DE2834882C2

DE2834882C2 - Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung

Info

Publication number: DE2834882C2
Application number: DE2834882A
Authority: DE
Inventors: Noboru Furukawa; Kazuyuki Hara; Takeshi Kamada; Mitsuru Kondo; Tamio Tokyo Ohori
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1977-08-09
Filing date: 1978-08-09
Publication date: 1981-10-08
Also published as: US4262294A; DE2834882A1; GB2002691B; JPS5429639A; FR2400225A1; GB2002691A; JPS6226219B2; FR2400225B1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Es sind verschiedene Ausführungsformen von elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtungen entwickelt worden, bei denen zwei zueinander versetzt angeordnete Reihen von Aufzeichnungseiektroden vorgesehen sind, die gleichzeitig erregt werden (DE-OS 22 23 649, US-PS 39 79 760 und »Philips technische Rundschau« 36,1976/77, Nr, 4, S. 98-112), Eine elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung der angegebenen Gattung geht aus der Patentanmeldung P 26 48 298,4-31 hervor und weist eine erste Reihe von Aufzeichnungseiektroden und eine zweite, paraüel und versetzt zu der ersten Reihe angeordnete Reihe von

ίο Aufzeichnungseiektroden zur Erzeugung eines zellenförmigen Ladungsmusters auf einem an den Aufzeichnungseiektroden vorbeigeführten Aufzeichnungsträger auf; dabei werden die beiden Reihen von Aufzeichnungseiektroden nacheinander erregt

is Zur Aufzeichnung einer quer zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsträgers verlaufenden Zeile werden also zunächst die entsprechenden Elektroden der ersten Reihe angesteuert, wodurch die eine Hälfte der entsprechenden Aufzeichnungszeile erzeugt wird, da sich ja zwischen den Elektroden dieser Reihe Zwischenräume ohne Elektroden befinden; bei der weiteren Bewegung gelangt der Aufzeichnungsträger unter die zweite Elektrodenreihe, die dann selektiv erregt wird, um die Lücken in dem bereits bestehenden Ladungsmu ster auszufüllen und dadurch die gesamte Zeile fertigzustellen.

Zur Erzeugung eines einzigen zellenförmigen Ladungsmusters muß also bei dieser elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung der Aufzeichnungsträger nacheinander unter die beiden Elektrodenreihen bewegt werden, da sich erst nach der Erregung der beiden Reihen die vollständige Zeile ergibt

Die Aufteilung der sonst üblichen, einzigen Elektrodenreihe in zwei Elektrodenreihen soll dazu beitragen, daß die verschiedenen Elektroden möglichst nah beieinander angeordnet werden können und dadurch eine hohe Druckdichte und eine feine Auflösung erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der ein sehr gleichmäßiges Ladungsmuster erzeugt wird, und damit die fertige Kopie einen sehr gleichmäßigen Schwärzungsgrad oder »Dichte« hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgendem Grundgedanken: durch Untersuchungen ist festgestellt worden, daß der von einer einzigen Aufzeichnungselektrode erzeugte Ladungspunkt durch d;3 Ladungspunkte beeinflußt wird, die von den benachbarten Aufzeichnungseiektroden erzeugt werden. In Abhängigkeit von der Zahl der erregten, benachbarten Aufzeichnungseiektroden kann es also zu relativ großen Schwankungen des von einer bestimmten

Aufzeichnungselektrode erzeugten Ladungspunktes

kommen.

Um diese Beeinflussung eines bestimmten Ladungs-

punktes durch die von den benachbarten Aufzeichnungseiektroden erzeugten Ladungen zu verringern und dadurch ein gleichmäßiges Ladungsmuster zu erzeugen, werden in einer bestimmten Aufzeichnungsstellung des Aufzeichnungsträgers die beiden Reihen von Aufzeichnungseiektroden nacheinander erregt. Wenn sich die beiden Reihen von Aufzeichnungseiektroden beispielsweise auf einer Linie befinden, können zunächst die geradzahligen Aufzeichnungseiektroden

und zu einem genau definierten, späteren Zeitpunkt die ungeradzahligen Aufzeichnungselektroden erregt werden. Dies bedeutet also, daß beider ersten Erregung der geradzahligen Aufzeichnungselektroden die benachbarten, ungeradzahligen Aufzeichnungselektroden keine Ladungspunkte erzeugen, so daß es keine Beeinflussung durch die benachbarten Aufzeichnungselektroden gibt.

Bei der zweiten, später erfolgenden Erregung der ungeradzahligen Aufzeichnungselektroden besteht also ein gleichmäßiges Ladungsmuster, das eine genau definierte, ebenfalls gleichmäßige Wirkung auf das dann aufgebrachte Ladungsmuster ausübt, so daß sich insgesamt ein sehr gleichmäßiges Ladungsmuster und damit eine gleichmäßige Dichte der fertigen Kopie ergeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Aüsführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung der Erfindung;

Fig.2 eine schematische Ansicht einer weiteren elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung;

F i g. 3 ein schematisches elektrisches Schaltbild einer Ansteuerschaltung für Aufzeichnungselektroden;

F i g. 4 ein Zeitsteuerdiagramm der Erfindung;

F i g. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Elektrodenanordnung;

F i g. 6 eine schematische elektrische Schaltung einer Ansteuerschaltung für die Elektrodenanordnung der Fig. 5;

F i g. 7 eine schematische Ansicht einer weiteren Elektrodenanordnung;

F i g. 8 eine schematische Ansicht noch einer anderen Elektrodenanordnung;

Fig.9 eine elektrisch äquivalente Schaltung einer Aufzeichnungselektroden-Anordnung;

Fig. 10 und 11 Kurven zur Darstellung einer Schwierigkeit, welche bei den herkömmlichen Einrichtungen bestanden hat; und

Fig. 12 bis 14 Kurven, aus denen zu ersehen ist, wie die Schwierigkeiten der herkömmlichen Einrichtungen gemäß der Erfindung überwunden sind.

In Fig.2 weist eine in ihrer Gesamtheit mit 21 bezeichnete, elektrostatische Einrichtung eine lineare Anordnung 22 von Aufzeichnungselektroden 221, 222 ... bzw. 22/7 in Form von Schreibnadein oder -spitzen auf. Obwohl sie in einer Reihe angeordnet sind, sind die Elektroden 221, 222 ... 22/7 elektrisch voneinander isoliert.

Ein Blatt Kopierpapier 24 ist zwischen den Enden der Elektroden 221,222 ... 22n und einer Hilfselektrode 23 angeordnet Um ein lineares elektrostatisches Ladungsmuster auf dem Kopierblatt 24 auszubilden, wird eine Spannung von üblicherweise +300 V an die Hilfselektrode 23 angelegt Entsprechend dem geforderten Ladungsmuster werden Spannungen von üblicherweise -300V an ausgewählte Elektroden 221, 222 ... 22η angelegt Eine elektrostatische Ladungsstelle wird auf dem Kopierblatt 24 zwischen der Hilfselektrode 23 und einer Elektrode 221,222,,, 22nausgebildet, welche mit einer Spannung von —300 V versorgt wird, damit der Gesamptotentialunterschied an dem Kopierblatt 24 in einem solchen Bereich 600 V ist. Jedoch wird keine elektrostatische Ladungsstelle zwischen der Hilfselektrode 23 und einer Elektrode 221, 222 ... 22η ausgebildet, an welche eine Spannung von —300 V angelegt ist.

Jedoch wird keine elektrostatische Ladungsstelle zwischen der Hilfselektrode 23 und einer der Elektroden 221, 222 ... 22/j ausgebildet, an welche keine Spannung von —300 V angelegt ist Hierbei ist jedoch zu beachten, daß keine elektrostatische Ladungsstelle auf dem Kopierblatt 24 ausgebildet wird, wenn die Spannung von +300 V nicht an die Hilfselektrode 23 angelegt wird, selbst wenn an eine oder mehrere der Elektroden 221,222... 22/7 eine Spannung von —300 V angelegt ist Das heißt, ein Potentialunterschied von 300 V an dem Kopierblatt 24 reicht nicht aus, um eine elektrostatische Ladungsstelle auszubilden, während ein Potentialunterschied von 600 V ausreicht, um eine elektrostatische Ladungsstelle auszubilden.

An die Elektroden 221, 222 ... 22/7 kann bei den herkömmlichen Einrichtungen auf verschiedene Weise Spannung angelegt werden. Bei einem Verfahren werden Spannungen von —300 V an die ausgewählten Elektroden 221, 222 ... 22/7 gleichzeitig angelegt während arr die Hilfselektrode 23 eine Spannung von +300V angelegt wird. Bei einem anderen Verfahren wird an ausgewählte Elektroden 221, 222 ... 22π nacheinander eine Spannung von —300 V angelegt, während die Hilfselektrode 23 auf einer Spannung von +300V gehalten wird. Bei dem ersten Verfahren kommt «.s zu einem ungleichmäßigen Aufzeichnungsschwärzungsgrad, wie unten im einzelnen noch beschrieben wird. Bei dem zweiten Verfahren ist ein ungleichmäßiger Aufzeichnungsschwärzungsgrad vermieden, aber es ist sehr langsam.

Die Elektroden 221, 222 ... 22/7, an welche eine Spannung von —300 V angelegt wird, und das sich ergebende elektrostatische Ladungsmuster auf dem Kopierblatt 24 entsprechen einer einzigen Abtastzeile einer Vorlage. In einem Faksimile-Sendeempfänger oder in einem elektrostatischen Kopiergerät wird eine einzelne Zeile der Vorlage mittels einer linearen, nicht dargestellten Photosensoranordnung abgetastet, um Datensignale zu erzeugen, welche eine Erregung bestimmter Elektroden 221,222... 22/7 zur Folge haben.

In einer Datenverarbeitungseinrichtung werden die Ausgangssignale einer Zentraleinheit u. ä. mittels eines nicht dargestellten Zeichengenerators in Datensignale umgesetzt, die einem Bildmuster entsprechen. Diese Operation entspricht einer horizontalen Abtastung.

Nachdem eine einzige Abtastzeile verarbeitet ist, um ein elektrostatisches Ladungsmuster auf dem Kopierblatt 24 zu erzeugen, wird das Kopierblatt 24 um einen Schritt in einer Richtung senkrecht zu der Anordnung 22 (in die oder aus der Zeichenebene heraus) bewegt.

Dann wird ein elektrostatisches Muster der nächsten Abtastzeile auf dem Kopierblatt 24 ausgebildet. Dies wiederholt sich so oft, bis ein elektrostatisches Ladun^srMuster, das einer Abbildung einer ganzen Vorlage entspricht, auf dem Kopierblatt 24 ausgebildet ist Die Bewegung des Kopierblattes 24 bezüglich der Anordnung 22 entspricht einer vertikalen Abtastung.

Dann wird Toner auf das Kopierblatt aufgebracht, um ein Tonerbild in bekannter Weise durch elektrostatische Anziehung zu schaffen. Das hierdurch geschaffene Tonerbild wird auf dem Kopierblatt 24 fixiert, um eine dauerhafte Wiedergabe der Vorlage zu schaffen.

In F i g. 1 ist eine andere elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung 26 dargestellt, welche entsprechend ausgelegt ist, um die Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu erhöhen und die Anzahl der Anschlußleitungen zu verringern. In der Einrichtung 21 muß eine gesonderte Leitung für jede Elektrode 221, 222 ... 22/? für einen Anschluß an eine entsprechende Spannungsquelle

vorgesehen sein. In einem praktischen Anwendungsfall ist für eine Aufzeichnung auf einem Blatt Papier der Größe ISO A4 eine Aufzeichnungselektrodendichte von 8 Elektroden pro Millimeter oder eine Gesamtanzahl von 2400 Elektroden vorgesehen. Es ist jedoch äußerst schwierig und teuer, so viele AnschluOleitungen in einem derart kleinen Raum vorzusehen und anzuschließen. Aus diesem Grund ist in der Praxis vorzugsweise eine Sammel- oder Vielfachleitungsanordnung in Verbindung mit einer Anzahl Hilfselektroden vorgesehen, wie in F i g. ! dargestellt ist.

Die Einrichtung 26 weist eine Gruppe von 8 Vielfachleitungen auf, welche mit 27 bezeichnet ist. Die einzelnen Vielfachleitungen sind mit 271, 272 ... b/w. 278 bezeichnet. Die Vielfachleitungen 27 sind mit einer entsprechenden Ansteuereinrichtung 30, wie sie beispielsweise in F i g. 3 dargestellt ist. verbunden, um eine Spannung von —300 V an ausgewählte Vielfachleitungen 271,272.. .278 anzulegen.

Die Einrichtung 26 weist ferner 6 Hilfselektroden auf, welche insgesamt mit 28 und einzeln mit 281, 282 ... bzw. 286 bezeichnet sind. Diese Elektroden 28 erstrecken sich linear parallel zu 6 Gruppen 31, 32 ... bzw. 36 von Aufzeichnungselektroden. Die einzelnen Elektroden der Elektrodengruppen31,32...36sind mit den Ziffern 1, 2, 3 oder 4 bezeichnet, die der Zahl der Elektrodengruppe nachgestellt sind. Beispielsweise sind die einzelnen Elektroden der Elektrodengruppe 31 mit 311,312,313 bzw. 314 bezeichnet. Mit anderen Worten, jede Elektrodengruppe 31, 32 ... 36 weist 4 einzelne Elektroden auf.

Die Vielfachleitung 271 ist mit den Elektroden 311, 331 und 351 verbunden: die Vielfachleitung 272 ist mit den Elektroden 312, 332 und 352 verbunden; die Vielfachleitung 273 ist mit den Elektroden 313, 333 und 353 verbunden; die Vielfachleitung 274 ist mit den Elektroden 314,334 und 354 verbunden; die Viclfachleitung 275 ist mit den Elektroden 321, 341 und 361 verbunden; die Vielfachleitung 276 ist mit den Elektroden 322,342 und 362 verbunden; die Vielfachleitung 277 ist mit den Elektroden 323, 343 und 363

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keit arbeiten muß, hat die Zeitspanne, die zum Aufzeichnen einer einzelnen Zeile zur Verfügung steht, einen Grenzwert I. Infolgedessen müssen an alle Aufzeichnungselektroden innerhalb der Zeitspanne t

τ die Spannungen angelegt sein. Wenn an die Aufzeichnungselektroden nacheinander Spannung angelegt wird, ist die Zeitspanne, während welcher an jede Elektrode Spannung angelegt werden kann, auf l/N begrenzt, wenn /Vdie Elektrodcnanzahl ist. Wenn t/N/.u

in kurz ist, ist es unmöglich, einen ausreichenden Schwärzungsgrad aufzubringen. Infolgedessen sollte zum gleichen Zeitpunkt an mehr als eine Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt werden.

Bei einem herkömmlichen Verfahren zum F.rhöhen

Ii des Aufzeichnungsschwärzungsgrades wird daher an alle Aufzeichnungselektroden jeder Gruppe 31,32... 36 gleichzeitig Spannung angelegt. In diesem Fall werden an die Hilfselektroden 281 bis 286 und an die entsprechenden Elektrodcngruppen 31 bis 36 naehein-

>n ander Spannungen angelegt. Infolgedessen wird zuerst an die Aufzeichnungselektroden 311 bis 314 selektiv gleichzeitig Spannung angelegt, während auch an die Hilfselektrode 281 Spannung angelegt ist. Dann wird selektiv an die Aufzeichnungselektroden 321 bis 324

:i Spannung angelegt, während gleichzeitig an die Hilfselektrode 282 Spannung angelegt wird. Das Verfahren läuft weiter, bis die ganze Zeile aufgezeichnet worden ist. Durch diese Maßnahme ist die Zeitdauer um einen Faktor 4 erhöht, während welcher an jede

)n Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt ist. Die Zeitdauer, während welcher an jede Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt ist, ist dann gleich t/P. wobei P die Anzahl der Hilfselektroden 28 ist.

Die Zeitspanne, während welcher an die Aufzeich-

ii nungselektroden Spannung angelegt ist, kann noch vergrößert werden, indem gleichzeitig selektiv an alle Vielfachleitungen 271 bis 278 und an zwei entsprechende Hilfselektroden Spannungen angelegt werden. Beispielsweise wird an die Hilfselektroden 311 bis 314

■»ι und 321 bis 324 gleichzeitig mit dem Anlegen einer Spannung an die Hilfselektroden 281 und 282 Spannung

Elektroden 324,344 und 364 verbunden.

Die Einrichtung 26 kann in herkömmlicher Weise auf verschiedene Arten betrieben werden. Bei dem ersten Verfahren wird an die Aufzeichnungselektroden nacheinander Spannung angelegt. Zuerst werden an die Aufzeichnungselektroden 311 bis 314 nacheinander wahlweise über die Vielfachleitungen 271 bis 274 Spannungen angelegt, während eine Spannung von + 300 V nur anOie Hilfselektrode 281 angelegt ist. Dann werden an Aufzeichnungselektroden 321 bis 324 nacheinander wahlweise über die Vielfachleitungen 275 bis 278 Spannungen angelegt, wobei nur an die Hilfselektrode 282 eine Spannung von + 300 V angelegt ist. Dann werden an die Aufzeichnungselektroden 331 bis 334 über die Vielfachleitungen 271 bis 274 in derselben Weise Spannungen angelegt, wobei nur an die Hilfselektrode 283 eine Spannung angelegt ist An die übrigen Aufzeichnungselektroden sowie Hilfselektroden werden im wesentlichen auf ähnliche Weise Spannungen angelegt, bis die ganze Zeile aufgezeichnet worden ist Der Begriff »Aufzeichnen« ist hier verwendet um ein Aufzeichnen oder ein Induzieren eines elektrostatischen Ladungsmusters auf dem Kopierblatt 24 zu bezeichnen.

In einer praktisch ausgeführten Aufzeichnungseinrichtung, weiche mit einer vernünftigen Geschwindig-

331 bis 334 und 341 bis 344 gleichzeitig mit dem Anlegen einer Spannung an die Hilfselektroden 283 und 284 Spannung angelegt. Schließlich wird an die Aufzeichnungselektroden 351 bis 354 und 361 bis 364 und gleichzeitig an die Hilfselektroden 285 und 286 Spannung angelegt. In diesem Fall ist die Zeitspanne, während welcher an die Aufzeichnungselektroden Spannungen angelegt werden, um einen Faktor 8 erhöht, und ist dann gleich t/M. wobei Mdie Anzahl der mit jeder Vielfachleitung 271 bis 278 verbundenen Aufzeichnungselektroden oder in diesem Beispiel 3 ist.

Obwohl 24 Aufzeichnungselektroden vorhanden sind, sind nur 14 Anschlußleitungen erforderlich (und zwar acht Vielfachleitungen 27 und sechs nicht dargestellte Leitungen), die mit den entsprechenden Hilfselektroden 28 verbunden sind.

Die Einrichtung 26 kann auch so betrieben werden, daß an zwei Hilfselektroden 28 und vier Aufzeichnungselektroden selektiv gleichzeitig Spannung angelegt wird. Beispielsweise kann an die Hilfselektroden 281 und 282 und gleichzeitig an die Aufzeichnungselektroden 313, 314, 321 und 322 Spannung angelegt werden. Als nächstes wird dann Spannung an die Hilfselektroden 282 und 283 und an die Aufzeichnungselektroden 323, 324,331 und 332 angelegt usw.

Bei der herkömmlichen Einrichtung gilt je größer die

Anzahl benachbarter Aufzeichnungselektroden ist, an welche selektiv zur gleichen Zeit Spannung angelegt wird, umso länger ist die Zeitspanne, während welcher an jede Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt ist, vorausgesetzt, daß die Gesamtzeilenabtastzeit festgelegt ist. Wenn der Grenzfaktor die Zeitspanne ist, während welcher an jede Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt sein muß, gilt, je größer die Anzahl der Aufzeichnungselektroden ist, an welche gleichzeitig Spannung angelegt wird, umso höher ist die Aufzeichnungsgeschwindigkeit. In jedem Fall führt eine Erhöhung in der Anzahl der Aufzeichnungselektroden, an welche gleichzeitig Spannung angelegt ist, zu einer Verringerung der Anzahl der erforderlichen Anschlußleitungen. !5

Jedoch führt diese zweckmäßige und sinnvolle Maßnahme zu einer Ungleichfurmigkeit in dem Aufzeichnungsschwärzungsgrad. Das heißt, die elektrostatische Ladung, die auf einer bestimmten Stelle auf dem Kopierblatt 24 induziert bzw. aufgebracht ist, hängt nicht nur von der Spannung ab, die an die Aufzeichnungselektrode angelegt wird, die der Stelle unmittelbar gegenüberliegt, sondern hängt auch von den Spannungen ab, die an die Aufzeichnungselektroden nahe bei der jeweiligen Aufzeichnungselektrode angelegt werden. 2ί Wenn beispielsweise an eine bestimmte Aufzeichnungselektrode Spannung angelegt wird und an alle benachbarten Aufzeichnungselektroden keine Spannung angelegt wird, hat die induzierte elektrostatische Ladung an der Stelle einen bestimmten Wert. Wenn an _J0 die Aufzeichnungselektroden und an alle benachbarten Aufzeichnungselektroden Spannungen angelegt werden, ist die induzierte elektrostatische Ladung und damit der Tonerbild-Schwärzungsgrad höher.

Wenn umgekehrt an eine bestimmte Aufzeichnungse- )·> lektrode keine Spannung und an alle benachbarten Aufzeichnungselektroden Spannung angelegt wird, ist die an der der einzelnen Aufzeichnungselektrode gegenüberliegenden Stelle induzierte, elektrostatische Ladung nicht null, wie es gefordert wird bzw. erwünscht wäre, sondeir sie weist einen von null abweichenden Wert auf. Die an einer bestimmten "stelle auf Hem Kopierblatt induzierte, elektrostatische Ladung ändert sich somit entsprechend den Spannungen an mehreren benachbarten Aufzeichnungselektroden. Dies führt dann zu einer ungleichmäßigen oder verzerrten Tonerbild-Schwärzungsgradverteilung auf der endgültigen Kopie.

Wie diese Schwierigkeit überwunden wird, wird anhand der folgenden Beschreibung deutlich, wobei wieder auf die F i g. 2 Bezug genommen wird. Gemäß der Erfindung sind die Aufzeichnungselektroden in zwei Gruppen aufgeteilt Die erste Gruppe besteht aus allen mit ungeraden Zahlen bezeichneten Aufzeichnungselektroden 221,223,225.., während die zweite Gruppe aus allen mit geraden Zahlen bezeichneten Aufzeichnungselektroden 222, 224, 226 ... besteht Die zwei Gruppen von Aufzeichnungselektroden liegen in zwei parallelen Zeilen, welche in diesem Fall kolinear sind, d. h. in einer Zelle angeordnet sind Die Aufzeichnungselektroden der zweiten Gruppe sind abwechselnd in einem vorbestimmten Abstand von den Aufzeichnungselektroden der ersten Gruppe in einer Richtung parallel zu den Zeilen angeordnet, welche in der F i g. 2 die Richtung von links nach rechts ist

Wie in F i g. 4 dargestellt, wird an die Hilfselektrode 23 für die oben angegebene Zeitspanne t Spannung angelegt Während einer ersten Zeitspanne f 1, die mit dem Beginn der Zeitspanne I beginnt, wird an ausgewählte Aufzeichnungselektroden 221, 223, 225 ... der ersten Gruppe gleichzeitig Spannung angelegt. Dann wird während einer anschließenden Zeitperiode 12 an ausgewählte Aufzeichnungselektroden 222, 224, 226 ... der zweiten Gruppe gleichzeitig Spannung angelegt. Vorzugsweise ist eine Zeitspanne /3 zwischen den Zeitspannen fl und ti vorgesehen, während welcher an keine Aufzeichnungselektroden Spannung angelegt wird; die Zeitspannen 11 und 12 können sich jedoch auch überlappen. Eine entsprechende Zeitspanne f4 ist nach der Zeitspanne f 2 vorgesehen, während welcher dann ebenfalls an keine der Aufzeichnungselektroden Spannung angelegt ist.

Durch diese Anordnung ist ein gleichförmiger Aufzeichnungs-Schwärzungsgrund sichergestellt, da an die zwei Aufzeichnungselektroden unmittelbar neben einer bestimmten Aufzeichnungselektrode immer keine Spannung während einer Zeitspanne angelegt ist, während welcher an diese Aufzeichnungselektrode für eine Aufzeichnung Spannung angelegt ist. Da an die vorgesehene Aufzeichnungselektrode Spannung anzulegen ist, um eine elektrostatische Ladungsstelle auf dem Kopierblatt 24 auszubilden, das einem dunklen Bereich der Vorlage entspricht, hat die induzierte elektrostatische Ladung immer einen vorbestimmten Wert, da an die zwei benachbarten Aufzeichnungselektroden immer keine Spannung angelegt ist. Wenn folglich an die vorgesehene Aufzeichnungselektrode keine Spannung angelegt ist, was einem hellen Bereich der Vorlage entspricht, ist die induzierte elektrostatische Ladung, wie gefordert, im wesentlichen null. Mit anderen Worten, eine bestimmte Aufzeichnungselektrode wird immer in vorbestimmter Weise durch die zwei benachbarten Aufzeichnungsclektroden beeinflußt, da an die zwei benachbarten Aufzeichnungselektroden immer keine Spannung angelegt wird, wenn die vorgesehene Aufzeichnungselektrode für einen Aufzeichnungsvorgang verwendet wird. Auf diese Weise ist ein gleichförmiger Aufzeichnungs-Schwärzungsgrad sichergestellt und eine Schwärzungsverzerrung ist k«kc«»iti<rt

Wie aus F i g. 3 zu ersehen, weist die Ansteuereinrichtung 3On PNP-Transistoren auf, von denen nur drei Transistoren 411 bis 413 dargestellt sind, deren Elektroden mit den Aufzeichnungselektroden 221, 222, 223 ... bzw. 22/j verbunden sind. Die Emitter der Transistoren 411 ... 44n sind geerdet und deren Kollektoren sind ferner über Widerstände 421,422,423 ... 42n mit einer — 300 V-Spannungsquelle verbunden.

Die Ausgänge von UND-Gliedern 431, 432, 433 ... 43/; sind über Koppelkondensatoren 441, 442, 443 ... 44n mit den Basen der Transistoren 421,422,423... 42n verbunden, wobei die Basen auch Ober Widerstände 451, 452, 453 ... bzw. 45n mit Erde verbunden sind. Datensignale Di. DZ D3 ... Dn, die den einzelnen Datenstellen in einer bestimmten Abtastzeile entsprechen, werden an Eingänge der UND-Glieder 431,432... bzw. 43/J angelegt Ein Steuersignal E wird an nichtinvertierende Eingänge der mit ungeraden Zahlen bezeichneten UND-Gliedern 431, 433, 435 ... und an invertierende Eingänge der mit geraden Zahlen bezeichneten UND-Gliedern 432, 434,436 ... angelegt

Die Datensignale Di, D2 ... werden an alle UND-Glieder 431, 432 ... bzw. 43n während der Zeitspanne 11 und dann wieder während der Zeitspanne f 2 angelegt Nicht dargestellte Schaltungen sperren die Datensignale während der Zeitspanne f3 und r4. Das

Steuersignal fist während der Zeitspannen /1 und /3 logisch hoch und während der Zeitspannen /2 und /4 logisch niedrig. Infolgedessen werden die mit ungeraden Zahlen bezeichneten UND-Glieder 431, 433, 435 ... freigegeben, um die ungeradzahligen Datensignale D 1, D3, D5 ... zu den mit ungeraden Zahlen bezeichneten Transistoren 4M, 413, 415 ... während der Zeitspanne 11 durchzulassen Die mit geraden Zahlen bezeichneten UND-Glieder 432,434,436 ... werden freigegeben, um die geradzahlig bezeichneten D?tensignale D 2, D4, D 6 ... zu den mit geraden Zahlen bezeichneten Transistoren 422, 424, 426 ..., während der Zeitspanne 12 durchzulassen.

Ein logisch hohes Datensignal schaltet den entsprechenden Transistor ab, wodurch die Spannung von — 300 V an die entsprechende Aufzeichnungselektrode angelegt wird. Ein logisch niedriges Datensignal schaltet den entsprechenden Transistor an, der die jeweilige Aufzeichnungseiektrode erdet. Ferner schaltet, wenn das Steuersignal E eines der in Fig. 3 dargestellten UND-Glieder sperrt, der sich ergebende niedrige Ausgang des UND-Glieds den entsprechenden Transistor an, der die jeweilige Aufzeichnungselektrode erdet.

Die Erfindung kann auch bei der Einrichtung 26 angewendet werden. Vorzugsweise wird zuerst an die Hilfselektroden 281 und 282 Spannung angelegt. Gleichzeitig wird selektiv an die Aufzeichnungselektroden 311,313,321 und 323 Spannung angelegt. Während die an die Hilfselektroden 281 und 282 angelegte Spannung gehalten wird, wird selektiv an die Aufzeichnungselektroden 312, 314, 322 und 324 Spannung angelegt. An die Hilfselektroden 283 und 284 wird dann ebenso wie an die entsprechenden Aufzeichnungselektroden im wesentlichen in gleicher Weise Spannung angelegt. Schließlich wird an die Hilfselektroden 285 und 286 sowie an die entsprechenden Aufzeichnungselektroden Spannung angelegt. Diese Anordnung schafft daher eine Aufzeichnungsgeschwindigkeit, welches 4mal schneller ist als das herkömmliche Anlegen der Spannung an die Aufzeichnungselektroden, wobei gleichzeitig ein gleichförmiges Tonerbild geschaffen ist, das frei von einer Verrei /απρ dp« <s/*hwär7iingcijr!iH« ist.

In Fig. 5 ist eine weitere Einrichtung 51 gemäß der Erfindung mit ersten und zweiten Gruppen von Aufzeichnungselektroden 52 bzw. 53 dargestellt. Die einzelnen Aufzeichnungselektroden der Gruppe 52 sind mit 521, 522, 523 ... 52/7 und die einzelnen Aufzeichnungselektroden der Gruppe 53 sind mit 531, 532.., bzw. 53/1 bezeichnet Die Aufzeichnungselektroden der ersten Gruppe 52 sind abwechselnd in einem bestimmten Abstand bezüglich der Aufzeichnungselektroden der zweiten Gruppe 53 in einer Richtung parallel zu den Zeilen angeordnet, wobei in F i g. 5 die Richtung von links nach rechts ist Außerdem legen die Gruppen 52 und 53 zwei Zeilen fest, weiche senkrecht zu dieser Richtung oder in der Bewegungsrichtung des Kopierblattes 24 hi einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. In F i g. 5 kann das Kopierfolatt 24 entweder nach oben oder nach unten bewegt werden. In der Einrichtung 51 wird an ausgewählte Aufzeichnungselektroden der Gruppe 52 gleichzeitig während der Zeitspanne il und an ausgewählte Elektroden der Gruppe 53 gleichzeitig während der Zeitspanne {2 Spannung angelegt

In Fig.6 ist eine Ansteuereinrichtung 61 dargestellt, die entsprechend angeschlossen ist, um die Einrichtung 51 anzusteuern, mit welcher aber auch die Einrichtung 21 angesteuert werden kann. In diesem Fall wird die Speisespannung von —300 V getastet und nicht die Datensignale. Die Ansteuereinrichtung 61 weist PNP-Transistoren 621, 622 ... 62n mit Basen auf. die zur

ί Aufnahme von Datensignalen (Fl₁ GI), (F2, G2) ... (Fn, Gn) über Koppelkondensatoren 631, 632 ... bzw. 63/J angeschlossen sind. Die Emitter der Transistoren 621, 622 ... 62/7 sind geerdet und ihre Basen sind über Widerstände 641,642... bzw. (An auch geerdet.

in Ein Steuersignal E wird über einen Koppelkondensator 67 an die Basis eines NPN-Transistors 66 angelegt. Der Emitter des Transistors 66 ist mit der —300 V-Spannungsquelle verbunden. Die Anode einer Diode 68 ist mit dem Emitter des Transistors 66 und ihre Kathode

π ist mit dessen Basis verbunden. Der Kollektor des Transistors 66 ist über Widerstände 691,692 ... 69/7 mit den Aufzeichnungselektroden 521, 522 ... bzw. 52;; verbunden.

Die inversion t des Steuersignals fc'wird über einen

Koppelkondensator 72 an die Basis eines NPN-Transistors 71 angelegt. Der Emitter des Transistors 71 ist mit der —300 V-Spannungsquelle verbunden. Die Anode einer Diode 73 ist mit dem Emitter des Transistors 71 und ihre Kathode ist mit dessen Basis verbunden. Der Kollektor des Transistors 71 ist über Widerstände 741, 742 ... 74/7 mit den Aufzeichnungselektroden 531, 532 ... bzw. 53/7 verbunden.

Die Kollektoren der Transistoren 621,622... 62/7 sind mit den Anoden von Dioden 761, 762 ... bzw. 76/7

in verbunden, deren Kathoden mit den Aufzeichnungselektroden 521, 522 ... bzw. 52n verbunden sind. Die Kollektoren der Transistoren 621,622... 62n sind auch mit den Anoden von Dioden 771,772 ... 77 π verbunden, deren Kathoden mit den Aufzeichnungselektroden 531,

ii 532... bzw. 53n verbunden sind.

Während des Betriebs wird ein logisch hohes Steuersignal fan den Transistor 66 angelegt, um diesen anzuschalten. Dieses hohe Steuersignal E schaltet den Transistor 71 ab. Wie aus der folgenden Beschreibung zu ersehen ist, gibt das hohe Steuersignal E, welches während der Zeitspanne 11 angelegt ist, die Aufzeich nunocplAlrtrrwH«»n ^y fr<»i

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Gleichzeitig werden die Datensignale Fl, F2 ... Fn für die Aufzeichnungselektroden 521,522 ... 52n an die Transistoren 621, 622 ... bzw. 62/7 angelegt. Ein hohes Datensignal Fl, F2... Fn schaltet den entsprechenden Transistor 621, 622 ... 62/7 ab, so daß die Gleichspannung von —300 V über den jeweiligen Widerstand 691, 692... 69/7 an die entsprechende Aufzeichnungselektro de 521, 522 ... 52/7 angelegt wird. Ein niedriges Datensignal Fl, F2... Fn schaltet den entsprechenden Transistor 621, 622 ... 62/7 an und erdet die entsprechende Aufzeichnungselektrode 521,522... 52/7 über die jeweilige Diode 761,762... 76/l Infolgedessen stellen die Widerstände 691, 692 ... 69π und die entsprechenden Dioden 761, 762 ... 76n UND-Glieder dar.

Während der Zeitspanne 12 wird das Steuersignal E logisch niedrig, um den Transistor 71 an- und um den Transistor 66 abzuschalten. Hierdurch wird die Aufzeichnungselektrode 53 freigegeben. Die Datensignale Gi, G2 ... Gn für die Aufzeichnungselektroden 531, 532... 53/7 werden an die Transistoren 621,622 ... 62/7 angelegt In diesem Fall stellen die Widerstände 741.742 .. 74n und die Dioden 771,772... TIn UND-Glieder für die Aufzeichnungselektroden 531, 532 ... 53/? dar, welche über das Anschalten des Transistors 71 freigegeben werden. Auf diese Weise schalten logisch

hohe Datensignale G\, C2 ... Gn Jie entsprechenden Transistoren 621,622... 62/7 ab, um die Gleichspannung von —300 V an die entsprechenden Aufzeichnungselektroden 531, 532 ... 53n und umgekehrt in der gleichen, vorbeschriebenen Weise anzulegen.

Die Anordnung der F i g. 6 ist insbesondere vorteilhaft, da bei ihr die Anzahl der eine hohe Spannung schaltenden Transistoren 621, 622 ... 62/7 um einen Faktor zwei (abgesehen von den Transistoren 66 und 71) verringert werden kann, da die Transistoren 621,622... 62/) für beide Elektrodengruppen 52 und 53 verwendet werden.

Obwohl in den dargestellten und insoweit beschriebenen Ausführiin^sformen das Kopierblatt zwischen den Aufzeichnungs- und Hilfselektroden hindurch bewegt \s worden ist, ist im Rahmen der Erfindung auch eine andere Anordnung möglich, welche in F i g. 7 dargestellt ist. In einer Einrichtung 81 ist das Kopierblatt 24 mit einer oberen dielektrischen Schicht 24a, einer elektrisch leitenden Zwischenschicht 246 und einer unteren Trägerschicht 24c versehen. Das Kopierblatt 24 wird durch eine elastisch nachgebende Kautschuk-Zuführrolle 82 nach rechts bewegt. Eine Gruppe von Aufzeichnungselektroden 83, an die mittels einer Ansteuereinrichtung 84 Spannung angelegt wird, ist nahe bei und 2ί oberhalb des Kopierblattes 24 angeordnet. Eine Gruppe von Hilfselektroden 86, an die durch eine Ansteuereinrichtung 87 Spannung angelegt wird, ist ebenfalls über dem Kopierblatt 24 bei der Aufcoichnungselektrodengruppe 83 und in Bewegungsrichtung des Blattes 24 in unterhalb von der Elektrodengruppe 83 angeordnet. Obwohl das elektrostatische Feld an das Kopierblatt 24 in der Einrichtung 81 in anderer Weise als bei den vorgeschriebenen Ausführungsformen angelegt wird, ist das grundsätzliche Verfahren bei der praktischen is Ausführung der Erfindung das gleiche. Eines der oben beschriebenen Verfahren kann auch bei der Einrichtung 81 angewendet werden.

Obwohl bei den bis jetzt beschriebenen Ausführungsformen eine Ungleichmäßigkeit in dem Aufzeichnungs- *< > schwärzungsgrad infolge eines Einflusses benachbarter

festgestellt worden, daß der Aufzeichnungsschwärzungsgrad der zweiten Gruppe von Aufzeichnungselektroden (der Gruppe, an die danach Spannung angelegt ^ wird) geringer als der der ersten Gruppe von Aufzeichnungselektroden (an die zuerst Spannung angelegt wird). Der Grund hierfür ist in den F i g. 8 und 9 dargestellt

In Fig.8 ist eine Einrichtung 91 dargestellt, in w welcher erste und zweite Gruppen von Aufzeichnungselektroden 92 und 93 in derselben Weise vorgesehen sind wie in der in Fig.5 dargestellten Einrichtung 51. Jedoch sind in der Einrichtung 91 rwei Gruppen von Hilfselektroden 94 und 96 bei den Aufzeichnungselektroden 92 bzw. 93 vorgesehen. Die jeweiligen Hilfselektroden 94 und 96 sind so angeordnet, daß an sie zusammen Spannung angelegt wird.

Die einzelnen Aufzeichnungs- und Hilfselektroden sind mit solchen Bezugszeichen versehen, daß die Zahl, welche die Lage der einzelnen Elektroden anzeigt, der Zahl der Elektrodengruppe nachgestellt ist. Beispielsweise ist die Aufzeichnungselektrode an der 12ten Stelle in der Aufzeichnungselektrodengruppe 93 mit 9312 bezeichnet ■

Wie dargestellt ist ein positiver Impuls von +300 V während der Zeitspannen rl und /2 von einer Energiequelle 97 aus au die Hilfselektroden 942, 943, 962 und 963 angelegt. Negative Impulse von —300 V sind während der Zeitspanne t1 an die Aufzeichnungselektroden 927 bis 9710 und während der Zeitspanne / 2 an die Aufzeichnungselektroden 937 bis 9310 angelegt.

In Fig. 9 ist eine äquivalente Schaltung mit der Aufzeichnungselektrode 927, der \ lilfselektrode 942 und der Hilfselektrode 941 dargestellt. Die Hilfselektroden 941, 944, 961 und 964 sind über Widerstände 981, 982, 983 bzw. 984 geerdet. Die Kapazität zwischen der Aufzeichnungseiektrode 927 und einem Schaltungspunkt A direkt darunter auf dem Kopierblatt 24 ist mit Cl bezeichnet. Die Kapazität zwischen der Hilfselektrode 942 und einer Stelle B unmittelbar darunter auf dem Kopierblatt 24 ist mit C2 bezeichnet. Der Widerstandswert entlang der Oberfläche des Kopierblattes 24 zwischen den Stellen A und B ist mit R 1 bezeichnet. Die Kapazität zwischen der Hilfselektrode 941 und der Oberfläche des Kopierblattes 24 ist mit C3 bezeichnet. Der Widerstandswert entlang der Oberfläche des Kopierblattes 24, der unter der Hilfselektrode 941 bis zur Stelle B gemessen ist, ist mit R 2 bezeichnet.

Eine wirksame Spannung V3 ist mittels der Hilfselektrode 942 an das Kopierblatt 24 angelegt. Das wirksame elektrostatische Potential, das auf das Kopierblatt 24 wirkt, um auf diesem eine elektrostatische Ladung auszubilden, ist mit V4 bezeichnet. Spannungen Vl und V2 werden für eine Aufzeichnung an die Aufzeichnungselektrodengruppen 92 und 93 angelegt.

Wie aus Fi g. 10 zu ersehen ist, nimmt die Spannung V3 als Funktion der Zeit ab. Die Spannung V4, welche im allgemeinen der algebraischen Summe der Spannungen V λ oder V2 und der Spannung V 3 entspricht, nimmt ebenfalls mit der Zeit ab, wie aus Fig. Il zu ersehen ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß das Potential an der Stelle B über den Widerstand R 2 und die Kapazität C'3 gegen Erde abgeleitet wird. Folglich ist das wirksame Potential V4, das zur Ausbildung einer elektrostatischen Ladung ..uf dem Kopierblatt 24 während der Zeitspanne f2 zur Verfügung steht, geringer als während der Zeitspanne /1. Folglich wird

■ ■•■«t^ij u«.i riuii.ci^iiiiuiigavil.hiiUUCIIgluppC 7.J CHI niedrigerer Bildschwärzungsgrad als mit der Auf^viichnungselektrodengnjppe 92 geschaffen.

Diese Schwierigkeit kann gemäß der Erfindung auf verschiedene Weise überwunden werden. Wie in Fig. 12 dargestellt ist sind die Zeitspannen t i und f 2 gleichgemacht Jedoch ist die Spannung V2 größer als die Spannung Vi, um den in Fig. 11 dargestellten Ladungsverlust auszugleichen.

Andererseits können, wie in Fig. 13 dargestellt die Spannungen Vi und V2 gleichgemacht werden, wobei jedoch dann die Zeitspanne 12 langer als die Zeitspanne f1 ist Als weitere Möglichkeit können, wie in Fig. 14 dargestellt die Spannungen V1 und V 2 gleich und auch die Zeitspannen 11 und 12 gleichgemacht werden. In diesem Fall wird jedoch der Pegel der an die Hilfselektrode 942 von der Quelle 97 aus angelegten Spannung während der Zeitspanne f 2 erhöht Beispielsweise kann die angelegte Spannung während der Zeitspanne 11 +300 V und während der Zeitspanne 12 +400VSeUL

Gemäß der Erfindung ist somit eine elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung geschaffen, welche die Nachteile der herkömmlichen Einrichtungen überwindet und ungleichförmige oder verzerrte Schwärzungsgradverteilungen beseitigt während eine hohe Aufzeichnungsgeschwindigkeit und ein hohes Auflösunesvennöeen

erhalten werden. Im Rahmen der Erfindung sind jedoch auch noch verschiedene Abwandlungen möglich. Beispielsweise können an die Aufzeichnungselektroden in der Weise abwechselnd Spannungen angelegt werden, daß an mehr als eine benachbarte Aufzeichnungselektrode auf jeder Seite einer für eine Aufzeichnung vorgesehenen Aufzeichnungselektrode keine Spannung angelegt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung mit einer ersten Reihe von Aufzeichnungselektroden und mit einer zweiten, parallel und versetzt zu der ersten Reihe angeordneten Reihe von Aufzeichnungselektroden zur Erzeugung eines zellenförmigen Ladungsmusters auf einem an den Aufzeichnungselektroden vorbeigeführten Aufzeichnungsträger, wobei die beiden Reihen von Aufzeichnungselektroden nacheinander erregbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Aufzeichnungsstellung des Aufzeichnungsträgers die beiden Reihen von Aufzeichnungseiektroden (52, 92; 53, 93) nacheinander erregt werden.

2. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reihen von Aufzeichnungselektroden auf einer Linie liegen.

3. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reihen von Aufzeichnungselektroden senkrecht zur Zeilenrichtung zueinander versetzt sind.

4. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Erregung der zweiten Reihe von Aufzeichnungselektroden (52,92; 53,93) langer als die Dauer der Erregung der ersten Reihe ist

5. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beid.-n Reihen von Aufzeichnungselektroden (52, 92; 53, 93) durch die gleiche Spannung erregt werden

6. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Reihe von Aufzeichnungselektroden durch eine höhere Spannung (V2) erregt wird als die erste Reihe von Aufzeichnungselektroden.

7. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Erregung für die beiden Reihen von Aufzeichnungselektroden (52,92; 53,93) gleich ist.

8. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei den beiden Reihen von Aufzeichnungselektroden (52, 92; 53, 93) eine Hilfselektrode (23; 28; 94,96) vorgesehen ist, an die während der Erregung der beiden Reihen von Aufzeichnungseiektroden (52, 92; 53, 93) eine Spannung angelegt wird.

9. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Hilfselektrode angelegte Spannung während der Erregung der zweiten Reihe von Aufzeichnungseiektroden größer ist als während der Erregung der ersten Reihe von Aufzeichnungseiektroden.