DE69514505T2 - Tonerprojektionsdrucker mit kapazitivgekoppelter Steuerelektrodenstruktur - Google Patents

Tonerprojektionsdrucker mit kapazitivgekoppelter Steuerelektrodenstruktur Download PDF

Info

Publication number
DE69514505T2
DE69514505T2 DE69514505T DE69514505T DE69514505T2 DE 69514505 T2 DE69514505 T2 DE 69514505T2 DE 69514505 T DE69514505 T DE 69514505T DE 69514505 T DE69514505 T DE 69514505T DE 69514505 T2 DE69514505 T2 DE 69514505T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
toner
electrode
voltage
toner particles
driver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69514505T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69514505D1 (de
Inventor
Phillip R. Boise Luque
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Hewlett Packard Development Co LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Development Co LP filed Critical Hewlett Packard Development Co LP
Application granted granted Critical
Publication of DE69514505D1 publication Critical patent/DE69514505D1/de
Publication of DE69514505T2 publication Critical patent/DE69514505T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/385Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material
    • B41J2/41Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing
    • B41J2/415Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing by passing charged particles through a hole or a slit
    • B41J2/4155Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing by passing charged particles through a hole or a slit for direct electrostatic printing [DEP]

Landscapes

  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich auf elektrostatische Druckgeräte und insbesondere auf einen Tonerprojektionsdrucker, der eine Steuerung zum elektrostatischen Aufbringen von Toner und einen verbesserten Pixeladressierungsmechanismus verwendet.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die elektrophotographischen Druckvorrichtungen mit der breitesten Verwendung verwenden einen bewegbaren Photoleiter, der einer optischen Energiequelle selektiv ausgesetzt wird. Während solche elektrophotographischen Drucker breite Anwendung fanden und eine exzellente Druckqualität bei annehmbaren Kosten erzeugen, werden fortführende Anstrengungen auf die Zunahme derer Leistungsfähigkeit und auf eine weitere Reduzierung derer Kosten gerichtet. Photoleiter-basierte Drucker werden jedoch weiterhin bestimmte Probleme aufweisen, die sich inhärent aus der Verwendung eines Photoleiters ergeben. Unter diesen befinden sich die Kosten des Photoleiters, die Photoleiterabnutzung und die Photoleiterempfindlichkeit auf Licht, was ein ununterbrochenes Abschirmen erfordert. Ferner muß, wenn ein Bild auf dem Photoleiter vollständig entwickelt ist, eine Übertragungstätigkeit auftreten, um ein Entfernen des Toners auf ein Medienblatt zu ermöglichen.
  • Seit neuerem ist eine neue Klasse von elektrostatischen Druckern entwickelt worden, die keinen Photoleiter erforderlich macht und viele Probleme vermeidet, die mit der Verwendung des Photoleiters inhärent sind. Diese Klasse von Druckern weisen "Tonerprojektionsdrucker" auf, die ein System von Elektroden zum Steuern der direkten Aufbringung der geladenen Tonerpartikel auf ein Medienblatt ohne ein Eingreifen des Photorezeptors oder der photoleitfähigen Vorrichtung aufweist. Typischerweise weist jede Elektrode einen leitfähigen Elektrodenring auf, der ein Loch in einem Isolationssubstrat umgibt. Auf einer Seite des Substrats befindet sich ein Entwicklermodul, das eine Entwicklerrolle und einen Vorrat an geladenen Trockentonerpartikeln aufweist.
  • Für ein System, das negativ geladene Tonerpartikel verwendet, werden, wenn ein Elektrodenring bezüglich der Entwicklerrolle positiv getrieben wird, die Tonerpartikel zu dem Elektrodenring angezogen, wobei einige durch das Loch hindurchtreten. Auf der gegenüberliegenden Seite des Isolationssubstrats befindet sich ein Medienblatt, das auf einer leitfähigen Auflageplatte ruht. Die Auflageplatte ist auf eine Spannung vorgespannt, die positiver ist als der Elektrodenring, so daß die Tonerpartikel zu der Papier/Auflageplatte-Kombination angezogen werden.
  • Toner, der zu dem Elektrodenring angezogen wird, aber nicht durch die Öffnung gelangt, sammelt sich um die Öffnung und muß periodisch entfernt werden. Dies wird durch Umkehren des Potentials zwischen dem Elektrodenring und der Entwicklerrolle durchgeführt, um solche Tonerablagerungen von dem Isolationssubstrat und dem Elektrodenring weg und zurück zu der Entwicklerrolle zu ziehen. Aufgrund der Tatsache, daß jeder Elektrodenring eine unabhängig steuerbare Treiberschaltung erfordert, ist eine große Anzahl von Treiberschaltungen erforderlich, und zwar mit einer anschließenden komplexen Verdrahtung und einer komplexen Steuerungsschaltungsanordnung.
  • Das U.S.-Patent 5,036,341 von Larson u. a. beschreibt einen Tonerprojektionsdrucker, bei dem die Drucksteuerungsmatrix zwei Schichten paralleler Drähte in jedem der zwei Schichten aufweist. Die zwei Schichten sind orthogonal zueinander und sind parallel zu der Ebene eines Medienblatts angeordnet, auf dem der Toner entwickelt werden soll. Die Drähte in jeder Schicht sind in der Form eines Balkenmusters angeordnet, wobei jeder getrennte Draht mit einer Treiberschaltung verbunden ist. Ein Tonerpunkt wird gedruckt, wenn zwei benachbarte Drähte in jeder Schicht positiv getrieben werden (wobei ein negativ aufgeladener Toner angenommen wird). Der Toner wird daraufhin zu einem Loch bei der Überschneidung der zwei Paare von positiv getriebenen Drähten gezogen, läuft zwischen denselben hindurch und wird auf einem Medienblatt aufgebracht.
  • Das Larson-System weist eine Anzahl von Nachteilen auf. Das Array von Drähten kann lediglich durch eine Rahmenstruktur um den Rand des Druckarrays getragen werden. Aufgrund der engen Beabstandungssteuerung, die zwischen dem Druckdrahtarray und dem Papier beibehalten werden muß, kann lediglich eine sehr geringe Durchbiegung bei den Drähten toleriert werden. Das Array von Drähten ist zerbrechlich und jede Schicht muß von der anderen perfekt isoliert sein, was schwierig ist, betrachtet man die Anzahl von Überkreuzungspunkten. Es kann ferner ein gewisses Austreten von Toner durch benachbarte Löcher zwischen den Drähtepaaren auftreten. Und schließlich sind die Löcher, die durch die sich überkreuzenden Drähte gebildet sind, quadratisch und können keine optimal geformten Punkte für eine beste Druckauflösung liefern.
  • Das U.S.-Patent 5,121,144 von Larson beschreibt ein Multiplexersystem für einen Tonerprojektionsdrucker. Anstatt eine ununterbrochene leitfähige Auflageplatte hinter dem Medienblatt zu verwenden, auf dem der Toner aufgebracht werden soll, verwendet das Patent von Larson '144 eine Isolationsauflageplatte, die viele leitende Drähte aufweist, die über die Bewegungsrichtung des Medienblatts eingelegt sind. Elektroden, die die Toneraufbringung steuern, sind auf einem Isolationssubstrat oberhalb des Medienblatts positioniert und sind zusammen in einer Anzahl von Sätzen verbunden, so daß sich lediglich eine Elektrode in jedem Satz direkt über einem gegebenen Draht in der leitfähigen Auflageplatte befindet. Lediglich ein Auflageplattendraht zur gleichen Zeit wird mit einer hohen positiven Spannung getrieben (für einen negativ geladenen Toner). Wenn ein Elektrodennetz ebenfalls positiv getrieben eingestellt wird, bewirkt die einzelne Elektrode, die sich über dem aktiven Draht in der Auflageplatte befindet, eine Aufbringung von Toner auf das Medienblatt.
  • Die Struktur, die in dem Larson Patent '144 gezeigt ist, weist ebenfalls eine Anzahl von Nachteilen auf. Die Auflageplattestruktur ist komplex und weist viele Präzisions-eingelegte Leiter auf. Die Isolation zwischen diesen Leitern muß einer hohen Spannung widerstehen (z. B. ungefähr 1000 Volt) und muß die Isolationseigenschaften beibehalten, sogar obwohl es einer Abnutzung ausgesetzt ist, während Medienblätter über dieselbe verlaufen. Die Treiberschaltungen für die Auflageplattendrähte müssen ebenfalls in der Lage sein, eine hohe Spannung zu treiben, die eine viel höhere Spannung ist, als diejenige, die erforderlich ist, um die Druckelektroden direkt zu treiben (ungefähr 100 Volt). Die Treiberschaltungen für eine höhere Spannung sind dementsprechend aufwendiger. Und schließlich muß die Auflageplatte mit deren eingelegten Drähten präzise mit dem Druckelektrodenarray ausgerichtet sein, um eine akzeptable Druckqualität zu erreichen.
  • Die veröffentlichte PCT-Anmeldung WO 90/14960 von Larson beschreibt eine Verbesserung der Elektrodenstruktur, die in dem Larson Patent '341 gezeigt ist, auf das im vorhergehenden Bezug genommen wurde. Bei der veröffentlichten PCT-Anmeldung verwendet Larson Isolationselektroden, um eine Kreuzkopplung oder ein Übersprechen zwischen den benachbarten Maschenelektroden zu reduzieren. Bei der veröffentlichten PCT-Anmeldung WO 90/14959 von Larson ist eine Prozedur zum Entfernen von aufgebrachten Toner von einer Elektrodenmatrix beschrieben, die ein Umkehrspannungsanlegen während Zeitperioden zwischen Adressierungszeiten verwendet. Wenn die Tonerpartikel an den Elektrodenringen anhaften, tendieren dieselben jedoch dazu, ihre Ladung durch eine Leitung durch die Elektrodenringe zu verlieren. Folglich ist das Anlegen einer Umkehrspannung, um solche Partikel zu entfernen, aufgrund ihres Verlustes an Ladung uneffektiv.
  • Die US-A-5,214,451 offenbart eine elektrostatische Druckvorrichtung zum Befördern von Tonerpartikeln zu einem Aufzeichnungsmedium. Die Vorrichtung weist eine Donatorrolle, eine Spannungsquelle zum Anlegen einer Spannung an die Donatorrolle, einen Druckkopf in der Form einer Auflageplatteneinrichtung, die gegenüber der Donatorrolle zwischen der Donatorrolle und dem Aufzeichnungsmedium positioniert ist, und eine Einrichtung zum Anlegen einer Spannungsvorspannung an den Druckkopf auf, um Tonerpartikel von der Donatorrolle anzuziehen. Der Druckkopf ist durch ein elektrisch isoliertes Basisbauglied gebildet, wobei eine Mehrzahl von Öffnungen in dem Basisbauglied vorgesehen sind. Es sind Elektroden in der Form von Zeilenleitern und Spaltenleitern elektrisch isoliert voneinander an beiden Seiten des Basisbauglieds vorgesehen, um eine Adressierungseinrichtung zum Adressieren der jeweiligen Öffnungen zu bilden. Es sind Treibungseinrichtungen zum selektiven Treiben der Zeilenleiter und der Spaltenleiter vorgesehen, derart, daß zumindest eine der Öffnungen in der Druckkopfstruktur konditioniert ist, um den Durchgang der Tonerpartikel durch dieselben abhängig von einer Höhe der Spannung, die an die Zeilenleiter und Spaltenleiter angelegt wird, zu blockieren oder nicht zu blockieren.
  • Wie aus dem vorhergehenden Erwähnten ersehen werden kann, sind, obwohl Tonerprojektionsdrucker die Notwendigkeit für ein Photoleiterband oder eine Photoleiteroberfläche beseitigen, Kosten- und Leistungsfähigkeitsverbesserungen erforderlich, bevor die Vorteile, die durch die Beseitigung der Photoleiterkomponente erhalten werden, realisiert werden.
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, einen verbesserten Tonerprojektionsdrucker zu schaffen, der eine reduzierte Anzahl an Druckelektrodentreibern verwendet.
  • Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen Tonerprojektionsdrucker zu schaffen, der eine verbesserte Tonerentfernung von den Drucksteuerungselektroden aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine elektrostatische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Tonerprojektionsdrucker ist mit einer Entwickleroberfläche versehen, die eine Entwicklervorspannung manifestiert, und weist eine Wolke von mitgeführten Tonerpartikeln auf. Eine Auflageplatte ist gegenüber der Entwickleroberfläche positioniert und manifestiert eine Auflageplattespannung, die eine anziehende Wirkung auf die Tonerpartikel aufweist. Eine Adressierungsplatte ist zwischen der Entwickleroberfläche und der Auflageplatte positioniert. Die Adressierungsplatte weist einen Isolator mit bestimmter Dicke und mit Durchgangspixelöffnungen auf. Jede Pixelöffnung weist zumindest einen ersten leitfähigen Elektrodenring auf, der innerhalb des Isolators positioniert ist und mit einer Treiberplatte verbunden ist, die ebenfalls innerhalb des Isolators positioniert ist. Eine erste Treiberschaltung ist an einer Seite des Isolators positioniert und ist mit der Treiberplatte zum steuerbaren Anlegen einer Zeilentreiberspannung an dieselbe kapazitiv gekoppelt. Eine zweite Treiberschaltung ist an einer zweiten Seite des Isolators positioniert und ist mit der Treiberplatte zum steuerbaren Anlegen einer Spaltentreiberspannung an dieselbe kapazitiv gekoppelt. Sowohl die Spalten- als auch die Zeilentreiberspannung werden mit Pegeln eingestellt, so daß lediglich, wenn sich beide in einem hohen Zustand befinden, Tonerpartikel durch die Pixelöffnung hindurchtreten können, zu der Auflageplatte gezogen werden können und unter den Einfluß der Auflageplattenspannung kommen. Eine Steuerungsschaltungsanordnung arbeitet, um ein Aufbringen von Zeilen- und Spaltenpunkten von Toner auf ein Medienblatt zu ermöglichen, die auf der Auflageplatte positioniert ist.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Prinzipschnittansicht eines Abschnitts eines Tonerprojektionsdruckers, der die Entwickleroberfläche mit mitgeführtem Toner, eine Adressierungsplatte und eine leitfähige Auflageplatte mit einem Medienblatt, das auf derselben positioniert ist, aufweist.
  • 2 ist eine Draufsicht der Adressierungsplatte.
  • 3 zeigt ein Ersatzschaltbild einer Ringelektrode und die zugeordneten Kopplungskapazitäten.
  • 4 stellt die Signalverläufe dar, die bei dem Verständnis des Ersatzschaltbilds von 3 hilfreich sind.
  • 5 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltungsanordnung zum Anlegen von Zeilen- und Spaltentreiberpotentialen an die Zeilen- und Spaltenleiterbahnen auf der Adressierungsplatte von 2 darstellt.
  • 6 zeigt Treiberspannungsgraphen gegen die Zeit, die bei dem Verständnis der Funktionsweise der Schaltung von 5 hilfreich sind.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Es wird auf 1 Bezug genommen. Der Druckabschnitt des Tonerprojektionsdruckers ist in einem Schnitt gezeigt. Eine Entwicklerrollenoberfläche 20 weist vorzugsweise ein leitfähiges Elastomer auf, und weist an demselben angelegt eine Entwicklervorspannung Vd auf. Ein Toner 22 haftet an der Entwicklerrollenoberfläche 20 aufgrund einer Ladungsanziehung zwischen den Tonerpartikeln und der Entwicklervorspannung Vd an. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Tonerpartikel 22 dielektrische Einzelkomponentenpartikel, die negativ aufgeladen sind.
  • Gegenüberliegend zu der Entwicklerrollenoberfläche 20 befindet sich eine leitfähige Auflageplatte 24, an die eine Vorspannungsspannung Vp angelegt ist. Die Spannung Vp ist hochpositiv (z. B. 1000 Volt) und erzeugt ein hohes elektrostatisches Feld, das anziehend auf die Tonerpartikel 22 wirkt. Ein Medienblatt 26 ist auf der leitfähigen Auflageplatte 24 positioniert, und ist positioniert, um Tonerpunkte zu empfangen, die in einem Bild-Format konfiguriert sind.
  • Zwischen der Entwicklerrollenoberfläche 20 und der leitfähigen Auflageplatte 24 ist eine Adressierungsplatte 28 positioniert, die es gemäß geeigneter Zeilen- und Spaltentreiberpotentialen ermöglicht, daß Tonerpartikel 22 durch Öffnungen 30 selektiv hindurchtreten, um unter den Einfluß des elektrischen Feldes zu gelangen, das durch die Spannung Vp erzeugt wird, die an der leitfähigen Auflageplatte 24 anliegt.
  • Eine teilweise Draufsicht der Adressierungsplatte 28 ist in 2 gezeigt, wobei lediglich eine einzige Öffnung und zugeordnete Elektroden in 1 gezeigt sind. Die Öffnungsplatte 28 weist eine Isolationslage 32 mit einer ersten Oberfläche 34 auf, auf der eine Mehrzahl von Spaltenleiterbahnen 36, 38, 40 usw. positioniert sind. Auf der gegenüberliegenden Oberfläche 35 ist eine Mehrzahl von Zeilenleiterbahnen 42, 44, 46 und 48 positioniert, um die jeweiligen Spaltenleiterbahnen zu überkreuzen. Ein leitfähiger Elektrodenring 52 ist innerhalb der Isolationslage 32 eingebettet und ist um jede Öffnung 30 positioniert. Jeder leitfähige Elektrodenring 52 ist durch eine leitfähige Leitung 54 mit einer Kopplungsplatte 56 verbunden. Jede Kopplungsplatte 56 ist zwischen einer jeweiligen Zeilenleiterbahn und einer jeweiligen Spaltenleiterbahn positioniert, um es zu ermöglichen, daß von denselben Treibersignale gekoppelt werden.
  • Aus der folgenden Beschreibung wird offensichtlich werden, daß es die Positionierung der Elektrodenringe 52, der leitfähigen Leitungen 54 und der Kopplungsplatten 56 innerhalb der Isolationslage 32 verhindert, daß Tonerpartikel in Kontakt mit den leitfähigen Oberflächen der Elektrodenringe und der Treiberschaltungsanordnung gelangen. Als ein Ergebnis wird eine leitfähige Entladung der Tonerpartikelladungen im wesentlichen vermieden.
  • Jede Spaltenleiterbahn 36, 38, 40, usw. ist mit einer Spaltentreiberschaltung (die im folgenden beschrieben werden soll) verbunden, die eine Spaltentreiberspannung Vc(t) an jede der verbundenen Spaltenleiterbahnen anlegt. Auf entsprechende Art und Weise ist jede der Zeilenleiterbahnen 42, 44, 46, 48, usw. mit einer Zeilentreiberschaltung (die im folgenden beschrieben werden soll) verbunden, die eine Zeilentreiberspannung Vr(t) an dieselben selektiv anlegt. Ein Pfeil 58 stellt die Bewegungsrichtung eines Medienblatts unterhalb der Adressierungsplatte 28 dar.
  • 3 zeigt das Ersatzschaltbild einer Elektrode und deren zugeordneter Kopplungskapazitäten, wobei:
  • Vc(t)
    = Spannung auf einer Spaltenleiterbahn
    Vr(t)
    = Spannung auf einer Zeilenleiterbahn
    Ve(t)
    = Spannung auf einer Ringelektrode
    Vd
    = Entwickler-Vorspannungsspannung
    Cr
    = Kapazität zwischen Zeilenleiterbahn und Kopplungsplatte
    Cc
    = Kapazität zwischen Spaltenleiterbahn und Kopplungsplatte
    Cd
    = parasitäre Kapazität der Ringelektrode bezüglich Masse
    Qt
    = Ladung von Toner, der sich um die Ringelektrode ansammelt
    Vc
    = Spitzenspannung eines Pulses auf der Spaltenleiterbahn
    Vr
    = Spitzenspannung eines Pulses auf einer Zeilenleiterbahn
  • 4 stellt Spannungssignalverläufe dar, die bei dem Ersatzschaltbild von 3 auftreten. Der Spannungssignalverlauf 60 stellt die Spaltentreibung, der Spannungssignalverlauf 62 die Zeilentreibung und der Signalverlauf 64 die Spannung dar, die auf der Kopplungsplatte 56 (und dem Elektrodenring 52) induziert wird. Die Spannungen v1, v2, v3 und v4, die bei den Zeitpunkten t1, t2, t3 und t4 auftreten, werden wie folgt hergeleitet: v1 = Vc × Cc/(Cc + Cr + Ce) v2 = Vr × Cr/(Cc + Cr + Ce) v3 = (Vc × Cc + Vr × Cr)/(Cc + Cr + Ce) v3 – v4 = Qt/(Cc + Cr + Ce).
  • Die Fachleute auf diesem Gebiet werden verstehen, daß sich negativ aufgeladene Tonerpartikel nur dann zu dem Auflageplattenpotential Vp bewegen werden, falls das eingreifende Potential an einer Ringelektrode zumindest so hoch wie Vd ist und vorzugsweise bezüglich des Potentials positiver ist. Falls folglich v1 < Vd und v2 < Vd und v3 > Vd gilt, wird Toner zu der Ringelektrode angezogen, wenn Vr(t) und Vc(t) bei Vr bzw. Vc liegen. Ein gewisser Teil der Toners wird durch die Öffnung 30 hindurchtreten und durch die Vorspannungsspannung Vp auf der leitfähigen Auflageplatte 24 zu dem Medienblatt 26 angezogen. Wenn Vr(t) und/oder Vc(t) bei deren niedrigen Pegeln sind (z. B. bei den Zeitpunkten t1 und t2) wird die induzierte Ringelektrodenspannung Ve(t) unterhalb der Entwickler-Bias-Spannung Vd liegen. Das umgekehrte Feld tendiert dazu, Überschußtoner von der Adressierungsplatte 28 weg und zurück auf die Entwickleroberfläche 20 zu ziehen. Die Reduzierung der Spannung bei t4 ist das Ergebnis einer Toneransammlung um die Öffnung 30. Es ist folglich ersichtlich, daß die geeignete Einstellung des Zei len- und Spaltentreiberpotentials eine Halbauswahlfähigkeit für die Adressierungsplatte 28 erreicht. Statt dafür eine Treiberschaltung für jede der M × N Pixelöffnungen 30 zu erfordern, sind lediglich M + N Treiberschaltungen erforderlich.
  • In 5 ist eine Schaltungsanordnung zum Adressieren des Arrays von Pixelöffnungen 30 in der Adressierungsplatte 28 gezeigt. Ein Prozessor 70 und ein angeschlossener Speicher 72 sind kombiniert, um rasterangeordnete binäre Pixeldaten zu einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC; ASIC = application specific integrated circuit) 74 zu liefern. Innerhalb der ASIC 74 sind die Rasterdaten so angeordnet, daß die Halbauswahlsignale für die Spaltenleiterbahnen auf Datenleitungen 76 zu einer Mehrzahl von Spalten-Latch-Schaltungen 78 ausgegeben werden. Eine Taktleitung 80 gibt einen Betrieb der Latch-Schaltungen 78 gemäß einem Freigabesignal frei, das durch die ASIC 64 auf einer Leitung 82 eingeprägt wird. Auf eine ähnliche Weise legt die ASIC 74 ein Daten-, Takt- und Freigabe-Signal über Leitungen 84, 86 bzw. 88 an Zeilen-Latch-Schaltungen 90 an, die es ermöglichen, daß die Spaltentreibersignale an aufeinanderfolgende Spaltenleiterbahnen angelegt werden. Die Ausgangssignale von den Zeilen-Latch-Schaltungen 90 und den Spalten-Latch-Schaltungen 78 sind an Zeilen- bzw. Spalten-Treibern 92, 94 angelegt. Jeder Zeilentreiber 92 und Spaltentreiber 94 legt eine Treiberspannung Vr(t), Vc(t) an einer angeschlossenen Zeilen- oder Spaltenleiterbahn an. Die Treiberspannung variiert zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen oder Referenzpotential-Pegel.
  • Bei einem Betrieb lädt die ASIC 74 zuerst die Spalten-Latch-Schaltungen 78 mit geeigneten Datensignalen und liefert dann Freigabesignale zu sowohl einer ausgewählten Zeilen-Latch-Schaltung in den Zeilen-Latch-Schaltungen 90 als auch zu den Spalten-Latch-Schaltungen 78, um ein gleichzeitiges Auslesen der Treiberspannungen an angeschlossenen Zeilen- und Spalten-Leiterbahnen zu bewirken. Diese Aktionen geben geeignete Spannungen frei, um mit Elektrodenringen 52 kapazitiv gekoppelt zu sein, bei denen Pixel gedruckt werden sollen – wodurch das Hindurchtreten von Tonerpartikeln durch die Öffnungen 30, die an dieser Stelle positioniert sind, freigegeben wird. Solche Tonerpartikel gelangen dann unter den Einfluß der Auflageplattevorspannung, werden zu dem Medienblatt 26 angezogen und auf demselben aufgebracht.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, sind die Spaltenleiterbahnen 36, 38, 40, usw. in einer Schrägstellung positioniert, um es zu ermöglichen, daß eine verbesserte Auflösung durch ein engeres Packen der Pixelöffnungen 30 erhalten wird. Um eine vollständige Linie zu drucken, muß eine Mehrzahl von Zeilen von Daten gedruckt werden, um die vollständige Pixelzeile zu erhalten. Die ASIC 74 synchronisiert die Drucktätigkeit mit der Bewegung des Medienblatts 26 über die Auflageplatte 24. Die Einrichtung zum Bewegen des Medienblatts 26 ist nicht gezeigt, ist aber bei Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt.
  • In 6 sind Signalverläufe aufgetragen, die während des Betriebs der Erfindung verwendet werden. Die Zeilentreiberspannungen werden an aufeinanderfolgende Zeilenleiterbahnen (d. h. 42, 44, 46, 48, usw.) während fortschreitender Zeitperioden angelegt. Gleichzeitig zu dem Anlegen einer Zeilentreiberspannung an eine Zeilenleiterbahn, werden Datensignale für die spezielle Zeile an die Spaltenleiterbahnen (d. h. 36, 38, 40, usw.) angelegt. Wenn sich sowohl die Daten- als auch die Spaltenleiterbahntreiberspannung bei dem hohen Pegel befinden, tritt das Drucken eines Punktes an einer Öffnung 30 auf, die mit einer Kopplungsplatte 56 verbunden ist und bei der Überkreuzung zwischen den Zeilen- und Spaltenleiterbahnen positioniert ist.
  • Wie es in 6 gezeigt ist, bewirken die koinzidenten Treiberspannungen, die zu einem Zeitpunkt T2 an der Zeilenleiterbahn 44 und der Spaltenleiterbahn 40 anliegen, daß bei einer Pixelöffnung 7 ein Punkt gedruckt wird. Entsprechend werden zu einem Zeitpunkt T4 bei Pixelöffnungen 1, 5, 9 und 13 Punkte gedruckt. Unter der Annahme, daß lediglich vier Zeilenleiterbahnen auf der Adressierungsplatte 28 vorhanden sind, wiederholt sich das aufeinanderfolgende Anlegen der Zeilenspannungen an die Zeilenleiterbahnen zu einem Zeitpunkt T6.
  • Die leitfähige Platte 24 kann bewegbar hergestellt sein, um die Toneraufbringungen direkt zu empfangen, und dieselben daraufhin zu einem Übertragungspunkt zu übertragen, wo dieselben zu einem Medienblatt entfernt werden.

Claims (8)

  1. Eine elektrostatische Vorrichtung zum Aufbringen von Toner auf ein Blatt, mit einer Entwickleroberfläche (20), die eine Spannungsvorspannung Vd manifestiert; Tonerpartikeln (22), die durch eine Ladungsanziehung um die Entwickleroberfläche (20) herum mitgeführt werden; einer Auflageplatteneinrichtung (24), die sich in einer gegenüberliegenden Position zu der Entwickleroberfläche (20) befindet und eine Spannungsvorspannung Vp manifestiert, die eine anziehende Kraft auf die Tonerpartikel (22) ausübt; einer Adressierungsplatteneinrichtung (28), die zwischen der Entwickleroberfläche (20) und der Auflageplatteneinrichtung (24) angeordnet ist und einen Isolator (32) einer vorbestimmten Dicke mit mehreren Löchern (30) durch denselben aufweist, wobei jede Öffnung (30) neben zumindest einer ersten Elektrode (52, 54) angeordnet ist, wobei die erste Elektrode (52) mit einer Kopplungsplatte (56) verbunden ist; einer Zeilentreibereinrichtung (90, 92), die über die Kopplungsplatte (56) mit der ersten Elektrode (52, 54) kapazitiv gekoppelt ist, zum steuerbaren Anlegen einer Zeilentreiberspannung, die sich entweder auf einem Referenzpegel oder einem Treiberpegel befindet; einer Spaltentreibereinrichtung (78, 94), die mit der Kopplungsplatte (56) kapazitiv gekoppelt ist, zum steuerbaren Anlegen einer Spaltentreiberspannung an dieselbe, die sich entweder auf einem Referenzpegel oder ei nem Treiberpegel befindet, wobei die Spaltentreiberspannung und die Zeilentreiberspannung Treiberpegel manifestieren, derart, daß, lediglich wenn sich beide auf ihren jeweiligen Treiberpegeln befinden, auf der Kopplungsplatte (56) und der ersten Elektrode (52, 54) ausreichend Spannung bewirkt wird, um zu ermöglichen, daß die Tonerpartikel (22) durch die Öffnung (30) hindurchtreten und unter dem Einfluß von Vp zu der Auflageplatteneinrichtung (24) gezogen werden; und einer Steuerungseinrichtung zum Betreiben der Zeilen- und Spalten-Treibereinrichtung (90, 92, 78, 94), um die Treiberpegelspannungen gleichzeitg auszugeben, wenn die Tonerpartikel (22) durch die Öffnung (30) hindurchtreten sollen, und um ferner zumindest eine der Zeilentreibereinrichtung (90, 92) und der Spaltentreibereinrichtung (78, 94) zu betreiben, um eine Referenzspannung zu manifestieren, falls verhindert werden soll, daß Tonerpartikel (22) durch die Öffnung (30) hindurchtreten.
  2. Die elektrostatische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der ein Medienblatt (26) zwischen der Auflageplatteneinrichtung und der Adressierungsplatteneinrichtung (28) positioniert ist und die Tonerpartikel (22) empfängt, wenn die Tonerpartikel (22) durch die Öffnung (30) hindurchtreten.
  3. Die elektrostatische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der eine Vorrichtung vorgesehen ist, um die Auflageplatteneinrichtung zu bewegen, um zu ermöglichen, daß Toner, der auf dieselbe aufgebracht wird, zu einer Übertragungsstation bewegt und zu einem Medienblatt übertragen wird.
  4. Die elektrostatische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Adressierungsplatteneinrichtung folgende Merkmale aufweist: M × N Öffnungen (30), die in N Zeilen angeordnet sind, wobei jede der N Zeilen M Öffnungen aufweist, wobei M und N ganzzahlige Werte sind, wobei eine vollständige Zeile von Tonerpunkten auf einem Medienblatt (26) M × N Punkte aufweist.
  5. Die elektrostatische Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der jede Öffnung (30) in einer der N Zeilen ausgerichtet ist, um eine einer Mehrzahl von Spalten von Tonerpunktpositionen auf einem Medienblatt (26) zu erzeugen.
  6. Die elektrostatische Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der jede erste Elektrode (52, 54) einen leitfähigen Ring (52) aufweist, der eine zugeordnete Öffnung (30) umgibt.
  7. Die elektrostatische Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der jeder leitfähige Ring (52) innerhalb des Isolators (32) mit vorbestimmter Dicke positioniert und durch denselben isoliert ist.
  8. Die elektrostatische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der jeder Treiberspannungstreiberpegel so eingestellt ist, daß, wenn derselbe mit einer ersten Elektrode (52, 54) einzeln und kapazitiv gekoppelt ist, die erste Elektrode (52, 54) einen Spannungspegel zeigen wird, der weniger als Vd beträgt, wodurch es ermöglicht wird, daß Tonerpartikel (22), die an der Adressierungsplatteneinrichtung (28) in der Nähe der ersten Elektrode (52, 54) anhaften, zu der Entwickleroberfläche (20) zurück angezogen werden.
DE69514505T 1995-07-06 1995-11-06 Tonerprojektionsdrucker mit kapazitivgekoppelter Steuerelektrodenstruktur Expired - Fee Related DE69514505T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/498,934 US5654745A (en) 1995-07-06 1995-07-06 Toner projection printer with capacitance-coupled address electrode structure
US498934 1995-07-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69514505D1 DE69514505D1 (de) 2000-02-17
DE69514505T2 true DE69514505T2 (de) 2008-10-09

Family

ID=23983093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69514505T Expired - Fee Related DE69514505T2 (de) 1995-07-06 1995-11-06 Tonerprojektionsdrucker mit kapazitivgekoppelter Steuerelektrodenstruktur

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5654745A (de)
EP (1) EP0752318B1 (de)
JP (1) JP3741781B2 (de)
DE (1) DE69514505T2 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2783208B2 (ja) * 1995-08-28 1998-08-06 日本電気株式会社 静電式インクジェット記録装置
JP3462698B2 (ja) * 1997-03-28 2003-11-05 シャープ株式会社 画像形成装置
JP3462711B2 (ja) * 1997-05-16 2003-11-05 シャープ株式会社 画像形成装置
SG98372A1 (en) * 1999-10-08 2003-09-19 Sony Computer Entertainment Inc Information reproducing apparatus and broadcasting system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4478510A (en) * 1981-12-16 1984-10-23 Canon Kabushiki Kaisha Cleaning device for modulation control means
US4823284A (en) * 1987-11-16 1989-04-18 Xerox Corporation High speed VLSI based serial to multiplexed data translator
SE459724B (sv) * 1987-12-08 1989-07-31 Larson Prod Ab Ove Saett och anordning foer att framstaella ett latent elektriskt laddningsmoenster
SE8902090D0 (sv) * 1989-06-07 1989-06-07 Array Printers Ab Saett att foerbaettra utskriftsprestanda foer skrivare samt anordningar foer genomfoerande av saettet
SE464284B (sv) * 1990-01-03 1991-04-08 Array Printers Ab Saett att eliminera korskoppling mellan svaertningspunkter vid skrivare samt anordning foer genomfoerande av saettet
US5027136A (en) * 1990-01-16 1991-06-25 Dennison Manufacturing Company Method and apparatus for charged particle generation
EP0501793B1 (de) * 1991-02-28 1997-06-18 Canon Kabushiki Kaisha Bilderzeugungsgerät mit verschiedenen Tönen
JPH05208518A (ja) * 1991-11-20 1993-08-20 Brother Ind Ltd 画像形成装置
US5214451A (en) * 1991-12-23 1993-05-25 Xerox Corporation Toner supply leveling in multiplexed DEP
US5400062A (en) * 1992-08-19 1995-03-21 Salmon; Peter C. Electrostatic printing apparatus and method
US5515084A (en) * 1993-05-18 1996-05-07 Array Printers Ab Method for non-impact printing utilizing a multiplexed matrix of controlled electrode units and device to perform method

Also Published As

Publication number Publication date
EP0752318B1 (de) 2000-01-12
JPH0924637A (ja) 1997-01-28
EP0752318A1 (de) 1997-01-08
DE69514505D1 (de) 2000-02-17
US5654745A (en) 1997-08-05
JP3741781B2 (ja) 2006-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69512643T2 (de) Tonerprojektionsdrucker mit Mitteln um die Tonerverstreuung zu reduzieren
DE3884814T2 (de) Verfahren zur herstellung eines latenten elektrischen ladungsmusters und anordnung dazu.
DE68915109T2 (de) Markierungsvorrichtungen mit Tröpfen.
DE3031294A1 (de) Optischer druckkopf fuer optische drucker
DE2933418A1 (de) Tintenstrahldrucker
DE60108027T2 (de) Bilderzeugungsvorrichtung
DE2724687A1 (de) Tintenstrahldrucker zum bedrucken einer sich bewegenden bahn und dazu angewendetes verfahren
EP0786705A1 (de) Elektrostatisches Druckverfahren und Vorrichtung mit einem Kontaktborsten enthaltenden Bebilderungskopf
EP0713155B1 (de) Aufzeichnungsgerät
DE69514505T2 (de) Tonerprojektionsdrucker mit kapazitivgekoppelter Steuerelektrodenstruktur
DE69517967T2 (de) Tonerprojektionsdrucker mit verbesserter Steuerelektrodenstruktur
DE60107913T2 (de) Bilderzeugungsgerät
DE2648298B2 (de) Aufzeichnungsorgan für die elektrostatische Reproduktion
EP0026452A2 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Ladungsbildern auf einem fotoleitenden Bildträger
DE69106940T2 (de) Elektrostatisches Aufzeichnungsgerät.
DE60110985T2 (de) Bilderzeugungsgerät
DE68913071T2 (de) Drei-Niveau, Spitzlicht-Farbbilderzeugung mittels Ionographie.
DE69607225T2 (de) Graustufendruck mit Düsenreihetintenstrahldrucker mit hoher Auflösung
DE60309951T2 (de) Schreibkopf und damit versehenes Bilderzeugungsgerät
DE2731636A1 (de) Elektrografisches aufzeichnungsgeraet und elektrografisches aufzeichnungsverfahren
DE3226601C2 (de)
DE69607814T2 (de) Elektrostatische Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, welche die Tinte ausstösst mittels elektrischen Feldern
DE69210655T2 (de) Elektrostatisches Druckgerät und Verfahren
DE2756813A1 (de) Druckverfahren und -vorrichtung
DE69212905T2 (de) Elektrostatisches Aufzeichnungsgerät

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HEWLETT-PACKARD CO. (N.D.GES.D.STAATES DELAWARE),

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HEWLETT-PACKARD DEVELOPMENT CO., L.P., HOUSTON, TE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee