DE2834882C2 - Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung - Google Patents
Elektrostatische AufzeichnungseinrichtungInfo
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/385—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1
angegebenen Gattung.
Es sind verschiedene Ausführungsformen von elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtungen entwickelt
worden, bei denen zwei zueinander versetzt angeordnete Reihen von Aufzeichnungseiektroden vorgesehen
sind, die gleichzeitig erregt werden (DE-OS 22 23 649, US-PS 39 79 760 und »Philips technische Rundschau« 36,1976/77, Nr, 4, S. 98-112),
Eine elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung der angegebenen Gattung geht aus der Patentanmeldung
P 26 48 298,4-31 hervor und weist eine erste Reihe von
Aufzeichnungseiektroden und eine zweite, paraüel und
versetzt zu der ersten Reihe angeordnete Reihe von
ίο Aufzeichnungseiektroden zur Erzeugung eines zellenförmigen Ladungsmusters auf einem an den Aufzeichnungseiektroden vorbeigeführten Aufzeichnungsträger
auf; dabei werden die beiden Reihen von Aufzeichnungseiektroden nacheinander erregt
is Zur Aufzeichnung einer quer zur Vorschubrichtung
des Aufzeichnungsträgers verlaufenden Zeile werden also zunächst die entsprechenden Elektroden der ersten
Reihe angesteuert, wodurch die eine Hälfte der entsprechenden Aufzeichnungszeile erzeugt wird, da
sich ja zwischen den Elektroden dieser Reihe Zwischenräume ohne Elektroden befinden; bei der weiteren
Bewegung gelangt der Aufzeichnungsträger unter die zweite Elektrodenreihe, die dann selektiv erregt wird,
um die Lücken in dem bereits bestehenden Ladungsmu
ster auszufüllen und dadurch die gesamte Zeile
fertigzustellen.
Zur Erzeugung eines einzigen zellenförmigen Ladungsmusters muß also bei dieser elektrostatischen
Aufzeichnungseinrichtung der Aufzeichnungsträger
nacheinander unter die beiden Elektrodenreihen bewegt werden, da sich erst nach der Erregung der beiden
Reihen die vollständige Zeile ergibt
Die Aufteilung der sonst üblichen, einzigen Elektrodenreihe in zwei Elektrodenreihen soll dazu beitragen,
daß die verschiedenen Elektroden möglichst nah
beieinander angeordnet werden können und dadurch
eine hohe Druckdichte und eine feine Auflösung
erreicht wird.
elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der ein sehr gleichmäßiges Ladungsmuster erzeugt wird, und damit die fertige
Kopie einen sehr gleichmäßigen Schwärzungsgrad oder »Dichte« hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf
folgendem Grundgedanken: durch Untersuchungen ist
festgestellt worden, daß der von einer einzigen
Aufzeichnungselektrode erzeugte Ladungspunkt durch d;3 Ladungspunkte beeinflußt wird, die von den
benachbarten Aufzeichnungseiektroden erzeugt werden. In Abhängigkeit von der Zahl der erregten,
benachbarten Aufzeichnungseiektroden kann es also zu
relativ großen Schwankungen des von einer bestimmten
kommen.
punktes durch die von den benachbarten Aufzeichnungseiektroden erzeugten Ladungen zu verringern
und dadurch ein gleichmäßiges Ladungsmuster zu erzeugen, werden in einer bestimmten Aufzeichnungsstellung des Aufzeichnungsträgers die beiden Reihen
von Aufzeichnungseiektroden nacheinander erregt. Wenn sich die beiden Reihen von Aufzeichnungseiektroden beispielsweise auf einer Linie befinden, können
zunächst die geradzahligen Aufzeichnungseiektroden
und zu einem genau definierten, späteren Zeitpunkt die ungeradzahligen Aufzeichnungselektroden erregt werden.
Dies bedeutet also, daß beider ersten Erregung der geradzahligen Aufzeichnungselektroden die benachbarten,
ungeradzahligen Aufzeichnungselektroden keine Ladungspunkte erzeugen, so daß es keine Beeinflussung
durch die benachbarten Aufzeichnungselektroden gibt.
Bei der zweiten, später erfolgenden Erregung der ungeradzahligen Aufzeichnungselektroden besteht also
ein gleichmäßiges Ladungsmuster, das eine genau definierte, ebenfalls gleichmäßige Wirkung auf das dann
aufgebrachte Ladungsmuster ausübt, so daß sich insgesamt ein sehr gleichmäßiges Ladungsmuster und
damit eine gleichmäßige Dichte der fertigen Kopie ergeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Aüsführungsformen unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen im einzelnen erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Ansicht einer elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung der Erfindung;
Fig.2 eine schematische Ansicht einer weiteren elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung;
F i g. 3 ein schematisches elektrisches Schaltbild einer
Ansteuerschaltung für Aufzeichnungselektroden;
F i g. 4 ein Zeitsteuerdiagramm der Erfindung;
F i g. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Elektrodenanordnung;
F i g. 6 eine schematische elektrische Schaltung einer Ansteuerschaltung für die Elektrodenanordnung der
Fig. 5;
F i g. 7 eine schematische Ansicht einer weiteren Elektrodenanordnung;
F i g. 8 eine schematische Ansicht noch einer anderen Elektrodenanordnung;
Fig.9 eine elektrisch äquivalente Schaltung einer
Aufzeichnungselektroden-Anordnung;
Fig. 10 und 11 Kurven zur Darstellung einer Schwierigkeit, welche bei den herkömmlichen Einrichtungen
bestanden hat; und
Fig. 12 bis 14 Kurven, aus denen zu ersehen ist, wie
die Schwierigkeiten der herkömmlichen Einrichtungen gemäß der Erfindung überwunden sind.
In Fig.2 weist eine in ihrer Gesamtheit mit 21
bezeichnete, elektrostatische Einrichtung eine lineare Anordnung 22 von Aufzeichnungselektroden 221, 222
... bzw. 22/7 in Form von Schreibnadein oder -spitzen auf. Obwohl sie in einer Reihe angeordnet sind, sind die
Elektroden 221, 222 ... 22/7 elektrisch voneinander isoliert.
Ein Blatt Kopierpapier 24 ist zwischen den Enden der Elektroden 221,222 ... 22n und einer Hilfselektrode 23
angeordnet Um ein lineares elektrostatisches Ladungsmuster auf dem Kopierblatt 24 auszubilden, wird eine
Spannung von üblicherweise +300 V an die Hilfselektrode 23 angelegt Entsprechend dem geforderten
Ladungsmuster werden Spannungen von üblicherweise -300V an ausgewählte Elektroden 221, 222 ... 22η
angelegt Eine elektrostatische Ladungsstelle wird auf dem Kopierblatt 24 zwischen der Hilfselektrode 23 und
einer Elektrode 221,222,,, 22nausgebildet, welche mit
einer Spannung von —300 V versorgt wird, damit der Gesamptotentialunterschied an dem Kopierblatt 24 in
einem solchen Bereich 600 V ist. Jedoch wird keine elektrostatische Ladungsstelle zwischen der Hilfselektrode
23 und einer Elektrode 221, 222 ... 22η ausgebildet, an welche eine Spannung von —300 V
angelegt ist.
Jedoch wird keine elektrostatische Ladungsstelle zwischen der Hilfselektrode 23 und einer der Elektroden
221, 222 ... 22/j ausgebildet, an welche keine
Spannung von —300 V angelegt ist Hierbei ist jedoch zu beachten, daß keine elektrostatische Ladungsstelle
auf dem Kopierblatt 24 ausgebildet wird, wenn die Spannung von +300 V nicht an die Hilfselektrode 23
angelegt wird, selbst wenn an eine oder mehrere der Elektroden 221,222... 22/7 eine Spannung von —300 V
angelegt ist Das heißt, ein Potentialunterschied von 300 V an dem Kopierblatt 24 reicht nicht aus, um eine
elektrostatische Ladungsstelle auszubilden, während ein Potentialunterschied von 600 V ausreicht, um eine
elektrostatische Ladungsstelle auszubilden.
An die Elektroden 221, 222 ... 22/7 kann bei den herkömmlichen Einrichtungen auf verschiedene Weise
Spannung angelegt werden. Bei einem Verfahren werden Spannungen von —300 V an die ausgewählten
Elektroden 221, 222 ... 22/7 gleichzeitig angelegt während arr die Hilfselektrode 23 eine Spannung von
+300V angelegt wird. Bei einem anderen Verfahren
wird an ausgewählte Elektroden 221, 222 ... 22π nacheinander eine Spannung von —300 V angelegt,
während die Hilfselektrode 23 auf einer Spannung von +300V gehalten wird. Bei dem ersten Verfahren
kommt «.s zu einem ungleichmäßigen Aufzeichnungsschwärzungsgrad,
wie unten im einzelnen noch beschrieben wird. Bei dem zweiten Verfahren ist ein ungleichmäßiger Aufzeichnungsschwärzungsgrad vermieden,
aber es ist sehr langsam.
Die Elektroden 221, 222 ... 22/7, an welche eine
Spannung von —300 V angelegt wird, und das sich ergebende elektrostatische Ladungsmuster auf dem
Kopierblatt 24 entsprechen einer einzigen Abtastzeile einer Vorlage. In einem Faksimile-Sendeempfänger
oder in einem elektrostatischen Kopiergerät wird eine einzelne Zeile der Vorlage mittels einer linearen, nicht
dargestellten Photosensoranordnung abgetastet, um Datensignale zu erzeugen, welche eine Erregung
bestimmter Elektroden 221,222... 22/7 zur Folge haben.
In einer Datenverarbeitungseinrichtung werden die Ausgangssignale einer Zentraleinheit u. ä. mittels eines
nicht dargestellten Zeichengenerators in Datensignale umgesetzt, die einem Bildmuster entsprechen. Diese
Operation entspricht einer horizontalen Abtastung.
Nachdem eine einzige Abtastzeile verarbeitet ist, um ein elektrostatisches Ladungsmuster auf dem Kopierblatt
24 zu erzeugen, wird das Kopierblatt 24 um einen Schritt in einer Richtung senkrecht zu der Anordnung
22 (in die oder aus der Zeichenebene heraus) bewegt.
Dann wird ein elektrostatisches Muster der nächsten Abtastzeile auf dem Kopierblatt 24 ausgebildet. Dies
wiederholt sich so oft, bis ein elektrostatisches Ladun^srMuster, das einer Abbildung einer ganzen
Vorlage entspricht, auf dem Kopierblatt 24 ausgebildet ist Die Bewegung des Kopierblattes 24 bezüglich der
Anordnung 22 entspricht einer vertikalen Abtastung.
Dann wird Toner auf das Kopierblatt aufgebracht, um ein Tonerbild in bekannter Weise durch elektrostatische
Anziehung zu schaffen. Das hierdurch geschaffene Tonerbild wird auf dem Kopierblatt 24 fixiert, um eine
dauerhafte Wiedergabe der Vorlage zu schaffen.
In F i g. 1 ist eine andere elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung
26 dargestellt, welche entsprechend ausgelegt ist, um die Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu
erhöhen und die Anzahl der Anschlußleitungen zu verringern. In der Einrichtung 21 muß eine gesonderte
Leitung für jede Elektrode 221, 222 ... 22/? für einen
Anschluß an eine entsprechende Spannungsquelle
vorgesehen sein. In einem praktischen Anwendungsfall
ist für eine Aufzeichnung auf einem Blatt Papier der Größe ISO A4 eine Aufzeichnungselektrodendichte
von 8 Elektroden pro Millimeter oder eine Gesamtanzahl von 2400 Elektroden vorgesehen. Es ist jedoch
äußerst schwierig und teuer, so viele AnschluOleitungen in einem derart kleinen Raum vorzusehen und
anzuschließen. Aus diesem Grund ist in der Praxis vorzugsweise eine Sammel- oder Vielfachleitungsanordnung in Verbindung mit einer Anzahl Hilfselektroden vorgesehen, wie in F i g. ! dargestellt ist.
Die Einrichtung 26 weist eine Gruppe von 8 Vielfachleitungen auf, welche mit 27 bezeichnet ist. Die
einzelnen Vielfachleitungen sind mit 271, 272 ... b/w. 278 bezeichnet. Die Vielfachleitungen 27 sind mit einer
entsprechenden Ansteuereinrichtung 30, wie sie beispielsweise in F i g. 3 dargestellt ist. verbunden, um eine
Spannung von —300 V an ausgewählte Vielfachleitungen 271,272.. .278 anzulegen.
Die Einrichtung 26 weist ferner 6 Hilfselektroden auf, welche insgesamt mit 28 und einzeln mit 281, 282 ...
bzw. 286 bezeichnet sind. Diese Elektroden 28 erstrecken sich linear parallel zu 6 Gruppen 31, 32 ...
bzw. 36 von Aufzeichnungselektroden. Die einzelnen Elektroden der Elektrodengruppen31,32...36sind mit
den Ziffern 1, 2, 3 oder 4 bezeichnet, die der Zahl der Elektrodengruppe nachgestellt sind. Beispielsweise sind
die einzelnen Elektroden der Elektrodengruppe 31 mit 311,312,313 bzw. 314 bezeichnet. Mit anderen Worten,
jede Elektrodengruppe 31, 32 ... 36 weist 4 einzelne Elektroden auf.
Die Vielfachleitung 271 ist mit den Elektroden 311,
331 und 351 verbunden: die Vielfachleitung 272 ist mit den Elektroden 312, 332 und 352 verbunden; die
Vielfachleitung 273 ist mit den Elektroden 313, 333 und 353 verbunden; die Vielfachleitung 274 ist mit den
Elektroden 314,334 und 354 verbunden; die Viclfachleitung 275 ist mit den Elektroden 321, 341 und 361
verbunden; die Vielfachleitung 276 ist mit den Elektroden 322,342 und 362 verbunden; die Vielfachleitung 277 ist mit den Elektroden 323, 343 und 363
./:„ir—Lu:»..M. -j7o
keit arbeiten muß, hat die Zeitspanne, die zum Aufzeichnen einer einzelnen Zeile zur Verfügung steht,
einen Grenzwert I. Infolgedessen müssen an alle Aufzeichnungselektroden innerhalb der Zeitspanne t
τ die Spannungen angelegt sein. Wenn an die Aufzeichnungselektroden nacheinander Spannung angelegt
wird, ist die Zeitspanne, während welcher an jede Elektrode Spannung angelegt werden kann, auf l/N
begrenzt, wenn /Vdie Elektrodcnanzahl ist. Wenn t/N/.u
in kurz ist, ist es unmöglich, einen ausreichenden
Schwärzungsgrad aufzubringen. Infolgedessen sollte zum gleichen Zeitpunkt an mehr als eine Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt werden.
Ii des Aufzeichnungsschwärzungsgrades wird daher an
alle Aufzeichnungselektroden jeder Gruppe 31,32... 36 gleichzeitig Spannung angelegt. In diesem Fall werden
an die Hilfselektroden 281 bis 286 und an die entsprechenden Elektrodcngruppen 31 bis 36 naehein-
>n ander Spannungen angelegt. Infolgedessen wird zuerst
an die Aufzeichnungselektroden 311 bis 314 selektiv gleichzeitig Spannung angelegt, während auch an die
Hilfselektrode 281 Spannung angelegt ist. Dann wird selektiv an die Aufzeichnungselektroden 321 bis 324
:i Spannung angelegt, während gleichzeitig an die
Hilfselektrode 282 Spannung angelegt wird. Das Verfahren läuft weiter, bis die ganze Zeile aufgezeichnet
worden ist. Durch diese Maßnahme ist die Zeitdauer um einen Faktor 4 erhöht, während welcher an jede
)n Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt ist. Die
Zeitdauer, während welcher an jede Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt ist, ist dann gleich t/P. wobei P
die Anzahl der Hilfselektroden 28 ist.
ii nungselektroden Spannung angelegt ist, kann noch
vergrößert werden, indem gleichzeitig selektiv an alle Vielfachleitungen 271 bis 278 und an zwei entsprechende Hilfselektroden Spannungen angelegt werden.
Beispielsweise wird an die Hilfselektroden 311 bis 314
■»ι und 321 bis 324 gleichzeitig mit dem Anlegen einer
Spannung an die Hilfselektroden 281 und 282 Spannung
Die Einrichtung 26 kann in herkömmlicher Weise auf verschiedene Arten betrieben werden. Bei dem ersten
Verfahren wird an die Aufzeichnungselektroden nacheinander Spannung angelegt. Zuerst werden an die
Aufzeichnungselektroden 311 bis 314 nacheinander wahlweise über die Vielfachleitungen 271 bis 274
Spannungen angelegt, während eine Spannung von + 300 V nur anOie Hilfselektrode 281 angelegt ist. Dann
werden an Aufzeichnungselektroden 321 bis 324 nacheinander wahlweise über die Vielfachleitungen 275
bis 278 Spannungen angelegt, wobei nur an die Hilfselektrode 282 eine Spannung von + 300 V angelegt
ist. Dann werden an die Aufzeichnungselektroden 331 bis 334 über die Vielfachleitungen 271 bis 274 in
derselben Weise Spannungen angelegt, wobei nur an die Hilfselektrode 283 eine Spannung angelegt ist An die
übrigen Aufzeichnungselektroden sowie Hilfselektroden werden im wesentlichen auf ähnliche Weise
Spannungen angelegt, bis die ganze Zeile aufgezeichnet worden ist Der Begriff »Aufzeichnen« ist hier
verwendet um ein Aufzeichnen oder ein Induzieren eines elektrostatischen Ladungsmusters auf dem Kopierblatt 24 zu bezeichnen.
In einer praktisch ausgeführten Aufzeichnungseinrichtung, weiche mit einer vernünftigen Geschwindig-
331 bis 334 und 341 bis 344 gleichzeitig mit dem Anlegen
einer Spannung an die Hilfselektroden 283 und 284 Spannung angelegt. Schließlich wird an die Aufzeichnungselektroden 351 bis 354 und 361 bis 364 und
gleichzeitig an die Hilfselektroden 285 und 286 Spannung angelegt. In diesem Fall ist die Zeitspanne,
während welcher an die Aufzeichnungselektroden Spannungen angelegt werden, um einen Faktor 8
erhöht, und ist dann gleich t/M. wobei Mdie Anzahl der
mit jeder Vielfachleitung 271 bis 278 verbundenen Aufzeichnungselektroden oder in diesem Beispiel 3 ist.
Obwohl 24 Aufzeichnungselektroden vorhanden sind,
sind nur 14 Anschlußleitungen erforderlich (und zwar acht Vielfachleitungen 27 und sechs nicht dargestellte
Leitungen), die mit den entsprechenden Hilfselektroden 28 verbunden sind.
Die Einrichtung 26 kann auch so betrieben werden,
daß an zwei Hilfselektroden 28 und vier Aufzeichnungselektroden selektiv gleichzeitig Spannung angelegt
wird. Beispielsweise kann an die Hilfselektroden 281 und 282 und gleichzeitig an die Aufzeichnungselektroden 313, 314, 321 und 322 Spannung angelegt werden.
Als nächstes wird dann Spannung an die Hilfselektroden 282 und 283 und an die Aufzeichnungselektroden 323,
324,331 und 332 angelegt usw.
Anzahl benachbarter Aufzeichnungselektroden ist, an welche selektiv zur gleichen Zeit Spannung angelegt
wird, umso länger ist die Zeitspanne, während welcher an jede Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt ist,
vorausgesetzt, daß die Gesamtzeilenabtastzeit festgelegt ist. Wenn der Grenzfaktor die Zeitspanne ist,
während welcher an jede Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt sein muß, gilt, je größer die Anzahl
der Aufzeichnungselektroden ist, an welche gleichzeitig Spannung angelegt wird, umso höher ist die Aufzeichnungsgeschwindigkeit. In jedem Fall führt eine Erhöhung in der Anzahl der Aufzeichnungselektroden, an
welche gleichzeitig Spannung angelegt ist, zu einer Verringerung der Anzahl der erforderlichen Anschlußleitungen. !5
Jedoch führt diese zweckmäßige und sinnvolle Maßnahme zu einer Ungleichfurmigkeit in dem
Aufzeichnungsschwärzungsgrad. Das heißt, die elektrostatische Ladung, die auf einer bestimmten Stelle auf
dem Kopierblatt 24 induziert bzw. aufgebracht ist, hängt nicht nur von der Spannung ab, die an die Aufzeichnungselektrode angelegt wird, die der Stelle unmittelbar
gegenüberliegt, sondern hängt auch von den Spannungen ab, die an die Aufzeichnungselektroden nahe bei der
jeweiligen Aufzeichnungselektrode angelegt werden. 2ί
Wenn beispielsweise an eine bestimmte Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt wird und an alle
benachbarten Aufzeichnungselektroden keine Spannung angelegt wird, hat die induzierte elektrostatische
Ladung an der Stelle einen bestimmten Wert. Wenn an J0
die Aufzeichnungselektroden und an alle benachbarten Aufzeichnungselektroden Spannungen angelegt werden, ist die induzierte elektrostatische Ladung und damit
der Tonerbild-Schwärzungsgrad höher.
Wenn umgekehrt an eine bestimmte Aufzeichnungse- )·>
lektrode keine Spannung und an alle benachbarten Aufzeichnungselektroden Spannung angelegt wird, ist
die an der der einzelnen Aufzeichnungselektrode gegenüberliegenden Stelle induzierte, elektrostatische
Ladung nicht null, wie es gefordert wird bzw. erwünscht wäre, sondeir sie weist einen von null abweichenden
Wert auf. Die an einer bestimmten "stelle auf Hem
Kopierblatt induzierte, elektrostatische Ladung ändert sich somit entsprechend den Spannungen an mehreren
benachbarten Aufzeichnungselektroden. Dies führt dann zu einer ungleichmäßigen oder verzerrten
Tonerbild-Schwärzungsgradverteilung auf der endgültigen Kopie.
Wie diese Schwierigkeit überwunden wird, wird
anhand der folgenden Beschreibung deutlich, wobei wieder auf die F i g. 2 Bezug genommen wird. Gemäß
der Erfindung sind die Aufzeichnungselektroden in zwei Gruppen aufgeteilt Die erste Gruppe besteht aus allen
mit ungeraden Zahlen bezeichneten Aufzeichnungselektroden 221,223,225.., während die zweite Gruppe aus
allen mit geraden Zahlen bezeichneten Aufzeichnungselektroden 222, 224, 226 ... besteht Die zwei Gruppen
von Aufzeichnungselektroden liegen in zwei parallelen Zeilen, welche in diesem Fall kolinear sind, d. h. in einer
Zelle angeordnet sind Die Aufzeichnungselektroden der zweiten Gruppe sind abwechselnd in einem
vorbestimmten Abstand von den Aufzeichnungselektroden der ersten Gruppe in einer Richtung parallel zu den
Zeilen angeordnet, welche in der F i g. 2 die Richtung von links nach rechts ist
Wie in F i g. 4 dargestellt, wird an die Hilfselektrode
23 für die oben angegebene Zeitspanne t Spannung angelegt Während einer ersten Zeitspanne f 1, die mit
dem Beginn der Zeitspanne I beginnt, wird an ausgewählte Aufzeichnungselektroden 221, 223, 225 ...
der ersten Gruppe gleichzeitig Spannung angelegt. Dann wird während einer anschließenden Zeitperiode
12 an ausgewählte Aufzeichnungselektroden 222, 224,
226 ... der zweiten Gruppe gleichzeitig Spannung angelegt. Vorzugsweise ist eine Zeitspanne /3 zwischen
den Zeitspannen fl und ti vorgesehen, während
welcher an keine Aufzeichnungselektroden Spannung angelegt wird; die Zeitspannen 11 und 12 können sich
jedoch auch überlappen. Eine entsprechende Zeitspanne f4 ist nach der Zeitspanne f 2 vorgesehen, während
welcher dann ebenfalls an keine der Aufzeichnungselektroden Spannung angelegt ist.
Durch diese Anordnung ist ein gleichförmiger Aufzeichnungs-Schwärzungsgrund sichergestellt, da an
die zwei Aufzeichnungselektroden unmittelbar neben einer bestimmten Aufzeichnungselektrode immer keine
Spannung während einer Zeitspanne angelegt ist, während welcher an diese Aufzeichnungselektrode für
eine Aufzeichnung Spannung angelegt ist. Da an die vorgesehene Aufzeichnungselektrode Spannung anzulegen ist, um eine elektrostatische Ladungsstelle auf
dem Kopierblatt 24 auszubilden, das einem dunklen Bereich der Vorlage entspricht, hat die induzierte
elektrostatische Ladung immer einen vorbestimmten Wert, da an die zwei benachbarten Aufzeichnungselektroden immer keine Spannung angelegt ist. Wenn
folglich an die vorgesehene Aufzeichnungselektrode keine Spannung angelegt ist, was einem hellen Bereich
der Vorlage entspricht, ist die induzierte elektrostatische Ladung, wie gefordert, im wesentlichen null. Mit
anderen Worten, eine bestimmte Aufzeichnungselektrode wird immer in vorbestimmter Weise durch die zwei
benachbarten Aufzeichnungsclektroden beeinflußt, da an die zwei benachbarten Aufzeichnungselektroden
immer keine Spannung angelegt wird, wenn die vorgesehene Aufzeichnungselektrode für einen Aufzeichnungsvorgang verwendet wird. Auf diese Weise ist
ein gleichförmiger Aufzeichnungs-Schwärzungsgrad sichergestellt und eine Schwärzungsverzerrung ist
k«kc«»iti<rt
Wie aus F i g. 3 zu ersehen, weist die Ansteuereinrichtung 3On PNP-Transistoren auf, von denen nur drei
Transistoren 411 bis 413 dargestellt sind, deren Elektroden mit den Aufzeichnungselektroden 221, 222,
223 ... bzw. 22/j verbunden sind. Die Emitter der
Transistoren 411 ... 44n sind geerdet und deren
Kollektoren sind ferner über Widerstände 421,422,423
... 42n mit einer — 300 V-Spannungsquelle verbunden.
Die Ausgänge von UND-Gliedern 431, 432, 433 ... 43/; sind über Koppelkondensatoren 441, 442, 443 ...
44n mit den Basen der Transistoren 421,422,423... 42n
verbunden, wobei die Basen auch Ober Widerstände 451, 452, 453 ... bzw. 45n mit Erde verbunden sind.
Datensignale Di. DZ D3 ... Dn, die den einzelnen
Datenstellen in einer bestimmten Abtastzeile entsprechen, werden an Eingänge der UND-Glieder 431,432...
bzw. 43/J angelegt Ein Steuersignal E wird an
nichtinvertierende Eingänge der mit ungeraden Zahlen bezeichneten UND-Gliedern 431, 433, 435 ... und an
invertierende Eingänge der mit geraden Zahlen bezeichneten UND-Gliedern 432, 434,436 ... angelegt
Die Datensignale Di, D2 ... werden an alle
UND-Glieder 431, 432 ... bzw. 43n während der Zeitspanne 11 und dann wieder während der Zeitspanne
f 2 angelegt Nicht dargestellte Schaltungen sperren die Datensignale während der Zeitspanne f3 und r4. Das
Steuersignal fist während der Zeitspannen /1 und /3
logisch hoch und während der Zeitspannen /2 und /4 logisch niedrig. Infolgedessen werden die mit ungeraden
Zahlen bezeichneten UND-Glieder 431, 433, 435 ... freigegeben, um die ungeradzahligen Datensignale D 1,
D3, D5 ... zu den mit ungeraden Zahlen bezeichneten
Transistoren 4M, 413, 415 ... während der Zeitspanne 11 durchzulassen Die mit geraden Zahlen bezeichneten
UND-Glieder 432,434,436 ... werden freigegeben, um
die geradzahlig bezeichneten D?tensignale D 2, D4, D 6
... zu den mit geraden Zahlen bezeichneten Transistoren 422, 424, 426 ..., während der Zeitspanne 12
durchzulassen.
Ein logisch hohes Datensignal schaltet den entsprechenden Transistor ab, wodurch die Spannung von
— 300 V an die entsprechende Aufzeichnungselektrode angelegt wird. Ein logisch niedriges Datensignal schaltet
den entsprechenden Transistor an, der die jeweilige Aufzeichnungseiektrode erdet. Ferner schaltet, wenn
das Steuersignal E eines der in Fig. 3 dargestellten
UND-Glieder sperrt, der sich ergebende niedrige Ausgang des UND-Glieds den entsprechenden Transistor an, der die jeweilige Aufzeichnungselektrode erdet.
Die Erfindung kann auch bei der Einrichtung 26 angewendet werden. Vorzugsweise wird zuerst an die
Hilfselektroden 281 und 282 Spannung angelegt. Gleichzeitig wird selektiv an die Aufzeichnungselektroden 311,313,321 und 323 Spannung angelegt. Während
die an die Hilfselektroden 281 und 282 angelegte Spannung gehalten wird, wird selektiv an die Aufzeichnungselektroden 312, 314, 322 und 324 Spannung
angelegt. An die Hilfselektroden 283 und 284 wird dann ebenso wie an die entsprechenden Aufzeichnungselektroden im wesentlichen in gleicher Weise Spannung
angelegt. Schließlich wird an die Hilfselektroden 285 und 286 sowie an die entsprechenden Aufzeichnungselektroden Spannung angelegt. Diese Anordnung
schafft daher eine Aufzeichnungsgeschwindigkeit, welches 4mal schneller ist als das herkömmliche Anlegen
der Spannung an die Aufzeichnungselektroden, wobei gleichzeitig ein gleichförmiges Tonerbild geschaffen ist,
das frei von einer Verrei /απρ dp« <s/*hwär7iingcijr!iH«
ist.
In Fig. 5 ist eine weitere Einrichtung 51 gemäß der
Erfindung mit ersten und zweiten Gruppen von Aufzeichnungselektroden 52 bzw. 53 dargestellt. Die
einzelnen Aufzeichnungselektroden der Gruppe 52 sind mit 521, 522, 523 ... 52/7 und die einzelnen
Aufzeichnungselektroden der Gruppe 53 sind mit 531, 532.., bzw. 53/1 bezeichnet Die Aufzeichnungselektroden der ersten Gruppe 52 sind abwechselnd in einem
bestimmten Abstand bezüglich der Aufzeichnungselektroden der zweiten Gruppe 53 in einer Richtung parallel
zu den Zeilen angeordnet, wobei in F i g. 5 die Richtung von links nach rechts ist Außerdem legen die Gruppen
52 und 53 zwei Zeilen fest, weiche senkrecht zu dieser Richtung oder in der Bewegungsrichtung des Kopierblattes 24 hi einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. In F i g. 5 kann das Kopierfolatt 24
entweder nach oben oder nach unten bewegt werden. In der Einrichtung 51 wird an ausgewählte Aufzeichnungselektroden der Gruppe 52 gleichzeitig während der
Zeitspanne il und an ausgewählte Elektroden der Gruppe 53 gleichzeitig während der Zeitspanne {2
Spannung angelegt
In Fig.6 ist eine Ansteuereinrichtung 61 dargestellt,
die entsprechend angeschlossen ist, um die Einrichtung 51 anzusteuern, mit welcher aber auch die Einrichtung
21 angesteuert werden kann. In diesem Fall wird die
Speisespannung von —300 V getastet und nicht die Datensignale. Die Ansteuereinrichtung 61 weist PNP-Transistoren 621, 622 ... 62n mit Basen auf. die zur
ί Aufnahme von Datensignalen (Fl1 GI), (F2, G2) ...
(Fn, Gn) über Koppelkondensatoren 631, 632 ... bzw. 63/J angeschlossen sind. Die Emitter der Transistoren
621, 622 ... 62/7 sind geerdet und ihre Basen sind über Widerstände 641,642... bzw. (An auch geerdet.
in Ein Steuersignal E wird über einen Koppelkondensator 67 an die Basis eines NPN-Transistors 66 angelegt.
Der Emitter des Transistors 66 ist mit der —300 V-Spannungsquelle verbunden. Die Anode einer Diode 68
ist mit dem Emitter des Transistors 66 und ihre Kathode
π ist mit dessen Basis verbunden. Der Kollektor des
Transistors 66 ist über Widerstände 691,692 ... 69/7 mit
den Aufzeichnungselektroden 521, 522 ... bzw. 52;; verbunden.
Koppelkondensator 72 an die Basis eines NPN-Transistors 71 angelegt. Der Emitter des Transistors 71 ist mit
der —300 V-Spannungsquelle verbunden. Die Anode
einer Diode 73 ist mit dem Emitter des Transistors 71 und ihre Kathode ist mit dessen Basis verbunden. Der
Kollektor des Transistors 71 ist über Widerstände 741, 742 ... 74/7 mit den Aufzeichnungselektroden 531, 532
... bzw. 53/7 verbunden.
Die Kollektoren der Transistoren 621,622... 62/7 sind
mit den Anoden von Dioden 761, 762 ... bzw. 76/7
in verbunden, deren Kathoden mit den Aufzeichnungselektroden 521, 522 ... bzw. 52n verbunden sind. Die
Kollektoren der Transistoren 621,622... 62n sind auch
mit den Anoden von Dioden 771,772 ... 77 π verbunden, deren Kathoden mit den Aufzeichnungselektroden 531,
ii 532... bzw. 53n verbunden sind.
Während des Betriebs wird ein logisch hohes Steuersignal fan den Transistor 66 angelegt, um diesen
anzuschalten. Dieses hohe Steuersignal E schaltet den Transistor 71 ab. Wie aus der folgenden Beschreibung
zu ersehen ist, gibt das hohe Steuersignal E, welches
während der Zeitspanne 11 angelegt ist, die Aufzeich
nunocplAlrtrrwH«»n ^y fr<»i
ο -
Gleichzeitig werden die Datensignale Fl, F2 ... Fn
für die Aufzeichnungselektroden 521,522 ... 52n an die
Transistoren 621, 622 ... bzw. 62/7 angelegt. Ein hohes Datensignal Fl, F2... Fn schaltet den entsprechenden
Transistor 621, 622 ... 62/7 ab, so daß die Gleichspannung von —300 V über den jeweiligen Widerstand 691,
692... 69/7 an die entsprechende Aufzeichnungselektro
de 521, 522 ... 52/7 angelegt wird. Ein niedriges
Datensignal Fl, F2... Fn schaltet den entsprechenden Transistor 621, 622 ... 62/7 an und erdet die
entsprechende Aufzeichnungselektrode 521,522... 52/7
über die jeweilige Diode 761,762... 76/l Infolgedessen
stellen die Widerstände 691, 692 ... 69π und die
entsprechenden Dioden 761, 762 ... 76n UND-Glieder dar.
Während der Zeitspanne 12 wird das Steuersignal E
logisch niedrig, um den Transistor 71 an- und um den
Transistor 66 abzuschalten. Hierdurch wird die Aufzeichnungselektrode 53 freigegeben. Die Datensignale
Gi, G2 ... Gn für die Aufzeichnungselektroden 531, 532... 53/7 werden an die Transistoren 621,622 ... 62/7
angelegt In diesem Fall stellen die Widerstände 741.742
.. 74n und die Dioden 771,772... TIn UND-Glieder für
die Aufzeichnungselektroden 531, 532 ... 53/? dar, welche über das Anschalten des Transistors 71
freigegeben werden. Auf diese Weise schalten logisch
hohe Datensignale G\, C2 ... Gn Jie entsprechenden
Transistoren 621,622... 62/7 ab, um die Gleichspannung
von —300 V an die entsprechenden Aufzeichnungselektroden 531, 532 ... 53n und umgekehrt in der gleichen,
vorbeschriebenen Weise anzulegen.
Die Anordnung der F i g. 6 ist insbesondere vorteilhaft, da bei ihr die Anzahl der eine hohe Spannung
schaltenden Transistoren 621, 622 ... 62/7 um einen Faktor zwei (abgesehen von den Transistoren 66 und 71)
verringert werden kann, da die Transistoren 621,622... 62/) für beide Elektrodengruppen 52 und 53 verwendet
werden.
Obwohl in den dargestellten und insoweit beschriebenen Ausführiin^sformen das Kopierblatt zwischen den
Aufzeichnungs- und Hilfselektroden hindurch bewegt \s
worden ist, ist im Rahmen der Erfindung auch eine andere Anordnung möglich, welche in F i g. 7 dargestellt
ist. In einer Einrichtung 81 ist das Kopierblatt 24 mit einer oberen dielektrischen Schicht 24a, einer elektrisch
leitenden Zwischenschicht 246 und einer unteren Trägerschicht 24c versehen. Das Kopierblatt 24 wird
durch eine elastisch nachgebende Kautschuk-Zuführrolle 82 nach rechts bewegt. Eine Gruppe von Aufzeichnungselektroden
83, an die mittels einer Ansteuereinrichtung 84 Spannung angelegt wird, ist nahe bei und 2ί
oberhalb des Kopierblattes 24 angeordnet. Eine Gruppe von Hilfselektroden 86, an die durch eine Ansteuereinrichtung
87 Spannung angelegt wird, ist ebenfalls über dem Kopierblatt 24 bei der Aufcoichnungselektrodengruppe
83 und in Bewegungsrichtung des Blattes 24 in unterhalb von der Elektrodengruppe 83 angeordnet.
Obwohl das elektrostatische Feld an das Kopierblatt 24 in der Einrichtung 81 in anderer Weise als bei den
vorgeschriebenen Ausführungsformen angelegt wird, ist das grundsätzliche Verfahren bei der praktischen is
Ausführung der Erfindung das gleiche. Eines der oben beschriebenen Verfahren kann auch bei der Einrichtung
81 angewendet werden.
Obwohl bei den bis jetzt beschriebenen Ausführungsformen eine Ungleichmäßigkeit in dem Aufzeichnungs- *<
> schwärzungsgrad infolge eines Einflusses benachbarter
festgestellt worden, daß der Aufzeichnungsschwärzungsgrad der zweiten Gruppe von Aufzeichnungselektroden
(der Gruppe, an die danach Spannung angelegt ^ wird) geringer als der der ersten Gruppe von
Aufzeichnungselektroden (an die zuerst Spannung angelegt wird). Der Grund hierfür ist in den F i g. 8 und 9
dargestellt
In Fig.8 ist eine Einrichtung 91 dargestellt, in w
welcher erste und zweite Gruppen von Aufzeichnungselektroden 92 und 93 in derselben Weise vorgesehen
sind wie in der in Fig.5 dargestellten Einrichtung 51.
Jedoch sind in der Einrichtung 91 rwei Gruppen von Hilfselektroden 94 und 96 bei den Aufzeichnungselektroden
92 bzw. 93 vorgesehen. Die jeweiligen Hilfselektroden 94 und 96 sind so angeordnet, daß an sie
zusammen Spannung angelegt wird.
Die einzelnen Aufzeichnungs- und Hilfselektroden sind mit solchen Bezugszeichen versehen, daß die Zahl,
welche die Lage der einzelnen Elektroden anzeigt, der Zahl der Elektrodengruppe nachgestellt ist. Beispielsweise
ist die Aufzeichnungselektrode an der 12ten Stelle in der Aufzeichnungselektrodengruppe 93 mit 9312
bezeichnet ■
Wie dargestellt ist ein positiver Impuls von +300 V während der Zeitspannen rl und /2 von einer
Energiequelle 97 aus au die Hilfselektroden 942, 943, 962 und 963 angelegt. Negative Impulse von —300 V
sind während der Zeitspanne t1 an die Aufzeichnungselektroden 927 bis 9710 und während der Zeitspanne / 2
an die Aufzeichnungselektroden 937 bis 9310 angelegt.
In Fig. 9 ist eine äquivalente Schaltung mit der Aufzeichnungselektrode 927, der \ lilfselektrode 942 und
der Hilfselektrode 941 dargestellt. Die Hilfselektroden 941, 944, 961 und 964 sind über Widerstände 981, 982,
983 bzw. 984 geerdet. Die Kapazität zwischen der Aufzeichnungseiektrode 927 und einem Schaltungspunkt A direkt darunter auf dem Kopierblatt 24 ist mit
Cl bezeichnet. Die Kapazität zwischen der Hilfselektrode 942 und einer Stelle B unmittelbar darunter auf
dem Kopierblatt 24 ist mit C2 bezeichnet. Der Widerstandswert entlang der Oberfläche des Kopierblattes
24 zwischen den Stellen A und B ist mit R 1 bezeichnet. Die Kapazität zwischen der Hilfselektrode
941 und der Oberfläche des Kopierblattes 24 ist mit C3 bezeichnet. Der Widerstandswert entlang der Oberfläche
des Kopierblattes 24, der unter der Hilfselektrode 941 bis zur Stelle B gemessen ist, ist mit R 2 bezeichnet.
Eine wirksame Spannung V3 ist mittels der Hilfselektrode 942 an das Kopierblatt 24 angelegt. Das
wirksame elektrostatische Potential, das auf das Kopierblatt 24 wirkt, um auf diesem eine elektrostatische
Ladung auszubilden, ist mit V4 bezeichnet. Spannungen Vl und V2 werden für eine Aufzeichnung
an die Aufzeichnungselektrodengruppen 92 und 93 angelegt.
Wie aus Fi g. 10 zu ersehen ist, nimmt die Spannung V3 als Funktion der Zeit ab. Die Spannung V4, welche
im allgemeinen der algebraischen Summe der Spannungen V λ oder V2 und der Spannung V 3 entspricht,
nimmt ebenfalls mit der Zeit ab, wie aus Fig. Il zu ersehen ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß das
Potential an der Stelle B über den Widerstand R 2 und die Kapazität C'3 gegen Erde abgeleitet wird. Folglich
ist das wirksame Potential V4, das zur Ausbildung einer elektrostatischen Ladung ..uf dem Kopierblatt 24
während der Zeitspanne f2 zur Verfügung steht,
geringer als während der Zeitspanne /1. Folglich wird
■ ■•■«t^ij u«.i riuii.ci^iiiiuiigavil.hiiUUCIIgluppC 7.J CHI
niedrigerer Bildschwärzungsgrad als mit der Aufviichnungselektrodengnjppe
92 geschaffen.
Diese Schwierigkeit kann gemäß der Erfindung auf verschiedene Weise überwunden werden. Wie in
Fig. 12 dargestellt ist sind die Zeitspannen t i und f 2
gleichgemacht Jedoch ist die Spannung V2 größer als die Spannung Vi, um den in Fig. 11 dargestellten
Ladungsverlust auszugleichen.
Andererseits können, wie in Fig. 13 dargestellt die Spannungen Vi und V2 gleichgemacht werden, wobei
jedoch dann die Zeitspanne 12 langer als die Zeitspanne
f1 ist Als weitere Möglichkeit können, wie in Fig. 14
dargestellt die Spannungen V1 und V 2 gleich und auch
die Zeitspannen 11 und 12 gleichgemacht werden. In
diesem Fall wird jedoch der Pegel der an die Hilfselektrode 942 von der Quelle 97 aus angelegten
Spannung während der Zeitspanne f 2 erhöht Beispielsweise
kann die angelegte Spannung während der Zeitspanne 11 +300 V und während der Zeitspanne 12
+400VSeUL
Gemäß der Erfindung ist somit eine elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung geschaffen, welche die Nachteile
der herkömmlichen Einrichtungen überwindet und ungleichförmige oder verzerrte Schwärzungsgradverteilungen
beseitigt während eine hohe Aufzeichnungsgeschwindigkeit und ein hohes Auflösunesvennöeen
erhalten werden. Im Rahmen der Erfindung sind jedoch
auch noch verschiedene Abwandlungen möglich. Beispielsweise können an die Aufzeichnungselektroden in
der Weise abwechselnd Spannungen angelegt werden, daß an mehr als eine benachbarte Aufzeichnungselektrode
auf jeder Seite einer für eine Aufzeichnung vorgesehenen Aufzeichnungselektrode keine Spannung
angelegt wird.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung mit
einer ersten Reihe von Aufzeichnungselektroden und mit einer zweiten, parallel und versetzt zu der
ersten Reihe angeordneten Reihe von Aufzeichnungselektroden zur Erzeugung eines zellenförmigen Ladungsmusters auf einem an den Aufzeichnungselektroden vorbeigeführten Aufzeichnungsträger, wobei die beiden Reihen von Aufzeichnungselektroden nacheinander erregbar sind, dadurch
gekennzeichnet, daß in jeder Aufzeichnungsstellung des Aufzeichnungsträgers die beiden Reihen
von Aufzeichnungseiektroden (52, 92; 53, 93) nacheinander erregt werden.
2. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reihen von Aufzeichnungselektroden auf
einer Linie liegen.
3. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Reihen von Aufzeichnungselektroden senkrecht zur Zeilenrichtung zueinander versetzt sind.
4. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dauer der Erregung der zweiten Reihe von Aufzeichnungselektroden (52,92;
53,93) langer als die Dauer der Erregung der ersten Reihe ist
5. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die beid.-n Reihen von Aufzeichnungselektroden (52, 92; 53, 93) durch die
gleiche Spannung erregt werden
6. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Reihe von Aufzeichnungselektroden durch eine höhere Spannung (V2)
erregt wird als die erste Reihe von Aufzeichnungselektroden.
7. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dauer der Erregung für die beiden Reihen von Aufzeichnungselektroden (52,92; 53,93) gleich ist.
8. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß bei den beiden Reihen von Aufzeichnungselektroden (52, 92; 53, 93) eine
Hilfselektrode (23; 28; 94,96) vorgesehen ist, an die
während der Erregung der beiden Reihen von Aufzeichnungseiektroden (52, 92; 53, 93) eine
Spannung angelegt wird.
9. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
an die Hilfselektrode angelegte Spannung während der Erregung der zweiten Reihe von Aufzeichnungseiektroden größer ist als während der Erregung der
ersten Reihe von Aufzeichnungseiektroden.
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