DE2332354A1

DE2332354A1 - Druckvorrichtung zur elektrostatischen aufzeichnung

Info

Publication number: DE2332354A1
Application number: DE19732332354
Authority: DE
Inventors: Gerhard Krekow; Juergen Dr Schramm
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1973-06-26
Filing date: 1973-06-26
Publication date: 1975-01-16
Also published as: FR2234991A1; CH571955A5; NL7408436A; ES427598A1; GB1437854A; SE7408150L; AU7074374A; BR7405137A; JPS5042749A; IT1014357B

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, 2000 Hamburg 1, Steindamm

Druckvorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung

Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung mit einer gemeinsamen Gegenelektrode und einem Elektrodensystem aus voneinander isolierten Elektrodenbahnen, zwischen denen im Bereich möglicher Abdruckstellen Entladungungsstrecken ausgebildet sind, deren Funken- oder Glimmentladung durch die Gegenelektrode auf dem zwischen Gegenelektrode und Elektrodensystem liegenden Aufzeichnungsträger ein Ladungsbild erzeugt.

Sc

-Z-409883/0644

Derartige Druckvorrichtungen finden nicht nur beim Abdruck gespeicherter Informationen in datenverarbeitenden Maschinen Verwendung, sie können auch zur Wiedergabe bildmäßiger Vorlagen genutzt werden (Faksimile Aufzeichnung), beispielsweise in Kopiergeräten oder bei der Bildtelegraphie. Die überwiegend benutzten Geräte dieser Art arbeiten nach einem elektrophotographischen Verfahren.

Die der Erfindung zugrunde liegende Druckvorrichtung arbeitet nach dem elektrcöbatischen Verfahren, kommt also ohne jegliche lichtoptische Bauelemente im Wiedergabeteil aus. Sie kann daher nicht nur den Nachdruck einer bildmäßigen Vorlage direkt durchführen, sondern auch Informationen in impuls-kodierter Form verarbeiten. Eine solche Druckvorrichtung ist beispielsweise durch die DT-OS 2 100 393 bekanntgeworden. Dabei wird der Aufzeichnungsträger durch zwei Elektroden hindurchgeführt, von denen die eine aus einem Elektrodensystem mit Entladungsstrecken besteht. Ist an der Gegenelektrode eine Gegenspannung angelegt, dann erzeugt die Funken- oder Glimmentladung der Schreibelektrode ein unsichtbares Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsträger. Die Sichtbarmachung kann beispielsweise durch Bestäuben mit elektroskopischen Pulver geschehen, woran sich ein Fixier schritt anschließt, um das Ladungsbildmuster wischfest zu machen.

Nachteilig ist, daß das wieder gegebene Bild nur eine konstante Schwarz-Weiß-Tönung besitzt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit derartigen elektrostatischen Druckvorrichtungen auch Grautöne in verschiedenen Abstufungen der Schwärzung wiedergeben zu können. Dies wird dadurch erreicht, daß die Potentiale an der Gegenelektrode und am Elektrodensystem derart steuerbar sind, daß die Flächenladungsdichte und/oder die Größe der Ladungsbildpunkte an den Abdruckstellen des Aufzeichnungsträgers veränderbar sind. Dabei können die Potentiale an den Gegenelektroden entweder bei konstanten Amplituden zeitlich oder bei konstanten Impulszeiten in ihrer

409883/0644

Amplitude variiert werden. Es ist auch möglich, die Potentiale sowohl zeitlich als auch amplitudenmäßig zu variieren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

Es zeigen, Fig. 1 die konstruktive Anordnung eines Teiles der Elektrodenanordnung,

Fig. 2 die graphische Darstellung der erzielten optischen Dichte als Funktion der Amplitude und der Zeit der Spannung an der Gegenelektrode nach der Entwicklung der Flächenladungsdichte und

Fig. 3 ein Blockschaltbild zur erfindungsgemäßen Steuerung zwischen Sende- und Druckstation.

Die in Fig. 1 dargestellte Elektrodenanordnung besteht aus einem Elektrodensystem und einer gemeinsamen Gegenelektrode Das Elektrodensystem wird aus Leiterbahnen gebildet, von denen der eine Teil 2 mit einer Spannungsquelle und der andere Teil 3 mit Erdpotential verbunden ist. Die Stirnflächen der Elektrodenteile 2 und 3 bilden eine Entladungsßtrecke 4, in der eine Funken- oder Glimmentladung entsteht, wenn an die Elektrode 2 ein Hochspannungsimpuls von z.B. -1200 V/30/US angelegt ist. Die Leiterbahnen 2 und 3 des Elektrodensystems sind auf der Keramikplatte 5 aufgebracht und liegen direkt an der Keramikplatte 6. Diese enthält eine Bohrung 7, die fluchtend zur Entladungsstrecke 4 angeordnet ist und deren Verhältnis von Länge zum Durchmesser größer oder gleich eins ist. Die gemeinsame Gegenelektrode 1 ist an eine Gegenspannung angeschlossen, die entweder dauernd oder ebenfalls impulsmäßig angelegt ist. Diese Gegenspannung wird nun veränderbar ausgeführt, z.B. von 0 bis +1200 V/35/us. Durch diese Gegenspannung wird aus der großen Anzahl von Ladungsträgern des Elektrodensystems ein Teil zur Bildung eines unsichtbaren Ladungsbildes auf den über der Gegenelektrode 1

409883/0644

hindurchgeführten Aufzeichnungsträger 8 abgelenkt. Es entstehen Ladungsbildpunkte, deren Größe und Flächenladungsdichte dem Modulationsgrad (d.h. der Impulszeit bzw. der Impulsamplitude) entsprechen. Die Entscheidung für eine Entladungsform (Glimm- oder Funkenentladung) richtet sich nach den Elektrodenmaterialien und den elektrischen Daten der Stromversorgung. Im allgemeinen ist die Glimmentladung vorzuziehen, da die Elektrodenbelastung wegen der kleineren Stromdichten geringer ist. Die in der Entladung umgesetzte Energie ist eine Größe, die die Flächenladungsdichte der Ladungsbildpunkte beeinflußt. Ebenso verhält es sich mit dem Abstand Aufzeichnungskopf zum Aufzeichnungsträger, der frei wählbar ist und bis zu 1 mm betragen kann sowie dem Verhältnis der Isolatorplattendicke a zum Durchmesser D der Bohrung 7 in der Isolierplatte 6. Der Querschnitt der Bohrung 7 beeinflußt die bildmäßige Form der Abdrucke und kann dementsprechend geformt werden.

Fig. 2 zeigt die Abhängigkeit der optischen Dichte der entwickelten Ladungsbilder vom jeweiligen Modulationsgrad der Frequenz- oder Amplitudenmodulation mit konstanten Parametern wie Entladeenergie etc. Diese Darstellung zeigt, daß durch konstante Veränderung der Spannung bei konstanter Zeit oder bei konstanter Änderung der Zeit bei gleichhoher Spannung sehr viele Grautöne erzielt werden können. Versuche haben gezeigt, daß mehr als 10 bis 15 Grau-Abstufungen möglich sind und damit bei geringem schaltungsmäßigen Aufwand sehr gute Grautonabdrucke erzielt werden können.

Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild, bei dem die aufzuzeichnenden Informationen direkt von einer auf einer Abtastwalze befindlichen Vorlage durch die optische Abtasteinrichtung 11 gewonnen werden. Die Informationen werden über einen logarithmischen Verstärker 12 einem Spannungs- bzw. Zeitwandler zugeführt, der über einen Hochspannungsverstärker 14 die entsprechende Gegenspannung der Gegenelektrode an der Aufzeich-

_ 5 _ 40 9883/0644

nungswalze 15 zuführt. Der Gleichlauf zwischen Abtastwalze 10 und Aufzeichnungswalze 15 wurde im Beispiel durch eine starre Verbindung zwischen Abtastung und Aufzeichnung erzielt, wobei beide in axialer Richtung zu den Trommeln bewegt werden. Die Synchronisation S in Drehrichtung der Aufzeichnungswalze 15 erfolgt durch Abtastung einer Schlitzscheibe. Durch diese Synchronisation S wird der Aufzeichnungskopf 16 über einen Hochspannungsverstärker 17 zeitrichtig impulsmäßig gesteuert. Für die unterschiedlichen Steuerungsmöglichkeiten der Flächenladungsdichte auf dem Aufzeichnungsträger sind Umschalter 18 und 19 vorgesehen. Der Umschalter 18 gibt in der gezeichneten Stellung P ein positives Bild der Vorlage wieder, während durch Umschalten in die Stellung N die Vorlage negativ auf dem Aufzeichnungsträger wiedergegeben wird. Letzteres hat beispielsweise Bedeutung, wenn die auf der Abtastwalze 10 befindliche Vorlage ein Filmnegativ ist. Der Umschalter 19 dient dazu, die Variation der Gegenspannung amplitudenabhängig (gezeichnete Schaltstellung U) oder zeitabhängig (Schaltstellung t) zu machen.

Patentansprüche:

AQ9883/0644

Claims

— D — Patentansprüche:

1. Druckvorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung mit einer gemeinsamen Gegenelektrode und einem Elektrodensystem aus voneinander isolierten Elektrodenbahnen,, deren Stirnseiten im Bereich möglicher Abdruckstellen Entladungsstrecken bilden, deren Funken- oder Glimmentladung durch die Gegenelektrode auf den zwischen Gegenelektrode und Elektrodensystem liegenden Aufzeichnungsträger ein Ladungsbild erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale an der Gegenelektrode (1) und dem Elektrodensystem (2,3) derart steuerbar sind, daß die Flächenladungsdichte an den Abdruckstellen des Aufzeichnungsträgers (8) veränderbar ist.

2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale an den Elektroden zur Steuerung der bildmäßigen Flächenladungsdichte bei konstanten Amplituden zeitlich veränderbar sind.

3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale an den Elektroden zur Steuerung der bildmäßigen Flächenladungsdichte bei konstanten Zeiten in ihren Amplituden veränderbar sind.

4. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale an den Elektroden zur Steuerung der bildmäßigen Flächenladungsdichte sowohl zeitlich als auch amplitudenmäßig veränderbar sind.

— 7 —

409883/0644

— ι ~"

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Entladungsstrecken (4) der Elektrodensysteme (2,3) gebildeten Ladungsträger teilweise in einer zur Entladungsstrecke senkrechten Bohrung (7) eines Isolators (6) bildmäßig und in einer in geringem Abstand angeordneten hochisolierenden Schicht (9) des Aufzeichnungsträgers (8) durch potentialmäßige Steuerung von deren Rückseite in ihrer bildmäßigen Form speicherbar sind.

AO9883/0644