DE19745561A1 - Vorrichtung zur Verbesserung der Druckqualität einer Bildaufzeichnungsvorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur Verbesserung der Druckqualität einer Bildaufzeichnungsvorrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine direkte elektrostatische Druck- bzw. Kopiervorrichtung, bei der das Drucken bzw. Kopie­ ren durch selektives Befördern geladener Tonerpartikel von ei­ nem Partikelträger direkt auf ein Bildaufnahmesubstrat bzw. -schichtträger erfolgt. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verbesserung zur Verhinderung unerwünschter Ablenkung der vom Partikelträger zum Bildaufnahmesubstrat beförderten Toner­ partikel.
Von den verschiedenen elektrostatischen Druck- bzw. Ko­ piertechniken ist die Xerographie das bekannteste und am mei­ sten verwendete Verfahren, bei dem latente elektrostatische Bilder, die auf einer ladungserhaltenden Oberfläche, z. B. ei­ ner Walze, erzeugt werden, durch ein Tonermaterial zu sichtba­ ren Bilder entwickelt werden, wobei die Bilder anschließend auf normales Papier übertragen werden. Dieses Verfahren wird als indirektes Verfahren bezeichnet, da das sichtbare Bild zu­ erst auf einer als Zwischenglied vorgesehenen Photorezep­ toreinrichtung entsteht und dann auf eine Papierfläche über­ tragen wird.
Ein weiteres elektrostatisches Druckverfahren ist das als direktes elektrostatisches Drucken (DEP) bekanntgewordene Verfahren. Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem oben erwähnten Xerographieverfahren dadurch, daß geladene Tonerpar­ tikel direkt auf einem Informationsträger aufgebracht werden, um ein sichtbares Bild zu erzeugen. Im allgemeinen schließt dieses Verfahren die Verwendung von elektrostatischen Feldern ein, die durch adressierbare Elektroden zum Durchlassen von Tonerpartikeln durch ausgewählte Öffnungen in einer Druck­ kopfstruktur gesteuert werden. Ein separates elektrostatisches Feld ist vorgesehen, um die Tonerpartikel zu einem Bildaufnah­ mesubstrat hin in einer Bilderzeugungskonfiguration anzuzie­ hen.
Ein besonders vorteilhaftes Merkmal des direkten elek­ trostatischen Druckens ist seine Einfachheit der Teilbilder­ zeugung und des Tonertransports zur gleichen Zeit, um direkt aus computererzeugten Signalen ein sichtbares Bild auf dem Substrat zu erzeugen, ohne daß diese Signale zwischendurch in eine andere Energieform wie etwa Lichtenergie umgewandelt wer­ den müssen, wie es bei elektrofotografischen Druckern (z. B. Laserdrucker) erforderlich ist.
US-A-5 036 341 offenbart eine direkte elektrostatische Druckvorrichtung und ein Verfahren, um Text und Bilder mit Tonerpartikeln auf einem Bildaufnahmesubstrat direkt aus com­ putererzeugten Signalen zu erzeugen. Nach diesem Verfahren wird eine Steuerelektrodenanordnung zwischen einer rückseiti­ gen Elektrode und einem sich drehenden Partikelträger positio­ niert. Ein Bildaufnahmesubstrat wie etwa Papier wird dann zwi­ schen der rückseitigen Elektrode und der Steuerelektrodenan­ ordnung positioniert.
Ein elektrostatisches Feld an der rückseitigen Elektro­ de zieht die Tonerpartikel von der Oberfläche des Partikelträ­ gers weg an, um einen Partikelstrom zur rückseitigen Elektrode zu erzeugen. Der Partikelstrom wird durch Spannungsquellen mo­ duliert, die ein elektrisches Potential an ausgewählte Steuer­ elektroden der Steuerelektrodenanordnung anlegen, um elektri­ sche Felder zu erzeugen, die einen Transport von Tonerparti­ keln vom Partikelträger zulassen oder einschränken. Im Betrieb öffnen oder schließen diese elektrischen Felder ausgewählte Öffnungen in der Steuerelektrodenanordnung für den Durchgang von Tonerpartikeln durch Beeinflussung der von der rückseiti­ gen Elektrode ausgehenden Anziehungskraft, um einen modulier­ ten Strom von geladenen Partikeln zu erzeugen. Die geladenen Partikel, denen der Durchgang durch ausgewählte Öffnungen mög­ lich ist, treffen auf einem Bildaufnahmesubstrat auf, das im Partikelstrom angeordnet ist, um ein zeilenweises Drucken durchzuführen, um ein sichtbares Bild zu erzeugen.
Ein Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß die gelade­ nen Tonerpartikel, die durch eine ausgewählte Öffnung hin­ durchgelangen, mit anderen elektrostatischen Feldern als dem gewünschten elektrostatischen Feld zusammenwirken können. Da­ durch werden Tonerpartikel von ihrer anfänglichen, um Substrat hin verlaufenden Trajektorie abgelenkt und von der gewünschten Abdruckstelle auf diesem verschoben. Neuere Beob­ achtungen zeigen, daß Tonerablenkung durch Wechselwirkung zwi­ schen transportierten Tonerpartikeln und Ladungsakkumulationen auf der Substratseite der Steuerelektrodenanordnung verursacht werden können. Sowie Tonerpartikel durch eine ausgewählte Öff­ nung transportiert werden, werden Partikel mit entsprechender Ladungspolarität durch das Feld von der rückseitigen Elektrode weg angezogen und auf den Träger aufgebracht, um zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes beizutragen. Es ist jedoch festge­ stellt worden, daß Toner eine niedrige Konzentration von Par­ tikeln mit einer Polarität enthalten kann, die der gewünschten Polarität entgegengesetzt ist. Diese Partikel werden normaler­ weise als Toner mit falschem Ladungsvorzeichen (WST) bezeich­ net. Da das von der rückseitigen Elektrode erzeugte elektri­ sche Feld so wirkt, daß der WST abgestoßen wird, wird die Tra­ jektorie der durch eine ausgewählte Öffnung gelangenden WST- Partikel umgekehrt, wodurch WST-Partikel auf der Substratseite der Steuerelektrodenanordnung aufgebracht werden. Nachdem sich genügend WST-Partikel auf dem Steuerelektrodenfeld angesammelt haben, beginnt das durch sie erzeugte elektrische Feld, die Trajektorie des Toners mit richtigen Ladungsvorzeichen (RST) zum Bildaufnahmesubstrat zu ändern. Infolgedessen werden transportierte Tonerpartikel aufgrund der Wechselwirkung mit angesammelter WST-Ladung in der Nähe der Öffnung von ihren an­ fänglichen Trajektorien abgelenkt.
Eine Anzahl verschiedener Methoden ist bisher vorge­ schlagen worden, um die Verunreinigung der Steuerelektrodenan­ ordnung einzuschränken. US-A-4 814 796 offenbart eine direkte elektrostatische Druckvorrichtung mit einer Struktur zum Abge­ ben von Tonerpartikeln an einen Druckkopf. Danach wird eine mit Gleichspannung vorgespannte Wechselspannung an den Toner­ träger angelegt, um den Toner in der Nähe der Öffnungen in ei­ nen wolkenähnlichen Zustand zu versetzen. Während des Druckens wird die rückseitige Elektrode auf ein Gleichspannungspotenti­ al vorgespannt. Bei Nichtvorhandensein eines Substrats wird die rückseitige Elektrode periodisch vom Gleichspannungspoten­ tial auf eine vorgespannte Wechselspannungsversorgung umge­ schaltet, die gegenüber der Wechselspannung des Partikelträ­ gers um 180° phasenverschoben ist, so daß der Toner in Schwin­ gung versetzt wird und er dadurch die Steuerelektrodenanord­ nung bombardiert, was bewirkt, daß der auf dem Steuerelektro­ denfeld angesammelte Toner verdrängt wird. Dieses Verfahren erfordert einen periodischen Reinigungsvorgang, der nach einer oder mehreren Seiten zwecks Entfernung von verdrängten Toner­ partikeln durchgeführt werden muß.
Ein weiterer Versuch, WST-Akkumulation einzuschränken, ist in der EP-A-0 494 454 offenbart. Tonerpartikel werden in einem Behälter durch sich drehende Koronaelemente, die in ei­ nem Fluidbett angeordnet sind, gleichzeitig gerührt und elek­ trisch geladen. Geladene Tonerpartikel werden danach zu einem ersten Zylinder hin elektrisch angezogen und über mehrere Übertragungszylinder auf einen Photorezeptor-Bildzylinder übertragen. Ein Steuerzylinder wird verwendet, um geladenen Toner mit entgegengesetztem Ladungsvorzeichen von einem Auf­ tragzylinder zu entfernen. Der entfernte Toner wird vom Steu­ erzylinder abgesaugt. Ein Nachteil bei diesem Verfahren ist es, daß die vom Steuerzylinder bewirkten elektrischen Kräfte die Gleichmäßigkeit der Tonerschichtdicke auf dem Auftragzy­ linder beeinträchtigen können.
Um die Tonerablenkung aufgrund der WST- Ladungsakkumulation auf der Substratseite der Steuerelektro­ denanordnung zu verringern, ist es daher weiterhin erforder­ lich, ein Tonerabgabesystem zu verbessern, bei dem Tonerparti­ kel, die in die Nähe des Druckkopfs gelangen, eine gewünschte Polarität haben.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung gelöst.
Die Erfindung entspricht einem Bedürfnis nach verbes­ serter Druckqualität einer direkten elektrostatischen Druck­ vorrichtung durch Verhinderung unerwünschter Tonerablenkung aufgrund von Ladungsakkumulation an einer Druckkopfstruktur.
Eine erfindungsgemäße elektrostatische Druckvorrichtung weist auf: eine rückseitige Elektrode, die mit einer rücksei­ tigen Spannungsquelle verbunden ist, eine Tonerabgabeeinheit, eine Druckkopfstruktur, die zwischen der rückseitigen Elektro­ de und der Tonerabgabeeinheit positioniert ist, und ein Bild­ aufnahmesubstrat, das zwischen der rückseitigen Elektrode und der Druckkopfstruktur angeordnet ist.
Die Tonerabgabeeinheit weist auf: einen Tonerbehälter, eine Zuführeinrichtung, wie etwa eine Zuführbürste zum Beför­ dern des Toners aus dem Tonerbehälter auf die Oberfläche eines Übertragungszylinders bzw. einer Übertragungshülse oder -büchse, eine Dosierklinge zum Beschränken der Tonerschicht­ dicke auf dem Übertragungszylinder, eine Spannungsquelle, die eine elektrische Potentialdifferenz zwischen dem Übertragungs­ zylinder und einem Tonerträger wirksam werden läßt, um zu be­ wirken, daß Tonerpartikel mit einer gewünschten Ladungspolari­ tät zur Oberfläche des Tonerträgers hin angezogen werden, eine Schabeklinge zum Entfernen von überschüssigem Toner vom Toner­ träger nach einem Druckvorgang und eine Tonerrückführungsein­ heit zum Zurückbefördern von nichtverbrauchtem Toner in den Tonerbehälter.
Erfindungsgemäß werden Tonerpartikel durch Reibungs­ elektrizität aufgrund von Reibkontakt mit anderen Tonerparti­ keln, aufgrund von Kontakt mit dem Fasermaterial der Zuführ­ bürste und aufgrund von Reibung an der Dosierklinge geladen. Gleichmäßige Schichtdicke und homogene Partikelverteilung wer­ den auf der Oberfläche des Übertragungszylinders erreicht, be­ vor die Auswahl des Toners mit dem richtigem Ladungsvorzei­ chen erfolgt. Der Übertragungszylinder und der Tonerträger sind vorzugsweise sich drehende Zylinder mit parallelen Dreh­ achsen und Umfangsflächen, die durch einen Wanderspalt ge­ trennt sind. Ein elektrisches Feld wird über den Wanderspalt angelegt, um Toner mit richtigem Ladungsvorzeichen vom Über­ tragungszylinder auf den Tonerträger aufzunehmen. Das elektri­ sche Feld wird so gewählt, daß es ausreicht, um Tonerpartikel mit einem Ladungs/Masse-Verhältnis (Q/m) in einen vorbestimm­ ten Bereich anzuziehen. Dadurch wird bewirkt, daß diese Parti­ kel vom Übertragungszylinder auf den Tonerträger überspringen, um in eine Position nahe der Druckkopfstruktur transportiert zu werden. Demzufolge schließt der Wanderspalt eine Aufnahme von Toner mit falschen Ladungsvorzeichen auf dem Partikelträ­ ger aus, wodurch auch die Aufnahme von Toner mit falschem La­ dungsvorzeichen auf oder in der Nähe der Druckkopfstruktur verhindert wird. Die Tonerschichtdicke auf der Oberfläche des Tonerträgers wird durch die Übertragungseffizienz und die re­ lative Drehgeschwindigkeit des Tonerträgers und des Übertra­ gungszylinders bestimmt.
Bevorzugte Ausführungsformen werden nachstehend anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht einer er­ findungsgemäßen Direktdruckvorrichtung.
Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht durch die Fläche A in Fig. 1, wobei die selektive Übertragung von Toner­ partikeln dargestellt wird.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht durch eine direkte elektrostatische Druckvorrichtung gemäß der erfin­ dungsgemäßen Ausführungsform, mit:
einer rückseitigen Elektrode 1, die mit einer rücksei­ tigen Spannungsquelle VBE verbunden ist; einer Tonerabgabeein­ heit 2; einer Druckkopfstruktur 3, die zwischen der rückseiti­ gen Elektrode 1 und der Tonerabgabeeinheit 2 positioniert ist; und einem Bildaufnahmesubstrat 4, das zwischen der Druckkopf­ struktur 3 und der rückseitigen Elektrode 1 angeordnet ist.
Die Tonerabgabeeinheit 2 ist in einen Behälter 20 mit einer Vorder- und einer Rückwand (nicht dargestellt), einem Paar Seitenwänden und einer Bodenwand mit einer langgestreck­ ten Öffnung 21 eingeschlossen, die sich über die Druckzone von der Vorderwand bis zur Rückwand erstreckt. Der Behälter 20 stellt eine Befestigungsfläche für die Druckkopfstruktur 3 be­ reit, die sich über die Öffnung 21 erstreckt und diese über­ deckt. Die Tonerabgabeeinheit 2 weist einen Tonerträger 25 auf, der Tonerpartikel in eine Druckposition in der Öffnung 21 befördert, so daß in Druckposition gebrachte Tonerpartikel dem an der Druckkopfstruktur 3 erzeugten elektrostatischen Feldmu­ ster ausgesetzt sind.
Tonerpartikel werden von einem Tonerbehälter 30 über eine Zuführvorrichtung 22 und einen Übertragungszylinder 23 an den Tonerträger 25 übergeben. Der Tonerträger 25 ist vorzugs­ weise ein sich drehender Zylinder, dessen Umfangsfläche von der Druckkopfstruktur 3 um annähernd 60 µm beabstandet ist. Der Übertragungszylinder 23 ist vorzugsweise ein sich drehen­ der Zylinder mit einer Drehachse, die sich parallel zu der Drehachse des Tonerträgers 25 erstreckt. Der Übertragungszy­ linder 23 und der Tonerträger 25 werden zu einem elektrischen Zusammenwirken miteinander veranlaßt. Eine elektrische Poten­ tialdifferenz im Bereich von 1000 bis 2500 V, vorzugsweise im Bereich von 1500 bis 2000 V, wird von einer Spannungsquelle 27 zwischen dem Tonerträger 25 und dem Übertragungszylinder 23 über einen Wanderspalt 26 mit einer Ausdehnung in der Größen­ ordnung von annähernd 500 µm erzeugt, so daß bewirkt wird, daß Tonerpartikel mit einem Q/m-Verhältnis in einem vorbestimmten Bereich von der Oberfläche des Übertragungszylinders 23 auf die Oberfläche des Tonerträgers 25 überspringen. Die derartig ausgewählten Tonerpartikel werden dadurch homogen auf den Tonerträger 25 verteilt, und zwar in einer glatten Toner­ schicht mit gleichmäßiger Dicke und Ladungsverteilung. Die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke auf dem Tonerträger 25 wird erreicht, ohne daß sich berührende Elemente, z. B. eine Rakel bzw. Schaberklinge oder dgl., nötig sind, die die Ladungsver­ teilung der Tonerpartikel durch wechselseitige Reibwirkung mit der Tonerschicht verändern können. Da der Wanderspalt 26 das Auftreten von WST auf der Tonerträgeroberfläche ausschließt und da keine sich berührenden Elemente auf dieser Oberfläche erforderlich sind, bleibt den in Druckposition an der Öffnung 21 beförderten Tonerpartikeln die entsprechende Polarität er­ halten. Das Nichtvorhandensein von WST in der Druckposition stellt sicher, daß alle Tonerpartikel, denen Durchgang durch eine gewählte Öffnung in der Druckkopfstruktur 3 möglich ist, durch das elektrische Feld der rückseitigen Elektrode 1 ange­ zogen werden, um zur Ausbildung eines sichtbaren Bildes auf dem Bildaufnahmesubstrat 4 beizutragen. Ungenutzte Tonerparti­ kel werden von der Oberfläche des Tonerträgers 25 mit einer Schabeklinge 28 abgestreift, die zwischen der Druckposition und dem Wanderspalt 26 liegt. Diese ungenutzen Partikel werden auf diese Weise in einer Tonerrückführungseinheit 29 aufgefan­ gen, die den Toner in die Zuführvorrichtung 22 zurückbeför­ dert.
Tonerpartikel weisen vorzugsweise ein nichtmagnetisches Material auf. Nichtmagnetische Tonerpartikel werden zur Ober­ fläche des Übertragungszylinders 23 hin angezogen und auf ihr festgehalten, und zwar durch eine elektrostatische Kraft, die durch Triboelektrizität der Tonerpartikel aufgrund von wech­ selseitigen Reibwirkungen am Fasermaterial der Zuführvorrich­ tung 22 und der Oberfläche des Übertragungszylinders 23 er­ zeugt wird. Tonerpartikel können sogar durch Wechselwirkung mit einer Dosierklinge 24, die nahe dem Übertragungszylinder 23 positioniert ist, triboelektrisch geladen werden. Als Al­ ternative können Tonerpartikel magnetisches Material aufweisen und können durch einen im Übertragungszylinder 23 eingeschlos­ senen Magnetkern zur Zylinderoberfläche hin angezogen werden.
Fig. 2 ist eine Vergrößerung des in Fig. 1 dargestell­ ten Wanderspalts 26. Der Wanderspalt ist so dimensioniert, und die Spannung, die von der Spannungsquelle 27 bereitgestellt wird, ist so eingestellt, daß Tonerpartikel mit einem Q/m- Verhältnis in einem vorbestimmten Bereich ausgewählt werden. Ein geladenes Tonerpartikel wird auf der Oberfläche des Über­ tragungszylinders durch eine Coulombsche Rückhaltekraft Fc festgehalten, die im wesentlichen proportional zu Q2/d2 ist, wobei d der Abstand zwischen dem Partikel und der Zylinde­ roberfläche 23 ist. Diese Kraft muß von der Anziehungskraft des elektrostatischen Feldes Fe = QE überwunden werden, um ei­ nen Durchgang des Partikels durch den Wanderspalt 26 zu ermög­ lichen. Die Übertragungseffizienz wird von der angelegten elektrischen Feldstärke E und der Tonerschichtdicke auf dem Übertragungszylinder 23 bestimmt. Die Schichtdicke auf dem Tonerträger 25 kann durch Verringerung der Drehgeschwindigkeit des Übertragungszylinders 23 in bezug auf die Drehgeschwindig­ keit des Tonerträgers 25 eingeschränkt werden. Die Spannungs­ quelle 27 ist vorzugsweise eine Gleichspannungsversorgung. Als Alternative kann die Spannungsquelle 27 eine mit Gleichspan­ nung vorgespannte Wechselspannungsversorgung sein, die be­ wirkt, daß Tonerpartikel zwischen dem Übertragungszylinder 23 und dem Tonerträger 25 schwingen. In diesem Fall werden Clu­ ster von Tonerpartikeln entgegengesetzter Polaritäten, die elektrostatisch aneinander gebunden sind, durch Kollisionen an der Oberfläche des Tonerträgers oder des Übertragungszylinders effektiv aufgebrochen.
Die Druckkopfstruktur 3 ist schematisch in Fig. 1 dar­ gestellt und besteht aus einem dünnen, bahnenartigen, nicht- starren Material, das mit mehreren Öffnungen 31 versehen ist, die in diesem angeordnet sind und auf denen eine gedruckte Schaltung angeordnet ist, so daß jede Öffnung von einer ein­ zeln wählbaren Steuerelektrode umgeben ist. Eine rückseitige Spannungsquelle (VBE) ist mit der rückseitigen Elektrode 1 verbunden, um Tonerpartikel vom Partikelträger 25 durch die Öffnungen 31 in der Druckkopfstruktur 3 hindurch zum Bildauf­ nahmesubstrat 4 anzuziehen. Steuerspannungssignale, die die Bildinformation bilden, werden an die Steuerelektroden ange­ legt, um ein elektrisches Feldmuster zu erzeugen, das den Transport von Tonerpartikeln vom Partikelträger 25 zuläßt oder einschränkt. Diese elektrischen Felder "öffnen" oder "schließen" die Öffnungen 31 für einen Durchgang von Tonerpar­ tikeln durch Beeinflussung der Anziehungskraft von der rück­ seitigen Elektrode 1. Durch Änderung der Steuerspannungssigna­ le wird ein sichtbares Bildmuster auf dem Bildaufnahmesubstrat 4 erzeugt, das dem Muster der geöffneten und geschlossenen Öffnungen 31 entspricht. Überschüssige Tonerpartikel werden danach vom Tonerträger 25 mit einer Schabeklinge 28 abge­ streift, die die Oberfläche des Tonerträgers 25 tangential be­ rührt. Die Schabeklinge 28 fungiert somit als Reinigungsein­ richtung, die die Oberfläche des Tonerträgers 25 reinigt.
Das Bildaufnahmesubstrat 4 ist vorzugsweise ein Blatt normales, unbehandeltes Papier, das über die rückseitige Elek­ trode 1 bewegt wird, kann jedoch auch irgendein Medium sein, das für direktes elektrostatisches Drucken geeignet ist.
Prüfungsergebnisse
Um die Effizienz der Erfindung festzustellen, ist unter Verwendung eines herkömmlichen Tonerabgabesystems und unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Tonerabgabeeinheit unter gleichen Bedingungen gedruckt worden. Im ersten Fall wurden Tonerpartikel ohne Verwendung eines als Zwischenglied vorgese­ henen Übertragungszylinders direkt von einem Tonerbehälter auf den Tonerträger befördert. Im zweiten all wurde ein Übertra­ gungszylinder hinzugefügt, um Toner selektiv auf den Tonerträ­ ger zu transportieren, wie oben beschrieben. Der Wanderspalt von 500 µm wurde zwischen den Übertragungszylinder 23 und den Tonerträger 25 eingerichtet. Der Tonerträger 25 wurde geerdet bzw. mit Masse verbunden, und der Übertragungszylinder 23 er­ hielt ein Potential von 1700 V. In beiden Fällen wurde das Ge­ wicht des nach dem Drucken auf der Druckkopfstruktur 3 ange­ sammelten Toners mit dem Gewicht des auf das Bildaufnahme­ substrat 4 aufgebrachten Toners verglichen. Im ersten Fall wurde ein Verhältnis von 4% zwischen beiden gemessen. Im zweiten Fall wurde das entsprechende Verhältnis auf 0,5% her­ abgesetzt.
Bei der vorstehenden Beschreibung in Verbindung mit be­ stimmten Ausführungsformen der Erfindung beachte man, daß die Beschreibungen der Ausführungsformen die Erfindung veranschau­ lichen und nicht einschränken sollen. Verschiedene Modifika­ tionen und Anwendungen sind für den Fachmann offensichtlich, ohne vom tatsächlichen Erfindungsgedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefugten Ansprü­ chen definiert ist.

Claims (11)

1. Direkte elektrostatische Druckvorrichtung zum Druc­ ken eines Bildes auf ein Bildaufnahmesubstrat, wobei die Druckvorrichtung aufweist:
einen Tonerträger mit mehreren geladenen Tonerpartikeln auf diesem;
eine Tonerabgabeeinheit, die die geladenen Tonerparti­ kel zu dem Tonerträger befördert, wobei die Tonerabgabeeinheit eine Spannungsquelle und ein mit der Spannungsquelle verbunde­ nes Übertragungsteil aufweist, um eine elektrische Potential­ differenz zwischen dem Übertragungsteil und dem Tonerträger zu erzeugen, um zu bewirken, daß Tonerpartikel mit einer bestimm­ ten Ladungspolarität von dem Übertragungsteil zu dem Tonerträ­ ger angezogen werden; und
eine Druckkopfstruktur, auf der ein elektrisches Feld­ muster erzeugt wird, das durch ein zu druckendes Bild bestimmt wird, wobei die Druckkopfstruktur einen Transport von gelade­ nen Tonerpartikeln von dem Tonerträger auf das Bildaufnahme­ substrat selektiv steuert.
2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Übertra­ gungsteil und der Tonerträger sich drehende zylindrische Hohl­ körper mit parallelen Drehachsen und mit Umfangsflächen auf­ weisen, die durch einen Wanderspalt getrennt sind, über den die elektrische Potentialdifferenz erzeugt wird, um Anzie­ hungskräfte auf Tonerpartikel mit der bestimmten Ladungspola­ rität wirken zu lassen, wodurch ein selektiver Tonertransport von dem Übertragungsteil zu dem Tonerträger bewirkt wird.
3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Übertragungsteil einen sich drehenden zylindrischen Hohlkörper mit einer Umfangsfläche mit einem weichen, elastischen, halb­ leitenden Material aufweist.
4. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einer Dosiereinrichtung, wobei das Übertragungsteil mit der Dosiereinrichtung zusammenwirkt, um eine Tonerschicht­ dicke auf der Oberfläche des Übertragungsteils einzuschränken.
5. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit einer Reinigereinrichtung, wobei der Tonerträger mit der Reinigungseinrichtung zusammenwirkt, um überschüssige Tonerpartikel nach dem Drucken von dem Tonerträger zu entfer­ nen.
6. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einem Behälter, der die Tonerabgabeeinheit um­ schließt, wobei der Behälter eine Vorder- und eine Rückwand, ein Paar Seitenwände und eine Bodenwand aufweist, wobei die Bodenwand eine langgestreckte Öffnung aufweist, die sich über eine Druckzone erstreckt, wobei sich die Druckkopfstruktur über die Öffnung in dem Behälter erstreckt und diese über­ deckt.
7. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Spannungsquelle, die die elektrische Potentialdiffe­ renz zwischen dem Tonerträger und dem Übertragungsteil er­ zeugt, eine Gleichspannungsversorgung ist.
8. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Spannungsquelle, die die elektrische Potentialdiffe­ renz zwischen dem Tonerträger und dem Übertragungsteil er­ zeugt, eine mit Gleichspannung vorgespannte Wechselspannungs­ versorgung ist.
9. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Tonerpartikel eine Dichte auf der Umfangsfläche des Tonerträgers haben, die durch eine Drehgeschwindigkeit des Übertragungsteils bestimmt wird.
10. Direkte elektrostatische Druckvorrichtung zum Druc­ ken eines Bildes auf ein Bildaufnahmesubstrat, wobei die Druckvorrichtung aufweist:
eine Tonerquelle;
einen Tonerträger;
ein Tonerabgabesystem, das Tonerpartikel von der Toner­ quelle zu dem Tonerträger überträgt, wobei das Tonerabgabesy­ stem aufweist:
ein Übertragungsteil, das Tonerpartikel von der Toner­ quelle empfängt, wobei die Tonerpartikel Tonerpartikel einer bestimmten Ladungspolarität und Tonerpartikel einer entgegen­ gesetzten Ladungspolarität aufweisen; und
eine Spannungsquelle, die verbunden ist, um ein elek­ trisches Spannungspotential zwischen dem Übertragungsteil und dem Tonerträger bereitzustellen, wobei das elektrische Span­ nungspotential gewählt wird, um zu bewirken, daß Tonerpartikel mit der bestimmten Ladungspolarität von dem Übertragungsteil zu dem Tonerträger angezogen werden, ohne Tonerpartikel der entgegengesetzten Ladungspolarität anzuziehen; und
eine Druckkopfstruktur, auf der ein Bild durch ein elektrisches Feldmuster gebildet wird, wobei Tonerpartikel von dem Tonerträger zu dem Bildaufnahmesubstrat unter Steuerung des elektrischen Feldmusters auf der Druckkopfstruktur über­ tragen werden.
11. Tonerabgabesystem für eine direkte elektrostatische Druckvorrichtung mit einer Tonerquelle und einem Tonerträger, wobei das Tonerabgabesystem aufweist:
ein Übertragungsteil, das Tonerpartikel von der Toner­ quelle aufnimmt, wobei die Tonerpartikel Tonerpartikel einer bestimmten Ladungspolarität und Tonerpartikel einer entgegen­ gesetzten Ladungspolarität aufweisen; und
eine Spannungsquelle, die verbunden ist, um ein elek­ trisches Spannungspotential zwischen dem Übertragungsteil und dem Tonerträger bereitzustellen, wobei das elektrische Span­ nungspotential gewählt wird, um zu bewirken, daß Tonerpartikel mit der bestimmten Ladungspolarität von dem Übertragungsteil zu dem Tonerträger angezogen werden, ohne Tonerpartikel der entgegengesetzten Ladungspolarität anzuziehen.
DE19745561A 1996-10-16 1997-10-15 Vorrichtung zur Verbesserung der Druckqualität einer Bildaufzeichnungsvorrichtung Withdrawn DE19745561A1 (de)

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