KR840000337B1 - Apparatus for generating charged particles - Google Patents

Abstract

Charged particles, e.g. ions, are generated by extracting them from a high-density source, which is provided by an electrical gas breakdown in an electric field between two conducting electrodes separated by an insulator. When a high-frequency electric field is applied, surprisingly high ion current densities can be obtained. Providing numerous advantages over conventional ion-forming techniques.

Description

전자인쇄 및 복사장치Electronic printing and copying device

제1도는 본 발명의 양호한 제1실시예에 따른 전체 전자사진 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of an entire electrophotographic apparatus according to a first preferred embodiment of the present invention.

제2도는 광전도체와 유전체 영상드럼의 근접부에 대한 부분 절개 단면도.2 is a partial cutaway cross-sectional view of the vicinity of the photoconductor and dielectric image drum.

제3도는 본 발명의 제1기본실시예의 대안에 따른 벨트 광도전체 및 유전체 영상드럼의 개략도.3 is a schematic diagram of a belt photoconductor and a dielectric image drum according to an alternative of the first basic embodiment of the present invention.

제4도는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 광수용체, 조립체를 사용한 전하 전달체의 투시단면도.4 is a perspective sectional view of a charge carrier using a photoreceptor and assembly according to a preferred embodiment of the present invention.

제5도는 본 발명의 대체실시예에 따른 광수용체 조립체를 사용한 전하전달체의 투시 단면도.5 is a perspective cross-sectional view of a charge carrier using a photoreceptor assembly according to an alternative embodiment of the present invention.

제6도는 본 발명의 제2기본실시예에 따른 정전기 전달 프린터의 개략도.6 is a schematic diagram of an electrostatic transfer printer according to a second basic embodiment of the present invention.

제7도는 본 발명에 따른 정전기 프린터 혹은 광복사기용 전하 지움장치의 부분 절개 단면도.7 is a partial cutaway cross-sectional view of a charge erasing device for an electrostatic printer or an optical copying machine according to the present invention.

제8도는 본 발명의 대체 실시예에 다른 정전기 프린터 혹은 광복사기용 전하지움장치의 부분 절개단면도.8 is a partial cutaway cross-sectional view of an electrostatic charge device for an electrostatic printer or an optical copier according to an alternative embodiment of the present invention.

제9도는 본 발명에 따른 이온발생기의 개략 단면도.9 is a schematic cross-sectional view of an ion generator according to the present invention.

제10도는 본 발명에 따른 이온 발생기 및 추출기의 개략 단면도.10 is a schematic cross-sectional view of an ion generator and extractor according to the present invention.

제11도는 정전기 인쇄에 사용하기 위한 이온 발생기의 평면도.11 is a plan view of an ion generator for use in electrostatic printing.

제12도는 정전기 돗트 매트릭스 프린터용의 매트릭스 이온 발생기의 평면도.12 is a plan view of a matrix ion generator for an electrostatic dot matrix printer.

제13도는 본 발명에 따른 이온 발생기의 물리적 모델의 평면도..13 is a plan view of a physical model of an ion generator according to the present invention.

제14도는 제13도의 이온 발생기를 사용한 복사기의 개략도.14 is a schematic diagram of a copier using the ion generator of FIG.

제15도는 본 발명에 따른 대체 이온 원(源)의 단면도.15 is a cross-sectional view of an alternative ion source according to the present invention.

제16도는 본 발명의 이온 발생기에 따른 고속 돗트 매트릭스 인쇄용 분무 충전 시스템의 단면도.16 is a cross-sectional view of the spray filling system for high speed dot matrix printing according to the ion generator of the present invention.

제17도는 본 발명의 이온 발생 방법을 사용한 선주사 인쇄 시스템의 단면도.17 is a cross-sectional view of a pre-scan printing system using the ion generating method of the present invention.

제18도는 본 발명의 이온 발생 방법에 따른 정전기 집전기의 단면도.18 is a cross-sectional view of an electrostatic current collector according to the ion generating method of the present invention.

제19도는 본 발명의 이온 발생 방법에 따른 전주 전압과 지(紙)전압 사이의 관계를 도시하는 그래프.Fig. 19 is a graph showing the relationship between pole voltage and ground voltage according to the ion generating method of the present invention.

본 발명은 고속으로 훌륭한 영상품질을 갖는 전자인쇄 및 복사기를 제공하기 위한 것이다. 유전체상에 정전기 잠재영상을 따로따로 형성한 후에 인쇄 및 복사장치 모두는 동일한 색조를 사용할 수 있다.The present invention is to provide an electronic printing and copier having excellent image quality at high speed. After separately forming electrostatic latent images on the dielectric, both the printing and copying apparatus can use the same color tone.

인쇄 및 복사장치는 유전체상에 잠재 정전기 영상을 형성하는 것은 따로따로 하지만 그 후에 색조는 동일한 것을 사용할 수 있다. 광복사장치에 있어서 영상은 미리 충전된 광도전체상에 광학적으로 형성되며 유전체로 이동된다. 영상 이동물질을 향상시키기 위하여는 광도전체에 반도체 기판을 포함시키는 것이 좋다. 예를 들어 인쇄장치에 있어서 정전기 영상은 고체유전체에 의하여 분리된 두개의 전극을 포함하는 이온 발생기에 의하여 영상로울러에 형성되는데 이때 고주파의 교류전압이 전극들중 하나와 고체 유전체 사이의 접점영역에의 공기 간격을 파괴하는데 사용된다. 접점전극에 인가된 직류주출 전압은 이렇게 생성된 전하로부터 이온은 추출하는데 쓰인다. 이온 발생기와 추출기는 광복사기 혹은 다른 적용분야에도 사용될 수 있다. 영상을 함유하는 유전체는 함침되고 양극화된 산화알루미늄으로 구성되는 것이 좋은데 이 산화알루미늄은 고저항을, 고강도 및 매끄러움을 갖추고 있어 조색된 영상전체를 수용매체에 틀림없이 전달하여 준다. 고압의 영상 로울러와 후진 로울러 사이에 수용체를 통과시키면 이러한 전달이 영향을 받아 순간적으로 영상이 녹어버린다. 두개의 로울러상에 남아있는 색조를 제거하고 영상 로울러상에 있는 정전기 잠재영상을 지우기 위한 장치가 마련될 수 있다.The printing and copying apparatus may separately form a latent electrostatic image on the dielectric, but then use the same color tone. In an optical radiation apparatus, an image is optically formed on a pre-charged photoconductor and moved to a dielectric. In order to improve the image transfer material, it is preferable to include a semiconductor substrate in the photoconductor. For example, in a printing apparatus, an electrostatic image is formed on an image roller by an ion generator including two electrodes separated by a solid dielectric, where a high frequency alternating voltage is applied to a contact region between one of the electrodes and the solid dielectric. Used to break the air gap. The direct current extraction voltage applied to the contact electrode is used to extract ions from the generated charge. Ion generators and extractors can also be used in optical copiers or other applications. The dielectric containing the image is preferably composed of impregnated and anodized aluminum oxide. The aluminum oxide has high resistance, high strength and smoothness, and must deliver the entire color image to the receiving medium. Passing the receptor between the high-pressure imaging roller and the reversing roller affects this transmission, which instantly melts the image. An apparatus may be provided for removing the color tone remaining on the two rollers and erasing the electrostatic latent image on the image roller.

본 발명은 특히 고속으로 동작하는 정전기 인쇄 및 광복사기에 관한 것이다.The present invention relates in particular to electrostatic printing and optical copying machines operating at high speeds.

본 발명은 인쇄기 및 복사기의 설계에 대하여 양립적이다.The present invention is compatible with the design of printers and copiers.

또한 본 발명은 우수한 영상품질을 갖춘 고속인쇄 및 복사장치를 제공하여 준다.In addition, the present invention provides a high speed printing and copying apparatus having excellent image quality.

또한 본 발명은 간단하고 소형이며 저가인 보통 종이의 광복사 시스템도 제공하여 준다. 광복사 시스템은 재래식 시스템의 경우보다 그 처리과정이 적으며 종이의 통로가 대단히 짧고 간단하다.The present invention also provides a simple, compact and inexpensive optical radiation system of plain paper. The optical radiation system has less processing than the conventional system and the paper passage is very short and simple.

본 발명은 또한 신뢰도 높고 보수가 필요없는 전자복사 시스템을 제공해 주는데, 여기에 쓰인 광도전체는 그 효율과 수명이 증가된 것이다. 광도전체를 청소할 필요성도 감소되었다.The present invention also provides a reliable and maintenance-free electronic radiation system, in which the photoconductor used is increased in efficiency and lifespan. The need to clean the photoconductor is also reduced.

더우기 본 발명은 특이한 광도전체의 전기적 특성에 무관한 시스템 설계를 취급하고 있다. 특히 광도전체 방전곡선의 선단에서의 비직선적인 특성과 함께 잔여전위로 말미암은 문제를 일으키지 않는 전사 시스템이 바람직하다.Moreover, the present invention deals with system design independent of the electrical properties of the unusual photoconductor. In particular, a transfer system is preferred in which the non-linear characteristics at the tip of the photoconductive discharge curve do not cause problems due to residual potential.

본 발명은 또한 전사 시스템에서 초기 정전기 영상 전달시에 적정 영상 품질을 유지하는 것에도 관계가 있다. 본 발명은 광도전체와 유전영상체 사이의 파열되는 전하 전달도 방지할 수 있다. 따라서 보통 종이에 복사하는 시스템이 가능하여져서 첫번째 복사가 되는데 걸리는 시간이 단축된다.The present invention also relates to maintaining proper image quality upon initial electrostatic image transfer in a transfer system. The present invention can also prevent ruptured charge transfer between the photoconductor and the dielectric imager. This makes it possible to make a copy system on a regular sheet of paper, which reduces the time it takes to make the first copy.

본 발명은 또한 정전기 인쇄기에 잠재정전기 영상을 마련하는데 있어 기계적 임계 오차를 줄일 수 있게 하여 준다. 이것은 그러한 영상의 형성에 관계되는 부수문제를 덜어주며 정전기 인쇄와 광복사, 기타에 사용되는 특히 고전류 밀도의 이온 발생을 용이하게 하여 준다.The present invention also makes it possible to reduce mechanical threshold errors in preparing latent electrostatic images on electrostatic presses. This alleviates the associated problems associated with the formation of such images and facilitates the generation of ions, particularly high current densities, used in electrostatic printing, light radiation, and others.

또한 신뢰도가 높고 안정한 이온원을 마련하고, 보수를 간략화하며 방해가 되는 코로나 전선의 특성을 제거하고 잘 안깨지고 먼지 및 때가 끼지 않도록 하기 위한 방법이 고려되었다. 이 이온원은 제어하기 쉬어야 하고 다중화할 수 있어야 한다.In addition, a method was devised to provide a reliable and stable ion source, to simplify the repair, to remove the disturbing corona wire characteristics, and to prevent the breakage, dust and dirt. This ion source should be easy to control and multiplexed.

전하 영상 충실도가 유지되는 정전기적 영상을 생성하는데 사용되는 이온의 흐름을 발생시키고 양호한 선명도로 조색된 비교적 균일한 전하영상을 만드는 것이 고려되었다.It has been considered to produce a relatively uniform charge image that generates a flow of ions used to produce an electrostatic image that maintains charge image fidelity and is toned with good clarity.

전달 드럼의 표면 저항율이 영상이 표면으로 나타나는 시간부터 영상이 조색될 때까지 영상이 저하되지 않기에 충분한 표면저항율을 갖는 전달드럼을 마련하고 수용기판으로 조색된 것을 완전히 이동시켜서 이동표면이 증대한 굴곡을 일으키지 않도록 하기 위한 것도 고려되었다.Flexure with increased moving surface by providing a transfer drum with a surface resistivity sufficient to prevent the image from deteriorating from the time when the surface resistivity of the transfer drum appears to the surface until the image is rendered. It has also been considered to avoid causing this.

또한 정전기적 잠재 잔상을 지우고 이어지는 인쇄주기에 있어 허상이 새기지 않도록 하였다.It also eliminated electrostatic latent image retention and prevented image leaks in subsequent printing cycles.

본 발명은 광복사와 정전기적 인쇄방법을 함께 사용하는 여러가지의 양호한 소자들을 포함하고 있다.The present invention includes a variety of preferred devices using both light radiation and electrostatic printing methods.

본 발명의 양호한 이온 발생기는 광도전체를 미리 충전하거나 정전기적 잠재영상을 형성하는데 쓰일 수 있다. 세층으로 되어있는 광도전체는 본 발명의 광복사기에 적합하고, 함침되고 양극화된 알루미늄 유전체는 정전기적 잠재영상을 받아들일 수 있다.Preferred ion generators of the present invention can be used to precharge the photoconductor or to form electrostatic latent images. The three-layer photoconductor is suitable for the optical copying machine of the present invention, and the impregnated and anodized aluminum dielectric can accept electrostatic latent images.

본 발명에 따르면 광복사기와 정전기 인쇄기가 유전체상에 잠재 정전기적 영상을 창출하는 과정은 서로 다르나 정전기적 잠재영상을 조색하고 그 이후의 처리를 하는데는 동일한 기술을 사용한다. 광복사기의 실시예에 있어서 정전기적 영상은 재래식의 광학적인 장치에 의하여 광수용체상에 형성하고 유전체로 이동된다. 정전기인 인쇄기에 있어서는 정전기적 잠재영상이 이온 발생기에 의하여 유전체상에 형성되는 것이 좋다.According to the present invention, the process of generating the latent electrostatic image on the dielectric by the optical copier and the electrostatic printer is different, but the same technique is used to color the electrostatic latent image and perform subsequent processing. In an embodiment of the optical radiation machine, the electrostatic image is formed on the photoreceptor and transferred to the dielectric by conventional optical devices. In electrostatic presses, electrostatic latent images are preferably formed on the dielectric by an ion generator.

본 발명에 따르는 전자장치는 광도전체, 유전체 영상드럼 및 여러가지 처리장치를 갖고 있다. 광도전체는 광도전 표면과 도전성의 내부 기판을 포함하고 있으며, 유전체 영상드럼은 절연 표면과 도전체통을 포함하고 있다. 상기 기구들은 원주형의 드럼으로 되어 있다. 잠재 정전기 영상은 빛이 차단된 상태에서광도전 표면을 균일하게 충전시키고 그것을 원 영상이 재생되는 명암의 패턴에 따라 노출시킴으로써 형성된다. 그 다음에 잠재 정전기 영상은 유전체 영상 드럼의 표면으로 전달된다. 지움 램프는 영상의 이동 이후에 광도전 표면에 남아있는 잔여 잠재 영상을 방전시키는데 쓰인다. 더욱 자세히 설명하면 유전체 영상 드럼의 표면을 광도전체의 영상 보유 영역에 접촉 혹은 가까이 위치시킴으로써 잠재 정전기 영상은 광도전체로부터 유전체 영상 드럼으로 이동되는 것이다. 외부 바이어스 전압이 이들의 도전성 기판들 사이에 인가될 수 있다. 임계전압에 달하자마자 전하의 이동이 공기 간격 파괴에 의하여 이루어진다. 광도전체는 광도전 표면과 도전성 기판 사이의 반도 전성기판을 포함할 수 있다. 이 구조는 광도전체로부터 유전체 영상 드럼까지 파열전하가 이동되는 것을 막아주고 이동된 잠재 정전기 영상의 질을 높여준다.The electronic device according to the present invention has a photoconductor, a dielectric image drum, and various processing devices. The photoconductor includes a photoconductive surface and a conductive inner substrate, and the dielectric image drum includes an insulating surface and a conductor tube. The instruments are of cylindrical drums. The latent electrostatic image is formed by uniformly charging the photoconductive surface in the blocked light state and exposing it according to the pattern of contrast in which the original image is reproduced. The latent electrostatic image is then transferred to the surface of the dielectric imaging drum. The erase lamp is used to discharge the residual latent image remaining on the photoconductive surface after the image movement. In more detail, the potential electrostatic image is moved from the photoconductor to the dielectric image drum by placing the surface of the dielectric image drum in contact with or near the image retention area of the photoconductor. An external bias voltage can be applied between their conductive substrates. As soon as the threshold voltage is reached, the charge transfer takes place by air gap breakdown. The photoconductor may comprise a semiconductive substrate between the photoconductive surface and the conductive substrate. This structure prevents the transfer of burst charges from the photoconductor to the dielectric imaging drum and improves the quality of the transferred electrostatic image.

본 발명의 정전기 인쇄기에 있어서 잠재 정전기 영상은 양호한 형태의 이온 발생기에 의하여 유전체 영상 물질상에 형성된다. 본 발명의 이온 발생기는 고체 유전체에 의하여 분리된 두개의 전극 사이에 전압을 인가하여 주변 영역에서의 전기적 공기 간격 파괴를 가져온다. 또 다른 물질이 유전체 코우팅의 도전성 지지체가 될수 있다. 이온 발생기에 있어서 방전 개시 전압은 고주파 교류 전압이고 추출은 직류 전압을 사용하여 이루어진다. 또한 추출된 이온들은 직접 사용되거나 전장의 작용으로 움직이는 미립물질에 인가된다. 그러한 전하를 띈 입자들은 정전기 패턴을 형성하는데 쓰일 수 있는데 이 패턴은 예를들어 충전된 영상이 필요한 문자 또는 기호의 배열에 따라 패턴 지어진 간격을 갖는 방전전극을 사용할 수도 있다.In the electrostatic press of the present invention, the latent electrostatic image is formed on the dielectric image material by a good type of ion generator. The ion generator of the present invention applies a voltage between two electrodes separated by a solid dielectric to cause electrical air gap breakdown in the peripheral region. Another material can be the conductive support of the dielectric coating. In the ion generator, the discharge start voltage is a high frequency AC voltage, and extraction is performed using a DC voltage. The extracted ions are either used directly or applied to the particulate matter, which is driven by the action of the electric field. Such charged particles can be used to form an electrostatic pattern, which may use, for example, discharge electrodes having a patterned spacing depending on the arrangement of letters or symbols for which a charged image is required.

양호한 이온 발생기에 있어서, 전극들은 매트릭스 배열로 교차점들을 형성하는 다수의 전극일 수 있다. 이온들은 전극 개구들의 선택된 매트릭스 교차점으로부터 선택된 개구들에 전기적 방전과 외부 이온 추출전장 이온들은 선택된 개구들을 전기적으로 방전시키고 외부 이온 추출전장을 제공함을 동시에 함으로써 전극 개구들의 선택된 매트릭스 교차점으로부터 추출된다.In a good ion generator, the electrodes may be a plurality of electrodes forming intersections in a matrix arrangement. The ions are extracted from the selected matrix intersection of the electrode openings by simultaneously discharging the selected openings from the selected matrix intersection of the electrode openings and the external ion extraction field ions electrically discharging the selected openings and providing an external ion extraction field.

추출된 이온들을 사용하여 정전기 잠재영상이 형성되고 곧이어 이 영상은 조색되고 또 녹아버린다. 영상은 유전체 표면에 형성될 수 있으며 보통 종이로 이동된다. 이 대신, 충전된 미립물질은 보통 종이위에 위치되어 가시 영상을 형성하거나 도전성 표면에 집진될 수 있다. 또한 이온 발생기는, 둘중의 하나는 적어도 유전체 표면상의 하나의 단부를 갖는 두개의 전극을 분리시키는 고체 유전체에 의하여 형성되기도한다. 예를들어 약 60Hz-4MHz의 주파수 영역의 교류전압이 전극간에 인가되면 전극들 중 하나와 유전체 표면 사이에 전기적 방전이 발생된다. 서로 같거나 혹은 다를 수 있는 전극들은 여러가지 형태일 수 있는데 개방된 그물형태의 금속 스크린 일수도 있다.Electrostatic latent images are formed using the extracted ions, which are then tinted and melted. Images can be formed on the dielectric surface and are usually transferred to paper. Instead, the filled particulate can usually be placed on paper to form a visible image or to be collected on a conductive surface. The ion generator may also be formed by a solid dielectric that separates two electrodes, one of which has at least one end on the dielectric surface. For example, when an alternating voltage in the frequency range of about 60 Hz-4 MHz is applied between electrodes, an electrical discharge is generated between one of the electrodes and the dielectric surface. The electrodes, which may be the same or different from one another, may be in various forms, or may be open mesh metal screens.

본 발명의 양호한 이온 발생기의 또 다른 실시예에 있어서 상기한 바와같이 발생된 이온들의 방전을 제어하기 위하여 제3전극이 사용된다. 고주파 교류전압이 제1 "구동" 전극과 제2 "제어" 전극 사이에 인가된다. 제3 "스크린" 전극은 제어 전극으로부터 유전체 제2층에 의하여 분리되어 있다. 공기 간격 파괴에 의하여 생성된 이온들은 스크린 전극의 영향을 받아 추출되어 다른 물질로 인가된다.In another embodiment of the preferred ion generator of the present invention, a third electrode is used to control the discharge of ions generated as described above. A high frequency AC voltage is applied between the first "drive" electrode and the second "control" electrode. The third "screen" electrode is separated from the control electrode by the dielectric second layer. The ions generated by the air gap destruction are extracted under the influence of the screen electrode and applied to other materials.

세개의 전극 이온 발생기 실시예에 있어서, 이미 형성된 잠재 정전기 영상이 이온 발생기 밑에 존재하고 제어 전극에 아무런 추출 전압도 인가되지 않을때 스크린 전극은 영상이 불필요하게 지워지는 것을 방지하여 준다. 제3전극을 사용한 실시예에 따르면, 스크린 전극은 정전기적 렌즈의 구실을하여 이것은 본 발명의 이온 발생기에 의하여 형성된 정전기적 영상의 크기 및 모양을 제어하는데 쓰일 수 있다.In a three electrode ion generator embodiment, the screen electrode prevents the image from being unnecessarily erased when a potential electrostatic image already formed is below the ion generator and no extraction voltage is applied to the control electrode. According to the embodiment using the third electrode, the screen electrode serves as an electrostatic lens, which can be used to control the size and shape of the electrostatic image formed by the ion generator of the present invention.

본 발명의 기본적인 실시예 모두에 있어서, 유전 영상체상의 잠재정전기 영상은 색조되어 가시적인 영상을 형성한다. 색조된 영상은 수용매체로 전달된다. 유전 영상체의 표면을 세척하기 위한 장치가 마련되어 그것에 있는 모든 잔상을 제거한다.In all of the basic embodiments of the present invention, the latent electrostatic image on the genetic imager is tinted to form a visible image. The tinted image is transmitted to the receiving medium. A device for cleaning the surface of the dielectric image is provided to remove any afterimages therein.

양호한 모든 기본적인 실시예에 있어서, 유전 영상체는 함침되고 양극화된 산화알미늄으로 구성된 표면층을 포함하고 있다. 그러한 물체는 양극화된 알미늄체를 예비탈수함으로써 형성되고 탈수된 물체의 표면개구들은 함침되어 저항율과 유전상수가 증가된다. 이 양호한 실시예에 따르면 유전체의 표면개구들은 도전물체를 양극화함으로써 얻어지는 산화층에 존재하는 것들과 같은 기공들이다. 또 다른 양호한 실시예에 따르면 유전체를 진공 또는 10% 미만 상대습도의 건조상자에서 가열하는 것으로 탈수한다. 가열은 약 60 내지 180℃의 온도로 하는 것이 좋고 양호한 온도는 약 100℃이다. 가열시간은 8시간 정도가 알맞다.In all preferred basic embodiments, the dielectric imager comprises a surface layer composed of impregnated and anodized aluminum oxide. Such objects are formed by preliminary dehydration of the polarized aluminum body and the surface openings of the dehydrated object are impregnated to increase the resistivity and dielectric constant. According to this preferred embodiment the surface openings of the dielectric are pores such as those present in the oxide layer obtained by anodizing the conductor. According to another preferred embodiment, the dielectric is dehydrated by heating in a vacuum or drying box of less than 10% relative humidity. It is preferable to make heating into the temperature of about 60-180 degreeC, and favorable temperature is about 100 degreeC. The heating time is about 8 hours.

또 다른 양호한 실시예에 따르면, 유전체는 자외선 경화수지, 폴리아미드수지, 자외선 아크릴화수지 및 열처리 에폭시수지들 중에서 선택된 유기수지로 함침된다. 또 다른 양호한 실시예에 다르면, 유전체는 본질적으로 습기가 없는 기공을 갖는 유전체층 밑에 깔려 있는 도전성 기판이다. 이 기공들은 습기가 없는 상태에서 수지성 물질로 봉해져서 유전 및 저항 특성을 향상시킨다.According to another preferred embodiment, the dielectric is impregnated with an organic resin selected from ultraviolet curable resins, polyamide resins, ultraviolet acrylic resins and heat treated epoxy resins. According to another preferred embodiment, the dielectric is a conductive substrate underlying the dielectric layer with pores that are essentially moisture free. These pores are sealed with a resinous material in the absence of moisture to improve dielectric and resistance properties.

기공내에 불가피하게 잔여습기가 남아있게 되는 재래식과 견주어 볼 때 이 양호한 실시예는 본질적으로 습기가 없는 상태에서 봉해지므로 기공의 습기에 의한 역효과를 제거할 수 있다.In contrast to conventional methods in which residual moisture inevitably remains in the pores, this preferred embodiment is essentially sealed in the absence of moisture, thus eliminating the adverse effects caused by moisture in the pores.

각 기본 실시예의 특별한 경우에, 유전체 영상 드럼상의 조색된 가시 영상은 순간적인 압력으로 수용매체로 이동된다. 압력은 수용기망 혹은 판이 유전체 영상드럼과 후면 로울러 사이의 접점을 통과할때 가해진다.In the special case of each basic embodiment, the colored visible image on the dielectric imaging drum is moved to the receiving medium at an instantaneous pressure. Pressure is applied when the receiver network or plate passes through the contacts between the dielectric imaging drum and the rear roller.

기본적인 실시예의 또 다른 경우에, 두개의 금속제 영상지우는 장치가 유전체 영상드럼과 후면로울러에 인접위치되어 영상이 통과한 후에 드럼과 로울러의 표면을 세척한다. 유전체 영상드럼상의 어떠한 잔상도 유전체층의 양면에 위치한 전극들에 의해 지워지는데 이 전극들 사이에는 고주파 교류방전이 생긴다. 유전체층 표면과 밀접된 접지된 도체나 반도체가 이 지움작용에 영향을 미칠 수 있다. 접지도전체는 무거운 금속제 영상지우는 장치의 날일 수 있고, 접지된 반도체는 반도전성 로울러일 수 있다.In another case of the basic embodiment, two metal image erasing devices are positioned adjacent the dielectric image drum and the rear roller to clean the surface of the drum and the roller after the image has passed. Any residual image on the dielectric image drum is erased by electrodes located on both sides of the dielectric layer, and high frequency alternating current discharge occurs between the electrodes. Grounded conductors or semiconductors in close contact with the dielectric layer surface can affect this erase behavior. The grounding conductor may be the blade of a heavy metal imager, and the grounded semiconductor may be a semiconductive roller.

이하에 첨부된 도면은 참조로 하여 본 발명의 상세한 설명이 이루어진다.DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS The following detailed description of the invention is made with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 이하 '가'항에 설명되는 이중전달 전사장치와 '다'항에 설명되는 정전기적 전달 인쇄기로 나타내어진다. 이들은 유전체 영상 로울러상에 잠재정전기적 영상을 만들어내는 과정에 있어서는 다른 방법을 취하나 그 이후의 과정에 사용되는 장치는 동일하다. 이하의 '나' '라'항은 전사장치와 인쇄기등에 사용될 수 있는 구체적인 구성요소들에 대하여 언급한 것이다. '나'항의 3층 광수용체는 잠재정전기적 영상을 형성하여 이후의 유전체에 전달하도록 되어 있다. '라'항의 이온발생기 및 추출기는 정전기적 충전, 방전, 집진, 분리 및 코우팅에 사용된다.The present invention is represented by the dual transfer transfer device described in the subsection 'A' and the electrostatic transfer printer described in the 'D' section. They take a different approach to producing latent electrostatic images on dielectric image rollers, but the devices used in subsequent processes are the same. The following paragraphs 'B' and 'D' refer to specific components that can be used in a transfer apparatus and a printing press. The three-layer photoreceptor in Section I is intended to form a latent electrostatic image and deliver it to the subsequent dielectric. The ion generators and extractors in section D are used for electrostatic charging, discharging, dust collection, separation and coating.

가. 이중전달 전사장치end. Dual transfer transfer device

제1도-제3도는 세개의 원통과 여러개의 처리장치를 갖는 이중전달 전사장치를 도시한 것이다.1 through 3 show a dual transfer transfer device having three cylinders and several processing devices.

상부 원통은 광도전체 11이며도전성의 기판 17상에 지지된 광도전 코우팅 13을 포함하고 이하 '나'항에 상세히 설명될 중간 반도전성 기판 15를 갖추고 있다.The upper cylinder is a photoconductor 11 and includes a photoconductive coating 13 supported on a conductive substrate 17 and is equipped with an intermediate semiconducting substrate 15, which will be described in detail in the subsection 'B'.

광도전 표면층 13으로 적합한 물질은 수지 결합재내에 황화가드미움분말을 뿌려놓은 것(특히 구리와 염소와 같은 활성제로 도우핑된 광도전급의 Cds가 사용된다)과, 수지 결합제내에 분산된 카드미움 설포셀레나이드 분말 Cds×Sey의 식으로 정의되는, 여기서 x+y=1 및, 폴리비닐카바졸과 트리니트로 플루오레논의 동몰량의 착염과 같은 유기성 광도전체 등이 있다.Suitable materials for the photoconductive surface layer 13 include sprinkled guardium sulfide powder in the resin binder (especially photoconductive Cds doped with activators such as copper and chlorine) and cadmium sulfide dispersed in the resin binder. X + y = 1 and an organic photoconductor such as an equimolar amount of a complex salt of polyvinylcarbazole and trinitrofluorenone, and the like defined by the formula of selenide powder Cds x Sey.

광도전체는 스테이숀 19에서 정전기적으로 충전되고 스테이숀 21에서 노출되어 광도전체 표면상에 정전기적 잠재영상을 형성한다. 광도전체는 재래식의 코로나선 조립체를 사용하여 충전할 수도 있으나 그 대신 라(ㄱ)항에 설명될 이온발생장치(제14도 참조)를 사용할 수 있다. 광도전체상에 잠재영상을 제공하는 광학적 영상은 공지된 여러가지 광학적 주사장치를 사용하여도 생성할 수 있다. 이 잠재영상은 금속원통 29상에 코우팅된 유전체층 27에 의하여 형성된 유전체 원통 25으로 이동된다. 유전체 원통 25상의 잠재정전기 영상은 색조되고 압력에 의하여 유전체 원통 25와 전달로울러 37 사이에 있는 수용기로 전달된다.The photoconductor is electrostatically charged at station 19 and exposed at station 21 to form an electrostatic latent image on the photoconductor surface. The photoconductor may be charged using a conventional coronal assembly but may instead use an ion generating device (see FIG. 14), as described in paragraph (a). Optical images providing a latent image on the photoconductor can also be generated using various known optical scanning devices. This latent image is moved to dielectric cylinder 25 formed by dielectric layer 27 coated on metal cylinder 29. The latent electrostatic image on the dielectric cylinder 25 is tinted and delivered to the receiver between the dielectric cylinder 25 and the delivery 37 by pressure.

원통 25와 로울러 37로부터 잔재 색조를 제거하고 전달이후에 원통 25상에 남아있는 정전기적 영상(43, 45 및 47에 있는)을 지우는 장치가 마련되었다. 조색 및 이후의 과정을 위한 장치는 제1도의 30으로 표시되었고 이하의 다(ㄷ)항에 상술된다.A device was provided to remove the residual tones from cylinder 25 and roller 37 and to erase the electrostatic images (on 43, 45 and 47) remaining on cylinder 25 after delivery. The apparatus for the toning and subsequent procedure is indicated at 30 in FIG. 1 and is detailed in the following paragraph (c).

잠재정전기 영상이 광도전체 11로부터 유전체원통 25에 전달되는 방법으로는 공기 간격 파괴에 의한 전하 전달방법을 사용한다. 광도전성표면 13을 균일하게 충전하고 노출시키는 과정으로 노출된 영상에 따른 전하밀도의 분포가 이루어지고 접지도전성기판 17에 대한 광도전표면 13의 가변전위 패턴이 형성된다.As a method of transferring the latent electrostatic image from the photoconductor 11 to the dielectric cylinder 25, a charge transfer method by air gap destruction is used. In the process of uniformly filling and exposing the photoconductive surface 13, distribution of the charge density is made according to the exposed image, and a variable potential pattern of the photoconductive surface 13 on the ground conductive substrate 17 is formed.

제2도를 보면 광도전체 11의 충전영역이 유전체표면 27에 근접된(1/1,000cm미만) 위치로 회전한다. 외부전원 33이 두개의 드럼의 도전성 기판들 17 및 29의 전극들 사이에 인가되는데 그 초기전위는 광도전체 표면 13에서 약 1000볼트이며 외부전원 33에 의하여 400볼트가 가해진다. 1400볼트의 총전하는 노출과정에서 800볼트 정도가 감소된다.Referring to FIG. 2, the charging region of the photoconductor 11 rotates to a position close to the dielectric surface 27 (less than 1 / 1,000 cm). An external power source 33 is applied between the electrodes of the conductive substrates 17 and 29 of the two drums, the initial potential of which is about 1000 volts on the photoconductor surface 13 and 400 volts applied by the external power source 33. The total charge of 1400 volts is reduced by 800 volts during the exposure process.

전하 전달과정은 공기를 이온화하기에 충분한 전기응력이 공기간격에 존재하도록 하여야 한다. 필요한 전위는 절연물질의 유전상수 및 두께에 좌우되며 공기 간격의 크기에도 관계된다(1965년 런던과 뉴욕에서 포칼출판사에 의해 출판된 디있우어와 클라크 저의 "지로 그래피와 그 과정"을 보라). 전기 응력은 국부 전하밀도에 따라 변화하나 그것이 공기 간격을 파괴하기에 충분한 크기이면 전하를 광도전체 표면 13으로부터 유전체 표면 27로, 잠재영상을 복사하는 패턴으로 전달한다. 이것은 어떤 임계전압이 공기간격 양단에 발생함을 의미한다. 전하의 절반정도가 전달되어 약 600볼트의 전압이 유전체 표면 27상에 남게 된다.The charge transfer process must ensure that there is sufficient electrical stress in the air gap to ionize the air. The required potential depends on the dielectric constant and thickness of the insulating material and also on the size of the air gap (see "Geography and Processes" by Deauer and Clark, published by Pokal Publishing in London and New York in 1965). The electrical stress varies with the local charge density, but transfers charge from the photoconductor surface 13 to the dielectric surface 27 in a pattern that radiates latent images if it is large enough to break the air gap. This means that some threshold voltage occurs across the air gap. About half of the charge is transferred, leaving a voltage of about 600 volts on the dielectric surface 27.

필요한 임계전압은 광도전체 표면 13상의 균일한 전하분포와 노출의 결과로써 얻어지거나 혹은 외부에서 전압이 추가로 인가될 수도 있다. 영상의 질은 외부전압을 사용한 경우에 좋아진다.The required threshold voltage may be obtained as a result of uniform charge distribution and exposure on the photoconductor surface 13 or additional voltage may be applied externally. Image quality is improved when external voltage is used.

어떤 조건하에서 두개의 절연성 표면이 접근되어 전하의 전달이 영행을 받을때 발생하는 파열전하 전달에도 불구하고 잠재정전기적 영상의 충실도를 유지하는 것이 중요하다. 광도전체 표면 13과 도전성 기판 17 사이에 반도전성 층 15를 추가하면 두 층의 광도전체를 사용한 경우보다 이러한 현상의 영향을 감소시킬 수 있다는 것이 관찰되었다. 반도전성층 15가 파열성 파괴를 제거하는 현상을 완전히 규명하지는 못하였으나, 이 반도전성층 15에 의해 도입된 시정수가 집진현상을 감소시키는 효과가 있다는 것은 확실하다.Under certain conditions, it is important to maintain the fidelity of the latent electrostatic image despite the burst charge transfer that occurs when two insulating surfaces are approached and charge transfers take effect. It has been observed that adding a semiconductive layer 15 between the photoconductor surface 13 and the conductive substrate 17 can reduce the effects of this phenomenon than when using two layers of photoconductors. Although the phenomenon in which the semiconductive layer 15 eliminates the rupturable fracture has not been fully understood, it is clear that the time constant introduced by the semiconductive layer 15 has an effect of reducing the dust collection phenomenon.

이 층이 적당한 특성과 물질이 이하의 '나'항에 설명되어 있다. 이 광도전체 11의 양호한 구성은 전달된 영상이 얼룩을 갖거나 흐리게 되지 않도록 하여 준다. 이러한 구조를 사용하였을 때의 전하 전달을 위한 공기 간격의 대표적인 값은 0.0125 내지 0.0375mm 정도이다.Appropriate properties and materials for this layer are described in Section B below. This good configuration of photoconductor 11 ensures that the transmitted image is not smudged or blurred. Representative values of the air gap for charge transfer when using such a structure are about 0.0125 to 0.0375 mm.

이러한 전하 전달방법은 광도전체의 바람직하지 못한 방전특성에서 야기되는 문제들을 어느정도 해결할 수 있다. 임계전압을 형성하기 위한 외부 바이어스 전압을 사용하면 공도전체 표면의 콘트라스트 전압에 의존하는 단일전달 시스템의 경우보다 더욱 높은 전압을 유전체 드럼상에 유기시킬 수 있다. 이로써 영상의 명암부 사이에 큰 콘트라스트를 줄 수 있는 것이다.This charge transfer method can solve some of the problems caused by undesirable discharge characteristics of the photoconductor. The use of an external bias voltage to form the threshold voltage allows higher voltages to be induced on the dielectric drum than in a single delivery system that relies on the contrast voltage of the conductive surface. As a result, a large contrast can be given between the contrast parts of the image.

복사물간에 균일성을 기하기 위하여 특히 약화되는 광도전체에 대하여 잠재영상이 유전체 표면 27에 전달된후 광도전체상에 남아있는 잠재잔상을 없애는 것이 좋다. 이것은 지움램프 23으로 지우는 것이 편리한데 지움램프 23은 충분한 조명을 하여 광도전체를 소정치 이하로 방전시킨다. 지움램프 23은 형광등이거나 백열등이어도 좋다.In order to achieve uniformity between copies, it may be desirable to eliminate latent afterimages remaining on the photoconductor after the latent image has been transferred to the dielectric surface 27, particularly for the photoconductor that is weakened. This is convenient to erase with the erase lamp 23. The erase lamp 23 is sufficiently illuminated to discharge the photoconductor below a predetermined value. Clear lamp 23 may be a fluorescent lamp or an incandescent lamp.

본 발명에 따른 잔사 시스템의 특정 동작례에 있어서, 이 시스템은 제1도에서와 같이 도시할 수 있다.In a specific example of operation of the residue system according to the invention, this system can be shown as in FIG.

유전체 원통 25의 원통형 도전성 코어 29는 7075-T6 알미늄으로부터 7 1/2 원주반경으로 가공되엇다.The cylindrical conductive core 29 of dielectric cylinder 25 was machined from 7075-T6 aluminum to a 7 1/2 circumferential radius.

이 원통형 코어의 길이는 가공된 저널들을 포함하여 22 1/2cm이다. 저널은 마스킹되고 알미늄은 샌포드 공정을 통해 양극화된다(에스·워닉과 알·피너 저의 "알미늄과 그 합금의 표면처리 및 끝처리"의 제4판, 로버트 드레이퍼사 출간, 1971/72, 제2권 567페이지를 보라).The length of this cylindrical core is 22 1/2 cm including the processed journals. Journals are masked and aluminum is anodized through the Sanford process (4th edition of Swarnick and Alpiner's "Surface Treatment and Finishing of Aluminum and its Alloys", published by Robert Draper, 1971/72, Volume 2 567 See page).

완성된 산화알미늄층은 두께가 60미크론이다. 이후 도전성코어 29는 진공 오븐에서 150℃의 온도로 12시간 동안 가열도고 50℃로 냉각된다. 오븐에서 꺼낸 후 원통형 코어는 점도가 낮은 에폭시로 브러시 코팅된다(히솔 코포레이숀 R9-2039 수지-100중량부 ; H2-3403 경화제-11중량부). 에폭시는 기공들을 함침시킬 수 있으며 표면상의 잔여물은 세척된다. 에폭시는 진공 오븐내에서 78℃의 온도로 18시간 동안 처리되어 유전체 표면 27을 형성한다. 유전체 원통 25의 유전체 표면 27은 600그리트 실리콘 카바이드 종이를 사용하여 실효치 12.5-22.5μcm로 가공된다.The finished aluminum oxide layer is 60 microns thick. Thereafter, the conductive core 29 is cooled to 50 ° C. by heating for 12 hours at a temperature of 150 ° C. in a vacuum oven. After removal from the oven, the cylindrical core is brush coated with a low viscosity epoxy (Hisol Corporation R9-2039 resin-100 parts by weight; H2-3403 curing agent-11 parts by weight). The epoxy can impregnate the pores and the residue on the surface is washed away. The epoxy was treated for 18 hours at a temperature of 78 ° C. in a vacuum oven to form dielectric surface 27. Dielectric surface 27 of dielectric cylinder 25 is machined to an effective value of 12.5-22.5 μm using 600 g silicon carbide paper.

압력로울러 37은 고체가공된 5cm 직경의 코어 41로 구성되어 있는데 이 위에 내부직경 5cm, 외부직경 6.25cm의 폴리설폰 슬리이브 39에 적합한 프레스가 있다.The pressure roller 37 consists of a solid, 5 cm diameter core 41 with a press suitable for a polysulfone sleeve 39 with an inner diameter of 5 cm and an outer diameter of 6.25 cm.

알미늄 슬리이브로 구성되어 있는 광도전체 11의 도전성 기판 17은 0.3cm 외벽과 5cm의 외부반경을 갖는 알미늄슬리이브로 제조되어 있다. 외부표면은 가공되고 50미크론의 두께로 양극화 된다(샌포드 공정으로). 산화층 도전성의 적합한 레벨을 제공하기 위하여 황화니켈은 3분간 양극화된 슬리이브를 니켈아세테이트(50g/1, PH6) 용액에 담금으로써 산소 기공에 집진된다. 반도전성층 15를 형성하기 위하여 슬리이브는 즉시 진한 황산나트륨에 함침되고 증류수에 세척된다. 이 공정은 3회 반복된다. 함침된 양극측은 10분간 물속에 담구어진다(92℃, PH 5.6). 반도전성층 15는 결합재층 광도전체 표면 13으로 스프레이 코팅되는데 이것은 데소토 케미칼사의 열고정 아크릴 수지로 밀링되고 스프레이에 적합한 점성으로 메틸 에틸케톤으로 묽게 된다. 건조 코팅 두께는 40미크론이고 수지 결합재의 카드늄 안료농도는 부피농도 18%이다. 수지는 3시간 동안 180℃로 구어져서 교차 결합된다. 유전체 원통 25는 교모터로부터 기어구동되어 그 표면속도는 1초에 20cm로 된다. 압력로울러 37은 피붓되고 스프링이 걸린 측면 프레임에 장착되어 그것을 60kg/직선cm의 압력으로 유전체 원통에 대하여 눌러준다.The conductive substrate 17 of the photoconductor 11 composed of an aluminum sleeve is made of an aluminum sleeve having a 0.3 cm outer wall and an outer radius of 5 cm. The outer surface is machined and polarized to a thickness of 50 microns (by the Sanford process). To provide a suitable level of oxide layer conductivity, nickel sulfide was collected in oxygen pores by immersing the anodized sleeve in a solution of nickel acetate (50 g / 1, PH6) for 3 minutes. The sleeve is immediately impregnated with concentrated sodium sulfate and washed in distilled water to form a semiconductive layer 15. This process is repeated three times. The impregnated anode side is immersed in water for 10 minutes (92 ° C., PH 5.6). The semiconductive layer 15 is spray coated onto the binder layer photoconductor surface 13, which is milled with Desoto Chemical's heat-setting acrylic resin and diluted with methyl ethyl ketone to a viscosity suitable for spraying. The dry coating thickness is 40 microns and the cadmium pigment concentration of the resin binder is 18% by volume. The resin is crosslinked by bending at 180 ° C. for 3 hours. Dielectric cylinder 25 is geared from the motor and its surface speed is 20 cm per second. The pressure roller 37 is mounted on a poured, spring-loaded side frame that presses against the dielectric cylinder at a pressure of 60 kg / cm.

0.025mm 테이프의 스트립(폭 0.3cm)들이 광도전체 슬리이브 11의 양단부의 주위에 위치되어 광도전체가 유전체원통 25와 산화표면으로부터 약간 떨어지게 하여준다. 광도전체 슬리이브는 베어링에 자유롭게 장작되고 산화표면상에 걸린 테이프에 의해 마찰구동된다.Strips of 0.025 mm tape (0.3 cm wide) are placed around both ends of the photoconductor sleeve 11, leaving the photoconductor slightly off the dielectric cylinder 25 and the oxide surface. The photoconductor sleeve is freely mounted in the bearing and frictionally driven by a tape hung on an oxidized surface.

광도전체 충전 코로나 19, 단일성분 잠재영상 조색장치 31, 및 광학적 노출장치 21은 반드시 디벨롭 케이 지 닥아 이스바인 컴패니의(스투트가르트) 제444번 복사기에 쓰인 것과 동일한 것이어야 한다.The photoconductor-filled corona 19, single component latent colorimetric device 31, and optical exposure device 21 must be identical to those used in the Developer's Copier No. 444 (Stuttgart).

유연한 스텐레스 스틸 제 영상지우는 장치의 날 43 및 45는 유전체 원통 25와 폴리설폰 압력 로울러 37모두의 청결도를 유지하기 위하여 사용되었다. 제7도에 93으로 표시된 정전기 영상지우는 장치 실시예를보면, 잠재잔상은 교류코로나 97과 42% 개부 90, 그물 스크린 95의 결합체를 사용하여 지워지는데, 이것은 접지전위로 유지되고 유전체 표면 27과 가볍게 접촉하도록 눌리워진다. 0.075mm 직경의 텅스텐 코로나선 97은 스크린으로부터 0.47cm 간격지어져 있다. 이 코로나선은 최대치 9KV의 교류 60Hz전압으로 동작한다.The blades 43 and 45 of the flexible stainless steel image erasing apparatus were used to maintain the cleanliness of both the dielectric cylinder 25 and the polysulfone pressure roller 37. In the electrostatic image erasing device embodiment shown as 93 in FIG. 7, the latent afterimage is erased using a combination of alternating corona 97 and 42% opening 90, net screen 95, which is maintained at ground potential and lightly removed from the dielectric surface 27. Pressed to contact. The 0.075 mm diameter tungsten corona wire 97 is spaced 0.47 cm from the screen. This corona wire operates at AC 60Hz voltage of maximum 9KV.

제2도의 광도전체-유전체 원통실시예를 보면, 직류전원 33이 광도전체 슬리이브 11을 도전체통 29에 대하여 -400볼트로 바이어스시키기 위하여 사용되었다. 도전체통은 접지전위로 유지된다. 광도전체 표면 13은 그 기관 17에 대하여 -1,000볼트의 전위로 충전된다. 25룩스-초의 광학적 노출이 고광도 영역에서의 광도전체를 방전시키기 위하여 사용되었다. 방전되지 않은 영역에는 -400볼트의 잠재영상이 유전체표면 27로 전달된다. 이 영상은 조색되고 보통 종이 35로 전달되는데 이 종이는 적절한 시간에 종이 공급기에 의해 압력 닙(nip)으로 공급된 것이다.In the photoconductor-dielectric cylinder embodiment of FIG. 2, a direct current power source 33 was used to bias the photoconductor sleeve 11 to -400 volts relative to the conductor cylinder 29. The conductor cylinder is kept at ground potential. Photoconductor surface 13 is charged to a potential of -1,000 volts relative to its engine 17. Optical exposure of 25 lux-seconds was used to discharge the photoconductor in the high luminance region. In the undischarged region, a latent image of -400 volts is transferred to the dielectric surface 27. This image is toned and usually transferred to paper 35, which is fed to the pressure nip by the paper feeder at the appropriate time.

깨끗한 배경과 선명한 검은 영상 및 밀리미터당 12선쌍을 초과하는 분해능력을 갖춘 복사물은 1분당 30장의 속도로 얻을 수 있다. 영상이 압력 전달과정에서 생기는 다른 영상과 혼합되지 않은 것이 중요하다.Copies of clean backgrounds, vivid black images, and resolutions exceeding 12 line pairs per millimeter can be obtained at speeds of 30 copies per minute. It is important that the image is not mixed with other images that occur during pressure transfer.

이중전달 복사기의 또 다른 실시예에 있어서 제3도에 도시된 바와 같이 광도전체 슬리이브 11은 유연산벨트 광도전체 11'로 대치될 수 있다. 광도전체 11'는 광도전체층 13'로 구성되는데 이것은 폴리비닐카바졸과 트리니트로플루오제논을 테트라하이드로푸란에 녹인 1몰 용액을 도전성 종이 15'(웨스트 버지니아펄프와 페이퍼 45#LTB 베이스 페이퍼)에 30미크롯의 두께로(건조층 두께) 코팅함으로써 형성된 것이다.In another embodiment of the dual delivery copier, the photoconductor sleeve 11 may be replaced with a lead acid belt photoconductor 11 ', as shown in FIG. The photoconductor 11 'consists of a photoconductor layer 13', which is prepared by dissolving a 1 molar solution of polyvinylcarbazole and trinitrofluorenone in tetrahydrofuran on a 15 'conductive paper (West Virginia pulp and paper 45 # LTB base paper). It is formed by coating to a thickness of microcrop (dry layer thickness).

광도전체 벨트 11'는 두개의 도전성 로울러 17'a와 17'b에 의하여 지지되고 유전체원통 25로 마찰 구동된다. 하부롤러 17'b는-400볼트까지 바이어스된다. 광도전체 13'는 제3도에 도시된 바와 같이 이중코로나 조립체 19'로 1000볼트가지 충전된다. 정전기적 잠재영상은 플래쉬 노출 21'에 의하여 발생되어 전체 영상 프레임은 주사 옵틱을 사용하지 않고도 발생된다.The photoconductor belt 11 'is supported by two conductive rollers 17'a and 17'b and frictionally driven into the dielectric cylinder 25. Lower roller 17'b is biased to -400 volts. The photoconductor 13 'is filled with 1000 volts in a double corona assembly 19' as shown in FIG. The electrostatic latent image is generated by flash exposure 21 'so that the entire image frame is generated without using the scanning optics.

시스템의 다른 부분은 이전 실시예와 동일하고 다만 유전체원통 25만이 다른데 이것은 15미크론의 고밀도 산화알루미늄층으로 코팅된 논 마그네틱 스텐레스 스틸로 제작된다. 코팅은 유니온 카바이드 코오포레이션(린머 디비죤)의 플라즈마 스프레이 기술을 사용하고 행한다. 스프레이한 후 산화 표면은 접지되고 25μcm까지 연마된다. 좋은 질의 복사물이 1초당 75cm의 높은 동작속도로 얻어진다.The other part of the system is the same as the previous embodiment except that only 25 of the dielectric cylinders are made of non-magnetic stainless steel coated with a 15 micron high density aluminum oxide layer. Coating is done using Union Carbide Corporation's plasma spray technology. After spraying, the oxidized surface is grounded and polished to 25μcm. Good quality copies are obtained at high operating speeds of 75 cm per second.

나. 3층 광수용체I. 3-layer photoreceptor

광도전성 표면층과 광수용체 조립체의 도전성 코어 사이에 반도체 기판을 삽입하는 것은 그 조립체를 전하 전달 영상 시스템내에 사용하였을 때 상당한 잇점이 있다. 예를 들어, 제4도와 제5도의 광수용체 실시예는 각각 제1도와 제3도의 이중전달 전사장치와 결합된다.Inserting a semiconductor substrate between the photoconductive surface layer and the conductive core of the photoreceptor assembly has significant advantages when used in the charge transfer imaging system. For example, the photoreceptor embodiments of FIGS. 4 and 5 are combined with the dual transfer transfer apparatus of FIGS. 1 and 3, respectively.

제4도의 특수 실시예에 있어서 광수용체 조립체 50은 드럼 60의 도전성 기판 65상에 반도전성층 63을 낀 광도전체표면 61을 갖춘 것이다.In the special embodiment of FIG. 4, the photoreceptor assembly 50 has a photoconductor surface 61 with a semiconductive layer 63 on the conductive substrate 65 of the drum 60.

재래식 전달 과정에서 드럼 60에 형성된 정전기 영상의 전하들에 관계된 전장의 존재는 영상의 질 저하를 가져왔다. 이러한 영상의 질 저하의 영향은 도전성 기판 65와 광도전체 표면 61 사이에 반도전성층 63을 포함시킴으로써 완화될 수 있다.In the conventional delivery process, the presence of electric fields related to the charges of the electrostatic images formed on the drum 60 resulted in image degradation. The effect of such image degradation can be mitigated by including a semiconductive layer 63 between the conductive substrate 65 and the photoconductor surface 61.

본 발명에 따른 다른 형태의 광수용체 조립체가, 예를들어 제5도의 유연한 벨트 60'에 의하여 제공되는데, 이 벨트에는 광도전체 표면 61'가 반도전성층 63' 위에 놓여있어 이것이 도전성 기판 65'상에 교대로 위치되게 되어 있다. 바람직한 도전성기판 65'를 형성하기 위하여 도전성 코팅이 프라스틱 필름에 인가되거나 기판이, 예를들어 니켈인 얇은 금속 박막일 수 있다.Another form of photoreceptor assembly according to the invention is provided, for example, by a flexible belt 60 'in FIG. 5, wherein the photoconductor surface 61' lies on the semiconducting layer 63 'and onto the conductive substrate 65'. Are positioned alternately at. In order to form a preferred conductive substrate 65 ', a conductive coating may be applied to the plastic film or the substrate may be a thin metal thin film, for example nickel.

제4도의 드럼 60의 도전성기판 65는 알미늄으로 되어 있으나 바람직한 도전성을 갖는 것이며 어떠한 물질의 결합체이건간에 사용될 수 있다.The conductive substrate 65 of the drum 60 of FIG. 4 is made of aluminum but has a desirable conductivity and can be used in any combination of materials.

반도전성층 63과 63' 0.025mm-18.75mm의 두께를 갖으면 좋다는 것이 경험적인 사실이다. 적절한 시간내에 통과할 수 있는 정도이어야 한다. 따라서 저항율은 10¹²

cm 보다 적은 것이 좋다.It is empirical that the thickness of the semiconductive layer 63 and 63 '0.025mm-18.75mm is good. It must be able to pass in a reasonable time. Therefore resistivity is 10 ¹²

Less than cm is better.

반면 저항율은 충분히 높아서 전하 전달을 원활히 할수 있는 시정수를 제공하여 주어야 하고 따라서 전달염상의 질 저하를 막을 수 있어야 한다. 저항율의 낮은 값은 광도전체 표면에 부과된 두께에 좌우되며 동작 속도에도 관계된다. 일반적으로 10³

cm 이상의 저항율이 적합하다.On the other hand, the resistivity must be high enough to provide a time constant for smooth charge transfer and thus to prevent degradation of the transfer inflammation. The low value of resistivity depends on the thickness imposed on the photoconductor surface and also on the operating speed. Normally 10 ³

Resistivity above cm is suitable.

반도전성층은 여러가지 방법으로 실현될 수 있다. 반도체 플라스틱이나 반도체 이라스토머로 형성될 수도 있다. 적합한 도전체는 카본 블랙인데 카본 블랙을 받아들이는 적합한 매트릭스는 애폭시 수지이다.The semiconductive layer can be realized in various ways. It may be formed of a semiconductor plastic or a semiconductor elastomer. A suitable conductor is carbon black and a suitable matrix for accepting carbon black is an epoxy resin.

이와 같이 반도체층은 카본 블랙을 수지 매트릭스에 확산시켜 상기한 범위내의 저항율을 얻음으로써 형성될 수 있다.As such, the semiconductor layer can be formed by diffusing carbon black into the resin matrix to obtain resistivity within the above range.

광도전체는 정전기적 영상을 만드는데 쓰였던 형의 것일 수도 있다. 반도전성층 63 또는 63'와 성공적으로 동작하는 것으로 알려진 물질들은 트리니트로플루오레논에 착염된 폴리비닐카바졸 ; 에폭시, 실리콘 및 열가소성을 포함하는 다수의 결합제에 뿌린 황화카드윰 ; 산화아연과 비결정 셀레늄을 포함하는 셀레늄과 셀레늄 합금등을 포함한다. 일반적으로 결합체층 광도전체로는, 이 반도체 층이 광도전체와 독같은 물질로 형성될 수도 있다. 그러나 보다 광감도가 높아야 한다. 이렇게하여 18% 농도의 에폭시내의 황화 카드움의 광도전체 표면은 어둠속에서 절연체로 동작한다. 반면 30% 농도의 황화 카드뮴의 층은 어둠 속에서 반도체로 동작한다.The photoconductor may be of the type used to make an electrostatic image. Materials known to work successfully with the semiconductive layer 63 or 63 'include polyvinylcarbazole complexed with trinitrofluorenone; Carded sulfides sprayed on a number of binders including epoxy, silicone and thermoplastic; Selenium and selenium alloys including zinc oxide and amorphous selenium. In general, as the binder layer photoconductor, this semiconductor layer may be formed of a material such as photoconductor and poison. However, light sensitivity should be higher. The photoconductor surface of cadmium sulfide in 18% concentration of epoxy thus acts as an insulator in the dark. In contrast, a 30% layer of cadmium sulfide acts as a semiconductor in the dark.

상기한 3층 광수용체는 잠재 정전기적 전하 영상을 유전체에 전달하는 것이 바람직한 곳 어디에서나 사용되기에 적당하다. 이 유전체로는 중간 유전체를 들수 있는데 이것은 이어서 조색되고 이 조색된 영상은 보통 복사기 혹은 유전체판에 전달되어 복사물을 만드는 것이다.Such three-layer photoreceptors are suitable for use wherever it is desirable to transfer potential electrostatic charge images to a dielectric. The dielectric is an intermediate dielectric, which is then color-coded and the color-coded image is usually delivered to a copier or dielectric plate to make a copy.

다. 정전기적 전달 인쇄기All. Electrostatic transfer printing machine

본 발명에 따른 정전기적 전달 인쇄기는 유전체 표면(예, 영상 로울러)상에 잠재 정전기적 영상을 형성하는 과정과 그 이후의 과정을 위한 장치들을 포함하고 있다.The electrostatic transfer printer according to the present invention includes devices for the process of forming a latent electrostatic image on a dielectric surface (eg an image roller) and subsequent processes.

(ㄱ) 잠재 정전기적 영상 형성(A) potential electrostatic image formation

충전된 입자를 발생시키고 그것들을 추출하여 다른 물체의 표면의 인가시키는 장치로서 이하의 라항에 상술되어 있다. 유전체 표면상에 잠재 정전기적 영상을 형성하기 위한 그러한 장치의 실시예는 본 정전기적 인쇄장치에 사용될 수 있다. 예를 들어 제11도, 제12도, 제13도 및 15도와 다중 인쇄에 쓰이는 제12도의 매트릭스 실시예를 보라.An apparatus for generating charged particles and extracting them to apply the surface of another object is described in detail in the following paragraphs. Embodiments of such a device for forming a latent electrostatic image on a dielectric surface can be used in the present electrostatic printing device. See, for example, the matrix embodiment of FIGS. 11, 12, 13 and 15 and FIG. 12 for multiple printing.

(ㄴ) 연속과정(B) continuous process

본 발명의 특징적인 잇점중의 하나는 잠재 정전기적 영상의 형성 이후에 연속되는 과정에 쓰이는 장치가 복사기에 있어서건 인쇄기에 있어서건 똑 같다는 것이다.One of the characteristic advantages of the present invention is that the device used in the subsequent process after the formation of the latent electrostatic image is the same whether it is a copier or a printer.

제6도에서, 유전체 원통 73의 유전체층 75는 충분히 높은 저항을 갖고 있어 잠재 영상의 형성과 조색사이의 혹은 전사 장치의 경우 영상 전달가 조색 사이의 기간에 잠재 정전기적 영상을 지지하여 준다. 결국 유전체층 75의 저항율은 10¹²

cm를 넘어야 한다. 절연층 75의 양호한 두께는 0.0025-0.0075cm 이다.In FIG. 6, the dielectric layer 75 of the dielectric cylinder 73 has a sufficiently high resistance so that the image transfer between the formation of the latent image and the toning, or in the case of a transfer device, supports the latent electrostatic image during the toning period. Eventually, the resistivity of the dielectric layer 75 is 10 ¹²

It must exceed cm. The preferred thickness of insulating layer 75 is 0.0025-0.0075 cm.

또한 유전체 층 75의 표면은 파열에 대한 높은 저항값을 갖고 비교적 매끄러우며 색조를 수용기판 81에 완전히 이동시키기 위해 253μcm 실효값보다 좁게 다듬어 가공되어 있다. 유전체층 75는 또한 고탄성율을 가져서 전달 닙에서의 고압에 의하여 크게 굴곡되지 않는다.In addition, the surface of dielectric layer 75 has a high resistance to rupture, is relatively smooth, and has been machined to a narrower than 253 μcm effective value to completely shift the color tone to the receiving substrate 81. Dielectric layer 75 also has a high modulus of elasticity so that it does not flex significantly due to high pressure in the transfer nip.

많은 수의 유기성 혹은 비유기성 유전체 물질이 유전체층 75로 적합하다. 예를들어 유리 에나멜을 침전 시키고 강철 또는 알미늄 원통의 표면에 융합된다. 프레입 또는 프라즈마를 분무한 고밀도의 산화 알미늄이 유리에나멜 대용으로 쓰일 수 있다. 또한 폴리아미드, 폴리아미드 및 다른 거칠은 열가소성 혹은 열경화성 수지와 같은 가소성 물질이 적합하다. 그렇지만 양호한 유전체 코팅이 함침되고 양극화된 산화 알미늄이 된다.A large number of organic or inorganic dielectric materials are suitable for the dielectric layer 75. For example, glass enamel is precipitated and fused to the surface of a steel or aluminum cylinder. High density aluminum oxide sprayed with prepreg or plasma can be used as a substitute for glass enamel. Also suitable are plastic materials such as polyamides, polyamides and other coarse thermoplastic or thermoset resins. However, a good dielectric coating is impregnated and anodized aluminum oxide.

유전체 표면 75 상의 잠재 정전기 영상은 가시 영상으로 변환되어 조색 스테이숀 79에 인가된다. 재래식의 정전기 조색장치가 사용될 수 있으나, 1958년 8월 5일 제이. 씨. 윌슨에게 특허된 미합중국 특허 제2,846,333호에 상술된 단일 소자 도전성 자기형의 조색장치가 양호하다. 이 조색장치는 간단하고 깨끗한 잇점이 있다.The latent electrostatic image on dielectric surface 75 is converted to a visible image and applied to toning station 79. Conventional electrostatic colouring devices may be used, but on August 5, 1958, Jay. Seed. Preferred is the single element conductive magnetic toning device described in US Pat. No. 2,846,333 to Wilson. This toning device has the advantage of being simple and clean.

조색된 영상은 전달되어 로울러 73과 83 사이에 인가된 고압으로 수용기판 81에 융합된다. 하부 로울러 83은 금속 코어 87을 갖고 있는데 이것의 외부 덮개는 공업용 플라스틱층 85일 수 있다. 보통 종이에 잘 융착시키기 위해 필요한 압력은 로울러 직경이나 사용된 조색장치, 혹은 종이 표면상의 코팅의 유무 등의 조건에 따라 달라진다. 대표적인 압력치는 45-317kg/2.5 직선 cm 정도이다. 플라스틱 코팅 85의 역할은 종이가 끼거나 구겨질때 닙속에 인가되는 높은 응력들은 흡수하는 것이다. 플라스틱층 85 내의 응력을 흡수함으로서 유전체를 코팅한 로울러 73은 종이가 끼거나 구겨질 때라도 손상되지 않는다. 플라스틱 코팅 85로는 벽의 두께가 0.3-1.25cm 정도인 나일론 혹은 폴리에스터 슬리이브가 대표적이다. 예를들어 구겨지거나 끼일것 같은 종이에 고도로 복잡한 거미줄 무늬가 인쇄되는 경우 이러한 코팅이 쓰여서는 안된다.The toned image is transmitted and fused to the receiving substrate 81 at a high pressure applied between the rollers 73 and 83. The lower roller 83 has a metal core 87 whose outer cover may be an industrial plastic layer 85. Usually the pressure required for good adhesion to the paper depends on the conditions such as the roller diameter, the coloration equipment used, or the presence or absence of a coating on the paper surface. Typical pressure values are on the order of 45-317 kg / 2.5 straight cm. The role of plastic coating 85 is to absorb the high stresses applied to the nip when the paper is pinched or wrinkled. By absorbing the stress in the plastic layer 85, the dielectric coated roller 73 is not damaged even when paper is pinched or wrinkled. Plastic coating 85 is typically a nylon or polyester sleeve with a wall thickness of 0.3-1.25 cm. Such coatings should not be used, for example, when highly complex spider webs are printed on paper that is likely to be wrinkled or pinched.

영상 지우는 장치의 날 89와 91은 잔여 종이 먼지와, 로울러상에 우연히 충돌된 색조 및 유전체 원통 및 후면 압력 로울러로 부터의 공기의 먼지와 더러운 것들을 제거하는 역활을 한다. 본질적으로 조색된 영상의 모든것은 수용기판 81로 전달되고, 영상 지우는 장치 날들은 불필요하나 긴수명으로 신뢰성 높은 동작을 하게 한다는 점에서도 바람직하다.The blades 89 and 91 of the image erasing device serve to remove residual paper dust, tones that accidentally hit the rollers, and dust and dirt from the air from the dielectric cylinder and the back pressure roller. In essence, everything in the color image is transferred to the receiving substrate 81, and the image erasing device blades are unnecessary but also desirable in terms of their long life and reliable operation.

조색된 영상이 전달된 후 유전체층 75 상에 남아 있는 작은 잔여 정전기적 영상은 잠재 영상 방전 스테이숀 93에서 중화된다. 조색된 영상을 종이에 전달하는 동작은 정전기적 영상의 크기를 작게한다.The small residual electrostatic image remaining on dielectric layer 75 after the toned image has been delivered is neutralized at latent image discharge station 93. The transfer of the toned image to paper reduces the size of the electrostatic image.

보통 수 100V에서 수 10V로 감소시킨다. 어떤 경우에 있어서는 조색 임계 전압이 너무 낮으면 잔상이 복사지에 허상으로 나타난다. 이것은 방전 스테이숀 93에 의하여 제거되는데 이를 제7도에 도시하였다.It is usually reduced from several 100V to several 10V. In some cases, if the toning threshold voltage is too low, the afterimage appears as a virtual image on the copy paper. This is removed by discharge station 93, which is shown in FIG.

제7도에서 유전체층 75를 갖고 있는 유전체 원통 73은 개방그물 스크린 95에 접하고 있거나 약간 떨어져 있으며 도전성 원통 77과 같은 전위로서 유지된다. 스크린은 홀더 99 상에 장착되어 있고 교류 코로나선 97은 0.6-1.25cm의 간격으로 스크린 뒤에 위치되어 있다 60HZ의 고전압 교류 전위가 선 97에 인가된다. 스크린 95는 유전체 표면 가까이에 기준 접지 평면을 성립시키고 교류 코로나선 97은 양 및 음이온을 모두 공급한다. 유전체층 75상의 잠재 정전기적 영상에 따른 스크린 95에서의 국부전장이 코로나선 97에 의하여 발생되어 유전체층에 인가된 이온들은 끌어당기고 잔여전하의 대부분을 중화한다.The dielectric cylinder 73 having the dielectric layer 75 in FIG. 7 is in contact with or slightly apart from the open net screen 95 and is maintained at the same potential as the conductive cylinder 77. The screen is mounted on the holder 99 and the alternating corona wire 97 is located behind the screen at intervals of 0.6-1.25 cm. A high voltage alternating current potential of 60 Hz is applied to the line 97. Screen 95 establishes a reference ground plane near the dielectric surface and alternating coronaline 97 supplies both positive and negative ions. The local electric field at screen 95 in response to the latent electrostatic image on dielectric layer 75 is generated by corona line 97, attracting ions applied to the dielectric layer and neutralizing most of the remaining charge.

유전체층 75의 표면 속도가 높으면 잔여 전하는 다시 허상을 야기시킨다. 이 경우에 다수의 방전스테이숀이 잔여 전하를 조색 임계치까지 감소시킨다.If the surface speed of dielectric layer 75 is high, the remaining charge again causes virtual images. In this case, a large number of discharge stations reduce the residual charge to the toning threshold.

또는, 잠재 정전기적 영상은 유전체에 의하여 분리된 전극들 사이에 인가된 고주파 교류 방전을 이용하여 제거될 수도 있는데, 이는 이하의 '라'항에 성명되어 있다.Alternatively, the latent electrostatic image may be removed using a high frequency alternating current discharge applied between the electrodes separated by the dielectric, which is stated in the 'd' section below.

잔여 잠재 정전기적 영상은 접촉 방전법에 의해서도 지워질수 있다. 유전체 표면은 접지된 도전체나 접지된 반도전체와 밀접한 관계를 유지하여 효과적으로 유전체층 75의 표면으로 부터 잔여전하를 제거할 수 있어야 한다. 이 제거 수단으로는 무거운 부하를 가진 금속의 영상 지우는 장치의 날 등을 사용할 수 있다. 전하는 반도전체 로울러에 의해 제거되는데 이 로울러는 유전체 표면과 가까이 접하도록 눌려지고있다. 제8도는 유전체층 75와 구르면서 접촉하는 관계에 있는 반도전체 로울러의 부분 단면도이다. 로울러 98은 탄력적인 외부 표면을 갖고 있다.The remaining latent electrostatic images can also be erased by the contact discharge method. The dielectric surface should be closely related to the grounded conductors or grounded semiconductors so that it can effectively remove residual charges from the surface of dielectric layer 75. As the removal means, a blade of an image erasing device of metal having a heavy load can be used. The charge is removed by the semiconducting roller, which is pressed close to the dielectric surface. 8 is a partial cross-sectional view of a semiconducting roller in rolling contact with dielectric layer 75. Roller 98 has an elastic outer surface.

라. 이온발생기 및 추출기la. Ion Generators and Extractors

본 발명의 이온 발생기 및 추출기는 기본적으로 고체 유전체에 의하여 분리된 전극들에 관계된다. 그러나 제3의전극을 추가하는 것이 좋다.The ion generator and extractor of the present invention basically relates to electrodes separated by a solid dielectric. However, it is better to add a third electrode.

(ㄱ) 2전극 실시예(A) Two-electrode Example

제9도는 교류 전원 103을 사용하여 각 도전 전극 102-1 및 102-2와 유전체 101 사이의 공기 간격 파괴를 일으키는 이온발생기 100을 도시한 것이다. 공기 간격 104-3와 104-b의 주변 전장 EA와 EB가 공기의 파괴장을 초과하면, 전기 방전이 발생하여 전극단부에 인접한 유전체 101이 101-a 및 101-b 영역을 충전시킨다. 전원 103의 교류 전위를 반전시키면 파괴영역 101-a 및 101-b에서 전하의 반전이 일어난다. 따라서 제9도의 이온 발생기는 전원 103으로 부터 인가되는 교류 전위를 주기당 두배의 공기 간격파괴를 가져옴으로 해서 공급이온의 교류적인 극성을 발생시킨다.9 shows an ion generator 100 causing an air gap breakdown between each conductive electrode 102-1 and 102-2 and the dielectric 101 using an alternating current power source 103. When the surrounding electric fields EA and EB in the air gaps 104-3 and 104-b exceed the breakdown field of air, electric discharge occurs, and the dielectric 101 adjacent to the electrode end fills the 101-a and 101-b regions. Reversing the AC potential of the power source 103 causes reversal of charge in the breakdown regions 101-a and 101-b. Accordingly, the ion generator of FIG. 9 generates an AC polarity of supply ions by bringing about twice the air gap destruction per cycle of the AC potential applied from the power source 103.

제9도의 이온 발생기 100에 따라 발생된 이온의 추출은 제10도의 이온발생기-추출기 110에 의하여 설명된다. 발생기 110A는 도전전극 112-1과 112-2 사이의 유전체 111을 포함한다. 도전전극 112-1 근처의 공기 간격 파괴를 방지하기 위하여 도전 전극 112-1은 캡슐을 씌우거나 점연체 113으로 둘러싼다. 교류전위가 전원 114A에 의하여 도전 전극 112-1 및 112-2 사이에 인가된다. 또한 제2전극 112-2는 홀 112-h를 갖고 있는데 여기에서 바람직한 공기 간격 파괴가 유전체 111의 영역 111-r에 대하여 발생되어 이온원을 제공한다.The extraction of ions generated in accordance with ion generator 100 of FIG. 9 is explained by ion generator-extractor 110 of FIG. Generator 110A includes a dielectric 111 between conductive electrodes 112-1 and 112-2. To prevent breakage of the air gap near the conductive electrode 112-1, the conductive electrode 112-1 is encapsulated or surrounded by a viscous body 113. An alternating current potential is applied between the conductive electrodes 112-1 and 112-2 by the power supply 114A. The second electrode 112-2 also has a hole 112-h, where a desirable air gap breakdown occurs for region 111-r of dielectric 111 to provide an ion source.

개구 112-h에서 형성된 이온들은 전원 114-B로부터 인가된 직류 전위에 의해 추출되어 도전전극 112-2와 접지 보조 전극 112-3 사이에 외부 전장을 제공하여 줄수 있다. 제10도의 이온원에 의하여 충전될 절연체 표면은 얇은 유전체층 115-d로 코팅된 도전성 베이스 115-p로 구성되 유전(전사)지 115이다.Ions formed in the opening 112-h can be extracted by a direct current potential applied from the power source 114-B to provide an external electric field between the conductive electrode 112-2 and the ground auxiliary electrode 112-3. The insulator surface to be filled by the ion source of FIG. 10 is a dielectric (transfer) paper 115 consisting of a conductive base 115-p coated with a thin dielectric layer 115-d.

스위치 116이 도시된 바와 같이 X위치로 되어 접지되면 도전전극 112-2도 접지되고 이온발생기 110A와 유전지 115 사이의 영역에는 아무 외부 전장도 존재하지 않게 된다. 그러나 스위치 116이 Y위치로 되면 전원 114B의 전위는 도전전극 112-2에 인가된다. 이로써 이온 저장소 111-r와 유전지 115와 후면 사이에 전장이 생긴다. 공기 간격 파괴 영역으로 부터 추출된 이온은 이때 유전체층 115-d의 표면을 충전시킨다.When the switch 116 is in the X position and grounded as shown, the conductive electrode 112-2 is also grounded, and no external electric field exists in the region between the ion generator 110A and the dielectric sheet 115. However, when the switch 116 is in the Y position, the potential of the power source 114B is applied to the conductive electrode 112-2. This creates an electric field between ion reservoir 111-r and dielectric 115 and backside. Ions extracted from the air gap breaking region then fill the surface of dielectric layer 115-d.

다수의 물질들이 유전체층 111로 쓰일 수 있다.Multiple materials can be used as the dielectric layer 111.

산화 알미늄, 유리 에나멜, 자기, 플라스틱 필림 및 운모 가운데 선택할 수 있다. 구동 전원 114A상의 예기치 못한 필요를 기피하게 충분히 얇은 층(약 0.025mm)를 제조하기에는 산화알미늄, 유리 에나멜 및 자기(세라믹)는 부적당하다. 캡톤, 나일론과 같은 폴리아미드를 포함하는 플라스틱 필름은 개구 112-h에서의 공기 간격 파괴의 화학적 부산물(오존 및 니트로산)이 노출됨으로써 그 질이 나빠진다. 운모는 이러한 결점이 없으므로 유전체 111로 가정 적합하다.Choose from aluminum oxide, glass enamel, porcelain, plastic film and mica. Aluminum oxide, glass enamel and porcelain (ceramic) are inadequate to produce sufficiently thin layers (about 0.025 mm) to avoid unexpected needs on the drive power source 114A. Plastic films comprising polyamides such as Kapton, Nylon are of poor quality due to the exposure of chemical by-products (ozone and nitro acid) of air gap breakdown at opening 112-h. Mica does not have this drawback and is therefore suitable as a dielectric 111.

특히 머스코비트(Muscovite) 운모, H₂KAl₃(SiO₄)₃가 좋다.In particular Muscovite mica, H ₂ KAl ₃ (SiO ₄ ) ₃ is preferred.

제10도의 이온 발생기 및 추출기 110은, 예를들어 고속 전사인쇄에 있어 유전체상에 분자를 형성하는데 용이하게 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 문자의 전사 인쇄를 도시한 것이 제11도 및 제12도이다.The ion generator and extractor 110 of FIG. 10 can be readily used to form molecules on a dielectric, for example in high speed transcription printing. 11 and 12 illustrate transfer printing of characters according to the present invention.

제11도에 문제 발생기 120이 유전체 121에 의하여 형성되는데 이 유전체는 에칭된 도전성판 122-1과 한조의 역전극 122-2, 122-3, 122-4 사이에 끼어 있다. 에칭된 문자들의 단부에 있는 주변 전장은 본 발명에 따른 공기간격이 에칭된 전극 122-1과 역전극들 사이에 인가된 교류 전위에 의하여 파괴될 때 고밀도의 이온원이 된다.In FIG. 11, the problem generator 120 is formed by the dielectric 121, which is sandwiched between the etched conductive plate 122-1 and a set of reverse electrodes 122-2, 122-3, and 122-4. The peripheral electric field at the ends of the etched letters becomes a high density ion source when the air gap according to the present invention is broken by the alternating current potential applied between the etched electrode 122-1 and the reverse electrodes.

따라서 이를테면 문자 B와 같은 선택된 문자를 인쇄하기 위하여 이온들을 발생시킬 필요가 있을 때 도시되지 않은 고주파 교류전원이 에칭된 전극 122-1과 그에 관련된 역정극 122-3 사이에 인가된다. 이것은 마스크 122-1에 에칭된 문자 B의 단부들에 있어서의 유도체 121의 영역에 고밀도의 이온들을 제공하여 준다. 이후 이온들은 추출되고 적당한 유전체 표면으로 이동된다(예를 들면 제10도의 유전체로 코팅된 종이 115). 이 이동은 종이 후면과 마스크 122-1 사이에 인가된 직류 전압에 의하여 이루어지며 그 결과 종이 115의 유전체 표면상에 전사 잠재 영상 B를 형성하게 되는 것이다.Thus a high frequency AC power source, not shown, is applied between the etched electrode 122-1 and its associated reverse positive electrode 122-3 when it is necessary to generate ions, for example to print a selected letter such as letter B. This provides high density ions to the region of the derivative 121 at the ends of the letter B etched in the mask 122-1. The ions are then extracted and transferred to a suitable dielectric surface (eg, paper 115 coated with the dielectric of FIG. 10). This shift is caused by the direct current voltage applied between the back of the paper and the mask 122-1, resulting in the formation of a transfer potential image B on the dielectric surface of the paper 115.

본 발명을 유전체상에 돗트 매트릭스 문자를 형성하는데 적용하려면 제12도의 매트릭스 이온발생기 130이 사용된다. 매트릭스 이온 발생기 130은 한쪽에 한조의 개구진 공기 간격 파괴전극들 132-1~132-4와 다른쪽에 한조의 선택 막대들 133-1~133-4를 갖고 있는 유전체판을 사용하고 있고 분리된 선택기 133이 각기 다른 인지형 전극 132 내의 각기 다른 개구 135에 마련된다.To apply the present invention to the formation of dot matrix characters on a dielectric, the matrix ion generator 130 of FIG. 12 is used. The matrix ion generator 130 uses a dielectric plate having a set of open air gap destroying electrodes 132-1 to 132-4 on one side and a set of selection bars 133-1 to 133-4 on the other side, and a separate selector. 133 are provided in different openings 135 in different perceived electrodes 132.

선택기 막대 133과 접지 사이에 교류 전위가 인가되면 이온은 그 선택기 막대와 인지형 전극들이 만나는 개구에서 발생된다. 이온들은 선택기 막대가 고전압 교류전위로 여기되고 그 인지형 전극이 인지형 전극과 충전될 유전체 표면의 역전극 사이에 인가된 직류 전위에 의하여 여기될 때만 개구로부터 추출될 수 있다. 예를들어 매트릭스 위치 135은 선택기 막대 133-3과 접지 사이에 고주파 전위를 걸고 인지형 전극132-2와 유전체 수용체의 역전극 사이에 직류 전위를 인가함으로써 동시에 인쇄된다. 선택되지 않은 인지형 전극들은 유전체의 역전극과 함께 접지 전극으로 유지된다.When an alternating potential is applied between the selector bar 133 and ground, ions are generated in the opening where the selector bar and the perceptual electrodes meet. Ions can only be extracted from the opening when the selector rod is excited with a high voltage alternating potential and the cognitive electrode is excited by a direct current potential applied between the cognitive electrode and the reverse electrode of the dielectric surface to be charged. For example, the matrix position 135 is printed simultaneously by applying a high frequency potential between the selector bar 133-3 and ground and applying a direct current potential between the perceptual electrode 132-2 and the reverse electrode of the dielectric receptor. Unselected perceptual electrodes are held as ground electrodes along with the reverse electrode of the dielectric.

이런 방법으로 돗트 매트릭스 배열을 다중화함으로써 필요한 구동전원의 수가 줄어든다. 예들 들어 8인치 폭의 영역에 인치당 200돗트의 돗트 매트릭스 분해능을 갖도록 돗트 매트릭스 배열을 인쇄하자면 다중화가 실현되지 않았을 때 1600개의 단독 구동 전원이 필요하다. 그러나 20개의 교류 구동 인지현 전극을 사용한 제12도의 배열을 사용하면, 80개의 인지형 전극만이 필요하게 되고 구동 전원의 총수는 1600개에서 100개로 줄어든다.In this way, multiplexing the dot matrix array reduces the number of drive supplies required. For example, printing a dot matrix array with a dot matrix resolution of 200 dots per inch in an 8 inch wide area requires 1600 single drive power sources when multiplexing is not realized. However, using the arrangement of FIG. 12 using twenty alternating current AC drive electrodes, only 80 recognition electrodes are needed and the total number of drive power supplies is reduced from 1600 to 100.

개구들 135에 관련되지 않은 영역에서 전극들 132로부터 유전체 131로 공기간격이 파괴되지 않도록 하기 위하여 전극들 132의 단부들을 전연물질로 코팅하는 것이 바람직하다. 전극 132 주위에서의 불필요한 공기 간격 파괴는 이러한 전극들을 사용함으로써 제거된다.It is desirable to coat the ends of the electrodes 132 with a malleable material so that air gaps from the electrodes 132 to the dielectric 131 are not broken in areas not associated with the openings 135. Unnecessary air gap breakage around electrode 132 is eliminated by using these electrodes.

이러한 형의 매트릭스 이온 발생기를 구성하고 동작시키는데 있어서 여러개의 매트릭스 교차점에서 발생된 이온의 흐름이 본질적으로 균일한 레베로 유지되도록 하는 것이 바람직하다. 유전체층 131의 두께가 변하면 이온의 흐름의 양도 그에 비례하여 변화하여, 유전체 131이 더 두꺼워지면 이온 흐름의 양이 적어진다. 운모는 그 두께가 일정하므로 제12도에 도시된 매트릭스 이온발생기에는 대단히 적합하다. 이런 점에 볼때 유전체층 131의 두께가 균일한 것이 그 두께의 값보다 훨씬 중요함을 알 수 있다.In constructing and operating this type of matrix ion generator, it is desirable to ensure that the flow of ions generated at the multiple matrix intersections remains essentially uniform. As the thickness of the dielectric layer 131 changes, the amount of flow of ions also changes in proportion, and as the dielectric 131 becomes thicker, the amount of ion flow decreases. Mica is very suitable for the matrix ion generator shown in FIG. 12 because its thickness is constant. In this regard, it can be seen that the uniform thickness of the dielectric layer 131 is much more important than the value of the thickness.

본 발명은 제13도에 도시한 형의 모듈 140을 사용하여 직사각형의 전하영역을 형성하는데 사용될 수 있다. 충전 전극 142-1과 142-2는 유전체 141에 의하여 전극 142-3으로 부터 분리되는데 전극 142-3은 절연물 145 내에 위치되어 있다. 전극 142-1과 142-2 사이의 영역은 고주파 교류전위가 전극 142-1 및 142-2와 전극 142-3 사이에 인가될 때 공기 간격 방전이 형성되는 스롯트를 제공하여 준다.The present invention can be used to form a rectangular charge region using module 140 of the type shown in FIG. The charging electrodes 142-1 and 142-2 are separated from the electrode 142-3 by the dielectric 141, which is located in the insulator 145. The area between the electrodes 142-1 and 142-2 provides a slot in which an air gap discharge is formed when a high frequency alternating potential is applied between the electrodes 142-1 and 142-2 and the electrode 142-3.

제13도의 충전 배열은 보통 종이를 사용하는 복사기에 보통 쓰이는 코로나 대신 쓰일 수 있다.The filling arrangement of FIG. 13 may be used instead of the corona which is usually used for copiers using paper.

제14도는 제13도와 같은 종류의 충전 배열을 사용한 보통 종이 복사기를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 14 schematically shows a plain paper copier using a filling arrangement of the same kind as in FIG.

제14도에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 복사기 드럼 151은 충전소자 152-1을 사용하여 충전된다. 드럼이 셀레늄이거나 셀렌늄 합금이고 그 표면을 충전시키는 것이 바람직하다면(예를들어 600V의 정전위까지) 스롯트를 갖고 있는 충전 전극 152-1는 600볼트로 유지된다. 충전 후에 복사기 드럼 151은 스테이숀 153에서의 주사 장치에 의하여 마련된 광학적 영상으로 방전된다. 이로써 발생되는 잠재 정전기적 영상은 스테이숀 156에서 조색되고 이 색조는 제14도에 따른 전달 이온 발생기 152-2를 사용하여 보통 종이 158에 전달된다. 이때 스롯트가 뚫린 전극은 다시 정전위로 유지된다. 드럼 표면상의 잔여 잠재 정전기적 영상과 충전되지 않은 색조는 역시 제14도에 따르는 방전장치 152-3을 사용하여 전기적으로 방전된다. 이때 스롯트를 가진 전극은 접지 전위로 유지되고 드럼과 조색 장치의 표면상의 잔여 전하는 스롯트의 공기 간격 파괴로 부터 이온을 추출하고 따라서 표면을 효과적으로 방전시키게 된다. 세척솔 154는 표면 위에 남아있는 잔여색조를 제거하기 위하여 사용되었고 드럼은 다시 충전되려고 한다.The copier drum 151 having the structure as shown in FIG. 14 is charged using the charging element 152-1. If the drum is selenium or selenium alloy and it is desirable to fill the surface thereof (eg up to a potential of 600 V), the charging electrode 152-1 with the slot is maintained at 600 volts. After charging, the copier drum 151 is discharged with an optical image provided by the scanning device at the station 153. The resulting electrostatic image is toned at station 156 and this color tone is transferred to plain paper 158 using transfer ion generator 152-2 according to FIG. At this time, the electrode with the slot is maintained at the potential again. The remaining latent electrostatic image and uncharged color tone on the drum surface are electrically discharged using the discharge device 152-3 according to FIG. The electrode with the slot is then maintained at ground potential and residual charge on the surface of the drum and the colorimetric device extracts ions from the air gap breakage of the slot and thus effectively discharges the surface. The cleaning brush 154 was used to remove the remaining color tone on the surface and the drum was about to be refilled.

제14도에 또한 제12도의 구조에 따르는 돗트 매트릭스 충전헤드 155를 도시하였다. 이것은 보통 종이를 사용하는 복사지가 인쇄기로 쓰일 수 있도록 하여준다. 이때 드럼 151은 스테이숀 153에서 방전되고 돗트 매트릭스 인쇄 헤드 155에 의하여 재충전되어 장치 150을 복사기와 인쇄기로 겸용할 수 있도록 해준다.Also shown in FIG. 14 is a dot matrix fill head 155 according to the structure of FIG. This allows ordinary copy paper to be used as a printing press. The drum 151 is then discharged at the station 153 and recharged by the dot matrix print head 155 to allow the device 150 to be used as both a copier and a printer.

또한 장치 150은 겹치는 영상이 필요할 때에도 복기와 인쇄기로 동시에 사용될 수 있다. 이와같이 해서 제10도에 따르는 이온발생기 및 추출기는 '가'항의 전사장치에 있어서 충전 및 방전장치와 함께 '다'항의 인쇄기에 있어서의 영상 형성 및 잔여 방전장치로써 사용될 수 있다.In addition, the device 150 may be used simultaneously as a copy and a printing machine even when overlapping images are required. In this way, the ion generator and extractor according to FIG. 10 can be used as the image forming and residual discharge device in the printing machine of the 'multi' section together with the charging and discharging device in the transferring device of the 'a' term.

제15도는 본 발명에 따르는 절연체 표면을 충방전하는데 사용되는 대체적인 이온 발생기 160을 도시한 것이다. 제13도의 스롯트를 갖는 전극 142-1, 142-2는 가로측 소자 162-a와 세로소자 162-b를 갖는 개발 그물 스크린 162-2로써 대치되 있다.15 illustrates an alternative ion generator 160 used to charge and discharge the insulator surface according to the present invention. The electrodes 142-1 and 142-2 with the slots in FIG. 13 are replaced by a development net screen 162-2 with the transverse side elements 162-a and the longitudinal element 162-b.

방전 전극 162-1과 162-2는 유전체판 161과 교류전원 163에 의하여 마려된 공기간격 파괴전압에 의하여 분리된다.The discharge electrodes 162-1 and 162-2 are separated by the air gap breakdown voltage that is dried by the dielectric plate 161 and the AC power source 163.

제16도는 보통 종이위에 고속으로 돗트 매트릭스 인쇄를 하는 시스템에 제12도에 도시한 형의 다중 돗트 매트릭스 충전헤드 171을 제공하기 위한 장치 170을 도시한 것이다. 충전헤드 171은 적당한 솔벤트로 녹인 염료로서 구성되며 스롯트 176에 통하여 나오는 저속 공기류에 의하여 운반되는 에어로졸 175를 충전시킨다. 에어로졸 입자들은 이온 발생 시스템에 의하여 충전되어 전극 173 및 174 사이에 인가된 직류 전원으로 생긴 전장 속으로 들어가게 된다. 이 전장은 충전된 에어로졸 입자들을 보충종이 172에 향하게 하고 이 종이는 장치내에서 에어로졸의 속도와 거의 같은 속도로 움직이게 된다.FIG. 16 depicts an apparatus 170 for providing a multi-dot matrix fill head 171 of the type shown in FIG. 12 to a system that normally does dot matrix printing on paper at high speed. Fillhead 171 is configured as a dye dissolved in a suitable solvent and fills aerosol 175 carried by the slow air stream exiting slot 176. Aerosol particles are charged by the ion generating system and enter the electric field resulting from a direct current power source applied between electrodes 173 and 174. This field directs the filled aerosol particles to the supplementary paper 172 and the paper moves at about the same speed as the aerosol in the device.

제17도는 본 발명에 따른 기계적 선주사 인쇄장치를 도시한 것이다. 스롯트를 갖고 있는 전극 186은 유전체 필름 185와 빠른 속도로 움직이는 도전성 헤드 187과 함께 사용되어 이동 공기 간격 파괴 영역을 형성한다. 선 188 상에 장착된 헤드 187은 도시되지 않은 고속모터에 의하여 풀리에 연결되어 구동된다. 고주파 교류전원 183은 전극 186의 스롯트에서의 공기 간격을 파괴하기에 필요한 전위를 제공하여 준다.17 shows a mechanical pre-scan printing apparatus according to the present invention. An electrode 186 having a slot is used in conjunction with the dielectric film 185 and the fast moving conductive head 187 to form a moving air gap breaking region. Head 187 mounted on line 188 is connected to and driven by a pulley by a high speed motor (not shown). The high frequency AC power source 183 provides a potential for breaking the air gap in the slot of the electrode 186.

이 실시예에서 유전지 181은 증폭기 184에 의해 공급된 충전전위로 충전되는데 증폭기 184의 출력은 유전지 도전 지지체 182와 스롯트를 갖는 전극 186 사이에 연결되어 있다. 선주사는 헤드 187의 기계적 동작에 의해 영향을 받으며 선택된 영역이 도전판과 스롯트가 있는 전극 사이에 전위가 인가됨으로써 인쇄된다. 이런 경우에서와 같이 형성된 잠재 정전기적 영상은 재래식 기술을 사용하여 조색되고 응착된다.In this embodiment dielectric sheet 181 is charged to the charging potential supplied by amplifier 184, the output of amplifier 184 being coupled between dielectric conductive support 182 and electrode 186 having a slot. Prescan is affected by the mechanical operation of the head 187 and the selected area is printed by applying a potential between the conductive plate and the slotted electrode. The latent electrostatic images formed as in this case are toned and adhered using conventional techniques.

연속적인 조색영상들이 이런식으로 형성되며 방전으로 추출된 이온의 양은 증폭기 184에 의하여 공급된 추출전위에 좌우된다.Successive tonal images are formed in this way and the amount of ions extracted by the discharge depends on the extraction potential supplied by amplifier 184.

제18도는 정전기적 집진기 190으로서의 본 발명에 따른 이온 발생 시스템의 사용을 도시하고 있다. 관형의 전극 192는 분절된 전극 194로부터 유전체 191에 의하여 분리된다. 공기 간격 파괴는 분절된 전극 194의 개방 영역에서 발생기 196에 의한 고전압 교류 전위를 인가하여 이루어진다. 분절된 전극 194는 직류전원 198에 의하여 바이어스 된다. 중심 접지선 199는 관 192의 중심에 장착된다. 기체나 에어로졸들을 관을 통과하면서 정전기적 집진에 의하여 청결하게 될수 있다. 공기 간격 파괴영역으로 부터의 고전류 밀도의 이온은에 어로졸내의 고체 입자를 충전시켜 중심전극 199가 이들을 끌어당기게 된다.18 illustrates the use of an ion generating system according to the present invention as an electrostatic precipitator 190. Tubular electrode 192 is separated by dielectric 191 from segmented electrode 194. Air gap breakdown is accomplished by applying a high voltage alternating current potential by generator 196 in the open region of segmented electrode 194. The segmented electrode 194 is biased by the direct current power source 198. The center ground wire 199 is mounted in the center of the tube 192. Gases or aerosols can be cleaned by electrostatic dust collection as they pass through the tube. Ions of high current density from the air gap breaking zone charge solid particles in the aerosol and the center electrode 199 attracts them.

일반적으로 제10도, 제11도, 제12도 및 제13도에 도시된 형의 충전시스템들에 대한 전극 전압과 종이와 같이 이온을 받아들이는 표면의 전압 사이의 관계가 제19도에 도시되어 있다. 전극 전압은 개구진 전극과 충전된 유전체 표면의 역전극 사이에 인가된 직류 전압이다. 종이 전압은 유전체(전사) 종이와 같은 충전된 유전체의 정전기적 잠재 영상전위이다.In general, the relationship between the electrode voltage for the charging systems of the type shown in FIGS. 10, 11, 12, and 13 and the voltage of the surface receiving the ions, such as paper, is shown in FIG. have. The electrode voltage is a direct current voltage applied between the open electrode and the reverse electrode of the charged dielectric surface. Paper voltage is the electrostatic potential image potential of a charged dielectric, such as dielectric (transfer) paper.

Claims (1)

유전체 원통(73)과, 유전체 영상물질상에 잠재 정전기 영상을 형성하기 위한 충전 장치(71)과 가시적인 대향면을 형성하도록 잠재정전기 영상을 조색하기 위한 스테이숀(79)와, 색조 영상을 수용하기 위해 영상 물질과 압력 로울러(83) 사이에 공급된 영상수용기판(81) 등을 포함하는 정전 영상 장치에 있어서, 영상물질인 유전지(115)상에 잠재 정전기 영상을 형성하기 위한 장치로서 유전체(111)과, 그 유전체(111)의 한 측면상에 인접한 공기 간격을 정의하기 위해 외각 표면을 가지고 있는 제1전극(112-1)과, 유전체(111)의 반대측면 상에 있는 제2전극(112-2)과, 공기 간격에 방전을 일으키기 위해 전극 사이에 교류 전위를 인가하기 위한 교류전원(114A)을 포함하고 있으며, 상기 교류 전원(114A)을 가지며, 방전에 의해 발생된 전하를 유전지(115)에 전달하기 위한 장치를 가지며, 유전지(115)와, 제2전극(112-2) 사이에 직류 전원(114B)을 포함하고 있는 전하를 전달하는 장치를 가지며, 제1전극, 제2전극들을 포함하고 선택기 막대의 많은 외각 전주들을 형성하는 매트릭스 이온 발생기 (130)와 문자발생기(120)을 포함하는 전자인쇄 및 복사장치.Accepts a dielectric cylinder 73, a charging device 71 for forming a latent electrostatic image on the dielectric image material, a station 79 for toning the latent electrostatic image to form a visible opposing surface, and a tonal image. In an electrostatic imaging apparatus including an image receiving substrate 81 and the like supplied between an imaging material and a pressure roller 83, a dielectric as an apparatus for forming a latent electrostatic image on a dielectric paper 115 that is an imaging material. (111), a first electrode (112-1) having an outer surface to define an air gap adjacent on one side of the dielectric (111), and a second electrode on the opposite side of the dielectric (111) (112-2) and an alternating current power source (114A) for applying an alternating current potential between the electrodes to cause a discharge in the air gap, and having the alternating current power source (114A), the charge generated by the discharge Device for delivery to branch 115 And a device for transferring charge including the direct current power source 114B between the dielectric paper 115 and the second electrode 112-2, including a first electrode, second electrodes, and a large number of selector bars. Electronic printing and copying apparatus comprising a matrix ion generator (130) and a character generator (120) forming outer poles.

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