DE10030171A1

DE10030171A1 - Image recording device has contact elements comprising wear-resistant material e.g. with granular structure

Info

Publication number: DE10030171A1
Application number: DE2000130171
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bartscher; Udo Draeger; Wolfgang Feist; Gerald Hauptmann; Bernd Herrmann; Christopher Holland; Robert Lyness; Kai-Uwe Preisig; Domingo Rohde; Hermann Statz
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2002-01-03

Abstract

Contact elements are brought into contact with a recording surface. At least some of the contact elements, preferably all of them, are made of at least one wear-resistant material and/or are coated with a wear-resistant layer. The material may have a granular structure. The material may be an electrically conductive oxide and/or nitride, an alloy thereof or a noble intermetallic or metallic alloy, specifically iridium, rhenium, platinum, palladium and/or silver. An Independent claim is included for a method of operating an image recording device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufzeichnen eines einem elektronischen Bild entsprechenden elektrostatischen Musters auf eine Aufzeichnungsoberfläche eines Bildträgers, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Aufzeichnungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Aufzeichnungsvorrichtung, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 16.The invention relates to a device for recording an electronic image corresponding electrostatic pattern on a recording surface of a Image carrier, according to the preamble of claim 1, according to a recording device Preamble of claim 9 and a method for operating a Recording device according to the preamble of claim 16.

Aufzeichnungsvorrichtungen der hier angesprochenen Art sind aus der EP 0 713 155 A2 bekannt. Die Aufzeichnungsvorrichtung umfasst einen Schreibkopf, der eine Anzahl flexibler, elektrisch leitender Kontaktelemente aufweist, mittels derer elektrostatische Ladungen auf eine dielektrische Aufzeichnungsfläche eines Bildträgers aufgebracht werden, um ein elektrostatisches Muster mit geladenen und ungeladenen Bereichen zu formen, das einem elektronischen Bild entspricht. Dazu werden die einzeln ansteuerbaren Kontaktelemente in Anlage mit der Aufzeichnungsoberfläche gebracht, die in einer Matrix angeordnete, elektrisch leitfähige Bildelemente aufweist und üblicherweise relativ gegenüber den Kontaktelementen verlagerbar ist. Das erzeugte Ladungsmuster wird anschließend durch eine Druckfarbe, beispielsweise Trockentoner, sichtbar gemacht, wobei die Druckfarbe sich an den aufgeladenen Bereichen der Aufzeichnungsoberfläche anlagert. Das durch die Druckfarbe sichtbar gemachte Bild wird dann vom Bildträger auf ein Drucksubstrat, wie zum Beispiel einen Papierbogen, übertragen.Recording devices of the type mentioned here are known from EP 0 713 155 A2 known. The recording device includes a write head which is a number has flexible, electrically conductive contact elements, by means of which electrostatic Charges applied to a dielectric recording surface of an image carrier to create an electrostatic pattern with charged and uncharged areas shape that corresponds to an electronic image. For this, the individually controllable Contact elements brought into contact with the recording surface, which in a matrix arranged, electrically conductive picture elements and usually relatively is displaceable relative to the contact elements. The generated charge pattern will then made visible by a printing ink, for example dry toner, whereby the ink adheres to the charged areas of the recording surface. The image made visible by the printing ink is then applied to the image carrier Transfer printing substrate, such as a sheet of paper.

Dadurch, dass die Kontaktelemente die Aufzeichnungsoberfläche ständig kontaktieren, also auch wenn keine Bildinformation auf den Bildträger übertragen wird, unterliegen sie einem erhöhten mechanischen Verschleiß, der einen häufigen Austausch der Kontaktelemente erforderlich macht. Ein Materialabtrag an den Kontaktelementen findet ferner aufgrund von elektrochemischen Reaktionen und/oder Gasüberschlägen beziehungsweise durch Funkenerosion statt.Because the contact elements constantly contact the recording surface, So even if no image information is transferred to the image carrier, they are subject to increased mechanical wear, which requires frequent replacement of the Requires contact elements. Material is removed from the contact elements also due to electrochemical reactions and / or gas flashovers or by spark erosion instead.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Aufzeichnungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein Verschleiß der Kontaktelemente vorzugsweise verhindert, zumindest aber auf ein geringes Maß reduziert wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betreiben der Aufzeichnungsvorrichtung anzugeben, bei dem ein reduzierter Verschleiß der Kontaktelemente gewährleistet werden kann.It is therefore an object of the invention to provide a recording device at the outset to create the type mentioned, in which wear of the contact elements is preferred prevented, but at least reduced to a small extent. Another goal of The invention is a method for operating the recording device to be specified, in which a reduced wear of the contact elements are guaranteed can.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Aufzeichnungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die Aufzeichnungsvorrichtung umfasst einen Schreibkopf mit Kontaktelementen, die in Anlage mit der Aufzeichnungsoberfläche eines Bildträgers, beispielsweise eines Bildzylinders, bringbar sind. Die Aufzeichnungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest einige der Kontaktelemente, vorzugsweise alle Kontaktelemente, aus mindestens einem verschleißbeständigen Material hergestellt und/oder mit einer verschleißbeständigen Schicht beschichtet sind. Im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff "verschleißbeständig" verstanden, dass das Material der Kontaktelemente eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber elektrochemischer Korrosion, Funkenerosion und/oder mechanischem Abrieb aufweist. Dadurch, dass an den Kontaktelementen kein beziehungsweise ein nur sehr geringer Materialabtrag auftritt, können die Wartungsintervalle vergrößert werden, das heißt, die Anzahl der mit Hilfe der Kontaktelemente erzeugten Bilder ist gegenüber bekannten Kontaktelementen größer, wodurch die Kosten der Aufzeichnungsvorrichtung reduzierbar sind. Diese weist ferner eine hohe Funktionssicherheit auf.To achieve the object, a recording device with the features of Claim 1 proposed. The recording device also includes a write head Contact elements in contact with the recording surface of an image carrier, for example an image cylinder, can be brought. The recording device records is characterized in that at least some of the contact elements, preferably all Contact elements, made of at least one wear-resistant material and / or are coated with a wear-resistant layer. In connection with of the present invention is understood by the term "wear-resistant", that the material of the contact elements is highly resistant to has electrochemical corrosion, spark erosion and / or mechanical abrasion. Because there is no or only a very small amount on the contact elements Material removal occurs, the maintenance intervals can be increased, that is, the The number of images generated using the contact elements is known Contact elements larger, whereby the cost of the recording device can be reduced are. This also has a high level of functional reliability.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Aufzeichnungsvorrichtung weist das Material der Kontaktelemente eine körnige Struktur auf. Bei einem schleifenden Kontakt der Kontaktelemente an der Aufzeichnungsoberfläche findet kein beziehungsweise ein nur geringer Materialabtrag statt. Um einzelne Materialteilchen aus den Kontaktelementen herauszubrechen, wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Kontaktkraft für eine kurze Zeit sprunghaft verändert wird. Dadurch bilden sich neue Kanten an der Spitze der Kontaktelemente, die einen sich gegebenenfalls auf der Aufzeichnungsoberfläche bildenden, elektrisch isolierenden Schmutzfilm durchdringen, was die Kontaktsicherheit erhöht. Aufgrund des verschleißbeständigen Materials findet während des Bebilderns des Bildträgers - wenn überhaupt - ein nur geringer Materialabtrag an der Spitze der Kontaktelemente statt.In an advantageous embodiment of the recording device, this Material of the contact elements on a granular structure. In the case of a sliding contact the contact elements on the recording surface find none or only one low material removal instead. To individual particles of material from the contact elements breaking out is achieved, for example, in that the contact force for a short Time is changed by leaps and bounds. This creates new edges at the top of the Contact elements that may be on the recording surface penetrate forming, electrically insulating dirt film, which improves contact security elevated. Due to the wear-resistant material takes place during imaging Image carrier - if at all - only a small amount of material removed at the top of the Contact elements instead.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente aus mindestens zwei Materialien bestehen, wobei ein erstes Material als Trägermaterial für ein zweites Material dient. Das zweite Material wird also vom ersten Material gehalten, wobei vorzugsweise beide Materialien elektrisch leitend sind. In bevorzugter Ausführungsform liegt das zweite Material in Partikelform vor und ist in das vorzugsweise weichere erste Material eingebettet. Die Materialteilchen werden also vom ersten Material aufgenommen und sind vorzugsweise kantig oder scharfkantig ausgebildet, so dass ein Durchdringen des auf der Aufzeichnungsoberfläche befindlichen Schmutzfilms gewährleistet werden kann. Bei einem gewünschten Verschleiß der Kontaktelemente, der zum Beispiel durch eine Kontaktkraftänderung hervorgerufen werden kann, brechen die aus dem vorzugsweise verschleißbeständigen zweiten Material bestehenden Partikel aus dem gegenüber mechanischen Abrieb, vorzugsweise nur eine geringe Widerstandsfähigkeit aufweisende ersten Material heraus, wodurch neue, vorzugsweise scharfe Kanten gebildet werden, was die Kontaktsicherheit erhöht.In a development of the invention it is provided that the contact elements are made of there are at least two materials, a first material as a carrier material for a second material is used. The second material is thus held by the first material, whereby preferably both materials are electrically conductive. In a preferred embodiment the second material is in particle form and is preferably the softer first Material embedded. The material particles are therefore absorbed by the first material and are preferably angular or sharp-edged, so that penetration of the Dirt film on the recording surface can be guaranteed. If the contact elements are worn, for example by a Contact force change can be caused to break out of the preferably wear-resistant second material consisting of particles from the opposite mechanical abrasion, preferably only low resistance first material out, whereby new, preferably sharp edges are formed, what increased contact security.

Schließlich wird ein Ausführungsbeispiel der Aufzeichnungsvorrichtung bevorzugt, bei dem die Aufzeichnungsoberfläche des Bildträgers aus einem verschleißfesten Material hergestellt ist. Die Aufzeichnungsoberfläche ist vorzugsweise sehr hart, jedoch zumindest härter als die Kontaktelemente, so dass ein mechanischer Verschleiß infolge von Abrieb vermieden wird. Die Kontaktelemente können daher mit hohem Anpressdruck beaufschlagt werden, so dass sich eine hohe Kontaktkraft zwischen Kontaktelementen und Aufzeichnungsoberfläche einstellt. Die Aufzeichnungsoberfläche ist vorzugsweise auch gegen chemische beziehungsweise elektrochemische Einflüsse resistent, so dass neben mechanischen Einwirkungen zur Reinigung der Aufzeichnungsoberfläche auch Lösungsmittel, gegebenenfalls auch aggressive Lösungsmittel und dergleichen zum Entfernen einer sich auf der Aufzeichnungsoberfläche möglicherweise bildenden Schmutzschicht eingesetzt werden können.Finally, an embodiment of the recording device is preferred in which the recording surface of the image carrier made of a wear-resistant material is made. The recording surface is preferably very hard, at least harder than the contact elements, so that mechanical wear due to abrasion is avoided. The contact elements can therefore be subjected to high contact pressure so that there is a high contact force between contact elements and Recording surface. The recording surface is preferably also resistant to chemical or electrochemical influences, so that in addition to mechanical influences for cleaning the recording surface too Solvents, optionally also aggressive solvents and the like for Remove any that may form on the recording surface Dirt layer can be used.

Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Aufzeichnungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 vorgeschlagen. Diese weist einen Schreibkopf mit einer Anzahl Kontaktelemente zum Kontaktieren einer Aufzeichnungsoberfläche auf, die mit mindestens einer Spannungsquelle verbindbar sind. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass im Strompfad zwischen der Spannungsquelle und einer zwischen mindestens einem Kontaktelement und der Aufzeichnungsoberfläche gebildeten Kontaktfläche mindestens ein den elektrischen Strom auf einen maximalen Wert begrenzender Widerstand vorgesehen ist. Dieser begrenzt den vom Kontaktelement zur Aufzeichnungsoberfläche fließenden Strom und ist so gewählt, dass elektrochemische Reaktion und/oder Gasüberschläge vom Kontaktelement auf die Aufzeichnungsoberfläche vorzugsweise vermieden, zumindest aber auf ein unschädliches Maß reduziert werden. Aufgrund der Begrenzung des maximalen Stroms kann also ein Verschleiß des Kontaktelements beziehungsweise der Kontaktelemente reduziert werden, was die Funktionssicherheit der Aufzeichnungsvorrichtung erhöht.A recording device with the features is also used to achieve the object of claim 9 proposed. This has a write head with a number Contact elements for contacting a recording surface with at least a voltage source can be connected. The device is characterized in that in the current path between the voltage source and one between at least one Contact element and the recording surface formed contact surface at least a resistance that limits the electrical current to a maximum value is provided. This limits that from the contact element to the recording surface flowing current and is chosen so that electrochemical reaction and / or Gas flashover from the contact element onto the recording surface is preferred avoided, but at least reduced to a harmless level. Due to the Limiting the maximum current can therefore wear the contact element or the contact elements can be reduced, which the functional reliability of Recording device increased.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Aufzeichnungsvorrichtung ist der Widerstand vom Innenwiderstand der Spannungsquelle gebildet. Der Maximalwert des Stroms kann dadurch für alle Kontaktelemente in einfacher Weise durch einen Austausch der Spannungsquelle oder durch Steuerung/Veränderung ihres Innenwiderstands verändert werden. Die Spannungsquelle kann beispielsweise von einer elektronischen Einrichtung gebildet sein. Allen Ausführungsvarianten der Spannungsquelle ist gemeinsam, dass deren Ausgangsstromstärke nur so groß ist, dass ein erhöhter Verschleiß der Kontaktelemente infolge von elektrochemischen Reaktionen und/oder Gasüberschlägen vermieden beziehungsweise reduziert wird.In an advantageous embodiment of the recording device Resistance formed by the internal resistance of the voltage source. The maximum value of the Electricity can thus be exchanged for all contact elements in a simple manner the voltage source or by controlling / changing its internal resistance become. The voltage source can be, for example, from an electronic device be educated. All versions of the voltage source have in common that their Output current strength is only so great that increased wear of the contact elements avoided due to electrochemical reactions and / or gas flashovers or is reduced.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Aufzeichnungsvorrichtung ist der Widerstand in das Kontaktelement integriert. Vorzugsweise weist jedes der Kontaktelemente einen Einzelwiderstand auf, der vorzugsweise nahe an der Kontaktfläche zwischen dem Kontaktelement und der Aufzeichnungsoberfläche, also nahe an der Kontaktelementenspitze angeordnet ist. Dadurch, dass jedes Kontaktelement mindestens einen Widerstand aufweist, um den zur Aufzeichnungsoberfläche fließenden Maximalstrom zu begrenzen, ist es möglich, die gleiche Spannungsquelle für verschiedene Ausführungsvarianten der Aufzeichnungsvorrichtung beziehungsweise des die Kontaktelemente aufweisenden Schreibkopfes zu verwenden, bei dem durch die Kontaktelemente jeweils ein unterschiedlich hoher elektrischer Strom fließt. Aufgrund der in die Kontaktelemente integrierten Einzelwiderstände kann die Variantenvielfalt der Spannungsquelle verringert und deren Aufbau vereinfacht werden.In another embodiment of the recording device, the resistance is integrated in the contact element. Each of the contact elements preferably has one Individual resistance, which is preferably close to the contact area between the Contact element and the recording surface, so close to the Contact element tip is arranged. In that each contact element at least has a resistance to that flowing to the recording surface To limit maximum current, it is possible to use the same voltage source for different Design variants of the recording device or the To use contact elements having write head, in which by the Contact elements each have a different electrical current. Due to the in the contact elements integrated individual resistors, the variety of Reduced voltage source and their structure can be simplified.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Material des einzelnen Kontaktelements so gewählt ist, dass das Kontaktelement selbst den elektrischen Strom auf einen gewünschten Maximalwert begrenzenden Widerstand bildet. Die Herstellung und somit die Kosten des Kontaktelements sind hier nur verhältnismäßig gering.According to a development of the invention, it is provided that the material of the individual Contact element is chosen so that the contact element itself on the electrical current forms a desired maximum value limiting resistor. The manufacture and thus the cost of the contact element is only relatively low here.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Aufzeichnungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Material der Aufzeichnungsoberfläche beziehungsweise das Material eines aufzuladenden Bildelements, von dem die Aufzeichnungsoberfläche eine bestimmte, in einer Matrix angeordnete Anzahl aufweist, so gewählt ist, dass die Aufzeichnungsoberfläche/das Bildelement den elektrischen Widerstand bildet. Auch durch diese Maßnahme kann der maximale Wert des vom Kontaktelement über die Kontaktfläche zur Aufzeichnungsoberfläche beziehungsweise zum Bildelement fließenden elektrischen Stroms begrenzt beziehungsweise eingestellt werden, so dass ein erhöhter Verschleiß der Kontaktelemente vermieden werden kann.Another embodiment of the recording device is characterized by this from that the material of the recording surface or the material of a picture element to be charged, of which the recording surface has a specific, in number arranged in a matrix is selected such that the Recording surface / the picture element forms the electrical resistance. Also through this measure can be the maximum value of the contact element across the contact area to the recording surface or to the picture element flowing electrical Current are limited or set, so that increased wear of the Contact elements can be avoided.

Selbstverständlich ist es möglich, dass sich der Widerstand durch den gegebenenfalls in das jeweilige Kontaktelement integrierten Einzelwiderstand und/oder den Eigenwiderstand des Kontaktelements und/oder den Eigenwiderstand der Aufzeichnungsoberfläche/des Bildelements und/oder den Innenwiderstand der Spannungsquelle zusammensetzt, so dass durch eine geeignete Auswahl der im Strompfad angeordneten Komponenten beziehungsweise Materialien die Höhe des Widerstands einstellbar ist.Of course, it is possible that the resistance may be due to the the respective contact element integrated individual resistance and / or the inherent resistance of the contact element and / or the intrinsic resistance of the recording surface / Picture element and / or the internal resistance of the voltage source so that through a suitable selection of the components arranged in the current path or materials the amount of resistance is adjustable.

Bevorzugt wird auch ein Ausführungsbeispiel der Aufzeichnungsvorrichtung, bei dem der Widerstand in einem Bereich von 1 kΩ bis 1 kΩ liegt. Zum Aufladen der Aufzeichnungsoberfläche beziehungsweise der Bildelemente hat sich ein Widerstand von circa 1 MΩ als besonders vorteilhaft herausgestellt.Also preferred is an embodiment of the recording device in which the Resistance is in a range from 1 kΩ to 1 kΩ. To charge the Recording surface or the picture elements has a resistance of about 1 MΩ was found to be particularly advantageous.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further advantageous embodiments result from the remaining subclaims.

Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Aufzeichnungsvorrichtung vorgeschlagen, das die Merkmale des Anspruchs 16 aufweist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass auf zumindest einen Teil der auf der Aufzeichnungsoberfläche in einer Matrix angeordneten, ein bestimmtes Eingangspotential aufweisenden Bildelemente ein elektrisches Grundpotential aufgebracht wird, bevor sie mit dem jeweiligen, dem elektrostatischen Muster entsprechenden elektrischen Sollpotential aufgeladen werden. Vorteilhaft hierbei ist, dass dadurch die maximal mögliche Spannungsdifferenz zwischen dem jeweiligen Kontaktelement und dem auf das Sollpotential aufzuladenden Bildelement im Moment der Kontaktierung verringert, insbesondere minimiert werden kann, wodurch der Verschleiß der Kontaktelemente infolge elektrochemischer Reaktionen, Funkenerosion und/oder elektrischer Überschläge reduziert wird.To solve the problem, a method for operating a Proposed recording device having the features of claim 16. The method is characterized in that at least part of the on the Recording surface arranged in a matrix, a certain input potential having picture elements an electrical basic potential is applied before using the respective electrical target potential corresponding to the electrostatic pattern to be charged. It is advantageous here that the maximum possible Voltage difference between the respective contact element and that on the Image potential to be charged is reduced at the moment of contacting, in particular can be minimized, as a result of which the wear of the contact elements electrochemical reactions, spark erosion and / or electrical flashovers reduced becomes.

Im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff "Eingangspotential" das Potential verstanden, das ein Bildelement aufweist, bevor es mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung (zum Beispiel Koronendraht) oder dem mindestens einen zugeordneten Kontaktelement auf das gewünschte Grundpotential aufgeladen wird. Das Eingangspotential kann beispielsweise im Wesentlichen gleich groß oder nur geringfügig kleiner sein, als das Sollpotential, mit dem ein Bildelement einen Aufzeichnungsvorgangs zuvor aufgeladen worden ist. Dies gilt selbstverständlich nur dann, wenn keine Maßnahmen getroffen werden, das Bildelement zwischen zwei Aufzeichnungsvorgängen zu entladen. In dem Fall, dass bei zwei aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsvorgängen dasselbe Bild übertragen wird, kann das Eingangspotential des jeweiligen Bildelements im Wesentlichen gleich groß wie das Sollpotential sein, mit dem es aufgeladen werden soll.In connection with the present invention, the term "Input potential" understood the potential that a picture element has before it With the help of a suitable device (for example coron wire) or at least an assigned contact element is charged to the desired basic potential. The input potential can, for example, be essentially the same size or only be slightly smaller than the target potential with which a picture element unites Recording process has previously been charged. Of course, this only applies if no action is taken, the picture element between two Unload recordings. In the event that two consecutive Recordings the same image is transferred, the input potential of the respective picture element to be essentially the same size as the target potential with which it should be charged.

Nach einer ersten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Bildelemente mittels mindestens einer geeigneten Einrichtung auf ein einstellbares elektrisches Grundpotential voraufgeladen werden, beispielsweise mit Hilfe einer Korona, und zwar bevor sie von den Kontaktelementen kontaktiert werden. In diesem Fall werden dann die Kontaktelemente mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt, die vorzugsweise gleich groß oder im Wesentlichen gleich groß ist, wie das Grundpotential des Bildelements, so dass die Spannungsdifferenz in dem Moment, in dem das jeweilige Kontaktelement das Bildelement kontaktiert, sehr klein ist. Nachdem das Kontaktelement das Bildelement kontaktiert hat, wird dann die an das Kontaktelement angelegte elektrische Spannung so eingestellt/verändert, dass das Bildelement mit dem gewünschten Sollpotential aufgeladen wird.According to a first embodiment variant, it is provided that the picture elements by means of at least one suitable device to an adjustable basic electrical potential can be pre-charged, for example with the help of a corona, and before they are removed from the Contact elements are contacted. In this case, the contact elements applied with an electrical voltage, which is preferably the same size or in Is essentially the same size as the basic potential of the picture element, so that the Voltage difference at the moment when the respective contact element Image element contacted, is very small. After the contact element the picture element has contacted, then the electrical voltage applied to the contact element set / changed that the picture element is charged with the desired potential becomes.

Nach einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Voraufladen der Bildelemente auf ein bestimmtes elektrisches Grundpotential ohne Zuhilfenahme separater Einrichtungen, wie zum Beispiel einer Korona, erfolgt, sondern ausschließlich mit Hilfe der Kontaktelemente. An die Kontaktelemente wird vor dem Kontaktieren der Bildelemente eine dem auf die Bildelemente aufzubringenden Grundpotential entsprechende elektrische Spannung angelegt. Praktisch kein Verschleiß infolge elektrochemischer Reaktionen, Funkenerosion und/oder elektrischer Überschläge würde auftreten, wenn das aufzubringende Grundpotential und das Eingangspotential der Bildelemente gleich groß wäre, so das die Spannungsdifferenz im Moment der Kontaktierung null ist beziehungsweise gegen null geht. Somit ist die Auswahl eines geeigneten Grundpotential zur Verschleißreduzierung der Kontaktelemente entscheidend.According to another embodiment variant, it is provided that the pre-charging of the Picture elements to a certain basic electrical potential without the aid of separate ones Facilities, such as a corona, are done only with help of the contact elements. Before contacting the contact elements Picture elements a the basic potential to be applied to the picture elements appropriate electrical voltage is applied. Practically no wear as a result electrochemical reactions, spark erosion and / or electrical arcing occur when the basic potential to be applied and the input potential of the Picture elements would be the same size, so that the voltage difference at the moment of Contact is zero or approaches zero. So the choice is one suitable basic potential for reducing wear of the contact elements is crucial.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens wird das elektrische Grundpotential in Abhängigkeit der Schwärzung des gespeicherten elektronischen Bilds ermittelt. Vorzugsweise ist das Grundpotential das mittlere elektrische Potential des elektrostatischen Musters, das heißt, die Differenz zwischen dem größten elektrischen Potential und dem kleinsten elektrischen Potential sowie dem mittleren elektrischen Potential ist minimal. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die maximale Spannungsdifferenz zwischen den Kontaktelementen und dem jeweiligen Bildelement nicht größer ist als die Hälfte der größten elektrischen Spannungsdifferenz des elektrostatischen Musters. Der Verschleiß der Kontaktelemente infolge eines Spannungsüberschlags oder elektrochemischer Einflüsse ist daher nur gering. Der Grund dafür ist, dass der Verschleiß der Kontaktelemente - anlog zur Energie im elektrischen Feld eines Plattenkondensators - proportional zum Quadrat der Spannungsdifferenz (Verschleiß ~ U²) ist.In a particularly preferred embodiment variant of the method, the basic electrical potential is determined as a function of the blackening of the stored electronic image. The basic potential is preferably the mean electrical potential of the electrostatic pattern, that is to say the difference between the greatest electrical potential and the smallest electrical potential and the mean electrical potential is minimal. This can ensure that the maximum voltage difference between the contact elements and the respective picture element is not greater than half the largest electrical voltage difference of the electrostatic pattern. The wear of the contact elements due to a voltage flashover or electrochemical influences is therefore only slight. The reason for this is that the wear on the contact elements - analogous to the energy in the electrical field of a plate capacitor - is proportional to the square of the voltage difference (wear ~ U ² ).

Bei einer anderen Ausführungsvariante wird zur Auswahl eines geeigneten Grundpotentials eine elektronische Einrichtung eingesetzt, die die Spannung eines jeden einzelnen Bildelements für eine Umdrehung des Bildzylinders speichert und die Kontaktelemente für die Kontaktierung des jeweiligen Bildelements auf diese Spannung setzt. Für den Fall, dass nacheinander identische elektrostatische Muster/Bilder auf die Aufzeichnungsoberfläche aufgebracht werden, sind das Eingangs-, Grund- und Sollpotential im Wesentlichen gleich groß.In another embodiment variant, a suitable basic potential is selected an electronic device is used to measure the tension of each individual Image elements for one revolution of the image cylinder stores and the contact elements for the contacting of the respective picture element relies on this voltage. In case that successively identical electrostatic patterns / images on the recording surface applied, the input, basic and target potential are essentially the same large.

Allen Ausführungsvarianten ist gemeinsam, dass die jeweilige, an die Kontaktelemente vor dem Kontaktieren der Bildelemente angelegte elektrische Spannung vorzugsweise gleich groß ist, wie das Grundpotential, mit dem das jeweilige Bildelement mit Hilfe des Kontaktelements aufgeladen werden soll beziehungsweise mit dem das jeweilige Bildelement mit Hilfe beispielsweise einer Korona zuvor bereits aufgeladen worden ist.All design variants have in common that the respective one, in front of the contact elements the voltage applied to the contacting of the picture elements is preferably the same is as big as the basic potential with which the respective picture element with the help of Contact element should be charged or with which the respective Image element has already been charged with the aid of, for example, a corona.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the method result from the others Dependent claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels eines elektrographischen Schreibkopfes und Fig. 1 is a perspective view of a section of an embodiment of an electrographic write head and

Fig. 2 bis 5 jeweils einen Draufsicht auf mehrere Bildelemente einer Aufzeichnungsoberfläche mit einer Ausführungsform einer Kontaktfläche eines die Aufzeichnungsoberfläche kontaktierenden Kontaktelements. FIGS. 2 to 5 are each a plan view of a plurality of picture elements of a recording surface with an embodiment of a contact area of the recording surface contacting the contact element.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Vorrichtung 1 zum Erzeugen eines elektrostatischen Musters, das einem aufzuzeichnenden elektronischen Bild entspricht, auf eine Aufzeichnungsoberfläche 3 eines Bildträgers 5, der hier rein beispielhaft von einem um seine Längsmittelachse rotierbaren Bildzylinder 7 gebildet ist. Die Aufzeichnungsoberfläche 3 ist hier vom Mantel des Bildzylinders 7 gebildet, dessen Bewegungsrichtung 9 bei Rotation des Bildzylinders 7 mit einem Pfeil dargestellt ist. Fig. 1 shows a section of a device 1 for forming an electrostatic pattern corresponding to a recorded electronic image on a recording surface 3 of an image carrier 5, which is purely formed here as an example of a rotatable about its longitudinal central axis image cylinder 7. The recording surface 3 is formed here by the jacket of the image cylinder 7 , the direction of movement 9 of which is shown by an arrow when the image cylinder 7 rotates.

Der Bildträger 5 beziehungsweise der Bildzylinder 7 sind vorzugsweise so ausgebildet, wie in der EP 0 713 155 A2 beschrieben, deren Inhalt zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht wird. Im Folgenden wird daher nur kurz auf den Aufbau des Bildzylinders 7 näher eingegangen.The image carrier 5 or the image cylinder 7 are preferably designed as described in EP 0 713 155 A2, the content of which is made the subject of this description. The structure of the image cylinder 7 is therefore only briefly discussed in more detail below.

Der antreibbare Bildzylinder 7, von dem in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab ein Teil seines Mantels im Querschnitt dargestellt ist, weist üblicherweise einen aus Stahl oder Aluminium bestehenden Kern auf, um den herum eine als Masseebene dienende, elektrisch leitende Lage 11 vorgesehen ist. Um die Lage 11 herum ist eine Hülse 13 angeordnet, die aus einem thermisch und elektrisch gut isolierenden Material, wie zum Beispiel Keramik, besteht. Auf der Lage 13 sind eine Vielzahl von leitfähigen Bereichen, die im Folgenden als Bildelemente 15 (Pixel) bezeichnet werden, in einer hier rechtwinkligen Matrix angeordnet. Die elektrisch leitfähigen Bildelemente 15 sind mit der elektrisch leitfähigen Lage 11 nicht verbunden und bilden mit der Lage 11 jeweils einen Kondensator, wobei die Bildelemente mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen aufladbar sind. Die Bildelemente 15 sind bei diesem Ausführungsbeispiel in das Dielektrikum eingebettet, so dass die Aufzeichnungsoberfläche 3 insgesamt sehr glatt ist. Bei einem anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Bildzylinder 7 eine äußere, farbabstoßende Beschichtung auf, die zumindest die dielektrische Hülse 13 bedeckt. Allen Ausführungsbeispielen des Bildzylinders 7 ist gemeinsam, dass dessen Aufzeichnungsoberfläche 3 mit einem elektrostatischen Muster mit geladenen und ungeladenen Bereichen versehen werden kann.The drivable image cylinder 7 , of which part of its jacket is shown in cross section on an enlarged scale in FIG. 1, usually has a core made of steel or aluminum, around which an electrically conductive layer 11 serving as a ground plane is provided. Arranged around the layer 11 is a sleeve 13 , which consists of a thermally and electrically well-insulating material, such as ceramic. A large number of conductive regions, which are referred to below as picture elements 15 (pixels), are arranged on the layer 13 in a matrix which is rectangular here. The electrically conductive picture elements 15 are not connected to the electrically conductive layer 11 and each form a capacitor with the layer 11 , the picture elements being chargeable with different electrical potentials. In this exemplary embodiment, the picture elements 15 are embedded in the dielectric, so that the recording surface 3 is very smooth overall. In another exemplary embodiment, not shown, the image cylinder 7 has an outer, ink-repellent coating which covers at least the dielectric sleeve 13 . All embodiments of the image cylinder 7 in common is that the recording surface thereof may be provided with an electrostatic pattern with charged and uncharged areas. 3

Die Vorrichtung 1 umfasst ferner einen am Umfang des Bildzylinders 7 angeordneten Schreibkopf 17, der sich über die gesamte Länge des Bildzylinders 7 erstreckt und eine Anzahl Kontaktelemente 19 aufweist, die - senkrecht zur Bewegungsrichtung 9 der Aufzeichnungsoberfläche 3 gesehen - in einer Reihe und in einem Abstand voneinander angeordnet sind. Die Kontaktelemente 19 sind hier von flexibel, elektrisch leitenden Kontaktzungen 21 gebildet, die die Aufzeichnungsoberfläche 3 des Bildzylinders 7 federnd kontaktieren. Jedes der Kontaktelemente 19 ist - in Bewegungsrichtung 9 des Bildzylinders 7 gesehen - jeweils einer Spalte der Bildelementenmatrix zugeordnet. Mit Hilfe einer nicht dargestellten Steuereinrichtung können die Kontaktelemente 19 einzeln angesteuert, das heißt mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle, vorzugsweise einer Gleichspannungsquelle, verbunden werden, so dass mit jedem der Kontaktelemente 19 ein gewünschtes elektrisches Potential auf die Aufzeichnungsoberfläche 3 beziehungsweise auf das vom jeweiligen Kontaktelement 19 kontaktierte Bildelement 15 übertragen werden kann. Das auf der Aufzeichnungsoberfläche 3 aufgebrachte elektrostatische Muster entspricht einer gewünschten Bildinformation, die in bekannter Weise auf ein Drucksubstrat, beispielsweise einen Papierbogen, oder einen Zwischenträger übertragen werden kann.The device 1 further comprises a write head 17 arranged on the circumference of the image cylinder 7 , which extends over the entire length of the image cylinder 7 and has a number of contact elements 19 which - seen perpendicular to the direction of movement 9 of the recording surface 3 - in a row and at a distance are arranged from each other. The contact elements 19 are formed here by flexible, electrically conductive contact tongues 21 , which contact the recording surface 3 of the image cylinder 7 in a resilient manner. Each of the contact elements 19 is - as seen in the direction of movement 9 of the image cylinder 7 - assigned to a column of the image element matrix. With the aid of a control device, not shown, the contact elements 19 can be controlled individually, that is to say connected to a voltage source, not shown, preferably a DC voltage source, so that each of the contact elements 19 has a desired electrical potential on the recording surface 3 or on that of the respective contact element 19 contacted pixel 15 can be transmitted. The electrostatic pattern applied to the recording surface 3 corresponds to a desired image information which can be transferred in a known manner to a printing substrate, for example a sheet of paper, or an intermediate carrier.

Auf die unterschiedlich aufgeladenen Bereiche der Aufzeichnungsoberfläche 3 wird mit Hilfe einer - in Bewegungsrichtung 9 der Aufzeichnungsoberfläche 3 gesehen - dem Schreibkopf 17 nachgeordneten Auftragseinrichtung (nicht dargestellt) eine Druckfarbe, beispielsweise Flüssigtoner oder Trockentoner, in bekannter Weise zugeführt. Der Trockentoner besteht beispielsweise aus einem elektrisch geladenen Pulver, das vorzugsweise eine mittlere Partikelgröße von 10 µm aufweist. Das Pulvermaterial ist im Wesentlichen ein Pigment-Polymergemisch. Die Tonerpartikel lagern sich an den unterschiedlich aufgeladenen Bildelementen 15 ab, wobei die an den Bildelementen 15 abgeschiedenen Mengen des Toners monoton mit den Feldstärken in diesen geladenen Bereichen zunimmt. Anschließend wird das mit dem Flüssig- oder Trockentoner sichtbar gemachte Muster auf dem Bildträger in bekannter Weise auf ein Drucksubstrat oder einen Zwischenträger übertragen. Bezüglich der Zusammensetzung, der Eigenschaften und der Übertragsvarianten und -formen der für die Aufzeichnungsvorrichtung einsetzbaren, vorzugsweise von einem Flüssigtoner oder Trockentoner gebildeten Druckfarbe wird unter anderem auf die Literaturstelle "Electrophotography and Development Physics" von L. B. Schein, Springer Verlag 1992, ISBN 3-540-55858-6 verwiesen, deren Inhalt zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht wird.A printing ink, for example liquid toner or dry toner, is fed onto the differently charged areas of the recording surface 3 with the aid of an application device (not shown) arranged downstream of the write head 17 in the direction of movement 9 of the recording surface 3 in a known manner. The dry toner consists, for example, of an electrically charged powder, which preferably has an average particle size of 10 μm. The powder material is essentially a pigment-polymer mixture. The toner particles are deposited on the differently charged picture elements 15 , the amounts of toner deposited on the picture elements 15 increasing monotonically with the field strengths in these charged areas. The pattern made visible with the liquid or dry toner is then transferred on the image carrier in a known manner to a printing substrate or an intermediate carrier. With regard to the composition, the properties and the transfer variants and forms of the printing ink which can be used for the recording device, preferably formed from a liquid toner or dry toner, reference is made, inter alia, to the reference "Electrophotography and Development Physics" by LB Schein, Springer Verlag 1992, ISBN 3-540 -55858-6, the content of which is made the subject of this description.

Im Folgenden wird anhand der Fig. 2 bis 5 eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Aufzeichnungsvorrichtung 1 näher erläutert.An advantageous embodiment of the method according to the invention for operating the recording device 1 is explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 5.

Fig. 2 bis 5 zeigen jeweils eine Draufsicht auf in einer Matrix angeordnete Bildelemente 15/1, 15/2 und 15/3, die in Bewegungsrichtung 9 der Aufzeichnungsoberfläche 3 in einem Abstand hintereinander angeordnet sind. Die Länge L₁ der Bildelemente 15/1, 15/2 und 15/3 beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel 40 µm, der Abstand x zwischen zwei benachbart angeordneten Bildelementen 10 µm und die Länge L₂ der Kontaktfläche 20 µm. Des weiteren ist die hier rein beispielhaft rechteckförmige Kontaktfläche 22 eines die Aufzeichnungsoberfläche 3 beziehungsweise die Bildelemente 15 kontaktierenden, nicht dargestellten Kontaktelements erkennbar. Fig. 2 to 5 respectively show a plan view are arranged in a matrix picture elements 15/1, 15/2 and 15/3, the recording surface are arranged at a distance one behind the other in movement direction 9 3. The length L ₁ of the picture elements 15/1, 15/2 and 15 / is 3 microns in this embodiment, 40, the distance x between two adjacent picture elements arranged 10 microns and the length L of the contact surface ₂ microns 20th Furthermore, the purely exemplary rectangular contact surface 22 of a contact element (not shown) contacting the recording surface 3 or the picture elements 15 can be seen.

Rein beispielhaft wird im folgenden davon ausgegangen, dass jedes der Bildelemente 15/1, 15/2 und 15/3 mit Hilfe des Kontaktelements zunächst mit einem elektrischen Grundpotential +50 V (Volt) aufgeladen wird. Es wird ferner davon ausgegangen, dass das kleinstmögliche elektrische Potential der Bildelemente 0 V und deren größtmögliches elektrische Potential 100 V betragen kann. Zum Voraufladen der Bildelemente auf das Grundpotential, das in bezug auf das größte und das kleinste Potential des elektrostatischen Musters ein mittleres Potential ist, wird an das Kontaktelement eine Spannung von +50 V angelegt und zwar jeweils bevor die Bildelemente von dem Kontaktelement kontaktiert werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die größtmögliche Spannungsdifferenz zwischen dem Bildelement und dem Kontaktelement im Moment der Kontaktierung nicht größer 50 V ist. Eine weitere Randbedingung ist, dass das erste Bildelement 15/1 mit einem Sollpotential von 0 V und das zweite Bildelement 15/2 mit einem Sollpotential von +100 V aufgeladen werden soll.Purely by way of example, it is assumed that each of the picture elements 15/1, 15/2 and 15 / is initially charged 3 by means of the contact member with an electrical ground potential +50 V (volts). In the following It is also assumed that the smallest possible electrical potential of the picture elements can be 0 V and their largest possible electrical potential can be 100 V. In order to precharge the picture elements to the basic potential, which is a medium potential with respect to the largest and the smallest potential of the electrostatic pattern, a voltage of +50 V is applied to the contact element before the picture elements are contacted by the contact element. This ensures that the greatest possible voltage difference between the picture element and the contact element at the moment of contacting is not greater than 50 V. Another constraint is that is to be the first picture element 15/1 charged with a nominal potential of 0 V and the second image element 15/2 to a target potential of +100 V.

In der in Fig. 2 dargestellten Stellung kontaktiert das nicht näher dargestellte Kontaktelement das Bildelement 15/1, wobei die Vorderkante 23 der zwischen der Kontaktierungsspitze des Kontaktelements und der Aufzeichnungsoberfläche beziehungsweise dem Bildelement gebildeten, hier rechteckförmigen Kontakt- (Anlage-) fläche 22 sich in einem Abstand von circa 5 µm zum in Bewegungsrichtung 9 nachfolgenden zweiten Bildelement 15/2 befindet. An dem Kontaktelement liegt eine Spannung von +50 V an, die dem gewünschten Grundpotential entspricht. Die an das Kontaktelement angelegte Spannung von +50 V wird aufrechterhalten, bis das Kontaktelement sich circa 5 µm in Überdeckung mit dem zweiten Bildelement 15/2 befindet, wie in Fig. 3 dargestellt. Während das Kontaktelement nun sowohl das erste Bildelement 15/1 als auch das zweite Bildelement 15/2 kontaktiert, wird das erste Bildelement 15/1 mit seinem Sollpotential aufgeladen, dass hier 0 V beträgt. Dies wird dadurch realisiert, dass die an das Kontaktelement angelegte Spannung auf 0 V reduziert und so lange aufrechterhalten wird, bis das Kontaktelement das erste Bildelement 15/1 verlassen hat.In the embodiment shown in Fig. 2 position, the contact element not shown in detail contacted by the picture element 15/1, wherein the leading edge 23 of respectively the pixel formed between the Kontaktierungsspitze the contact element and the recording surface, rectangular here contact (ground) surface 22 in a distance of about 5 microns to the subsequent movement in direction 9 the second pixel 15/2 located. A voltage of +50 V is applied to the contact element, which corresponds to the desired basic potential. The voltage applied to the contact element voltage of +50 V is maintained microns in registration with the second image element 15/2 is located until the contact element circa 5, shown as 3 in Fig.. While the contact element now contacts both the first picture element 15/1 and the second picture element 15/2 the first picture element 15/1 is charged with its nominal potential, that here is 0V. This is realized in that the voltage applied to the contact element voltage is reduced to 0 V, and maintained so long left to the contact element the first picture element 15/1.

In Fig. 4 ist die Aufzeichnungsoberfläche gegenüber der in Fig. 3 dargestellten Stellung soweit in Richtung des Pfeils 9 verlagert, dass das Kontaktelement das erste Bildelement 15/1 bereits verlassen hat und nur noch das zweite Bildelement 15/2 kontaktiert. In FIG. 4, the recording surface from that shown in Fig. 3 position is so far displaced in the direction of the arrow 9, that the contact element has already left the first picture element 15/1 and contacts only the second image element 15/2.

Rechtzeitig bevor das Kontaktelement das dritte Bildelemente 15/3 kontaktiert, also wenn die Vorderkante 23 der Kontaktfläche 22 beispielsweise noch 5 µm vom dritten Bildelement 15/3 beabstandet ist, wie in Fig. 5 dargestellt, wird wieder die Grundspannung von 50 V an das Kontaktelement angelegt, so dass beim Kontaktieren des dritten Bildelements 15/3 die Spannungsdifferenz zwischen Kontaktelement und Bildelement maximal 50 V beträgt. Nachdem das Kontaktelement das dritte Bildelement 15/3 kontaktiert und bevor es das zweite Bildelement 15/2 verlassen hat, wird das Kontaktelement mit einer Spannung von +100 V beaufschlagt, um das zweite Bildelement 15/2 mit seinem Sollpotential aufzuladen., That is when the front edge is, for example, even 5 microns from the third pixel 15/3 spaced 23 the contact surface 22 in good time before the contact element, the third pixels 15 / contacts 3, as shown in Fig. 5, is again the base voltage of 50 V is applied to the contact element applied so that / 3, the voltage difference between the contact element and picture element is at most 50 V, upon contacting of the third picture element 15 °. After the contact element, the third pixel 15 / contacts 3 and before it has left the second pixel 15/2, the contact element is applied with a voltage of +100 V, to charge the second pixel 15/2 with its target potential.

Aus dem oben Gesagten wird deutlich, dass die Steuerung der an das Kontaktelement angelegten Spannung abhängig ist von der Länge L₁ der Bildelemente, dem Abstand x zwischen den Bildelementen sowie der Länge L₂ der Kontaktfläche 22. Bei dem anhand der Fig. 2 bis 5 beschriebenen Verfahren ist das zum Aufladen der Bildelemente auf ihr jeweiliges Sollpotential nutzbare Zeitfenster so groß, wie die Bildelemente benötigen, um eine Wegstrecke von 5 µm relativ gegenüber dem Kontaktelement zurückzulegen.It is clear from the above that the control of the voltage applied to the contact element depends on the length L _{1 of} the picture elements, the distance x between the picture elements and the length L _{2 of} the contact surface 22 . In the method described with reference to FIGS . 2 to 5, the time window that can be used to charge the picture elements to their respective target potential is as large as the picture elements need to cover a distance of 5 μm relative to the contact element.

Vorzugsweise wird die Länge L₂ der Kontaktfläche 22 in Abhängigkeit der Länge L₁ der Bildelemente und dem Abstand x zwischen den Bildelementen gewählt, insbesondere nach folgender Gleichung:
The length L _{2 of} the contact surface 22 is preferably selected as a function of the length L _{1 of} the picture elements and the distance x between the picture elements, in particular according to the following equation:

L₂ = L₁ + n.(L₁ + x),
L ₂ = L ₁ + n. (L ₁ + x),

wobei n = 0, 1, 2, 3, . . ., 8, 9, 10 . . . etc. Dadurch ergibt sich bei dem anhand der Fig. 2 bis 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel eine bevorzugte Länge L₂ für Kontaktfläche 22 von 40 µm, 90 µm, 140 µm etc. Durch diese Wahl wird die zum Aufladen der Bildelemente zur Verfügung stehende Zeit maximiert, bei gleichzeitiger Minimierung der Gefahr einer falschen Aufladung vorhergehender oder nachfolgender Bildelemente. where n = 0, 1, 2, 3,. , ., 8, 9, 10. , , etc. This results in a preferred length L ₂ for contact surface 22 of 40 μm, 90 μm, 140 μm etc. in the exemplary embodiment described with reference to FIGS. 2 to 5. This choice maximizes the time available for charging the picture elements, while minimizing the risk of incorrect charging of previous or subsequent picture elements.

Sofern die Voraufladung der Bildelemente auf das Grundpotential nicht mit einer separaten Einrichtung, beispielsweise einer Korona, sondern mittels des Kontaktelements erfolgt, ist für die Länge L₂ der Kontaktfläche folgende Bedingung einzuhalten:
If the image elements are precharged to the basic potential not by a separate device, for example a corona, but by means of the contact element, the following condition must be observed for the length L _{2 of} the contact surface:

L₂ ≠ x + n.(L₁ + x)
L ₂ ≠ x + n. (L ₁ + x)

wobei n = 0, 1, 2, 3, 4, . . ., 8, 9, 10, . . . etc. Dadurch kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass ausreichend Zeit bleibt, mit Hilfe des Kontaktelements ein vorhergehendes Bildelement auf sein Sollpotential aufzuladen und dann rechtzeitig, also bevor das Kontaktelement das nachfolgende Bildelemente kontaktiert, die an das Kontaktelement angelegte Spannung auf das Grundpotential des nachfolgenden Bildelements einzustellen. Ferner wird ein ungewollter, durch das Kontaktelement verursachter Kurzschluss zwischen zwei benachbarten Bildelementen sicher verhindert werden.where n = 0, 1, 2, 3, 4,. , ., 8, 9, 10,. , , etc. This can be ensured in an advantageous manner that there is enough time, with the help of the contact element, a previous one Charge the picture element to its target potential and then in time, i.e. before that Contact element contacted the following picture elements that are attached to the contact element set the applied voltage to the basic potential of the following picture element. Furthermore, an undesired short circuit caused by the contact element between two neighboring picture elements can be reliably prevented.

Bei einem anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, das sich von den anhand der Fig. 2 bis 5 beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass die Länge L₂ der Kontaktfläche 22 kleiner ist als der Abstand x zwischen zwei benachbarten Kontaktelementen, ist ein Kurzschluss zwischen zwei benachbarten Bildelementen in jedem Fall ausgeschlossen.In another exemplary embodiment, not shown, which differs from the exemplary embodiments described with reference to FIGS. 2 to 5 in that the length L _{2 of} the contact surface 22 is smaller than the distance x between two adjacent contact elements, there is a short circuit between two adjacent picture elements excluded in any case.

Um nicht die an das Kontaktelement angelegte Spannung ständig auf die Grundspannung von +50 V umzuschalten, ist bei einem anderen Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass eine elektronische Einrichtung die Spannung eines jeden einzelnen Bildelements für eine Umdrehung des Bildzylinders speichert und die Kontaktelemente für die Kontaktierung des jeweiligen Bildelements auf diese elektrische Spannung setzt. Während des Aufzeichnens des neuen elektrostatischen Musters wird nun die an das Kontaktelement angelegte Spannung individuell an das jeweilige Bildelement aufzubringende Potential angepasst. Wenn also ein Bildelement mit einer Spannung von 20 V aufgeladen war, wird es bevor das nächste elektrostatische Muster beziehungsweise Sollpotential auf die Aufzeichnungsoberfläche des Bildträgers aufgebracht wird, zunächst einmal mit dieser Spannung, also mit einer Spannung von 20 V mit Hilfe des Kontaktelements beaufschlagt. In order not to constantly apply the voltage applied to the contact element to the basic voltage to switch from +50 V is provided in another embodiment that a electronic device the voltage of each individual picture element for one Rotation of the image cylinder saves and the contact elements for contacting the respective picture element on this electrical voltage. While recording of the new electrostatic pattern is now applied to the contact element Voltage individually adapted to the potential image element to be applied. So if a picture element was charged with a voltage of 20 V, it will be before the next electrostatic pattern or target potential on the Recording surface of the image carrier is applied, first of all with this Voltage, that is applied with a voltage of 20 V using the contact element.

Sollte das auf dieses Bildelement aufzubringende Sollpotential von dem Sollpotential des vorhergehenden Bildes abweichen, so wird die an das Kontaktelement angelegte Spannung entsprechend erhöht oder verringert, also nachdem das Kontaktelement das Bildelement mit minimaler Spannungsdifferenz kontaktiert hat.Should the target potential to be applied to this picture element differ from the target potential of the previous picture deviate, so the voltage applied to the contact element correspondingly increased or decreased, ie after the contact element the picture element has contacted with minimal voltage difference.

Aus allem wird deutlich, dass verschiedene Varianten der Steuerung der an die Kontaktelemente angelegten Spannung möglich sind, wobei bei allen Varianten eine Voraufladung der Aufzeichnungsoberfläche auf ein Grundpotential stattfindet und die maximale Spannungsdifferenz zwischen dem Kontaktelement und dem jeweiligen Bildelement vorzugsweise minimiert ist, so dass - wenn überhaupt - ein nur geringer Verschleiß der Kontaktelemente infolge von Spannungsüberschlägen und Funkenerosion auftritt. Dabei gilt, dass je kleiner die Potentialdifferenz zwischen dem Bildelement und dem Kontaktelement unmittelbar vor und im Moment der Kontaktierung ist, desto geringer ist der Verschleiß.It is clear from everything that different variants of the control of the to the Contact elements applied voltage are possible, with one in all variants Pre-charging of the recording surface to a basic potential takes place and the maximum voltage difference between the contact element and the respective Image element is preferably minimized, so that - if at all - only a small one Wear of the contact elements due to voltage flashovers and spark erosion occurs. The smaller the potential difference between the picture element and the contact element immediately before and at the moment of contacting, the less is the wear.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder in den Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.The patent claims submitted with the application are proposed without Prejudice of further patent protection. The applicant reserves the right to Features previously disclosed only in the description and / or in the drawings claim.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruchs durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.References used in the subclaims point to the further training of the Subject of the main claim by the features of the respective sub-claim back; they are not a waiver of achieving an independent, objective To understand protection for the features of the related subclaims. The Objects of these subclaims also form independent inventions, however Design independent of the objects of the preceding subclaims exhibit.

Die Erfindung ist auch nicht auf das/die Ausführungsbeispiel(e) der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen, in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und den Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen beziehungsweise Elementen oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten beziehungsweise Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.The invention is also not based on the embodiment (s) of the description limited. Rather, numerous changes and modifications are within the scope of the invention Modifications possible, especially such variants, elements and combinations and / or materials, for example, by combining or modifying individual, in conjunction with those in the general description and the Embodiments and the claims described and in the drawings Features or elements or method steps contained inventive are and through combinable features to a new item or new Lead process steps or process step sequences, also as far as they Manufacturing, testing and working procedures concern.

Claims

1. Device for recording an electrostatic pattern corresponding to an electronic image on a recording surface of an image carrier, with a write head having a number of contact elements, the contact elements being able to be brought into contact with the recording surface, characterized in that at least some of the contact elements ( 19 ), preferably all contact elements ( 19 ) are made of at least one wear-resistant material and / or are coated with a wear-resistant layer.

2. Recording device according to claim 1, characterized in that the material of the contact elements ( 19 ) has a granular structure.

3. Recording device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact elements ( 19 ) consist of at least two materials, a first material serving as carrier material for a second material.

4. Recording device according to one of the preceding claims, characterized, that the second material is very hard, preferably harder than the first material.

5. Recording device according to one of the preceding claims, characterized, that the second material is in particle form and in the - preferably soft or softer - first material is embedded.

6. Recording device according to one of the preceding claims, characterized, that the particles are sharp-edged.

7. Recording device according to one of the preceding claims, characterized in that the material from which the contact elements ( 19 ) consist and / or their coating at least one electrically conductive oxide and / or nitride, at least one electrically conductive oxide or nitride alloy, at least is a noble intermetallic or metallic alloy, especially iridium, rhenium, platinum, palladium, and / or silver.

8. Recording device according to one of the preceding claims, characterized in that the recording surface ( 3 ) is made of a wear-resistant material, in particular of a material specified in claim 7.

9. Apparatus for recording an electrostatic pattern corresponding to an electronic image on a recording surface of an image carrier, having a write head which has a number of contact elements which can be connected to at least one voltage source for contacting the recording surface, in particular according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that that the electric current is provided to a maximum value limiting resistor in the current path between the voltage source and a contact surface formed between at least one contact element (19) and the recording surface (3) (22) at least one.

10. Recording device according to one of the preceding claims, characterized, that the resistance is the internal resistance of the voltage source.

11. Recording device according to one of the preceding claims, characterized in that the resistor is integrated in the contact element ( 19 ).

12. Recording device according to one of the preceding claims, characterized in that the resistor is arranged close to the contact surface ( 22 ) between the contact element ( 19 ) and the recording surface ( 3 ).

13. Recording device according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the contact element ( 19 ) is selected such that the contact element ( 19 ) forms the resistor.

14. A recording apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the material of the recording surface (3) and the material of a charged image element is selected so that the recording surface (3) / the picture element (15; 15/1, 15/2, 15 forms the resistor / 3).

15. Recording device according to one of the preceding claims, characterized, that the resistance in a range from 1 kΩ (kilo-ohms) to 1 GΩ (giga-ohms) is and is preferably about 1 MΩ.

16. A method of operating a device for recording a electronic image corresponding to an electrostatic pattern on a in one Recording surface of a matrix arranged with picture elements Image carrier by means of a write head, which has a number of contact elements for Contacting the recording surface, in particular one Recording device according to one of the preceding claims 1 to 15, characterized, that at least some of the picture elements, preferably all picture elements, a basic electrical potential is applied before the picture elements with the respective electrical target potential corresponding to the electrostatic pattern to be charged.

17. The method according to claim 16, characterized, that the basic potential is applied to the picture elements before the respective image element to be charged contacted by the at least one contact element becomes.

18. The method according to claim 16, characterized, that the basic potential by means of the contact elements on the picture elements is applied.

19. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the basic potential depends on the blackening of the stored electronic image is determined.

20. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the basic potential is the average electrical potential of the electrostatic Pattern.