DE2654563A1

DE2654563A1 - Anordnung zur elektronischen erzeugung eines elektrostatischen ladungsbildes

Info

Publication number: DE2654563A1
Application number: DE19762654563
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Phys Dr Fischer
Original assignee: Battelle Institut eV
Current assignee: Battelle Institut eV
Priority date: 1976-12-02
Filing date: 1976-12-02
Publication date: 1978-06-08
Also published as: GB1579444A; NL7713217A; FR2373082A1; US4156165A; JPS5377528A; FR2373082B3

Description

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388-99/44/76

CASCH/DOJ 25. November 1976

BATTELLE - INSTITUT E.V., Frankfurt (Main)

Anordnung zur elektronischen Erzeugung eines elektrostatischen Ladungsbildes —- — — SS" SSSS SlS SSSS S SS SS 55 SS SS ~ SS SS — —— ·-; — SSSJJ SSSS SSSS CS! SSISS SS SS SS'

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur elektronischen Erzeugung eines elektrostatischen Ladungsbildes.

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Verfahren, bei denen die Information mit Hilfe elektrischer Signale übermittelt wird, sind bekannt. Bei diesen Verfahren wird die Ladung zum Beispiel mit Hilfe von mit Stiftrastern versehenen Elektronenstrahlröhre! oder mit Hilfe punktreihenförmig angeordneter Entladungsstrecken aufgesprüht. Das Ladungsbild wird dabei direkt auf dem Papier erzeugt. Deshalb muß das verwendete Papier besondere dielektrische Eigenschaften besitzen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung, bei der die Nachteile bekannter Vorrichtungen nicht auftreten, insbesondere,mit der das ladungsbild direkt auf der Anordnung erzeugt werden kann. Nach Sichtbarmachung des Bildes mit Hilfe von Tonerteilchen kann dieses auf gewöhnliches Papier übertragen werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur elektronischen Erzeugung eines elektrostatischen Ladungsbildes ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Vielzahl von Einzelelementen besteht, deren Elektroden zur Bildung einer Matrix zeilen- und spaltenweise miteinander verbunden sind. Die weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 dargelegt.

Die vorliegende Erfindung ist in den beigefügten Abbildungen näher erläutert. Dabei zeigen

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Abbildung 1 a) das Einzelelement zur Erzeugung eines

Bildpunktes im Ausgangszustand

b) das Einzelelement nach der Gasentladung

Abbildung 2 den Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnung

aus mehreren Einzelelementen nach Abbildung in auseinandergezogener, perspektivischer Darstellung.

Das Einzelelement zur Erzeugung eines Punktes besteht aus zwei Elektretfolien 1 und I¹, die auch in Form einer dünnen Schicht ausgebildet sein können und im Abstand a zueinander angeordnet sind. Die Elektretfolien sind auf Isolatorschichten bzw. Glasplatten 5 und 5^r aufgebracht. Zwischen der Glasplatte 5¹ und der Elektretfolie I¹ befindet sich eine Metallelektrode 2¹, während eine ^ngelektrode 2 auf der Oberseite von der Isolatorschicht 5 angebracht ist. Diese Ringelektrode wird von einer weiteren dünnen Schicht 6, z.B. aus Glas, geschützt.

Der Raum zwischen den beiden Elektreten wird mit einem Edelgas, wie Neon +0,1 % Argon gefüllt. Der Abstand a zwischen den beiden Elektreten beträgt ca. 100 /um. Der Durchmesser des Elements kann zwischen 100 und 300 /um liegen.

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Im Ausgangszustand sind die durch die Elektretladung hervorgerufenen elektrischen Felder im Inneren der Elektretfolien geschlossen, wie es in Abbildung la gezeigt wird. Ein geringes Feld besteht aber wegen des endlichen Abstands der beiden Elektretfolien zueinander und zu den Elektroden im Gasraum. Dieses Feld ist aber geringer als die Durchschlagsfeldstärke, so daß dadurch noch keine Gasentladung eingeleitet werden kann. Legt man aber an die Elektroden 2 und 2¹ eine Spannung von derartiger Polarität, daß sich das dadurch hervorgerufene Feld zu den vorhandenen Feld addiert, so erfolgt eine Gasentladung, die zu dem Zustand nach Abbildung Ib führt. Da die Entladung zwischen isolierenden Elektroden erfolgt, ist sie selbstlöschend und dauert ca. 1 /us.

Durch die Entladung werden die dem Gasraum zugewandten Elektretladungen neutralisiert (Doppelschicht), so daß die dem Gasraum abgewandte Ladung wie eine Monoladung wirkt. Die Monoladung der oberen Elektretfolie influenziert nun in der Ringelektrode eine nahezu gleichgroße Gegenladung, so daß zwischen diesen ein elektrisches Feld entsteht, das teilweise durch den Außenraum verläuft. Durch dieses Feld können nun z.B. geladene Tonerteilchen angezogen werden.

Der durch die Gasentladung hergestellte Zustand ist permanent« Durch Zündung einer Gasentladung in umgekehrter Richtung wie oben wird der Ausgangszustand wieder hergestellt.

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Die Elektroden der Einzelelemente 2 und 2* werden zeilen- und spaltenweise miteinander verbunden, so daß eine Matrix entsteht, womit die Ansteuerung relativ einfach gestaltet werden kann. In der Abbildung 2 sind die Elektroden 2 und in Form von Leiterbahnen ausgebildet, wobei die sich gegenüberliegenden Leiterbahnen senkrecht zueinander verlaufen. Die als Ringelektroden dienenden Leiterbahnen sind gelocht. Die einzelnen Gasräume 3 sind durch die Löcher eines Abstandhalters 4 gebildet. Diese Anordnung kann auch in Form einer Trommel ausgeführt werden.

Die Schreibgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Anordnung ist sehr hoch und beträgt ca. 10 Zeichen/Sek. Die Gesamtgeschwindigkeit ist damit durch die elektrographische Entwicklung bestimmt.

Zur Erzeugung eines Ladungsbildes mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist keinerlei mechanische Bewegung erforderlich und sie ist völlig geräuschlos. Es tritt auch praktisch keine Abnutzung auf. Die Erzeugung des Ladungsbildes geschieht unmittelbar auf elektrischem Wege und nicht über den Umweg des elektrophotographischen Verfahrens. Die Anordnung ist

sie dünn und in Trommelform ausgebildet beansprucht/wenig Raum, im Gegensatz zu der mit Stiftrastern versehenen Elektronenstrahlröhre. Hinzu kommt, daß zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes gewöhnliches Papier verwendet werden kann. Dies ist

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ein Vorteil gegenüber allen Verfahren, bei denen das Ladungsbild aufgesprüht wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich insbesondere für Faksimileverfahren und für alle Arten von Schnelldruckern, bei denen die Information auf elektrischem Wege zugeführt wird.

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Leerseite

Claims

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CASCH/DOJ 25. November 1976

Patentansprüche

' 1. Anordnung zur elektronischen Erzeugung eines elektrostatischen Ladungsbildes, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Vielzahl von Einzelelementen besteht, deren Elektroden (2,2') zur Bildung einer Matrix zeilen- und spaltenweise miteinander verbunden sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente zur Erzeugung eines Bildpunktes aus zwei Elektretfolien (1,I¹), welche sich in einem bestimmten Abstand zueinander befinden und auf die dem Gasraum (3) zugewandten Oberflächen zweier Isolatorschichten (5,5') angebracht sind, sowie aus zwei Elektroden (2,2^!) bestehen, von denen die eine Elektrode (2°) sich zwischen der Elektretfolie (I^s) und der Isolatorschicht (5') befindet und die andere Elektrode (2) in Form einer Ringelektrode

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auf die dem Gasraum (3) abgewandte Oberfläche der Isolatorschicht (5) aufgebracht ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (2,2') in Form von Leiterbahnen ausgebildet sind, wobei die sich gegenüberliegenden Leiterbahnen senkrecht zueinander verlaufen und die als Ringelektrode dienendm Leiterbahnen gelocht sind sowie daß die einzelnen Gasräume (3) durch die Löcher eines Abstandhalters (4) gebildet sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form einer Trommel ausgeführt ist«.

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