1
Известно устройство для нолучения изображения фотоэлектрофорезом, содержащее нрозрачный электрод, электрод для создания изображения, соединенный с источником электрического нанряжения и взаимодействующий с прозрачным электродом, средства очистки и бумагопроводящую систему с переносным цилиндром и нривод.
Однако это устройство не позволяет быстро и нри высоком качестве нолучать изображения в условиях непрерывного производства.
В предложенном устройстве используется неподвижный электрод в виде плоской пластины, над которым проходя первый и второй изображающие электроды в виде цилиндра с целью формирования изображения из фотоэлектрофоретической суспензии, присутствующей между электродами. Изображение, нолученное из суспензии, переносится на лист материала подложки, располагаемый на поверхности цилиндрического электрода переноса и пропускаемый над неподвижным электродом.
Цилиндрические электроды устанавливаются па каретках, которые совершают возвратнопоступательные движения над неподвижным электродом с помощью нового приводного средства, дающего воз.можность быстро и эффективно получать множество изображений.
2
Изображающий и переносной цилиндрические электроды соединены с соответствующими каретками при помощи подъемных механизмов. Каждый подъемный механизм может плавно изменять высоту цилиндрического электрода относительно неподвижного электрода и может устанавливать концы электрода на различных высотах. Это дает возможность изменять форму поверхности соприкосновения или место сжатия между цилиндрическим электродом и неподвижным электродом. Формирование изображения и неренос происходят практически в области соприкосновения и поэтому управление ее формой способствует контролированию формирования изображения и операций переноса. Кроме того, в сочетании с отдельным блоком очистки, служащим для очистки поверхностей изображающих цилиидрических электродов, используется новый вспомогательный приводной .механизм.
Это позволяет усовершенствовать систему нолучения изображений фотоэлектрофорезом.
На фиг. 1 показан аппарат для получения изображений фотоэлектрофорезом, перспективный вид; на фиг. 2 - часть аппарата, вертикальный разрез; на фиг. 3 - система для манипулирования листом подложки и цилиндрический электрод Переноса, вид сбоку; на фиг. 4 - вспомогательный приводной механизм, вид сбоку; на фиг. 5 - приводной механизм для приведения в движение кареток, перспективный вид; на фиг. 6 - зубчатая рейка и соединенный с ней механизм, используемый вместе с цилиндрическим электродом переноса, перспективный план. Аппарат для получения изображений фотоэлектрофорезом содержит неподвижный прозрачный электрод 1, на котором формируется изображение из фотоэлектрофоретической суспензии. Неподвижный электрод выполнен из прозрачного стекла, .покрытого прозрачным электропроводным слоем окиси олова, на котором образуются изображения. Неподвижный электрод в системе получения изображений фотоэлектрофорезом выполняет функции инжекционного электрода. Неподвижный электрод в системе получения изображений фотоэлектрофорезом выполняет функции инжекцнонного электрода. Цилиндрический электрод 2 является блокирующим и состоит из электропроводного сердечника, нокрытого диэлектрическим материалом. Изображение формируется на неподвижном электроде путем покрытия цилиндрического электрода или неподвижного электрода 3 слоем фотоэлектрофоретической суспензии и в результате прохождения цилиндрического электрода над неподвижным электродом. Обычно неподвижный электрод заземляется, а цилиндрический электрод соединяется с источником напряжения (по крайней мере ±30000). Под действием образующегося между электродами электрического поля и при экспозиции к свету фоточувствительные частицы суспензии мигрируют от неподвижного электрода. Частицы суспензии, остающиеся на неподвижном электроде, формируют изображение. Суспензия экспонируется к электромагнитному излучению, к которому она чувствительна например види.мому свету, через неподвижный электрод при помощи механизма экспозиции. Второй цилиндрический электрод 3, также выполняющий функцию блокирующего электрода, состоит из электропроводного сердечника, покрытого диэлектрическим материалом. Этот электрод проходит над неподвижнр м электродом аналогично электроду 2. Электрод 3 также соединяется с источниког высокого напряжения, но не обг зательно той же величины. Этот электрод не покрываете : суснензией, а используется как средство для повторного прикладывания электрического гтоля к частицам суспензии, осг.жденным неподвижном электроде в течение ирохождения первого цилиндрического электрода. Это повторное нрикладывание электрического поля к суспензии сопровождается также экспозицией ее к свету, что способствует улучшению качества получаемых изображений. Изображение, образуемое на неподвижном электроде, переносится на лист подложки при помощи цилиндрического электрода переноса 4. Лист ПОДЛОЖКИ обычно представляет собой бумагу, изготовленную из древесного волокна. Цилиндрический электрод переноса также вынолняет функцию блокирующего электрода и состоит из электропроводной сердцевины, покрытой диэлектриком. Изображение переносится на лист подложки путем подачи на электрод переноса высокого напряжения, имеющего полярность, противоиоложную полярности напряжения, подаваемого на .первый и второй цилиндрические электроды 2 и 3. Под действием электрического поля, образующегося между электродом переноса и неподвижным электродом, все частицы суспензии, образующие изобрагкение, бу дут переносится на лист подложки. Это имеет место во врем;: прохождения электрода переноса над изображением, образованным на неподвижном электроде. Аппарат содержит раму 5, на которой жестко укрепляется неподвижный электрод 1. Изображающие цилиндрические электроды 2 и 3 устанавливаются на каретке 6 .с возможностью вращения, а цилиндрический электрод 4 устаиавливается с возможностью вращения на каретке 7. Каретки 6 и 7 скользят на раме 5 (фиг. 2) по рельсам 8-И при помощт соответствующего числа колес 12-15. Колеса 12 и 14 кареток вращаются вокруг горизонтальной оси, перемещаясь по рельсам 8 и 10, стабилизируя каретки в вертикальной плоскости. Колеса 13 и 15 кареток вращаются вокруг вертикальной оси, перемещаясь по рельса.м 9 и 11, стабилизуя каретки в горизонтальной нлоскости. Каретки содержат несущие стойки 16 (фиг. 1), укрепляемые на обеих сторонах кареток для поднятия и опускания цилиндрических электродов 2-4. Несущие стойки представляют собой подъемный механизм для перемещения цилиндрических электродов между уровнем, при котором они находятся в контакте с неподвижным электродом, и уровнем, при котором они очищают неподвижный электрод. Кроме того, каждая несущая стойка работает независимо и концы цилиндрических электродов могут раснолагаться на разных уровнях относительно неподвижного электрода. Несущие стойки 17 и 18 (фит. 2) соединяются со стенками кареток при помощи спиральных пружин 19 и гидравлических цилиндров 20. Ось 21 цилиндрического электрода, например электрода 2, вращается в подщипниках 22, укрепленных в пластине 23, выполненной из изолирующего г :атериала. Электрический потенциал подается к цилиндрическому электроду через его ось при помощи электрического проводника 24 и щеточного контакта 25, который скользит по поверхности оси. Изолирующая пластина 23 соединяется с цилиндром 20 и пружинами 19, которые действуют с целью .гсханического смещения иластины 23 вверх. В результате цилиндрический электрод удерживается на некотором расстопНИИ от неподвижного электрода. Корпус цилиндра 26 соединяется со стенкой каретки, а поршневой шток 27 - с пластиной 23. Под действием пружин 19 шток 27 движетст вверх, вытесняя жидкость, находяш.уюся за поршнем, через отверстие 28. Отверстие 28 через соответствуюш.ие клапаны и трубопроводы соединяется с жидкостным насосом, который нагнетает жидкость в цилиндр, опуская поршневой шток 27. При перемеш,ении вниз штока 27 пластина 23 сжимает пружину 19. Ход поршня, т. е. расстояние, на которое он опускается, выбирается таким, чтобы перемещать несушие стойки и, следовательно, цилиндрические электроды до соприкосновения с неподвижным электродом.
Цилиндрические электроды 2, 3 и 4 сжимаются при вхождении в контакт с неподвижным электродом и поэтому между ними и тзеподвижным электродом образуется некоторая плоская область соприкосновения (место зажкма).
Формирование изображения и его перенос происходят практически в месте зажима ввиду наибольшей напряженности электрического поля в этом месте. Наличие подъемных механизмов (цилиндров) позволяет изменять геометрию места зажима с целью некоторого изменения изображения или в процессе его формирования или в процессе его переноса. Увеличивая или уменьшая равномерно давление жидкости в цилиндрах на противоположных концах цилиндрического электрода, можно равномерно изменять ширину места зажима. Оно имеет трапецеидальную или треугольную форму в результате изменений давления жидкости в цилиндре на одном конце цилиндрического электрода в большей степени, чем в цилиндре на другом конце цилиндрического электрода.
Цилиндры 20, расположенные с обеих сторон цилиндрического электрода, служат для управления силой сжатия между цилиндрическим и неподвижным электродами. Сила, развиваемая между этими электродами, влияет на форму места зажима между ними. Сила и форма места зажима регулируготся путем изменения давления жидкости в цилиндрах. Вместо жидкости цилиндр может содержать газ. Давление жидкости или газа управляется с помощью соответствующего клапана или другого устройства управле1ил., например поршневым насосом с различным перемещением поршня. С помош.ью цилиндров обеспечивается эффективный контроль силы сжатия в непрерывном диапазоне сил. Кроме того, когда поршневой шток цилиндра перемеш,аетсч при движении каретки, цилиндры 20 также служат для обеснечепия постоянных и одшаковых сил между цилиндрическими электродами.
Каретки поступательно движутся мимо неподвижного электрода между исходными положениями с левой стороны электрода (фиг. 1) и положениями возврата с правой стороны электрода 1. Приводной механизм для-кареток (фиг. 5) содержит зубчатые реГ;
ки 29 и 30, которые жестко прикреплены к кареткам 6 и 7 и могут скользить по раме 5. Шестерни 31 и 32 входят в зацепление с зубчатыми рейками 29 и 30 соответственно и сообшают им, а следовательно и кареткам, поступательное движение вдоль рамы 5. Шестеренки 31 и 32 приводятся в движение от электродвигателей 33 и 34 через валы 35 и 36 и коробки передач 37 и 38 соответственно.
Цилиндрические электроды 2, 3 и 4 враш,аются с угловой скоростью, при которой относительная скорость между точками на поверхности этих электродов и точками на поверхности неподвижного электрода практически
равна нулю. В результате нулевой относительной скорости между поверхностью цилиндрического электрода и поверхностью неподвижного электрода предотврашается смазывание суспензии или другие отрицательные эффекты, оказываемые на нее цилиндрическими электродами. Каждый цилиндрический электрод приводится во врашение при помощи системы, состоящей из шестерни и зубчатой рейки, которые показаны для первого цилиндрического электрода 2 на фиг. 2.
Зубчатые рейки 39, 40 и 41 прикрепляются к раме 5 таким образом, что они не могут совершать поступательное движение вдоль рамы, но могут подниматься при помоши спиральных пружин 42 до полного зацепления с ведушей шестерней 53 для цилиндрического электрода 2. Пружины 42 дают возможность рейкам оставаться в зацеплении с ведущей шестерней 43 независимо от того, располагается ли цилиндрический электрод на уровне, соответствующем его соприкосновению с неподвижным электродом, или уровне, соответствующем очистке неподвижного электрода. Ведущая шестерня 43 устанавливается на
оси цилиндрического электрода 2 с помощью муфты обгона 44. Муфта обгона функционально эквивалентна храповому и защелкиваюш.ему механизму, в котором круглый храповик соединяется с осью 21, а собачка - с шестерней 43. Собачка зацепляет зуб на храповике, когда каретки 6 и 7 движутся из исходных положений в положения возврата, вызывая вращение цилиндрических электродов. Собачка скользит поверх зубьев храповика, когда каретки движутся из положения возврата в исходные положения, предотвращая вращение цилиндрических электродов. Шестерня 43 вращается во время возвращения каретки в исходное положение, так как она всегда находится в зацеплении с зубчатой рейкой 40. Однако муфта 54 разъединяет шестерню 53 с осью 21, когда каретка возвращается в исходное положение. Зубчатая рейка 39 служит для вращения
цилиндрического электрода переноса. Она обычно не может совершать поступательное движение вдоль рамы 5. Однако для уменьшения длины аппарата рейка соединяется с гидравлическим цилиндром 45 (фиг. 6), после
того, как каретка 7 прошла мимо неподвижно-.
го электрода и должна быть остановлена. Поверхность электрода переноса достаточно велика, чтобы все изображение с неподвижного электрода было перенесено на лист на поверхности электрода переноса при повороте последнего на угол меньше 360°. После переноса изображения каретка может быть остановлена. Однако для того, чтобы лист подложки с перенесенным на него изображением был снят с электрода переноса, последний должен еще повернуться на некоторый угол. Электрод переноса поворачивается на дополнительный угол в результате оттаскивания зубчатой рейки 39 обратно в исходное положение с целью поворота ведущей шестерни (подобной шестерне 43), соединенной при помощи муфты обгона (подобной муфте 44) с осью (подобной оси 21) электрода переноса 4.
Зубчатая рейка 39 (фиг. 6) с помощью пружин 52 поддерживается выше скользящего элемента 46. Элемент 46 может скользить относительно рамы 5. Поршневой шток 47 цилиндра 45 соединяется с помошью соответствующего средства с элементом 46 и в исходном положении полностью выдвинут из корпуса 48 цилиндра. Жидкость нагнетается в корпус цилиндра 48 по трубопроводу 49, вызывая перемещение штока поршня и скользящего элемента влево, т. е. в исходное иоложапие. Это движение скользящего элемента 46 вызывает снятие листа подложки с электрода переноса на выходной лоток. После этого жидкость натнетается и корпус цилиндра 48 через трубопровод 50, вызывая возвращение зубчатой рейки 39 в исходное положение. При этом движении зубчатой рейки 39 в исходное положение электрод переноса не вращается из-за муфты обгона (подобной муфте 44), соединенной с осью этого электрода.
На входном лотке 51 (фиг. 3) поддерживается стопка листов подложки 52. Верхний лист стопки подается с помощью ролика 53 к изгибающему механиз.му, содержащему изгибающий кулачок 54 и спусковой кулачок 55. Ролик 53 представляет собой фрикционное устройство, которое в исходном положении дает возможность листу поступать на стол 56. Поступательное движение листа на столе ограничивается стопорной лапой 57 спускового кулачка 55. Изгибающий кулачок 54 после этого поворачивается против часовой стрелки практически на угол, равный 360°. Этот кулачок входит в контакт с листом, лежащим на столе 56, и заставляет его принимать форму, показанную на чертеже. Между тем электрод переноса 4 поворачивается до тех пор, пока пальцы захвата 58 не сблизятся со спусковым кулачком 55.
Пальцы 58 устанавливаются на валу 59 и в нормальном положении они замкнуты, т. е. находятся в контакте с внешней поверхностью электрода переноса. С валом 59 жестко соединено опрокидывающее устройство 60, коюрое поворачивает вал по часовой стрелке, когда на своем пути оно встречает прерывающий
элемент 61. Прерывающий элемент выполнен в виде вала, соединенного с поршневым штоком цилиндра. Цилиндр соединяется с кареткой и располагается относительно опрокидывающего устройства 60 таким образом, чтобы при перемещении поршневого штока прерывающий элемент 61 располагался на нути опрокидывающего устройства 60. Прерывающий элемент располагается относительно электрода переноса таким образом, чтобы пальцы 58 захвата размыкались ири приближении к спусковому кулачку 55.
Стопорная лапа 57 поднимается, давая возможность изогнутому листу под действием сил упругости переместиться к разомкнутым пальцам 58. Так как пальцы 58 поворачиваются вместе с электродом переноса 4 мимо прерываюшего элемента 61, опн прижимают лист к поверхности электрода переноса. Лист тянется
0 пальцами 58 вокруг поверхности электрода переноса и на него переносится изображение с неподвижного электрода. Высокое напряжение, подаваемое на электрод переноса, не только иритяГивает частицы суспензии с заземленного неподвижного электрода, но и за счет электростатических сил притягивает лист к поверхности электрода переноса.
После переноса изображения на лист подложки каретка с электродом переноса 4 останавливается и занимает угловое положение (фиг. 3). В этом положении цилиндр 45 (фиг. 6) приводится в действие и тянет рейку 39 в исходное положение. Снова -прерывающий элемент 61 становится на пути опрокидывающего устройства 60 для следующего размыкания пальцев 58. В этот раз пальцы разм,1каются для освобождения листа с поверхности электрода переноса. Пальцы 62 сортировочного аппарата в исходном положении
0 находятся в ноложении, показанном на чертеже. Они соединены с валом 63, установленном на каретке 7 с возможностью вращения. Вал 63 поворачивается соответствующим средством против часовой стрелки с целью опускания пальцев 62. Эти пальцы отклоняют лист в захват зажимающих роликов 64, которые подают лист от электрода иереноса в выходной лоток 65. Движение зубчатой рейки 39 в исходное ноложение Продолжается до тех нор,
0 пока электрод 4 не возвращается в угловое положенне (фиг. 3). Он остается в этом положении, когда каретка возвращается в исходное положение из-за муфты обгона (нодобной муфте 44), соединенной с его осью, и шестерни (подобной шестерне, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой 39). Ряд кулачковых выключателей 66 (фиг. 5) нриводятся в хт:ействие при движении кареток с целью генерирования электрических синхронизирующих
сигналов. Синхронизирующие сигналы дают возможность выполнять различные операции аппаратодт для получения изображения в соответствующие моменты времени.
При нахождении каретки 6 в положении
возврата, поверхности первого и второго изображающих цилиндрических электродов 2 и 3 соответственно очищаются с помощью очищающего блока 67 (фиг. 1). Очищающий резервуар 68 содержит очищающую жидкость (обычно это та же жидкость, которая используется в качестве жидкого носителя частиц в суспензии) и щеточные валики 69 и 70. Последние устанавливаются в резервуаре 68 с возможностью вращения и приводятся во вращение соответствующими двигателями через приводные средства. Внен1няя поверхность каждого валика 69 и 70 состоит из волокнистого материала, который смачивается очищающей жидкостью при вращении валика. Резервуар 68 вместе со щеточными валиками поднимается с помощью подъемного средства на высоту, при которой щеточные валики входят в контакт с цилиндрическими электродами 2 и 3 соответственно. Эти электроды поддерживаются в это время в своем наивысшем положении с помощью цилиндров 20.
Резервуар 68 устанавливается на стойках 71 и 72 с возможностью скольжения вдоль них. Винтовой вал 73 входит в зацепление с резьбой в дне резервуара. Вал 73 вращается от двигателя 74 через соответствующее приводное средство 75. Вал 73, вращаясь по часовой стрелке, поднимает резервуар и опускает его при вращении против часовой стрелки.
Изображающие электроды 2 и 3 вращаются при помощи вспомогательного приводного механизма 76 (фиг. 1), когда каретка 6 находится в положении возврата. Этот вспомогательиый приводной механизм имеет вогнутые элементы 77 и 78, соединенные с порщиевыми штоками гидравлических цилиндров 79 и 80. Вогнутые элементы входят во фрикционное зацепление с соответствующими выпуклыми элемеитами 81, соединенными с осями цилиндрических электродов 2 и 3, когда каретка 6 находится в положении возврата, и эти электроды удерживаются в своем наивысшем положении с помощью пружин 19. Выпуклый элемент 81 (фиг. 2), соединенный с осью 21 цилиндрического электрода 2, аналогичен выпуклому элементу, соединенному с осью цилиндрического электрода 3. Вогнутые элементы вращаются в том же самом паправлении, что и изображающие электроды при прохождении над неподвижным электродом. Муфта обгона дает возможность вращаться осям электродов 2 и 3 без вращения шестерен, зацеплеииых с зубчатыми рейками 40 и 41.
Вогнутые элементы 77 и 78 и связанный с ними аппарат практически идентичны и поэтому описывается один из них. Вогнутый элемент 78 (фиг. 4) соединяется с валом 82, который устанавливается с возможностью вращения в опорных подшипниках 83. Вал 82 имеет канавку, параллельную оси вращения вала. К валу 82 с помощью заклиниБающ,его элемента прикрепляется шкив 84, причем заклинивающий элемент жестко соединяется со шкивом, но может скользить вдоль каиавки. Заклинивающий элемент на шкиве передает
вращение шкива валу 82 и позволяет ему скользить вдоль оси вращения в момент вращения. Таким образом, вогнутый элемент 78 может входить и выходить из зацепления с выпуклым элементом 81. Шкивы 84 приводятся во вращение с номощью электродвигателей 85 через щкив 86 и приводной ремень 87 (фиГ. 4). Вал 82 соединяется с поршневым штоком 88 цилиндра 89. Цилиндр 80 является цилиндром двойного действия, который выдвигает поршневой шток 88 при нагнетании жидкости в корпус цилиндра 89 через отверстие 90 и втягивает поршневой шток при нагнетании жидкости в корпус цилиндра 89 через отверстие 91.
Вспомогательный приводной механизм 76 взаимодействует с очищающим блоком с целью удаления неиспользованной суспензии и других материалов с поверхностей изображающих электродов 2 и 3. Очищающий резервуар 68 поднимается для приведения в контакт щеточных валиков 69 и 70 с поверхностью электродов 2 и 3. Волокнистый материал валиков смачивается и очищает поверхности электродов 2 и 3. Очищающий блок 67 и вспомогательный приводной механизм 76 удаляются от цилиндрических электродов 2 и 3 после окончания операции очистки. Для удаления с поверхности электродов 2 и 3 очищающей жидкости они могут быть приведены в контакт с отжимными резиновыми валиками.
Нанесение слоя суспензии на неподвижный электрод и первый изображающий электрод может осуществляться путем выливания ее на
эти поверхности, так как они легко доступны для этого. В другом варианте соответствующее средство нанесения суспензии может помещаться вблизи исходного положения или положения возврата с целью механического покрытия поверхности цилиндрического электрода слоем суспензии. Таким средством могут быть, например, щеточные валики 69 и 70, погружаемые в ванну с суспензией и приводимые после этого в контакт с цилиндрическим электродом 3. Такое устройство могло бы быть соединено с кареткой 6 и расположено впереди цилиндрического электрода 2 и оно покрывало бы поверхность неподвижного электрода 1 суспензией при движении над ним
каретки.
Механизм экспозиции, используемый для экспозиции суспензии, помещенной между цилиндрическим электродом и неподвижным электродом (независимо от способа ее помещения), содержит проектор диапозитивов 92 обычной конструкции и плоское зеркало 93. Проектор содержит средства для удержания диапозитива, для освещения диапозитива, для концентрирования излучения, прошедшего через диапозитив и для фокусирования оптического изображения диапозитива на место зажима между цилиндрическим и неподвижным электродами. Проектор и зеркало укрепляются на раме аппарата и свет от проектора
обычно пересекает путь прохождения ци11
линдрических электродов 2, 3 и 4 иод прямым углом. Это позволяет располагать проектор в легко доступном месте на раме. Креме того, механизм экспозиции располагается в стороне от пути перемещения кареток и других движущихся частей и позволяет свести к минимуму размеры аппарата для получения изображений.
Зеркало 93 преобразует нормальное изображение диапозитива в перевернутое оптическое изображение. Это приводит к формированию на неподвижном электроде перевернутого изображения (при наблюдении на неподвижный электрод сверху вниз). Однако после переноса изображения на подложку обратно мы наблюдаем нормальное изображеиие.
Предмет изобретения
1. Аппарат для получения изображений фотоэлектрофорезом, содержащий прозрачный электрод, электрод для создания изображения, соединенный с источником электрического напряжения и взаимодействующий с прозрачным электродом, средства очистки, бума12
гопроводящую систему с переносным цилиндром и привод, отличающийся, тем, что, с целью улучщения качества изображения, аппарат снабжен кареткой, установленной с возможностью перемещения над неподвижным прозрачным электродом, в которой установлены электрод для создания изображеиия и переносной цилиндр бумагопроводящей системы, причем каретка снабжена дополнительным блокирующим электродом.
2. Аппарат по и. 1, отличающийся тем, что привод содержит переносную зубчатую рейку, жестко соединенную с кареткой, а также зубчатую рейку, установленную смежно с прозрачным электродом, причем обе рейки связаны с электродом для создания изображения, цилиндром переноса и блокирующим электродом через обгонные муфты и зубчатые щестерни.
3. Аппарат но пн. 1 и 2, отличающийся тем, что привод содержит средство для оттягивания переносной зубчатой рейки в исходное положение после прохождения каретки над прозрачным электродом.
Pvs.ft
