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Dokumentenidentifikation DE3839897C2 18.09.1997
Titel Entladungskopf für eine elektrostatische Aufzeichnungsvorrichtung
Anmelder Fuji Xerox Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Masuda, Koji, Ebina, Kanagawa, JP;
Suemitsu, Yuji, Ebina, Kanagawa, JP;
Asano, Kazuo, Ebina, Kanagawa, JP
Vertreter Patentanwälte Dr. Boeters, Bauer, Dr. Meyer, 81541 München
DE-Anmeldedatum 25.11.1988
DE-Aktenzeichen 3839897
Offenlegungstag 08.06.1989
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.09.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.09.1997
IPC-Hauptklasse B41J 2/395
IPC-Nebenklasse H04N 1/29   G03G 13/05   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Entladungskopf für eine elektrostatische Aufzeichnungsvorrichtung, wie sie in Maschinen wie Druckern und Faksimilegeräten verwendet wird. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Entladungskopf, der geladene Partikel (Ionen) erzeugt und Bilder mittels der erzeugten Ionen aufzeichnet.

Beschreibung des Standes der Technik

Es sind bereits verschiedene ladungserzeugende Vorrichtungen bekannt, die in elektrostatischen Aufzeichnungsvorrichtungen verwendet werden. Eine solche Vorrichtung ist aus dem US-Patent Nr. 4,155,093 bekannt (offengelegtes japanisches Patent Nr. 54- 53537). Diese Vorrichtung besteht aus einem ersten Paar Elektroden, die auf auf einer Seite eines ebenen dielektrischen Körpers angeordnet sind. Zahlreiche Löcher zur Erzeugung von Ionen sind in dem ersten Elektrodenpaar ausgeformt und bilden Luftspaltbereiche zwischen den Elektrodenspitzen des ersten Elektrodenpaars und der Oberfläche des dielektrischen Körpers. Ein zweites Elektrodenpaar ist bezüglich des Elektronenpaars auf der Rückseite des dielektrischen Körpers auf dessen Oberfläche angeordnet. Die Oberfläche des dielektrischen Körpers, auf welcher das erste Elektrodenpaar angeordnet ist, ist einem Aufzeichnungskörper wie beispielsweise dielektrisches Papier räumlich zugeordnet.

Durch eine Wechselspannung an dem ersten und zweiten Elektrodenpaar werden Ionen durch eine Kriechentladung erzeugt, die sich im Luftspaltbereich längs der Oberfläche des dielektrischen Körpers einstellt. Mit der Vorrichtung wird ein ein Bild durch elektrostatisches Laden der Oberfläche des dielektrischen Papiers aufgezeichnet, durch Erzeugung von Ionen und durch deren Emission in einer Richtung senkrecht zu der kriechenden Entladung (senkrecht zu der Oberfläche des dielektrischen Körpers).

Diese Vorrichtung nach dem Stand der Technik weist die folgenden Nachteile auf. Zunächst ergibt sich aus dem Umstand, daß Ionen zur elektrostatischen Aufladung des dielektrischen Papiers in einer Richtung emittiert werden, die sowohl senkrecht zu der Kriechentladung als auch senkrecht zu der Oberfläche des dielektrischen Körpers verläuft, eine geringere Ionenerzeugungsrate gegenüber einer Ionenemission, die nur in Richtung der Kriechentladung erfolgen würde. Da zusätzliche Zeit benötigt wird, um die für die Aufladung der Oberfläche des dielektrischen Papiers auf ein vorgegebenes Potential erforderlichen Ionen zu erzeugen, ist die Aufzeichnungsgeschwindigkeit erheblich eingeschränkt.

Außerdem ist es notwendig, dem ersten und zweiten Elektrodenpaar eine relativ hohe Wechselspannung zuzuführen, um die erforderliche Ionenladung zu erhalten. Die Hochspannung erhöht jedoch die Kriechentladung und führt zu einer elektrischen, chemischen und thermischen Zerstörung der Elektroden und sowie des dielektrischen Körpers. Zusätzlich gestaltet sich die Ionenerzeugung dadurch schwierig, daß sich am ersten Elektrodenpaar in erhöhtem Maße durch die Entladung gebildete Stoffe absetzen. Damit läßt sich die Vorrichtung nicht über eine längere Zeit einwandfrei benutzen.

Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß in einer Aufzeichnungsvorrichtung mit einem trommelförmigen Aufzeichnungskörper kund der beschiebenen Anordnung des Elektronenpaars, das sich über die Oberfläche des dielektrischen Körpers erstreckt, die Aufzeichnungsfläche groß zu bemessen ist, um das Verhältnis der Aufzeichnungsfläche zur Fläche des trommelförmigen Aufzeichnungskörpers zu vergrößern. Damit lassen sich Aufzeichnungsvorrichtungen nur mit relativ großen Abmessungen realisieren.

Ferner weist die vorstehend genannte Vorrichtung einen Entladungskopf auf, wobei ein erstes Elektrodenpaar linear ausgeformt ist und in ein massives dielektrisches Substrat eingebettet ist. Die Elektroden sind in vorgegebenen Abständen zueinander angeordnet; ihre Spitzen sind frei. Eine zweite Elektrode ist auf der Rückseite des dielektrischen Substrates eingebettet und senkrecht zu den Spitzen des ersten Elektrodenpaars angeordnet. In einem räumlichen Bereich G wird zwischen den Spitzen des ersten Elektrodenpaars und dem massiven dielektrischen Substrats eine kriechende Korona-Entladung erzeugt. Der Scheibenkopf wird zur Aufzeichnung elektrostatischer Bilder so angeordnet, daß die Spitzen des ersten Elektrodenpaars einem nicht dargestellten Aufzeichnungskörper gegenüberstehen. Eine Wechselspannung wird an das erste Elektrodenpaar und ab die zweite Elektrode gelegt, um eine kriechende Koronaentladung R erzeugen, die sich von den Spitzen des ersten Elektrodenpaars über die Oberfläche des massiven dielektrischen Substrats zu der zweiten Elektrode erstreckt.

Diese bekannte Vorrichtung weist jedoch die folgenden Nachteile auf. Das erste Elektrodenpaar erstreckt sich linear längs des Aufzeichnungskörpers, während die zweite Elektrode senkrecht zu den ersten Elektroden im Bereich deren Spitzen angeordnet ist. Bei dieser Anordnung bewirkt die an die ersten und zweiten Elektroden angelegte Spannung eine kriechende Koronaentladung R, die sich verteilt.

Dies führt zu einer Dehnung des durch die ersten Elektroden aufgezeichneten Bildes und zu einer geringen Auflösung des Bildes. Zusätzlich ergeben sich bei benachbarten Elektroden, die gleichzeitig Ionen entladen, Nebensprecheffekte.

Die DE 32 05 590 beschreibt eine Vorrichtung zum Andrücken eines elektrostatischen Aufzeichnungsmediums an einem Mehrnadelelektrodenkopf mit nadelartigen Aufladeelektroden und Hilfelektroden. Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Grundplatte, ein an letzterer befestigtes elastisches Element und ein die Grundplatte sowie das elastische Element umschließendes folienartiges Element, das das elastische Element vor Verunreinigung schützt und die Reibung unter Erhöhung der Betriebslebensdauer der Vorrichtung herabsetzt.

Nachteilig bei dem bekannten Mehrnadelelektrodenkopf mit nadelartigen Aufladeelektroden und Hilfselektroden ist, daß die Auflösung begrenzt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Entladungskopf zum elektrostatischen Aufzeichnen von Bildern auf einem Aufzeichnungskörper zu schaffen, der eine verbesserte Auflösung bewirkt.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 bis 3 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die vorliegende Erfindung umfaßt einen Entladungskopf zum elektrostatischen Aufzeichnen von Bildern auf einem Aufzeichnungskörper, bestehend aus einer ersten Isolationsschicht mit einer ersten und zweiten Seite, aus einer Mehrzahl von Entladungselektroden, die auf der ersten Seite der ersten Isolationsschicht angeordnet sind und die jeweils eine Spitze aufweisen, aus einer Induktionselektrode, die auf der zweiten Seite der ersten Isolationsschicht angeordnet ist, und aus einer zweiten Isolationsschicht, die auf den Entladungselektroden angeordnet ist, wobei die Spitzen der Vorsprünge der Induktionselektrode sich näher zum Rand des Isolationssubstrats hin als die Spitzen der Entladungselektroden erstrecken.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Entladungskopf zum elektrostatischen Aufzeichnen von Bildern auf einem Aufzeichnungskörper, bestehend aus einer ersten Isolationsschicht mit einer ersten und zweiten Seite, aus einer Mehrzahl von Entladungselektroden, die auf der ersten Seite der ersten Isolationsschicht angeordnet sind und die jeweils eine Spitze aufweisen, aus einer Induktionselektrode, die auf der zweiten Seite der ersten Isolationsschicht angeordnet ist, und aus einer zweiten Isolationsschicht, die auf den Entladungselektroden angeordnet ist, wobei die Vorsprünge der Induktionselektrode schmaler sind als die Entladungselektroden.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Entladungskopf zum elektrostatischen Aufzeichnen von Bildern auf einem Aufzeichnungskörper aus einer ersten Isolationsschicht mit einer ersten und zweiten Seite, aus einer Mehrzahl von Entladungselektroden, die auf der ersten Seite der ersten Isolationsschicht angeordnet sind und die jeweils eine Spitze aufweisen, aus einer Induktionselektrode, die auf der zweiten Seite der ersten Isolationsschicht angeordnet ist, und aus einer zweiten Isolationsschicht, die auf den Entladungselektroden angeordnet ist, wobei die Endbereiche der ersten Isolationsschicht und der zweiten Isolationsschicht über die Spitzen der Entladungselektrode hinausreichen, wodurch ein länglicher Raum bei den Spitzen der Entladungselektrode gebildet wird.

Die erste Isolationsschicht kann aus dielektrischem Material bestehen.

Weiterhin können die Entladungselektroden linear ausgebildet, parallel zueinander angeordnet und in Längsrichtung des Druckkopfes ausgerichtet sein.

Ferner können die Spitzen der Entladungselektroden gegenüber dem Rand der ersten Isolationsschicht zurückgesetzt angeordnet sein.

Vorteilhafterweise kann die Induktionselektrode einen linearen Teil und eine Mehrzahl räumlich getrennter paralleler Vorsprünge aufweisen, wobei sich der lineare Teil in Längsrichtung des Entladungskopfes erstreckt und die Mehrzahl der Vorsprünge rechtwinklig zu dem linearen Teil angeordnet sind.

Ferner kann der Entladungskopf Mittel aufweisen, die im Zusammenwirken mit den Entladungselektroden eine Gleichspannungspotentialdifferenz zwischen den Entladungselektroden und dem Aufzeichnungskörper erzeugen.

Vorzugsweise ist ein Isolationssubstrat auf der Seite der Induktionselektrode an der ersten Isolationsschicht angeordnet.

Vorzugsweise erstrecken sich die Vorsprünge der Induktionselektrode näher zum Rand des Isolationssubstrats als die Spitzen der Entladungselektroden.

Ferner kann die erste und zweite Isolationsschicht sowie das Isolationssubstrat aus keramischem Material bestehen.

Mehrere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung und deren Prinzipien werden nun anhand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Entladungskopfes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Explosionszeichnung des Entladungskopfes nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch den Entladungskopf nach Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt durch den Entladungskopf nach Fig. 1 mit einer kriechenden Koronaentladung;

Fig. 5 eine Vorderansicht des Entladungskopfes nach Fig. 1;

Fig. 6 ein Diagramm, das das Verhältnis des Entladungskopfes nach Fig. 1 zu einer Aufzeichnungstrommel darstellt;

Fig. 7 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Entladungskopfes gemäß der Erfindung;

Fig. 8 eine Vorderansicht des Entladungskopfes nach Fig. 7;

Fig. 9 eine Vorderansicht einer dritten Ausführungsform eines Entladungskopfes gemäß der Erfindung;

Fig. 10 eine Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform eines Entladungskopfes gemäß der Erfindung;

Fig. 11 eine Vorderansicht des Entladungskopfes nach Fig. 10;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform eines Entladungskopfes gemäß der Erfindung;

Fig. 13 eine Explosionszeichnung des Entladungskopfes nach Fig. 12.

Der Entladungskopf gemäß der Erfindung verbessert die Auflösung, indem eine Streuung individueller Entladungen verhindert und Störungen wie Nebensprechen eliminiert werden.

Die elektrostatische Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt eine erste Isolationsschicht, die zwischen einer Entladungselektrode und einer Induktionselektrode angeordnet ist.

Die Entladungselektrode ist gerade ausgeformt und ist von einer zweiten Isolationsschicht abgedeckt. Die Induktionselektrode überlappt die Entladungselektrode und weist Vorsprünge auf, die sich in der gleichen Richtung wie die Entladungselektrode erstrecken.

Die erste und zweite Isolationsschicht kann aus synthetischem Harz wie Bakelit und Glasepoxidharz, keramischen Materialien wie Tonerde (alumina), Zirkonerde (Zirconia) oder aus anorganischen Materialien wie Glas oder Glimmererde (mica) bestehen.

Da viele Entladungselektrodenstreifen linear und parallel zueinander auf der Oberfläche der ersten Isolationsschicht angeordnet sind, bietet es sich an, die Entladungselektrode entweder durch Ätzen einer dünnen plattenförmigen Metallschicht, beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder Nickel, oder durch Drucken eines Elektrodenmusters auf die Oberfläche der ersten Isolationsschicht zu fertigen. Bei dem Druckverfahren kann eine pastenähnliche Tinte verwendet werden, die Materialien wie Wolfram oder Silber enthält.

Die Induktionselektrode kann in die Rückseite der ersten Isolationsschicht im Bereich der Spitzen der Entladungselektroden eingebettet sein. Sie kann kammähnlich mit Einschnitten und Vorsprüngen ausgeformt sein oder andere Formen aufweisen.

Bei der vorliegenden Erfindung weist die Induktionselektrode Vorsprünge auf; sie überlappt die Entladungselektrode und erstreckt sich mit ihren Vorsprüngen in der gleichen Richtung.

Störungen wie Nebensprechen zwischen benachbarten Entladungselektroden können damit unterbunden und die Bildauflösung kann verbessert werden.

Außerdem erstreckt sich eine kriechende Koronaentladung, die zwischen der Entladungs- und der Induktionselektrode erzeugt wird, nur in Richtung der Induktionselektrodenvorsprünge.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform eines Entladungskopfes gemäß der Erfindung.

Eine erste Isolationsschicht 4 ist zwischen Entladungselektroden 2 und einer Induktionselektrode 3 im Entladungskopf 1 angeordnet.

Die erste Isolationsschicht 4 ist flach ausgebildet und besteht aus einem massiven dielektrischem Material.

Eine Vielzahl von Entladungselektroden 2 ist auf der Oberfläche der ersten Isolationsschicht 4 angeordnet, wobei die Elektroden 2 linear ausgeformt und parallel zur Breitseite der Schicht 4 beziehungsweise in Latitudinalrichtung bezüglich dieser Schicht 4 angeordnet sind. Die Spitzen 2a der Entladungselektroden 2 sind gegenüber dem Rand der ersten Isolationsschicht 4 zurückgesetzt und in Längsrichtung der ersten Isolationsschicht 4 ausgerichtet. Räumliche Bereiche G (Fig. 3) zwischen den Endbereichen der Spitzen 2a der Entladungselektroden 2 und der Oberfläche der Isolationsschicht 4 dienen der Aufnahme erzeugter kriechender Entladungen.

Eine zweite Isolationsschicht 5 ist oberhalb der Entladungselektroden 2 vorgesehen, unter denen die erste Isolationsschicht 4 angeordnet ist. Die Schicht 5 deckt die Entladungselektroden 2 mit Ausnahme der Spitzen 2a ab. Die zweite Isolationsschicht 5 hat eine Länge, die gleich der Länge der ersten Isolationsschicht 4 ist, und eine Breite, die geringfügig kleiner ist als die Breite der ersten Isolationsschicht 4. Die zweite Isolationsschicht 5 ist auf der ersten Isolationsschicht 4 und den Entladungselektroden laminiert. Ihr Rand schließt mit den Endbereichen der Spitzen 2a der Entladungselektroden 2 ab.

Eine Induktionselektrode 3 ist in Längsrichtung und bezüglich der Entladungselektroden 2 auf der rückseitigen Oberfläche der ersten Isolationsschicht 4 angeordnet. Die Induktionselektrode 3 ist durch ein Isolationssubstrat 6 abgedeckt, welches gleich breit wie die erste Isolationsschicht 4 und geringfügig länger ist.

Die Induktionselektrode 3 hat einen linearen Teil 3a, der sich in der Längsrichtung des Isolationssubstrats 6 erstreckt, und Vorsprünge 3b, die auf einer Seite des linearen Teils 3a hervorstehen. Die Vorsprünge 3b erstrecken sich parallel zu den Entladungselektroden 2 und überlappen diese.

Die Induktionselektrode 3 hat eine Form ähnlich eines Kamms, der durch die Vorsprünge 3b und Einschnitte 3c zwischen den Vorsprüngen 3b gebildet wird. Diese Vorsprünge erstrecken sich in den Bereich der Spitzen 2a der Entladungselektroden 2.

Die erste und zweite Isolationsschicht 4, 5 sowie das Isolationssubstrat 6 haben eine dünne, plattenähnliche Form und können durch Sintern eines keramischen Materials wie Tonerde (alumina) oder Zirkonerde (zirconia) gebildet werden.

Entladungselektroden 2 sind auf der ersten Isolationsschicht unter Verwendung einer pastenähnlichen Tinte gedruckt, die aus Materialien wie Wolfram oder Silber besteht. Die Induktionselektrode 3 ist auf dem keramischen Material der Isolationssubstrats 6 unter Verwendung derselben pastenähnlichen Tinte gedruckt. Beide Elektrodenpaare sind übereinstimmend mit vorbestimmten Mustern angeordnet.

Zunächst wird die zweite Isolationsschicht 5 auf der ersten Isolationsschicht 4 laminiert, dann das Isolationssubstrat 6 auf der ersten Isolationsschicht 4 wie in Fig. 1 dargestellt. Die Schichten können durch einen Sinterprozeß bei einer Temperatur im Bereich von 1500°C bis 1800°C laminiert werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform eines Entladungskopfes 1. Das Isolationssubstrat sowie die erste und zweite Isolationsschicht können aus synthetischem Harz wie Bakelit, einem Glasepoxidharz, oder aus einem anorganischen Material wie Glas oder Glimmerde (mica) gebildet werden.

Das Entladungskopfsystem 1 kann in der Weise hergestellt werden, bei der die Entladungselektroden 2 oder die Induktionselektroden 3 durch Ätzen einer dünnen metallischen Platte beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder Nickel gebildet werden.

Die Elektroden 2 und 3 können dann auf das Isolationssubstrat 6 und die erste Isolationsschicht 4 durch ein Verfahren wie Bonden aufgebracht werden, wobei die übrigen Schichten durch Bonden in der zuvor beschriebenen Reihenfolge verbunden werden können.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der eine Wechselspannungsquelle 7 mit den Entladungselektroden 2 und der Induktionselektrode 3 verbunden ist. Die Wechselspannung der Wechselspannungsquelle 7 wird dann an die Entladungselektroden 2 und an die Induktionselektrode 3 gelegt und in Abhängigkeit von der Bildinformation ein- und ausgeschaltet. Die Wechselspannung ist hinreichend kleiner als die Durchbruchspannung der ersten Isolationsschicht 4 und wird auf eine vorgegebene Spannung eingestellt, die eine kriechende Korona-Entladung erzeugen kann.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist ein Aufzeichnungskörper 8 gegenüber dem Entladungskopf 1 angeordnet. Der Aufzeichnungskörper B hat eine dielektrische Schicht 9 auf einer Seite und ein elektrisch leitendes Stützmaterial 10 auf der anderen Seite. Eine vorgegebene Gleichspannung wird von einer Gleichspannungsquelle 11 den Entladungselektroden 2 und dem leitenden Stützmaterial 10 zugeführt.

Der Entladungskopf 1 ist in einer Position angeordnet, wo die dielektrische Schicht 9 des Aufzeichnungskörpers 9 in Richtung der Erzeugung der kriechenden Korona-Entladung von den Entladungselektroden 1 angeordnet ist.

Ein elektrostatisches Bild wird unter Verwendung des erfindungsgemäßen Entladungskopfes 1 wie folgt aufgezeichnet: Eine der Bildinformation entsprechende Wechselspannung wird von der Wechselspannungsquelle 7 an die Entladungselektroden 2 und an die Induktionselektrode 3 gelegt. Erreicht die Spannung einen höheren Wert als einen vorgegebenen Schwellwert entsteht eine kriechende Korona-Entladung R in den räumlichen Bereichen G, die durch die freien Teile der Spitzen 2a der Entladungselektroden 1 und die Oberfläche der ersten Isolationsschicht 4 wie in Fig. 4 dargestellt gebildet wird. Die Induktionselektrode 3 hat die Funktion einer Hilfselektrode und fördert die Ionisierung in den räumlichen Bereichen G.

Während eines ersten Halbzyklus der angelegten Wechselspannung akkumuliert sich die elektrostatische Ladung auf der Oberfläche der ersten Isolationsschicht 4 durch eine kriechende Korona-Entladung R, die durch die Entladungselektroden 2 erzeugt wird.

Im nächsten Halbzyklus wird eine der akkumulierten Ladung inverse Spannung zugeführt, so daß die Potentialdifferenz zwischen den Entladungselektroden 1 und der Oberfläche der ersten Isolationsschicht 4 zum Tragen kommt. Während des zweiten Halbzyklus entwickelt sich die kriechende Korona-Entladung R weit von den Entladungselektroden 2 längs der Oberfläche der Isolationsschicht 4 in Richtung der Kante des Isolationssubstrats 6. Dabei ist ein Aufzeichnungskörper 8 unterhalb des Isolationssubstrats 6 angeordnet.

Ein elektrisches Feld wird zwischen dem Entladungskopf 1 und dem Aufzeichnungskörper 8 gebildet, um die in den räumlichen Bereichen C erzeugten Ionen in Richtung der Seite des Aufzeichnungskörpers 8 zu bewegen. Ionen mit sowohl positiver und negativer Polarität, entsprechend dem spezifischen Druckbild, werden von dem elektrischen Feld bewegt.

Dieses elektrisches Feld wird zwischen dem leitenden Stützmaterial 10 des Aufzeichnungskörpers 3 und den Entladungselektroden 2 von einer Gleichspannung gebildet, die von der Gleichspannungsquelle 11 geliefert wird.

Als nächstes wird ein elektrostatisches Ionenbild auf dem Aufzeichnungskörper 8 durch einen Abtastprozeß aufgezeichnet.

Während des Abtastprozesses wird der Raum zwischen dem Aufzeichnungskörper 8 und dem Entladungskörper 1 konstant gehalten; dabei wird entweder eine der beiden Spannungen, das heißt die Gleich- oder die Wechselspannung, oder beide Spannungen werden ein- und ausgeschaltet.

Wie vorstehend beschrieben werden räumliche Bereiche G zwischen den Entladungselektroden 2 und der ersten Isolationsschicht 4 zur Erzeugung einer kriechenden Entladung gebildet. Der Entladungskopf 1 ist in einer Position angeordnet, wo die dielektrische Schicht 9 des Aufzeichnungskörpers 8 in Richtung der von den Entladungselektroden 2 erzeugten kriechenden Korona-Entladung R angeordnet ist. Wenn eine Wechselspannung zwischen den Entladungselektroden 2 und der Induktionselektrode 3 angelegt wird, entwickelt sich eine kriechende Korona-Entladung R längs der Oberfläche der ersten Isolationsschicht 4 und die von der Korona-Entladung R gebildeten Ionen werden in Richtung der kriechenden Korona-Entladung R emittiert.

Die Konfiguration gemäß der Erfindung ermöglicht eine Ionenemission hohen Wirkungsgrades in Richtung des Aufzeichnungskörpers 8 durch die kriechende Korona-Entladung R. Im Ergebnis ermöglicht die Erfindung, Ionen mit einem hohen Wirkungsgrad zu erzeugen und Bilder schnell auf den Aufzeichnungskörper aufzuzeichnen, also ein schnelles Aufzeichen zu realisieren.

Darüber hinaus sind geringere Spannungen erforderlich, da die Ionenerzeugung mit einem höheren Wirkungsgrad erfolgt. Damit wird auch die Zerstörung der Entladungselektroden 2 und 3 sowie der ersten Isolationsschicht 4 unterbunden, die sonst durch die Entladung bewirkt wird. Hierdurch wird die Lebensdauer des Entladungskopfes 1 verlängert.

Ferner wird durch die Erfindung ermöglicht, einen dünnen Entladungskopf 1 zu bilden, da die erste Isolationsschicht 4 zwischen den Entladungselektroden 2 und der Induktionselektrode 3 angeordnet ist und der Aufzeichnungskörper 8 in Richtung der kriechenden Korona-Entladung angeordnet ist. Daher kann bei einem trommelförmigen Aufzeichnungskörper 8 der Trommeldurchmesser im Vergleich zu der in Fig. 16 gezeichneten Vorrichtung klein bemessen werden, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Somit wird die Herstellung einer kompakten elektrostatischen Aufzeichnungsvorrichtung möglich.

Die Induktionselektrode 3 überlappt die Entladungselektroden 2 und besitzt Vorsprünge 3b, die sich in der gleichen Richtung wie die Entladungselektroden 2 erstrecken. Daher bewegen sich, wie in Fig. 5 dargestellt ist, eine kriechende Korona-Entladung R und der sich ergebende Ionenpartikelfluß nur in Längsrichtung der Entladungselektroden 2, ohne daß der Fluß seitlich streut.

Folglich wird es durch die Erfindung möglich, die Auflösung des sich ergebenden Ionenpartikeiflusses zu verbessern, wodurch schärfere elektrostatische Bilder entstehen.

Da darüberhinaus die zuvor beschrieben der Ionenpartikelfluß eingegrenzt werden kann, werden Störungen zwischen Ionenflüssen, die von benachbarten Entladungselektroden 2 emittiert werden, und das Auftreten von Nebensprecheffekten unterbunden.

Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform des Entladungskopfes gemäß der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform erstrecken sich die Spitzen der Vorsprünge 3b der Induktionselektrode näher zum Rand des Isolationssubstrats 6 hin als die Spitzen 2a der Entladungselektroden 2. Bei dieser Ausführungsform wird die kriechende Korona-Entladung R von der Entladungselektrode 2 in Richtung der Induktionselektrode 3 erzeugt und kann näher an den Rand des Isolationssubstrats 6 geführt werden. Daher kann sich die kriechende Korona-Entladung R leichter zu dem Aufzeichnungskörper 8 erstrecken und ein seitwärtiges Streuen des Ionenpartikelflusses kann weiter eingeschränkt werden, so daß das Aufzeichnen verbessert wird.

Weitere Merkmale dieser Ausführungsform sind mit denen der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform identisch.

Fig. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform des Aufzeichnungskopfes gemäß der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind die Vorsprünge 3b der Induktionselektrode 3 schmaler als die Entladungselektroden 2. Wenn die Breite der Spitzen 2a der Entladungselektroden 2 auch kleiner wird, ist der Bereich der kriechenden Korona-Entladung enger, wodurch der Wirkungsgrad der Ionenerzeugung vermindert wird. Jedoch ist der Wirkungsgrad der Ionenerzeugung kaum betroffen, wenn nur die Breite der Vorsprünge 3b der Induktionselektrode 3 schmaler ist.

Bei der dritten Ausführungsform konzentriert sich der Ionenpartikelfluß auf die Vorsprünge 3b der Induktionselektrode 3, so daß der Ionenpartikelfluß in diesem Sinn weiter eingeschränkt ist und Aufzeichnungen mit höherer Auflösung realisiert werden. Weitere Merkmale dieser Ausführungsform sind mit denen der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform identisch.

Eine vierte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform hat die zweite Isolationsschicht 5 dieselbe Breite wie die erste Isolationsschicht 4, wodurch ein länglicher Raum 15 bei den Spitzen 2a der Entladungselektrode 2 gebildet wird.

Dieser Raum 15 erstreckt sich von den Endbereichen der Entladungselektroden 2 zu den Endbereichen der ersten und zweiten Isolationsschicht 4, 5, wobei die Spitzen 2a der Entladungselektroden 2 frei liegen. Die kriechende Korona-Entladung R der Entladungselektroden 2 entwickelt sich nur innerhalb des länglichen Raums 15. Diese Ausgestaltung minimiert Streuungen des Ionenpartikelflusses, verhindert Störungen zwischen benachbarten Entladungselektroden und ermöglicht ein Aufzeichnen mit höherer Auflösung. Weitere Merkmale der vierten Ausführungsform sind mit denen der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen identisch.

Eine fünfte Ausführungsform ist in den Fig. 12 und 13 dargestellt. Dieser Ausführungsform des Entladungskopfes 1 umfaßt zwei Paar Entladungselektroden 2, 2&min; und Induktionselektroden 3, 3&min;, die in in Schichten angeordnet sind. Außerdem sind die Entladungselektroden jedes Elektrodenpaars zueinander versetzt, überlappen sich also nicht. Insbesondere weist der Entladungskopf 1 zwei Paar erster Isolationsschichten 4 und 4&min;. Die Entladungselektroden 2 und 2&min; sind innerhalb jeder Schicht in einem vorgegebenen Abstand Po zueinander angeordnet. Die ersten Isolationsschichten 4 und 4&min; sind mit ihren jeweiligen Entladungselektroden 2 und 2&min; laminiert, also in Schichten angeordnet, wobei die Entladungselektroden der einen Schicht gegenüber den Entladungselektroden der anderen Schicht in einem Abstand Po/2 zueinander versetzt sind, sich also nicht überlappen.

Die Induktionselektroden 3 und 3&min; sind mit Vorsprüngen 3b und 3b&min; gegenüber den Entladungselektroden 2 und 2&min; auf der Rückseite der ersten Isolationsschichten 4 beziehungsweise 4&min; angeordnet. Die Vorsprünge 3b bzw. 3b&min; sind wie auch bei den anderen Ausführungsformen der Erfindung den entsprechenden Entladungselektroden 2 bzw. 2&min; zugeordnet.

Mit einer Mehrzahl von Entladungselektronenpaaren 2 und Induktionselektroden 3 (der Fall mit nur zwei Elektrodenpaaren ist in dem Beispiel dargestellt), die in Schichten laminiert und was die Entladungselektroden betrifft versetzt, also nicht überlappend in einem Entladungskopf 1 vorgesehen sind, kann die Aufzeichnungsgenauigkeit elektrostatischer Bilder verbessert werden und ein Aufzeichnen mit hoher Auflösung realisiert werden.

Weitere Merkmale der fünften Ausführungsform sind identisch mit Merkmalen der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform, so daß sich eine weitere Beschreibung erübrigt.


Anspruch[de]
  1. 1. Entladungskopf (1) zum elektrostatischen Aufzeichnen von Bildern auf einem Aufzeichnungskörper bestehend

    aus einer ersten Isolationsschicht (4) mit einer ersten und zweiten Seite,

    aus einer Mehrzahl von Entladungselektroden (2), die auf der ersten Seite der ersten Isolationsschicht (4) angeordnet sind und die jeweils eine Spitze (2a) aufweisen,

    aus einer Induktionselektrode (3), die auf der zweiten Seite der ersten Isolationsschicht (4) angeordnet ist, und

    aus einer zweiten Isolationsschicht (5), die auf den Entladungselektroden (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen der Vorsprünge (3b) der Induktionselektrode sich näher zum Rand des Isolationssubstrats (6) hin als die Spitzen (2a) der Entladungselektroden (2) erstrecken.
  2. 2. Entladungskopf (I) zum elektrostatischen Aufzeichnen von Bildern auf einem Aufzeichnungskörper bestehend

    aus einer ersten Isolationsschicht (4) mit einer ersten und zweiten Seite,

    aus einer Mehrzahl von Entladungselektroden (2), die auf der ersten Seite der ersten Isolationsschicht (4) angeordnet sind und die jeweils eine Spitze (2a) aufweisen,

    aus einer Induktionselektrode (3), die auf der zweiten Seite der ersten Isolationsschicht (4) angeordnet ist, und

    aus einer zweiten Isolationsschicht (5), die auf den Entladungselektroden (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (3b) der Induktionselektrode (3) schmaler sind als die Entladungselektroden (2).
  3. 3. Entladungskopf (1) zum elektrostatischen Aufzeichnen von Bildern auf einem Aufzeichnungskörper bestehend

    aus einer ersten Isolationsschicht (4) mit einer ersten und zweiten Seite,

    aus einer Mehrzahl von Entladungselektroden (2), die auf der ersten Seite der ersten Isolationsschicht (4) angeordnet sind und die jeweils eine Spitze (2a) aufweisen,

    aus einer Induktionselektrode (3), die auf der zweiten Seite der ersten Isolationsschicht (4) angeordnet ist, und

    aus einer zweiten Isolationsschicht (5), die auf den Entladungselektroden (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche der ersten Isolationsschicht (4) und der zweiten Isolationsschicht (5) über die Spitzen (2a) der Entladungselektrode (2) hinausreichen, wodurch ein länglicher Raum (15) bei den Spitzen (2a) der Entladungselektrode (2) gebildet wird.
  4. 4. Entladungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Isolationsschicht (4) aus dielektrischem Material besteht.
  5. 5. Entladungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungselektroden (2) linear ausgebildet sind, parallel zueinander angeordnet und in Längsrichtung des Druckkopfes ausgerichtet sind.
  6. 6. Entladungskopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen (2a) der Entladungselektroden (2) gegenüber dem Rand der ersten Isolationsschicht (4) zurückgesetzt angeordnet sind.
  7. 7. Entladungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionselektrode (3) einen linearen Teil und eine Mehrzahl räumlich getrennter paralleler Vorsprünge (3b) aufweist, wobei sich der lineare Teil in Längsrichtung des Entladungskopfes (1) erstreckt und die Mehrzahl der Vorsprünge (3b) rechtwinklig zu dem linearen Teil angeordnet sind.
  8. 8. Entladungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungskopf (1) Mittel aufweist, die im Zusammenwirken mit den Entladungselektroden (2) eine Gleichspannungspotentialdifferenz zwischen den Entladungselektroden (2) und dem Aufzeichnungskörper (8) erzeugen.
  9. 9. Entladungskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolationssubstrat (6) auf der Seite der Induktionselektrode (3) an der ersten Isolationsschicht (4) angeordnet ist.
  10. 10. Entladungskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (3b) der Induktionselektrode (3) näher zum Rand des Isolationssubstrats (6) erstrecken als die Spitzen (2a) der Entladungselektroden (2).
  11. 11. Entladungskopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Isolationsschicht (4, 5) sowie das Isolationssubstrat (6) aus keramischem Material bestehen.






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