。The present invention relates to maintaining reasonable image quality during initial electrostatic image transfer in an electrophotographic system. The present invention utilizes burst charge transfer (dlsrupLI) between a photoconductor and a dielectric image member.
ve charge transfer'er) can be avoided. The present invention provides a plain paper copier system that reduces the time required to produce an initial copy.
本発明は静電印刷機において静電潜像を与える際の限界
的機械的公差を減じることができる。本発明はかかる像
の形成に関連した保全の問題を減少させることができ、
そして静電印刷及び写真複写における使用及び他の用途
に対する、特に高電流密度でのイオンの発生を促進する
ことができる。The present invention can reduce critical mechanical tolerances in providing electrostatic latent images in electrostatic printing machines. The present invention can reduce the security problems associated with the formation of such images;
and can facilitate the generation of ions, especially at high current densities, for use in electrostatic printing and photocopying and other applications.
他の目的は信頼性があり且つ安定なイオン源を提供する
こと及び保全を簡単にすること及びもろさとよごれ及び
ダストを集める傾向とを包含するコロナ線（ｃｏｒｏｎ
ａ ｗｉｒｅｓ）の好ましからざる特性をなくすること
にある。このイオン源は容易に制御でき且つ多重性（■
ｕｌｔ１ｐ１ｅｘ１ｂｌｅ）でなくてはならない。Other objectives are to provide a reliable and stable ion source and to simplify maintenance, including the fragility and tendency of corona rays to collect dirt and dust.
The aim is to eliminate the undesirable characteristics of a wires. This ion source is easily controllable and multiplicity (■
ult1p1ex1ble).
更に１つの目的は荷電像の元の像と同じであること（ｃ
ｈａｒｇｅ Ｉｍａｇｅ １ｎｔｃｇｒ１ｔｙ）が保持
されている静電像を生或せしめるのに使用するイオン電
流を発生させること及び良好な鮮明度（ｄｅｌ’ｉｎｉ
−Ｌｉｏｎ）及びドットフィル（ｄｏｔ ｆｉｌｌ）で
調色（ｔｏｎｅ）され得る比較的均一な荷電像を達或す
ることにある。A further objective is that the charged image be the same as the original image (c
harge Image 1ntcgr1ty) and good definition (del'ini
-Lion) and dot fill to achieve a relatively uniform charge image.
更に１つの目的は像が表面に与えられる時から像が調色
されるまで像劣化を防止するのに十分な表面抵抗率を有
する転写ドラムを達成すること、受部材シート（ｒｅｃ
ｅｐｔｏｒ ｓｈｅｅｔ）にトナーを完全に転写せしめ
ること及び問題になる程の変形を受けない転写表面を実
現することにある。A further object is to achieve a transfer drum having sufficient surface resistivity to prevent image degradation from the time the image is applied to the surface until the image is toned.
The object of the present invention is to achieve a complete transfer of toner onto an eptor sheet and a transfer surface that is not subject to problematic deformation.
更に１つの目的は残留静電潜像の消去及びその後の印刷
サイクルにおけるゴースト像（ｇｈｏｓｔｉａ＋ｅｇｅ
）の回避である。A further objective is to erase residual electrostatic latent images and eliminate ghost images in subsequent printing cycles.
).
本発明は写真複写用及び静電印刷用印刷機並びに写真複
写及び印刷に使用されるべき種々の好ましい構成要素に
関する。本発明の好ましいイオン発生器は光導電体を予
備充電するため（ｐｒｇｃｈａｒｇｅ）又は静電潜像を
形成するため及び他の用途に使用することができる。三
層光導電性部材は本発明の写真複写機に好適であり、含
浸陽極酸化アルミニウム（ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ ａ
ｎｏｄｉｚｅｄａｌｕｍｉｎｌｕｓ）誘電体は静電潜像
を受けることができる。The present invention relates to photocopying and electrostatic printing machines and various preferred components to be used in photocopying and printing. Preferred ion generators of the present invention can be used to prgcharge photoconductors or form electrostatic latent images and other applications. A three-layer photoconductive member is suitable for the photocopier of the present invention and is made of impregnated anodized aluminum.
The dielectric (nodizedaluminlus) can be subjected to an electrostatic latent image.
本発明の一つの観点に従えば写真複写機及び静電印刷機
は異なった方法で誘電体部材上に静電潜像を生成するが
、その後、静電潜像を調色するため及びその後の処理を
行なうために同一技術を使用することができる。写真複
写機の態様において、静電像は従来の光学的手段によっ
て受光部材（ｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒ Ｉｌｅｍｂ
ｅｒ）上に形成され、そして誘電体部材に転写される。In accordance with one aspect of the present invention, photocopiers and electrostatic printers use different methods to produce electrostatic latent images on dielectric members, but then to tone the electrostatic latent images and to The same technology can be used to perform the processing. In photocopier embodiments, the electrostatic image is transferred to a photoreceptor element by conventional optical means.
er) and transferred to the dielectric member.
静電印刷機においては、静電潜像はイオン発生器によっ
て誘電体部材上に形成されるのが好ましい。In electrostatic printing machines, the electrostatic latent image is preferably formed on the dielectric member by an ion generator.
本発明に従えば、電子写真装置は光導電性部材、誘電体
像ドラム及び種々のプロセスステーションから構威され
る。光導電体部材は光導電性表面及び導電性内側基材を
含み、一方、誘電体像ドラムは絶縁性表面層及び導電性
基材を含む。上記部材は好ましくは円筒形ドラムである
。In accordance with the present invention, an electrophotographic apparatus is comprised of a photoconductive member, a dielectric image drum, and various process stations. The photoconductor member includes a photoconductive surface and an electrically conductive inner substrate, while the dielectric image drum includes an insulating surface layer and an electrically conductive substrate. The member is preferably a cylindrical drum.
この態様の関連した観点においては、静電潜像は、暗所
において光導電性表面を均一に充電し、そしてそれを再
生されるべき原稿像に相当する明暗パターンに露光する
ことにより形成される。次いで静電ｍ像は誘電体像ドラ
ムの表面に転写される。像転写後に光導電性表面上の残
留潜像を放電するのに消去灯が使用される。更に１つの
観点に従えば、誘電体像ドラムの表面を光導電性部材の
静電潜像具有領域と接触せしめるか又は極めて近くに致
らしめることにより静電潜像は光導電性部材から誘電体
像ドラムに転写される。これらの部材の導電性基材間に
外側バイアス電位を導入することができる。電荷転写（
ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）は電位閾値を達成す
ることによる空隙破壊（ａ１ｒｇａｐｂｒｅａｋｄｏｗ
ｎ）によって行なわれる。光導電性部材は光導電性表面
と導電性基材間に半導体層を含むことができる。この構
造はこのような部材から誘電体像ドラムへの破裂電荷転
写（ｄ１ｓｒｕｐｔｉｖｅ ｃｈａｒｇｅｔｒａｎｓｆ
’ｃｒ）を防止し、そして転写された静電潜像の品質を
高める。本発明の静電印刷機においては、静電潜像は好
ましい形態のイオン発生器により誘電体像部材上に形成
されるのが望ましい。本発明のイオン発生器は、固体誘
電体部材により分離された２個の電極間に電位を加えて
ふさ状電界領域（『ｒｉｎｇｉｎｇ ｒｌｅｌｄ ｒｅ
ｇｉｏｎｓ）において電気的空隙破壊を引起こすように
する。かくして生成されたイオンは、次いで放電から抽
出され、そして更に別の部材に施される。この更に別の
部材は誘電性コーティングを有する導電性支持体である
ことができる。イオン発生器の１つの観点に従えば、放
電開始電位は高周波交流電圧であり、そして抽出は直流
電圧を使用して達或される。他の観点に従えば、抽出さ
れたイオンは直接使用されるか又は電場の作用下に移動
せしめられる粒状物質に施される。かかる荷電粒子は、
たとえば、荷電像が所望される文字又は記号の形状に従
ってパターン化された間隙を有する放電電極を使用して
静電パターンを形成するのに使用することができる。In a related aspect of this embodiment, an electrostatic latent image is formed by uniformly charging a photoconductive surface in the dark and exposing it to a light-dark pattern corresponding to the original image to be reproduced. . The electrostatic m-image is then transferred to the surface of a dielectric image drum. An erase lamp is used to discharge any residual latent image on the photoconductive surface after image transfer. According to a further aspect, the electrostatic latent image is removed from the photoconductive member by bringing the surface of the dielectric image drum into contact with or in close proximity to the electrostatic latent image bearing area of the photoconductive member. Transferred to the body image drum. An external bias potential can be introduced between the conductive substrates of these members. Charge transfer (
charge transfer) is caused by gap breakdown (a1rgapbreakdown) by achieving a potential threshold.
n). The photoconductive member can include a semiconductor layer between the photoconductive surface and the conductive substrate. This structure facilitates destructive charge transfer from such a member to a dielectric image drum.
'cr) and enhance the quality of the transferred electrostatic latent image. In the electrostatic printer of the present invention, the electrostatic latent image is preferably formed on the dielectric image member by a preferred form of ion generator. The ion generator of the present invention applies a potential between two electrodes separated by a solid dielectric member to generate a ringing electric field region.
ions) to cause electrical gap breakdown. The ions thus produced are then extracted from the discharge and applied to further components. This further member can be an electrically conductive support with a dielectric coating. According to one aspect of the ion generator, the firing potential is a high frequency AC voltage and the extraction is achieved using a DC voltage. According to another aspect, the extracted ions are applied to a particulate material that is used directly or is moved under the action of an electric field. Such charged particles are
For example, a charged image can be used to form an electrostatic pattern using a discharge electrode having gaps patterned according to the shape of a desired character or symbol.
好ましいイオン発生器の更に１つの観点に従えば、マト
リックス配列（ｍａｔｒｉｘ ａｒｒａｙ）の交差点を
形成する多数の電極であることができる。イオンは、選
ばれた孔における電気的放電及び外部イオン抽出電界を
同時に与えることによって選ばれたマトリックス交差点
における電極孔から抽出される。According to yet another aspect of the preferred ion generator, there may be a number of electrodes forming the intersections of a matrix array. Ions are extracted from the electrode holes at selected matrix intersections by simultaneously applying an electrical discharge at the selected holes and an external ion extraction electric field.
抽出されたイオンは、後に調色され且つ融着される静電
潜像を形成するのに使用することができる。該像は誘電
体層上に形成され、そして普通紙に転写されることがで
きる。別法として、荷電粒状物質は顕像を形成する普通
紙上に付着せしめるか又は導電性表面上に集めることが
できる。The extracted ions can be used to form an electrostatic latent image that is later toned and fused. The image can be formed on the dielectric layer and transferred to plain paper. Alternatively, the charged particulate material can be deposited on plain paper or collected on a conductive surface to form the image.
好ましいイオン発生器の更に別の観点に従えば、該装置
は、二つの電極を分離する固体誘電体部材によって形成
され、該二つの電極の少なくとも一つは該誘電体部材の
表面上にエッジを有する。上記電極間に、電圧、たとえ
ば約６０ヘルツ乃至約４メガヘルツの周波数範囲の交流
電圧をかけると、電気的放電が電極の１つと誘電体表面
間に発生せしめられる。同様であるか又は異なることが
できる電極は目の荒いメッシュの編織された金属スクリ
ーンを包含する、広範な種々の形態を取ることができる
。According to yet another aspect of the preferred ion generator, the device is formed by a solid dielectric member separating two electrodes, at least one of the two electrodes having an edge on the surface of the dielectric member. have Applying a voltage, e.g., an alternating current voltage in the frequency range of about 60 Hertz to about 4 Megahertz, between the electrodes causes an electrical discharge to occur between one of the electrodes and the dielectric surface. The electrodes, which can be similar or different, can take a wide variety of forms, including open-mesh woven metal screens.
本発明の好ましいイオン発生器の別の態様においては、
上記の如くして発生したイオンの放電を制御するため第
３番目の電極を使用する。In another aspect of the preferred ion generator of the present invention,
A third electrode is used to control the discharge of the ions generated as described above.
高周波交流電位を第１番目の励起電極（ｄｒ１ｖｅｒｅ
ｌｅｃｔｒｏｄｅ）及び第２番目の制御電極間に加える
。A high frequency AC potential is applied to the first excitation electrode (dr1vere
electrode) and the second control electrode.
第３番目のスクリーン電極は誘電体の第２の層により制
獅電極から分離されている。空隙破壊により生成したイ
オンはスクリーン電極の影響下にさらされて抽出されそ
して更に別の部材に施すことができる。３電極イオン発
生器態様の１つの観点に従えば、スクリーン電極は、先
に形成された静電潜像がイオン発生器の下に存在する場
合に所望されない像消去を防止し、そして抽出電圧は制
御電極に加えられない。三電極態様の更に１つの観点に
従えば、スクリーン電極は、本発明のイオン発生器によ
り形成された静電像の寸法及び形状を制御するのに使用
し得る静電レンズ作用（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ
ｔｅｎｓｉｎｇ ａｅｔｌｏｎ）を与える。A third screen electrode is separated from the suppression electrode by a second layer of dielectric. The ions produced by the gap destruction are exposed to the influence of a screen electrode, are extracted and can be applied to further components. According to one aspect of the three-electrode ion generator embodiment, the screen electrode prevents unwanted image erasure if a previously formed electrostatic latent image is present below the ion generator, and the extraction voltage is Not added to control electrode. According to yet another aspect of the three-electrode embodiment, the screen electrode has an electrostatic lensing effect that can be used to control the size and shape of the electrostatic image formed by the ion generator of the present invention.
tensing aetlon).
本発明の両基本的態様においては、誘電体像部材上の静
電潜像は調色されて相当する顕像を形成する。次いでこ
の調色された像は受媒体（ｒｅｃｅｐｔｏｒ ｍｅｄｉ
ｕｍ）に転写される。誘電体像部材の表面を清浄化する
ため及び該表面上の残留像を放電するための設備が設け
られている。In both basic embodiments of the invention, the electrostatic latent image on the dielectric image member is toned to form a corresponding developed image. This toned image is then transferred to a receptor medium.
um). Equipment is provided for cleaning the surface of the dielectric image member and for discharging any residual image on the surface.
両基本的態様の好ましい別の形態においては、誘電体像
部材は含浸され陽極酸化されたアルミニウム酸化物から
成る表面層を含む。かかる部材は、本発明に従って、陽
極酸化されたアルミニウム部材を予備脱水し、続いて該
脱水した部材の表面孔を含浸して高められた抵抗率及び
誘電特性を達成することにより形成される。この好まし
い態様の１つの観点に従えば、誘電体部材の表面孔は、
細孔たとえば、導電性部材の陽極酸化により生成した酸
化物コーティング中に存在する細孔である。In a preferred alternative form of both basic embodiments, the dielectric image member includes a surface layer of impregnated anodized aluminum oxide. Such members are formed in accordance with the present invention by pre-dewatering an anodized aluminum member and subsequently impregnating the surface pores of the dehydrated member to achieve enhanced resistivity and dielectric properties. According to one aspect of this preferred embodiment, the surface pores of the dielectric member are
Pores are, for example, pores present in an oxide coating produced by anodizing the conductive member.
この好ましい態様の他の観点に従えば、脱水は真空ψ又
は相対湿度が１０％以下の乾燥箱中で誘電体部材を加熱
することによって行なわれる。加熱は望ましくは約６０
℃乃至約１８０℃の範囲の温度で行なわれるが、好まし
い温度は約１００℃である。加熱期間は望ましくは約８
時間である。According to another aspect of this preferred embodiment, dehydration is carried out by heating the dielectric member in a vacuum ψ or in a dry box at a relative humidity of 10% or less. Heating is preferably about 60
C. to about 180.degree. C., with a preferred temperature of about 100.degree. The heating period is preferably about 8
It's time.
この好ましい態様の更に１つの観点に従えば、誘電体部
材は紫外線硬化可能な樹脂、ポリアミド樹脂、紫外線硬
化性アクリル樹脂及び熱硬化エポキシ樹脂から成る群か
ら選ばれた有機樹脂で含没する。この好ましい態様の更
に別の観点に従えば、誘電体部材は実質的に水分を含ま
ない細孔を有する誘電体層の下にある導電性基材である
。これらの細孔は高められた誘電特性及び抵抗率特性を
達成するため水分のない状態下に樹脂材料で密封する。According to a further aspect of this preferred embodiment, the dielectric member is impregnated with an organic resin selected from the group consisting of UV curable resins, polyamide resins, UV curable acrylic resins, and thermoset epoxy resins. According to yet another aspect of this preferred embodiment, the dielectric member is an electrically conductive substrate underlying a dielectric layer having substantially moisture-free pores. These pores are sealed with a resin material under moisture-free conditions to achieve enhanced dielectric and resistivity properties.
細孔中に大気中水分が必らず残っている従来技術と対照
的に、この好ましい態様によれば実質的に水分のない状
態下に細孔を密封して捕捉された細孔水分の有害な作用
をなくする。In contrast to prior art techniques in which atmospheric moisture necessarily remains in the pores, this preferred embodiment seals the pores in substantially moisture-free conditions to eliminate the harmful effects of trapped pore moisture. Eliminate negative effects.
両基本的態様の特定の別の形態に従えば、誘電体像ドラ
ム上の調色された顕像は同時的な加圧固定を伴なって、
受媒体に転写することができる。According to a particular variant of both basic embodiments, the toned image on the dielectric image drum is accompanied by simultaneous pressure fixation,
It can be transferred to a receiving medium.
圧力は、受部材ウエブ又はシートが誘電体像ドラム及び
バックアップローラ間を両部材の接触点にて通過する時
に加えられる。Pressure is applied as the receiving member web or sheet passes between the dielectric image drum and the backup roller at the point of contact of both members.
両基本的態様の更に１つの観点に従えば、２個の金属ス
クレーバを誘電体像ドラム及びパックアップローラに隣
接して配置して像転写後にドラム及びローラの表面を清
浄化することができる。誘電体像ドラム上の残留像は、
誘電体層の両側の電極間に高周波直流放電を生成せしめ
て、該両側の電極により消去することができる。消去は
誘電体層の表面と緊密に接触して保持された接地導電体
又は半導体により行なうこともできる。接地導電体は高
負荷金属製スクレーパブレードであることができ、そし
て接地半導体は半導体ローラであることができる。According to a further aspect of both basic embodiments, two metal scrapers can be placed adjacent the dielectric image drum and the pack-up roller to clean the surfaces of the drum and roller after image transfer. The residual image on the dielectric image drum is
A high frequency direct current discharge can be generated between the electrodes on both sides of the dielectric layer and erased by the electrodes on both sides. Erasing can also be accomplished by a grounded conductor or semiconductor held in intimate contact with the surface of the dielectric layer. The ground conductor can be a heavy duty metal scraper blade and the ground semiconductor can be a semiconductor roller.
本発明を、第１部の二重転写電子写真装置として並びに
第■部において開示した静電転写印刷機として示す。こ
れらは異った方法で静電潜像を誘導体像ローラ上に作る
が、その後は同じ装置を用いることができる。The invention is illustrated as a dual transfer electrophotographic device in Part 1 and as an electrostatic transfer printer disclosed in Part 2. They create the electrostatic latent image on the dielectric image roller in different ways, but then the same equipment can be used.
第■部、第■部及び第Ｖ部は、写真装置において及び印
刷機において並びにその他において使用することができ
る特定の構成要素に関する。第■部の三層受光部材は、
別の誘電体部材に転写するための静電潜像を形成するに
当って望ましいものである。第■部のイオン発生器及び
抽出器・は静電充電、放電、沈殿、分離及びコーティン
グのために使用することができる。第Ｖ部の含浸し陽極
酸化したアルミニウム部材は、良好な誘電特性をもった
硬い、滑らかな表面を必要とする場合に使用する。Parts II, II and V relate to specific components that can be used in photographic equipment and in printing presses and elsewhere. The three-layer light-receiving member in Part ■
This is desirable in forming an electrostatic latent image for transfer to another dielectric member. The ion generators and extractors of Part II can be used for electrostatic charging, discharging, precipitation, separation and coating. The impregnated and anodized aluminum parts of Part V are used where a hard, smooth surface with good dielectric properties is required.
第１部二重転写電子写真
第１図〜第３図は３つのシリンダーから成る本発明の二
重転写電子写真装置及び種々の過程のステーシゴンを示
す。Part 1 Dual Transfer Electrophotography FIGS. 1 to 3 show the dual transfer electrophotographic apparatus of the present invention consisting of three cylinders and the staging at various stages.
上部シリンダは光導電性部材１１であり、該部材は、後
に第■部で詳細に説明するように、半導体基材１５を間
にはさんで導電性基材１７上に支持された光導電体のコ
ーティング１３を含有している。光導電性表面層１３の
ための有利な材料は、樹脂バインダ中に分散させた硫化
カドミウム粉末（光電導性グレードＣｄＳを使用し、典
型的には活性賦与物質例えば銅及び塩素を用いて処理す
る）、樹脂バインダ中に分散させたカドミウムスルホセ
レナイド（式ＣｄＳ Ｓｅ ，式中ｘ＋ｙｘｙ
一１で定義される）又は有機光導電体例えばポリビニル
力ルバゾール及びトリニトロフルオレノンの等モル錯体
等である。The upper cylinder is a photoconductive member 11, which includes a photoconductor supported on a conductive substrate 17 with a semiconductor substrate 15 in between, as will be explained in more detail in Part 2 below. Coating 13. An advantageous material for the photoconductive surface layer 13 is cadmium sulfide powder (photoconductive grade CdS) dispersed in a resin binder, typically treated with activators such as copper and chlorine. ), cadmium sulfoselenide (defined by the formula CdS Se , where x+yxy) dispersed in a resin binder, or an organic photoconductor such as an equimolar complex of polyvinyl Rubazole and trinitrofluorenone.
先導電体をステーション１９で静電的に帯電させ、つい
でステーション２１で露光して光導電体の表面上に静電
潜像を形成させる。光導電体は通常のコロナワイヤ組立
体を使用して、或いは後に第ＩＶＡ節に記載するイオン
発生機構を使用して帯電させることができる（第１４図
）。光導電体に潜像を与える光学像は、幾つかの公知の
光学走査機構のいずれかにより発生させることができる
。The lead conductor is electrostatically charged at station 19 and then exposed at station 21 to form an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor. The photoconductor can be charged using a conventional corona wire assembly or using the ion generation mechanism described below in Section IVA (FIG. 14). The optical image that provides a latent image on the photoconductor can be generated by any of several known optical scanning mechanisms.
この潜像は金属シリンダ２つ上にコーティングした誘電
体層２７により形成させた誘電性シリンダ２５上に転写
する。誘電性シリンダ２５上の静電潜像を調色し、誘電
シリンダ２５及び転写ローラ３７の間に供給する受部材
に加圧転送する。シリンダ２５及びローラ３７から残存
トナーを除去し転写後シリンダ２５上に残る静電像を消
去するための設備を作ってもよい（４３．４５及び４７
で）。第１図の３０で一般に示す調色及びそれに続く工
程のための装置は、後に第ｍＢ節で詳しく説明する。This latent image is transferred onto a dielectric cylinder 25 formed by a dielectric layer 27 coated on the two metal cylinders. The electrostatic latent image on the dielectric cylinder 25 is toned and transferred under pressure to a receiving member provided between the dielectric cylinder 25 and the transfer roller 37. Equipment may be constructed to remove residual toner from the cylinder 25 and roller 37 and erase the electrostatic image remaining on the cylinder 25 after transfer (43.45 and 47.
in). Apparatus for toning and subsequent steps, indicated generally at 30 in FIG. 1, will be described in detail in Section mB below.
静電潜像を光導電体１１から誘電体シリンダ２５に転写
する方法は、空隙破壊による電荷転写を使用する。光導
電性表面１３を均一に罹電し露光する過程は露光像に対
応する荷電密度分布及び接地した導電性基材１７に関し
て光導電性表面１３の種々の電位パターンを生じさせる
。第２図を参照して、光導電体１１の荷電区域を誘電体
表面２７に極めて近接した位置で（１０００分の５セン
チメートル以下で）回転させる。外部電位３３を２つの
ドラムの導電性基材１７及び２つの電極の間にかける。The method of transferring the electrostatic latent image from the photoconductor 11 to the dielectric cylinder 25 uses charge transfer by gap destruction. The process of uniformly electrifying and exposing the photoconductive surface 13 produces a charge density distribution corresponding to the exposed image and various potential patterns of the photoconductive surface 13 with respect to the grounded conductive substrate 17. Referring to FIG. 2, the charged area of photoconductor 11 is rotated in close proximity to dielectric surface 27 (less than 5/1000ths of a centimeter). An external potential 33 is applied between the conductive substrate 17 and the two electrodes of the two drums.
その典型的初期荷電は光導電性層１３上で約１．０００
ボルトであり、これに対して更に４００ボルトを外部か
らかけた電位３３により加える。１４００ボルトの帯電
電荷は露光過程の間に約８００ボルト低下する。Its typical initial charge on photoconductive layer 13 is about 1.000
volts, to which an additional 400 volts is applied by an externally applied potential 33. The 1400 volt charge drops approximately 800 volts during the exposure process.
電荷転写過程は、空気のイオン化を起こすために充分な
電気的応力が空隙に存することを要求する。要求される
電位は絶縁材料の厚さ及び誘電恒数並びに空隙距離に依
存する。（デサウアー及びクラーク（Ｄｅｓｓａｕｅｒ
ａｎｄ Ｃｌａｒｋ）．Ｘｅｒｏｇｒａｐｈｙ ａｎ
ｄＲｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ．ｔｈｅ Ｆｏｃａ
ｌ Ｐｒｅｓｓ．Ｌｏｎｄｏｎ ａｎｄＮｃｖ Ｙｏｒ
ｋ．１９Ｇ５，４２７頁参照）。電気的応力は局部電荷
密度に従って変化するが、空隙破壊を引越すのに充分で
あるならば、潜像を複製するパターンで光導電性表面１
３から誘電体表面２７へ電荷を転写する結果となる。こ
れはある閾電位を空隙を横切って発生させなければなら
ないことを意味する。大まかに言って半分の電荷が転写
され、誘電体表面２７上に約６００ボルトの電位が残る
。The charge transfer process requires that sufficient electrical stress exists in the air gap to cause ionization of the air. The required potential depends on the thickness and dielectric constant of the insulating material and the gap distance. (Dessauer and Clark
and Clark). Xerography an
dRelated Process. the Foca
lPress. London andNcvYor
k. 19G5, p. 427). The electrical stress varies according to the local charge density, but if it is sufficient to displace the void breakdown, the photoconductive surface 1 is exposed in a pattern that replicates the latent image.
3 to the dielectric surface 27. This means that a certain threshold potential must be developed across the air gap. Roughly half the charge is transferred, leaving a potential of approximately 600 volts on the dielectric surface 27.
必要な閾電位は、光導電性表面１３の均一荷電及び露光
の結果として存在し得るし、又外部からかけた電位を更
に使用することができる。像の質は一般に外部電位の使
用によって高められる。The required threshold potential can exist as a result of uniform charging and exposure of the photoconductive surface 13, or an externally applied potential can additionally be used. Image quality is generally enhanced by the use of external potentials.
２つの絶縁性表面の接近により電荷転写が生じる時に或
る条件下で起る破裂電荷転写の場合に、静電潜像の厳密
性を維持することが重要である。It is important to maintain the integrity of the electrostatic latent image in the event of burst charge transfer, which occurs under certain conditions when charge transfer occurs due to the proximity of two insulating surfaces.
通常の二層光導電体を使用するのと比較して、光導電性
表面層１３と導電性基材１７の間に半導体層１５を加え
るとかなりこの効果が減少することが観察されている。It has been observed that adding a semiconductor layer 15 between the photoconductive surface layer 13 and the conductive substrate 17 significantly reduces this effect compared to using a conventional two-layer photoconductor.
半導体層が破裂破壊を消去する現象は完全には理解され
ていないけれども、この半導体層の導入による時定数が
、そうでない堝合に破裂破壊に伴なう急激な変化をスム
ーズにしあるいは減少させる効果を有するものと信じら
れる。適当な層特性及び材料を後に第■部において開示
する。光導電体部材１１のこの好ましい構造を使用する
ことにより転写像の細部におけるむら及びぼけが避けら
れる。この配置を使用する電荷転写のための空隙距離の
典型的な範囲は０．５〜１．５ミルのオーダにあろう。Although the phenomenon in which a semiconductor layer eliminates burst failure is not fully understood, the time constant introduced by the introduction of this semiconductor layer has the effect of smoothing or reducing the rapid changes that would otherwise accompany burst failure. It is believed that it has. Suitable layer properties and materials are disclosed later in Part 2. By using this preferred construction of photoconductor member 11, unevenness and blurring of details in the transferred image is avoided. A typical range of air gap distances for charge transfer using this arrangement would be on the order of 0.5 to 1.5 mils.
この電荷転写法の使用は、光導電性部材の好ましくない
放電特性に由来する問題の幾つかを軽減する。閾電位を
獲得するに当り外部バイアス電位を使用すると、光導電
性表面の制御電位に依存するｉｌｌ一転写系の場合より
も誘電性ドラム上により高い電圧が残る。これは、順に
、調色した顕像の明暗部の間の対照をより大きくする結
果となる。Use of this charge transfer method alleviates some of the problems resulting from unfavorable discharge characteristics of photoconductive members. Using an external bias potential to obtain the threshold potential leaves a higher voltage on the dielectric drum than in an ill-transfer system that relies on a control potential on the photoconductive surface. This, in turn, results in greater contrast between the light and dark areas of the toned image.
コピーとコピーの間の均一性を与えるために、とくに疲
労を示す或る種の光導電体を用いる場合、潜像を誘電性
表面２７に転写した後に光導電体上に残る残存潜像を放
電することが有利である。この消去は、要求レベル以下
に光導電体を放電するのに十分な照明を与えるランプ２
３によって有利に行うことができる。この消去光２８は
螢光灯であっても白熱灯であってもよい。To provide copy-to-copy uniformity, especially when using certain types of photoconductors that exhibit fatigue, any residual latent image remaining on the photoconductor after the latent image is transferred to the dielectric surface 27 is discharged. It is advantageous to do so. This erasure is performed by lamp 2, which provides sufficient illumination to discharge the photoconductor below the required level.
3 can be advantageously carried out. This erasing light 28 may be a fluorescent lamp or an incandescent lamp.
本発明に従う電子写真系の特定の操作例において、第１
図に図示したように系を組立てた。誘電性シリンダ２５
のシリンダ状導電性コア２９を７０７５−Ｔ６アルミニ
ウムから直径７．５ ｃｍに機械仕上げした。機械仕上
げしたジャーナル部を除いてこのシリンダ状コアの長さ
は２２．５ｃｍであった。In a specific example of operation of the electrophotographic system according to the present invention, the first
The system was assembled as shown in the figure. Dielectric cylinder 25
A cylindrical conductive core 29 was machined from 7075-T6 aluminum to a diameter of 7.5 cm. The length of this cylindrical core, excluding the machined journal, was 22.5 cm.
ジャーナル部をマスクし、アルミニウムをサンフォード
法（Ｓａｎｒｏｒｄ ｐｒｏｃｅｓｓ）を使用して陽極
酸化した。（Ｓ． ワーニック及びＲ．ビナー（Ｓ．
Ｗｅｒｎｌｃｋ ａｎｄ Ｒ．ＰＩｎｎｅｒ），”Ｔｈ
ｅ Ｓｕｒｆ’ａｅｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄ Ｆ
ｉｎｉｓｈｌｎｇ ｏｆ’ Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ
ｉｔｓ Ａｌｌｏｙｓ ．Ｒｏｂｅｒｔ Ｄｒａｐｅ
ｒ ＬＬｄ．．第４版、１９７１／７２、第２巻、５６
７頁参照）。仕上げした酸化アルミニウム．層の厚さは
６０ミクロンであった。次に導電性コア２９を真空炉中
で１５０℃の温度で１２時間加熱し、その後５０℃にな
るまで冷却させた。The journal was masked and the aluminum was anodized using the Sanford process. (S. Wernick and R. Binner (S.
Wernlck and R. PINner),”Th
e Surf'aee Treatment and F
inishlng of' Aluminum and
Its Alloys. Robert Drape
rLLd. ．． 4th edition, 1971/72, Volume 2, 56
(See page 7). Finished aluminum oxide. The layer thickness was 60 microns. Next, the conductive core 29 was heated in a vacuum furnace at a temperature of 150°C for 12 hours, and then cooled to 50°C.
炉から取出した後、シリンダ状コアを低粘性エボキシ（
ハイゾール社（Ｉｌｙｓｏｌ Ｃｏ．） Ｒ ９ −
２ ０ ３ ９樹脂−１００重量部．Ｈ２−３４０４硬
化剤一１１重量部）で八ヶを用いてコーティングした。After removal from the furnace, the cylindrical core is coated with low viscosity epoxy (
Ilysol Co. R 9 -
2 0 3 9 resin - 100 parts by weight. H2-3404 curing agent (11 parts by weight) was coated using Yatsuka.
このエボキシによって穴を含浸させ、ついで表面上の過
剰の部分をぬぐい取った。このエポキシを７８度で１８
時間真空炉で硬化させ、それによって誘電性表面層２７
を形成させた。ついで誘電性シリンダ２５の表面２７を
、６００粒度シリコンカーバイド紙を使用して１２．５
〜２２．５ｍｉｃｒｏ−ａｍ ｒ＋ｓｓに仕上げた。The holes were impregnated with this epoxy and the excess on the surface was wiped off. Add this epoxy to 18 degrees at 78 degrees.
Cured in a vacuum oven for an hour, whereby the dielectric surface layer 27
formed. The surface 27 of the dielectric cylinder 25 is then coated using 600 grain silicon carbide paper.
Finished to ~22.5micro-am r+ss.
加圧ローラ３７は固体の機械仕上げした直径５（１）の
コア４１から成り、その上に内径５ｃｍ，外径８．２５
ｃｍのポリスルフォンスリーブ３９を圧を加えてはめこ
んだ。The pressure roller 37 consists of a solid machined 5(1) diameter core 41 with an inner diameter of 5 cm and an outer diameter of 8.25 cm.
A cm polysulfone sleeve 39 was fitted by applying pressure.
アルミニウムスリーブを含む光導電体部材１１の導電性
基材１７を壁０．３ｃｍ，外径５■の６０６１アルミニ
ウム管から製造した。外側表面を機械仕上げし、（再び
、サンフォード法を使用して）アルミニウムを陽極酸化
し５０ミクロンの厚さとした。適当なレベルの酸化物層
の導電性を与えるために、陽極酸化したスリーブを酢酸
ニッケルの溶液（５ ０ ｚ／Ｉ Ｓｐｌｌ６）に３分
間浸すことにより硫化ニッケルを酸化物の穴に沈殿させ
た。The conductive substrate 17 of the photoconductor member 11, including the aluminum sleeve, was fabricated from 6061 aluminum tubing with walls of 0.3 cm and outside diameter of 5 cm. The outer surface was machined and the aluminum anodized (again using the Sanford process) to a thickness of 50 microns. To provide a suitable level of oxide layer conductivity, nickel sulfide was precipitated into the oxide holes by immersing the anodized sleeve in a solution of nickel acetate (50 z/I Spll6) for 3 minutes.
半導性層１５を形成するために、その後各リーブを直ち
に濃厚な硫化ナトリウムに２分間っけ、次いで蒸溜水で
洗浄した。この工程を３回繰り返した。ついで含浸した
陽極層を１ｏ分間水（９２℃、ｐｌ＋５．０ ）中にと
じこめた。半導性基材１５を、バインダ層先導電体１３
で噴霧コーティングした。To form the semiconductive layer 15, each leaf was then immediately soaked in concentrated sodium sulfide for 2 minutes and then washed with distilled water. This process was repeated three times. The impregnated anode layer was then kept in water (92°C, pl+5.0) for 10 minutes. The semiconductive base material 15 is connected to the binder layer leading electric material 13.
Spray coated with.
この光導電体はヒートセットしたデソトケミカル社（Ｄ
ｃｓｏｔｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）のアクリル樹
脂といっしょに粉砕し、噴霧するために適した粘度まで
メチルエチルケトンで希釈した光導電体グレードのカド
ミウムスルフォーセレナイド粉末がら或っていた。乾燥
コーティングの厚さは４０ミクロンであり、樹脂バイン
ダ中のカドミウム顔料濃度は１８容量％であった。樹脂
は１８０’Ｃで３時間加熱することにより架橋させた。The photoconductor was heat set by Desoto Chemical Co.
csoto Chemical Co. ) photoconductor grade cadmium sulfoselenide powder diluted with methyl ethyl ketone to a suitable viscosity for spraying and milled with an acrylic resin. The dry coating thickness was 40 microns and the cadmium pigment concentration in the resin binder was 18% by volume. The resin was crosslinked by heating at 180'C for 3 hours.
誘導性シリンダ２５は２０Ｃｌｌ／秒の表面速度を与え
るようにＡＣモーターでギア駆動した。加圧ローラ３７
を、旋回自在に装着されかつバネ負荷されたサイドフレ
ームに装着し、それを６０｝ｃｇ／リニア（１）の接触
圧力で誘電性シリンダ２５に押しつけるようにした。The inductive cylinder 25 was gear driven with an AC motor to provide a surface velocity of 20 Cll/sec. Pressure roller 37
was mounted on a pivotably mounted and spring-loaded side frame, which was pressed against the dielectric cylinder 25 with a contact pressure of 60 cg/linear (1).
誘電性シリンダ２５の酸化物表面から小さな間隔で光導
電体を配置するために、１ミルのテープ（幅０．３ｃｍ
）の細片を光導電体スリーブ１１の周辺に各々の端部に
配置した。光導電体スリーブをベアリング中に自由に装
着し、酸化物表面上に搭載したテープにより摩擦で駆動
させた。1 mil tape (0.3 cm wide) to place the photoconductor at a small distance from the oxide surface of dielectric cylinder 25.
) were placed around the periphery of the photoconductor sleeve 11 at each end. The photoconductor sleeve was mounted freely in the bearing and frictionally driven by a tape mounted on the oxide surface.
光導電体充電コロナ１９、単或分潜像調色装置３１及び
光学的露光系２１はすべて、テベロップＫＧドクターア
イスパインアンドカンバニ（Ｄｅｖｅｌｏｐ ＫＧ Ｄ
ｒ． Ｈｉｓｂｅｉｎ ＆ Ｃｏ．． （シュツットガ
ルト）Ｎｏ．４４４複写機で使用されているものと本質
的に同じであった。The photoconductor charging corona 19, the single latent image toning device 31 and the optical exposure system 21 are all manufactured by Developop KG Dr.
r. Hisbein & Co. ．． (Stuttgart) No. It was essentially the same as that used in the 444 copier.
酸化物シリンダ２５及びボリスルフオン加圧ロール３７
の両方の清浄を維持するために柔軟なステンレススティ
ール製スクレーパブレード（ｓｃｒａｐｅｒ ｂｌａｄ
ｅｓ）４ ３及び４５を使用した。第７図の９３に示し
た静電像消去態様を参照して、残存潜像は、接地電位に
維持し酸化物表面に軽く接触するように押しつけた、４
２％開口面積の９０メッシュスクリーン９５と組合せて
ＡＣコロナ９７を使用して、消去した。直径３ミルのタ
ングステンコロナワイヤ９７をスクリーンから０．４７
ｃｍに配置した。このコロナワイヤはＡＣ６０ヘルツの
９キロボルトのピークを有する電位で操作した。Oxide cylinder 25 and borisulfon pressure roll 37
Flexible stainless steel scraper blade to maintain both cleanliness
es) 43 and 45 were used. Referring to the electrostatic image erasing mode shown at 93 in FIG.
An AC Corona 97 was used in combination with a 2% open area 90 mesh screen 95 for erasure. 3 mil diameter tungsten corona wire 97 from the screen 0.47
It was placed in cm. The corona wire was operated at a potential with a peak of 9 kilovolts at 60 Hz AC.
第２図の光導電体一誘電性シリンダ態様を参照して、Ｄ
Ｃ電力供給器３３を使用して、光導電体スリーブ１１を
、接地電位に維持した誘電性シリンダコア２９に対して
マイナス４００ボルトの電位にバイアスした。光導電体
表面１８をその基材１７に関してマイナス１０００ボル
トの電位に充電した。高光区域における光導電体を放電
するのに２５ルクス秒の光学的露光を使用した。放電し
ていない区域において、マイナス４００ボルトの潜像を
酸化物誘電性ローラ２７に転写した。この像を調色し、
ついで適当な特点でシート供給器から加圧ニップ（ｎｉ
ｐ）の中へ注入した無地の紙３５ヘ転写した。。With reference to the photoconductor-dielectric cylinder embodiment of FIG.
Using C power supply 33, photoconductor sleeve 11 was biased to a potential of minus 400 volts with respect to dielectric cylinder core 29, which was maintained at ground potential. Photoconductor surface 18 was charged to a potential of minus 1000 volts with respect to its substrate 17. A 25 lux second optical exposure was used to discharge the photoconductor in the high light areas. A negative 400 volt latent image was transferred to the oxide dielectric roller 27 in the undischarged area. Toning this image,
Next, press the pressure nip (ni) from the sheet feeder at an appropriate point.
It was transferred to plain paper 35 injected into p). .
鮮明な背景、緻密な黒色像及び１ミリメートル当り１２
の線の対を越える分解能を有するコピーを３０／分の速
度で得た。加圧転写の間に起こる像融着以外に、像融着
は必要としなかった。Clear background, detailed black image and 12 per millimeter
Copies were obtained at a rate of 30/min with a resolution of more than 2 pairs of lines. No image fusing was required other than that which occurs during pressure transfer.
二重転写コピー機の別の態様において光導電体スリーブ
１１を、第３図に示すような柔軟なベルト光導電体１１
′で置き換えた。光導電体１１′は、テトラヒドロフラ
ンに溶解したポリビニルカルバゾール及びトリニトロフ
ルオレノンの１＝１モル溶液から形成させ、導電紙ベー
ス１５′（ウエストバージニアパルプアンドペーパー４
５＃ＬＴＢベース紙（Ｗｅｓｔ Ｖ１ｒｇｉｎｉａ Ｐ
ｕｌｐ ａｎｄＰａｐｅｒ ４５１ｌＬＴＢ ｂａｓｅ
ｐａｐｅｒ））上に３０ミクロンの乾燥厚さにコーテ
ィングした光導電体層１３′から或る。光導電体ベルト
１１′は２個の導電性ローラ１７′ ａ及び１７′ｂに
より支持され、誘電性シリンダ２５からの摩擦によって
駆動された。In another embodiment of a dual transfer copier, the photoconductor sleeve 11 is a flexible belt photoconductor 11 as shown in FIG.
' was replaced. The photoconductor 11' is formed from a 1=1 molar solution of polyvinylcarbazole and trinitrofluorenone dissolved in tetrahydrofuran and is coated with a conductive paper base 15' (West Virginia Pulp and Paper 4).
5# LTB base paper (West V1rginia P
ulp andPaper 451lLTB base
photoconductor layer 13' coated to a dry thickness of 30 microns on a photoconductor (paper)). Photoconductor belt 11' was supported by two conductive rollers 17'a and 17'b and was driven by friction from dielectric cylinder 25.
下部ローラ１７′ ｂにバイアスをかけてマイナス４０
０ボルトとした。第３図に示したように二重コロナ組立
体１９′を用いて光導電体１３′を１０００ボルトに帯
電した。静電潜像をフラッシュ露光部２１′によって発
生させ、走査光学器を用いずに全像フレームを発生させ
た。Apply a bias to the lower roller 17'b and set it to -40
It was set to 0 volts. Photoconductor 13' was charged to 1000 volts using dual corona assembly 19' as shown in FIG. An electrostatic latent image was generated by flash exposure section 21' to generate a full image frame without scanning optics.
系の残りの部分は前の例と同じであったが、ただし誘導
性シリンダ２５は１５ミクロンの高密度酸化アルミニウ
ム層でコーティングした非磁性ステンレススティールか
ら製造した。コーティングは、ユニオンカーバイド社（
リンデ事業部）のプラズマスプレー技術を用いて施した
。噴霧後、酸化物表面を磨き、２ ５ ｍｉｃｒｏ−ａ
ｎ ｒｍｓに仕上げた。The rest of the system was the same as in the previous example, except that the inductive cylinder 25 was fabricated from non-magnetic stainless steel coated with a 15 micron layer of dense aluminum oxide. The coating is manufactured by Union Carbide (
It was applied using plasma spray technology from Linde (Linde Division). After spraying, polish the oxide surface and apply 2 5 micro-a
Finished to n rms.
再び７５ｃ＋ｎ／秒のような高い運転速度でさえ、高品
質のコピーを得た。Again even at high operating speeds such as 75c+n/sec high quality copies were obtained.
■ 三層受光部材
受光部材組立体の光導電性表面層と導電性コアの間に半
導性基材を介在させるごとによって、この組立体を電荷
転写像形成において使用する場合、かなりの利点が得ら
れる。第４図及び第５図の受光部材の態様は、例えば第
１図及び第３図に示す二重転写電子写真装置に各々組み
入れられている。■ Interposition of a semiconducting substrate between the photoconductive surface layer and the conductive core of the three-layer photoreceptor assembly provides considerable advantages when the assembly is used in charge transfer imaging. can get. The embodiments of the light-receiving member shown in FIGS. 4 and 5 are incorporated, for example, into the dual transfer electrophotographic apparatus shown in FIGS. 1 and 3, respectively.
第４図の特定の態様において、受光部材組立体５０は、
導電性基材６５上の半導体層６３の上に光導電拙層６１
が層を形成しているドラム６０である。In the particular embodiment of FIG. 4, the light receiving member assembly 50 is
A photoconductive layer 61 is formed on the semiconductor layer 63 on the conductive base material 65.
is the drum 60 on which the layers are formed.
通常の転写過程において、ドラム６０上に形成された静
電像の荷電と関連する電場の存在は転写過程における像
の劣化をもたらす。そのような像の劣化の影響は、本発
明に従って半導体６３を導電性基材６５と受光部材６１
の間に含有させることにより軽減される。During a normal transfer process, the presence of an electric field associated with the charging of the electrostatic image formed on drum 60 results in image degradation during the transfer process. The influence of such image deterioration can be avoided by converting the semiconductor 63 into the conductive base material 65 and the light receiving member 61 according to the present invention.
This can be alleviated by including it in between.
本発明に従う他の形の受光部材組立体は、例えば光導電
性層６１′が半導性層６３′の上に層をなし、次にこの
半導性層６３′が導電性基材６５′上に設置されている
。第５図の柔軟なベルト６０′により供給することがで
きる。望ましい導電性基材６５′を得るために、導電性
コーティングをプラスチックフィルムに適用してもよい
し又基材が薄い金属性箔、例えばニッケルであってもよ
い。Other forms of light receiving member assemblies according to the invention include, for example, a photoconductive layer 61' overlying a semiconductive layer 63', which in turn is applied to a conductive substrate 65'. is installed on top. It can be supplied by a flexible belt 60' of FIG. To obtain the desired conductive substrate 65', a conductive coating may be applied to a plastic film or the substrate may be a thin metallic foil, such as nickel.
第４図のドラム６０の導電性基材６５は例えばアルミニ
ウム製であるが、望ましい導電性を与える材料の任意の
組合せを使用することもできる。The conductive substrate 65 of drum 60 in FIG. 4 is made of aluminum, for example, but any combination of materials that provide the desired conductivity may be used.
半導性層６３及び６３′は好ましくは１ミルから７５０
ミルの範囲の厚さを有することが経験的に発見されてい
る。半導性層の抵抗率は荷電が合理的な時間内に層中を
通過するようなものでなければならない。従って抵抗率
は１ ０ ｌ２ｏｈｍｃｍよりも小さいことが有利であ
る。Semiconducting layers 63 and 63' are preferably 1 mil to 750 mil.
It has been found empirically to have a thickness in the mil range. The resistivity of the semiconducting layer must be such that charge passes through the layer in a reasonable amount of time. It is therefore advantageous for the resistivity to be less than 1 0 l2 ohm cm.
他方では、この抵抗率は、電荷転写をスムーズにするた
めの時定数を与えそのようにして以前に遭遇したような
転写像の劣化を減少させる程十分に高くなければならな
い。半導性層６３及び６３′のための抵抗率の低いレベ
ルは、重ね合わせた光導電性層の厚さ及び操作速度に依
存する。On the other hand, this resistivity must be high enough to provide a time constant for smooth charge transfer, thus reducing degradation of the transferred image as previously encountered. The low level of resistivity for semiconductive layers 63 and 63' depends on the thickness of the superimposed photoconductive layers and the speed of operation.
一般に１０３０ｈＩｃＩＩ１以上の抵抗率が適当である
ことが発見されている。Generally, a resistivity of 1030hIcII1 or higher has been found to be suitable.
半導性層は種々の方法で実現することができる。The semiconducting layer can be realized in various ways.
それは半導性プラスチック又は半導性エラストマーによ
り形成することができる。適当な導電性剤はカーボンブ
ラックであり、一方カーボンブラ・ソクを受け入れるた
めの適当なマトリックスはエポキシ樹脂である。このよ
うにカーボンブラックを樹脂マトリックス中に分散させ
ることにより半導体層を形成させ上記の範囲内の抵抗率
を得ることができる。同様に各種のゴムをカーボンプラ
ックと共に使用して望ましい抵抗率を得ることができる
。It can be made of semiconducting plastic or semiconducting elastomer. A suitable conductive agent is carbon black, while a suitable matrix for receiving carbon black is an epoxy resin. By dispersing carbon black in the resin matrix in this way, a semiconductor layer can be formed and a resistivity within the above range can be obtained. Similarly, various rubbers can be used with carbon plaque to achieve the desired resistivity.
光導電体は静電像形成に一般に使用される型のものであ
ることができる。半導性層６３又は６３′と共に満足に
機能することが見出されている材料は、トリニトロフル
オレノンと錯体を形成しているポリビニル力ルバゾール
、エポキシ、シリコン及び熱可塑性樹脂を含む各種のバ
インダ中に分散させた硫化カドミウム、アモルファスセ
レンを含む、セレン及びセレン合金、及び低疲労性酸化
亜鉛等である。The photoconductor can be of the type commonly used for electrostatic imaging. Materials that have been found to work satisfactorily with the semiconductive layer 63 or 63' include polyvinyl rubber complexed with trinitrofluorenone in various binders including Rubazole, epoxies, silicones, and thermoplastics. These include cadmium sulfide dispersed in carbon dioxide, selenium and selenium alloys containing amorphous selenium, and low-fatigue zinc oxide.
一般に、バインダ層光導電体のために、半導性層はまた
光導電体と同じ材料から作ることができるが、より大き
な感光要素濃度を有している。かくしてエボキシ中１８
％濃度の硫化カドミウムの光導電性層は暗所において絶
縁体として挙動するのに対して、３０％硫化カドミウム
濃度をもつ同じ層は暗所において半導体として挙動する
。Generally, for binder layer photoconductors, the semiconducting layer can also be made from the same material as the photoconductor, but with a greater concentration of photosensitive elements. Thus 18 in eboxy
% cadmium sulfide concentration behaves as an insulator in the dark, whereas the same layer with a 30% cadmium sulfide concentration behaves as a semiconductor in the dark.
静電電荷潜像を任意の誘電部材、例えばその後調色する
中間誘電部材に転写し、次いで調色によって造られる像
を無地の紙又はそれ自体調色してコピーを造る誘電シ一
トに転写することが望ましい時はいつでも、上記の三層
受光部材を使用することは有利である。Transferring the electrostatic charge latent image to any dielectric member, such as an intermediate dielectric member that is subsequently toned, and then transferring the image created by the toning to a plain paper or to a dielectric sheet that is itself toned to make a copy. It is advantageous to use the three-layer light-receiving member described above whenever it is desired to do so.
■ 静電転写印刷
本発明に従う静電転写印刷は、誘電性表面、゛例えば像
形成ローラ上に静電潜像を形成させそして続く過程を行
うことを含む。Electrostatic Transfer Printing Electrostatic transfer printing in accordance with the present invention involves the formation of an electrostatic latent image on a dielectric surface, such as an imaging roller, and subsequent steps.
Ａ．静電潜像形成
荷電粒子を発生させそしてそれらを抽出して更に表面に
適用するための装置は後に第■部に詳細に開示されてい
る。誘電性表面上に静電潜像を形成させるために適当な
そのような装置の態様の任意のものを本静電印刷装置に
おいて使用することが出来る。例えば、第１１図、第１
２図、第１３図及び第１５図の態様、好ましくは多重（
ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）印刷で使用することができる第
１２図のマトリックス印刷の態様を参照されたい。第Ｉ
Ｖ−Ｂ節の三電極態様は像の大きさ及び形状を更に制御
する結果となり、マトリックス印刷における好ましくな
い像消去を回避する。A. Apparatus for generating electrostatic latent image-forming charged particles and extracting them for further application to a surface is disclosed in detail below in Part 2. Any of the embodiments of such devices suitable for forming electrostatic latent images on dielectric surfaces can be used in the present electrostatic printing device. For example, Fig. 11, 1
2, 13 and 15, preferably multiplexed (
See the matrix printing embodiment of FIG. 12 which can be used in multiplex printing. Chapter I
The three-electrode embodiment of the V-B node results in more control over image size and shape, avoiding undesirable image erasure in matrix printing.
Ｂ．後続過程
写真及び印刷の両方のために、例えば第Ｖ部の電子写真
装置によって静電潜像の形成に続く過程の工程を行うた
めに同じ装置を使用することができるということは本発
明のとくに有利な側面である（第１図、第６図を比較せ
よ）。B. It is a particular feature of the invention that the same apparatus can be used for both subsequent processing photography and printing, for example for carrying out the processing steps following the formation of an electrostatic latent image by the electrophotographic apparatus of Part V. This is an advantageous aspect (compare Figures 1 and 6).
第６図において、潜像の形成及び調色の間の期間に、或
いは電子写真装置の場合像転写と調色の間に、静電潜像
を支持するために、誘電性シリンダ７３の誘電性層７５
は十分に高い抵抗率をもつべきである。従って、層７５
の抵抗率は１０ｌ２ｏｈｍｃｍを越えていなければなら
ない。絶縁層７５の好ましい厚さは０．００２５〜０．
００７５ｃｍである。更に、層７５の表面は受光部材シ
一ト８１へのトナーの完全な転写を供給するために、高
度に耐磨耗性であって比較的滑らかであるべきであり、
仕上げは２ ５ ｍｉｃｒｏ−ｃｍ ｒ■Ｓよりも良好
であることが好ましい。誘電性層７５は更に、転写ニッ
プ中の高圧によってもそれが著じるしく歪曲されないた
めに、高弥性率を有する。In FIG. 6, a dielectric cylinder 73 is provided with a dielectric material to support the electrostatic latent image during the period between formation of the latent image and toning, or in the case of an electrophotographic device, between image transfer and toning. layer 75
should have sufficiently high resistivity. Therefore, layer 75
The resistivity of should exceed 10l2ohmcm. The preferred thickness of the insulating layer 75 is 0.0025 to 0.0025.
It is 0075cm. Additionally, the surface of layer 75 should be highly abrasion resistant and relatively smooth to provide complete transfer of toner to receiver sheet 81;
Preferably, the finish is better than 25 micro-cm r■S. Dielectric layer 75 also has a high amperage modulus so that it is not significantly distorted by the high pressures in the transfer nip.
多くの有機及び無機誘電性材料が層７５のために適当で
ある。例えばガラスエナメルを鋼又はアルミニウムシリ
ンダの表面に沈着しそして融着することができる。ガラ
スエナメルの代わりに火焔又はプラズマ噴霧高密度酸化
アルミニウムを使用することもできる。プラスチック材
料、例えばボリアミド、ポリイミド及びその他の丈夫な
熱可塑性及び熱硬化性樹脂、ちまた適している。しかし
ながら、好ましい誘電性コーティングは、後に第Ｖ部に
記載するように、含浸し陽極酸化して酸化アルミニウム
である。Many organic and inorganic dielectric materials are suitable for layer 75. For example, glass enamel can be deposited and fused onto the surface of a steel or aluminum cylinder. Flame- or plasma-sprayed dense aluminum oxide can also be used instead of glass enamel. Plastic materials such as polyamides, polyimides and other durable thermoplastics and thermosets are also suitable. However, a preferred dielectric coating is impregnated and anodized aluminum oxide, as described below in Part V.
誘電性表面７５上の静電潜像を調色ステーション７９で
顕像に変換する。任意の通常の静電トナーを使用するこ
とができるけれども、好ましいトナーは、１９５８年８
月５日に発行されたＪ．Ｃ．ウィルソン（Ｗ１１ｓｏｎ
）のアメリカ特許第２．８４６，３３３号に記載されて
いる磁気テープに導電性を与える単一成分のものである
。The electrostatic latent image on dielectric surface 75 is converted to a visible image at toning station 79. Although any conventional electrostatic toner can be used, a preferred toner is
J.Published on May 5th. C. Wilson (W11son)
), U.S. Pat. No. 2,846,333, is a single component that provides electrical conductivity to magnetic tape.
調色した像をローラ７３及び８３の間に適用した高圧力
によって受部材シート上に転写し融着する。底部ローラ
８３はエンジニアリングプラスチック８５の外側カバー
を有することができる金属性コア８７から威る。無地の
紙に良く融着させるために要求される圧力は、例えばロ
ーラの直径、使用するトナー及び紙の表面上のコーティ
ングの存住等の因子により支配される。典型的な圧力は
１００ 〜７００１ｂｓ／接触の２．５リニア（至）、
の範囲である。プラスチックコーティング８５の機能は
、紙のつまり又はしわの場合ニップ中に導入される高応
力を吸収することである。プラスチック層８５中の応力
を吸収することによって、誘電性コーティングを施した
ローラ７３は偶発的な紙のしわ又はつまりの間に損害を
受けないであろう。The toned image is transferred and fused onto the receiver sheet by high pressure applied between rollers 73 and 83. The bottom roller 83 emerges from a metallic core 87 which may have an outer cover of engineering plastic 85. The pressure required to achieve good fusing to plain paper is governed by factors such as the diameter of the roller, the toner used and the presence of a coating on the surface of the paper. Typical pressure is 2.5 linear (to) 100 to 7001 bs/contact;
is within the range of The function of the plastic coating 85 is to absorb the high stresses introduced into the nip in the event of paper clogging or wrinkling. By absorbing the stress in the plastic layer 85, the dielectric coated roller 73 will not be damaged during accidental paper wrinkles or jams.
コーティング８５は典型的には０．３〜１．２５ａｎの
範囲の壁厚を有するナイロン又はポリエステルスリーブ
である。例えば高度に制御したウエップ（Ｗｅｂ）を印
刷しそれに対して紙のしわ及びつまりが起こりそうもな
い場合は、このコーティングを使用する必要はない。Coating 85 is typically a nylon or polyester sleeve with a wall thickness in the range of 0.3 to 1.25 an. For example, if a highly controlled web is to be printed for which paper wrinkles and clogging are unlikely, there is no need to use this coating.
残存する紙のほこり、ローラ上に偶発的に付着したトナ
ー及び誘電体加圧シリンダ及びバックアップ加圧ローラ
から空気により運搬されたほこりとごみを除去するため
に、スクレーバブレード８つ及び９１を設置することが
できる。調色された像の実質的にすべてが受光部材シ一
ト８１に転写されるから、スクレーバブレードは必要で
ないが、長期間にわたって信頼性のある運転を促進する
に当って望ましいものである。8 and 91 scraper blades were installed to remove residual paper dust, toner accidentally deposited on the rollers, and airborne dust and debris from the dielectric pressure cylinder and backup pressure roller. can do. Since substantially all of the toned image is transferred to the receiver sheet 81, a scraper blade is not necessary, but is desirable to promote reliable operation over long periods of time.
調色した像の転写後に誘電性表面７５上に残る少量の残
存静電潜像を潜像放電ステーション９３で中和すること
ができる。調色し、かつ調色した潜像を無地のペーパー
シ一トに転写する作用は静電像の強度を、典型的には数
百ボルトから数十ボルトに減少させる。場合により、調
色閾が低すぎる場合、残存潜像が存在するとコピーシ一
ト上にゴースト像ができるが、これは放電ステーション
９３により消去される。そのような消去は第７図の装置
により行うことができる。第７図において、誘電体コー
ティング７５を有する誘電体シリンダ７３を、導電性シ
リンダ７７と実質的に同じ電位に維持したオープンメッ
シュスクリーン９５と接触させて、又は少し距離をとっ
て維持する。スクリーンをホルダー９９上に装着し、そ
してＡＣコロナワイヤ９７を典型的には０．６〜１．２
５（７）の距離でスクリーンの後に配置する。例えば６
０ヘルツの高電圧交番電位をワイヤ９７にかける。スク
リーン９５は誘電体表面の近くにＵ準接地而（ｒｅＣｅ
ｒｅｎｃｅ ｇｒｏｕｎｄ ｐｌａｎｅ）を確立し、そ
してＡＣコロナワイヤ９７は正及び負イオンの両方を供
給する。誘電体表面７５上の静電潜像によるスクリーン
９５での局部場は、コロナワイヤ９７により誘電体層上
に発生したイオンを引きつけ、かくして残存像の大部分
を中和する。誘電体コーティング７５の非常に大きな表
面速度において、残存電ＧＮは再びゴースト像となり得
る。この場合、多重（ａ＋ｕｌｔｉｐｌｏ）放電ステー
ションはさらに残存電荷を調色閾以下のレベルに減少さ
せる。A small amount of residual electrostatic latent image remaining on dielectric surface 75 after transfer of the toned image may be neutralized at latent image discharge station 93. The act of toning and transferring the toned latent image to a plain paper sheet reduces the intensity of the electrostatic image, typically from a few hundred volts to a few tens of volts. In some cases, if the toning threshold is too low, the presence of a residual latent image creates a ghost image on the copy sheet, which is erased by discharge station 93. Such erasure can be performed by the apparatus of FIG. In FIG. 7, a dielectric cylinder 73 with a dielectric coating 75 is maintained in contact with, or at some distance from, an open mesh screen 95 maintained at substantially the same potential as the conductive cylinder 77. The screen is mounted on the holder 99 and the AC corona wire 97 is typically 0.6-1.2
Placed behind the screen at a distance of 5 (7). For example 6
A high voltage alternating potential of 0 hertz is applied to wire 97. The screen 95 has a U quasi-ground (reCe) near the dielectric surface.
ence ground plane) and the AC corona wire 97 supplies both positive and negative ions. The local field at screen 95 due to the electrostatic latent image on dielectric surface 75 attracts the ions generated on the dielectric layer by corona wire 97, thus neutralizing most of the residual image. At very high surface velocities of the dielectric coating 75, the residual charge GN can again become a ghost image. In this case, the multiple (a+ultiplo) discharge stations further reduce the residual charge to a level below the toning threshold.
あるいは又、静電潜像の消去を、後に第■部に記述する
ように誘電体により分離した電極の間で高周波数のＡＣ
放電を使用することにより行うことができる。Alternatively, the erasure of the electrostatic latent image can be achieved by applying high frequency AC between electrodes separated by a dielectric as described later in Part 2.
This can be done by using electrical discharge.
残存静電潜像は接触放電によっても消去することができ
る。誘導体の表面は、誘電体層７５の表面から、例えば
重負荷金属スクレーバブレードにより残存電荷を効果的
に除去するために、接地した導体又は接地した半導体と
密接な接触を維持しなければならない。電荷はまた、押
しつけて誘導体表面と密接に接触させた半導体ローラに
より除去することができる。第８図は、誘電体表面７５
と回転接触している半導体ローラ９８の部分断面図を示
す。ローラ９８はエラストマー外側表面を有することが
有利である。Residual electrostatic latent images can also be erased by contact discharge. The surface of the dielectric must be maintained in intimate contact with a grounded conductor or a grounded semiconductor in order to effectively remove residual charge from the surface of dielectric layer 75, for example by a heavily loaded metal scraper blade. Charge can also be removed by a semiconductor roller pressed into intimate contact with the dielectric surface. FIG. 8 shows a dielectric surface 75
9 shows a partial cross-sectional view of a semiconductor roller 98 in rotational contact with a semiconductor roller 98 . Advantageously, roller 98 has an elastomeric outer surface.
■ イオンの発生及び抽出
本発明のイオン発生器及び抽出器は基本的には固体誘電
体部材により分離された電極を含むが、第三の電極を加
えると種々の利点がある。(2) Ion Generation and Extraction Although the ion generator and extractor of the present invention basically includes electrodes separated by a solid dielectric member, the addition of a third electrode provides various advantages.
（第Ｂ節）
Ａ，二つの電極の態様
第９図は、交番電位の電源１０３を使用して誘電体１０
１と各々の導電性電極１０２−１及び１０２−２の間に
空隙破壊を生じさせるイオン発生器１００を表わす。空
隙１０４−ａ及び１０４−ｂにおける縁部電場ＥＡ及び
ＥＢが空気の破壊電場よりも大きい時に、電気的放電が
起こり、その結果電極端部に隣接する領域１０１−ａ及
び１０１−ｂにおいて誘電体１０１の充電が起こる。(Section B) A. Embodiment of two electrodes FIG.
1 and each conductive electrode 102-1 and 102-2. When the edge electric fields EA and EB in the air gaps 104-a and 104-b are larger than the breakdown electric field of the air, an electrical discharge occurs, resulting in a dielectric in the regions 101-a and 101-b adjacent to the electrode ends. 101 charging occurs.
電源１０３の交番電位の逆転のときに、破壊領域１０１
−ａ及び１０１−ｂにおける電荷の逆転が存在する。従
って、第９図の発生器１００は電源１０３からの印加さ
れた交番電位のサイクル毎に２回空隙破壊を生じさせ、
かくして極性の交番するイオン供給を発生させる。When the alternating potential of the power supply 103 is reversed, the breakdown region 101
There is a charge reversal at -a and 101-b. Thus, the generator 100 of FIG. 9 produces two air gap breakdowns per cycle of applied alternating potential from the power supply 103;
Thus, an ion supply of alternating polarity is generated.
第９図の発生器１００に従って生じるイオンの抽出は第
１０図の発生器一抽出器１１０により例示される。発生
器１１０Ａは導電性電極１１２−１及び１１２−２の間
の誘電体１１１を含む。電極１１２〜１近くでの空隙破
壊を防止するために、電極１１２−１を絶縁材１１３に
より包み込むか又は取囲む。電源１１４Ａにより交番電
位を導電性電極１１２−１及び１ １ ２−２の間にか
ける。The extraction of ions produced according to generator 100 of FIG. 9 is illustrated by generator-extractor 110 of FIG. 10. Generator 110A includes dielectric 111 between conductive electrodes 112-1 and 112-2. To prevent gap breakdown near electrodes 112-1, electrode 112-1 is wrapped or surrounded by insulating material 113. An alternating potential is applied between conductive electrodes 112-1 and 112-2 by power supply 114A.
更に、第二電極１１２−２はイオン源を与えるために誘
電体１１１の領域１１１−ｒに関して望ましい空隙破壊
が起こる穴１ １ ２−ｈを有する。Furthermore, the second electrode 112-2 has a hole 1 1 2-h in which the desired gap breakdown occurs with respect to the region 111-r of the dielectric 111 to provide an ion source.
間隙１ １ ２−ｈ中に形成されるイオンを、電源１
１４−Ｂから適用される直流電位により電極１１２−２
と接地した補助電極１１２−３の間に外部電場を与えて
抽出することができる。第１０図におけるイオン源によ
り充電される例示の絶縁表面は、薄い誘電体層１１５−
ｄでコーティングした導電性ベース１１５−１）から成
る誘電性（電子写真）紙１１５である。The ions formed in the gap 1 1 2-h are
Electrode 112-2 due to the DC potential applied from 14-B.
Extraction can be performed by applying an external electric field between the auxiliary electrode 112-3 and the grounded auxiliary electrode 112-3. The exemplary insulating surface charged by the ion source in FIG.
A dielectric (electrophotographic) paper 115 consisting of a conductive base 115-1) coated with d.
スイッチ１１６を位置Ｘに切り換え図示のように接地す
る時、電極１ １ ２−２もまた接地電位にあり、イオ
ン発生器１１０Ａと誘電性紙１１５の間の領域に外部場
は存在しない。しかしながら、スイッチ１１６を位置ｙ
に切り換える時、電源１１４Ｂの電位が電極１１２−２
にかかる。これはイオン貯蔵器１１１−４と誘電体紙１
１５の背面の間に電場を生じさせる。空隙破壊領域から
抽出したイオンは誘電体層１１５−ｄの表面を充電する
。When switch 116 is switched to position X and grounded as shown, electrode 1 1 2-2 is also at ground potential and there is no external field in the area between ion generator 110A and dielectric paper 115. However, when switch 116 is in position y
When switching to the electrode 112-2, the potential of the power source 114B is
It takes. This is ion storage 111-4 and dielectric paper 1
An electric field is generated between the back surfaces of 15. The ions extracted from the gap destruction region charge the surface of the dielectric layer 115-d.
多くの物質を誘電体層１１１に使用することができる。Many materials can be used for dielectric layer 111.
可能な選択は酸化アルミニウム、ガラスエナメル、セラ
ミックス、プラスチックフィルム及び雲母等である。酸
化アルミニウム、ガラスエナメル及びセラミックスは、
励起電位電源（ｄｒｉｖｉｎｇ ｐｏｉｅｎＮａｌ ｓ
ｏｕｒｃｅ） １ １ ４ Ａに対する不当な要求を避
けるために十分に薄い層（すなわち、約１ミル）を製造
するに当って困難を生じさせる。Possible choices include aluminum oxide, glass enamel, ceramics, plastic films and mica. Aluminum oxide, glass enamel and ceramics are
driving poiennals
) 1 1 4 A poses difficulties in manufacturing thin enough layers (ie, about 1 mil) to avoid unreasonable demands on A.
ポリイミド、例えばカブトン（Ｋａｐｔｏｎ） （商品
名）、及びナイロンを含むプラスチックフイルムは、孔
１ １ ２−ｈにおける空隙破壊過程の化学的副生戊物
（とくにオゾン及び硝酸）にさらされる結果劣化する傾
向がある。雲母はこれらの欠点を有しないので、従って
誘電体１１１のための好ましい材料である。マスコバイ
ト雲母（Ｍｕｓｃｏｖｌｔｅ ｍｉｃａ）、Ｈ ＫＡｇ
３ （ＳｉＯ４）３がとくに好ましい。Plastic films containing polyimides, such as Kapton®, and nylon, tend to deteriorate as a result of exposure to chemical by-products of the pore destruction process (particularly ozone and nitric acid). There is. Mica does not have these drawbacks and is therefore the preferred material for dielectric 111. Muscovite mica, H KAg
3 (SiO4)3 is particularly preferred.
２
第１０図の発生器及びイオン抽出器１１０は、例えば高
速電子写真印刷において誘電体紙の上に文字を形成する
のに容易に使用される。本発明に従う文才の電子写真印
刷のための源の例を第１１図及び第１２図に示す。2 The generator and ion extractor 110 of FIG. 10 is readily used, for example, to form characters on dielectric paper in high speed electrophotographic printing. An example of a source for electrophotographic printing of literary figures according to the present invention is shown in FIGS. 11 and 12.
第１１図において文字発生器１２０を、エッチングした
導電性シ一ト１２２−１と一組の対向電極１２２−２，
１２２−３及び１２２−４の間にはさまれた誘電体部材
１２１により形成させる。In FIG. 11, a character generator 120 includes an etched conductive sheet 122-1 and a set of counter electrodes 122-2.
It is formed by the dielectric member 121 sandwiched between 122-3 and 122-4.
エッチングした又はマスクした電極１２２−１をエッチ
ングした文字Ａ，Ｂ及びＣと共に例示する。エッチング
した文字の端部における縁部電界は、本発明に従う空隙
破壊をエッチングした電極１２２−１と対向電極の間に
かけた交番電位により生じさせる場合、イオンの高密度
源を与える。An etched or masked electrode 122-1 is illustrated with etched letters A, B, and C. The edge field at the edge of the etched character provides a dense source of ions when the gap breakdown according to the invention is caused by an alternating potential applied between the etched electrode 122-1 and the counter electrode.
かくして、選択された文字、例えば文字Ｂを印刷するた
めのイオンを発生させようとする場合、高周波数の交番
電圧電源（示されていない）をエッチングした電極１２
２−１とそれに関連する対向電極１２２−３の間にかけ
る。これは、マスク１２２−１中のエッチングされた文
字Ｂの端部で誘電体１２１の領域においてイオンの高密
度供給を与える。次にイオンを抽出しそして適当な誘電
体表面、例えば第１０図の誘電体被覆紙１１５へ、紙の
背面とマスク１２２−１の間に直接電圧をかけることに
よって転写し、その結果紙１１５の誘電体表面上に電子
写真潜像Ｂが形成する。Thus, if it is desired to generate ions for printing a selected character, e.g.
2-1 and its associated counter electrode 122-3. This provides a dense supply of ions in the area of dielectric 121 at the edge of the etched letter B in mask 122-1. The ions are then extracted and transferred to a suitable dielectric surface, such as dielectric coated paper 115 of FIG. An electrophotographic latent image B is formed on the dielectric surface.
誘電体紙上のドットマトリックス文字の形戊において本
発明を使用するために、第１２図のマトリックスイオン
発生器１３０を使用することができる。発生器１３０は
、一方の側に１３２−４を通して一組の孔をあけた空隙
破壊電極１３２−１をもち他方の側に１３３−４を通し
て一組のセレクタバ−１３３−１をもつ誘電体シ一ト１
３１を利用し、分離セレクタ１３３は各々の異なるフィ
ンガー電極１３２において分々の異なる孔１３５に対し
て設定する。To use the present invention in forming dot matrix characters on dielectric paper, matrix ion generator 130 of FIG. 12 can be used. Generator 130 includes a dielectric series having a gap breaking electrode 132-1 with a set of holes drilled through 132-4 on one side and a set of selector bars 133-1 through 133-4 on the other side. 1
31, the separation selector 133 is set for each different hole 135 in each different finger electrode 132.
セレクタバ−１３３と地面の間に交番電位をかける時、
そのセレクタバーとフィンガー電極の交叉する所の孔の
中でイオンが発生する。セレクタバーを高電圧交番電位
で加勢しそしてそのフィンガー電極を充電すべき誘電体
表面のフィンガー電極と対向電極の間にかけた直流電位
で加勢する場合、イオンを孔から抽出することができる
。例えば、セレクタバ−１３３−３と地面の間に高周波
電位をかけそして同時にフィンガー電極１３２−２と誘
電体受光部部材の対向電極の間に直流電位をかけること
によってマトリックスロケーション１３５２３を印刷す
る。選択しないフィンガー並びに誘電体部材の対向電極
は接地電位に維持する。When applying an alternating potential between the selector bar 133 and the ground,
Ions are generated in the hole where the selector bar and finger electrode intersect. Ions can be extracted from the pores if the selector bar is energized with a high voltage alternating potential and its finger electrodes are energized with a dc potential applied between the finger electrodes and the counter electrode on the surface of the dielectric to be charged. For example, the matrix locations 13523 are printed by applying a high frequency potential between the selector bar 133-3 and the ground and simultaneously applying a DC potential between the finger electrode 132-2 and the opposing electrode of the dielectric light receiving member. The unselected fingers and the counter electrode of the dielectric member are maintained at ground potential.
この方法でドットマトリックス列（Ｂｒｒａｙ）を多重
化することにより、必要な電圧発生器（ｄｒｉｖｅｒｓ
）の数が著しく減少される。例えば、２００ドット／イ
ンチのドットマトリックス分解能で８′幅の区域を横切
ってドットマトリックス列を印刷することを望む場合、
もし多重化を使用しないならば、１６００の発生器が必
要であろう。例えば２０の交番周波数発生フィンガーを
用いて第１２図の列を使用することにより、わずか８０
フィンガー電極が必要だけであり、発生器の全数は１６
００から１００に減少する。By multiplexing the dot matrix rows (Brray) in this way, the necessary voltage generators (drivers)
) is significantly reduced. For example, if you wish to print a dot matrix row across an 8' wide area at a dot matrix resolution of 200 dots per inch,
If multiplexing were not used, 1600 generators would be required. For example, by using the array of FIG. 12 with 20 alternating frequency generating fingers, only 80
Only finger electrodes are required, total number of generators is 16
Decrease from 00 to 100.
孔１３５と関連しない領域において電極１３２から誘電
体部材１３１への空隙破壊を防止するために、電極１３
２の端部を絶縁材料でコーティングすることが望ましい
。電極１３２の回りの不必要な空隙破壊はこれらの電極
をポットに入れること（ｐｏｉｔｌｎｇ）によって消去
することができる。In order to prevent gap destruction from the electrode 132 to the dielectric member 131 in areas not associated with the hole 135, the electrode 13
It is desirable to coat the ends of 2 with an insulating material. Unnecessary air gap destruction around electrodes 132 can be eliminated by potting these electrodes.
この型のマトリックスイオン発生器を建設しかつ運転す
るに当っては、種々のマトリ・ンクス交差点で発生する
イオン流は実質的に均一なレベルに維持することが望ま
しい。誘電体１３１がより厚い孔１３５ではより低いイ
オン流が生じるので、誘電体層１３１の厚さの変化はイ
オン流出力においてそれに釣り合う変化を生じさせる。In constructing and operating a matrix ion generator of this type, it is desirable to maintain the ion flux generated at the various matrix intersections at a substantially uniform level. Since a lower ion flow occurs in holes 135 where the dielectric 131 is thicker, a change in the thickness of the dielectric layer 131 causes a commensurate change in the ion flow power.
雲母が極めて均一な厚さの面に沿って剥離する自然な傾
向を有することは雲母のとくに有利な性質であり、その
ため雲母は第１２図に例示したマトリ・ソクスイオン発
坐器にとくに適したものとなる。この点で層１３１の厚
さの均一性はその厚さの実際の値よりもはるかに重要で
ある。It is a particularly advantageous property of mica that it has a natural tendency to exfoliate along planes of very uniform thickness, making it particularly suitable for the Matri-Sox ion generator illustrated in FIG. becomes. In this respect, the uniformity of the thickness of layer 131 is much more important than the actual value of its thickness.
本発明は第１３図に示したモジュール１４０の形状寸法
を用いて電荷の長方形の区域を形成させるのに使用する
ことができる。充電電極１４２−１及び１４２−２を誘
電体部材１４１により電極１４２−３から分離し、電極
１４２−３を絶縁材１４５の中に入れる。電極１４２−
１と１４２−２の間の領域は、高周波数交番電位を電極
１４２−１及び１４２−２と電極１４２−３の間にかけ
る時に空隙放電が形成されるスロットを与える。The present invention can be used to create rectangular areas of charge using the geometry of module 140 shown in FIG. Charging electrodes 142-1 and 142-2 are separated from electrode 142-3 by dielectric member 141, and electrode 142-3 is placed in insulating material 145. Electrode 142-
The region between 1 and 142-2 provides a slot in which a gap discharge is formed when a high frequency alternating potential is applied between electrodes 142-1 and 142-2 and electrode 142-3.
第１３図の充電列は、無地の紙の複写機で、そのような
複写器に普通見られるコロナを置き換えるために、使用
することができる。The charging train of FIG. 13 can be used in plain paper copiers to replace the corona commonly found in such copiers.
第１４図は、第１３図に示す種類の充電列を使用する無
地の紙の複写機を例示する。第１３図に示された形状を
有する荷電要素１５２−１を使用して複写機ドラム１５
１を荷電させる。ドラムがセレニウム又はセレニウム合
金でありそしてたとえば６００ボルトの正の電位に表面
を荷電することが所望される場合には、スロット付電極
１４２−１を６００ボルトに保持する。荷電の後、ドラ
ム１５１はステーション１５３における走査器（Ｓｃａ
ｎｎｅｒ）によって与えられた光学的像により放電され
る。得られる静電潜像はステーション１５６で調色され
、そしてトナーは、スロット付電極を再び正電位に保持
して、第１３図に従う転写イオン発生器１５２−２を用
いて、無地紙シ一ト１５８に転写される。ドラムの表面
の残留静電潜像及びチャージされないトナー（ｕｎｃｈ
ａｒｇｅｄｔｏｎｏｒ）は第１３図に従う放電ユニット
１５２−３を使用することによって電気的に放電される
ことができる。ここでは、スロット付電極は接地電位に
維持され、そしてドラムの表面上の残留電荷及びトナー
はイオンがスロット中での空隙破壊から抽出されること
を引き起こし、かくして表面を効果的に放電する。清浄
化ブラシ１５４を使用して表面上に残存する残留トナー
を除去し、次いでドラムを再荷電させる準備をする。FIG. 14 illustrates a plain paper copier using a charging train of the type shown in FIG. The copier drum 15 is charged using a charging element 152-1 having the shape shown in FIG.
Charge 1. If the drum is selenium or a selenium alloy and it is desired to charge the surface to a positive potential of, for example, 600 volts, then slotted electrode 142-1 is held at 600 volts. After charging, the drum 151 is sent to a scanner (Sca
discharged by the optical image provided by the nner). The resulting electrostatic latent image is toned at station 156 and the toner is applied to a plain paper sheet using a transfer ion generator 152-2 according to FIG. 13, with the slotted electrode again held at a positive potential. 158. Residual electrostatic latent image and uncharged toner on the surface of the drum
argedtonor) can be electrically discharged by using a discharge unit 152-3 according to FIG. Here, the slotted electrode is maintained at ground potential and the residual charge and toner on the surface of the drum causes ions to be extracted from the void breaks in the slots, thus effectively discharging the surface. A cleaning brush 154 is used to remove any residual toner remaining on the surface and then prepare the drum for recharging.
第１２図に従って配置され得るドットマトリックス萄電
ヘッド１５５も又第１４図に示されている。これは普通
紙複写機を印刷機として使用することを可能とする。そ
の場合にドラム１５１はステーション１５３にて放電さ
れ、そしてドットマトリックス印刷ヘッド１５５により
再荷電されて、機械１５０が複写機及び印刷機の両方と
して機能することを可能にする。更に、オーバーレイ（
ｏｖｅｒｌａｙｓ）が所望される場合には装゛置１５０
は同時的に複写機及び印刷機として機能することができ
る。かくして、第１０図に従うイオン発生器及び抽出器
は第■節の印刷機における像形成手段及び残留放電手段
として、並びに第１節の電子写真装置における予備荷電
手段及び放電手段として使用することができる。Also shown in FIG. 14 is a dot matrix electrostatic head 155 that may be arranged according to FIG. This allows plain paper copiers to be used as printing machines. Drum 151 is then discharged at station 153 and recharged by dot matrix print head 155, allowing machine 150 to function as both a copier and a printer. Furthermore, overlay (
device 150 if desired
can function as a copier and a printer at the same time. Thus, the ion generator and extractor according to FIG. 10 can be used as imaging means and residual discharge means in the printing press of section 2 and as precharging means and discharge means in the electrophotographic apparatus of section 1. .
第１５図は、絶縁表面を充電又は放電するのに使用する
ための、本発明に従うイオン発生器の変形例１６０を図
示している。第１５図においては、第１３図のスロット
付電極１４２−１及び１４２−２に代えて、長手方向要
素１６２−ａと横方向要素１６２−ｂを有するオープン
メッシュスクリーン１６２−２が用いられている。放電
電極１６２−１と１６２−２は誘電体シ一ト１ ６ １
＋：：よって分離され、そして空隙破壊電位は交流電
位１６３によって与えられる。FIG. 15 illustrates a variation 160 of an ion generator according to the invention for use in charging or discharging insulating surfaces. In FIG. 15, the slotted electrodes 142-1 and 142-2 of FIG. 13 are replaced by an open mesh screen 162-2 having longitudinal elements 162-a and lateral elements 162-b. . Discharge electrodes 162-1 and 162-2 are made of dielectric sheet 1 6 1
+:: thus separated, and the gap breakdown potential is given by the alternating current potential 163.
第１６図は、普通紙上にドットマトリックスを高速印刷
するためのシステムにおける第１２図に示す型の多重化
ドットマトリックス充電へッド１７１に適用するための
装置を図示している。充電へッド１７１は、スロット１
７６を通して導入される低速空気流によって搬送される
適当な溶剤中に溶解された染料から成るエーロゾルを充
電する。エーロゾル粒子はイオン発生システムによって
充電され、そして電極１７３及び１７４間に供給される
直流電位によって形成される電界領域に入る。電界は、
充電されたエーロゾル粒子を、エーロゾルの速度と略等
しい速度で装置を通って移動する普通紙シ一ト１７２上
に向ける。FIG. 16 illustrates an apparatus for application to a multiplexed dot matrix charging head 171 of the type shown in FIG. 12 in a system for high speed printing of dot matrices on plain paper. Charging head 171 is in slot 1
Charge an aerosol consisting of a dye dissolved in a suitable solvent carried by a low velocity air stream introduced through 76. The aerosol particles are charged by the ion generation system and enter the electric field region formed by the DC potential supplied between electrodes 173 and 174. The electric field is
The charged aerosol particles are directed onto a plain paper sheet 172 that moves through the device at a speed approximately equal to the speed of the aerosol.
第１７図は、本発明に従う機械的なライン走査印刷を図
示している。移動空隙破壊領域を形成するために、誘電
体フィルム１８５及び高速移動導電性ビード１８７と共
にスロット付電極１８６が用いられている。ワイヤ１８
８上に装着されたビード１８７は、高速モータ（図示し
ていない）によってブーりを介して駆動される。高周波
交流源１８３は、電極１８６のスロット内の空隙を破壊
するのに必要な電位を供給する。この具体例においては
、ｊ曽幅器１８４によって供給される充電電位によって
誘電体紙１８１が充電される。増幅器１８４の出力は、
導電性の誘電体紙支持体１８２とスロット付電極１８６
の間に接続されている。FIG. 17 illustrates mechanical line scan printing according to the present invention. A slotted electrode 186 is used in conjunction with a dielectric film 185 and a fast moving conductive bead 187 to form a moving air gap disruption region. wire 18
A bead 187 mounted on 8 is driven through the bobbin by a high speed motor (not shown). High frequency alternating current source 183 provides the electrical potential necessary to destroy the void within the slot of electrode 186. In this specific example, the dielectric paper 181 is charged by the charging potential supplied by the j width divider 184. The output of amplifier 184 is
Conductive dielectric paper support 182 and slotted electrode 186
connected between.
ビード１８７の機械的な運動によってライン走査が遂行
され、導電性シートとスロット付電極の間に電位を印加
することによって選択された領域が印刷される。上述し
た場合と同様に、形成された静電潜像は、従来の任意の
方法によって調色し融着することができる。放電から抽
出されるイオンの量は増怖器１８４によって供給される
抽出電位に依存する故に、上記の通りにして連続的な調
色像を形成することができる。Line scanning is accomplished by mechanical movement of bead 187, and selected areas are printed by applying a potential between the conductive sheet and the slotted electrode. As before, the electrostatic latent image formed can be toned and fused by any conventional method. Since the amount of ions extracted from the discharge depends on the extraction potential provided by intensifier 184, a continuous toned image can be formed as described above.
第１８図は、本発明に従うイオン発生システムの、静電
集塵器１９０としての使用を図示している。管状電極１
９２とセグメント化された電極１９４は誘電体１９１に
よって分離されている。FIG. 18 illustrates the use of an ion generation system according to the present invention as an electrostatic precipitator 190. Tubular electrode 1
92 and segmented electrode 194 are separated by dielectric 191 .
発電機１９６によって高電圧交流電圧を印加することに
よって、セグメント化された電極１９４の開口領域にて
空隙破壊が生成される。セグメント化された電極は、ま
た直流電位源１９８によって接地されている。管１９２
の中心には、中央接地ワイヤ１９９が装着されている。By applying a high voltage alternating current voltage by generator 196, a gap breakdown is created in the open area of segmented electrode 194. The segmented electrodes are also grounded by a DC potential source 198. tube 192
A center ground wire 199 is attached to the center of the .
煙突からの気体或いはその他のエーロゾルを管に沿って
流すことによって、静電集塵器により洗浄することがで
きる。空隙破壊領域からの高密度イオン流がエーロゾル
中の固体粒子を充電し、固体粒子が中央電極１９９に引
付けられるようにせしめる。Gases or other aerosols from the chimney can be cleaned by electrostatic precipitators by flowing them along the tubes. The high density ion stream from the void disruption region charges the solid particles in the aerosol, causing them to be attracted to the central electrode 199.
一般的にいって、電極電圧と例えば紙であるイオン受取
り表面の電圧との関係は、第１０図乃至第１３図に示す
型の充電システムに対しては、典型的には第１９図に図
示する通りになる。電極電圧は、穿孔された電極と充電
すべき誘電体表面の対向電極との間に印加される直流電
圧である。紙電圧は、例えば誘電体（電子写真）紙であ
る充電された誘電体部材の静電潜像電位である。Generally speaking, the relationship between the electrode voltage and the voltage on the ion-receiving surface, such as paper, is typically as shown in FIG. 19 for charging systems of the type shown in FIGS. What you do is what you do. The electrode voltage is a DC voltage applied between the perforated electrode and the counter electrode of the dielectric surface to be charged. Paper voltage is the electrostatic latent image potential of a charged dielectric member, for example dielectric (electrophotographic) paper.
本発明のイオン発生システムの前記使用例はその広い応
用性を説明する。一般に、任意の現在のシステムのコロ
ナ線又は点は本発明の装置により代替することができる
。説明された用途に加えて、本発明の方法及び装置は、
静電分離及びコーティングに関する用途の如き説明され
ていない多数の他の用途に使用することができる。The above examples of use of the ion generation system of the present invention illustrate its wide applicability. In general, any current system corona line or point can be replaced by the device of the present invention. In addition to the described uses, the method and apparatus of the invention can be used to
It can be used in numerous other applications not described, such as those related to electrostatic separation and coatings.
実施例
前記の説明は本発明の一般原理及び特徴を説明する。下
記の特定の且つ非制限性実施例は本発明の特定の応用を
説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The foregoing description explains the general principles and features of the invention. The following specific and non-limiting examples illustrate specific applications of the invention.
実施例ＩＶ−１
１ミルステンレス鋼の箔を１ミルムスコバイト（Ｍｕｓ
ｃｏｖ１ｔｃ）雲母の両側にラミネートする。ステンレ
ス箔をレジストで被覆し、そして直径約０．０１５ ｃ
ｍのフィンガーにおける穴又は孔を有する第１２図に示
されたパターンと同様なパターンでフォトエッチングす
る。これは第１０図に従う誘導体紙上にドットマトリッ
クス文字静電潜像を発生せしめるべく使用し得る荷電ヘ
ッドを与える。Example IV-1 1 mil stainless steel foil with 1 mil muscovite (Muscovite)
covltc) Laminate on both sides of the mica. Stainless steel foil is coated with resist and has a diameter of approximately 0.015 cm.
Photoetch with a pattern similar to that shown in FIG. 12 with holes or holes in the m fingers. This provides a charging head that can be used to generate a dot matrix character electrostatic latent image on dielectric paper according to FIG.
穴を含むフィンガー上の４００ボルトの負電位及びフィ
ンガー及び対向電極間に加えられた５００キロヘルツの
周波数にピークを有する２キロボルトの交流電位が同時
に存在する時にのみ荷電は起こる。印刷ヘッド組立体及
び電子写真シートの誘電性表面間には０．０２０ ｃ＋
ｎの間隙が保持される。印刷パルスの期間は２０マイク
ロ秒である。これらの条件下に約３００ボルトの静電潜
像が誘電体シート上に生成されることが見出される。こ
の像はこの後調色され且つ融着されて緻密なドットマト
リックス文字像を与える。荷電ヘッドから０．０２０（
１）間隔を置いて配置された電極により集められた、こ
の荷電ヘッドから抽出されたイオン電流は１平方センチ
メートルにつき１ミリアンペアであることが見出される
。荷電ヘッドは約２０００時間の寿命を持つ。Charging occurs only when there is simultaneously a negative potential of 400 volts on the finger containing the hole and an alternating voltage potential of 2 kilovolts peaking at a frequency of 500 kilohertz applied between the finger and the counter electrode. 0.020 c+ between the printhead assembly and the dielectric surface of the electrophotographic sheet.
A gap of n is maintained. The duration of the print pulse is 20 microseconds. It is found that under these conditions an electrostatic latent image of about 300 volts is produced on the dielectric sheet. This image is then toned and fused to provide a dense dot matrix character image. 0.020(
1) The ion current extracted from this charging head, collected by the spaced electrodes, is found to be 1 milliamp per square centimeter. The charging head has a lifetime of approximately 2000 hours.
実施例ＩＶ−２
ムスコバイト雲母ではなくてポリイミド誘導体を使用し
て実施例１を繰り返す。前記の通り、１ミルステンレス
鋼箔を１ミル厚さカブトン（Ｋａｐｉｏｎ ” ）ポリ
イミドフィルムにラミネートする。１．５キロボルトピ
ークの印加された高周波電位において実施例１の結果と
同じ結果が得られる。Example IV-2 Example 1 is repeated using a polyimide derivative instead of muscovite mica. As previously described, a 1 mil stainless steel foil is laminated to a 1 mil thick Kapion'' polyimide film. Results identical to those of Example 1 are obtained at an applied radio frequency potential of 1.5 kilovolt peak.
荷電ヘッドは約５０峙間の寿命をもたらす。The charging head provides a lifetime of approximately 50 cycles.
実施例ｍＶ−８
第１１図に示された型の静電荷電ヘッドを、１ミルのポ
リイミドシ一トの両側にラミネートした１ミルステンレ
ス鋼箔を使用して加工する。誘電体表面に完全に形成さ
れた文字を印刷するために、１／１０″高さの文字をシ
ートの１方側の箔にエッチングし、一方、各文字を覆う
フィンガーを第１１図に示されたように箔の他の側にエ
ッチングする。文字の普通に隔離された区域内に導電性
を確立するために、厚さ１〜２ミルのブリッジをエッチ
ングしないで残しておく。文字行程巾は６ミルにエッチ
ングされる。印刷は４０マイクロ秒のパルス中を持つ実
施例Ｖ−２の電位を加えることによって行なわれる。調
色された像はシャープなエッジ及び高い光学密度を有す
る。この像の文字行程巾は０．０３０■である。Example mV-8 An electrostatic charge head of the type shown in FIG. 11 is fabricated using 1 mil stainless steel foil laminated to both sides of 1 mil polyimide sheet. To print fully formed characters on the dielectric surface, 1/10" tall characters were etched into the foil on one side of the sheet while fingers covering each character were etched as shown in FIG. Etch on the other side of the foil as shown in Figure 3. Leave a 1-2 mil thick bridge unetched to establish conductivity within the normally isolated areas of the character. Etched to 6 mil. Printing is done by applying the potential of Example V-2 with a duration of 40 microsecond pulses. The toned image has sharp edges and high optical density. The character stroke width is 0.030■.
実施例ＩＶ−４
印加されたイオン抽出電位に比例して単位時間当り荷電
ヘッドから多数のイオンを抽出することにより連続した
調色像を得るため本発明を適用する。これは、誘導体表
面上の見かけの表面電位がイオン発生電極と誘電体対向
電極との間の電位差の関数としてプロットされている第
１９図に示されている。イオン発生電極誘電体表面間隙
は０．０１５ ｃｍであり、荷電時間は５０マイクロ秒
である。Example IV-4 The present invention is applied to obtain a continuous toned image by extracting a large number of ions from the charging head per unit time in proportion to the applied ion extraction potential. This is illustrated in Figure 19, where the apparent surface potential on the dielectric surface is plotted as a function of the potential difference between the ion generating electrode and the dielectric counter electrode. The ion generating electrode dielectric surface gap is 0.015 cm and the charging time is 50 microseconds.
Ｂ．三電極の態様
第１２図に示されたマトリックス像発生部材１３０を第
■節に開示した型の静電印刷装置中に有利に組み込む。B. Three-Electrode Embodiment The matrix image generating member 130 shown in FIG. 12 is advantageously incorporated into an electrostatic printing device of the type disclosed in Section 1.
しかしながら、第１４図に関して見られる如く、第１０
図に示されたイオン発生器及び抽出器１１０を誘電体表
面上に静電像を形成するため及びかかる像を放電するた
めに使用することができる。故に、第１０図を更に参照
すると、スイッチ１１６をｙにおいて閉じると電極１１
２−２は正電位Ｖｔに保持され、より小さい大きさｖ２
の正の静電潜像が表面１１５−ｄ上に形成される。しか
しながら、スイッチ１１６が位置Ｘにあり、先に形成さ
れた静電潜像が孔１１２一ｈの下にあるならば、発生器
１１’ＯＡは消去ユニットとして挙動する。この現象は
第２０図の２００において第１２図のドットマトリック
ス印刷態様に関連して更に説明する。時間ｔ１において
、マトリックスイオン発生器１３０（第１２図）上の所
定の孔１８５。３はフィンガー電極１３２−２上に負電
位を形成する直流パルスによりエネルギーを与えられ、
一方、高周波電位がセレクタバ−１３２−３に印加され
る。これは、パッキング電極２０２を有する誘電体表面
２０１上の領域２０３及び２０４を占める極性が負の静
電ドット像の形成を引き起こす。もっと後の時間ｔ２に
おいて、孔１３５２３は領域２０４及び２０５上にあり
、セレクタバ−１３３−３は更にエネルギーを与えられ
るが、しかし、荷電は所望されないので負のパルスはフ
ィンガー電極１ ３２−２には印加されない。しかしな
がら領域２０４における負の静電像の存在は孔１３５。However, as seen with respect to FIG.
The illustrated ion generator and extractor 110 can be used to form an electrostatic image on a dielectric surface and to discharge such an image. Thus, with further reference to FIG. 10, closing switch 116 at y causes electrode 11
2-2 is held at a positive potential Vt and has a smaller magnitude v2
A positive electrostatic latent image of is formed on surface 115-d. However, if switch 116 is in position X and the previously formed electrostatic latent image is below hole 112-h, generator 11'OA behaves as an erasure unit. This phenomenon is further explained in connection with the dot matrix printing embodiment of FIG. 12 at 200 in FIG. At time t1, a given hole 185.3 on matrix ion generator 130 (FIG. 12) is energized by a DC pulse that creates a negative potential on finger electrode 132-2;
On the other hand, a high frequency potential is applied to the selector bar 132-3. This causes the formation of electrostatic dot images of negative polarity occupying regions 203 and 204 on dielectric surface 201 with packing electrode 202. At a later time t2, hole 13523 is over regions 204 and 205 and selector bar 133-3 is further energized, but no charging is desired so a negative pulse is applied to finger electrode 1 32-2. Not applied. However, the presence of a negative electrostatic image in region 204 causes hole 135.
３から正のイオンを引きつけ、この領域に先に形成され
た像を消去する。attracts positive ions from 3, erasing the image previously formed in this area.
前記した二つの電極構造体に第三の電極を加えるとこの
問題が緩和され、そしてこの種のイオン発生器により形
成された静電像の寸法及び形状を制御するという意味で
の付加的利益をもたらすことが見出された。この三電也
の態様に従うイオン発生器２１０は第２１図の断面図に
示されている。Adding a third electrode to the two electrode structures described above alleviates this problem and provides additional benefits in terms of controlling the size and shape of the electrostatic image formed by this type of ion generator. It was found that it brings about An ion generator 210 according to this Sandenya embodiment is shown in cross-section in FIG.
イオン発生器２１０は固体誘電体層２１３により分離さ
れた励起電極２１１及び制御電極２１５を含む。交流電
位源２１２は孔２１４における空隙破壊を与えるために
使用される。Ion generator 210 includes an excitation electrode 211 and a control electrode 215 separated by a solid dielectric layer 213. An alternating current potential source 212 is used to provide a gap break in the hole 214.
第三のスクリーン電極２１９が第二の誘電体層２１７に
よって制御電極から分離されている。三電極に対して採
用された用語は真空管理論に対する類似性を引き出す。A third screen electrode 219 is separated from the control electrode by a second dielectric layer 217. The terminology adopted for the three electrodes draws similarities to vacuum management theory.
用語“励起“電極及び“制御゛電極は基本的な二つの電
極態様において相当する電極に有効に拡張することがで
きる。第二の誘電体層２１７は、有利には制御電極の孔
２１４より実質的に大きい孔２１６を有する。これは壁
帯電効果（ｗａｆｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｅｌ’ｆ’ｅ
ｃＬｓ）を回避するのに必要である。スクリーン電極２
１９は少なくとも部分的に孔２１４の下に位置した孔２
１８を含む。電子写真マトリックス印刷機においては、
たとえば、励起電極及び制御電極はセレクタバー及び第
１２図のフィンガー電極であることができ、そしてスク
リーン電極は制御電極のパターンに合う孔を有する追加
のフィンガー電極又はその開口がすべての印刷孔に隣接
しているところの連続的な多孔金属板もしくは他の部材
から成ることができる。スクリーン電極の後者の態様は
、たとえば目の粗いメッシュのスクリーン（ｏｐｅｎ
ＩＩｅｓｈｓｃｒｅｅｎ）の形態をとることができる。The terms "excitation" electrode and "control" electrode can effectively be extended to corresponding electrodes in the two basic electrode embodiments. This is due to the wall charging effect (waft charging el'f'e
cLs). Screen electrode 2
19 is hole 2 located at least partially below hole 214;
Contains 18. In electrophotographic matrix printing machines,
For example, the excitation and control electrodes can be selector bars and the finger electrodes of FIG. It can consist of a continuous perforated metal plate or other material with a porcelain structure. The latter embodiment of the screen electrode is, for example, a coarse mesh screen (open
IIeshscreen).
電子写真マトリックス印刷における上記イオン発生器の
適用は第２２図に示されている。第２２図は、誘電体層
２２１でコーティングされ且つ接地した補助電極２２５
によりパッキングされた導電性ベースから成る誘電体紙
２２０と共に使用された第２１図のイオン発生器２１０
を示す。スイッチ２２２が位置Ｙにて閉じるとき、誘電
体層２１３を横切る交流電位、制御電極２１５上の負電
位Ｖ 及びスクリーン電極２１９上の負電位Ｃ
■ が同時に存在する。孔２１４の負イオンは、Ｓ
二電極態様における如く、それらが誘電体表面２２１上
に静電潜像を形成することを引き起こすところの加速電
界を受ける。■ が絶対値においＳ
てＶ より小さいように選ばれるスクリーン電極ｅ
２１９上の負電位Ｖ の存在は負電位Ｖ．（絶対Ｓ１
値においてＶ より小さい）を有するであろう像Ｃ
の形成を妨げない。Application of the above ion generator in electrophotographic matrix printing is illustrated in FIG. FIG. 22 shows an auxiliary electrode 225 coated with a dielectric layer 221 and grounded.
Ion generator 210 of FIG. 21 used with dielectric paper 220 consisting of a conductive base packed with
shows. When switch 222 closes in position Y, an alternating current potential across dielectric layer 213, a negative potential V 1 on control electrode 215 and a negative potential C 2 on screen electrode 219 are simultaneously present. The negative ions in the holes 214 are subjected to an accelerating electric field that causes them to form an electrostatic latent image on the dielectric surface 221, as in the S 2 two-electrode embodiment. The presence of a negative potential V on the screen electrode e 219 is selected such that S is smaller than V in absolute value. (less than V in absolute S1 value).
Ｘにおけるスイッチ２２２及び部分的に孔２１４の下の
負電位ｖ１の先に形成された静電像によって、スクリー
ン電極２１９の不存在下に像の部分的消去が起こるであ
ろう。しかしながら、スクリーン電位Ｖ はＶ が絶対
値においてＶ１Ｓ Ｓ
より大きいように選ばれ、従って、電極２１９の存在は
孔２１４から誘電体表面２２１への正のイオンの通過を
妨げる。実施例Ｖ−５参照。Due to the previously formed electrostatic image of the switch 222 at X and the negative potential v1 partially below the hole 214, partial erasure of the image will occur in the absence of the screen electrode 219. However, the screen potential V 2 is chosen such that V 2 is greater in absolute value than V S S , so the presence of electrode 219 prevents the passage of positive ions from hole 214 to dielectric surface 221 . See Example V-5.
本発明のイオン発生器中にスクリーン電極２１９が含ま
れると、上記した条件下での像放電の防止を越える利点
を与える。スクリーン電極はマトリックス像形成を制御
するために単独で又は制御電極と一結に使用することが
できる。■ −Ｓ
Ｏでは、上記放電現象により潜像は生成しない。The inclusion of screen electrode 219 in the ion generator of the present invention provides benefits beyond preventing image discharge under the conditions described above. Screen electrodes can be used alone or in conjunction with control electrodes to control matrix imaging. (2) In -SO, no latent image is generated due to the above-mentioned discharge phenomenon.
故に、本発明に従う電子写真マトリックス印刷機におい
て三水準マトリックス像制御が可能である。Therefore, three-level matrix image control is possible in an electrophotographic matrix printing machine according to the invention.
スクリーン電極２１９は像寸法に対して予期されない制
御を与える。本発明に従いフィンガースクリーン電極が
上に置かれている第１２図に示されたドットマトリック
ス印刷形状を使用すると、像寸法はスクリーン孔２１８
の寸法を変えることにより制御され得る。実施例Ｖ−６
、赤外参照。Screen electrode 219 provides unexpected control over image size. Using the dot matrix printing configuration shown in FIG. 12 with finger screen electrodes overlaid in accordance with the present invention, the image size is
can be controlled by changing the dimensions of. Example V-6
, infrared reference.
更にスクリーン電位２２６以外のすべての変数を一定な
らしめて、かかる形状を使用して、より大きなスクリー
ン電位はより小さいドット直径を生成することが見出さ
れた。実施例Ｖ−７参照。この技術は精巧でしつくりし
た像の形成に使用することができる。■ 及びＶ の正
しい選択により、Ｓ Ｃ
一定のドット像直径を保持しながらイオン発生器２１０
及び誘電体表面２２１間の距離の増加を可能となる。こ
れはＶ 及びＶ 間の電位差を一定Ｓ
ｅ
に保持しながらＶ の絶対値を増加されることにＳ
より達或される。実施例Ｖ−８参照。Furthermore, with all variables held constant except screen potential 226, it has been found that using such a geometry, a larger screen potential produces a smaller dot diameter. See Example V-7. This technique can be used to create elaborate and structured images. ■ Correct selection of S C and V allows the ion generator 210 to maintain a constant dot image diameter.
and the distance between the dielectric surfaces 221 can be increased. This makes the potential difference between V and V constant S
It is achieved by S that the absolute value of V is increased while keeping e at . See Example V-8.
像形状はマトリックス電子写真印刷機における所定のス
クリーン電極上張り（ｏｖｅｒ ｌａｇ）を使用するこ
とにより制御することができる。実施例Ｖ一９参照。ス
クリーン孔２１８は、たとえば、対応する丸い又は四角
形の制御孔２１４よりも大きくない完全に形成された文
字の形状を取ることができる。Image shape can be controlled by using a predetermined screen electrode over lag in a matrix electrophotographic printer. See Example V-9. Screen holes 218 may take the shape of fully formed characters, for example, no larger than corresponding round or square control holes 214.
第２２図の電子写真印刷機を制御するために使用される
電子的配線図は第２３図の回路図に示された如く、該シ
ステムをバイアスさせることを可能ならしめる。要素２
３１はパルス発生器である。制御パルスの大きさは適当
なバイアス電位を選ぶことによって所望のＶ 及びＶ
を発生せｅ Ｓ
しめるべく変えることができる。たとえば、下記の組合
せはすべてＶ −−７００ボルト、■ −Ｓ
Ｑ−８００
ボルトを発生せしめる。The electronic wiring diagram used to control the electrophotographic printer of FIG. 22 allows the system to be biased as shown in the circuit diagram of FIG. Element 2
31 is a pulse generator. The magnitude of the control pulse can be adjusted to the desired V and V by selecting an appropriate bias potential.
can be changed to generate e S . For example, the following combinations are all V - -700 volts, ■ -S
Q-800
Generates a bolt.
１，Ｖバイアス−−６００ボルト；ΔＶ −Ｓ
−１００ボルト；ΔＶ 鴫−２００ボルトＣ
２，Ｖバイアス一一５００ボルト；ΔＶ −−Ｓ
２００ボルト；ΔＶ −−３００ボルトＣ
３．Ｖバイアス一一４００ボルト；ΔＶ −−Ｓ
３００ボノレト；ΔＶ −−４００ボルトＣ
４．Ｖバイアス一一３００ボルト；ΔＶ −−Ｓ
４００ボルト；Δｖ −−５００ボルトＣ
５，Ｖバイアスー−２００ボルト；ΔＶ −Ｓ
５００ボルト；Δｖ −−６００ボルトＣ
上記の利点は下記の非限定性実施例に関して更に説明さ
れる：
実施例ＩＶ−５
１ミルのステンレス鋼箔を１ミルのムスコバイト雲母の
シートの両側にラミネートする。箔をレジストでコーテ
ィングし、そして直径約０．０１５ ａｍの穴又は孔を
有する第１２図に示されたパターンと同様なパターンで
フォトエッチングする。厚さ０．０１５ ａｎの第二図
の雲母層を第２１図に従って上記箔に結合させる。該フ
ィンガーのパターンと同じパターンにおける直径０．０
３７５ｃｍの孔を有するスクリーン電極を１ミルのステ
ンレス鋼からフォトエッチングし、そして該フィンガー
及びスクリーン孔を同心状にして第二の雲母層に結合せ
しめる。1. V bias - 600 volts; ΔV - S - 100 volts; ΔV - 200 volts C 2. V bias - 500 volts; ΔV - S 200 volts; ΔV - 300 volts C 3. V bias - 400 volts; ΔV --S 300 volts; ΔV --400 volts C 4. V bias - - 300 volts; ΔV - - S 400 volts; Δv - - 500 volts C 5, V bias - - 200 volts; ΔV - S 500 volts; Δv - - 600 volts C Further discussion regarding the examples: Example IV-5 1 mil stainless steel foil is laminated to both sides of a 1 mil muscovite mica sheet. The foil is coated with resist and photoetched with a pattern similar to that shown in FIG. 12 with holes or holes about 0.015 am in diameter. A layer of mica of FIG. 2 having a thickness of 0.015 an is bonded to the foil according to FIG. Diameter 0.0 in the same pattern as the finger pattern
A screen electrode with 375 cm holes is photoetched from 1 mil stainless steel and the fingers and screen holes are concentric and bonded to the second mica layer.
コノ構造は、Ｖ −５００ボルト、Ｖ −４００Ｃ
Ｓ
ボルト及び５００キロヘルツの周波数で１キロボルトピ
ークの交流電位２１２を用いて、第２２図に示された如
き、誘電体紙上に静電潜像を与えるのに使用される荷電
ヘッドを備えている。印刷へッド組立体及び誘電体表面
２２１間には０．０１５ ａｍの間隙が保持されている
。■ 持続特間２０マイＣ
クロ秒の印刷パルスの形態をとる。これらの条件下に、
約−３００ボルトのドットの形態の潜像が誘電体シート
上に生成される。次いでこの像を調色し、融着して緻密
なドットマトリックス文字像を得る。ヘッドから０．０
１５ ｃｍ離れた電極により集められた、放電ヘッドか
ら抽出されたイオン電流は１平方センチメートルにつき
０．５ ミリアンペアであることが見出される。しかし
ながらスクリーン電極２１９を省いても、制御電極下の
静電像は印刷パルスが印加されなければ消去されるであ
ろう。Cono structure is V-500 volts, V-400C
A charging head is used to provide an electrostatic latent image on dielectric paper, as shown in FIG. 22, using an alternating current potential 212 of 1 kilovolt peak at S volts and a frequency of 500 kilohertz. A gap of 0.015 am is maintained between the print head assembly and dielectric surface 221. ■ Takes the form of a printing pulse with a duration of 20 microseconds. Under these conditions,
A latent image in the form of a dot of approximately -300 volts is created on the dielectric sheet. This image is then toned and fused to obtain a dense dot matrix character image. 0.0 from head
The ionic current extracted from the discharge head, collected by electrodes 15 cm apart, is found to be 0.5 milliamps per square centimeter. However, even if screen electrode 219 is omitted, the electrostatic image under the control electrode will be erased unless a print pulse is applied.
実施例ＩＶ−６
実施例ＩＶ−５の電子写真印刷機をスクリーン孔２１８
の種々の直径に関して試験し、得られる静電ドット像の
寸法を測定した。下記の結果は代表的なものである。Example IV-6 The electrophotographic printing machine of Example IV-5 was
The dimensions of the resulting electrostatic dot images were measured. The results below are representative.
一般に、スクリーン孔の寸法の減少は、像充電において
何らの妥協をすることなく、潜像寸法の相当する減少を
引き起こすことが見出された。In general, it has been found that a reduction in screen aperture size causes a corresponding reduction in latent image size without any compromise in image charging.
実施例ＩＶ−７
実施例ＩＶ−５の電子写真印刷機を種々のスクリーン電
位、■ により試験し、得られる静電ドッＳ
トの寸法を測定した。下記の結果は代表的なものである
。Example IV-7 The electrophotographic printing machine of Example IV-5 was tested at various screen potentials, and the dimensions of the resulting electrostatic dots S were measured. The results below are representative.
一般に、スクリーン上の電位を増加させることにより像
充電において何らの妥協をすることなく、潜像寸法を減
少せしめることが見出された。In general, it has been found that increasing the potential on the screen reduces latent image size without making any compromises in image charging.
実施例ＩＶ−８
丈施例ＩＶ−５の電子写真印刷機を、印刷ヘッド組立体
と誘電体表Ｉｊ２２１との間の種々の間隙を使用して試
験した。スクリーン電位、Ｖ １を変Ｓ
え、Ｖ とＶ との間の電位差を一定に保持するＳ
ｅ
ことによって、褐られる静電ドット像の寸法を一定に保
持した。下記の結果は代表的なものである：分Ｍ Ｖ
Ｓ ｖｏ ドット像直径（ａｍ） （
ボルト） （ボルト）（ｃｌＩ１）０．０１５ −
４ ０ ０ − ５ ０ ０ ０．０３８０
．０２５ − ５ ０ ０ − ６ ０ ０
０．０３８０．０３３ − ６ ０ ０ −
７ ０ ０ ０．０３８一般に、印刷ヘッド組立体
から誘電体表面までの間隙を増加させて、スクリーン電
位Ｖ を増加Ｓ
させると像充電において何らの妥協をすることなく一定
のドット像直径が得られることが見出された。Example IV-8 The electrophotographic printer of Example IV-5 was tested using various gaps between the printhead assembly and dielectric surface Ij221. Varying the screen potential, V1, S and keeping the potential difference between V and V constant
e, the dimensions of the browned electrostatic dot images were kept constant. The results below are representative: min M V
S vo Dot image diameter (am) (
Volt) (Volt) (clI1) 0.015 -
4 0 0 - 5 0 0 0.0380
．． 025-5 0 0-6 0 0
0.0380.033 - 6 0 0 -
7 0 0 0.038 In general, increasing the screen potential V by increasing the gap from the printhead assembly to the dielectric surface will result in a constant dot image diameter without any compromise in image charging. It was discovered that
実施例ＩＶ−９
実施例１の電子写真印刷機をスクリーンが穴の代わりに
スロットの形態にある孔４８を有するように修正した。Example IV-9 The electrophotographic printer of Example 1 was modified such that the screen had holes 48 in the form of slots instead of holes.
得られる調色された静電潜像は形状が長円形であった。The toned electrostatic latent image obtained was oval in shape.
■．陽極酸化アルミニウム部材の含浸
前記した如く、像ローラ２５の表面２７（第１図の電子
写真システムにおいて）及び像ローラ７３の表面７５（
第６図の静電印刷システムにおいて）として或る基準を
満足する誘電体材料を使用することが好ましい。これら
の基準には、高い抵抗率、高い耐磨耗性、平滑な仕上げ
及び高い弾性率が包含される。好ましい材料は下記の方
法により含浸された、陽極酸化アルミニウム酸化物であ
る。■． Impregnation of the anodized aluminum member As previously mentioned, surface 27 of image roller 25 (in the electrophotographic system of FIG. 1) and surface 75 of image roller 73 (
In the electrostatic printing system of FIG. 6), it is preferred to use a dielectric material that satisfies certain criteria. These criteria include high resistivity, high abrasion resistance, smooth finish and high modulus. A preferred material is anodized aluminum oxide impregnated by the method described below.
陽極酸化されたアルミニウム構造物の酸化物層からの吸
収された水の除去は、加熱、真空又はデシケータ中での
該材料の貯蔵の何れかを使用して実現され得る。三つの
方法はすべて有効であるけれども、最良の結果は真空中
、たとえば真空オーブン中で加熱することにより実現さ
れる。或いは処理されるべき物品を乾燥剤を含有する乾
燥箱中に数時間貯蔵することができる。含浸に先立ち該
酸化物の熱処理を１５０℃より低い温度、好ましくは１
００℃を越えない温度で行なうのが好ましい。より高い
温度では、このアルミニウム基材の高い熱膨張係数の故
に該酸化物の幾分かの亀裂が生じる。Removal of absorbed water from the oxide layer of an anodized aluminum structure can be accomplished using either heat, vacuum, or storage of the material in a desiccator. Although all three methods are effective, the best results are achieved by heating in a vacuum, for example in a vacuum oven. Alternatively, the articles to be treated can be stored for several hours in a dry box containing a desiccant. Prior to impregnation, the oxide is heat treated at a temperature below 150°C, preferably 1
Preferably, it is carried out at a temperature not exceeding 00°C. At higher temperatures, some cracking of the oxide occurs due to the high coefficient of thermal expansion of the aluminum substrate.
酸化物コーティングから吸収された水を除去した後、そ
れを有機樹脂で含没することができる。After removing the absorbed water from the oxide coating, it can be impregnated with an organic resin.
しかしながら、溶媒コーティングの使用は細孔中に残留
溶媒を残すので完全に固体の系を使用することが好まし
い。かくして、硬質の固体コーティングを与えるように
架橋され得る液体樹脂は特に有利な材料である。かかる
樹脂は熱による架橋又は放射線架橋の何れかにより硬化
させるこ・とができる。該樹脂が硬化後に低い収縮率及
び低い水分吸収率を有することも又望ましい。有機樹脂
を合理的期間内に多孔性構造中に拡散させることを可能
とするために、５００センチボワズより低い粘度を有す
る液体架橋系を使用するのが有利である。However, since the use of solvent coatings leaves residual solvent in the pores, it is preferred to use completely solid systems. Liquid resins that can be crosslinked to give hard solid coatings are thus particularly advantageous materials. Such resins can be cured either by thermal or radiation crosslinking. It is also desirable that the resin have low shrinkage and low moisture absorption after curing. In order to be able to diffuse the organic resin into the porous structure within a reasonable period of time, it is advantageous to use a liquid crosslinking system with a viscosity below 500 centiboise.
これらの前記技術は、静電像形成に使潜するための含浸
された酸化物を有する固体アルミニウム円筒の加工に使
用することができる。かかるシステムにおいては、次い
で静電電荷はたとえば米国特許第３，６６２，３９５号
に開示された如くして調色され、そして調色された像は
普通紙に転写される。その特許の表２はテフロンで密封
された多孔性酸化アルミニウム表面は低い破壊電圧及び
低い細孔絶縁抵抗及びコーティング硬さにより静電像形
成のために満足すべきものではないことを示している。These techniques can be used to fabricate solid aluminum cylinders with impregnated oxides for electrostatic imaging. In such systems, the electrostatic charge is then toned, such as as disclosed in US Pat. No. 3,662,395, and the toned image is transferred to plain paper. Table 2 of that patent shows that porous aluminum oxide surfaces sealed with Teflon are unsatisfactory for electrostatic imaging due to low breakdown voltage and low pore insulation resistance and coating hardness.
静電電荷を支持することができる絶縁性フィルムでコー
ティングされたドラムが米国特許第３，９０７，５６０
号に開示されている。誘電体表面はバリャ層酸化アルミ
ニウムフィルムである。A drum coated with an insulating film capable of supporting electrostatic charges is disclosed in U.S. Pat. No. 3,907,560.
Disclosed in the issue. The dielectric surface is a barrier layer aluminum oxide film.
というのは多孔性の陽極酸化された酸化アルミニウム層
は誘電体としてよりもむしろ導体として機能することが
述べられているからである。バリャ層陽極酸化アルミニ
ウムフィルムは良好な絶縁体であるけれども、非多孔性
であると、バリャ層フィルムの最大厚さは１／２〜１ミ
クロンの範囲に制限される。この厚さでは、該層が支持
する最大電圧は制限され、そして表面は慣用の意味にお
いて硬質ではない。というのは局在化した歪がアルミニ
ウム基材のその後における変形に伴ないこの薄いフィル
ムを通って伝播されるからである。This is because the porous anodized aluminum oxide layer is stated to function as a conductor rather than as a dielectric. Although the barrier layer anodized aluminum film is a good insulator, its non-porous nature limits the maximum thickness of the barrier layer film to the range of 1/2 to 1 micron. At this thickness, the maximum voltage that the layer will support is limited and the surface is not rigid in the conventional sense. This is because localized strains are propagated through this thin film with subsequent deformation of the aluminum substrate.
薄いバリャフィルムの限界は複式陽極酸化アルミニウム
コーティングの使用によって米国特許第３，９３７，５
７１号及び第３，９４０，２７０号において克服される
。このコーティングはアルミニウム表面を電解酸化し、
然る後バリャ酸化アルミニウム層を生成する条件下に電
解酸化を続けることにより製造される。これは陽極酸化
された層を加工することの複雑性を増加させるのみなら
ず、制限的厚さは約２０ミクロンであり、酸化物層が充
電され得る表面電位は最大６２０ボルトである。The limitations of thin barrier films are overcome by the use of dual anodized aluminum coatings, as described in U.S. Patent No. 3,937,5.
No. 71 and No. 3,940,270. This coating is made by electrolytically oxidizing the aluminum surface.
It is then produced by continuing electrolytic oxidation under conditions that produce a barrier aluminum oxide layer. This not only increases the complexity of processing the anodized layer, but the limiting thickness is about 20 microns and the surface potential to which the oxide layer can be charged is up to 620 volts.
従来技術と対照的に、本発明は１００ミクロンという大
きい厚さを有し且つ数干ボルトを支持できる酸化物フィ
ルムを製作するための簡単で信頼性のある技術を提供す
る。本発明の利点は下記の非限定的実施例から更に明ら
かとなるであろう。In contrast to the prior art, the present invention provides a simple and reliable technique for fabricating oxide films with thicknesses as large as 100 microns and capable of supporting several bolts. The advantages of the invention will become clearer from the following non-limiting examples.
従来技術の実施例
アルミニウム合金７０７５−Ｔ６から製作されたシリン
ダをウエルニク（Ｗｅｒｎｌｃｋ）及びピナー（Ｐｌｎ
ｎｃｒ）の教示に従って硫酸中で硬質コート陽極酸化し
た。陽極層の最終厚さは６０ミクロンであった。陽極酸
化されたシリンダを下記表■の式１に従って紫外硬化性
樹脂系で噴霧した。この低粘度液は１分の期間内に細孔
を含没するように思われた。数分後、シリンダの表面か
ら過剰の液をきれいにふきとり、含浸したシリンダを中
圧水銀アーク灯からの照射に露光することにより硬化さ
せた。照射硬化後、シリンダを６００グリット研摩紙で
磨き、３もしくは４ミクロンの酸化物は除去して１０ミ
クロインチ仕上げとした。試験リグを使用してアルミニ
ウム酸化物層の表面上に静電電荷を発生させた。コロナ
イオン源を使用して表面を充電し、そしてフィードバッ
ク電位計を使用して表面電位を測定した。使用した最も
高い荷電水準においては、数ボルトにしか過ぎない電圧
が表面上に明白に認められた。この電位は１秒程度でゼ
ロに減衰した。この層の絶縁耐力は酸化アルミニウムの
表面上に１．２５ｃｍの曲率半径を有する軽い重量の電
気的コンタクトを置きそしてこの電極とアルミニウム基
材との間に印加された電位を高い電流が該層を通って引
き出されるまで徐々に増加させることにより決定された
。直流及び交流の両方を使用しそして多数の位置におけ
る破壊電位を決定して、破壊電圧は９００〜１２００ボ
ルトの範囲であることが決定された。Prior Art Example A cylinder made from aluminum alloy 7075-T6 was manufactured by Wernlck and Pln.
Hard coat anodized in sulfuric acid according to the teachings of NCR). The final thickness of the anode layer was 60 microns. The anodized cylinder was sprayed with an ultraviolet curable resin system according to formula 1 in Table 1 below. This low viscosity liquid appeared to impregnate the pores within a period of 1 minute. After a few minutes, the surface of the cylinder was wiped clean of excess liquid and the impregnated cylinder was cured by exposure to radiation from a medium pressure mercury arc lamp. After radiation curing, the cylinders were polished with 600 grit abrasive paper to remove 3 or 4 microns of oxide to a 10 microinch finish. A test rig was used to generate an electrostatic charge on the surface of the aluminum oxide layer. A corona ion source was used to charge the surface and a feedback electrometer was used to measure the surface potential. At the highest charge level used, voltages of only a few volts were evident on the surface. This potential decayed to zero in about 1 second. The dielectric strength of this layer is determined by placing a light weight electrical contact with a radius of curvature of 1.25 cm on the surface of the aluminum oxide and applying a high current potential between this electrode and the aluminum substrate to Determined by increasing gradually until drawn through. Using both direct and alternating current and determining the breakdown potential at multiple locations, the breakdown voltage was determined to be in the range of 900-1200 volts.
かくして、この従来技術の実施例により達成された荷電
水準及び絶縁耐力の両方とも不満足なものであった。Thus, both the charge level and the dielectric strength achieved with this prior art embodiment were unsatisfactory.
従来挾術にまさる本発明の利点を説明する下記実施例を
以下の表の形態で示す。The following examples illustrating the advantages of the present invention over conventional clamping techniques are presented in the form of the following table.
アルミニウムの加熱を含む表１のすべての実施例におい
て、含浸は未だ暖かい（４ ０ − ５ ５℃）アルミ
ニウムを使用して行なった。真空オーブン処理した試料
を真空中に保持しながら処理温度に冷却せしめた。In all examples in Table 1 that involved heating the aluminum, the impregnation was carried out using still warm (40-55° C.) aluminum. The vacuum oven-treated sample was cooled to the processing temperature while being held in vacuum.
有機樹脂による真空含浸は試みなかったけれども、真空
オーブン中での加熱に続いて陽極コーティングの真空含
浸は本発明の方法を使用する上記実施例により示された
優秀な電気的特性を与えるであろうことは明らかである
。Although vacuum impregnation with organic resins was not attempted, vacuum impregnation of the anodic coatings followed by heating in a vacuum oven would give the excellent electrical properties shown by the above examples using the method of the invention. That is clear.
本発明の種々の観点を述べてきたが、前記詳細な説明は
説明のためであること、及び部分的な種種の変更、及び
図示され、説明された構成部分の均専置換が特許請求の
範囲に記載された本発明の精神及び範囲を逸脱すること
なしになされ得ることは理解されよう。Having described various aspects of the invention, it is understood that the foregoing detailed description is for purposes of illustration, and that modifications of the various parts and equal substitutions of components shown and described are within the scope of the claims. It will be understood that changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention as described in .
第１図は、本発明の第１の基本的な具体例の好適例に従
う電子写真装置全体の簡略図。
第２図は、光導電性部材と誘電体像ドラムの近接領域を
示す部分断面図。
第３図は、本発明の第１の基本的な具体例の変形例に従
うベルト形態の光導電性部材と誘電体像ドラムを示す簡
略図。
第４図は、本発明の好適具体例に従う受光部材組立体を
用いた電荷転写部材を断面を示す斜面図。
第５図は、本発明の変形例に従う受光部材組立体を用い
た電荷転写部材を断面で示す斜面図。
第６図は、本発明の第２の基本的な具体例に従う静電転
写印刷機の簡略図。
第７図は、印刷機又は写真複写機のための本発明に従う
静［電荷消去ユニットを示す部分断面図。
第８図は、静電印刷機又は写真複写機のための本発明の
変形例に従う静電消去ユニットを示す部分断面図。
第９図は、本発明に従うイオン発生器の簡略断面図。
第１０図は、本発明に従うイオン発生器及び抽出器の簡
略断面図。
第１１図は、静電印刷機に使用するためのイオン発生器
の平面図。
第１２図は、静電ドットマトリックス印刷機のためのマ
トリックスイオン発生器の平面図。
第１３図は、本発明に従うイオン発生器の物理的形態を
示す部分斜面図。
第１４図は、第１３図に示すイオン発生器を利用した複
写機を示す簡略図。
第１５図は、本発明に従うイオン源の変形例を示す断面
図。
筆１６図は、高速ドットマトリックス印刷機のための本
発明のイオン発生器に従うエーロゾル充電システムを示
す断面図。
第１７図は、本発明のイオン発生方法を利用したライン
走査印刷システムの断面図。
第１８図は、本発明のイオン発生方法に従う静電集塵器
の断面図。
第１９図は、本発明のイオン発生方法における電極電圧
と紙電圧との関係を示す線図。
第２０図は、第１２図のマトリックスイオン発生器によ
って生成された、導電体でパッキングされた誘電体部材
上の調色された電子写真像を示す斜面図。
第２１図は、本発明の変形具体例に従うイオン発生器の
簡略断面図。
第２２図は、第２１図の具体例を用いたイオン発生器及
び抽出器の簡略断面図。
第２３図は、第２２図のイオン発生器及び抽出器に用い
られる回路の変形例を示す簡略図である。FIG. 1 is a simplified diagram of an entire electrophotographic apparatus according to a preferred embodiment of a first basic embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the adjacent area of the photoconductive member and the dielectric image drum. FIG. 3 is a simplified diagram illustrating a photoconductive member in the form of a belt and a dielectric imaging drum according to a variation of the first basic embodiment of the invention. FIG. 4 is a perspective view showing a cross section of a charge transfer member using a light receiving member assembly according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing a cross section of a charge transfer member using a light receiving member assembly according to a modification of the present invention. FIG. 6 is a simplified diagram of an electrostatic transfer printing machine according to a second basic embodiment of the invention. FIG. 7 is a partial cross-sectional view of an electrostatic charge erasing unit according to the invention for a printing or photocopying machine. FIG. 8 is a partial sectional view of an electrostatic erasing unit according to a variant of the invention for an electrostatic printing or photocopying machine. FIG. 9 is a simplified cross-sectional view of an ion generator according to the present invention. FIG. 10 is a simplified cross-sectional view of an ion generator and extractor according to the present invention. FIG. 11 is a plan view of an ion generator for use in an electrostatic printing machine. FIG. 12 is a plan view of a matrix ion generator for an electrostatic dot matrix printing machine. FIG. 13 is a partial perspective view showing the physical form of the ion generator according to the present invention. FIG. 14 is a simplified diagram showing a copying machine using the ion generator shown in FIG. 13. FIG. 15 is a sectional view showing a modification of the ion source according to the present invention. FIG. 16 is a cross-sectional view of an aerosol charging system according to the ion generator of the present invention for a high speed dot matrix printing machine. FIG. 17 is a cross-sectional view of a line scanning printing system using the ion generation method of the present invention. FIG. 18 is a sectional view of an electrostatic precipitator according to the ion generation method of the present invention. FIG. 19 is a diagram showing the relationship between electrode voltage and paper voltage in the ion generation method of the present invention. FIG. 20 is a perspective view showing a toned electrophotographic image on a conductor-packed dielectric member produced by the matrix ion generator of FIG. 12; FIG. 21 is a simplified cross-sectional view of an ion generator according to a modified embodiment of the invention. FIG. 22 is a simplified cross-sectional view of an ion generator and extractor using the specific example of FIG. 21. FIG. 23 is a simplified diagram showing a modification of the circuit used in the ion generator and extractor of FIG. 22.
Claims (4)
を有する像形成部材と、 該像形成部材上に静電像を形成する静電像形成手段と、 前記像形成部材上に形成された静電像を現像する手段と
、 前記像形成部材上に形成された現像像を圧力下で像受容
部材上に転写する圧力転写手段とを具備する像形成装置
において、 前記静電像形成手段が、固体誘電体部材によって分離さ
れた励起電極と制御電極との間に交番電位を加えて該制
御電極の端面と前記固体誘電体部材との接合部により形
成される空気領域内にイオンを生成する手段と、該制御
電極と前記対向電極との間に直流電圧Ｖｃを印加して前
記空気領域からイオンを抽出し前記像形成部材上に静電
像を形成する手段とを有することを特徴とする像形成装
置。(1) An image forming member having a dielectric surface layer and a counter electrode provided on the back surface thereof, an electrostatic image forming means for forming an electrostatic image on the image forming member, and an electrostatic image formed on the image forming member. an image forming apparatus comprising: means for developing an electrostatic image formed on the image forming member; and pressure transfer means for transferring the developed image formed on the image forming member onto an image receiving member under pressure; Means applies an alternating potential between an excitation electrode and a control electrode separated by a solid dielectric member to induce ions into an air region formed by a junction between an end surface of the control electrode and the solid dielectric member. and means for applying a DC voltage Vc between the control electrode and the counter electrode to extract ions from the air region and form an electrostatic image on the image forming member. Image forming device.
成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の像形
成装置。(2) The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming member comprises a rotatable image forming drum.
スクレーパブレードと、該像形成部材上の残留電荷を除
去するための除電手段を有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の像形成装置。(3) A scraper blade for removing residual toner on the image forming member, and a charge eliminating means for removing residual electric charge on the image forming member. image forming device.
を有する像形成部材と、 該像形成部材上に静電像を形成する静電像形成手段と、 前記像形成部材上に形成された静電像を現像する手段と
、 前記像形成部材上に形成された現像像を圧力下で像受容
部材上に転写する圧力転写手段とを具備する像形成装置
において、 前記静電像形成手段が、固体誘電体部材によって分離さ
れた励起電極と制御電極との間に交番電位を加えて該制
御電極の端面と前記固体誘電体部材との接合部により形
成される空気領域内にイオンを生成する手段と、該制御
電極と前記対向電極との間に直流電圧Ｖｃを印加して前
記空気領域からイオンを抽出する手段と、該制御電極と
前記像形成部材との間に配置されている孔を有するスク
リーン電極と該対向電極との間に直流電圧Ｖｓを印加し
て前記イオンの抽出を制御して前記像形成部材上に静電
像を形成する手段とを有することを特徴とする像形成装
置。(4) an image forming member having a dielectric surface layer and a counter electrode provided on the back surface thereof; an electrostatic image forming means for forming an electrostatic image on the image forming member; an image forming apparatus comprising: means for developing an electrostatic image formed on the image forming member; and pressure transfer means for transferring the developed image formed on the image forming member onto an image receiving member under pressure; Means applies an alternating potential between an excitation electrode and a control electrode separated by a solid dielectric member to induce ions into an air region formed by a junction between an end surface of the control electrode and the solid dielectric member. means for extracting ions from the air region by applying a DC voltage Vc between the control electrode and the counter electrode, and disposed between the control electrode and the imaging member. An image characterized by comprising means for applying a DC voltage Vs between a screen electrode having holes and the counter electrode to control the extraction of the ions and forming an electrostatic image on the image forming member. Forming device.
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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