KR850001479B1 - Electrostatic printing and copying - Google Patents

Abstract

An electrostatic transfer printing system is arranged so that a static image is formed on a cylindrical dielectrical member by means of a glow discharge ion source. The image is then toned and pressure- transferred to a receptor, such as a sheet of paper (81), which is passed between the cylindrical dielectric member and a transfer roller (73,83). Scraper blades may be included to remove residual toner form the cylindrical dielectric member and the transfer roller. An arragement may also be included to erase any latent, residual, electrostatic image on the cylindrical dielectric member.

Description

정전 인쇄 및 복사장치Electrostatic printing and copying equipment

제1도는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 전자사진 장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of an electrophotographic apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

제2도는 제1도의 상측롤러의 맞물림 부분에 대한 부분단면도.2 is a partial sectional view of the engaging portion of the upper roller of FIG.

제3도는 본 발명의 대안실시예에 따른 전자 사진장치의 부분 개요도.3 is a partial schematic diagram of an electrophotographic apparatus according to an alternative embodiment of the invention.

제4도는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 정전인쇄장치의 단면도.4 is a cross-sectional view of the electrostatic printing apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.

제5도는 제4도의 유전체롤러용 전하중화장치에 대한 부분단면 개요도.FIG. 5 is a partial cross-sectional schematic diagram of the charge neutralization device for the dielectric roller of FIG.

제6도는 제4도에 도시된 형태의 정전인쇄장치용 양호한 조립배열에 대한 정면도.6 is a front view of a preferred assembly arrangement for an electrostatic printing apparatus of the type shown in FIG.

제7도는 롤러의 개요도.7 is a schematic view of a roller.

제8도는 제6도의 롤러의 접촉부에 대한 기하학적 표현도.8 is a geometric representation of the contact of the roller of FIG.

제9도는 실시예 Ⅳ-3의 장치에 대한 양단간 축선편이 함수로서의 잔류토너의 곡선.9 is a curve of residual toner as a function of axial deviation between both ends for the apparatus of Example IV-3.

제10도는 양호한 실시예에 따른 이온발생장치의 단면도.10 is a sectional view of an ion generating device according to a preferred embodiment.

제11도는 제10도의 이온발생장치에 있어서의 이온추출장치 및 이온수용부재를 나타내는 단면도.FIG. 11 is a sectional view showing an ion extracting device and an ion receiving member in the ion generating device of FIG.

제12도는 제11도에서 도시된 도트 매트릭스식 인쇄장치의 평면도.FIG. 12 is a plan view of the dot matrix printing apparatus shown in FIG.

제13도는 본 발명에 따른 운모박판적층의 단면개요도.Figure 13 is a cross-sectional overview of the mica thin laminate according to the present invention.

제14도는 본 발명의 대안실시예에 따른 정전상형장치의 부분투시도.14 is a partial perspective view of an electrostatic type device according to an alternative embodiment of the present invention.

제15도는 이온추출장치 및 이온수용부재를 포함하는 제14도의 장치에 대한 단면개요도.FIG. 15 is a cross-sectional schematic diagram of the apparatus of FIG. 14 including an ion extracting device and an ion receiving member. FIG.

제16도는 제14도의 상형성장치의 대안변형에 대한 투시도.FIG. 16 is a perspective view of an alternative variant of the image forming apparatus of FIG.

제17도는 제14도의 정전 상형성장치의 대안변형에 대한 투시도.FIG. 17 is a perspective view of an alternative variation of the electrostatic image forming apparatus of FIG.

제18도는 제14도의 도시된 형태의 매트릭스식 상형성장치의 평면도.FIG. 18 is a plan view of the matrix type image forming apparatus of the type shown in FIG.

제19도는 제16도의 상형성장치의 세개의 전극에 대한 단면 개요도.FIG. 19 is a cross-sectional schematic diagram of three electrodes of the image forming apparatus of FIG.

제20도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전 상형성 장치의 투시도.20 is a perspective view of an electrostatic image forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

제21도는 제15도에 도시된 정전 상형성장치를 이용하는 순차 인쇄장치의 평면도.21 is a plan view of a sequential printing apparatus using the electrostatic image forming apparatus shown in FIG.

제22도 내지 제27도는 본 발명에 따른 양면 상 형성에 이용된 제4도에 도시된 정전 상 형성장치의 순차적인 개요도.22 to 27 are sequential schematic views of the electrostatic image forming apparatus shown in FIG. 4 used for forming the double-sided phase according to the present invention.

제28도 내지 제32도는 본 발명에 따라 양면전사공정의 여러 단계에 대한 정전잠상 및 결과적인 토너상을 나타낸 제4도에 도시된 상 형성장치의 부분투시도.28-32 are partial perspective views of the image forming apparatus shown in FIG. 4 showing the electrostatic latent image and the resulting toner image for various stages of the two-sided transfer process according to the present invention.

본 발명은 고속의 정전인쇄 및 사진복사에 관한 것이다.The present invention relates to high speed electrostatic printing and photocopying.

정전인쇄 및 사진복사기는 비록 이들이 서로 다른 처리를 수행하고 있다해도 대개 많은 공통특징을 공유하고 있다. 평탄한 종이 위에 상을 형성할 수 있는 정전인쇄기 및 사진복사기는 일반적으로 중간부재상에 정전잠상을 발생시키는데 이용되는 방법 및 장치에 있어서의 차이를 볼 수 있다. 복사기는 일반적으로 암실에서 정전작용을 통해 광전도체를 균일하게 대전시키고, 다음에 광학적으로 대전된 광전도체를 복사해야 될 상에 대응하는 광상으로 노출시키므로써 동작을 수행한다. 정전인쇄기는 상의 신호표시에 응답하여 유전체 표면상에 정전잠상을 발생시키는 비광학 수단을 사용한다. 이론적으로, 정전잠상을 형성시킨 후 상기 잠상을 토너헌상하고, 토너상을 평탄한 종이로 전사하고, 순차 사이클동안 정전잠상을 갖는 부재를 준비하여 잔류 정전잠상을 제거하는 공통의 과정을 실시하는 데에 동일한 장치가 이용될 수 있다. 실제로, 이들 기능을 수행하기 위해 장치를 표준화시키는 것이 바람직하다.Electrostatic printing and photocopiers usually share many common features even though they perform different processes. Electrostatic printers and photocopiers capable of forming images on flat paper are generally visible in the methods and apparatus used to generate electrostatic latent images on intermediate members. Copiers generally perform operations by uniformly charging the photoconductor through an electrostatic action in a dark room and then exposing the optically charged photoconductor to a corresponding image image to be radiated. Electrostatic printers use non-optical means for generating an electrostatic latent image on the dielectric surface in response to signal display on the image. Theoretically, after forming the electrostatic latent image, a common process of removing the latent electrostatic latent image by removing the latent electrostatic image by preparing the latent image toner, transferring the toner image onto flat paper, and preparing the member having the latent electrostatic image during sequential cycles The same device can be used. In practice, it is desirable to standardize the device to perform these functions.

이온을 발생시키기 위해 사용되는 하나의 공통원리는 작은 직경의 와이어나 점원으로부터의 코로나방전이다. 이에 대해서는, 미합중국특허원 제3,358,289호, 제3,611,414호, 제3,623,123호, 제3,715,762호, 제3,765,027호, 제3,961,564호 등에 기재되어 있다. 코로나 방전은 방전하는 데는 물론 노출시키기 전에 광전도체를 대전시키기 위해 정전 복사기에서 거의 사용된다. 이와 같은 응용은 불연속인 정전영상의 형성과는 다르게 충전/방전을 위해 큰 포괄적 면적을 필요로 한다. 그러나, 표준코로나 방전은 제한된 전류만을 제공한다. 종래의 얻어진 최대 방전전류 밀도 10㎂/㎠이다. 이는 심각한 인쇄속도제한을 가져온다. 또한, 코로나는 중요한 지속성의 문제를 유발한다. 코로나 방전와이어는 작으며, 약하며 쉽게 부서지는 단점을 갖는다. 정전인쇄기나 복사기의 높은 동작전압 때문에, 코로나방전와이어는 먼지들을 모으게 되어, 항상 깨끗이해야 되며 또는 대치되어야 한다.One common principle used to generate ions is corona discharge from small diameter wires or point sources. This is described in U.S. Patent Nos. 3,358,289, 3,611,414, 3,623,123, 3,715,762, 3,765,027, 3,961,564, and the like. Corona discharges are rarely used in electrostatic radiators to discharge, as well as to charge the photoconductors prior to exposure. This application requires a large comprehensive area for charging / discharging, unlike the formation of discontinuous electrostatic images. However, standard corona discharges provide only limited current. The maximum discharge current density conventionally obtained is 10 mA / cm <2>. This results in serious print speed limitations. Corona also causes significant persistence problems. Corona discharge wires are small, weak and easily broken. Because of the high operating voltage of the electrostatic printer or copier, the corona discharge wire collects dust and must always be cleaned or replaced.

표준코로나 장치에 걸쳐 임의의 잇점을 갖는 코로나 방전장치는 미합중국 특허출원 제4,057,723호, 제4,068,284호 및 제4,110,614호 등에 언급되어 있다. 이들 특허에는 도전성 와이어가 다른 도전성부재로부터 이간되거나 접속되어 있는 비교적 얇은 유전성재료로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 여러 가지 코로나 방전장치에 관해 언급되어 있다. 정이온 및 부이온의 공급은 피복된 와이어를 둘러싸는 대기영역내에서 발생되며, 특정한 극성의 이온은 다른 도전성 부재와 반대전극간에 인가된 직류전압에 의해 추출된다. 이와같은 장치는 종래 기술인 코로나 충전 및 방전장치의 상술된 잇점을 많이 극복하고 있으나 정전상의 형성에는 부적합한다. 이와 같은 한계성은 큰 면적을 대전시키는 방식에서는, 고유의 것이며, 이는 불연속적이며 명료한 윤곽을 갖는 정전상의 형성을 허용하지 않는다. 이와 같은 종래기술의 코로나 장치는 유전체 수상부재로부터의 더 큰 분리에 기인하여 비교적 높은 추출전압을 필요로 한다.Corona discharge devices having any advantage over standard corona devices are mentioned in US Pat. Nos. 4,057,723, 4,068,284 and 4,110,614 and the like. These patents refer to various corona discharge devices wherein the conductive wire is covered with a relatively thin dielectric material that is spaced apart or connected from other conductive members. The supply of positive and negative ions occurs in the atmosphere surrounding the sheathed wire, and ions of a particular polarity are extracted by a direct current voltage applied between the other conductive member and the opposite electrode. Such a device overcomes many of the aforementioned advantages of the prior art corona charging and discharging devices but is inadequate for the formation of electrostatic images. This limitation is inherent in the way of charging large areas, which does not allow for the formation of discontinuous and clear contoured electrostatic images. Such prior art corona devices require a relatively high extraction voltage due to greater separation from the dielectric phase member.

이와 같은 기술분야에 토너상을 전사하기 위한 여러 가지 방법이 이미 공지되어 있다. 전사는 토너입자의 전하와 반대극성인 전하에 의해 정전적으로 행해질 수 있는데, 전자의 전하는 토너입자를 유전체 부재로부터 수상체상에 흡수시키는 데 이용된다. 이와같은 전사방법을 설명한 특허로는 미합중국특허원 제2,944,147호, 제3,023,731호, 제3,715,762호가 있다. 대안으로, 수상체를 토너헌상된 유전체부재와 전사부재간을 이동하게 하고, 토너사이 접촉점에서의 압력에 의해 전사되도록 하는 것도 가능하다. 이와 같은 방법을 나타낸 특허로는 미합중국 특허원 제3,701,966호, 제3,907,560호및 제3,937,571호가 있다 보통, 토너상은 다른 처리 단계에서, 상의 순차적인 전사를 위해 수상체에 융착된다. 상기 토너상의 융착은 미합중국 특허원 제3,874,894호에 기재된 바와 같이 압력에 의해 수행되거나 미합중국 특허원 제3,023,731호에서 처럼 가열하기 위해 토너입자를 노출시키므로써 수행된다.Various methods for transferring a toner image are already known in the art. Transfer can be performed electrostatically by charges that are opposite to the charges of the toner particles, wherein the charge of electrons is used to absorb the toner particles from the dielectric member onto the water phase. Patents describing such a transfer method include US Patent Nos. 2,944,147, 3,023,731, and 3,715,762. Alternatively, it is also possible to cause the receiving body to move between the toner-conducted dielectric member and the transfer member and to be transferred by the pressure at the contact point between the toners. Patents showing such a method include U.S. Patent Nos. 3,701,966, 3,907,560, and 3,937,571. Usually, the toner image is fused to the water phase for sequential transfer of the phase in another processing step. The fusion on the toner is carried out by pressure as described in U.S. Patent No. 3,874,894 or by exposing the toner particles to heat as in U.S. Patent No. 3,023,731.

그러나, 압축전사를 설명한 상술된 인용특허에서의 실시예에서처럼, 토너상의 전사 및 융착을 동시에 수행하는 것도 가능하다. 이는 가열된 롤러에 의해 수행되거나 또는 간단히 토너상을 실온 유전체부재와 전사부재간에 수상체를 통과시킴과 동시에 높은 압력을 발생시키므로써 수행된다.However, as in the embodiment in the above-mentioned cited patent explaining compression transfer, it is also possible to simultaneously perform transfer and fusion on the toner. This is done by a heated roller or simply by passing a toner image between the room temperature dielectric member and the transfer member while generating a high pressure.

종래의 압력에 의해서만 토너상을 전사하는 데에서 발생되던 문제점은 유전체부 재상으로 상이 전사된 후 토너전사의 불완전성에 기인한 잔류토너상이 존재한다는 것이다. 상기 잔류토너입자는 스크레이퍼브래이드(scraper blades)나 다른 제거수단을 필요로 하며, 정전잠상을 형성하기 위한 장치를 포함하는 유전체 부재에 연관된 여러 가지 처리단계에서의 시간에 걸쳐 축적된다. 이와 같은 토너의 축적은 장치의 신뢰도 및 각 단계에서의 필요한 서비스를 감소시킨다. 또한, 토너전사 효과의 불완전상은 수상체 시트상에 형성된 상에 얼룩이 형성되는 결과를 초래한다. 이들 문제는 전사 맞물림부에서 극히 높은 압력을 사용하는 종래의 기술에서는 극복되지 않는다.A problem that has arisen in transferring the toner image only by the conventional pressure is that there is a residual toner image due to the incompleteness of the toner transfer after the image is transferred to the dielectric portion material. The residual toner particles require scraper blades or other removal means and accumulate over time in various processing steps associated with dielectric members, including devices for forming electrostatic latent images. This accumulation of toner reduces the reliability of the apparatus and the required service at each step. In addition, an incomplete image of the toner transfer effect results in spots being formed on the phase formed on the award sheet. These problems are not overcome in the prior art using extremely high pressure at the transfer engagement.

롤러를 높은 압력으로 처리하는 공정을 롤러를 "굽히는 것"이라고 한다. 이 침상은 롤러가 강한 압력을 받을 때롤 러자체가 휘어지는 것으로, 즉, 롤러의 양쪽 끝에는 높은 압력을 가하고 롤러의 중간부분에는 약한 압력을 주는 것이다. 압축롤러를 비스듬하게 하므로써, 즉 롤러측의 경사방향을 생성하도록 롤러의 장착을 조정하므로써, 압축용융장치에서 마주치던 문제를 종래 기술에서 경감시키는 것이 공지되어 있다. 대표적인 미합중국 특허로는 제3,990,391호, 제4,188,104호, 제4,192,229호 및 제4,200,389호가 있다. 이들 기술은 롤러사이에 공급된 수상시트를 움직이게 하는 단점을 갖는다. 또한, 이와 같은 장치는 수상시트를 구겨지게 하는 문제점에 봉착하게 된다.The process of treating the roller at high pressure is referred to as "bending" the roller. This needle is to bend the roller itself when the roller is subjected to strong pressure, that is, to apply high pressure to both ends of the roller and to apply a slight pressure to the middle of the roller. It is known in the prior art to obviate the problems encountered in a compression melting apparatus by making the compression rollers oblique, that is, by adjusting the mounting of the rollers to create the inclined direction on the roller side. Representative US patents include 3,990,391, 4,188,104, 4,192,229, and 4,200,389. These techniques have the disadvantage of moving the water sheet supplied between the rollers. In addition, such a device encounters a problem of wrinkling the water sheet.

알루미늄 및 알루미늄합금의 강력피복 양극 처리는 강력한 얇은 산화피복을 발생하기 위해 사용되는 전해처리이다. 그와 같은 피복은 알루미늄 표면상에 정상적으로 존재하는 자연적인 산화 박막과는 구별되며, 전해질적으로 형성된 얇은 피복과 구별된다.Strong coating anodization of aluminum and aluminum alloys is an electrolytic treatment used to produce strong thin oxide coatings. Such coatings are distinguished from the natural oxide thin film normally present on the aluminum surface and from the electrolytically formed thin coatings.

얇은 유전성 피복을 형성하기 위한 알루미늄의 양극처리는 산화알루미늄이 약간 용해되어 있고 황산이나 수산과 같은 산화물을 포함하는 전해질 욕조에서 발생된다. 이들 알루미늄 산화피복의 생성기술, 특성 및 응용은 영국, 패딩톤, 로버트 드램퍼 Ltd에 의해 1972년 출간된 4판, S. Wernick 와 R. Pinner저 "알루미늄 및 그의 합금의 표면처리 및 마무리"에 상세히 기재되어 있다. 그와 같은 피복은 지극히 어려우며, 기계적으로도 피복되지 않은 알루미늄보다 어렵다. 그러나, 피복층은 양호한 튜브의 형성에 있어서 10¹⁰내지 10¹²흡수공 linch²로 흡수공을 포함한다. 전형적인 흡수공은 체적당 10 내지 30퍼센트이며, 이들 흡수공은 그 산화알루미늄의 매우 얇은 전형적으로는 300내지 800Å인 보호피막에까지 연장된다.Anodizing aluminum to form a thin dielectric coating occurs in an electrolyte bath in which aluminum oxide is slightly dissolved and contains oxides such as sulfuric acid or hydroxyl. The production technology, characteristics and applications of these aluminum oxide coatings are described in the 4th edition of 1972 by Robert Dramper Ltd, Paddington, UK, "Surface Treatment and Finishing of Aluminum and its Alloys" by S. Wernick and R. Pinner. It is described in detail. Such coating is extremely difficult and mechanically more difficult than uncoated aluminum. However, the coating layer comprises absorbing holes 10 ¹⁰ to 10 ¹² absorbing holes linch ² in forming a good tube. Typical absorbing holes are 10 to 30 percent by volume, and these absorbing holes extend to a very thin protective film, typically 300 to 800 microns, of the aluminum oxide.

미국특허 제3,664,300호에는 표면윤활의 촉진과 정전 토너전사의 개선을 제공하기 위해, 제로그래피 헌상 실린더의 표면을 스테아린산아연으로 피복하는 표면처리과정이 언급되어 있다. 그러나, 이와 같은 처리방법은 토너상의 압력전사 및 융착에 필요한 강도 및 평활도를 갖는 영구적인 유전체 표면을 유지시키지 못한다.U.S. Patent No. 3,664,300 mentions a surface treatment process for coating the surface of a zero-graphic auto-conductor cylinder with zinc stearate to promote surface lubrication and to improve electrostatic toner transfer. However, such a treatment method does not maintain a permanent dielectric surface having the strength and smoothness necessary for pressure transfer and fusion on toner.

기계적인 여러 가지 성질을 개선하고, 오염을 방지하기 위해, 상기 표면층의 흡수공을 밀봉시키는 일이 통상적으로 행해진다. 한개의 표준밀봉기술은 임의의 니켈염을 함유하는 끓는 물속에 침전시키므로써 산화물을 부분적으로 수화(hydrate)시키는 것을 포함하는데, 이에 의해 흡수공의 입구에서 팽창된 보헤미트(boehmite)구조를 형성한다. 이와 같은 방법에 의한 산화를 밀봉방법은 흡수공내에 집어 넣어진 습기가 있는 이온성 전도도에 의하여 정전 대전을 지지하지 않을 것이다.In order to improve various mechanical properties and to prevent contamination, sealing of the absorbing holes of the surface layer is usually performed. One standard sealing technique involves partially hydrated oxides by precipitation in boiling water containing any nickel salts, thereby forming an expanded boehmite structure at the entrance of the absorbing hole. . The method of sealing oxidation by this method will not support electrostatic charging due to the moist ionic conductivity embedded in the absorption hole.

정전인쇄 및 복사에 있어서, 종이나 다른 수상체의 시트양면에 상을 형성시키는 것이 바람직하다. 전자사진기술에 있어서, 양면원고(original)서류의 가장 정확한 복제에는 상기와 같은 기능이 요구된다. 전자 그래픽 인쇄에 있어서, 양면현상은 종이가격의 상당한 감소를 가능하게 하고, 인쇄판 형태에 보다 큰 융통성을 허용한다. 현존하는 단면인쇄 및 복사장치를 양면인쇄가 가능하도록 개선하는 경우에 고려해야 된 판단기준은 상기 장치를 어느 정도까지 개선하고 보충시켜야만 한다는 것이다. 단지 적은 변화로서 양면상을 형성할 수 있는 장치를 이용하는 것이 유리하다.In electrostatic printing and copying, it is preferable to form an image on both sides of a sheet of paper or other aqueous phase. In electrophotographic technology, the most accurate duplication of double-sided original documents requires such a function. In electronic graphic printing, the double sided phenomenon allows for a significant reduction in paper prices and allows greater flexibility in printing plate form. The criterion to be considered when improving existing single-sided printing and copying apparatus to enable double-sided printing is that the apparatus must be improved and supplemented to some extent. It is advantageous to use an apparatus capable of forming both sides with only a small change.

또 다른 중요성은 장치가 두개의 상을 전사하는데 있어서의 속도 및 효율성이다. 특히, 그와 같은 장치는 수상체상으로 두개의 상을 동시에 융착시키도록 하는 것이 바람직하다.Another importance is the speed and efficiency with which the device transfers two phases. In particular, such a device is preferably adapted to fuse two phases simultaneously onto an aqueous phase.

본 발명은 정전인쇄 및 사진복사장치에 대한 설계의 양립성을 제공하며, 또한 양호한 상의 질을 갖는 고속인쇄 및 사진복사를 제공한다.The present invention provides design compatibility for electrostatic printing and photocopying devices, and also provides high speed printing and photocopying with good image quality.

본 발명은 간단하고, 콤팩트하고, 저렴한 가격의 종이복사장치를 제공한다. 상기 사진복사장치는 지극히 짧고 간단한 종이통로를 제공함과 동시에, 종래의 복사장치보다더 더적은 처리공정단계를 요한다.The present invention provides a simple, compact, low cost paper copying device. The photocopying device provides an extremely short and simple paper passage and requires less processing steps than a conventional copying apparatus.

또한, 본 발명은 정전인쇄기에 있어서 정전잠상을 형성시키는 데의 기계적 허용정도를 감소시킬 수 있다. 그러므로, 그와 같은 상의 형성에 관련된 보수문제를 감소시키며, 다른 응용은 물론 정전인쇄 및 사진복사에 사용하기 위한 높은 전류밀도로 이온의 발생을 용이하게 할 수 있다.In addition, the present invention can reduce the mechanical tolerance to form the electrostatic latent image in the electrostatic printer. Therefore, the maintenance problems associated with the formation of such phases can be reduced, and the generation of ions can be facilitated with high current densities for use in electrostatic printing and photocopying as well as other applications.

운모의 적층 및 박판전극에 의해 특징지웠지는 이온발생장치에 대해 특별한 제작기술이 부여된다.Special fabrication techniques are given to ion generators characterized by lamination of mica and sheet electrodes.

이와 같은 설계는 수분에 의한 적층분해 및 오존, 질산 및 다른 환경물에 의한 부식에 형성된 나타내도록 하는 내구성이 있다. 상기와 같은 적층체는 넓은 범위의 온도에 걸쳐 물리적으로 안정하며, 장 시간의 서비스 수영에 걸쳐 높은 피크전압의 R F 신호를 지지할 수 있다.Such a design is durable to indicate that it is formed by lamination decomposition by moisture and corrosion by ozone, nitric acid and other environmental substances. Such laminates are physically stable over a wide range of temperatures and can support high peak voltage R F signals over long service swims.

또한, 본 발명은 코로나 전극에 기인한 다른 설계의 이온발생장치를 제공한다. 이는 용이하게 제어할 수 있는 이온원과 함께 높은 전류 밀도를 성취할 수 있다. 이와 같은 장치는 코로 장치의 주기적인 보수특성을 필요로 하지 않으며, 코로나 와이어의 부당한 동작특성을 피할 수 있게 된다.The present invention also provides an ion generator of another design due to corona electrodes. This can achieve high current densities with easily controllable ion sources. Such a device does not require the periodic maintenance characteristics of the corona device and avoids improper operation characteristics of the corona wire.

본 발명은 유전체 표면에서 평탄한 종이로의 토너상의 압축전사를 위한 정전 상 형성장치를 제공한다. 그와 같은 장치는 토너상의 동시적인 융착 및 토너전상의 높은 효율성을 특징으로 한다.The present invention provides an electrostatic image forming apparatus for compression transfer on a toner image from a dielectric surface to flat paper. Such devices are characterized by simultaneous fusion on toner and high efficiency on toner field.

본 발명의 양호한 실시예는 유전체부재로 침전된 알루미늄을 이용한다. 이와 같은 유전체 표면은 토너현상까지 정전잠상을 유지시키는데 충분한 저항을 가지면서 토너의 전사를 용이하게 하는 평활성 및 경도특성을 갖는다. 이와 같은 양호한 방법에 의해 생성된 유전체표면은 상술된 여러 특성을 습도로 유지한다.A preferred embodiment of the present invention utilizes aluminum precipitated as the dielectric member. Such dielectric surfaces have smoothness and hardness characteristics that facilitate transfer of the toner while having sufficient resistance to maintain the electrostatic latent image up to the toner phenomenon. The dielectric surface produced by this preferred method maintains the various properties described above in humidity.

본 발명의 장치는 평탄한 종이 등의 위에 양면상을 형성하는데 이용할 수 있다. 이와같은 양면상의 형성은 양면상 형성에 자주 나타나는 상의 엇갈림(offset) 및 기타 문제가 제거되는 장점을 갖는다. 이는 또한 수상체 위로 두 개의 상을 동시에 전사하여 융착시키는 것을 성취시킨다.The apparatus of the present invention can be used to form a double-sided image on flat paper or the like. Such formation of the double sided phase has the advantage of eliminating phase offsets and other problems that are often seen in double sided phase formation. It also achieves the simultaneous transfer and fusion of two images onto the water body.

본 발명은 전자복사기술 및 정전인쇄의 양방식에서 사용된 양호한 실시예는 물론 이들 모두를 포함한다. 또한, 이온발생장치의 두개의 대안을 포함하는데, 이온발생장치의 제1예는 광도체를 미리 대전지시커나, 또는 정전잠상을 형성하거나 다른 여러 가지 응용면에 이용할 수 있다. 이온발생장치의 제2에는 특히 정전상을 형성시키는 데 적합하다.The present invention encompasses both of the preferred embodiments used in both electronic radiation technology and electrostatic printing. Also included are two alternatives to the ion generator, the first example of the ion generator being capable of forming a photoconductor in advance with a charge indicator, or forming an electrostatic latent image or other various applications. The second of the ion generating device is particularly suitable for forming an electrostatic image.

본 발명의 제1의 양상은 이온발생장치의 구조에 관한 것으로, 이는 다른 부재에 적용하도록 추출되기도 하는 많은 정이온 및 부이온을 발생하기 위해 글로우 방전을 사용하는 것을 특징으로 한다. 제1이온발생장치에 있어서, 고체의 유전체 부재에 의해 2개의 전극간에는 변화하는 전압이 인가되어 고체의 유전체부재와 최소한 한개의 전극의 접합부에 인전한 전기적인 에어갭 브레이크다운(air gapbreakdown)을 야기시킨다. 제2이온발생장치에 있어서, 유전체 보호피막을 갖는 가늘고 긴 도체와 교차도전체부재와의 사이에 변화하는 전압을 인가시켜 이들 구조의 교차점에서 이온이 발생되도록 한다. 상기 이온발생장치 모두는 제어전극과 구동전극을 포함하며, 전자의 전극에 인가된 추출전압은 변하는 전압에 의해 생성된 글로우방전으로부터 이온을 추출하는 데 사용된다.A first aspect of the invention relates to the structure of an ion generating device, which is characterized by the use of glow discharges to generate many positive and negative ions which may be extracted for application to other members. In the first ion generating device, a varying voltage is applied between two electrodes by a solid dielectric member to cause an electrical air gap breakdown which is generated at a junction between the solid dielectric member and at least one electrode. Let's do it. In the second ion generating device, a varying voltage is applied between the elongated conductor having the dielectric protective film and the cross conductor member so that ions are generated at the intersection of these structures. All of the ion generating devices include a control electrode and a driving electrode, and the extraction voltage applied to the electron electrode is used to extract ions from the glow discharge generated by the changing voltage.

본 발명의 또다른 양상은 본 발명의 정전복사 및 인쇄장치에서의 처리공정을 공통적으로 수행한다는 것이다. 정전잠상이 유전체 실린더상에 형성된 후, 상이 토너헌상되고, 평탄한 종이와 다른 적당한 수상체에 압력전사된다. 바람직하게는, 이와 같은 전사는 고압력하에서 유전체 실린더와 전사롤러 사이에 수상체를 삽입시키므로써 행해진다. 이와 같은 압력전자는 토너상을 동시에 융착시킬 수 있도록 한다.Another aspect of the present invention is that the electrostatic copying and printing process of the present invention are performed in common. After the latent electrostatic image is formed on the dielectric cylinder, the image is toner-developed and pressure-transferred onto flat paper and other suitable water-soluble bodies. Preferably, such transfer is performed by inserting the water phase body between the dielectric cylinder and the transfer roller under high pressure. Such pressure electrons make it possible to fuse the toner image at the same time.

유전체 실린더와 전사롤러의 표면을 깨끗히 하며, 유전체 표면상에 잔여 정전상을 방전시키기 위한 수단이 제공된다.Means are provided for cleaning the surfaces of the dielectric cylinder and the transfer roller and for discharging residual electrostatic images on the dielectric surface.

본 발명의 양호한 실시예에서, 유전체 및 전사롤러에 의해 수행된 토너상의 압력전사는 유전체 및 전사롤러간에 축선편이(skew)를 제공하므로 향상된다.In a preferred embodiment of the present invention, pressure transfer on the toner performed by the dielectric and the transfer roller is improved by providing an axial skew between the dielectric and the transfer roller.

롤러의 맞물림부분에 있어서, 유전체표면속도/수상체 속도의 비는 약 1.01내지 1.1이 범위에 존재하며 최적으로는 1.02와 1.04사이에 있다. 유전체표면이 20마이크로 인치 rms 이상의 평활도를 갖고, 높은 탄성율을 갖는 경우에 최고로 좋은 결과가 얻어진다. 전사롤러는 바람직하게, 응력흡수플라스틱 재료로 피복된다. 상기 롤러재료는 수상체가 유전체롤러의 표면보다 전사롤러의 표면에 대해 부착되는 경향을 갖도록 효율적으로 선택된다. 상기 장치는 수상체에 구김을 발생기킴이 없이 효율적인 토너전사 및 융착을 제공한다.In the engagement of the rollers, the ratio of dielectric surface speed / water phase speed is in the range of about 1.01 to 1.1, and optimally is between 1.02 and 1.04. The best results are obtained when the dielectric surface has a smoothness of 20 micro inches or more and a high elastic modulus. The transfer roller is preferably coated with a stress absorbing plastic material. The roller material is selected efficiently so that the dendritic body has a tendency to adhere to the surface of the transfer roller rather than the surface of the dielectric roller. The apparatus provides efficient toner transfer and fusion without causing wrinkles on the receiving body.

제1이온발생장치의 양호한 양상에 있어서, 상기 장치는 운모유체시트의 반대면에 접착시킨 다수의 박막전극을 포함한다. 본 발명은 운모 및 도전재료의 적층제를 형성시키기 위해 양호한 방법을 제공하는 데, 이와같은 기술은 상기 이온발생기를 발생하기 위해 효율적으로 사용된다. 그와 같은 적층제는 한장의 운모시트, 한개이상의 금속시트 및 압력감지 접착제의 접착층을 포함한다. 도전층은 예로, 에칭에 의해 선택적으로 제거된 원하는 전극패턴을 발생시킨다.In a preferred aspect of the first ion generating device, the device includes a plurality of thin film electrodes bonded to opposite surfaces of the mica fluid sheet. The present invention provides a good method for forming a laminate of mica and conductive material, which technique is effectively used to generate the ion generator. Such laminates include one mica sheet, one or more metal sheets, and an adhesive layer of pressure sensitive adhesive. The conductive layer generates, for example, a desired electrode pattern that is selectively removed by etching.

본 발명의 다른 양상 은 10¹²Ω-cm이상의 고유저항을 가지며 평활하고 강한 표면을 갖는 유전체 부재를 제조하는 방법에 관한 것으로, 그와 같은 기술이 유전체 실린더를 발생시키는데 유리하게 이용할 수 있다. 이와 같은 방법은 에노드처리한 알루미늄부재를 우선적으로 예비 탈시키고, 다음에 상기 예비 탈수된 부재의 표면흡수공을 지방산의 금속염에 침전시키는 것이다.Another aspect of the present invention relates to a method for producing a dielectric member having a resistivity of 10 ¹² Ω-cm or more and having a smooth and strong surface, and such a technique can be advantageously used to generate a dielectric cylinder. In this method, the anodized aluminum member is preliminarily preliminarily removed, and then the surface absorption holes of the preliminary dewatered member are precipitated in the metal salt of fatty acid.

상기 침전공정이 완료된 후에 침전제의 과다한 양을 상기 부재의 표면으로부터 제거한다. 이와 같은 기술의 양호한 양상에 있어서, 상기 부재표면은 20마이크로인치 이상으로 잘 연마된다. 침전물질은 본질적으로 8내지 32개의 탄소원자를 포함한 포화 및 불포화 지방산과 제2족의 금속으로 이루어져 있다.After the precipitation process is completed, the excess amount of precipitant is removed from the surface of the member. In a preferred aspect of this technique, the member surface is well polished to 20 micro inches or more. Precipitates consist essentially of saturated and unsaturated fatty acids containing from 8 to 32 carbon atoms and Group 2 metals.

1. 서문Preface

본 발명의 두개의 주요한 실시예 즉, 상술된 제Ⅱ절의 주제인 이중전사 전자사진장치 및 상술될 제Ⅲ절의 주제인 정전 전사인쇄장치가 기술되었다. 이들 두개의 실시예는 유전체 형성롤러위에 정전잠상을 형성시키는 수단이 다르며, 그 후에는 동일한 장치가 이용될 수 있다.Two main embodiments of the present invention have been described, namely the dual transfer electrophotographic apparatus which is the subject of Section II described above, and the electrostatic transfer printing apparatus, which is the subject of Section III to be described above. These two embodiments have different means for forming an electrostatic latent image on the dielectric forming roller, after which the same apparatus can be used.

상술될 제4절의 축선편이 롤러장치는 향상된 토너전사 및 융착을 제공하기 위해 주요한 실시예의 어느것에도 이용될 수 있다. 상술될 제4절의 이온 발생기 및 추출장치는 상기 주요한 실시예의 어느것에도 이용될 수 있다. 상술될 제4절은 제3절의 인쇄장치에 이용될 수 있는 대안의 이온발생기 및 추출장치를 기술하고 있다. 제3절의 애노드 처리된 침전 알루미늄 부재는 양호한 유전특성 및 경질의 평활한 표면을 필요로 하는 응용에 적합하다. 상기 여러 가지 특성은 두 개의 기본적 실시예의 상형성 롤러에 있어서의 양호한 특질이다. 주요한 실시예의 어느 장치도 제8절에 기술될 양면 항 형성의 능력을 제공하도록 변형될 수 있다.The axis piece roller device of section 4 to be described above can be used in any of the main embodiments to provide improved toner transfer and fusion. The ion generator and extraction device of section 4 to be described above can be used in any of the main embodiments. Section 4 to be described above describes alternative ion generators and extraction apparatus that can be used in the printing apparatus of Section 3. The anodized precipitated aluminum member of Section 3 is suitable for applications requiring good dielectric properties and a hard smooth surface. These various properties are good characteristics for the image forming rollers of the two basic embodiments. Any device of the main embodiment can be modified to provide the ability of double sided term formation to be described in Section 8.

2. 이중 전사 전자사진장치2. Dual Transfer Electrophotographic Device

제1도 내지 제3도는 3개의 실린더 및 여러 가지 처리스테이션을 포함하는 이중의 전사 전자사진장치(10)를 나타낸다. 상측의 실린더는 도전성 실린더(11)로서, 중간에 개입된 반도체기판(15)을 갖는 도전성 기판(17)상에 지지된 광도전성 피복층(13)을 포함한다. 상기 광도전성 피복층(13)용으로 적합한 재료는 수지바인더(resin binder)내에 분산된 황화카드뮴 분말(광도전성 cds를 사용하며, 전형적으로는 구리와 염소와 같은 활성화 물질을 도핑시키고 있다). 수지바인더 내에 분산된 카드륨설포셀레나이드 분말(이는 식 cds×sey으로, 여기에서 x+y=1이다) 또는, 폴리비닐카바졸과 트리니트로플루오레논의 동일질량의 복합체같은 유기광도체를 포함한다.1 through 3 show a dual transfer electrophotographic apparatus 10 comprising three cylinders and various processing stations. The upper cylinder is a conductive cylinder 11 and includes a photoconductive coating layer 13 supported on a conductive substrate 17 having a semiconductor substrate 15 interposed therebetween. Suitable materials for the photoconductive coating layer 13 are cadmium sulfide powder dispersed in a resin binder (photoconductive cds are used, typically doped with activating materials such as copper and chlorine). Cadmium sulfoselenide powder dispersed in a resin binder (where x + y = 1 in the formula cds × sey) or an organic photoconductor such as a composite of the same mass of polyvinylcarbazole and trinitrofluorenone. .

상기 광도전체는 대전 스테이션(charging station)(19)에서 정전적으로 대전되고, 다음에 노광스테이션(exposing station)(21)에서 노광되고 광도전체의 표면성에서 원고와 동일한 정전잠상을 형성한다. 상기 광도전체는 통상의 코로나 와이어장치를 이용하여 대전시키는 것이 가능하다. 또는 대안으로 상술된 제5절에 기술된 이온발생장치(제14도)를 이용하여 대전시키는 것도 가능하다. 상기 광도전체 위에 잠상을 발생하는 광학적 상은 임의의 잘 알려진 광학주사장치에 의해 발생될 수 있다. 상기 잠상은 금속기판(29)상에 피복된 유전체층(27)에 의해 구성된 유전체 실린더(25)에 전사된다. 상기 유전체 실린더(25)상의 정전잠상은 토너헌상되고, 상기 유전체실린더(25)와 전사롤러(37)사이에 공급된 수상체(35)로 압력에 의해 전사된다. 실린더(25) 및 전사롤러(37)로부터 잔류토너를 제거하고 실린더(25)상으로의 전사후에도 잔류하고 있는 모든 정전상을 소거하기 위한 수단(43)(45)(47)이 존재한다. 제1도에 번호 30으로 도시된 토너현상 및 순차적인 단계를 실현하기 위한 장치는 제3절에서 상세히 설명한다.The photoconductor is electrostatically charged at a charging station 19 and then exposed at an exposing station 21 to form an electrostatic latent image that is identical to the original in the surface properties of the photoconductor. The photoconductor can be charged using a conventional corona wire device. Alternatively, it is also possible to charge using the ion generating device (Fig. 14) described in Section 5 described above. An optical image that generates a latent image on the photoconductor can be generated by any well known optical scanning device. The latent image is transferred to a dielectric cylinder 25 constituted by a dielectric layer 27 coated on a metal substrate 29. The electrostatic latent image on the dielectric cylinder 25 is toner-formed and transferred by pressure to the water phase body 35 supplied between the dielectric cylinder 25 and the transfer roller 37. There are means 43, 45, 47 for removing residual toner from the cylinder 25 and the transfer roller 37, and for erasing all the electrostatic images remaining even after the transfer onto the cylinder 25. An apparatus for realizing the toner phenomenon and the sequential steps shown by number 30 in FIG. 1 will be described in detail in Section 3. FIG.

정전잠상을 광도전성 실린더(11)로부터 유전체 실린더(25)로 전사하는 방법은 에어갭브레이크다운에 의한 전하의 이전을 이용한다. 광도전성 피복층(13)의 표면을 균일하게 대전시켜 노광하는 과정에 의해 상기 노광된 상에 상당하는 전하밀도 분포가 발생되며, 그리고, 접지된 도전성 기판(17)에 관련된 상기 광도전성 피복층(13)표면의 여러 가지 전압 패턴이 발생된다. 제2도를 참조하면, 광도전성 실린더(11)의 대전영역은 유전체 표면에 가장 가까이 접근된 (0.5mm이하) 위치까지 회전된다. 외부전압(33)이 광도전성 실린더(11)의 도전성 기판내의 각 전극과 유전체 실린더(25)의 금속기판(29)사이에 인가되는데, 상기 광도전체층(13)상의 전형적인 초기 대전은 약1000볼트이며, 여기에 외부로부터 인가된 전압(33)에 의해 추가적으로 400볼트가 부가된다. 상기 전체전압 1400볼트는 노광 과정동안 약 800볼트까지 저전된다.The method of transferring the electrostatic latent image from the photoconductive cylinder 11 to the dielectric cylinder 25 utilizes transfer of charge by air gap breakdown. The process of uniformly charging and exposing the surface of the photoconductive coating layer 13 generates a corresponding charge density distribution, and the photoconductive coating layer 13 related to the grounded conductive substrate 17. Different voltage patterns on the surface are generated. Referring to FIG. 2, the charging region of the photoconductive cylinder 11 is rotated to the position closest to the dielectric surface (0.5 mm or less). An external voltage 33 is applied between each electrode in the conductive substrate of the photoconductive cylinder 11 and the metal substrate 29 of the dielectric cylinder 25. A typical initial charge on the photoconductor layer 13 is about 1000 volts. 400 volts is added thereto by the voltage 33 applied from the outside. The total voltage of 1400 volts is stored up to about 800 volts during the exposure process.

광 도전성 실린더(11)를 유전체 롤러(25)와 직접 접촉하도록 유지시키는 것이 가능하며, 그와 같은 배열은 실린더를 간단하게 정착시키고 구동시킬 수 있다는 장점을 제공한다. 효율적인 TESI 공정은 이들 조건하에서 성취되나, 이는 토너가 상측의 실린더로 전사되는 결과를 초래하며, 따라서, 부가적인 클리뉘(cleaning)장치를 필요로 한다.It is possible to keep the photoconductive cylinder 11 in direct contact with the dielectric roller 25, and such an arrangement provides the advantage of simply fixing and driving the cylinder. An efficient TESI process is achieved under these conditions, but this results in the toner being transferred to the upper cylinder, thus requiring an additional cleaning device.

상기 전하이전 과정은 상기 에어갭내에 공기의 이온화를 발생시키는데 충분한 전기적 응력의 존재를 필요로 한다. 상기 필요한 전압은 절연재료의 두깨와 유전율 또는 에어갭의 폭에 의존한다(런던 및 뉴욕의 Focal press사 1965년 출판된 Dessauer 및 Clark저 "제로그래피 및 관련된 공정" 427항 참조).The charge transfer process requires the presence of electrical stress sufficient to cause ionization of air in the air gap. The required voltage depends on the thickness of the insulating material and the dielectric constant or width of the air gap (see Section 427, "Zerography and Related Processes" by Dessauer and Clark, 1965, published by Focal Press, London and New York).

전기적 응력은 국부적인 전하밀도에 따라 변화하지만 만일, 에어갭브레이크 다운을 야기시키는데 충분하다면, 광도전성 피복층(13)에서 부터 유전제층(27)으로의 전하의 이동을 유발시키며, 이는 잠상을 복사하는 형태로 된다. 이는 임계전압이 에어갭을 가로질러 발생되어야 한다는 것을 의미한다. 개략적으로 말하면, 상기 전하의 반(1/2)이 이동하고, 유전제층(27)상에는 약600볼트의 전압이 남게 된다. 필요한 임계전압은 광도전체 표면상의 균일한 대전과 노광과의 결과에 따라 존재하고, 또는 외부적으로 인가된 전압이 부가적으로 사용될 수 있다. 상기 짙은 일반적으로 외부전압의 사용에 의해 향상된다.The electrical stress varies with the local charge density, but if it is sufficient to cause an air gap break down, it causes a transfer of charge from the photoconductive coating layer 13 to the dielectric layer 27, which radiates the latent image. Form. This means that a threshold voltage must be generated across the air gap. Roughly speaking, half of the charge is shifted, leaving a voltage of about 600 volts on the dielectric layer 27. The required threshold voltage is present as a result of uniform charging and exposure on the photoconductor surface, or an externally applied voltage can additionally be used. The dark is generally enhanced by the use of an external voltage.

전하의 이동이 2개의 절연체 표면을 접근시키도록 할때의 임의의 조건하에서 발생되는 전하이동 분열 상태하에서도 정전잠상의 완전성을 유지시키는 것이 중요하다. 광도전성 피복층(13)과 도전상 기판(17)사이에 반도체 기판(15)을 설치하므로써 통상의 이층의 광 도전체를 이용하는 경우에 비해 상기와 같은 효과가 침저히 감소된되는 것이 관측되어졌다. 이 반도체층이 분열브레이크다운을 제거하는 현상이 완전히 이해되지 않는다 해도, 상기 반도체층에 의해 도입된 시정수가 만일 그렇게 되지 않는 경우에 분열된 브레이크 다운을 유발시키는 것과 같은 험한 조건을 평활화하고, 또는 저하시키는 효과를 갖는다. 광도전성 실린더(11)의 양호한 실시예에 의해 전사된 상의 불명확성과 얼룩을 피하게 된다. 이와 같은 구조를 이용하는 전하이동에 대한 전형적인 에어갭 거리의 범위는 0.0125부터 0.0375mm이다.It is important to maintain the integrity of the electrostatic latent image even under charge transfer disruption conditions that occur under certain conditions when charge transfer causes the two insulator surfaces to approach. By providing the semiconductor substrate 15 between the photoconductive coating layer 13 and the conductive phase substrate 17, it has been observed that the above-described effects are drastically reduced as compared with the case of using a conventional two-layer photoconductor. Even if the phenomenon in which the semiconductor layer removes the cleavage breakdown is not fully understood, smoothing or lowering a harsh condition such as causing a broken breakdown if the time constant introduced by the semiconductor layer is not so It has an effect to make. Preferred embodiments of the photoconductive cylinder 11 avoid unclearness and staining of the transferred phase. Typical air gap distances for charge transfer using such structures range from 0.0125 to 0.0375 mm.

상기 전하이동방법의 사용은 광도전상부재의 바람직하지 않은 방전특성을 유발시키는 문제들을 완화시킨다. 임계전압에 도달되도록 하는 외부전압의 사용은 광도체표면의 콘트라스트(contrast)전압에 의한 단일 전사시스템에 비해 높은 전압을 유전체 실린더상에 남게 한다. 이는 토너현상된 가시상의 명암 부분간에 더큰 콘트라스트를 유발한다.The use of the above charge transfer method alleviates the problems that cause undesirable discharge characteristics of the photoconducting member. The use of an external voltage to reach the threshold voltage leaves a higher voltage on the dielectric cylinder compared to a single transfer system due to the contrast voltage on the photoconductor surface. This causes greater contrast between the light and dark portions of the toner developed visible image.

약화(fatigue)를 나타내는 광도전체를 이용하는 경우에, 복사에서 복사로의 균일성을 제공하기 위해, 잡상이 유전체층(27)위로, 전사된 후에, 광도전체 위에 남아 있는 잔류 잠상을 방전시키는 것이 유리하다.In the case of using a photoconductor exhibiting fatigue, it is advantageous to discharge the residual latent image remaining on the photoconductor after the drift is transferred onto the dielectric layer 27, in order to provide uniformity from radiation to radiation. .

상기 잠상제거는 광도전체를 필요한 수준 이상까지 방전시키는 데 충분한 조명을 제공하는 램프(23)을 이용하므로써 편리하게 수행할 수가 있다.The latent image removal can be conveniently performed by using a lamp 23 that provides sufficient illumination to discharge the photoconductor to a required level or more.

[실시에 Ⅱ-1][Example II-1]

상술된 구조의 전자사진장치의 특별한 조작일실시예에 있어서, 유전체 실린더(25)의 원통형 유전코아(29)는 7075-T6 알루미늄에서 76mm의 직경까지 제조되었따. 이와 같은 원통형 코아의 길이는 기계가공된 저널부를 제하고 230mm이다. 상기 져널부는 마스크(mask)되고, 알루미늄은 샌포드 공정(Sanford process)을 사용하므로써 애노드 처리되었다.(로버트드랩퍼 Ltd 간행 S. Wernick 및 R. Pinner 저 "알루미늄 및 그외 합금의 표면처리 및 마무리" 제4판, 1971/72 제2권 567페이지 참조). 마무리된 산화 알루미늄층은 60㎛의 두깨를 갖는다. 유전체 실린더(25)는 수온주 30인치의 진공 오븐내에 놓이고 30분후에, 오븐온도는 150°로 설정되었다. 실린더는 상기 온도 및 압력으로 4시간동안 유지되었다. 상기 가열된 실린더에 응용된 스테알린산 아연을 브러쉬 도포하고 150℃, 수온주 30인치로 수분동안 진공 오븐내에서 가열하였다. 침전된 유전체 실린더(25)의 표면(27)은 다음에 600그리트(grit)의 실리콘 카바이트 종이를 이용하여 0.125내지 0.25㎛rms까지 마무리 되었다. 압축롤러(37)는 직경 50mm의 기계처리된 코아(41)로 이루어지며, 그 위에 내경 50mm, 외경 62.5mm의 폴리설폰슬리브(39)가 압축 고정되었다.In one particular embodiment of the electrophotographic apparatus of the above-described structure, the cylindrical dielectric core 29 of the dielectric cylinder 25 was manufactured up to a diameter of 76 mm in 7075-T6 aluminum. The length of this cylindrical core is 230 mm minus the machined journal portion. The journal was masked and aluminum was anodized by using the Sanford process (by Robert Drapper Ltd, published by S. Wernick and R. Pinner, "Surface Treatment and Finishing of Aluminum and Other Alloys"). 4th edition, 1971/72, Vol. 2, page 567). The finished aluminum oxide layer has a thickness of 60 μm. The dielectric cylinder 25 was placed in a vacuum oven of 30 inches of water temperature and 30 minutes later, the oven temperature was set at 150 degrees. The cylinder was held at this temperature and pressure for 4 hours. Zinc stearate applied to the heated cylinder was brush applied and heated in a vacuum oven at 150 ° C. for 30 inches of water temperature for several minutes. The surface 27 of the deposited dielectric cylinder 25 was then finished to 0.125 to 0.25 μm rms using 600 grit silicon carbide paper. Compression roller 37 consists of a machined core 41 of 50 mm in diameter, on which polysulfone sleeve 39 of 50 mm in inner diameter and 62.5 mm in outer diameter was compressed and fixed.

알루미늄 슬리브로 이루어진 광도전성부재(11)의 도전성 기판(17)은 3mm의 벽과 50mm의 외직경을 갖는 6061 알루미늄관으로부터 제조될 수 있다. 그밖의 면은 기계처리되고 알루미늄을 50mm의 두깨까지 애노드 처리되었다(샌포드 처리를 사용하여). 상기 산화물층의 도전율의 적당한 수준을 제공하기 위해 애노드 처리된 슬리브를 초산니켈(50g/ℓ, pH 6)의 용액내에 3분간 침전시키므로써 산화물의 흡수공내에 니켈황화물이 침전되었다. 반도체층(15)을 형성하기 위해 상기 슬리브는 2분동안 진한 황화 나트륨속에 침전된 후 증류수에서 린스되었다. 상기와 같은 처리가 3회 반복되었다. 침전된 애노드 층은 10분동안 물속에(92℃, pH5.6)서 밀봉 처리되었다. 반도체 기판(15)는 바인더층을 스프레이 피복하며, 광도전성 피복층(13)은 Desoto chemical의 아크릴 수지와 함께 분쇄된 광도전체 카드뮬 설포셀레나이드 분말은 스프레이에 적합한 점도(viscosity)까지 메틸 메틸케톤으로 회석시켜 이루어졌다. 상기 건조 피복층의 두께는 40mm이고, 상기 수지 바인더내의 카드뮬안료의 농도는 체적당 18%이다. 상기 수지는 180℃에서 3시간동안 점화시키므로써 교차 결합되었다.The conductive substrate 17 of the photoconductive member 11 made of an aluminum sleeve can be made from a 6061 aluminum tube having a wall of 3 mm and an outer diameter of 50 mm. The other side was machined and anodized aluminum to a thickness of 50 mm (using Sanford treatment). Nickel sulfide was precipitated in the absorption holes of the oxide by depositing the anodized sleeve in a solution of nickel acetate (50 g / l, pH 6) for 3 minutes to provide a suitable level of conductivity of the oxide layer. The sleeve was precipitated in concentrated sodium sulfide for 2 minutes and then rinsed in distilled water to form the semiconductor layer 15. The above treatment was repeated three times. The precipitated anode layer was sealed in water (92 ° C., pH5.6) for 10 minutes. The semiconductor substrate 15 is spray-coated with a binder layer, and the photoconductive coating layer 13 is a photoconductive card Mullen sulfoselenide powder pulverized with an acrylic resin of Desoto chemical to methyl methyl ketone to a viscosity suitable for spraying. It was made by dilution. The dry coating layer had a thickness of 40 mm, and the concentration of the cadmium pigment in the resin binder was 18% by volume. The resin was crosslinked by ignition at 180 ° C. for 3 hours.

유전체 실린더(25)는 교류모터에 의해 1초당 20cm의 표면속도를 제공하도록 기어 구동되었다. 압축롤러(37)는 피보트 되고 스프링 장전된 측 프레임상에 장착되어, 접촉부의 직선거리 1cm당 55kg의 압력으로 상기 유전체 실린더(25)를 압촉시켰다. 상기 측프레임은 롤러(25)(27)간의 양단간의 1.10을 제공하도록 기계 가공되었다.The dielectric cylinder 25 was gear driven to provide a surface speed of 20 cm per second by an alternating motor. A compression roller 37 was mounted on the pivoted and spring loaded side frame to press the dielectric cylinder 25 at a pressure of 55 kg per linear distance of the contact portion. The sideframe was machined to provide 1.10 between both ends between the rollers 25 and 27.

두께 0.025mm, 폭이 3mm의 테이프 몇개를 각 단부에서 광도전체 슬리브(11)의 외면을 감싸게 하여 광도 전체가 유전체 실린더(25)의 산화물 표면으로부터 근소한 간격으로 이간되도록 하였다. 광도 전체 슬리브는 베어링내에 자유롭게 장착되어 산화물 표면상에 정지된 상기 테이프에 의해 마찰 구동되었다.Several tapes having a thickness of 0.025 mm and a width of 3 mm were wrapped around the outer surface of the photoconductor sleeve 11 at each end so that the entire light intensity was spaced at a slight distance from the oxide surface of the dielectric cylinder 25. The luminosity full sleeve was frictionally driven by the tape freely mounted in the bearing and stationary on the oxide surface.

광도 전체 대전용 코로나스테이션(19), 단일 구성부재의 잠상토니현상장치(31) 및 노광스테이션(21)은 본질적으로 Develop KG Dr. Eisbein & Co (stuttgart) 번호 444복사기에서 사용된 것과 동일하다. 토너제거수단(43),(45)은 유연한 스테인레스 철강 스크랩퍼브레이드로 이루어지며, 산화물 실린더(25)와 폴리설폰 압축롤러(37)양자를 정상적으로 보호하는데 이용된다. 남은 잠상은 유전체 표면(27)과 접촉되어 있는 반도체성 고무롤러를 이용하여 제거하였다(제5도 참조).Corona Station (19) for full brightness, latent image development device (31) of single component and exposure station (21) are essentially developed by Dr. KG. Eisbein & Co (stuttgart) No. 444 Same as used on copiers. The toner removal means 43 and 45 are made of a flexible stainless steel scraper braid, and are used to normally protect the quantum of the oxide cylinder 25 and the polysulfone compression roller 37. The remaining latent image was removed using a semiconducting rubber roller in contact with the dielectric surface 27 (see FIG. 5).

제2도의 광도전체-유전체 실린더의 실시예를 참조하면, 직류전원(33)은 광도전체슬리브(11)를 유전체실린더와 코아(29)에 대해 마이너스 400볼트의 전압으로 바이어스시키도록 이용되며, 상기 코아는 접지전위로 유지되었다.Referring to the embodiment of the photoconductor-dielectric cylinder of FIG. 2, a direct current power source 33 is used to bias the photoconductor sleeve 11 to a voltage of minus 400 volts relative to the dielectric cylinder and core 29. The core was held at ground potential.

광도체표면(13)은 기판(17)에 대해 마이너스 1000볼트의 전위로 대전되었다. 25럭스(lux)초의 노광을 광도전체의 하일라이트 영역에서 방전하는데 이용했다. 방전되지 않은 부분에 있어서 400볼트의 잠상이 산화물 유전체(27)로 전사되었다. 상기 상은 토너 현상되고, 다음에, 시트 공급기로부터 적당한 시간에서 압력 맞 물림부내로 주입시킨 평탄한 수상용지(35)로 전사되었다.The photoconductor surface 13 was charged to a potential of minus 1000 volts against the substrate 17. Exposure of 25 lux was used to discharge in the highlight region of the photoconductor. In the undischarged portion, the latent image of 400 volts was transferred to the oxide dielectric 27. The image was toner developed and then transferred from the sheet feeder to the flat water phase paper 35 injected into the pressure engaging portion at a suitable time.

객끗한 배경, 명암의 도가 강한 흑색상 및 1mm당 12개의 라인쌍을 초과하는 해상도를 갖는 복사가 1분당 30매의 속도로 얻어졌다. 압력전사의 동안에 행해졌던 것 이외에는 상의 융착이 불필요하였다.A copy with a clear background, a strong black color and a resolution exceeding 12 line pairs per mm was obtained at a rate of 30 sheets per minute. Fusion of the phases was unnecessary except that performed during pressure transfer.

[실시예 Ⅱ-2]Example II-2

양면 전사복사기의 또 다른 실시예에 있어서, 광도전체슬리브(11)는 제3도에 도시된 것처럼 유연성의 광도전체벨트(11)로 대치되었다. 상기 광도전체(11')는 테트라하이드라푸란(tetrahydrafuran)내에서 용해된 폴리비닐카바졸과 트리니트로플루오레논 1몰 : 1몰의 용액으로 형성된 광도전체 층으로 이루어지며, 도전성 종이기저부(15')(웨스트 버지니아 펄프 및 페이퍼 사45번 LTB베이스의 종이)상으로 건조두깨 30㎛로 피복된 것이었다. 광도전체용 롤러(17'a)(17'b)는 유전체 실린더(25)에 의해 마찰 구동된다. 하측 롤러(17'b)는 400볼트로 바이어스 되었다. 광도전체는 제3도에 도시된 바와 같이 이중코로나 장치(19)에 의해, 1,000볼트로 대전된다. 정전잠상은 플래쉬 노광장치(21)에 의해 발생되어, 상 전체가 광학적 주사 수단을 사용함이 없이 발생되었다. 상기 장치의 남은 부분은 유전체 실린더(25)를 제외시킨 앞의 실시예와 동일한데, 상기 유전체 실린더는 고밀도산화 알루미늄의 15㎛ 두깨의 층으로 피복된 비자성 스테인레스강으로부터 만들어졌다. 상기 산화 알루미늄의 피복은 유니온 카바이드 코포레이션(Lindo Division)의 플라즈마스프레이 기술을 이용하여 피복되었다. 스프레이 피복한 후에 상기 산화물 표면은 0.25m rms마무리까지 연마되었다. 상기 경우에도 또한 75cm/sec만큼 높은 동작속도에서 조차 양질의 복사가 얻어졌다.In another embodiment of the double-sided transfer copier, the photoconductor sleeve 11 is replaced with a flexible photoconductor belt 11 as shown in FIG. The photoconductor 11 'is made of a photoconductor layer formed of a solution of 1 mol: 1 mol of polyvinylcarbazole and trinitrofluorenone dissolved in tetrahydrafuran, and a conductive paper base 15' (West Virginia pulp and paper 45 LTB base paper) was coated with a dry thickness of 30㎛. The photoconductive rollers 17'a and 17'b are friction driven by the dielectric cylinder 25. Lower roller 17'b was biased at 400 volts. The photoconductor is charged at 1,000 volts by the double corona device 19 as shown in FIG. The electrostatic latent image was generated by the flash exposure apparatus 21, so that the entire image was generated without using the optical scanning means. The remainder of the device is the same as the previous embodiment with the dielectric cylinder 25 excluded, which is made from nonmagnetic stainless steel coated with a 15 μm thick layer of high density aluminum oxide. The aluminum oxide coating was coated using a plasma spray technique of Union Carbide Corporation. After spray coating the oxide surface was polished to a 0.25 m rms finish. In this case also good radiation was obtained even at operating speeds as high as 75 cm / sec.

3. 정전 전사 인쇄3. electrostatic transfer printing

상술된 정전 전사 인쇄장치는 유전체 표면(예로 상형성 롤러)위에 정전 잠상을 형성하는 장치 및 순차적인 여러 공정단계를 실시하는 수단을 포함하고 있다.The electrostatic transfer printing apparatus described above includes an apparatus for forming an electrostatic latent image on a dielectric surface (e.g., an image forming roller), and means for carrying out a plurality of sequential processing steps.

A. 정전잠상의 형성A. Formation of electrostatic latent image

대전입자를 발생시켜, 다음의 표면에 인가시키기 위해 상기 입자를 추출하는 장치는 기술된 제5도에서 상세히 설명된다. 유전체 표면상에 정전잠상을 형성하기에 적합한 장치의 실시예는 각 절에서 언급된 정전인쇄장치내에서 사용될 수 있으며, 예로, 제11도, 제12도 및 제13도의 실시예, 특히 제13도의 양호한 다중 인쇄에 이용되는 매트릭스식 인쇄장치를 참조하라. 상기 인쇄장치에는 또한 아래 제6절에서 언급될 정전잠상 형성장치의 모든 실시예를 이용할 수가 있다.An apparatus for extracting the particles for generating charged particles and applying them to the next surface is described in detail in FIG. 5 described. Embodiments of a device suitable for forming an electrostatic latent image on the dielectric surface can be used in the electrostatic printing device mentioned in each section, for example, the embodiments of FIGS. 11, 12 and 13, in particular of FIG. See the matrix printing apparatus used for good multiple printing. The printing apparatus can also use all the embodiments of the electrostatic latent image forming apparatus to be mentioned in Section 6 below.

상술된 모든 대전장치는 소위 글로부방전 즉, 고체 유전체에 의해 분리된 2개의 유전체 사이의 공기내에 형성된 무음(silent)방전을 특징으로 한다. 이와 같은 방전은 자기 소멸성(self-quencing)인 잇점을 가지며, 그에 의해 상기 고체유전체를 임의의 임계치까지 대전시키는 경우에 상기 고체 유전체와 제어전극 사이에 방전이 발생하게 된다. 시간적으로 변화하는 전압을 인가시키므로써 글로우방전이 양방향 극성의 이온풀(pool)을 제공하도록 발생한다.All of the above-mentioned charging devices are characterized by so-called glow portion discharges, ie, silent discharges formed in air between two dielectrics separated by a solid dielectric. Such a discharge has the advantage of self-quencing, whereby a discharge occurs between the solid dielectric and the control electrode when the solid dielectric is charged to an arbitrary threshold. By applying a voltage that changes in time, glow discharge occurs to provide an ion pool of bidirectional polarity.

모든 대전용 장치의 실시예를 "제어전극"과 "구동전극"의 항으로 특징지우는 것이 유용한다. 제어전극은 접지에 대하여 주어진 직류전위로 유지되는 반면 구동전극은 상기값의 근방에서 예를들어 고전압 교류 또는 직류 펄스전원과 같은 시간적으로 변화하는 전압을 이용하여 에너지화 된다. 기술될 제5도에 도시한 장치에서 천공도전체는 상기 제어전극으로 이루어져 있다. 제6절에 도시된 실시예에서는 피복된 도전체 또는 와이어가 구동전극을 구성하고 있다. 상기 후자의 장치에 대한 대만의 구동수단에 있어서, 상기 피복된 도체를 제어전극으로 사용할 수도 있다.It is useful to characterize embodiments of all charging devices in terms of "control electrode" and "drive electrode". The control electrode is maintained at a given direct current potential with respect to ground while the drive electrode is energized using a time varying voltage, such as a high voltage alternating current or a direct current pulse power supply, in the vicinity of the value. In the apparatus shown in FIG. 5 to be described, the perforating conductor is made of the control electrode. In the embodiment shown in Section 6, the coated conductors or wires constitute the drive electrodes. In Taiwan drive means for the latter device, the coated conductor may be used as a control electrode.

B. 순차처리공정B. Sequential Processing

전자사진기술 및 전자사진인쇄의 양 경우에 대해 정전 잠상을 유전체 실린더상에 형성(제1도 및 제4도 참조)하기 위해 순차적으로 행해지는 각 공정단계의 수행에 동일한 장치를 사용할 수 있다. 제4도의 장치는 설명의 목적을 위해 고려될 수 있다.In both cases of electrophotographic technology and electrophotographic printing, the same apparatus may be used to perform each of the process steps that are performed sequentially to form an electrostatic latent image on the dielectric cylinder (see FIGS. 1 and 4). The apparatus of FIG. 4 may be considered for purposes of explanation.

제4도서에, 유전체 실린더(73)의 유전체층(75)은 상기 정전잠상의 형성에서 토너현상까지 또는 전자사진장치의 경우에는 상의 전사로부터 토너 헌상까지 상기 정전잠상을 지지하는 데 충분한 크기의 저항을 가져야만 한다. 결과적으로, 상기층(75)의 저항은 10¹²Ω-cm를 초과할 필요가 있다. 상기 유전체층(75)의 양호한 두깨는 0.025내지 0.075mm이다. 부가적으로, 상기 층(81)의 표면은 마모에 대항하는 저항성이 높아야만 함과 동시에 토너의 수상체 시트(81)로의 완전한 전사를 이루도록 양호하게는 0.25㎛ rms보다도 좋은 마무리에 의해 비교적 평활하게 할 필요가 있다. 상기 유전체표면(75)의 평활성은 상기면의 벗겨져 떨어지기 쉬운 성질을 촉진시키므로써 토너의 수상체 시트(81)로의 전사효율이 기여한다.In the fourth book, the dielectric layer 75 of the dielectric cylinder 73 has a resistance large enough to support the electrostatic latent image from the formation of the electrostatic latent image to the toner phenomenon or, in the case of an electrophotographic apparatus, from the transfer of the image to the toner image. Must have As a result, the resistance of the layer 75 needs to exceed 10 ¹² μs-cm. The preferred thickness of the dielectric layer 75 is 0.025 to 0.075 mm. In addition, the surface of the layer 81 should be relatively smooth with a finish better than 0.25 μm rms so that the surface of the layer 81 should have a high resistance against abrasion and at the same time achieve complete transfer of the toner to the aqueous sheet 81. Needs to be. The smoothness of the dielectric surface 75 promotes the peel-off property of the surface, thereby contributing to the transfer efficiency of the toner to the aqueous sheet 81.

상기 유전체층(75)은 부가적으로 높은 탄성율, 예를들어 10⁷PSI를 가지므로, 전사 맞물림에서의 높은 압력에 의해 크게 왜곡되지 않게 된다. 상기 층(75)으로는 다수의 유기 및 무기유전물질이 적합하다. 예로, 유리에나멜을 강철 또는 알루미늄의 실린더 표면에 부착시켜 용융할 수 있다. 유리에나멜 대신에 불꽃(flame)또는 플라즈마 분사된 고밀도 산화 알루미늄을 사용하는 것도 가능하다. 예로, 폴리아마이드류, 폴리아미드류 및 다른 강인한 열가소성 및 열경화성 수지 등과 같은 플라스틱재료도 적합하다. 양호한 유전체 피복층의 하나는 아래 제7절에서 기술될 지방산의 금속염으로 침전시킨 애노드 처리산화 알루미늄이다.The dielectric layer 75 additionally has a high elastic modulus, for example 10 ⁷ PSI, so that it is not significantly distorted by the high pressure in the transfer engagement. Many organic and inorganic dielectric materials are suitable for the layer 75. For example, glass enamel can be attached to the cylinder surface of steel or aluminum to melt. It is also possible to use flame or plasma sprayed high density aluminum oxide instead of glass enamel. For example, plastic materials such as polyamides, polyamides and other tough thermoplastic and thermosetting resins are also suitable. One preferred dielectric coating layer is an anode treated aluminum oxide precipitated with a metal salt of a fatty acid, as described in Section 7 below.

유전체 표면(75)상의 정전잠상은 토너 현상스테이션(79)에서 가시상으로 변화된다. 통상의 정전토너의 어느 것에도 사용할 수가 있지만 양호한 토너는 1958년 8월 5일에 발행된 미국 특허 제2,846,333호에 J. C. Willson에 의해 기술된 단일성분 도전성 자성형이다. 상기 토너는 단순성과 선명성등의 잇점을 갖는다.The electrostatic latent image on the dielectric surface 75 is changed into a visible image at the toner developing station 79. Good toners, which can be used with any of the usual electrostatic toners, are single component conductive magnetic molds described by J. C. Willson in US Patent No. 2,846,333, issued August 5,1958. The toner has advantages such as simplicity and clarity.

토너현상된 상은 롤러(73),(83)사이에 부가된 높은 압력에 의해 수상체 시트(81)상에 전사되어 융착된다. 비평행방향 또는 축선 편이를 제4도의 2개의 롤러간에 제공하므로써 상기 전사/융착의 과정에서 많은 잇점이 발생된다는 것이 관측되었다. 평탄한 종이와 같은 수상체(81)는 평활하고 딱딱한 유전체롤 러의 (73)표면보다 압축롤러(83)의 표면에 부착시키는 경향을 갖는다. 롤러(73),(83)가 축선 편이되어 배치된 경우에 상기 경향은 수상체(81)와 유전체 표면(75)사이에서 "슬립(slip)"을 야기시킨다는 것이 관측되었다. 가장 주목할 만한 잇점은 유전체 표면(75)으로부터 수상체(81)로의 토너의 전사의 효율성에 놀랄만한 개선이다. 상기효율은 전사된 토너중량과 전사전에 유전체 롤러상에 존재한 토너의 중량에 대한 비율의 퍼센트로 표시된 값으로 표현될 수 있다. 상기 특성의 장치는 제4절에서 기술된다.The toner-developed image is transferred and fused onto the aqueous phase sheet 81 by the high pressure added between the rollers 73 and 83. It has been observed that many advantages arise in the process of transfer / fusion by providing a non-parallel or axial shift between the two rollers of FIG. The award body 81 such as flat paper has a tendency to adhere to the surface of the compression roller 83 rather than the surface of the flat and rigid dielectric roller 73. It has been observed that when the rollers 73, 83 are arranged axially shifted, this tendency causes a "slip" between the water phase 81 and the dielectric surface 75. The most notable advantage is a surprising improvement in the efficiency of the transfer of the toner from the dielectric surface 75 to the water body 81. The efficiency can be expressed as a value expressed as a percentage of the ratio of the transferred toner weight and the weight of the toner present on the dielectric roller before transfer. The device of this nature is described in section 4.

하측롤러(83)는 금속코아(83)로 이루어지는데, 이는 엔지니어링 프라스섀의 피복층(85)을 갖고 있어도 좋다. 상기 표면물질(85) 및 상기 롤러(83)는 전형적으로 200,000내지 450,000PSI의 탄성율을 갖고 있다. 수상체(81)는 유전체층(75)표면의 평활도 및 탄성율 이비교적 높은 것에 기인하여 상기 유전체층 보다도 표면(85)에 보다 양함하게 부착하는 경향을 갖는다. 제4절의 실시예에 있어서, 상기 표면(85)의 기능 하나는 수상체가 양 롤러 표면 사이에서 미끄러질 때 상기 수상체(81)를 접착시키는 것이다. 플라스틱 피복층(85)의 다른 기능은 종이가 움직이지 않거나(이하 잼(jam)이라 언급함) 구겨졌을 경우에 상기 롤러의 맞물림부에 삽입된 높은 응력을 흡수하도록 하는 것이다. 상기 플라스틱층(85)에 있어서 응력을 흡수하므로써 유전체층으로 피복된 롤러(73)는 우발적인 구겨짐이나 잼의 발생동안 방해를 받지 않는다. 피복층(85)은 전형적으로 3내지 12.5mm 범위의 벽두깨를 가지며, 나이론 및 폴리에스테르 슬리브이다. 평탄한 종이성에 토너를 양호하게 융착시키기 위해 필요한 압력은 롤러의 직경, 사용된 토너 및 종이 표면상에 임의의 피복의 존재등과 같은 요인에 의해 좌우된다. 부가적으로, 롤러(73),(83)의 축선 편이가 필요한 전사압력을 감소시킬 수 있다는 것이 관측되었다. 이에 대해서는 제4절을 참조한다. 전형적인 압력은 접촉부의 직선길이 1cm당 18kg에서 125kg으로 된다.The lower roller 83 is made of a metal core 83, which may have a coating layer 85 of an engineered plastic shach. The surface material 85 and the roller 83 typically have an elastic modulus of 200,000 to 450,000 PSI. The water phase 81 tends to adhere more favorably to the surface 85 than the dielectric layer due to the relatively high smoothness and elastic modulus of the surface of the dielectric layer 75. In the embodiment of section 4, one function of the surface 85 is to bond the water body 81 when the water body slides between both roller surfaces. Another function of the plastic cladding layer 85 is to absorb the high stresses inserted in the engaging portions of the rollers when the paper is not moving (hereinafter referred to as jam) or is crumpled. The roller 73 coated with the dielectric layer by absorbing stress in the plastic layer 85 is not disturbed during the occurrence of accidental wrinkling or jam. Coating layer 85 typically has wall thicknesses ranging from 3 to 12.5 mm and is a nylon and polyester sleeve. The pressure required for good fusion of the toner to flat paper properties depends on factors such as the diameter of the roller, the toner used and the presence of any coating on the paper surface. Additionally, it has been observed that the axis shifts of the rollers 73, 83 can reduce the required transfer pressure. See section 4. Typical pressures range from 18 kg to 125 kg per linear length of contact.

유전체 실린더 및 압축롤러부터의 종이에 기인한 여러 가지 존재하는 먼지, 롤러상에 우연적으로 충돌한 토너, 공중에뜬 더러운 물질이나 먼지 등을 제거하기 위해 스크랩퍼 브레이드(89),(91)가 제공된다. 실제적으로 모든 토너 현상된 상은 수상된 시트(81)에 전사되므로, 상기 스크랩퍼 브레이드는 필수적으로 필요하지는 않지만 장시간에 걸쳐 신뢰성 있는 동작을 하게 하는 데는 바람직하다. 남아 있는 토너의 양은 제4절의 실시에에 있어서 현저히 감소된다. 토너 현상된 상의 전사후에 상기 유전체 표면 (75)위에 남아있는 정전 잠상의 적은 상은 잠상방전 스테이션(93)에서 중화 제거할 수 가 있다. 토너 현상 및 토너현상된 잠상의 평탄한 지면으로의 전사작용은 정전상의 전위값을 감소시키는데, 전형적으로는 수백볼트에서 수10볼트까지 저하된다. 토너현상의 임계치가 너무 낮게 되는 경우에 잔류잠상의 존재는 복사지상에 방전 스테이션(73)에 의해 제거되는 고스트상을 유발시킨다.Scraper braids 89 and 91 are provided to remove various existing dusts due to paper from dielectric cylinders and compression rollers, toners accidentally collided on rollers, dirt or dust floating in the air, etc. do. Practically all toner developed images are transferred to the award sheet 81, so that the scraper braid is not necessary but is desirable to allow reliable operation for a long time. The amount of toner remaining is significantly reduced in the implementation of Section 4. Small images of the electrostatic latent image remaining on the dielectric surface 75 after transfer of the toner developed image can be neutralized and removed at the latent image discharge station 93. Toner development and transfer action of the toner-developed latent image to the flat ground reduce the potential value of the electrostatic image, typically from several hundred volts to several ten volts. If the threshold value of the toner phenomenon becomes too low, the presence of the residual latent image causes a ghost image to be removed by the discharge station 73 on the copy paper.

유전체 피복층(75)의 표면속도가 굉장히 높은 경우에, 또한 잔류 전하는 고스트상을 유발시킬 수 있다.In the case where the surface speed of the dielectric coating layer 75 is very high, residual charge may also cause a ghost phase.

이와 같은 경우에, 다중의 방전 스테이션에 의해 잔류전하는 토너현상 임계치 이하의 수준까지 감소된다. 임의의 정전잠상의 소거는 제5절에 기술된 것처럼, 유전체에의 분리된 전극사이의 고주파 교류전압을 이용하므로써 이루어진다.In such a case, the residual charge is reduced to a level below the toner phenomenon threshold by the multiple discharge stations. The elimination of any electrostatic latent image is achieved by using a high frequency alternating voltage between the separated electrodes to the dielectric, as described in Section 5.

잔류정전잠상은 또한 접촉방전에 의해 소거될 수 있다. 유전체의 표면은 유전체층(75)의 표면에서부터 임의의 잔류전하를 효과적으로 제거하기 위해, 예로, 강하게 하중을 건 금속 스크랩퍼 브레이드에 의해 접지된 반도체 및 접지된 반도체의 밀접하게 접촉되어 유지될 필요가 있다. 상기 전하는 또한 유전체 표면과 밀접하게 접촉되도록 압축된 반도체성 롤러에 의해도 제거될 수 있다. 제5도는 유전체 표면(75)과 회전 접속된 반도체 롤러(98)의 부분 단면도를 나타낸다. 상기 롤러(98)는 유리하게 유연한 외표면을 갖고 있다.The residual electrostatic latent image can also be erased by contact discharge. The surface of the dielectric needs to be kept in intimate contact with the grounded semiconductor and the grounded semiconductor by, for example, a heavily loaded metal scraper braid to effectively remove any residual charge from the surface of the dielectric layer 75. . The charge can also be removed by the semiconducting roller compressed in intimate contact with the dielectric surface. 5 shows a partial cross-sectional view of semiconductor roller 98 in rotational connection with dielectric surface 75. The roller 98 has an advantageously flexible outer surface.

[실시예 Ⅲ-1]Example III-1

본 발명에 따라 전자사진 인쇄의 특별한 동작 실시예에 있어서, 상기 유전체 실린더(1)의 원통형 유전성 코아(5)는 7075-T6 알루미늄으로부터 3인치 직경으로 기계 가공되었다. 상기 원통형 코아의 길이는 상기 기계 가공된 져널부를 제외하고 9인치가 되었다. 각 져널부는 마스크되고, 알루미늄을 산포드 공정(Robert Draper Ltd 간행의 S. Wernick와 R. Pinner 저 "알루미늄 및 그의 합금 표면처리 및 마무리" 1971/72, 제2권 567항 참조)을 이용하여 애노드 처리되었다. 상기 마무리된 산화 알루미늄 층의 두깨는 60μ이었다. 다음에 유전성 코아(5)를 30인치의 수은주의 진공 오븐속에서 40분간에서 이루어진 150℃의 온도로 가열하였다. 실린더를 상기 온도 및 압력으로 4시간 유지시킨 후, 침전시켰다. 스테아린산 아연을 넣은 비이커를 가열하여 상기 화합물을 용융시켰다. 상기 가열된 실린더를 오븐으로부터 취출하여 페인트브러쉬를 이용하여 용융된 스테아린산 아연으로 피복시켰다. 다음에, 상기 실린더를 수은주 30인치의 진공오븐내에 150℃로 수분간 놓고, 그에 의해 유전체 표면층(3)을 형성했다. 상기 실린더를 오븐으로부터 취출하여 냉각시켰다. 냉각후에 상기 부재는 연마지와 기름으로 연마되었다. 마지막으로, 상기 부재는 마무리에 의해 4.5마이크로인치 마무리되었다.In a particular operating embodiment of electrophotographic printing in accordance with the present invention, the cylindrical dielectric core 5 of the dielectric cylinder 1 has been machined to 3 inches in diameter from 7075-T6 aluminum. The cylindrical core was 9 inches long except for the machined journal portion. Each journal section is masked and the aluminum is anode using the Sanford process (see “Aluminium and its Alloy Surface Treatment and Finishing,” by S. Wernick and R. Pinner, published by Robert Draper Ltd, 1971/72, Volume 2, paragraph 567). Was processed. The thickness of the finished aluminum oxide layer was 60μ. The dielectric core 5 was then heated to a temperature of 150 ° C. for 40 minutes in a vacuum oven of 30 inches of mercury. The cylinder was held at this temperature and pressure for 4 hours and then precipitated. The beaker with zinc stearate was heated to melt the compound. The heated cylinder was taken out of the oven and coated with molten zinc stearate using a paintbrush. The cylinder was then placed in a vacuum oven of 30 inches of mercury for several minutes at 150 ° C., thereby forming a dielectric surface layer 3. The cylinder was taken out of the oven and cooled. After cooling, the member was polished with abrasive paper and oil. Finally, the member was finished 4.5 microinch by finish.

압축롤러(11)는 직경 2인치의 고체 기계 가공된 알루미늄 코아(12)로 이루어지며, 상기 롤러상에 내직경 2인치 외직경 2.5인치의 폴리설폰슬리브(13)가 압축 정합되었다. 유전체 롤러(1)는 교류모터의 의해 매초 12인치의 표면속도로 기어구동된다. 전사롤러(11)는 스프링 장전된 측프레임내로 회전 가능하게 장착되고, 그에 의해 접촉부분의 직선길이 1인치당 300볼트의 전압으로 유전체 실린더에 대항하여 압축하도록 되어 있다. 측프레임은 상술된 양 롤러(1),(11)사이에 1.1의 축선편이를 발생시키도록 기계가공되었다.Compression roller 11 consists of a solid machined aluminum core 12 of 2 inches in diameter, on which the polysulfone sleeve 13 of inner diameter 2 inches and outer diameter 2.5 inches was compression matched. The dielectric roller 1 is gear driven by an AC motor at a surface speed of 12 inches per second. The transfer roller 11 is rotatably mounted into a spring loaded side frame, thereby compressing against the dielectric cylinder at a voltage of 300 volts per inch of the linear length of the contact portion. The side frame was machined to produce an 1.1 axis shift between the rollers 1, 11 described above.

미국특허 제4,160,257호에 기술되어 있는 형태의 방전장치는 다음과 같이 제조되었다. 1mm두깨의 스테인레스 철강박판을 1밀 두깨의 머스코비트(muscovite) 운모시트의 양면에 피복시켰다. 접착제 및 그 기술은 아래의 실시예 Ⅴ-1에 상세히 도시되어 있다. 상기 스테인레스 박판을 절연도료로 피복시키고, 제22도에 도시된 것과 유사한 패턴으로 포토에칭하는데, 그 핑거(finger)내의 구멍 또는 개구는 직경이 약 0.006인치로 되었다. 완전한 프린트헤드는 16개의 구동라인과 96개의 제어전극의 배열로 이루어지며, 이들은 합계 1536개의 교차부를 형성하고, 그에 의해 유전체 실린더의 7.68인치의 길이를 교차하여 1536개의 잠상도트를 형성하는 것을 가능하게 할 수 있다. 각교차부에 대응하여 상기 스크린 전압내의 직경 0.006인치의 에칭된 구멍이 존재하였다. 여러 가지 전극의 바이어스 전압은 다음과 같다(실린더의 도전성 코아는 접지전위로 유지된다).The discharge device of the type described in US Pat. No. 4,160,257 was manufactured as follows. A 1 mm thick stainless steel sheet was coated on both sides of a 1 mil thick muscovite mica sheet. The adhesive and its technology are shown in detail in Example V-1 below. The stainless sheet was coated with insulating paint and photoetched in a pattern similar to that shown in FIG. 22, with holes or openings in the fingers of about 0.006 inches in diameter. The complete printhead consists of an array of 16 drive lines and 96 control electrodes, which form a total of 1536 intersections, thereby making it possible to form 1536 latent image dots across the 7.68 inch length of the dielectric cylinder. can do. Corresponding to each intersection there was an etched hole of 0.006 inches in diameter in the screen voltage. The bias voltages of the various electrodes are as follows (the conductive core of the cylinder is held at ground potential).

스크린전압 -600볼트Screen voltage -600 volts

제어전극전압 -400볼트(-400볼트의 프린트Control electrode voltage -400 volt (-400 volt print

펄스가 인가되는 동안 상기 전압은 -700볼트가 된다)The voltage is -700 volts while the pulse is applied)

구동전압바이어스(스크린 전압에 대한) +300볼트Drive voltage bias +300 volts (for screen voltage)

직류추출전압은 펄스발생장치에 의해 공급되며, 프린트펄스의 지속시간은 10마이크로초이었다. 대전은 핑거부(44)에 -400볼트의 펄스가 존재하고, 동시에 핑거부(44)와 셀렉터 바(selector )(43)의 사이에 공급동 1MH_z의 주파수에서 2KV의 피크-피크교류 전압이 존재하는 경우에만 대전이 발생했다. 프린트헤드는 유전체실린더(3)로부터 8mm의 간격으로 유지되었다.The DC extraction voltage was supplied by the pulse generator, and the print pulse duration was 10 microseconds. Charging has a pulse of -400 volts on the finger 44, and at the same time between the finger 44 and the selector bar 43, a peak-peak alternating voltage of 2 KV at a frequency of 1 MH _z The war only occurred if it existed. The print head was held at an interval of 8 mm from the dielectric cylinder 3.

이와 같은 조건하에 유전체 실린더상에 300볼트의 정전잠상이 불연속적인 도트형태로 형성된다는 것이 관측되었다. 상기 상을 Develop KG Dr. Eisbein 및 company(stopttegart) 444번 복사기에 사용된 것과 동일한 단일성분 토너현상장치를 이용하여 토너현상하였다. 이용한 토너는 Phillip A. Humt chemical 사의 Humt 1186에 있다.Under these conditions, it was observed that a 300-volt electrostatic latent image was formed in a discrete dot form on the dielectric cylinder. The award was developed by Develop KG Dr. Toner development was carried out using the same single-component toner developing apparatus as used for Eisbein and company (stopttegart) No. 444 copier. The toner used is in Humt 1186, Phillip A. Humt chemical.

인쇄장치(70)는 실린더(73)(83)사이에 각각 종이시트(73)를 제공하도록 사용자에 의해 작동가능한 시트 공급장치(도시되지 않음)를 포함하고 있다. 상기 종이시트 공급장치, 토너현상장치 및 실린더의 회전장치는 단일구동장치(도시되지 않음)에 의해 구동되었다. 종이 공급은 상기 토너현상된 상을 정확한 위치에 설정하는 것을 확실히 하기 위해 유전체 실린더(73)의 회전과 동기되었다.The printing device 70 includes a sheet feeder (not shown) operable by a user to provide a paper sheet 73 between the cylinders 73 and 83, respectively. The paper sheet feeding device, toner developing device and the rotating device of the cylinder were driven by a single driving device (not shown). The paper feed was synchronized with the rotation of the dielectric cylinder 73 to ensure that the toner developed image was set in the correct position.

도트 매트릭스 문자를 형성하기 위해, 해당기술 분야에 숙련된 기술자에게 잘 알려진 원리에 따라 설계된 디지탈식 제어전자장치 및 디지탈식 매트릭스식 문자 발생기를 이용하였다. 각각의 문자는 32×24개의 매트릭스 크기를 갖고 있다. 유전체 실린더의 축에 설치된 샤프트 인코더를 이용하여 디지탈 전자용 적당한 타이밍 펄스를 발생시켰다. 유전체 실린더(73) 및 전사 실린더(83)의 깨끗함을 유지하기 위해 유연한 철스크랩퍼 브래이드(89),(91)를 이용하였다. 제5도의 98에서 도시된 정전상 소거장치와 관련하여, 잔류잠상은 유전체표면(75)와 접촉되어 있는 반도체고무롤러를 이용하여 제거되었다.To form dot matrix characters, digital control electronics and digital matrix character generators designed according to principles well known to those skilled in the art were used. Each character has a 32x24 matrix size. A shaft encoder mounted on the axis of the dielectric cylinder was used to generate a suitable timing pulse for the digital electronics. Flexible iron scraper braids 89 and 91 were used to keep the dielectric cylinder 73 and transfer cylinder 83 clean. In connection with the electrostatic image erasing apparatus shown in FIG. 98 of FIG. 5, the residual latent image was removed using a semiconductor rubber roller in contact with the dielectric surface 75. FIG.

4. 축선편이롤러에 의한 토너전사장치4. Toner transfer device by axis shifting roller

제6도는 제4도에 도식적으로 도시된 형태의 전형적인 전사인쇄장치를 양호하게 조립해서 배치시킨 상세도 및 평면도이다. 측프레임(59)(69)은 베어링 유지수단(57)(67)을 수용하는데, 상기 유지수단은 롤러가 수평방향 및 수직방향으로의 이동을 구속하면서 롤러의 회전을 허용하도록 롤러(73)(83)와 정합된다. 롤러(73)(83)의 다른측의 단부에 실제적으로 동일한 축프레임 및 베어링 유지수단이 설치되어 있다. 베어링 유지수단(57)(67)은 양호하게는 "자기정렬형(self-aligning)"으로 공지된 형태가 유리한데 그들은 각각 측프레임의 맞물림 부(51)(61)내에 정합되어 있으며, 각각의 롤러상의 견부(도시되지 않음)에 접해 있다. 측프레임은 그의 한측 상부구조체(55)에, 다른 측상은 스프링장전된 져널(56)내에 장착되어 롤러(73)에 대향하여 정해진 상향입력을 제공한다. 롤러(73)는 도시되어 있지 않은 수단에 의해 원하는 회전속도로 구동되며, 롤러(83)는 맞물림위치에서의 접촉에 기인한 마찰 구동된다.FIG. 6 is a detailed view and a plan view in which a typical transfer printing apparatus of the type shown schematically in FIG. The side frames 59 and 69 receive bearing retaining means 57 and 67, which retain the roller 73 while allowing the roller to constrain its movement in the horizontal and vertical directions. 83). At the ends of the other side of the rollers 73 and 83, substantially the same shaft frame and bearing holding means are provided. Bearing retaining means 57 and 67 are advantageously known as "self-aligning", each of which is fitted within the engagement portions 51 and 61 of the side frame, respectively. It is in contact with a shoulder on a roller (not shown). The sideframe is mounted on its one side superstructure 55 and on the other side in a spring loaded journal 56 to provide a predetermined upward input against the roller 73. The roller 73 is driven at a desired rotational speed by means not shown, and the roller 83 is friction driven due to contact at the engaged position.

제9도에 도시된 장착부는 롤러(73)(83)축의 평행방향으로부터의 특정 편이즉, 축선편이를 제공하기 위해 기계가공된다. 롤러(73)(83)는 한단부에서의 각도관계(수직면으로)를 변화시키므로써, 다른 단부의 피보트점을 중심으로 조절할 수 있다. 대안으로, 롤러는 다른 롤러의 축을 중심으로 한롤러의 축선에 의한 변위를 조절하므로써 접촉중심점을 주의를 선회하게 된다. 이와 같은 조정량은 양단부에 있어서 동등하다.상기 후자의 "단부대단부"축선편이는 이하에서 설명될 것이다.The mounting portion shown in FIG. 9 is machined to provide a particular deviation from the parallel direction of the roller 73, 83 axis, i. The rollers 73 and 83 can be adjusted around the pivot point of the other end by changing the angular relationship (vertically) at one end. Alternatively, the roller turns attention to the center of contact by adjusting the displacement along the axis of the roller about the axis of the other roller. This adjustment amount is equivalent at both ends. The latter " end to end " axis shift will be described below.

제6도에 도시된 장착배열은 제1도에 도시된 형태의 정전복사장치에 용이하게 적합시킬 수 있다. 다른 실시예에서 유전체상 형성롤러(상측롤러)는 도전성 기판위에 형성된 광도전성 표면층으로 이루어질 수 있다. 제4의 단면도를 참조하면, 상형성장치(71)는 표면(75)위에 균일한 대전을 형성시키고, 상기 표면을 빛과 그림자의 패턴으로 노광시키는데, 그에 의해 대전을 선택적으로 분산시켜 정전잠상을 형성시키기 위한 적정한 기술분야에 공지된 장치로 대치시킬 수 있다. 유전체의 실시예의 경우와 동일하게, 광도전체 표면(75)은 높은 탄성율과 함께 평활하고 마모에 대한 저항성을 갖는 것이 유리하다(실시예 Ⅳ-4를 참조).The mounting arrangement shown in FIG. 6 can be easily adapted to the electrostatic radiation apparatus of the type shown in FIG. In another embodiment, the dielectric phase forming roller (upper roller) may be made of a photoconductive surface layer formed on a conductive substrate. Referring to the fourth sectional view, the image forming apparatus 71 forms a uniform charging on the surface 75 and exposes the surface in a pattern of light and shadow, thereby selectively discharging the charging to prevent the electrostatic latent image. It may be replaced with a device known in the art for forming. As with the embodiment of the dielectric, it is advantageous that the photoconductor surface 75 is smooth and resistant to abrasion with high modulus of elasticity (see Example IV-4).

제6도에 도시된 축선(50A)는 양단간 축선편이를 갖도록 배열되는데, 상기 편이는 측플레임(59)의 면내의 변위치(L)로서 측정될 수 있다. 그러나, 상기 축선편이보다 중요한 척도는 수평면 또는 종이 공급면내에서 측정한 양롤러(73)(83)의 축선의 투영선간의 각도이다. 본 발명에 대한 여러 목적을 달성하기 위한 축선편이 전형적인 값은 롤러베어링(57)(67)의 중심에서 측정한 0.01인치이다. 상기롤러베어링은 9인치 길이의 양롤러에 대해 10.397인치의 간격으로 이간되어 있다. 상기 값은 1.1°의 각도에 상당한다.The axis 50A shown in FIG. 6 is arranged to have an axial shift between both ends, which can be measured as an in-plane displacement value L of the side frame 59. However, the more important measure of the axis pieces is the angle between the projection lines of the axes of the rollers 73 and 83 measured in the horizontal plane or the paper feed plane. Typical values for the axis piece for achieving the various objectives of the present invention are 0.01 inch measured at the center of roller bearings 57 and 67. The roller bearings are spaced at intervals of 10.397 inches for both 9 inch length rollers. The value corresponds to an angle of 1.1 degrees.

제7도는 양롤러(73)(축선 B-B를 갖는다). (83)(축선 C-C)의 상측으로부터 맞물림 부분을 도시적으로 나타낸다. 롤러(83)는 롤러베어링 유지부재의 위치에서 롤러(73)의 축선 B'-B'의 수직투영선으로부터 수평변위량 L로 축선편이 된다. 상기 편이는 축선 B-B와 C-C간의 각도 θ에 상당한다. 축선 B-B는 종이공급의 방향 A에 대해 수직이다.7 shows both rollers 73 (having axis B-B). The engagement part from the upper side of (83) (axis C-C) is shown in figure. The roller 83 becomes an axis piece by the horizontal displacement L from the perpendicular projection line of the axis B'-B 'of the roller 73 at the position of a roller bearing holding member. The shift corresponds to the angle θ between the axes B-B and C-C. Axis B-B is perpendicular to the direction A of the paper feed.

제8도는 양롤러의 맞물림 위치의 접촉면을 기하학적인 표면으로 표시한 것으로, 이는 종이가 양롤러의 사이에 삽입되기 전후의 종이공급방향을 나타낸다.8 shows the contact surface at the engagement position of both rollers as a geometric surface, which shows the paper feeding direction before and after the paper is inserted between the rollers.

A방향으로 진행한 1장의 종이(81)가 양 롤러의 맞물림부로 진입할때에 상기 종이는 D방향(롤러(3)의 축선 B''-B''의 투영선에 대해 수직) 및 E방향(롤러(21)의 축선 C'-C의 투영선에 대해 수직)으로 발산하는 힘을 받는다. 롤러(73)의 표면(75)의 탄성율 및 평활도가 비교적 높기 때문에, 상기 종이는 하측롤러에 부착하는 경향을 나타내며, 따라서 방향 E로 향하여 진행하게 된다. 이는 종이와 롤러의 양면간에 표면속도위 차이 즉 "슬립"을 초래한다.When a piece of paper 81 traveling in the A direction enters the engaging portion of both rollers, the paper is in the D direction (perpendicular to the projection line of the axis B ''-B '' of the roller 3) and the E direction ( Force is emitted in a direction perpendicular to the projection line of the axis C'-C of the roller 21). Since the elastic modulus and smoothness of the surface 75 of the roller 73 are relatively high, the paper exhibits a tendency to adhere to the lower roller, and thus proceeds in the direction E. FIG. This results in a difference in surface velocity, ie, "slip" between both sides of the paper and the roller.

롤러의 맞물림부에서 하측롤러(83)의 압축에 의해, 종이(81)는 D방향의 일정한 거리 M에 걸쳐 양 롤러 표면과 접촉된다. 상기 접촉면의 폭 M은 Ronalel J. Roark의 Mcgraw-Hill Book company 간행 "왜율과 용력에 관한 방정식"(제4판)에서 나타낸 식에 의해 계산할 수 있다.By compression of the lower roller 83 at the engaging portion of the roller, the paper 81 comes into contact with both roller surfaces over a constant distance M in the D direction. The width M of the contact surface can be calculated by the formula shown in Ronalel J. Roark's "Equation on Distortion and Capacity" (4th edition).

두개의 실린더가 평행한 축을 갖는 압력하에 접촉되어 있는 경우의 식은 Roart Text의 제5절 320페이지의 제XIV표시 관측될 수 있다. 이와 같은 2개의 실린더의 접촉면의 축선 횡단 방향의 폭을 인치로 표현한 값은 다음식으로 주어진다.The equation when two cylinders are in contact under pressure with parallel axes can be observed in the XIV notation on page 320 in section 5 of Roart Text. The value expressed in inches of the width in the transverse axis direction of the contact surface of such two cylinders is given by the following equation.

여기에서, P는 직선길이 1인치당의 실린더 하중을 파운드로 표시한 값이며,Where P is the value in pounds of cylinder load per linear inch

D₁및 D₂는 실린더의 직경을 인치로 표현한 값이며,D ₁ and D ₂ are the diameters of the cylinders in inches,

V₁및 V₂는 각각의 실린더부재에 대한 압력에 있어서의 포아슨(poissen)비를 표현한 값이며,V ₁ and V ₂ are values representing the Poissen ratio in the pressure for each cylinder member,

E₁및 E₂는 실린더재료에 있어서의 압력에 있어서의 탄성율을 평방인치당 파운드로 표현한 값이다.E ₁ and E ₂ are values expressed in pounds per square inch of elastic modulus in pressure in the cylinder material.

제8도에 도시된 3각형에서, 수상부재(81)의 표면은 롤러(73)의 표면에 대해 비례적인 횡방향 이동 N을 받는데, 상기 비례계수는 표면속도의 속도비이다.In the triangle shown in FIG. 8, the surface of the water member 81 receives a transverse movement N proportional to the surface of the roller 73, which is a speed ratio of the surface speed.

상술된 방법에 의해 발생된 양롤러(73)(83)의 축선편이는 유전체 표면(73)으로부터 수상체(81)로의 효율에 있어서 상당한 개선을 가져온다. 상기 전사효율은 전사전에 유전체롤러위에 존재한 토너의 양에 대한 전사된 토너중량의 퍼센트항으로 표현될 수 있다. 이는 전사후의 유전체롤러상에 남아있는 토너중량에 대해 상보적 관계를 포함하고 있다.The axis shift of both rollers 73 and 83 generated by the above-described method results in a significant improvement in the efficiency from the dielectric surface 73 to the water phase 81. The transfer efficiency can be expressed as a percentage term of the transferred toner weight relative to the amount of toner present on the dielectric roller before transfer. This includes a complementary relationship to the toner weight remaining on the dielectric roller after transfer.

본 발명의 가장 주목할 만한 잇점인 전사효율의 개선은 스크래이퍼브래이드(89)(91), 소거헤드(93)및 상발생장치(71)를 포함하는 상형성롤러(73)에 관련된 각 공정스테이션에서 잔류토너의 축적에 기인하는 여러가지 문제를 감소시킨다. 상기 효과는 롤러표면(75)의 재료 및 토너의 선택에 의해 좌우된다.The improvement of the transfer efficiency, which is the most notable advantage of the present invention, is achieved at each process station associated with the image forming roller 73 including the scraper blades 89 and 91, the erasing head 93, and the phase generator 71. Reduce various problems caused by accumulation of residual toner. The effect depends on the choice of the toner and the material of the roller surface 75.

이와 같은 기술의 또 다른 놀랄만한 잇점은 토너 전사효율의 상승이 수상체(81)의 구김이 없이도 성취될 수 있다는 것이다. 상기 잇점은 비섬유성재료(81) 즉, Mylar 필름 등에 있어서도 달성될 수 있다.Another surprising advantage of this technique is that an increase in the toner transfer efficiency can be achieved without wrinkling the water receiver 81. This advantage can also be achieved in the non-fibrous material 81, that is, Mylar film.

[실시예 Ⅳ-1]Example IV-1

제4도 및 제9도에 표시된 형태의 장치에 있어서, 다공질산화 알루미늄층을 애노드처리에 의해 형성시키고, 그를 탈수시켜 스테아린산아연(아래 제7절 참조)에 침전시킨후 표면을 연마시켜 형성된 유전체 표면(75)을 갖는 길이 9인치, 외직경 4인치의 롤러(73)를 이용하였다. 상기 롤러(73)의 유전체표면은 10마이크로인치 rms 보다 더 좋은 마무리를 얻기 위해 연마되었다.In the apparatus of the type shown in FIGS. 4 and 9, a porous aluminum oxide layer is formed by anodization, dehydrated, precipitated in zinc stearate (see Section 7 below), and the dielectric surface formed by polishing the surface. A roller 73 having a length of 9 inches and an outer diameter of 4 inches having a 75 was used. The dielectric surface of the roller 73 was polished to get a better finish than 10 microinches rms.

압축실린더(83)는 외직경 3.125인치를 갖는 9인치의 철강제 코아봉을 갖는데, 상기 실린더 위에 폴리비닐클로라이드의 0.375인치 두께의 슬리브를 압축시켰다. 롤러는 맞물림부의 직경길이 1인치당 350파운드의 압력으로 함께 압축되었다.The compression cylinder 83 has a 9 inch steel core rod having an outer diameter of 3.125 inches, and a 0.375 inch thick sleeve of polyvinyl chloride was compressed on the cylinder. The rollers were pressed together at a pressure of 350 pounds per inch of diameter length of the engagement portion.

상기 롤러(73)의 유전체 표면위에 정전잠상은 아래 제5절에 나타낸 형태의 이온발생장치에 의해 형성시켰다. 상기 이온발생장치(71)에 대한 여러 가지의 전압은 각각 일정한 값으로 유지된다. 상기 테스트는 동일한 외부조건하에서도 행해졌다.The electrostatic latent image on the dielectric surface of the roller 73 was formed by an ion generating device of the type shown in Section 5 below. Various voltages for the ion generator 71 are maintained at constant values, respectively. The test was done under the same external conditions.

이용된 토너는 Phillip A. Hunt chemical Corporaton 의 Hunt 1186이었다. 이용된 단일성분 토너현상장치는, Develop KG Dr. Eisbein & Co(stuggart)444번 복사기와 본질적으로 동일하다. 토너는 Finch, Pruyn & Co 의 Finch white 접착용지 #60의 모조피지상으로 전사되었다. 상기 종이를 테스트를 통해 일정한 속도로 유전체 롤러와 압축롤러 사이의 맞물림부에 공급시켰다. 상술된 설명을 이용하여, 상기 장치는 각각 축선편이 0°, 0, 55°및 1.1°로 동작되었다. 여기에서, 축선편이는 9인치 길이의 압축롤러의 베어링 유지부재에서 0.10인치의 변위로 측정된다. 제Ⅳ-A표에 표시된 결과는 잔류 토너를 집속시켜 그 중량을 전사전에 알고 있었던 토너의 중량과 비교하므로써 얻은 것이었다. 축선편이 0.55°및 1.1°를 이용한 테스트 동안에 상측실린더 위에는 전사후의 프린트가 존재하지 않았다. 그러나, 축선편이를 이용하지 않은 경우에의 토너 전사는 매우 악화되어 전사후에도 상측실린더 위에 프린트가 명확하게 나타난 것이 관측되었다.The toner used was Hunt 1186 by Phillip A. Hunt chemical Corporaton. The single component toner developing apparatus used was developed by Dr. KG. It is essentially the same as the Eisbein & Co (stuggart) 444 copier. The toner was transferred to imitation paper on Finch, Pruyn & Co's Finch white adhesive paper # 60. The paper was fed to the engagement portion between the dielectric roller and the compression roller at a constant speed through testing. Using the above description, the apparatus was operated with axis pieces 0 °, 0, 55 ° and 1.1 °, respectively. Here, the axial deviation is measured with a displacement of 0.10 inch in the bearing holding member of the 9 inch long compression roller. The results shown in Table IV-A were obtained by concentrating the residual toner and comparing its weight with the weight of the toner known before transfer. There were no post-transfer prints on the upper cylinder during the test with the axis pieces 0.55 ° and 1.1 °. However, it was observed that the toner transfer when the axis shift was not used deteriorated so much that the print clearly appeared on the upper cylinder even after the transfer.

[표 Ⅳ-A]Table IV-A

실시예 Ⅳ-1의 장치를 Desto Inc Desoto 터너 2949-5와 함께 이용했다. 상기 토너를 S.D. Warren에 의해 제조된 피복 SCR Imagetroll 종이위로 전사시켰다. 양롤러는 축선편이를 이용하지 않고 길이 1인치당 420파운드로 함께 압축되었다. 그에 의해, 잔류토너의 중량과 전사전의 토너의 중량을 비교하므로써 92.6%의 전사효율이 얻어졌다. 다음에, 상기 롤러를 1.1°의 축선편이로 직선길이 1인치당 200파운드의 압력은 이용하고, 다른 모든 피라미터는 변화시키지 않은 상태에서 압축시켜 99.5%의 전사효율을 얻었다.The apparatus of Example IV-1 was used with Desto Inc Desoto Turner 2949-5. The toner was replaced with S.D. Transferred onto coated SCR Imagetroll paper made by Warren. Both rollers were compressed together at 420 pounds per inch length without using axis shifts. Thereby, a transfer efficiency of 92.6% was obtained by comparing the weight of the residual toner and the weight of the toner before transfer. The rollers were then compressed with 1.1 [deg.] Axis deviation at a pressure of 200 pounds per inch of straight length, with all other parameters unchanged to obtain 99.5% transfer efficiency.

[실시예 Ⅳ-3]Example IV-3

실시예 Ⅳ-1의 장치를 다음과 같은 약간의 변형과 함께 이용하였다. 압축실린더(83)는 외직경 1.945인치를 갖는 9인치 길이의 철강제 코아봉으로 이루어지며, 그 위에 외직경 3.50인치를 갖는 9인치 길이의 celcon슬리브를 압축시켰다. (Celcon은 열가소성선형 아세탈수지용 celanse chemical co 의 상표이다). 양롤러는 맞물림부의 직선길이 1인치당 200파운드의 압력으로 함께 압축되었다.The apparatus of Example IV-1 was used with the following slight variations. The compression cylinder 83 is made of a 9 inch long steel core rod having an outer diameter of 1.945 inches, and a 9 inch long celcon sleeve having an outer diameter of 3.50 inches is compressed thereon. Celcon is a trademark of celanse chemical co for thermoplastic linear acetal resins. Both rollers were compressed together at a pressure of 200 pounds per inch of straight length of engagement.

이용된 토너는 Coates Bros and Co, Ltd 의 Coates RP 0357이었다. 상기 토너는 Finch white 접착용지 #60주조피지 위로 전사되었다.The toner used was Coates RP 0357 from Coates Bros and Co, Ltd. The toner was transferred onto Finch white adhesive paper # 60 cast paper.

상기 설명을 이용하여, 장치를 0.0°에서부터 1.1°까지의 범위에 걸쳐 변화된 양단간축선편이로 동작시켰다. 상기 장치는 전사전 토너 중량을 이용하여 동작되었으며, 유전체롤러(73)위에 존재하는 잔류토너를 집속하여 무게를 재었다. 결과는 표 Ⅳ-B에 기록되어 있고, 그를 제9도에 그래프로 도시하였다. 축선편이를 이용하지 않은 테스트의 경우에는, 상측롤러상에 프린드로서 잔류토너가 관측되었다. 그와 같은 테스트 결과는 축선편이가 0.0°에서 부터 0.42°까지 증가되었을때, 토너전사 효율의 극적인 개선을 나타내며, 이는 잔류토너의 중량에 있어서의 53배의 감소를 초래했다. 축선편이를 0.42°에서부터 0.85°로 증가시킨 경우 및 0.55°에서부터 1.1°로 증가시킨 경우에, 잔류토너의 중량은 2배보다 약간 큰 값으로 감소되었다.Using the above description, the device was operated with biaxial deviation shifted over a range from 0.0 ° to 1.1 °. The apparatus was operated using toner weight before transfer, and focused by weighing the residual toner present on the dielectric roller 73. The results are reported in Table IV-B and shown graphically in FIG. In the case of the test without using the axis shift, residual toner was observed as a print on the upper roller. Such test results showed a dramatic improvement in toner transfer efficiency when the axis deviation increased from 0.0 ° to 0.42 °, which resulted in a 53-fold reduction in the weight of residual toner. When the axis deviation was increased from 0.42 ° to 0.85 ° and from 0.55 ° to 1.1 °, the weight of the residual toner was reduced to a value slightly larger than 2 times.

[표 Ⅳ-B]Table IV-B

[실시예 Ⅳ-4]Example IV-4

실시예 Ⅳ-4의 장치를 상형성 롤러(73)가 광도전체롤러로 이루어진 변형의 상태로 이용하였다. 알루미늄슬리브는 1/8인치의 두께와 외경 4인치인 6061알루미늄 관으로 제조되었다. 상기 슬리브는 Sylvania 회사 Electronics corp제품의 광도전체 Sylvania PC-100 카드뮴설파이드 안료를 멜라민-아크릴수지내에 분산시켜 메틸에틸케톤으로 스프레이에 적당한 점도까지 희석시킨 접착제층 광도전체로 스프레이 피복되었다. 상기수지는 600°로 3시간 발화시키므로써 교차 결합되었다.The apparatus of Example IV-4 was used in a state of deformation in which the image forming roller 73 was made of a photoconductive roller. Aluminum sleeves were made from 6061 aluminum tubes 1/8 inch thick and 4 inches outer diameter. The sleeve was spray-coated with an adhesive layer photoconductor diluted with a photoconductor Sylvania PC-100 cadmium sulfide pigment from Sylvania Electronics Electronics Corp. in a melamine-acrylic resin diluted with methyl ethyl ketone to a viscosity suitable for spraying. The resin was crosslinked by ignition at 600 ° for 3 hours.

광도전체 내전용 코로나 및 광학적 노광용 시스텝은 본질적으로 Develop KG Dr. Eisbin & Co (stuggaart)444번 복사기에서 사용된 것과 동일하다. 토너전사효율은 축선편이 각도를 0.0°, 0.55° 및 1.1°로 증가시킨 상술된 실시예 Ⅳ-1에 필적할만한 개선을 가져왔다.Corona and photolithography systems for photoconductors are essentially Eisbin & Co (stuggaart) Same as used on copier 444. The toner transfer efficiency resulted in an improvement comparable to the above-described Example IV-1 in which the axis pieces increased the angles to 0.0 °, 0.55 ° and 1.1 °.

5. 이온발생 및 추출5. Ion Generation and Extraction

제10도는 이온발생장치(100)를 도시하며, 이는 전위가 시간적으로 변화하는, 전형적으로는 주기적으로 변화하는 전원(103)을 이용하여, 유전체(101)와 도전성전극(102-1)(102-2)각각의 사이에서 에어갭 브레이크다운을 발생한다. 에어갭(104-a)(104-b)내의 전기적인 주위전장 E_A, E_B가 공기의 절연 브레이크 다운의 값을 초과하는 때에 방전이 발생되며, 이에 의해 전극연부에 인접한 영역(101-a)(101-b)내의 유전체(101)가 대전된다. 전원(103)의 교류전위가 역전되었을 때에, 브레이크다운 영역(101-a)(101-b)에 역전된 대전이 존재하게 된다. 따라서, 제19도의 이온발생장치(100)는 전원(103)으로 부터 인가된 교류전압의 1사이클당 2회의 에어갭브레이크다운을 발생하며, 그에 의해 변화하는 극성의 이온공급원이 생성된다.10 illustrates ion generator 100, which uses dielectric 101 and conductive electrodes 102-1 and 102, using a power source 103 whose potential varies in time, typically periodically. -2) Air gap breakdown occurs between each. The discharge occurs when the electric ambient electric fields E _A and E _B in the air gaps 104-a and 104-b exceed the value of the insulation breakdown of air, thereby causing an area 101-a adjacent to the electrode edges. The dielectric 101 in the 101-b is charged. When the AC potential of the power source 103 is reversed, the reversed charging exists in the breakdown areas 101-a and 101-b. Thus, the ion generating device 100 of FIG. 19 generates two air gap breakdowns per cycle of the alternating voltage applied from the power source 103, thereby generating an ion source of varying polarity.

제10도의 발생장치(100)에 의해 생성된 이온의 추출은 제11도의 발생-추출장치(110)를 참조로 설명된다. 발생장치(110A)는 도전성전극(112-1)(112-2)사이에 유전체(11)를 포함한다. 전극(112-1) 근방에 에어갭 브레이크다운이 발생되는 것을 방지시키기 위해 전극(112-1)은 절연몰(113)에 의해 캡슐화되던가 둘러싸여진다. 유전성전극(112-1)(112-2)간에 전원(114A)에 의한 교류전압이 인가된다. 제2도의 전극(112-2)은 구멍(112-h)를 갖는데, 상기 구멍에서, 유전체(111)의 영역(111-r)에 대해 원하는 에어갭브레이크다운이 발생되어 이온공급원을 제공한다. 갭(112-h)내에 형성된 이온을 전원(114-B)으로부터 인가된 직류전압에 의해 추출되어 접지된 예비전극(112-3)과 전극 (112-2)간에 외부전장을 제공한다. 제20도의 이온원에 의해 대전된 상기 절연표면은 얇은 유전체층(115-d)로 피복된 도전성베이스(115-p)로 이루어진다.The extraction of ions generated by the generator 100 of FIG. 10 is described with reference to the generator-extraction apparatus 110 of FIG. The generator 110A includes a dielectric 11 between the conductive electrodes 112-1 and 112-2. In order to prevent the air gap breakdown from occurring near the electrode 112-1, the electrode 112-1 is encapsulated or surrounded by the insulating mall 113. An alternating voltage by the power source 114A is applied between the dielectric electrodes 112-1 and 112-2. Electrode 112-2 in FIG. 2 has a hole 112-h, in which a desired air gap breakdown occurs for region 111-r of dielectric 111 to provide an ion source. The ions formed in the gap 112-h are extracted by the DC voltage applied from the power supply 114-B to provide an external electric field between the grounded preliminary electrode 112-3 and the electrode 112-2. The insulating surface charged by the ion source of FIG. 20 consists of a conductive base 115-p coated with a thin dielectric layer 115-d.

스위치(116)가 도시된 바와같이 X위치로 스위치되어 접지되는 경우에, 전극(112-2) 또한 접지전위가 되며, 어떠한 외부전장도 이온발생기(110A)및 유전체종이(115)사이의 영역에는 존재하지 않는다. 그러나 스위치(16)가 Y위치로 스위치될때, 전원(114B)의 전압이 전극(112-2)에 인가된다. 이는 이온축적기(111-4)와 유전체종이(115)의 안쪽 사이에 전장을 제공한다. 따라서, 에어갭브레이크다운으로부터 추출된 이온은 유전체층(115-d)의 표면을 대전시킨다.In the case where the switch 116 is switched to the X position and grounded as shown, the electrode 112-2 also becomes the ground potential, and any external electric field is present in the region between the ion generator 110A and the dielectric paper 115. does not exist. However, when the switch 16 is switched to the Y position, the voltage of the power supply 114B is applied to the electrode 112-2. This provides the electric field between the ion accumulator 111-4 and the inside of the dielectric paper 115. Thus, ions extracted from the air gap breakdown charge the surface of the dielectric layer 115-d.

유전체층(111)에는 다수의 물질이 이용될 수 있다. 예로, 산화알루미늄, 유리에나멜, 세라믹스, 플라스틱필름 및 운모 등을 선택할 수 있다. 산화알루미늄, 유리에나멜 및 세라믹스는 충분히 얇은층(즉 0.025mm)을 제조하는 데에 있어서, 구동전원 (114A)상의 과도의 요구조건을 피하여야 된다는 어려움을 갖는다. Kapton 및 Nylou의 상표로 알려져 있는 폴리아미드를 포함하는 플라스틱 필름은, 개구부(112-h)내에서 에어갭 브레이크다운 공정의 화학적 부반응생성물(예로, 오존과 징산)에 노출되는 결과에 의해, 나빠지는 경향을 나타낸다. 운모는 이와 같은 단점을 피하며, 따라서 유전체(111)의 재료로 양호하다. 특히, 양호한것은 Muscovite운모, H₂kAl₃(SiO₄)₃이다.A plurality of materials may be used for the dielectric layer 111. For example, aluminum oxide, glass enamel, ceramics, plastic film and mica may be selected. Aluminum oxide, glass enamel and ceramics have the difficulty of avoiding excessive requirements on the drive power source 114A in producing sufficiently thin layers (ie 0.025 mm). Plastic films comprising polyamide, known under the trademarks of Kapton and Nylou, deteriorate as a result of exposure to chemical side reaction products of the air gap breakdown process (e.g., ozone and pickling) in the openings 112-h. It shows a tendency. Mica avoids this drawback and is therefore a good material for dielectric 111. Especially good is Muscovite mica, H ₂ kAl ₃ (SiO ₄ ) ₃ .

제11도의 발생장치 및 추출장치는 예로, 고속전자사진 인쇄에 있어서의 유전체 종이상에 문자를 형성하는데 용이하게 이용된다. 상기 원리를 구체화한 장치를 제2절의 장치의 경우에서처럼 대전 및 방전을 위해 사용할 수 있다. 적합한 실시예는 미국특허 제4,155,093호에 언급되어 있다. 유전체 종이상에도 트매트릭스문자를 형성하기 위해 이온추출장치를 이용하는 경우에는 제12도의 매트릭스이온 발생장치(130)를 사용할 수 있다. 상기 발생장치(130)는 한측에 한세트의 천공 에어갭 브레이크다운 전극(132-1 내지 132-4)과 다른측에 한세트의 셀렉터바(133-1 내지 133-4)를 갖는 유전체시트(131)를 이용하는데, 분리된 셀렉터바(133)는 각각 다른 핑거전국(132)내의 각각 다른 개구(135)에 제공된다.The generating device and the extracting device of FIG. 11 are easily used for forming characters on dielectric paper, for example, in high-speed electrophotographic printing. An apparatus embodying the above principle can be used for charging and discharging as in the case of the apparatus of Section 2. Suitable embodiments are mentioned in US Pat. No. 4,155,093. When the ion extraction apparatus is used to form the matrix character even on the dielectric paper, the matrix ion generating apparatus 130 of FIG. 12 can be used. The generator 130 has a set of perforated air gap breakdown electrodes 132-1 to 132-4 on one side and a dielectric sheet 131 having a set of selector bars 133-1 to 133-4 on the other side. The separate selector bars 133 are provided in different openings 135 in different finger stations 132, respectively.

셀렉터바(133) 및 접지 사이에 교류전압이 인가될 때, 셀렉터바와 핑거전극과의 교차부에서 이온이 개구내에 발생된다. 이온은 셀렉터바가 고전압의 교류전압으로 에너지화 될때와 그의 핑거전극이 대전될 유전체표면의 반대전극과 핑거전극과의 사이에 인가된 직류전압으로 에너지화 될 때 개구로 부터 추출된다. 예로, 135₂₃의 매트릭스 위치는 셀렉터바(133-3)와 접지사이에 고주파전압을, 그리고, 핑거전압(133-2)과 유전체 수상부재의 반대측과의 사이에는 직류전압을 동시에 인가시키므로써 인쇄된다. 선택되지 않은 핑거전압 및 유전체부재의 반대극성은 접지전위로 유지된다.When an alternating voltage is applied between the selector bar 133 and ground, ions are generated in the opening at the intersection of the selector bar and the finger electrode. Ions are extracted from the opening when the selector bar is energized with an alternating voltage of high voltage and when its finger electrode is energized with a DC voltage applied between the finger electrode and the opposite electrode of the dielectric surface to be charged. For example, the matrix position of 135 ₂₃ is printed by applying a high frequency voltage between the selector bar 133-3 and ground and a direct current voltage between the finger voltage 133-2 and the opposite side of the dielectric phase member. do. The unselected finger voltage and the opposite polarity of the dielectric member are kept at ground potential.

이와 같은 방법으로, 도트매트릭스 배열을 다중화시키므로써, 필요한 전압구동장치의 수가 크게 감소한다. 예로, 도트매트릭스 해상도 80도트/cm로 200mm 폭의 면을 가로 방향으로 질라 도트매트릭스열을 프린트하기를 원하는 경우, 상기 다중화를 이용하지 않는다면, 1600개의 분리구동부가 필요하다. 예로, 교류구동 핑거전압을 갖는 제12도의 매트릭스열을 이용하므로써, 단지 80개의 핑거전극이 요구되며, 구동기의 전체수는 1600에서 100으로 감소된다.In this way, by multiplexing the dot matrix array, the number of necessary voltage driving devices is greatly reduced. For example, if you want to print a dot matrix array with a dot matrix resolution of 80 dots / cm and a 200 mm wide plane in the horizontal direction, if the multiplexing is not used, 1600 separate driving units are required. For example, by using the matrix column of FIG. 12 having an AC driving finger voltage, only 80 finger electrodes are required, and the total number of drivers is reduced from 1600 to 100.

개구(135)와 관련되지 않은 부분내의 전극(131)으로부터 유전체 부재(131)로의 에어갭 브레이크다운이 발생되는 것을 방지하기 위해, 전극(132)의 연부를 절연물로 피복시키는 것이 바람직하다. 전극(132)주위의 불필요한 에어갭 브레이크 다운은 이들 전극을 둘러싸므로써 감소시킬 수 있다. 이와 같은 구조의 매트릭스 이온 발생기를 구성시켜 동작시키는 경우에, 매트릭스 교차부에서 발생된 이온전류를 실질적으로 균등한 수준으로 유지시키는 것이 바람직하다. 유전체층(131)의 두께의 변화는 유전체층(131)이 보다 두꺼운 부분의 개구(135)에서 더낮은 이온전류가 발생되도록 이온전류 출력에서의 변동을 유발시킨다. 운모는 지극히 균일한 두께의 면을 따라 잘라지는 자연적인 특성을 가지며, 이 때문에. 운모는 제12도에 도시된 매트릭스 이온 발생장치에 특히 적합하다. 이와 같은 관점에서, 층(131)두께의 균일성이 층 두께의 실제적인 값보다 훨씬 더 중요하다.In order to prevent an air gap breakdown from the electrode 131 in the portion not associated with the opening 135 to the dielectric member 131, it is preferable to coat the edge of the electrode 132 with an insulator. Unnecessary air gap breakdown around the electrode 132 can be reduced by surrounding these electrodes. In the case of constructing and operating a matrix ion generator having such a structure, it is desirable to keep the ion current generated at the matrix intersection at a substantially uniform level. The change in the thickness of the dielectric layer 131 causes a change in the ion current output such that a lower ion current is generated in the opening 135 of the thicker portion of the dielectric layer 131. Mica has the natural property of being cut along a plane of extremely uniform thickness, because of this. Mica is particularly suitable for the matrix ion generator shown in FIG. In this respect, the uniformity of the layer 131 thickness is much more important than the actual value of the layer thickness.

제11도 및 제12도에 도시된 형태의 이온발생장치는 얇은 금속박판으로 적층된 운모층을 이용하여 상기 금속박판을 에칭하고, 운모의 양면에 전극 배열을 형성시키므로써 제조될 수 있다. 전극(102-1)(102-2)(제11도 참조)은 운모시트(101)각각의 면에 도전성 박판과 같은 얇은 시트를 적층시키므로써 형성된다.11 and 12 may be manufactured by etching the thin metal plate using a mica layer laminated with a thin thin metal plate, and forming an electrode array on both sides of the mica. The electrodes 102-1 and 102-2 (see FIG. 11) are formed by laminating thin sheets such as conductive thin plates on the respective surfaces of the mica sheet 101.

제25도의 단면도를 참조하면, 균일한 두께의 운모시트(171)가 2층의 박판(174)(175)에 접촉되어 있다. 상기 접촉은 압력감지 접착제의 박층(172)(173)을 이용하여 수행된다.Referring to the cross-sectional view of FIG. 25, the mica sheet 171 having a uniform thickness is in contact with two layers of thin plates 174 and 175. The contact is performed using a thin layer 172, 173 of pressure sensitive adhesive.

양호한 유전체물질은 Muacovite 운모, H₂kAl₃(SiO₄)₃이며, 약 2μ내지 75μ, 최적으로는 10μ내지 15μ범위내의 균일한 두께를 갖는 시트가 바람직하다. 보다 얇은 운모시트는 일반적으로 취급하기가 어렵고 가격이 비싼반면, 비교적 두꺼운 운모는 전극(102-1)(102-2)(제11도 참조) 사이에 보다 높은 R F 전압을 필요로 한다. 운모는 균열, 파손부 및 기타 결함부를 갖지 않아야만 한다. 금속 박판층(174)(175)은 전극(132)(133)패턴으로 쉽게 에칭되는 금속으로 이루어지는 것이 유리하다. 전형적인 금속으로는 니켈, 구리, 탄탈륨 등이 있으나 양호한 재료는 스테인레스강이다. 약 6μ에서 50μ까지의 두께를 갖는 박판이 바람직하며, 양호한 두께는 25μ 전후이다.Preferred dielectric materials are Muacovite mica, H ₂ kAl ₃ (SiO ₄ ) ₃ , with sheets having a uniform thickness in the range of about ₂ μ to 75 μ, optimally 10 μ to 15 μ. Thinner mica sheets are generally difficult to handle and expensive, whereas relatively thick mica sheets require higher RF voltages between electrodes 102-1 and 102-2 (see FIG. 11). Mica should not have cracks, breaks and other defects. The thin metal layers 174 and 175 are advantageously made of a metal that is easily etched into the electrode 132 and 133 patterns. Typical metals include nickel, copper, tantalum and the like, but the preferred material is stainless steel. Thin plates having a thickness from about 6 microns to 50 microns are preferred, with a good thickness of around 25 microns.

층(172)(173)에 대해, 넓은 범위의 압력감지 접착제가 적합하다. 적당한 압력감지접착제를 선택하는 경우에 많은 특성을 고려해야만 한다. 접착제는 열경화성과 습기 및 화학약품에 대한 저항성을 갖고 있어야만 한다. 또한 수 KV의 높은 교번전압에 의해 발생하는 높은 온도에 견딜수 있어야만 하며, 금속과 운모를 접착시키는데 적합해야 한다. 상술된 판단기준을 충족시키는 대표적인 접착제 배합물은 유기 폴리시록산 수지용액 및 압력감지접착제를 포함한다.For layers 172 and 173 a wide range of pressure sensitive adhesives are suitable. Many properties must be taken into account when selecting the appropriate pressure-sensitive adhesive. The adhesive must be thermosetting and resistant to moisture and chemicals. It must also be able to withstand the high temperatures generated by high alternating voltages of several KV and be suitable for bonding metals and mica. Representative adhesive formulations that meet the criteria described above include organic polysiloxane resin solutions and pressure sensitive adhesives.

운모는 피복층의 두께에 정확한 제어를 허용하는 모든 공지된 기술에 의해 압력감지접착제 배합물로 피복된다. 상기 접착제층은 0.5μ 내지 5μ의 범위, 최적으로는 0.6μ 내지 2.5μ 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 두께는 적층시킨후의 적충물의 전체 두께로 부터, 알고 있는 운모와 박판시트의 두께를 빼므로써 구해질 수 있다.Mica is coated with a pressure sensitive adhesive formulation by all known techniques that allow precise control over the thickness of the coating layer. The adhesive layer preferably has a thickness in the range of 0.5 μm to 5 μm, optimally in the range of 0.6 μm to 2.5 μm. The thickness can be obtained by subtracting the thicknesses of the known mica and the thin sheet from the total thickness of the larvae after lamination.

상기 접착제는 브러쉬 피복, 스프레이, 침전에 의해 수동적으로 피복될 수 있다. 상기 피복의 양호한 방법은, 운모를 압력감지 접착제의 용역내에 침전시키고, 다음에 운모를 미리 설정한 속도로 인출시키는 방법이 있다. 일반적으로, 상기 인출속도가 빠르면 운모시트(171)의 각 면에 보다 두꺼운 압력감지 접착제의 피복층이 형성된다.The adhesive may be manually coated by brush coating, spraying, or precipitation. A preferred method for the coating is a method in which mica is precipitated in the service of the pressure-sensitive adhesive, and then the mica is taken out at a predetermined speed. In general, when the withdrawal speed is high, a thicker pressure-sensitive adhesive coating layer is formed on each side of the mica sheet 171.

본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 압력감지 접착제는 용액에서 운모에서 운모에 인가된다. 수지는 본 기술분양의 숙련자에게 잘 알려진 다양한 용제를 이용하여 원하는 점도로 희석시킬 수 있다. 일반적으로, 보다 높은 농도 배합을 이용하는 경우에, 주어진 적용방법에 의해 보다 두꺼운 압력감지 접착제의 층이 형성된다. 압력 감지접착제의 배합액은 약 10cps 내지 1000cps 범위의 점도를 갖는 것이 유리하다. 상기 혼합물은 유리하게는 운모시트(171)상에 피복되기전에 여파된다.In a preferred embodiment of the invention, the pressure sensitive adhesive is applied from mica to mica in solution. The resin can be diluted to the desired viscosity using a variety of solvents well known to those skilled in the art. In general, when using higher concentration formulations, a thicker layer of pressure sensitive adhesive is formed by a given application method. The formulation of the pressure sensitive adhesive advantageously has a viscosity in the range of about 10 cps to 1000 cps. The mixture is advantageously filtered before being coated on the mica sheet 171.

운모시트(171)의 피복은, 양호하게는 상기 시트의 양면이 완전하게 피복되도록 압력감지 피복제의 용액내에 시트를 침전시키는 방법을 포함한다. 그러나, 운모시포의 각 연부를 피복시키는 것은, 적층의 연부에 대해 분리된 보호매체를 요구하는 양함한 실시예에서는 불필요하다. 운모시트(171)의 연부주위의 보호피복에 부가하여, 운모/박판 적층의 연부에 테이프의 보호층을 피복시키는 것도 좋다. 상기 테이프는 운모의 각층 사이에 수분 침투에 대항하는 보호수단을 제공한다. 대안으로, 운모에 보호층을 형성시키는 가공처리후에 테이프가 제거된다. 양호하게는, 테이프는 한 측면상에 운모/박판층을 접착시키는 데 사용한 것과 동일한 형태의 압력 감지 접착제를 이용하여 피복된다.The coating of the mica sheet 171 preferably includes a method of precipitating the sheet in a solution of the pressure sensitive coating such that both sides of the sheet are completely covered. However, covering each edge of the mica cloth is unnecessary in the preferred embodiment, which requires a separate protective medium for the edge of the stack. In addition to the protective coating around the edge of the mica sheet 171, the protective layer of the tape may be coated on the edge of the mica / thin sheet laminate. The tape provides protection against water penetration between each layer of mica. Alternatively, the tape is removed after processing to form a protective layer on the mica. Preferably, the tape is coated using a pressure sensitive adhesive of the same type as used to bond the mica / lamination layer on one side.

임의의 압력감지 접착제의 경우에 있어서, 접착제 피복층을 경화시켜 접착제 배합물을 교차결합을 발생시키고, 그에 의해 접착특성을 향상시킨다. 이는 주어진 접착제 배합물에 대한 임의의 적절한 기술, 예로 가열경화 또는 방사성 경화에 의해 행해진다.In the case of any pressure sensitive adhesive, the adhesive coating layer is cured to cause crosslinking of the adhesive formulation, thereby improving the adhesive properties. This is done by any suitable technique for a given adhesive formulation, such as heat cure or radioactive cure.

박막층(174)(175)은 원하는 크기로 절단되고, 운모시트(171)에 적응시키기 전에 클리닝된다. 각각의 시트는 운모시트의 각면과 위치 정합되도록 배치되고, 다음에, 박막층 전체에 균일하게 압력을 인가시키므로써 운모에 접착된다.The thin film layers 174, 175 are cut to the desired size and cleaned before adapting to the mica sheet 171. Each sheet is placed in position with each side of the mica sheet, and then adhered to the mica by applying pressure evenly over the entire thin film layer.

운모시트(171)로의 박막(174),(175) 적층이 형성된후, 상기 박막은 예로, 제12도에 도시된 전극(132),(133)의 형태와 같은, 원하는 형태를 발생시키도록 선택적으로 제거된다. 양호한 실시예에 있어서, 원하는 포토에칭에 의해 생성된다. 상기 방법은 박막에 포토레미스트 물질을 피복하고, 상기 피복된 박막을 원하는 형태로 발생시키기위해 포토마스크 처리하고, 마스크 처리된 적층조사에 노출시키고, 조사된 박막을 에칭하여 상기 선행의 단계동안 남은 용해 가능한 부분을 제거하는 각 단계를 포함한다. 상기 방법의 양함한 부분은 적외선 조사에 노출된 영역이 용해 가능하게 되어 후에 용해되는 것을 특징으로 하는 정 포트레지스터가 이용된다.After the stack of thin films 174 and 175 to the mica sheet 171 is formed, the thin films are selectively generated to produce a desired shape, such as, for example, the shape of the electrodes 132 and 133 shown in FIG. Is removed. In a preferred embodiment, it is produced by the desired photoetching. The method includes coating a photoresist material on a thin film, photomasking to generate the coated thin film in a desired form, exposing it to a masked layered irradiation, and etching the irradiated thin film to remain during the preceding steps. Each step of removing the soluble portion. A positive portion of the method uses a positive pot register, characterized in that the area exposed to infrared radiation becomes soluble and subsequently dissolved.

용제베이스(based) 포토레지스터의 경우에, 상기 용제가 적층제의 연부 부근에서 압력 감지 접촉제를 걸러내기 위해 용해되는 경향이 있다. 부가적으로 포토 레지스터는 에칭 효과에 의해 양호하게 피복되지 않음으로써 관통에칭의 위험을 유발시킨다. 이와 같은 이유 때문에, 각 연부에 테이프를 부착하여, 공정단계동안 보호층을 제공하는 것이 바람직하며, 상기 테이프는 에칭이 완료된 후에 제거하는 것이 좋다. 대안으로, 건조박막의 포토레지스트를 이용할 수 있는데, 약 35μ의 두께로 인가될 경우 적층체의 연부를 적당하게 보호한다.In the case of a solvent based photoresist, the solvent tends to dissolve to filter the pressure sensitive contact near the edge of the laminate. In addition, the photoresist is not well coated by the etching effect, thereby causing the risk of through etching. For this reason, it is desirable to attach a tape to each edge to provide a protective layer during the process step, which is removed after the etching is complete. Alternatively, a dry thin photoresist may be used, which, when applied to a thickness of about 35μ, adequately protects the edges of the laminate.

특별한 실시예에 따라, 히트싱크(heat sink)를 운모/박막 적층체에 부착시킬 수 있다. 상기 히트싱크는 셀렉터바 (133)를 포함하는 적층체 표면에 적용되어 고압의 고번전압으로부터 발생되는 열은 흡수한다. 다양한 물질이 기술분야에 공지되어 있는 것처럼 적절한데, 도전성물질의 경우에, 셀렉터바(133)로부터 히트싱크를 절연하기 위해 절연층을 포함시킬 필요가 있다.According to a particular embodiment, a heat sink may be attached to the mica / thin film stack. The heat sink is applied to the surface of the laminate including the selector bar 133 to absorb heat generated from the high voltage of the high pressure. Various materials are suitable as are known in the art, and in the case of conductive materials, it is necessary to include an insulating layer to insulate the heat sink from the selector bar 133.

이하에 설명될 실시예에서, 특별히 주지되지 않는 한 모든 주어진 비율은 무게에 의한 것이다.In the embodiments to be described below, all given ratios are by weight unless specifically noted.

[실시예 Ⅴ-1]Example V-1

메틸페닐폴리실록산수지용액 220부분220 parts of methyl phenyl polysiloxane solution

2,4디클로로벤졸페록사이드 1부분1 part of 2,4 dichlorobenzol peroxide

디부틸푸탈레이트 1부분1 part dibutyl phthalate

상기 표에서처럼 압력감지 접착제 배합물을 형성하고, 다음에 그것을 초산부틸 60 CPS에 희석시켰다. 얻어진 액체를 약 30 CPS의 압력하에서 여파시켜 증발접시내로 주입시켰다.A pressure sensitive adhesive formulation was formed as shown in the table above, which was then diluted in butyl acetate 60 CPS. The resulting liquid was filtered under a pressure of about 30 CPS and injected into the evaporating dish.

다음의 공정단계는 먼지와 무관한 환경에서 행해졌다. 20내지 25미크론의 두께를 갖는 운모시트를 린트계가 포함되지 않은 티슈와 메틸 에틸 케톤(MEK)을 이용하여 클리닝시켰다. 건조후에, 운모시트는 침전 정착물(dipping fixture)로부터 뜨게 되며, 이를 상기 압력감지접착제에 배합액에 전체 2mm 만을 남기로 침전시켰다. 다음에, 상기 운모를 접착제의 액으로부터 2cm/min의 속도로 인출시키므로써, 두께가 3미크론의 접착제층이 제공되었다. 피복된 운모를 먼지와 무관한 병속에 저장하고, 그것을 압액 접착제의 경화를 위해 5분동안 150℃ 오븐속에 놓아 두었다. 25미크론 두께의 스테인레스강 시트를 원하는 크기로 절단하여MEK 및 린트계를 포함하지 않는 티슈를 이용하여 클리닝시켰다. 시트한장을 위치정합 (registration) 보조수단내에 놓고, 다음에, 상기 피복된 운모를, 그리고 제2시트를 놓았다. 접착은 중앙부로부터 연부로 빛 핑거 압력을 적용시키고, 다음에, 고무롤러를 이용하여 완화된 압력을 제공하므써 행해졌다. 노출된 운모표면의 부분에 남아있는 모든 접착제는 MEK와 린트계를 포함하지 않는 티슈를 이용하여 제거되었다. 적층체의 연부를 압력 감지 접착제의 배합액으로 피복된 0.6mm 폭의 kapton 테이프로 피복시켰다. 박막층은 각각 정포토레지스트를 이용하여 전극(132),(133)(제22도)의 패턴으로 에칭되었다.The following process steps were carried out in a dust-free environment. Mica sheets having a thickness of 20 to 25 microns were cleaned using lint-free tissue and methyl ethyl ketone (MEK). After drying, the mica sheet floats out of the dipping fixture, which was precipitated with only 2 mm of total left in the formulation in the pressure sensitive adhesive. Next, the mica was taken out of the adhesive liquid at a rate of 2 cm / min, thereby providing an adhesive layer having a thickness of 3 microns. The coated mica was stored in a bottle independent of dust and placed in a 150 ° C. oven for 5 minutes to cure the pressurized adhesive. A 25 micron thick stainless steel sheet was cut to the desired size and cleaned using a tissue free of MEK and lint. A sheet of sheet was placed in a registration aid, and then the coated mica and a second sheet were placed. Adhesion was done by applying a light finger pressure from the center to the edge and then using a rubber roller to provide a relaxed pressure. All remaining adhesive on the exposed mica surface was removed using tissues that did not contain MEK and lint. The edges of the laminate were covered with a 0.6 mm wide kapton tape coated with a blend of pressure sensitive adhesive. The thin film layers were etched in a pattern of electrodes 132 and 133 (FIG. 22) using positive photoresists, respectively.

[실시예 Ⅴ-2]Example V-2

이온 발생장치는 다음과 같이 변형된 실시예 Ⅴ-1에 따라 제조되었다. 압력감지접착제를 초산비닐의 아크릴 공중합체를 이용하여 조합시켰다. 상기 접착제를 초산부틸 50 CPS 에 희석시켰다.The ion generating device was manufactured according to Example V-1, modified as follows. The pressure sensitive adhesive was combined using an acrylic copolymer of vinyl acetate. The adhesive was diluted in butyl acetate 50 CPS.

[실시예 Ⅴ-3]Example V-3

이온 발생장치를 실시에 Ⅴ-1에 따라 제조시켰으며, 셀렉터바(23)가 상향을 향하도록 장착수단내에 위치시켰다. 운모와 동일한 크기의 캐패시터 유리 장착블럭(mounting block)이 실시에 Ⅴ-1에 표에 따라 실리콘 접착수지의 층을 도포시키므로써 준비되었고, 다음에 미터링 브래이드(metering blade)를 이용하여 접착제를 평활하게 하였다. 장착블럭을 적층체와 위치 정합하도록 고정시켰다. 연부에서의 임의의 과도한 접착제는 코튼스워브(cotton swab)를 이용하여 제거되었다. 구조체전체를 24시간 방치하여 접착제를 경화시켰다.An ion generating device was manufactured according to Example V-1, and was placed in the mounting means so that the selector bar 23 faced upward. Capacitor glass mounting blocks of the same size as mica were prepared by applying a layer of silicone adhesive resin according to the table in Example V-1, followed by smoothing the adhesive using a metering blade. It was made. The mounting block was fixed to align with the stack. Any excess adhesive at the edges was removed using a cotton swab. The whole structure was left to stand for 24 hours to cure the adhesive.

6. 유전체로 피복된 와이어를 이용한 정전상형성장치6. Electrostatic Forming Device Using Wire Coated with Dielectric

제14도는 예를 들어, 제4도의 인쇄장치에 이용할 수 있는 정전상 형성장치의 기본적인 실시예의 투시도를 나타낸다. 인쇄장치(180)는 절연지지부재(181)에 적층된 일련의 평행도 전성 스트립(184),(186),(188)등을 포함한다. 한개 이상의 유전체 피복와이어(193)은 도전성 스트립 전극에 대해 횡단방향으로 향하도록 배치되어 있다. 와이어 전극은 상기 스트립전극과 접촉되거나, 스트립 전극위로 근소한 간격을 취한다(즉, 2mm보다 적은). 와이어전극(193)은 두꺼운 유전체물질(195)로 싸여있는 유전성 와이어(197)로 이루어져 있다. 양호한 실시예에 있어서, 유전체(195)는 융착된 유리층으로 이루어지는데, 상기 유리층은 공공(void)을 초소로 하기 위해 제조된다. 유리대신에 소결된(sintered) 세라믹 피복물과 같은 유전체 물질도 사용할 수 있다. 유전성 절연물질은 상기 용도에는 일반적으로 부적당하고 그 이유는 물질의 대부분이 공기 방전시에 형성된 산화성 생성물에 의해 시간의 경과에 따라 감소되는 경향을 나타내기 때문이다. 유전체로 피복된 원통형 와이어가 양호한 실시예에 설명되어 있지만, 전극(193)는 일반적으로 유전체 보호의 장을 갖는 불특정 단면의 가늘고 긴 도전체로서 정의된다.FIG. 14 shows, for example, a perspective view of a basic embodiment of the electrostatic image forming apparatus that can be used for the printing apparatus of FIG. The printing device 180 includes a series of parallel conductive strips 184, 186, 188 and the like stacked on the insulating support member 181. One or more dielectric sheathed wires 193 are disposed to face in a transverse direction relative to the conductive strip electrode. The wire electrode is in contact with the strip electrode or has a slight gap over the strip electrode (ie less than 2 mm). The wire electrode 193 is made of a dielectric wire 197 wrapped in a thick dielectric material 195. In a preferred embodiment, dielectric 195 consists of a fused glass layer, which is fabricated to minimize voids. Dielectric materials such as sintered ceramic coatings instead of glass may also be used. Dielectric insulating materials are generally unsuitable for such applications because most of the materials tend to decrease over time by oxidative products formed during air discharge. Although a cylindrical wire coated with a dielectric is described in the preferred embodiment, electrode 193 is generally defined as an elongated conductor of non-specific cross section with a field of dielectric protection.

피복된 와이어전극(193)과 각각의 스트립전극(184),(186),(188) 등이 교차하는 교차점(185),(187),(189)이 형성된다. 와이어(197)와 대응 스트립전극 사이에 발생기(192)에 의한 고전압의 변화하는 전위가 인가되므로써 주어진 교차점에서 방전이 형성된다. 교차점(185),(187),(189)은 유전성 수상체(200)(제15도 참조)로 부터 양호하게 5 내지 20mm사이에 위치된다.Intersections 185, 187, and 189 are formed at which the coated wire electrode 193 and the respective strip electrodes 184, 186, 188 intersect. A discharge is formed at a given intersection by applying a varying potential of the high voltage by the generator 192 between the wire 197 and the corresponding strip electrode. Intersections 185, 187 and 189 are preferably located between 5 and 20 mm from the dielectric dendritic body 200 (see FIG. 15).

제14도에 도시된 형태의 이온 발생장치에 의해 얻을 수 있는 전류는 교차점(185),(187),(189)중의 한개위의 작은 간격에서 전류감지수단을 설치하므로써 용이하게 구해질 수 있다. 전류측정은 1MHz의 주파수에서 200볼트의 핀크전압인 전형적인 교류여기전압을 이용하고, 25마이크로초의 펄스폭, 500마이크로초의 반복시간을 이용하여 얻어졌다. 200볼트의 직류 추출전압을, 유전체 핀복와이어(193)의 위로 8mm간격으로 배치된 전류 검출수단과 스트립 전극간에 인가시켰다. 약 0.03내지 0.08μA의 전류가 에어갭브레이크 다운값 이상의 여기 교류전압에서 측정되었는데, 이와 같은 경우의 에어갭브레이크 다운 값은 최대 140볼트이었다. 상기 브레이크다운 전압값 이상의 여기전압에서, 추출전압은 여기전압에 대해 선형적으로 변화하였다. 추출전류도 동일한 추출전압에 대해 직선적으로 변화하였다. 4내지 20mm 범위의 간격을 갖는 검출용 와이어에 대해, 추출전류는 갭폭에 역비례했다. 4mm 이하에서, 전류는 급격히 상승했다. 상술된 여기 파라미터를 이용한 경우에, 상형성장치는 10마이크로초 정도의 짧은 주기로 정전 도트잠상을 발생시킨다는 것이 관측되었다.The current obtainable by the ion generating device of the type shown in FIG. 14 can be easily obtained by providing the current sensing means at a small interval above one of the intersection points 185, 187, and 189. Current measurements were obtained using a typical AC excitation voltage of 200 volt pin voltage at a frequency of 1 MHz, using a pulse width of 25 microseconds and a repetition time of 500 microseconds. A 200 volt direct current extraction voltage was applied between the current detection means and the strip electrode arranged at 8 mm intervals above the dielectric pinbok wire 193. A current of about 0.03 to 0.08 μA was measured at an excitation alternating voltage above the air gap break down value, in which case the air gap break down value was at most 140 volts. At an excitation voltage above the breakdown voltage value, the extraction voltage changed linearly with respect to the excitation voltage. The extraction current also changed linearly with respect to the same extraction voltage. For detection wires with an interval in the range of 4 to 20 mm, the extraction current was inversely proportional to the gap width. Below 4 mm, the current rose sharply. In the case of using the above-mentioned excitation parameter, it has been observed that the image forming apparatus generates an electrostatic dot latent image in a short period of about 10 microseconds.

제15도의 단면도에 있어서, 이온은 제14도에 도시된 형태의 이온발생장치로부터 추출되어 유전성 수상진(200)의 위에 정전잠상을 형성한다. 가늘고 긴 도전체(197)와 횡단방향전극(184), 사이에 인가된 고압의 교번전위는 (194)의 위치에서 도시된 정·부 이온풀을 발생시킨다. 상기 이온은 횡단방향전극(194)각 유전성수상체(200)의 반대전극(205)사이에 인가된 직류추출전압(198)에 대해 추출되어, 유전체 표면(200)상에 정전짐상을 형성한다. 상기 이온풀(194)의 기하학적 형태에 의해, 추출된 이온은 표면(200) 위에 도트형태의 정전상을 형성한다.In the cross-sectional view of FIG. 15, ions are extracted from an ion generating device of the type shown in FIG. 14 to form an electrostatic latent image on top of the dielectric image 200. The high voltage alternating potential applied between the elongated conductor 197 and the transverse electrode 184 generates the positive and negative ion pools shown at the position of 194. The ions are extracted with respect to the direct current extraction voltage 198 applied between the opposite electrodes 205 of each dielectric receiving body 200 of the transverse electrode 194 to form an electrostatic charge image on the dielectric surface 200. By the geometry of the ion pool 194, the extracted ions form a dot-shaped electrostatic image on the surface 200.

제16도에 다른 상형성장치의 실시예가 도시되어 있는데, 이는 제14도에 도시된 것과 유사한 프린트헤드(210)를 도시하고 있지만 다음과 같이 변형된다.An embodiment of another image forming apparatus is shown in FIG. 16, which shows a printhead 210 similar to that shown in FIG.

유전체로 핀복된 와이어(213)는 스트립 전극위에 배치되어 있지 않고, 대신에 절연성 지지부재(211) 내의 채널(219)내에 끼워넣는다. 상기 배치방식의 실제적인 기하학적 형태는 유전체로 핀복된 와이어(213)가 채널(218)의 측벽(212a),(212b)으로부터 떨어져 있도록 (만약 채용하는 경우) 또, 와이어 전극(213)이 채널(219)로부터 돌출(만약 채용하는 경우)되도록 각각 변경시킬 수 있다.The wire 213 pinned with the dielectric is not disposed on the strip electrode, but instead fits into the channel 219 in the insulating support member 211. The practical geometry of this arrangement is such that the wire 213 pinned with a dielectric is spaced away from the sidewalls 212a, 212b of the channel 218 (if employed), and the wire electrode 213 has a channel ( And 219 so as to protrude from 219 (if employed).

제17도는 제16도에 도시된 이온발생장치와 동일한 형태의 이온발생장치(220)의 투시도이나, 이 경우에는, 스트립전극(224),(226),(228)이 일련의 와이어로 치환되어 있다. 상기 실시예에 있어서, 작은 직경을 갖는 다수의 와이어가 가장 효과적이며, 가장 양호한 결과는 1mm과 4mm 사이의 직경을 갖는 와이어를 이용하여 얻을 수 있다.FIG. 17 is a perspective view of the ion generator 220 of the same type as the ion generator shown in FIG. 16, in which case the strip electrodes 224, 226, 228 are replaced with a series of wires. have. In this embodiment, a plurality of wires having a small diameter are most effective, and the best result can be obtained using a wire having a diameter between 1 mm and 4 mm.

상기 각 실시예의 임의의 에어 브레이크다운은 유전체의 장과 횡단방향 유전체와의 접촉부에 인접한 영역내에서 일어난다(제15도 참조).따라서, 제14도와 제17도 각각의 프린트 헤드로부터 이온을 추출하는 것이 제14도의 경우 즉, 상기 영역이 보다 용이하게 접근된 경우보다도 더 용이하다. 이온풀은 상기 접촉영역으로 부터 4mm 만큼 멀리 연장되며, 따라서 유전체 의장이 작은 직경을 갖고 있는 경우에 유전체 의장을 완전히 둘러싸게 된다.Any air breakdown in each of the above embodiments takes place in an area adjacent to the contact of the dielectric and the transverse dielectric (see FIG. 15). Thus, 14 and 17 also extract ions from each print head. This is easier than in the case of FIG. 14, i.e., when the region is more easily accessed. The ion pool extends 4 mm away from the contact area, thus completely enclosing the dielectric cloth when the dielectric cloth has a small diameter.

양호한 실시예에 있어서, 횡단방향 도전체는 유전체 의장과 접촉하고 있다. 이들 부재를 분리하는 것은, 이온 전류의 출력에 대해 중대한 효과를 가져다 주며, 상기 부재는 교차점 사이에 일정한 출력을 유지시키기 위해 접촉되어 있다. 이는, 또한, 원하는 구동전압을 감소시키는 잊점을 갖는다. 그러나, 이들 구조는 1 내지 2mm 정도까지 분리시키는 것이 가능하다.In a preferred embodiment, the transverse conductor is in contact with the dielectric design. Separating these members has a significant effect on the output of the ion current, which members are in contact to maintain a constant output between the intersections. It also has a forgetting point for reducing the desired drive voltage. However, these structures can be separated by about 1 to 2 mm.

상술된 모든 실시예를 "제어전극"과 "구동전극"의 용어로 특징지우는 것이 유용하다. 변화하는 전압으로 여기된 전극은 상기 구동전압으로 표시되며, 이온추출전압이 인가된 전극은 제어전극으로 표시된다. 에너지화 전위는 "변화하는"의 표헌으로 기술되고, 이는 각각 역방향으로의 에어갭브레이크 다운을 유발하는 시간적으로 변화하는 전위를 나타낸다. 따라서, 양극성의 이온을 발생한다. 이는 60Hz 내지 4MHz 번위는 주파수로 시간적으로 변화하는 전위가 유리하다. 도시된 양호한 실시예의 어느것에도, 피복된 도전체 또는 와이어가 구동전압을 구성하고, 횡단방향의 도전체가 제어전극을 형성하고 있다. 대안으로, 피복된 도전체를 제어전극으로 이용하는 것도 가능하다.It is useful to characterize all the embodiments described above in terms of "control electrode" and "drive electrode". An electrode excited with a changing voltage is represented by the driving voltage, and an electrode to which an ion extraction voltage is applied is represented by a control electrode. The energizing potentials are described by the expression of "changing", each representing a temporally changing potential which causes the air gap break down in the reverse direction. Thus, bipolar ions are generated. This is advantageously a potential that changes in time with a frequency of 60 Hz to 4 MHz. In any of the preferred embodiments shown, the coated conductors or wires constitute the drive voltage, and the conductors in the transverse direction form the control electrodes. Alternatively, it is also possible to use a coated conductor as the control electrode.

제14도, 제16도 및 제17도는 선형적으로 배열된 교차점 즉, 프린트점을 포함하는 여러 가지의 실시예를 도시하고 있다. 이들의 어느 것에도 부가적인 유전체 피복시킨 유전체를 추가시키므로써 다중화 가능한 2차원적 매트릭스로 확장할 수 있다. 제18도의 평면도에 대해, 2차원적 매트릭스 프린트 헤드가 제14도에 도시된 기본적인 구조를 이용하여 도시되어 있으며, 이는 유전체 피복된 도전체에 의해 다중화되어 있다. 매트랙스 프린트 헤드(230)는 핑거전극(232A, 232B, 232C)의 교차하는 열상에 설계된 유전체 피복 와이어(231A, 231B, 231C)의 평행배열을 갖도록 도시되어 있다. 이온풀은 피복된 와이어(231X)와 핑거전극(232Y)의 사이에 변화하는 여기 전압이 인가될 때 주어진 교차점 233X,Y에서 형성된다. 이온은 상기 교차점으로부터 핑거전극(232Y)과 다른 한개의 전극(제15도 참조)사이의 추출전압에 의해 상기 교차점으로부터 추출되어 정전 도트상을 형성한다. 상기 2차원적인 매트릭스 프린드 헤드에 있어서, 미리 형성된 정전 도트상의 전부 또는 일부가 불시에 소거되어 버리는 위험이 존재한다. 이는 제18도에 도시된 이온 발생장치에서, 교차점(233)이 미리 침착된 도트상 위에 걸쳐 대응하는 피복와이어전극(231)에 고전압의 변화하는 전위가 인가되는 경우에 일어난다. 만일 이와 같은 경우에, 대응하는 핑거전극(233)과 접지간에 어떠한 추출전압 펄스도 인가되지 않는 경우에는 미리 형성된 도트상이 전부 또는 부분적으로 소거된다. 제14도 내지 제17도의 어느 실시예에 있어서도 상기 헌상은 제어전극과 유전체수상면(200)사이에 배치된 추가적인 천공스크린 전압을 삽입시키므로써 피할 수 있다. 상기 스크린 전압은 유전성 수상체(200)상의 전위를 전기적으로 절연시키는 작용을 하며, 정전적인 린스화 작용을 제공하기 위해 추가적으로 이용할 수 있다.14, 16 and 17 show various embodiments including linearly arranged intersections, i.e., print points. Any of these can be extended to multiplexable two-dimensional matrices by adding additional dielectric coated dielectrics. For the top view of FIG. 18, a two-dimensional matrix print head is shown using the basic structure shown in FIG. 14, which is multiplexed by a dielectric coated conductor. The matrixex print head 230 is shown to have a parallel arrangement of dielectric sheathed wires 231A, 231B, 231C designed on the crossing rows of finger electrodes 232A, 232B, 232C. The ion pool is formed at a given intersection 233X, Y when a varying excitation voltage is applied between the coated wire 231X and the finger electrode 232Y. Ions are extracted from the intersection by the extraction voltage between the finger electrode 232Y and the other electrode (see FIG. 15) from the intersection to form an electrostatic dot image. In the two-dimensional matrix print head, there is a risk that all or part of the previously formed electrostatic dots are erased inadvertently. This occurs in the ion generating apparatus shown in FIG. 18, when a high voltage changing potential is applied to the corresponding coated wire electrode 231 over the dot on which the intersection point 233 is previously deposited. In such a case, if no extraction voltage pulse is applied between the corresponding finger electrode 233 and ground, the pre-formed dot phase is partially or partially erased. In any of the embodiments of FIGS. 14-17, the above concept can be avoided by inserting an additional punched screen voltage disposed between the control electrode and the dielectric receiving surface 200. The screen voltage serves to electrically insulate the potential on the dielectric phase 200 and may be additionally used to provide an electrostatic rinsing action.

제19도는 상술된 형태의 이온발생장치(240)를 단면도로 도시한 것이다. 제16도의 구조에 제어전극(244)과 유전체 스페이서(252)에 의해 절연되어 있는 스크린 전극(255)이 보충되어 있다. 유전체 스페이서(252)는 공기간격(253)을 규정하고, 전극(242),(244)의 교차점(245)보다 실질적으로 크다. 이는 벽 대전효과를 피하게 하기 위해 필요하다. 스크린 전극(255)는 교차점(245)의 하측으로 최소한 부분적으로 위치한 개구(257)를 갖고 있다.19 is a cross-sectional view of the ion generator 240 of the type described above. The screen electrode 255 insulated by the control electrode 244 and the dielectric spacer 252 is supplemented to the structure of FIG. The dielectric spacer 252 defines an air gap 253 and is substantially larger than the intersection 245 of the electrodes 242, 244. This is necessary to avoid the wall charging effect. The screen electrode 255 has an opening 257 located at least partially below the intersection 245.

이온발생장치(240)는 접지된 예비전극(259)를 반대로 한 유전성 수상체(258)상에 전자사진 매트릭스 인쇄를 행하기 위해 이용할 수 있다. 스위치가 Y위치에서 폭쇄될 때, 유전체 의장(242)을 횡단하는 교번전압, 제어 전극(244)상의 부전위 Vc및 스크린전극(255)상의 부전위 Vs가 동시에 존재한다. 교차점(245)에서의 마이너스 이온은 가속진장에 좌우되고, 이에 의해 유전체 표면(258)상에 정전잠상이 형성된다. 절대치로 Vc 보다 Vs가 작게 되도록 선택되는 스크린 전극(255)상의 부전위 Vs의 존재는 부전위 V₁(이는 절대치로 Vc보다 작다)을 갖는 잠상의 형성을 방해하지 않는다.The ion generator 240 can be used for electrophotographic matrix printing on the dielectric phase 258 with the grounded preelectrode 259 reversed. When the switch is exploded at the Y position, an alternating voltage across the dielectric rig 242, a negative potential Vc on the control electrode 244, and a negative potential Vs on the screen electrode 255 are present at the same time. Negative ions at the intersection point 245 are dependent on acceleration, thereby forming an electrostatic latent image on the dielectric surface 258. The presence of the negative potential Vs on the screen electrode 255 selected to be smaller than Vc in absolute value does not prevent the formation of a latent image having negative potential V ₁ (which is smaller than Vc in absolute value).

스위치가 X 위치에 있고 이미 발생된 부전위 V₁의 정전상이 부분적으로 개구(257)의 하측에 있을때, 상기 상의 부분적인 소거가 전극(255)의 부재시에 발생될 것이다. 그러나, 스크린전위 Vs의 값은 절대치로 V₁보다 크게 되도록 선택되며, 따라서, 전극(255)의 존재는 개구(257)로부터 유전체 표면(258)으로의 플러스 이온통과를 저지한다.When the switch is in the X position and the electrostatic image of the already generated negative potential V ₁ is partially below the opening 257, partial cancellation of the phase will occur in the absence of the electrode 255. However, the value of the screen potential Vs is chosen to be greater than V ₁ in absolute value, and therefore, the presence of the electrode 255 prevents positive ion passage from the opening 257 to the dielectric surface 258.

스크린 전극(255)는 스크린개구(257)의 크기를 변화시키므로써 상기 크기에 걸쳐 예상되지 않은 제어효과를 제공한다. 제19도에 도시된 것과 같은 구성을 이용한 경우에 보다 높은 스크린 전압이 보다 작은 도트직경을 생성하는 것이 관측되었다. 상기 기술은 선명한 상과 뚜렷한 상을 형성시키는 데 사용될 수 있을 것이다. Vs 와 Vc 값을 적절하게 선택하므로써 이온발생장치(240)와 유전체표면(258)간의 간격을 증가시키고 일정한 도트상 직경을 유지시킬 수 있다는 것이 관측되었다. 이는 Vs와 Vc간의 전위차를 일정하게 유지시키고 Vs의 절대치를 증가시키므로써 행해진다.The screen electrode 255 changes the size of the screen opening 257 to provide an unexpected control effect over the size. It was observed that higher screen voltages produce smaller dot diameters when using the configuration as shown in FIG. The technique may be used to form sharp and distinct phases. By properly selecting the values of Vs and Vc, it was observed that the distance between the ion generator 240 and the dielectric surface 258 can be increased and a constant dot diameter can be maintained. This is done by keeping the potential difference between Vs and Vc constant and increasing the absolute value of Vs.

상의 형태는 스크린전극을 상방으로 배치함으로써 제어할 수 있다. 예로서, 개구부(257)는 대응하는 교차부(247)보다도 크지 않은 완전한 형태로 구성된 각종 문자의 형을 취할 수 있다. 이러한 기술은 비교적 큰 교차영역(245)을 유리하게 이용하는 것이라 하겠다. 이러한 천공스크린 전극에 의해서도 발생하는 전술한 렌즈화 작용은 일반적으로 이온 전류 출력의 감소에 있어서 개선된 해상도를 발생시킨다.The shape of the phase can be controlled by arranging the screen electrodes upward. By way of example, the openings 257 can take the form of various characters that are constructed in a complete form that is no larger than the corresponding intersection 247. This technique advantageously utilizes a relatively large crossover area 245. The aforementioned lensing action, which also occurs with such a perforated screen electrode, generally results in improved resolution in the reduction of the ion current output.

제20도는 고속도 순서 프린터에서 이용하기 위한 특히 다른 정제 상 형성장치를 도시한 것이다.FIG. 20 illustrates in particular another tablet image forming apparatus for use in a high speed order printer.

절연성 드럼(261)이 고속도, 전형적으로는 약 1,200rpm으로 회전된다. 상기 드럼에 유전체 피복된 도전체(262)가 권선 상태로 접착되어 있다. 상기 드럼은 스프링의 장력으로 고정적으로 유지되어 있는 평행 배치된 일렬의 제어 와이어의 상방으로 배치되어 있다. 이러한 유전체 피복된 와이어는 제어 와이어의 열과 부드러운 접촉상태로 유지되어 있지만, 또한 근접하여 이것과 격리되어 있다. 이 드럼을 회전시킴으로써 권선상태의 와이어는 순차적으로 주사기구를 제공한다. 이러한 권선이 유전체에 피복된 와이어(262)에 인가된 고전압의 고주파 동기전압과 함께 이 와이어를 횡방향으로 절단하여 주사함에 따라, 제어 전극 와이어(263)한개에 한개의 추출전압이 인가되므로써 인쇄가 행해진다.The insulating drum 261 is rotated at high speed, typically about 1,200 rpm. A conductor 262 dielectric coated on the drum is bonded in a wound state. The drum is arranged above the parallel arranged row of control wires which are fixedly held by the tension of the spring. This dielectric coated wire remains in soft contact with the heat of the control wire, but is also closely isolated from it. By rotating this drum, the wire in a wound state sequentially provides a syringe port. As the winding cuts and scans the wire laterally along with the high frequency high frequency synchronous voltage applied to the wire 262 coated on the dielectric, one extraction voltage is applied to one of the control electrode wires 263 so that printing is performed. Is done.

제2도는 본 발명의 인쇄장치와 유전성 수상체 표면과의 상대운동을 제공하기 위한 하나의 방식을 도시한 것이다. 제18도에 따르는 대전헤드(270)는 안내바(275)의 위에 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. 스태핑모터(stepping motor)에 의해 발생되는 케이블 구동과 같은 임의의 적당한 수단이 프린트헤드(270)를 왕복 운동시키기 위하여 제공될 수 있다. 이러한 시스템은 유전체 종이, 유전체 전사부재 등의 위에 정전상을 형성하기 위하여 이용할수 있다.2 illustrates one way to provide relative motion between the printing device of the present invention and the dielectric surface of the dielectric. The charging head 270 according to FIG. 18 is slidably mounted on the guide bar 275. Any suitable means, such as cable drive generated by a stepping motor, may be provided to reciprocate the printhead 270. Such a system can be used to form an electrostatic image on a dielectric paper, a dielectric transfer member, or the like.

본 발명의 정전인쇄장치를 다시 이하의 특별한 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.The electrostatic printing apparatus of the present invention will be described in detail again with reference to the following specific embodiments.

[실시예 Ⅵ-1]Example VI-1

제14도에 도시한 형의 상형장치를 다음과 같이 하여 작성했다. 절연성 지지부재(181)는 G-10에폭시 유리섬유 회로판으로 되어 있다. 제어전극(184, 186, 188)등은 절연성 기재(181)에 적층된 1mm 두깨의 스테인레스 강박을 포토에칭하여 10mm의 간격을 두고 평행하게 배열한 4mm의 폭인 일렬의 스트립을 형성시켜 제작했다. 구동전극(193)은 5mm의 텅스텐 와이어를 1.5mm의 용융 유리층으로 피복하여 합계 8mm의 직경을 갖는 구조물로 형성하였다.A pictograph device of the type shown in FIG. 14 was prepared as follows. The insulating support member 181 is made of a G-10 epoxy glass fiber circuit board. The control electrodes 184, 186, 188 and the like were fabricated by photoetching 1 mm thick stainless steel foil laminated on the insulating substrate 181 to form a strip of 4 mm width arranged in parallel at 10 mm intervals. The driving electrode 193 was formed of a structure having a total diameter of 8 mm by covering a 5 mm tungsten wire with a 1.5 mm molten glass layer.

교류여기 전압(192)은 1MHz의 일정한 주파수로 작동하는 게이트 구성한 하틀리 발진장치에 의해서 제공되었다. 인가된 전압은 피크 전압으로 200볼트의 범위이고, 펄스폭은 3마이크로초, 그리고 반복기간은 500마이크로초였다. 몇개로 선택한 제어전극과 유전체 대전수상 시트를 지지하고 있는 전극의 사이에 200볼트의 직류추출전압을 가했다. 이온발생열은 유전체로 피복된 시트로부터 0.01인치 정도로 배치되었다.The AC excitation voltage 192 was provided by a Hartley oscillator configured as a gate operating at a constant frequency of 1 MHz. The applied voltage was in the range of 200 volts with a peak voltage, a pulse width of 3 microseconds, and a repetition period of 500 microseconds. A 200 volt direct current extraction voltage was applied between the selected control electrode and the electrode supporting the dielectric charged aqueous sheet. The ion generating heat was disposed about 0.01 inch from the sheet coated with the dielectric.

이러한 장치는 유전체 시트(200)위에 정전잠상 형태의 도트 매트릭스 문자를 형성하는 데 이용되었다. 통상의 정전전 토너헌상 및 융착후의 연속적인 양호한 품질의 상을 얻었다.This device has been used to form electrostatic latent dot matrix characters on dielectric sheet 200. A normal good quality toner depletion and a continuous good quality phase after fusion were obtained.

[실시예 Ⅵ-2]Example VI-2

제16도에 도시한 형태의 이온투사 인쇄장치를 다음과 같이 제작했다. 두깨 0.125인치의 G-10 에폭시 유리섬유 회로용 보드에 깊이 5mm, 폭 10mm의 홈(219)을 형성했다. 실시예 Ⅵ-1의 것과 동일한 구동용 전극을 상기 홈의 중간에 설치했다. 포로에칭된 스테인레스 강박전극(214,216,218) 등을 유전체(215)와 접촉되어 있는 회로용 보드(211)에 적층시켰다. 이 장치는 동일한 전압으로 구동시킨 때에 실시예 Ⅵ-1의 상형성장치와 같은 값의 성능을 나타냈다.An ion projection printing apparatus of the type shown in FIG. 16 was produced as follows. A groove 219 having a depth of 5 mm and a width of 10 mm was formed on a 0.125 inch G-10 epoxy glass fiber circuit board. The same drive electrode as in Example VI-1 was provided in the middle of the groove. Stainless steel foil electrodes 214, 216, 218, etc. etched in captivity were laminated on the circuit board 211 in contact with the dielectric 215. This apparatus exhibited the same performance as the image forming apparatus of Example VI-1 when driven at the same voltage.

[실시예 Ⅵ-3]Example VI-3

실시예 Ⅵ-2의 정전압 인쇄장치를 제17도에 도시한 형의 상형성장치가 발생되도록 변형시켰다. 제어전극은 지지부재(221)에 접착된 직경 3mm의 일련의 텅스텐 와이어로 형성된 것이다. 이 장치는 실시예 Ⅵ-1 및 실시예 Ⅵ-2 장치와 비교해서 약 2배의 이온 전류 출력을 달성했다.The constant voltage printing apparatus of Example VI-2 was modified to generate an image forming apparatus of the type shown in FIG. The control electrode is formed of a series of tungsten wire having a diameter of 3 mm bonded to the support member 221. This apparatus achieved about twice the ion current output as compared with the apparatus of Examples VI-1 and VI-2.

상기 실시예 전부에 있어서, 유리 피복된 와이어는 장소에 고정적으로 접착된 것이 아니고, 축방향에 따라 자유로이 구동할 수 있도록 되어 있다. 이러한 높은 구동전위를 작동되는 경우에 팽창을 허용하도록 동작의 자유도를 제공했다.In all of the above embodiments, the glass-coated wire is not fixedly bonded to a place, and can be driven freely along the axial direction. These high drive potentials provided freedom of movement to allow expansion when operated.

7. 유전체부재의 세작7. Washing of dielectric member

본 절에서는 정전상 형성에 특히 적합한 부재를 발생시키도록 애노드 처리된 알루미늄 부재를 처리하고 제작하기 위한 일련의 단계를 기술한다. 처리된 부재는 정전잠상을 수용하고, 상기상을 최소한의 하전 감쇠만을 갖도록 하여 토너헌상 스테이션에 이송하는 것, 그리고 토너헌상된 상을 바람직하게는 가력 전사에 의해 다음에 부재로 제공하는데 적합하게 되어 있다. 이러한 용도에 특별히 관련된 다수의 특성은 그 산화물 표면의 경도 및 내마모서, 유전체층의 전위 수령성 및 유전체 강도, 유전체층의 저항 및 정전적 토너에 대한 표면의 이완 특성이다.This section describes a series of steps for processing and fabricating anodized aluminum members to produce members that are particularly suitable for electrostatic image formation. The treated member is adapted to receive the electrostatic latent image, to transfer the phase to the toner suggestion station with only minimal charge attenuation, and to provide the toner envisioned image to the next member, preferably by force transfer. have. Many of the properties specifically related to this use are the hardness and wear resistance of the oxide surface, the potential acceptability and dielectric strength of the dielectric layer, the resistance of the dielectric layer, and the relaxation properties of the surface to electrostatic toner.

이러한 방법은 상기 제2절 및 제3절에 기술한 장치의 유전체 실린더를 제조하는 데 유리하게 이용된다. 이러한 방법은 4mm정도의 두깨에서 수천볼트에 지탱할 수 있는 산화 알루미늄층을 만들어내기 위한 단순하고 신뢰성이 있는 기술을 제공한다. 이와 같은 실린더는 토너상의 동시적인 압력전사와 융착을 이용하여 실시하는 데 적합한 단단하고 평활한 표면을 갖는 특성을 지닌다.This method is advantageously used to manufacture the dielectric cylinder of the apparatus described in sections 2 and 3 above. This method provides a simple and reliable technique for producing a layer of aluminum oxide capable of supporting thousands of volts at a thickness of about 4mm. Such a cylinder has a characteristic of having a hard and smooth surface suitable for carrying out by utilizing simultaneous pressure transfer and welding on toner.

적당한 구조의 부재를 제공하기 위하여, 최초의 단계는 원하는 형태의 알루미늄 부재를 제작하는 단계를 포함한다. 양호한 실시예에 있어서, 그 부재는 원하는 길이와 외경으로 기계 가공된 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 실린더로 구성되어 있다. 그 표면은 경질 피복애노드 처리의 제2단계에서 평활화된다.In order to provide a member of a suitable structure, the first step involves fabricating an aluminum member of the desired shape. In a preferred embodiment, the member consists of a cylinder of aluminum or aluminum alloy machined to the desired length and outer diameter. The surface is smoothed in the second stage of the hard coat anode treatment.

제2공정단계에 있어서, 기계가공된 알루미늄 부재는 S.Wernick 및 R. Pinner의 교시(영국 Paddington, Robert Draper 주식회사 출판의 상기 2인의 저술의 "알루미늄 및 그 합금의 표면처리와 마무리", 1972년도 제4판 참조)에 따라서 경질피복 애노드 처리된다. 이러한 애노드 처리는 원하는 표면층 두께, 전형적으로는 1내지 2mm에 달할때까지 행한다. 이것은 도전성 기판으로부터 다공질의 산화물을 절연시키는 장벽층의 존재에 의해 특정되는 산화 알루미늄의 비교적 두꺼운 다공질 표면층을 발생시킨다. 애노드 처리에 계속하여 부재의 표면층은 표면 및 공공 내부로부터 완전히 애노드 처리용액 및 다른 잔유물질을 제거하기 위하여 탈염수로 충분히 세척한다. 세척한 표면은 건조한 상태가 될때까기 닦아내어 표면 수분을 감소시키는 것이 좋다.In the second process step, the machined aluminum member was taught by S.Wernick and R. Pinner ("The Surface Treatment and Finishing of Aluminum and Its Alloys", published by the above two authors, Paddington, Robert Draper, UK, 1972). Hard coat anode according to the fourth edition). This anode treatment is carried out until the desired surface layer thickness, typically 1 to 2 mm, is reached. This results in a relatively thick porous surface layer of aluminum oxide characterized by the presence of a barrier layer that insulates the porous oxide from the conductive substrate. Following the anodic treatment, the surface layer of the member is thoroughly washed with demineralized water to completely remove the anodic treatment solution and other residue from the surface and the interior of the cavity. Clean the cleaned surfaces until they are dry to reduce surface moisture.

상기 부재를 애노드 처리한 후, 또 그공공 을봉입물질로 함침 처리하기전에 본 발명의 방법은 다공성 표면층을 완전히 탈수할 것을 요구한다. 가장 좋은 결과를 얻기 위하여는 탈수를 애노드 처리 직후에 실시한다. 그러나, 만약, 이러한 상기 두개의 공정 사이에 장시간의 지연이 있는 경우에는, 그 부재를 수분이 존재하지 알는 환경내에서 유지시키므로세 공공의 입구 부분에 보헤미트(AlO(OH)₂)의 형성을 발생시켜 그 공공성 산화물을 유효하게 부분적으로 밀봉하고, 이에 따라 발생한 함침이 불완전하게 되어, 유전체 특성이 손상되는 주위의 수분과의 반응를 피하도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 부분적 통상의 주위습도의 경우에 실온에서 수일동안에 일어날 수 있다.After anodizing the member and before impregnation of the pores with the encapsulation material, the method of the present invention requires the complete dehydration of the porous surface layer. For best results, dehydration is carried out immediately after the anode treatment. However, if there is a prolonged delay between these two processes, the formation of bohemite (AlO (OH) ₂ ) at the inlet of the microcavity is maintained since the member is kept in an environment where water is not present. It is preferable to generate and effectively seal the pore oxide, thereby resulting in incomplete impregnation, thereby avoiding a reaction with the surrounding moisture, which degrades the dielectric properties. Such partial normal ambient humidity can occur for several days at room temperature.

애노드 처리한 알루미늄 구조체의 표면층으로 부터 흡수된 물은 가열이나 진공을 이용 또는 그 물품을 건조기중에 저장함으로써 제거할수 있다. 탈수단계는 공공으로부터의 수분을 완전히 제거할 것을 요구한다. 모든 세개의 기술이 유효한 것이지만, 가장 좋은 결과는 진공중에서의 가열, 예로서 진공로 중에서 행하여 얻는다. 부재를 진공로 중에서 탈수하는 예비단계는, 부재가 애노드 처리후에 일정기간 동안 습한 환경내에 저장된 경우에 적합하다. 부재를 공기중에서 가열하는 것은 진공가열과 비교해서 전하의 수용율이 약간 낮은 수준을 발생시키는 정도에 지나지 않는다. 함침전에 산화물의 어떠한 열척리를 약 80℃ 내지 300℃ 까지의 온도범위에서, 바람직하게는 약 150℃의 온도에서 실시한다. 애노드 척리한 후에 수분의 잔유나 축적에 대한 주의가 행해지는 경우에는 탈수관계는 이하에 설명하는 바와 같이 함침 단계와의 관련에 있어서 달성하는 것이 가능하다.Water absorbed from the surface layer of the anodized aluminum structure can be removed by heating or vacuum or by storing the article in a dryer. The dehydration step requires the complete removal of moisture from the public. Although all three techniques are valid, the best results are obtained by heating in vacuum, for example in a vacuum furnace. The preliminary step of dewatering the member in a vacuum furnace is suitable when the member is stored in a humid environment for a period of time after the anode treatment. The heating of the member in air is only such that the acceptability of charges is generated at a level slightly lower than that of vacuum heating. Prior to impregnation any thermal chucking of the oxide is carried out in a temperature range from about 80 ° C. to 300 ° C., preferably at a temperature of about 150 ° C. In the case where attention is paid to residual or accumulation of water after the anode is chucked, the dehydration relationship can be achieved in connection with the impregnation step as described below.

산화물 피복층으로부터 흡수된 물을 제거한 후 함침물질로 봉입한다. 본 발명에 있어서 함침물질은 본질적으로 제Ⅱ 또는 제Ⅲ족의 금속과 지방산의 화합물로 구성된다. 특별히 유리한 물질의 종류는 제Ⅱ족의 금속과 8내지 32개의 탄소원자를 갖는 포화 또는 불포화의 지방산과의 화합물을 포함하는 것이 발견되어 있다. 이러한 함침물질은 단일 화합물이어도 좋고 또는 여러 화합물의 혼합물로 구성해도 좋다. 이러한 알카리 토류 유도체의 방수성을 기초로 본 발명의 생성물은 높은 습도에 우수한 유전적 성질을 갖고 있다.Water absorbed from the oxide coating layer is removed and then encapsulated with an impregnating material. In this invention, the impregnating substance consists essentially of a compound of a metal of group II or III and a fatty acid. A particularly advantageous class of materials has been found to include compounds of the Group II metal with saturated or unsaturated fatty acids having 8 to 32 carbon atoms. Such an impregnating substance may be a single compound or may be composed of a mixture of several compounds. Based on the waterproofness of these alkaline earth derivatives, the product of the present invention has excellent dielectric properties at high humidity.

수분이 탈수된 다공성 표면층중에 진입하는 것을 방지하기 위해 부재는 함침중에 실질적으로 수분을 포함하지 않은 상태로 유지시켜야만 한다. 이것은 본 발명의 함침물질을 적용하는 바람직한 방법의 당연한 결과로서 생긴다. 실온에서 이러한 물질은, 분말, 결정성 고체 또는 그외 다른 고체의 형태를 취하고 있다. 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 함침 과정중에 부재는 고온(함침물질의 융점이상)에서 유지되고, 이에 따라 재료가 용융되거나 또는 예비 용융된 물질이 고체화 되는 것을 피한다. 이러한 물질은 용융된 후에 충분히 낮은 점도를 가져서 산화물 표면층의 공공에 용이하게 함침된다. 상기 실시예에서, 부재를 실온으로부터 함침 온도까지 가열하는 시간동안 종종 별도의 선행 탈수공정을 채용하지 않고도 공공중에 수분이 포획되는 것을 방지하는 데 필요한 예비탈수의 효과를 얻을 수 있다. 이러한 예비가열단계는 알루미늄부재의 무게나 부피에 의존하여 수분 또는 수시간 동안 행해진다.(실시예 Ⅰ, 실시예Ⅱ 참조). 하기에 기술하는 함침물질이 용액중에서 애노드 처리된 부재에 적용되는 본 발명의 다른 실시예에서는 부재를 가열하든가 또는 함침과정 동안에 수분이 재차 진입하는 것을 방지하기 위한 다른 단계를 행하는 것이 바람직하다. 일반적으로 수분의 흡수를 방지하거나 또는 모세관을 통한 함침의 촉진을 위하여 가열된 부재를 함침중에 진공환경중에서 유지하는 것은 불필요한 것으로 발견되어 있다. 양호한 실시예에서, 함침물질은 함침외부조건하에서 산화물 표면층에 적용할 수 있는데, 그 이유는 알루미늄 부재의 가열이 흡수된 어떠한 수분도 산화물 표면층으로부터 추출되어 버리는 경향을 나타내기 때문이다. 수분이 재차 침입하는 것에 대해 특정한 방지책을 제공하기 위하여 부수의 주의하에서 진공을 이용할 수 있다. 그러나 함침 물질이 애노드 처리된 부재에 적용되기에 앞서 용해되는 다른 실시예의 경우에서는 별도의 대책이 필요하다.In order to prevent moisture from entering the dehydrated porous surface layer, the member must be kept substantially free of moisture during impregnation. This is a natural result of the preferred method of applying the impregnating material of the present invention. At room temperature these materials take the form of powders, crystalline solids or other solids. In a preferred embodiment of the present invention, during the impregnation process, the member is kept at a high temperature (above the melting point of the impregnating material), thereby avoiding melting of the material or solidifying of the premelted material. This material, after melting, has a sufficiently low viscosity to easily impregnate the pores of the oxide surface layer. In this embodiment, during the time of heating the member from room temperature to the impregnation temperature, the effect of preliminary dehydration necessary to prevent water from being trapped in the air can often be obtained without employing a separate prior dehydration process. This preheating step is carried out for several minutes or several hours depending on the weight or volume of the aluminum member (see Examples I and II). In another embodiment of the present invention where the impregnating material described below is applied to an anodized member in solution, it is desirable to take another step to prevent the re-entry of moisture during the heating of the member or during the impregnation process. It has generally been found that it is unnecessary to maintain a heated member in a vacuum environment during impregnation to prevent absorption of moisture or to promote impregnation through capillaries. In a preferred embodiment, the impregnating material can be applied to the oxide surface layer under impregnated external conditions because any moisture absorbed by heating of the aluminum member tends to be extracted from the oxide surface layer. Vacuum can be used under incidental care to provide specific protection against invasion of moisture again. However, for other embodiments in which the impregnating material is dissolved prior to application to the anodized member, further measures are required.

본 발명의 양호한 실시예에서, 함침물질은 부재를 함침물질의 융점 이상의 온도까지 가열한 후 알루미늄 부재의 표면에 적용된다. 이러한 실시예의 일예에 따르면, 함침물질은 고체의 형태로 표면에 적용되고(예로서 표면상에 바르거나 분무함으로써), 그 위에서 상기 물질을 용융시킨다. 다른 예에 있어서는, 함침물질은 예비 용융되어 액체의 형태로 산화물 표면층에 적용된다(예로서 상기 물질을 알루미늄 부재 위에 솔질하여 바르거나, 또는 상기 부재를 녹힌 함침물질에 적시므로써). 어떠한 경우에서도 함침물질은 다음에서 산화물 표면층의 전체에 걸쳐 확산되는 것이 허용되어야 한다. 이것은 용융된 물질이 흐르는 것을 허용하므로써 또는 물질을 청정한 도구를 이용하여 전 표면에 걸쳐 손으로 도포하여 퍼지게 함으로써 행해지는 것이다. 상기 부재는 높힌 온도에서 용융된 물질이 산화물 표면층의 공공을 완전히 함침시키는 것을 허용하는 데에 충분한 시간에 걸쳐 유지되어야 한다. 이러한 시간은 함침을 돕기 위하여 진공을 이용하는 경우에는 보다 단축된다.In a preferred embodiment of the present invention, the impregnating material is applied to the surface of the aluminum member after heating the member to a temperature above the melting point of the impregnating material. According to one example of this embodiment, the impregnating material is applied to the surface in the form of a solid (eg by applying or spraying on the surface) and melting the material thereon. In another example, the impregnating material is premelted and applied to the oxide surface layer in the form of a liquid (eg by brushing the material on an aluminum member or by soaking the member in the melted impregnating material). In any case, the impregnating material should be allowed to diffuse throughout the oxide surface layer in the following: This is done by allowing the molten material to flow or by spreading the material by hand using a clean tool over the entire surface. The member should be maintained over a time sufficient to allow the molten material to fully impregnate the pores of the oxide surface layer at elevated temperatures. This time is shorter when using a vacuum to assist with impregnation.

양호한 실시예에서, 부재가 공공의 함침물질에 의해 완전히 채워지기에 앞서 냉각하는 것을 허용하는 경우에, 상기 물질은 공공중에 바람직하지 않는 공기상을 남겨 응고되는 경향을 나타낸다.In a preferred embodiment, where the member allows cooling prior to being completely filled by the impregnating material of the cavity, the material tends to solidify leaving an undesirable air phase in the cavity.

알루미늄 부재를 간단히 재가열하여 공공을 완전히 채움으로써 이러한 문제점을 개선하는 것이 본 방법에 있어서의 특히 유리한 점의 한가지이다. 알루미늄 부재는 연속적인 함침단계를 위해, 최초의 함침에 계속해서 어떠한 시점에 있어서도 재가열할 수 있는데, 이것은 본 발명의 함침물질이 영구히 경화되지 않기 때문이다.It is one of the particularly advantageous advantages of the method to remedy this problem by simply reheating the aluminum member to completely fill the cavity. The aluminum member can be reheated at any point following the initial impregnation for a continuous impregnation step, since the impregnating material of the present invention is not permanently cured.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 함침물질은 산화물 표면층에 적용하기전에 용해된다. 이와 같은 방법에 적용될 수 있는 본 발명의 물질로서는 제Ⅲ족의 금속과 지방산의 화합물 및 제Ⅱ족의 금속과 몇개의 장쇄지방산(약 32개의 탄소원자를 갖는 것)과의 화합물을 열거할 수 있다. 이러한 목적에 적합한 용제는, 예로서, 벤젠 및 초산부틸이다. 상기 물질은, 용해되어 버린 후에 산화물 표면층 위에 브러쉬 도포 또는 스프레이 도포함으로써 부재에 적용할 수있다. 이러한 용액은 공공중에 침투된다. 과잉의 함침물질은 모두 부재의 표면을 닦아 없앰으로써 제거된다. 수분이 탈수된 다공질 표면층 중에 재차 진입하는 것을 방지하기 위하여 부재는 진공오븐중에서 함침되던가 또는 약 40 내지 55℃의 온도범위에서 공기중에서 함침될 수 있다. 혹은 또 상기 부재를 수분을 제거하는 성질을 지닌 건조상자중에 함침시킬 수 있다. 상기 함침물질의 침착에 따라서 다른 실시예에서는 부재를 함침물질의 융점 이상의 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 이에 의해 함침물질은 공공중에서 용융되어 유전체 특성을 해치는 공기낭의 발생을 감소시킨다. 알루미늄 부재는 적합한 실시예에 따르면 마찬가지고 충분한 함침을 증명하기 위하여 재가열하여도 좋다.In another embodiment of the present invention, the impregnating material is dissolved prior to application to the oxide surface layer. Examples of the substance of the present invention which can be applied to such a method include a compound of a metal of Group III and a fatty acid, and a compound of a metal of Group II with some long-chain fatty acids (having about 32 carbon atoms). Solvents suitable for this purpose are, for example, benzene and butyl acetate. The substance can be applied to the member by brush application or spray application on the oxide surface layer after it has been dissolved. This solution penetrates into the public. Any excess impregnated material is removed by wiping away the surface of the member. The member may be impregnated in a vacuum oven or impregnated in air at a temperature in the range of about 40 to 55 ° C. to prevent moisture from entering the dehydrated porous surface layer again. Alternatively, the member may be impregnated in a dry box having a property of removing moisture. In other embodiments, depending on the deposition of the impregnating material, it is desirable to heat the member to a temperature above the melting point of the impregnating material. This impregnates the melt in the air, reducing the generation of air sacs that compromise dielectric properties. The aluminum member may, according to a suitable embodiment, be reheated to demonstrate similar and sufficient impregnation.

공공의 함침에 따라서 알루미늄은 냉각된다. 다음에 부재를 표면으로부터 어떠한 과잉의 물질을 제거하기하여 처리한다(에로서 닦아내던가 또는 긁어내던가 함으로써).Aluminum is cooled by the impregnation of the cavity. The member is then treated by removing any excess material from the surface (by wiping or scraping it off as an example).

상기 방법의 잇점은 이하에 열거하는 제한을 목적으로 하지 않는 실시예로부터 더욱 상세하게 설명한다.The advantages of the method are described in more detail from examples which are not intended to be limiting listed below.

[실시예 Ⅶ-1]Example VII-1

알루미늄 합금 7075-P₆으로 제작한 일련의 패널(1.5인치×1.5인치×0.067인치)을 Sanford "Plus"공정에 의해 1.5mm의 깊이까지 황산중에서 경질피복 애노드 처리했다. 상기 패널을 탈염수로 세척하고 표면의 수분이 없어질때까지 닦은 다음, 습윤성 종이로 포장하여 1일 동안 저장했다.A series of panels (1.5 inches x 1.5 inches x 0.067 inches) made of aluminum alloy 7075-P ₆ were subjected to a hard coat anode in sulfuric acid to a depth of 1.5 mm by the Sanford "Plus" process. The panels were washed with demineralized water and wiped until the surface was free of moisture, then packaged in wet paper and stored for 1 day.

이러한 애노드 처리한 패널의 포장을 개봉하고 그 위에 도포할 물질(제7절 참조)의 융점 이상의 온도까지 가열하여, 함침물질을 적용하기전에 상기 온도로 1분 동안 유지시켰다. 함침물질을 과열된 패널의 위에 뿌린 다음, 신속히 용융시켜 산화물 표면층 전면에 흘러 퍼지도록 했다.The package of this anodized panel was opened and heated to a temperature above the melting point of the material to be applied thereon (see Section 7), and held at that temperature for 1 minute before applying the impregnating material. The impregnating material was sprayed onto the overheated panel and then melted quickly to flow over the entire surface of the oxide surface layer.

[표 VII]TABLE VII

상기 피복된 부재를 다시 또 1분간 똑같은 고온에서 유지한 다음 실온까지 냉각했다. 이러한 과정을 다른 2종류의 화합물의 혼합물을 이용한 경우를 하나만 포함한 각종의 항침제(제7절 참조)를 이용하여 반복햇다. 냉각한 후 샘플을 240그릿(grit)의 샌드 페이퍼와 물을 이용하여 40미크론과 45미크론 사이의 두깨까지 연마했다. 다음에 이것을 열판 위에서 150℃로 약 30초 동안 가열하여 표면의 수분을 신속히 증발시키고 냉각했다.The coated member was again held at the same high temperature for another minute and then cooled to room temperature. This process was repeated using a variety of anti-acupuncture agents (see Section 7), including one using a mixture of two different compounds. After cooling, the sample was ground to a thickness between 40 and 45 microns using 240 grit sand paper and water. It was then heated on a hotplate to 150 ° C. for about 30 seconds to quickly evaporate and cool the surface moisture.

상기 판을 음이온 방전 위에 놓고 최대 전압까지 대전시켰다. 이 전압을 Monroe Electronics정전 전압계로 측정했다.The plate was placed on an anion discharge and charged to the maximum voltage. This voltage was measured with a Monroe Electronics capacitive voltmeter.

[실시예 Ⅶ-2]Example II-2

돌출한 7075-T651 합금이 속이 빈 알루미늄 실린더를 외경 4인치, 길이 9인치, 벽두깨 0.75인치로 기계가공했다. 상기 실린더를 30마이크로 인치의 마무리로 기계 가공한 다음 2.5마이크로 인치의 마무리로 연마했다. 상기 실린더를 Sanford plus공정으로 42미크론과 52미크론 사이의 두깨로 경질 피복 애노드 처리한 다음, 탈염수중에서 세척하고 플라스틱 주머니에 포장했다.The protruding 7075-T651 alloy machined a hollow aluminum cylinder with an outer diameter of 4 inches, a length of 9 inches and a wall thickness of 0.75 inches. The cylinder was machined to a 30 micro inch finish and then polished to a 2.5 micro inch finish. The cylinder was treated with a hard coat anode with a thickness between 42 microns and 52 microns in a Sanford plus process, then washed in demineralized water and packaged in a plastic bag.

그 다음 날, 실린더의 포장을 개봉하고 수즌주 30인치의 진공오븐속에 넣었다. 반시간 후로의 온도는 150℃로 설정하고, 이 온도에서 40분동안 더 유지했다. 상기 실린더를 함침하기전에 상기 온도 및 압력에서 4시간 동안 유지했다. 스테아린산 아연의 비이커를 예열하고 화합물을 용해했다. 상기 가열된 실린더를 로에서 꺼내고 스테아린산 아연으로 도포용 솔로 이용하여 도포했다. 다음에 실린더를 본래의 진공오븐으로 돌아가서 수은주 30인치, 150℃에서 수분간 유지하고, 꺼내어 냉각했다.The next day, the package was opened and placed in a vacuum oven 30 inches for several weeks. The temperature after half an hour was set at 150 deg. C and held at this temperature for 40 minutes. The cylinder was held at the temperature and pressure for 4 hours before impregnation. A beaker of zinc stearate was preheated to dissolve the compound. The heated cylinder was taken out of the furnace and coated with zinc stearate using a brush for application. Next, the cylinder was returned to the original vacuum oven, held for 30 minutes at a mercury column at 150 ° C. for several minutes, taken out, and cooled.

냉각후 부재를 연속적으로 미세한 SiC연마지 및 오일을 이용하여 연마했다. 최종으로 상기 부재는 래핑제와 오일을 사용하여 래핑용 천으로써 4.5마이크로 인치의 마무리로 마무리 가공했다. 실시예 Ⅶ-1의 시험방법을 이용하여 실린더의 전하수용율을 980볼트에서 측정했다.After cooling, the member was continuously polished using fine SiC abrasive and oil. Finally, the member was finished using a lapping agent and oil to a finish of 4.5 micro inches as a lapping cloth. The charge acceptance rate of the cylinder was measured at 980 volts using the test method of Example V-1.

본 절에서는 제1도의 전자 사진장치 또는 제4도의 정전인쇄장치 중 어느 것을 이용해서 화면 상형성의 기술을 설명한다. 이러한 실시예에서 어느 장치도 이하에 기술하는 바와 같이 수상매체의 서로 대향한 화면으로의 토너상의 동시적인 압력전사와 융착을 달성하기 위하여 적합하게 할 수 있다. 제4도와 제3B절의 기술한 것을 참조한다. 이와 같은 장치를 이용하는 화면 상형성의 방법에 있어서 수상 시트(81)는 2개의 토너상 전사의 2번째 전사중에 안 로울러(73),(83) 사이에 삽입된다. 제1전사는 제1상드럼(73)으로부터 제2상드럼(83)으로 양자 사이에 수상체를 삽입하지 않고 직접 행한다. 이러한 전사는 실질적으로 완전하지 않으면 안되며, 이에 따라 제2상드럼(83)위에, 제1상드럼(73)위에 전처리단계 동안 형성된 토너상의 미러상으로 상이 남는다.This section describes the technique of screen image formation using either the electrophotographic apparatus of FIG. 1 or the electrostatic printing apparatus of FIG. Either device in this embodiment may be adapted to achieve simultaneous pressure transfer and fusion of the toner onto the mutually opposite screens of the aqueous medium as described below. See descriptions in Figure 4 and in Section 3B. In the screen image forming method using such a device, the award sheet 81 is inserted between the inner rollers 73 and 83 during the second transfer of two toner image transfers. The first transfer is performed directly from the first upper drum 73 to the second upper drum 83 without inserting an aqueous phase therebetween. This transfer must be substantially complete, thus leaving an image on the second phase drum 83 and on a mirror image of the toner image formed during the pretreatment step on the first phase drum 73.

제2상로울러(83)는 화면 상형성 공정에서 각종의 작용을 제공한다. 먼저 이것은 로울러(73)로 부터 전사된 토너상을 수용하고 이송한다. 제2전사 동안 이것은 수상시트(81)로의 토너의 전사를 가능한 완전히 달성해야만 한다. 따라서 하부로울러(83)는 비교적 평활한 표면, 적합하게는 0.25마이크로 인치 rms보다도 양호한 표면을 갖는 것이 유리하다. 적합한 실시예에서 두번째로 행해지는 수상시트(81)로의 화면적 전사는 이들 2개의 로울러 사이에 가해지는 높은 압력에 의해 토너상의 융착과 동시에 달성된다. 그 압력은 엔지니어링 튬라스틱의 외피(85)를 갖는 금속코어(87)를 포함한 압축드럼(83)에 의해 제공되어도 좋다.The second image roller 83 provides various operations in the screen image forming process. First it receives and conveys the toner image transferred from the roller 73. During the second transfer this should achieve as completely as possible transfer of the toner to the award sheet 81. The lower roller 83 thus advantageously has a relatively smooth surface, suitably better than 0.25 microinches rms. The screen transfer to the water sheet 81, which is performed second in a suitable embodiment, is accomplished simultaneously with the fusion on the toner by the high pressure applied between these two rollers. The pressure may be provided by a compression drum 83 comprising a metal core 87 having an outer sheath 85 of engineered lithium plastic.

평활한 종이면으로의 융착에 요구되는 압력은 예로서 로울러 직경, 사용토너 및 종이면에 어떠한 피복이 존재하는가 하는 등의 인자에 의해 좌우된다. 전형적인 압력은 접용부의 직선길이 1cm당 18내지 125kg이다. 로울러(83)은 열가소성 또는 열경화성, 예로서 종이잼 또는 구겨짐 등의 경우에 전사 맞물림부에 임의의 고압력을 흡수하는 엔지니어링 수지로 구성되는 표면(85)을 갖는 것이 바람직하다. 수지층 중에서 응력을 흡수함으로써 유전체 피복된 로울러는 불시의 종이잼 또는 구겨짐이 발생하는 동안 손상되지 않는다. 표면(85)은 양호하게는 유전체 표면과 비교하여 비교적 낮은 탄성율을 가지며, 이에 따라 로울러(73)로부터 로울러(83)로의 효율이 좋은 토너현상을 제공하도록 한다. 전형적인 값은 유전체(75)에 대해 10²psi 탄성율, 또 층(85)에 대해서는 400,000psi이다. 전형적으로는 표면(85)은 3내지 12.5mm의 벽두께를 갖는 나일론 또는 폴리에스테르의 슬리브로 구성되어 있다.The pressure required for fusion to the smooth paper surface depends, for example, on the roller diameter, the toner used, and what coating is present on the paper surface. Typical pressures range from 18 to 125 kg per cm of straight line in the seam. The roller 83 preferably has a surface 85 made of engineering resin that absorbs any high pressure at the transfer engaging portion in the case of thermoplastic or thermosetting, e.g., paper jam or wrinkling. By absorbing stress in the resin layer, the dielectric coated rollers are not damaged during an unexpected paper jam or wrinkle. The surface 85 preferably has a relatively low modulus of elasticity compared to the dielectric surface, thereby providing a good toner phenomenon from the rollers 73 to the rollers 83. Typical values are 10 ² psi modulus for dielectric 75 and 400,000 psi for layer 85. Surface 85 typically consists of a sleeve of nylon or polyester having a wall thickness of 3 to 12.5 mm.

표면(75)으로부터 표면(85)으로의 토너전사의 효율은 상술된 바와 같이 양 표면의 상대적 탄성율에 의존한다. 적당한 재료를 선택하는데 고려해야 될 제2요인은 상기 양표면의 상대적 조도(roughness : 거칠기)이다. 롤러(73)는 롤러(83)에 비해 비교적 평활한 표면을 갖고 있는 것이 유리하다. 대표적인 값은 표면(85)에 대해 약 30마이크로인치 rms의 조도이며, 표면(75)에 대해서는 약 10마이크로인치 rms이다.The efficiency of toner transfer from surface 75 to surface 85 depends on the relative modulus of elasticity of both surfaces as described above. A second factor to consider in selecting a suitable material is the relative roughness of both surfaces. The roller 73 advantageously has a relatively smooth surface compared to the roller 83. Representative values are roughness of about 30 microinches rms for surface 85 and about 10 microinches rms for surface 75.

드럼(73),(83)은 유리하게는 한개의 공통구 동원으로 부터 회전된다. 예로, 제1상드럼(73)은 주어진 각속도로 직접 구동되며, 제2상드럼(83)은 상기 제1상드럼과 접촉되므로써 마찰 구동된다. 양 드럼을 상호 접합시키는 높은 압력에 의해, 상기 드럼은 양 드럼 사이에 수상체 시트가 삽입되지 않은 경우에도 실제적으로 동일한 선속도로 움직인다.The drums 73, 83 are advantageously rotated from one common mobilization. For example, the first phase drum 73 is directly driven at a given angular velocity, and the second phase drum 83 is frictionally driven by contacting the first phase drum. Due to the high pressure that mutually bonds the two drums, the drum moves at substantially the same linear speed even when no dendritic sheet is inserted between the two drums.

양면 상형성 공정의 여러 가지 단계가 제22도부터 제27도까지 에개요적으로 설명되어 있다. 제22도에 있어서, 제1정전 잠상 I₁이 상형성 스테이션(71)에 의해 제1상드럼(73)상에 형성된다. 상은 토너현상 스테이션(79)에 의해 토너 현상되고(제23도), 다음에 상기 상이 압축 전사되는 제2상드럼(83)과 접촉하는 위치까지 회전된다(제24도). 상기 제1상은 역상(-I₁)으로 되어, 제2상 드럼상에서 회전을 계속하며, 이때 제1상드럼상에 제2의 정전잠상 I₂가 형성된다(제25도). 이와 같은 주기동안에 제1상드럼(73)상에 남아 있는 잔류정전상은 소거 스테이션(93)에서 소거된다. 제2상 I₂는 토너현상되며(제26도), 2개의 토너상은 회전되어 롤러 맞물림부로 보내진다. 여기에서 수상시트(81)로 압력 전사된다(제27도). 만일, 상 -I₁과 I₂의 위치를 수상시트(81)위에서 일치시키기 원한다면, 롤러(72)상의 맞물림부로부터 상 I₂전연(leading edge)의 외주거리가 롤러(83)상의 맞물림부로부터 상 I₁의 전연의 외주 거리와 동일하게 되도록 상 I₂의 형성타이밍을 조정할 필요가 있다. 연속적인 상형성간의 시간간격은 하측롤러(83)의 회전주기와 동일해야만 한다. 이는 다음식에 의해 계산 가능하다.Various steps of the double-sided image forming process are outlined in FIGS. 22-27. In FIG. 22, the first electrostatic latent image I ₁ is formed on the first phase drum 73 by the imaging station 71. The image is toner developed by the toner developing station 79 (FIG. 23), and then rotated to a position where the image comes into contact with the second image drum 83 to be compressed and transferred (FIG. 24). The first phase becomes the reverse phase (-I ₁ ) and continues to rotate on the second phase drum, where a second electrostatic latent image I ₂ is formed on the first phase drum (FIG. 25). The remaining electrostatic phase remaining on the first phase drum 73 during this period is erased in the erasing station 93. The second phase I ₂ is toner developed (Fig. 26), and the two toner images are rotated and sent to the roller engaging portion. The pressure transfer to the water sheet 81 is carried out here (FIG. 27). If the positions of phases -I ₁ and I ₂ are to be matched on the water sheet 81, the outer circumference of the leading edge of phase I ₂ from the engagement on the roller 72 is from the engagement on the roller 83. It is necessary to adjust the formation timing of phase I ₂ to be equal to the outer circumferential distance of the leading edge of phase I ₁ . The time interval between successive image formations should be the same as the rotation period of the lower roller 83. This can be calculated by the following equation.

상의 2중 전사로부터 발생되는 제1상 I₁의 미러(mirror)반전의 영향을 제거하기 위해 상형성 스테이션(71)에서 역전된 정전잠상은 제공할 필요가 있다. 제28도는 상측롤러(73)로부터의 일면 인쇄의 경우를 나타낸다. 수상체(81)사에 일련의 토너현상된 문자를 전사하기 위해 상형성 스테이션(71)은 롤러(73)의 외주면을 따라 일렬의 역전된 정전잠상을 형성한다. 제29도에 있어서, 상기 토너현상된 문자는 이미 하측롤러(83)로 전사되어 있다. 제30도에는 토너현상된 문자가 수상시트(81)의 하측면에 전사되어 있다. 2중 전사의 결과로, 역방향 인쇄된다. 따라서, 제31도에 도시된 바와 같이, 수상체(81)의 제2면에 전사시키기 위해서는 드럼(73)상의 잠상의 방향을 역전(즉 정방향의 반대로)시킬 필요가 있다.The reverse electrostatic latent image in the image forming station 71 needs to be provided in order to eliminate the influence of the mirror inversion of the first phase I ₁ resulting from the dual transfer of the phase. FIG. 28 shows the case of single side printing from the upper roller 73. FIG. The image forming station 71 forms a series of reversed electrostatic latent images along the outer circumferential surface of the roller 73 so as to transfer a series of toner-developed characters to the image receiving body 81. In Fig. 29, the toner-developed characters are already transferred to the lower roller 83. Figs. In FIG. 30, the toner-developed characters are transferred to the lower surface of the water sheet 81. FIG. As a result of the double transfer, reverse printing is performed. Therefore, as shown in FIG. 31, in order to transfer to the second surface of the water phase body 81, it is necessary to reverse the direction of the latent image on the drum 73 (i.e., reverse the normal direction).

상형성 스테이션(71)은 광도전체 부재를 포함하며, 그 위에 주사광학상에 대응하여 정전잠상이 형성되며, 잠상의 상롤러로의 전사가 TESI에 의해 이루어지도록(제1도 참조)할 수 있다. 숙련된 기술자에게는 명백한 바와 같이, 주사용 광학장치(21)는 교대상의 역전을 제공하도록 간단히 변형될 수 있다.The image forming station 71 includes a photoconductor member, on which an electrostatic latent image is formed corresponding to the scanning optical image, and transfer of the latent image to the image roller is performed by TESI (see FIG. 1). . As will be apparent to the skilled artisan, the scanning optics 21 can simply be modified to provide reversal of the subject.

전자사진 인쇄장치의 경우에 있어서, 상롤러(73)상의 정전잠상은 원하는 상을 표시하는 신호에 응답하여 이온발생장치에 의해 형성된다. 상형성 스테이션(71)는 예로, 제5절에 기술된 이온발생장치 및 추출장치를 포함할 수 있다. 제32도는 상기와 같은 형태의 다중화된 이온발생장치를 평면도로 나타낸 것이다. 이온발생장치(130)은 일련의 핑거전극(132)과, 유전체층(131)이 중간에 있는 일련의 교차하는 셀렉터바(133)를 포함한다. 이온은 매트릭스 교차점에서 핑거전극중의 개구(135)에서 발생된다. 이온은 셀렉터바가 게이트 구성된 발진기(137)중위 하나에 의해 인가된 고압전류전압에 의해 에너지화되며, 핑거전극이 펄스발생장치(136)중위 하나에 의해 인가된 전류전압에 의해 에너지화될 때에만 개구(135)로부터 추출될 수 있다. 게이트 구성된 발진기의 타이밍은 카운터(138)에 의해 제어하는 것이 유리하다.In the case of an electrophotographic printing apparatus, an electrostatic latent image on the image roller 73 is formed by the ion generating device in response to a signal indicating a desired image. The imaging station 71 may include, for example, the ionizer and extraction device described in Section 5. 32 is a plan view showing the multiplexed ion generating device of the above type. The ion generator 130 includes a series of finger electrodes 132 and a series of intersecting selector bars 133 with a dielectric layer 131 in the middle. Ions are generated in the opening 135 in the finger electrode at the matrix intersection. Ions are energized by the high voltage current applied by one of the oscillators 137 with the selector bar gated, and open only when the finger electrodes are energized by the current voltage applied by one of the pulse generators 136. Can be extracted from 135. The timing of the gated oscillator is advantageously controlled by the counter 138.

만일, 프린트헤드의 A-A 축선이 롤러(73)의 외주를 따라 향하고 있다면, 본 발명에 의해 요구된 정전잠상의 역전은 셀렉터바(133)로의 게이트 구성된 발진기(137)로부터 신호의 순서를 역전시키므로써 행해질 수 있다. 이는 카운터(138)로 부터 동작용 신호의 순번을 역전시키므로써 행해진다.If the AA axis of the printhead is directed along the outer circumference of the roller 73, the reversal of the electrostatic latent image required by the present invention reverses the order of signals from the gated oscillator 137 to the selector bar 133. Can be done. This is done by reversing the sequence of the operation signal from the counter 138.

Claims (1)

유전성코아와 유전체표면을 갖는 상형성부재와, 상기 유전체 표면상에 정전잠상을 형성시키는 수단과, 상기 정전잠상을 토너 현상하는 수단과, 상기 상형성부재와 수상체를 압력하에서 접촉시키는 전사수단 등으로 이루어진 정전인쇄 및 복사장치에 있어서, 상기 정전잠상을 형성시키는 수단이, 유전체 부재에 의해 분리된 제어전극 및 구동전극간에 글로우방전을 발생시키기 위해 인가된 변화하는 전압을 이용하는 상기 제어전극 및 구동전극과, 상기 글로우방전으로부터 이온을 추출하기 위한 수단 등으로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전인쇄 및 복사장치.An image forming member having a dielectric core and a dielectric surface, means for forming an electrostatic latent image on the dielectric surface, means for developing a toner for the electrostatic latent image, transfer means for contacting the image forming member with an aqueous phase under pressure, and the like. In the electrostatic printing and copying apparatus, the means for forming the electrostatic latent image includes the control electrode and the drive electrode using a varying voltage applied to generate a glow discharge between the control electrode and the drive electrode separated by the dielectric member. And means for extracting ions from the glow discharge.

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