DE19815793A1 - Elektrostatischer Schreibkopf für eine elektronische Druckmaschine - Google Patents
Elektrostatischer Schreibkopf für eine elektronische DruckmaschineInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft generell Miniatur-Ladevorrichtungen zum Aufbringen
einer gesteuerten Größe einer elektrischen Ladung auf einen Rezeptor. Im besonderen
betrifft die Erfindung einen Schreibkopf für eine elektronische Druckmaschine.
Bei manchen Ladevorrichtungen wird eine Koronaentladung oder Lichtbogenentladung
angewandt, um Ladungsträger zu erzeugen. Solche Vorrichtungen leiden unter einem
örtlich sehr spezifischen und sporadischen Elektronenaustritt aus einer Kathode, was das
Steuern des Ladeprozesses erschwert. Es ist auch schwierig, eine hohe Plasmaraum-
Ladedichte aufrechtzuerhalten und somit die mögliche Kathodenstromdichte zu
verringern.
In anderen Ladevorrichtungen werden die Ladungsträger in einem Gleichstrom-
Glühplasma erzeugt. Obschon solche Vorrichtungen ein dichteres, besser leitendes
Plasma als Korona-Einrichtungen schaffen, ist es ein Nachteil, daß die Kathode dem
Plasma noch ausgesetzt werden muß. Aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit der
Kathode treten an der Kathodenoberfläche Funktionsschwankungen und Randeffekte,
ungleichmäßige Stromaufteilungen und elektrische Felder in Erscheinung. Diese
ungleichmäßigen Stromaufteilungen und elektrischen Felder verursachen ein
zeitbezogenes Schwankungsmuster von "heißen Stellen" an der Kathodenoberfläche, was
im allgemeinen durch die von den "heißen Stellen" ausgehende Zerstäubung und
glühelektrische Verdampfung zu rascher Erosion führt. Ferner können in dem Plasma
erzeugte chemisch reaktionsfähige Arten von Ladungsträgern (im besonderen, wenn das
Plasma in Luft erzeugt wird) die dem Plasma ausgesetzte Elektrode zersetzen oder
oxidieren. Diese Effekte können das Leben einer solchen Vorrichtung wesentlich
verkürzen. Außerdem erfordern diese Vorrichtungen für die Bildung des geeigneten
Plasmas eine ein Gas enthaltende Umgebung und ein kompliziertes, gesteuertes
Gaszuführsystem.
In weiteren Ladevorrichtungen wird eine Hochfrequenz-Entladung angewandt. Die
Stärke der übertragenen Ladung wird gesteuert, indem die Länge der Zeit, in der sich die
Entladung entzündet, gesteuert wird, wie dies in US 4,992,807 beschrieben ist. Dies hat
den Nachteil, daß der Hochfrequenzquelle Impulse gegeben werden müssen und somit
das Plasma wiederholt entzündet und abgekühlt wird.
Die Toshiba Corporation hat auch einen "Ionen-Strahl"-("ion-jet")-Druckkopf
beschrieben, bei dem auf beiden Seiten einer Keramikschicht zwei Elektroden in
Verbindung mit einem alternierenden Spannungsvorlauf verwendet werden. Jedoch wird
dieser Druckkopf zum Aufbringen großer Ladungsmengen verwendet, er ist kein
Schreibkopf und kann somit keine individuellen, einem Bildelement entsprechende
Ladungen aufbringen. Außerdem wird zusätzlich zu den beiden Elektroden auf beiden
Seiten der Keramikschicht eine separate Steuerungselektrode benötigt, und direkt auf der
Keramikschicht ist keine Steuerelektrode vorgesehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Ladungsträger durch eine Hochfrequenz-
Gasentladung erzeugt. Die Elektrode, die das Hochfrequenzsignal sendet, ist auf einer
Seite eines dielektrischen Körpers angeordnet, und die Entladung wird auf einer zweiten
Seite entzündet. Somit ist die Hochfrequenz-Elektrode dem Plasma nicht ausgesetzt. Auf
der zweiten Seite des dielektrischen Körpers ist eine Steuerungselektrode vorgesehen, die
bewirkt, daß eine gesteuerte Größe an elektrischer Ladung auf den Rezeptor, z. B. einen
Druckzylinder in einer Druckmaschine, übertragen wird.
In der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Hochfrequenzquelle auf eine
Hochfrequenz-Elektrode angewandt, die zur Erzeugung eines Plasmas auf einer ersten
Seite des dielektrischen Körpers angeordnet ist. Eine Vielzahl von Steuerungselektroden
sind auf der zweiten Seite des dielektrischen Körpers angeordnet und sorgen für die
korrekten Ladungen.
Wenn die Spannung an der Hochfrequenz-Elektrode ausreichend hoch ist, entzündet sich
nahe der zweiten Seite des dielektrischen Körpers ein Plasma, das Elektronen, negativ
geladene Ionen und positiv geladene Ionen enthält. Während das Plasma aufrechterhalten
wird, ergehen Steuersignale an die Vielzahl der Steuerungselektroden. Die
durchschnittliche Spannung des Plasmas in der Umgebung der Steuerungselektrode
ändert sich um den Wert des Steuersignals, jedoch bleibt der Zustand des Plasmas außer
im Hinblick auf sein Erdpotential grundsätzlich unbeeinflußt.
Wenn ein geeigneter Rezeptor in die Nähe des Plasmas gebracht wird, dann werden die
Ionen in dem Plasma von dem Rezeptor angezogen und bewirken somit die Aufladung
des Rezeptors. Der Rezeptor ist z. B. ein Druckzylinder mit einer dielektrischen Schicht,
die sich auf eine geerdete Schicht oder auf eine mit einer konstanten Spannung geladenen
Schicht stützt. Das Laden des Rezeptors wird solange fortgesetzt, bis dieser auf ein
Potential, das dem Potential der Steuerungselektrode gleichkommt, aufgeladen ist. Zu
diesem Zeitpunkt werden die Ionen in dem Plasma nicht mehr in Richtung des Rezeptors
angezogen.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann aufgrund der ausgezeichneten
Plasmabildung, die durch die Hochfrequenz-Elektrode erzielt wird, in vorteilhafter Weise
und bevorzugt in gewöhnlicher Umgebung mit atmosphärischem Druck eingesetzt
werden. Die Vorrichtung ist aber auch für den Betrieb in einer Atmosphäre, die Gas
(z. B. Argon, Stickstoff oder Gas-Luft-Mischungen) enthält, dessen Zufuhr gesteuert ist,
geeignet. Die Nutzung der gewöhnlichen atmosphärischen Luft vereinfacht den Einsatz
des Schreibkopfes ganz wesentlich, wohingegen eine gesteuerte Gasatmosphäre, die für
einige Vorrichtungen des Standes der Technik benötigt wird, ein kompliziertes
Gaszuführsystem erfordert und außerdem zum Übersprechen zwischen den
nebeneinander angeordneten Steuerungselektroden führt. Dieses Übersprechen ist in
gewöhnlicher atmosphärischer Umgebung vermindert oder beinahe beseitigt, weil die
durchschnittliche freie Strecke der Plasma-Ionen ziemlich kurz ist.
Die Ladevorrichtungen sind vorteilhafterweise, jedoch nicht notwendigerweise in einer
Reihe Seite an Seite angeordnet. Eine Anordnung dieser Vorrichtungen kann als
elektrostatischer Schreibkopf mit einer Druckmaschine verwendet werden. Bei solch
einer Verwendung würde der Rezeptor die Oberfläche eines Zylinders der
Druckmaschine sein. Mit solch einer Anordnung von Ladevorrichtungen werden
Bildpunkte auf den Druckzylinder geschrieben, die einen Rasterabstand von ca. 50 µm
und eine Ladestromdichte von ca. 1 mA/cm2 aufweisen und zum schnellen
elektrostatischen Schreiben geeignet sind, wobei sich eine Grauskala bei einer
Geschwindigkeit im Bereich von ca. 1 m/s ergibt.
Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden
Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten, nachstehend aufgeführten
Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittansicht einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine Ansicht einer elektrostatischen Druckmaschine, in welcher die
erfindungsgemäße Vorrichtung als Schreibkopf verwendet wird;
erfindungsgemäße Vorrichtung als Schreibkopf verwendet wird;
Fig. 7 eine Vorrichtung zum Messen der elektronischen Eigenschaften
eines elektrostatischen Druckmaschinensystems;
Fig. 8 die Output-Eigenschaften eines vereinfachten Druckmaschinensystems.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht entlang der Länge einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, in welcher eine kontinuierliche, sinusförmig verlaufende
Hochfrequenzquelle 1 von 800 bis 3000 Volt von Spitze zu Spitze bei 4 kHz bis 1 MHz
auf eine Hochfrequenz-Elektrode 2 angewandt wird. Außer für den Kontakt mit der
Hochfrequenzquelle 1 ist die Elektrode 2 ummantelt und gestützt von einem geeigneten
dielektrischen Medium oder einem isolierenden Substrat (nicht gezeigt) oder auf diesem
aufgebaut, um parasitäre elektronische Entladungen von der Elektrode zu verhindern.
Die Hochfrequenz-Elektrode 2 ist entlang einer ersten Seite 3 eines dielektrischen
Körpers 4 von gewöhnlich 10 µm bis 100 µm Dicke angeordnet. Vorzugsweise erstreckt
sich die Elektrode 2 entlang der gesamten Breite des dielektrischen Körpers 4. Eine
Steuerungselektrode 5, die beispielsweise 10 µm bis 50 µm breit und eine von einer
Vielzahl von Steuerungselektroden ist, ist auf der zweiten Seite 6 des dielektrischen
Körpers 4 angeordnet. Die Steuerungselektrode 5 ist kapazitiv geerdet. Hier ist diese
Erdung durch den Kondensator 8 schematisch dargestellt, beispielsweise mit einer
Kapazität von 3 bis 100 pF. Ein Widerstand 7, der z. B. einen Widerstandswert von
1 Mega-Ohm aufweist, kann verwendet werden, um eine Steuersignalquelle 10 vor
Stromspitzenstößen zu schützen. Die Steuerungselektrode 5 ist so positioniert, daß eine
Überlappung gerade vermieden wird oder so, daß diese die horizontale Position der
Hochfrequenz-Elektrode 2 mehr oder weniger überlappt.
Der dielektrische Körper 4 sollte frei von Punkturlöchern und gegen die Bildung von
Punkturlöchern während des Betriebs resistent sein. Durch Punkturlöcher im
dielektrischen Körper 4 kann es dazu kommen, daß ein starker Gleichstrom durch den
dielektrischen Körper fließt, der den Steuermechanismus stört und physischen Schaden
im Bereich der Punkturlöcher verursacht. Der dielektrische Körper 4 kann mehrere
Schichten von dielektrischem Material aufweisen, weil die Schichtenkonstruktion
verhindert, daß sich Zuwachsstörungen durch die gesamte Dicke des dielektrischen
Körpers 4 hin ausbreiten können. Ein natürlicher Glimmer, der 30 µm dick ist und
selbstverständlich mehrere Schichten umfaßt, hat ausgezeichnete Dauerhaftigkeit gezeigt,
auch wenn die für das Plasma benutzte Atmosphäre Luft gewesen ist. Ein künstlicher
dielektrischer Körper 4 mit einem oder mehreren Schichten von dielektrischem Material
kann durch Aufschichten oder Laminieren des gleichen dielektrischen Materials oder
durch wechselnde Schichten verschiedener Materialien geschaffen werden. Solche
dielektrischen Materialien können KAPTAN-PR, ein von DuPont hergestelltes Polyimid,
Glas und andere übliche dielektrische Filme, wie z. B. SiO2 oder Al2O3, sein.
Wenn die Spannung an der Hochfrequenzelektrode 2 hoch genug ist, wird ein Plasma 9,
das Elektronen und positiv geladene Ionen enthält, nahe der zweiten Seite 6 des
dielektrischen Körpers 4 entzündet. Vorzugsweise arbeitet die Hochfrequenz-Elektrode
bei 4 kHz bis 400 kHz oder darüber; bei dieser Frequenz bildet sich ein stabiles Plasma,
das schwankende Steuerungsspannungen tolerieren kann.
Während dieser Zustand des Plasmas aufrechterhalten wird, ergeht ein Steuersignal 10
im Bereich von -600 V bis +600 V an die Steuerungselektrode 5. Die Gleichstrom-
Spannung über den dielektrischen Körper 4 in der Umgebung der Steuerungselektrode 5
ändert sich um den Wert der von der Steuersignalquelle 10 erzeugten Spannung, jedoch
der Zustand des Plasmas 9 bleibt abgesehen von seinem Erdpotential unbeeinflußt. Somit
ändert sich beim Anbringen des Steuersignals 10 das Erscheinungsbild des Plasmas 9 (in
seinem Ausmaß, in der Farbe, in der Helligkeit, usw.) wenig.
Die Erdanschlüsse der Hochfrequenzquelle 1 und der Steuersignalquelle 10 sind mit dem
Erdanschluß einer leitenden Bezugselektrode 11 (beispielsweise einer geerdeten Schicht)
eines Rezeptors 12, dessen Oberfläche 13 aufgeladen werden muß, verbunden. Dies trifft
z. B. auf eine Druckzylinderoberfläche zu. Wenn der Rezeptor 12 nahe an das Plasma 9
herankommt, wird die Oberfläche 13 bis zu einem Potential aufgeladen, die dem
Spannungspotential an der Steuerungselektrode 5 entspricht. Unter normalen
Betriebsbedingungen schwankt das eigentliche Potential der Rezeptoroberfläche 13 in
einem nahezu linearen Verhältnis zu der an der Steuerungselektrode 5 angelegten
Spannung, jedoch um eine Offsetspannung versetzt.
Wenn beispielsweise die Offsetspannung für ein bestimmtes System 30 Volt beträgt und
durch die Steuersignalquelle 10 eine Spannung von minus 30 Volt angelegt wird, dann
wird die Oberfläche 13 bis zu einem Null-Potential oder Erdpotential aufgeladen. Wenn
durch die Steuersignalquelle 10 eine Spannung von 70 Volt angelegt wird, dann wird die
Oberfläche 13 bis zu einem Potential von ca. 100 Volt aufgeladen. Die Differenz oder
Offsetspannung zwischen der Spannung der Steuersignalquelle 10 und dem an der
Oberfläche 13 angelegten Potential ist vorteilhafterweise innerhalb eines
Spannungsbereichs von ±300 Volt ziemlich konstant. Die Offsetspannung kann für
eine bestimmte Konstruktion, z. B. eine Druckmaschine, gemessen und zur Berechnung
der gewünschten Steuersignalspannungen, die für ein gewünschtes Potential an der
Oberfläche 13 angelegt werden müssen, verwendet werden. Wenn die Offsetspannung
konstant ist, so ist diese Berechnung ein einfacher Schritt der Addition oder Subtraktion.
Die Ladevorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht somit ein akkurates
Verfahren des Aufbringens einer Ladung auf einen Rezeptor über einen weiten Bereich
von Spannungen.
Fig. 7 zeigt schematisch ein System zum Berechnen des Ladestroms, IOUT, der
Ladevorrichtung der Fig. 1, in welchem der Ladestrom aus einem bestimmten Abstand d
(wie gezeigt) auf eine Oberfläche aufgebracht wird. Dieses System kann auch für die
Berechnung der oben beschriebenen Offsetspannung verwendet werden. Eine
Testelektrode 111 ist mit einem Bildschirm 115 verbunden, auf dem dann der Ladestrom
angezeigt wird, und zwar durch das Widerstandselement 117, das z. B. einen Widerstand
von 100 Kilo-Ohm aufweist. Ein Kondensator 118 mit niedriger Kapazität,
beispielsweise mit einer Kapazität von 0,1 Mikrofarad, kann auch in der gezeigten Weise
verbunden werden. Da die Steuerspannung Vc, die geerdet und an einen
Kondensator 119 (z. B. mit einer Kapazität zwischen 1000 pF und 1 µF) gekoppelt ist,
variiert wird, während der Hochfrequenz-Generator ein Plasma erzeugt, wird durch den
Oszillograf der Ladestrom gemessen. Um den Wert des Ladestroms auf ein Niveau, das
leichter zu messen ist, zu erhöhen, kann die Breite der Testelektrode (wie in Fig. 7
gezeigt) auf eine Breite ausgedehnt werden, die einer Bildpunktbreite, multipliziert mit
einem Faktor m, gleichkommt, wobei eine einzige Steuerspannung an eine Vielzahl von
Steuerungselektroden angelegt wird. Der Ladestrom für eine individuelle
Steuerungselektrode, deren Breite gleich einer Bildpunktbreite ist, kann dann berechnet
werden, indem der gemessene Ladestrom durch den Faktor m dividiert wird.
Wie in Fig. 8 gezeigt, schwankt der Ladestrom aus einem Abstand d von 0,25 mm
beinahe linear mit der an der Steuerungselektrode 5 angelegten Spannung. Bei einer
Steuerspannung von -70 V ist der Ladestrom ungefähr Null, was gleichbedeutend ist mit
dem Umstand, daß keine Ladung auf die Rezeptoroberfläche aufgebracht wird. Es ist
auch Ladestrom von höheren Werten zur Verfügung, wenn der Abstand d reduziert
und/oder die Hochfrequenz-Spannung erhöht wird. Natürlich werden in den Fig. 7 und 8
nur einfache Beispiele gezeigt, wie die Leistung einer Ladevorrichtung gemessen werden
kann. Andere Möglichkeiten, wie z. B. das Messen der eigentlichen Ladung oder des
Potentials, das auf die Rezeptoroberfläche aufgebracht wurde, und das Messen von deren
zeitlicher Reaktion sind gleichermaßen gültig.
In Fig. 2 sind die Ladevorrichtungen der vorliegenden Erfindung zur Verwendung als
Schreibkopf 100 in einer Druckmaschine in vorteilhafter Weise in einer Seite-an-Seite-
Reihe angeordnet. Bei dieser Ausführungsform, ist eine Vielzahl von
Steuerungselektroden 5, 15 und 25 an der zweiten Seite 6 eines einzigen dielektrischen
Körpers 4 angeordnet. (Obschon nur drei Steuerungselektroden in Fig. 2 erscheinen,
sollte es verstanden sein, daß dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung auf keine
bestimmte Anzahl von Steuerungselektroden beschränkt ist, und daß die Anzahl von
Steuerungselektroden je nach der gewünschten Verwendung eine beliebige sein kann.)
Jede der Steuerungselektroden 5, 15, 25, usw. besitzt ein unabhängiges Steuersignal VC1,
VCC2, VC3, usw. Eine einzige Hochfrequenz-Elektrode 2, die von einer
Hochfrequenzquelle gespeist wird, ist an der ersten Seite 3 des dielektrischen Körpers 4
angeordnet und hat eine Reichweite über die Breite des dielektrischen Körpers 4, um
Plasma für die Vielzahl von Steuerungselektroden 5, 15, 25 (wie gezeigt) zu erzeugen.
Typischerweise sind die Stirnflächen der Steuerungselektroden 5, 15, 25 bezüglich der
Hochfrequenz-Elektrode 2 um einen Winkel von 90° orientiert. In solch einer
Anordnung der Ladevorrichtungen kann durch Anbringen isolierender Konstruktionen
ein Übersprechen zwischen den Steuerungselektroden 5, 15, und 25 verringert werden.
Beispielsweise können die Steuerungselektroden mit einer Schicht von dielektrischem
Material überzogen werden, wobei nur die Enden der Steuerungselektroden, welche dem
Plasma am nächsten sind, unbeschichtet gelassen werden. Wenn jedoch der Prozeß in
atmosphärischer Luft erfolgt, wie dies bevorzugt ist, werden solch isolierende
Konstruktionen kaum notwendig sein.
In Fig. 3 ist eine isolierende Konstruktion 24 mit offenem Ende vorgesehen, um
Kreuzkopplung zwischen den Steuerungselektroden 5, 15 und 25 zu verringern. Diese
offenendige isolierende Konstruktion 24 kann eine gerippte Abdeckung aus
dielektrischem Material sein. Sie kann auch ein leitender Aufnehmer oder eine
Schutzelektrode sein, die z. B. mit einer konstant geladenen Quelle verbunden ist und
verstreute Ionen absorbiert oder "aufschaufelt" oder den Ionenfluß festhält.
Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform, in welcher eine isolierende oder leitende
Konstruktion 26 mit einem geschlossenen Ende vorgesehen ist. Diese isolierende
Konstruktion 26 kann ebenfalls eine gerippte Abdeckung aus dielektrischem Material
oder ein Aufnehmer oder eine Schutzelektrode sein.
In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform der Erfindung kann ein Aufnehmer oder eine
Schutzelektrode 27 an den einander gegenüberliegenden Enden der
Steuerungselektroden 5, 15, 25 plaziert sein, um Übersprechen zu verringern.
In Fig. 6 ist der Schreibkopf 100 der vorliegenden Erfindung als eine Komponente einer
elektrostatischen Druckmaschine 200 gezeigt. Ein Massenspeicher 210 kann die das zu
druckende Bild darstellenden Daten einschließlich der Grauskala-Daten speichern. Der
Prozessor 205 stellt die korrekte Spannung für jede einzelne Steuerungselektrode des
Schreibkopfes 100 gemäß den Daten, die das zu druckende Bild darstellen, ein. Ein
Druckorgan, d. h. ein Druckzylinder 26 weist eine dielektrische Oberfläche 27 auf, die
als Rezeptor dient. Die dielektrische Oberfläche 27 befindet sich auf einer leitenden
Schicht 28, die als eine leitende Bezugselektrode dient und eine geerdete Schicht oder
eine durch eine Steuerung auf eine bestimmte konstante Spannung eingestellte Schicht
sein kann. Der Schreibkopf 100 ist in der Nähe der dielektrischen Oberfläche 27 des
Druckzylinders 26 angeordnet, und die einzelnen Steuerungselektroden erstrecken sich
entlang der Länge des Schreibkopfes 100. Der Schreibkopf 100 gleicht dem in Fig. 2
gezeigten Typ, allerdings ist der Schreibkopf in Fig. 2 umgekehrt, so daß das Plasma 9
die dielektrische Oberfläche 27 kontaktiert.
Der Druckzylinder 26 dreht sich in die angedeutete Richtung; dabei bewegt sich die
dielektrische Oberfläche 27 des Druckzylinders 26 nahe am Schreibkopf 100 vorbei. Der
Steuerungsprozessor 205 sendet Steuersignale zu der Vielzahl von Steuerungselektroden,
die in dem Schreibkopf 100 enthalten sind, um durch Kontakt mit dem Plasma die
geladenen Bildpunkte auf die dielektrische Oberfläche 27 des Druckzylinders 26
aufzuzeichnen, so daß ein latentes Bild entsteht. Nachdem die dielektrische
Oberfläche 27 den Schreibkopf 100 passiert und von diesem Aufladungen empfangen hat,
passiert sie eine Farbquelle 32. In Fig. 6 besteht diese Farbquelle 32 aus zwei
Farbwalzen, die mit einem Farbkasten verbunden sind, jedoch kann auch eine beliebige
andere Farbquelle verwendet werden. Farbe, wie sie hier zu definieren ist, besteht
sowohl aus flüssigen Farben als auch aus trockenem Toner. Die von der Farbquelle 32
kommende Farbe wird von einem geladenen Bildpunkt elektrostatisch angezogen, und
zwar in einer durch die Spannung des Bildpunktes gesteuerten Quantität. Nachdem die
Farbe von der dielektrischen Oberfläche 27 aufgenommen wurde, kommt diese mit einem
Drucksubstrat 34, z. B. einer Papierbahn oder einem Papierbogen, in Kontakt. Das
Drucksubstrat 34 kann für den Kontakt mit der dielektrischen Oberfläche 27 durch einen
Gegendruckzylinder 35 in geeigneter Position gehalten werden. Am Kontaktpunkt wird
die Farbe auf das Drucksubstrat 34 übertragen und somit das Bild 36 auf das
Drucksubstrat 34 gedruckt. Die dielektrische Oberfläche 27 passiert dann eine
Löscheinrichtung 37, z. B. eine Quelle von ultraviolettem Licht.
In US 5,406,314 und US 4,792,860 sind ebenfalls Druckmaschinen der oben genannten
Art beschrieben, und es wird hier auf den Inhalt dieser Dokumente Bezug genommen.
Es sollte verstanden sein, daß die vorliegende Erfindung auch für Kopiermaschinen und
Faxmaschinen, die hier unter der Definition elektrostatische Druckmaschinen mit
eingeschlossen sind, verwendet werden kann. Ebenso ist die Erfindung für eine Vier-
Farben-Druckmaschine verwendbar, in welcher jeder von vier Druckzylindern einen
Schreibkopf aufweist und die vier Schreibköpfe durch einen gemeinsamen
Steuerungsprozessor gesteuert werden.
1
Hochfrequenzquelle
2
Hochfrequenz-Elektrode
3
erste Seite des dielektrischen Körpers
4
4
dielektrischer Körper
5
Steuerungselektrode
6
zweite Seite des dielektrischen Körpers
4
7
Resistor
8
Kondensator
9
Plasma
10
Steuersignalquelle
11
Bezugselektrode
12
Rezeptor
13
Oberfläche des Rezeptors
15
Steuerungselektrode
24
isolierende Konstruktion (
Fig.
3
)
25
Steuerungselektrode
26
Leitende Konstruktion (
Fig.
4
)
26
Druckzylinder/Druckorgan (
Fig.
6
)
27
Schutzelektrode (
Fig.
5
)
27
dielektrische Oberfläche des Druckzylinders
26
(
Fig.
6
)
28
leitende Schicht (
Fig.
6
)
32
Farbquelle
34
Drucksubstrat
35
Gegendruckzylinder
36
Bild
37
Löscheinrichtung
100
Schreibkopf
111
Testelektrode
115
Oszillograf
117
Widerstandselement
118
Kondensator
119
Kondensator
200
elektrostatische Druckmaschine
205
Prozessor
210
Massenspeicher
Claims (15)
1. Elektrostatische Druckmaschine, welche die folgenden Merkmale umfaßt:
ein Druckorgan (26) mit einer dielektrischen Oberfläche (27);
einen Schreibkopf (100) zum selektiven Aufbringen von Ladungen auf die dielektrische Oberfläche (13, 27) des Druckorgans (12, 26), mit einem dielektrischen Körper (4) der eine erste Seite (3) und eine zweite Seite (6) aufweist, mit einer Hochfrequenz-Elektrode (2), die auf der ersten Seite (3) des dielektrischen Körpers (4) angeordnet und geeignet ist, ein Hochfrequenzsignal zu empfangen, so daß ein Plasma (9) nahe der zweiten Seite (6) des dielektrischen Körpers (4) entsteht;
mit einer Vielzahl von Steuerungselektroden (5, 15, 25), die auf der zweiten Seite (6) des dielektrischen Körpers (4) angeordnet und geeignet sind, um Steuersignale zu empfangen, wobei mindestens eine Steuerungselektrode (5) durch das Plasma (9) in elektrischen Kontakt mit der dielektrischen Oberfläche (13, 27) des Druckorgans (12, 26) kommt; und
einen Steuerungsprozessor (205), der mit der Vielzahl von Steuerungselektroden (5, 15, 25) verbunden ist, um diese individuell zu steuern.
ein Druckorgan (26) mit einer dielektrischen Oberfläche (27);
einen Schreibkopf (100) zum selektiven Aufbringen von Ladungen auf die dielektrische Oberfläche (13, 27) des Druckorgans (12, 26), mit einem dielektrischen Körper (4) der eine erste Seite (3) und eine zweite Seite (6) aufweist, mit einer Hochfrequenz-Elektrode (2), die auf der ersten Seite (3) des dielektrischen Körpers (4) angeordnet und geeignet ist, ein Hochfrequenzsignal zu empfangen, so daß ein Plasma (9) nahe der zweiten Seite (6) des dielektrischen Körpers (4) entsteht;
mit einer Vielzahl von Steuerungselektroden (5, 15, 25), die auf der zweiten Seite (6) des dielektrischen Körpers (4) angeordnet und geeignet sind, um Steuersignale zu empfangen, wobei mindestens eine Steuerungselektrode (5) durch das Plasma (9) in elektrischen Kontakt mit der dielektrischen Oberfläche (13, 27) des Druckorgans (12, 26) kommt; und
einen Steuerungsprozessor (205), der mit der Vielzahl von Steuerungselektroden (5, 15, 25) verbunden ist, um diese individuell zu steuern.
2. Elektrostatische Druckmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ferner eine Farbquelle (32) vorgesehen ist, aus welcher Farbe in Kontakt mit der
dielektrischen Oberfläche (27) des Druckorgans (26) gebracht wird.
3. Elektrostatische Druckmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckorgan (26) unter seiner dielektrischen Oberfläche (27) eine leitende
Schicht (28) aufweist.
4. Elektrostatische Druckmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf mindestens einer der Vielzahl von Steuerungselektroden (5, 15, 25) eine
dielektrische Beschichtung angebracht ist.
5. Elektrostatische Druckmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hochfrequenzsignal kontinuierlich ist.
6. Elektrostatische Druckmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine isolierende Konstruktion (24) vorgesehen ist, durch die ein Übersprechen
zwischen den Steuerungselektroden (5,15, 25) verringert ist.
7. Elektrostatische Druckmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die isolierende Konstruktion (24) ein Aufnehmer oder eine Schutzelektrode ist.
8. Elektrostatische Druckmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die isolierende Konstruktion (24) eine dielektrische gerippte Abdeckung ist.
9. Elektrostatische Druckmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckorgan (26) ein Druckzylinder ist.
10. Elektrostatischer Schreibkopf zum selektiven Aufbringen von Ladungen,
mit einem dielektrischer Körper (4), der eine erste Seite (3) und eine zweite Seite (6) aufweist,
mit einer Hochfrequenz-Elektrode (1) die auf der ersten Seite (3) des dielektrischen Körpers (4) angeordnet und geeignet ist, ein Hochfrequenzsignal zu empfangen, so daß ein Plasma (9) nahe der zweiten Seite (6) des dielektrischen Körpers (4) entsteht und mit einer Vielzahl von individuell steuerbaren Steuerungselektroden (5, 15, 25), die auf der zweiten Seite (6) des dielektrischen Körpers (4) angeordnet und geeignet sind, Steuersignale zu empfangen, so daß mindestens eine Steuerungselektrode das Plasma (9) elektrisch beeinflußt.
mit einem dielektrischer Körper (4), der eine erste Seite (3) und eine zweite Seite (6) aufweist,
mit einer Hochfrequenz-Elektrode (1) die auf der ersten Seite (3) des dielektrischen Körpers (4) angeordnet und geeignet ist, ein Hochfrequenzsignal zu empfangen, so daß ein Plasma (9) nahe der zweiten Seite (6) des dielektrischen Körpers (4) entsteht und mit einer Vielzahl von individuell steuerbaren Steuerungselektroden (5, 15, 25), die auf der zweiten Seite (6) des dielektrischen Körpers (4) angeordnet und geeignet sind, Steuersignale zu empfangen, so daß mindestens eine Steuerungselektrode das Plasma (9) elektrisch beeinflußt.
11. Elektrostatischer Schreibkopf nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Vielzahl von Steuerungselektroden eine dielektrische
Beschichtung aufweist.
12. Elektrostatischer Schreibkopf nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hochfrequenzsignal kontinuierlich ist.
13. Elektrostatischer Schreibkopf nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine isolierende Konstruktion (24) vorgesehen ist, so daß Übersprechen
zwischen den Steuerungselektroden verringert ist.
14. Elektrostatischer Schreibkopf nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die isolierende Konstruktion (24) ein Aufnehmer oder eine Schutzelektrode ist.
15. Elektrostatischer Schreibkopf nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die isolierende Konstruktion (24) eine dielektrische gerippte Abdeckung ist.
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