DE10044908A1 - Anordnung zum bildmässigen Aufladen der Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials - Google Patents
Anordnung zum bildmässigen Aufladen der Oberfläche eines AufzeichnungsmaterialsInfo
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Abstract
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zum bildmäßigen Aufladen der Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials zu entwickeln, bei der eine hohe Lebensdauer des Aufzeichnungsmaterials gewährleistet ist. DOLLAR A Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Anordnung zum bildmäßigen Aufladen der Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials, bestehend aus Influenzelektroden, die zum influenzierten Aufladen von auf der Oberfläche ausgebildeten, voneinander isolierten Ladungsinseln selektiv mit einer Spannungsquelle verbindbar sind, jede Ladungsinsel eine Ladung aufnehmende Deckschicht (3) aufweist, wobei unter der Deckschicht (3) mindestens eine Zwischenschicht (4, 5) mit einer Potentialsprung-Sperrschicht ausgebildet ist, wobei unter der Zwischenschicht (4, 5) ein leitender Schichtträger (2) angeordnet ist, der mit einem Pol der Spannungsquelle (11) verbunden ist, und wobei beim Gegenüberliegen einer Influenzelektrode (9) und einer Ladungsinsel (13) die Potentialsprung-Sperrschicht und die Spannungsquelle (11) auf Durchlaß gepolt sind. DOLLAR A Die Erfindung ist bei elektrografischen Druckern anwendbar.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrografische Anordnung zum bildmäßigen Aufladen der
Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In DE 28 43 182 A1 ist ein elektrostatischer Drucker beschrieben, bei dem auf der
Mantelfläche einer Trommel ein Mosaik aus elektrisch aufladbaren Flächen ausgebildet ist,
die über jeweils einen Schalter mit einer Aufladestation elektrisch in Verbindung stehen.
Die Aufladestation besteht aus einer Steuerplatte, die im wesentlichen die Größe und Form
einer einzelnen Fläche aufweist. Beim Aufladen bilden eine einzelne Fläche und die
Steuerplatte einen Kondensator, der über den Schalter mit einer Gleichspannung geladen
wird. Beim Öffnen des Schalters bleibt die Ladung auf der Fläche für eine gewisse Zeit
erhalten. Als Schalter können Halbleiterschalter zum Einsatz kommen. Nachteilig bei
derartigen Anordnungen ist, daß für jede aufladbare Fläche ein Schalter vorgesehen werden
muß, was material- und kostenaufwendig ist.
Des weiteren sind Lösungen bekannt, bei denen ein Bildaufzeichnungszylinder auf seiner
Mantelfläche mit elektrisch leitenden, voneinander isolierten Ladungsinseln ausgeführt ist.
Die Ladungsinseln sind rasterförmig ausgebildet, so daß sich in Umfangsrichtung des
Bildaufzeichnungszylinders Spuren ergeben, denen jeweils ein mechanisch berührendes
Kontaktelement zugeordnet ist. Die auf der Oberfläche der Ladungsinseln entlang
gleitenden Kontaktelemente sind unabhängig voneinander mit einer Spannungsquelle
verbindbar, so daß eine definierte Ladungsmenge auf eine bestimmte Ladungsinsel fließen
kann. Verläßt der Gleitkontakt die Ladungsinsel, dann verbleibt ein Teil der Ladung auf
der Ladungsinsel zurück. Die fingerförmig ausgebildeten Kontaktelemente sind
verschleißbehaftet und mechanisch instabil. Um eine möglichst hohe Bildauflösung zu
erhalten, müssen die Kontaktelemente und die Ladungsinselspuren in Seitenrichtung des
Zylinders dicht nebeneinander angeordnet sein, was Isolationsprobleme und Probleme bei
der Ausführung der elektrischen Verbindungen mit sich bringt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zum bildmäßigen Aufladen der Oberfläche
eines Aufzeichnungsmaterials zu entwickeln, bei der eine hohe Lebensdauer des
Aufzeichnungsmaterials gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird mit einer Anordnung gelöst, welche die Merkmale nach Anspruch 1
aufweist. Das Aufzeichnungsmaterial mit den Ladungsinseln kann auf einem Zylinder
angeordnet sein. Als Schichtträger kann eine Stahltrommel vorgesehen werden, auf die
zwei unterschiedlich dotierte Halbleiterschichten aufgebracht sind. Auf diese Schichten
werden die Ladungsinseln in Form von Elektroden oder elektrisch leitenden Platten
erzeugt, die gegeneinander elektrisch isoliert sind. Die Menge der Ladung, die auf einer
Ladungsinsel influenziert wird, kann durch den Betrag der Spannung gesteuert werden,
wodurch das Schreiben von Graustufen möglich ist. Die Aufladung der Ladungsinseln
geschieht kontaktlos, wodurch das Aufzeichnungsmaterial nahezu nicht verschleißt.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert
werden. Die Fig. 1 zeigt eine mit der erfindungsgemäßen Anordnung ausgestattete
Druckvorrichtung. Die Druckvorrichtung umfaßt einen Bildzylinder 1 mit einem
metallischen Kern 2. Auf dem Kern 2 sind eine Vielzahl von matrixförmigen
Ladungsinseln erzeugt. Jede Ladungsinsel enthält eine elektrisch leitende Deckschicht 3,
eine n-dotierte Halbleiterschicht 4 und ein p-dotierte Halbleiterschicht 5. Die
Ladungsinseln sind durch elektrisch nicht leitende Stege 6 von einander isoliert. Die Stege
6 reichen von der Mantelfläche des Bildzylinders 1 bis zum innenliegenden Kern 2. Zum
bildmäßigen Aufladen der Deckschicht 3 der Ladungsinsel ist ein Schreibkopf 7
vorgesehen. Der Schreibkopf 7 besteht aus einem in Richtung der Mantellinien über die
Breite des Bildzylinders 1 liegenden isolierenden Tragkörper 8. An dem Tragkörper 8 sind
Influenzelektroden befestigt, die in Richtung der Mantellinien den Abstand der
Ladungsinseln aufweisen. Die Influenzelektroden 9 besitzen in Umfangsrichtung des
Bildzylinders 1 im wesentlichen die Länge einer Ladungsinsel. Jede Influenzelektrode 9 ist
separat über ein Schaltelement 10 mit dem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle 11
verbindbar. Der 2. Pol der Gleichspannungsquelle 11 liegt auf Erdpotential 12 mit dem
auch der Kern 2 des Bildzylinders 1 verbunden ist. Der Betrag der Gleichspannung ist
einstellbar. Durch Steuern der Gleichspannung auf definierte Werte können Graustufen im
Druckbild erzeugt werden. In Drehrichtung 13 des Bildzylinders 1 folgt dem Schreibkopf 7
eine herkömmliche Entwicklungsvorrichtung 14 mit einem Tonervorratsbehälter 15 und
einer Tonerübertragungswalze 16 mit einem Rakel 17. An der Stelle, wo der Bildzylinder 1
den Bedruckstoff 18 berührt, ist eine elektrostatische Tonerübertragungsstation 19
vorgesehen. Der Tonerübertragungsstation 19 nachgeordnet ist in Förderrichtung 20 des
Bedruckstoffes 18 eine Wärmefixierstation 21 vorgesehen. Dem Schreibkopf 7 liegt eine
Reinigungs- und Erdungseinheit 22 vorgeordnet.
Das Erzeugen eines Ladungsbildes auf den Ladungsinseln geschieht während der
Bildzylinder 1 in Pfeilrichtung 3 rotiert. Durch die Wirkung der Reinigungs- und
Erdungseinheit 22 befinden sich die Ladungsinseln in geerdetem Zustand. Soll
entsprechend einem Druckbild eine Ladungsinsel Ladung aufnehmen, dann wird das
Schaltelement 10 bei der in Fig. 1 gezeigten Drehstellung des Bildzylinders 1 geschlossen.
Dadurch wird bei Gegenüberlage der betreffenden Influenzelektroden 9 zu einer
aufzuladenden Deckschicht 3 in dieser Deckschicht 3 Ladung influenziert. Der Strom fließt
hierbei von dem leitfähigen Kern 2 durch die Halbleiterschichten 5 und 4 zur Deckschicht
3. Die. Kapazität der Potentialsprung-Sperrschicht und der Paarung von Influenzelektrode
und Deckschicht 3 bilden einen kapazitiven Spannungsteiler. Der Abstand der
Influenzelektrode 9 von der Deckschicht 3 beträgt nur wenige µm. Der negative Pol der
Spannungsquelle 11 liegt auf einem Potential von wenigen 100 Volt. Wenn beim
Weiterdrehen des Bildzylinders die Deckschicht 3 den Einflußbereich der
Influenzelektrode 9 verläßt, dann verbleibt die eingebrachte Ladung auf der Deckschicht 3.
Ein Zurückfließen der Ladung wird durch die Sperrwirkung der zwischen den
Halbleiterschichten 4, 5 ausgebildeten Potentialsprung-Sperrschicht verhindert. Der
Sperrstrom ist so gering, daß bis zur Übertragung von Toner auf den Bedruckstoff 18 keine
nennenswerten Ladungsverlust auftreten. Als Halbleitermaterial für die Halbleiterschichten
4, 5 kann vorteilhaft Silizium eingesetzt werden.
1
Bildzylinder
2
Kern
3
Deckschicht
4
Halbleiterschicht
S Halbleiterschicht
S Halbleiterschicht
6
Steg
7
Schreibkopf
8
Tragkörper
9
Influenzelektrode
10
Schaltelement
11
Gleichspannungsquelle
12
Erdpotential
13
Drehrichtung
14
Entwicklungsvorrichtung
15
Tonervorratsbehälter
16
Tonerübertragungswalze
17
Rakel
18
Bedruckstoff
19
Tonerübertragungsstation
20
Förderrichtung
21
Wärmefixierstation
22
Reinigungs- und Erdungseinheit
Claims (4)
1. Anordnung zum bildmäßigen Aufladen der Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials,
bestehend aus Influenzelektroden, die zum influenzierten Aufladen von auf der
Oberfläche ausgebildeten, von einander isolierten Ladungsinseln selektiv mit einer
Spannungsquelle verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß jede Ladungsinsel eine Ladung aufnehmende Deckschicht (3) aufweist, wobei unter der Deckschicht (3) mindestens eine Zwischenschicht (4, 5) mit einer Potentialsprung-Sperrschicht ausgebildet ist,
- - daß unter der Zwischenschicht (4, 5) ein leitender Schichtträger (2) angeordnet ist, der mit einem Pol der Spannungsquelle (11) verbunden ist,
- - und daß beim Gegenüberliegen einer Influenzelektrode (9) und einer Ladungsinsel (3) die Potentialsprung-Sperrschicht und die Spannungsquelle (11) auf Durchlaß gepolt sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannungsquelle (11) dem Betrag nach einstellbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenschicht (4, S) aus einem Halbleiterkörper mit einer Verarmungsschicht
und einer Anreicherungsschicht besteht.
4. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die p-dotierte Verarmungsschicht (5) dem Schichtträger (2) und die n-dotierte
Anreicherungsschicht (4) der Deckschicht (3) zugewandt liegt.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE10044908A DE10044908A1 (de) | 1999-10-04 | 2000-09-12 | Anordnung zum bildmässigen Aufladen der Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19947629 | 1999-10-04 | ||
DE10044908A DE10044908A1 (de) | 1999-10-04 | 2000-09-12 | Anordnung zum bildmässigen Aufladen der Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10044908A1 true DE10044908A1 (de) | 2001-04-05 |
Family
ID=7924352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE10044908A Withdrawn DE10044908A1 (de) | 1999-10-04 | 2000-09-12 | Anordnung zum bildmässigen Aufladen der Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10044908A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7286149B2 (en) | 2004-12-14 | 2007-10-23 | Palo Alto Research Center Incorporated | Direct xerography system |
US7325987B2 (en) | 2004-12-14 | 2008-02-05 | Palo Alto Research Center Incorporated | Printing method using quill-jet |
US7325903B2 (en) | 2004-12-14 | 2008-02-05 | Palo Alto Research Center Incorporated | Quill-jet printer |
US7342596B2 (en) | 2004-12-14 | 2008-03-11 | Palo Alto Research Center Incorporated | Method for direct xerography |
US7995081B2 (en) | 2008-06-25 | 2011-08-09 | Palo Alto Research Center Incorporated | Anisotropically conductive backside addressable imaging belt for use with contact electrography |
-
2000
- 2000-09-12 DE DE10044908A patent/DE10044908A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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