DE2852353A1

DE2852353A1 - Elektrostatischer druckkopf

Info

Publication number: DE2852353A1
Application number: DE19782852353
Authority: DE
Inventors: Pol Ambroise Ghislain J Gustin; Raymond George Gustave Schayes
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-12-06
Filing date: 1978-12-04
Publication date: 1979-06-07
Also published as: GB2009051A; JPS5486330A; FR2411085A1

Description

PHQ.77-006

DEEN/AVDV

8.6.78

"Elektrostatischer Druckkopf"

Die Erfindung betrifft einen elektrostatischen Druckkopf mit einer Anzahl auf mindestens einer Reihe angeordneter, in Gruppen verteilter Schreibelektroden, wobei entsprechende Schreibelektroden verschiedener Gruppen elektrisch miteinander verbunden sind.

Ein derartiger Druckkopf kann in elektrostatischen Druckern vom Typ benutzt werden, der in der DE-PS 1 946 815 beschrieben ist.

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Ein bei den meisten elektrostatischen

Druckköpfen auftretendes Problem ist, dass einerseits die Schreibelektroden sehr nahe aneinander gestellt ■werden müssen, um eine gut lesbare Schrift bzw. ein tj hohes Auflösungsvermögen zu erhalten, während andererseits an der Stelle, an der Verbindungen zwischen den Elektroden und einer Steuerschaltung hergestellt werden, der Abstand zwischen den Verbindungsstellen gross genug sein muss, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

Die US-PS 3 618 118 beschreibt einen Aufbau, bei dem dieses Problem derart gelöst worden ist, dass der Druckkopf aus einer Anzahl von Platten aufgebaut ist, auf dem die Elektroden mit Verbindungsleitern als Druckverdrahtung angebracht sind. An der Stelle der Elektroden sind die Platinen schmal, so dass die Elektroden sehr nahe aneinander stehend und an der Stelle der Anschlüsse sind sie breit, so dass der Abstand zwischen den Anschlüssen ziemlich gross ist. Ein Nachteil dieser Lösung ' ist, dass zur Bildung eines Druckkopfs eine Anzahl von Platinen zusammengefügt werden muss, wobei die schmalen Teile genau nebeneinander gestellt werden müssen, und die breiten Teile dachziegelartig übereinander liegen. Die genaue Positionierung der schmalen Teile ist schwer und zeitraubend und dadurch aufwendig. Ausserdem ist ' es für einen Druckkopf der eingangs erwähnten Art notwendige

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dass jede Elektrode mit einer Anzahl anderer Elektroden verbunden wird. Dies muss beim bekannten Druckkopf ausserhalb der Platinen erfolgen, wodurch sich eine komplizierte Verdrahtung erforderlich macht, · Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,

einen Druckkopf zu schaffen, der die erwähnten Nachteile vermeidet. Dazu ist der erfindungsgemässe Druckkopf dadurch gekennzeichnet, dabs der Druckkopf nach der Technik der Mehrschichtdruckverdrahtung aufgebaut ist und aus einer ersten Isolationsplatte besteht, die an beiden Seiten mit Leiterbahnen versehen ist, die je ein erstes Ende an einem Rand der Platte besitzen, das eine Schreibelektrode bildet, während das andere Ende über ein metallisiertes Loch in einer zweiten, zur ersten ' Platte parallel verlaufenden und damit mechanisch

verbundenen Isolationsplatte elektrisch mit einer atxf der zweiten Platte angebrachten Verbindungsbahn verbunden ist, die eine Anzah von Elektroden miteinander verbindet. Bei diesem Aufbau müssen nur bei der Herstellung der Mehrschichtplatine eine geringe Anzahl von Masken auf entsprechende Weise in bezug aufeinander positioniert werden, um alle Elektroden an der geeigneten Stelle zu bekommen. Diese Maskenpositionierung ist eine erprobte Technik, die keine Probleme mit sich

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bringt. Da die erforderlichen Verbindungen zwischen den Elektroden auf der Mehrschichtplatine selbst gemacht werden, braucht nur eine verhältnismässig geringe Anzahl von Leitern über einen Stecker mit der weiteren Steuerschaltung verbunden zu werden.

Gegebenenfalls kann diese Steuerschaltung vollständig ' oder teilweise auf der Platine angebracht werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Druckkopfs, bei dem der Elektrodenabstand extrem gering ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden zwei Reihen bilden, je eine an geder Seite der ersten Platte, wobei jede Elektrode der einen Reihe ausser der letzten gegenüber der Mitte des Zwischenraums zwischen zwei Elektroden der anderen ■ Reihe liegt.

Ausführungsbeispiele nach der Erfindung

werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des

p_O für das Verständnis der Erfindung wesentlichsten Teils eines elektrostatischen Druckers,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil eines ersten Ausführungsbexspiels eines erfindungsgemässen Druckkopfs,

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Fig» 3 eine schematische Wiedergabe des Äufbaus des in Fig. 2 dargestellten Druckkopfs,

Fig. k einen Querschnitt durch einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungs- » gemässen Druckkopfs, und

Fig. 5 eine schematische Wiedergabe des Aufbaus des in Fig. k dargestellten Schreibkopfs,

Fig. 1 zeigt schematisch den Druckteil

eines elektrostatischen Druckers, in dem ein Druckkopf nach der Erfindung vorteilhaft benutzt werden kann. Der Drucker 'enthält einen Druckkopf 1 mit Schreib— elektroden 3» die mit Gegenelektroden 5 zusammenarbeiten können, um punktförmige elektrostatische Ladungen auf einem Aufzeichnungsträger anzubringen, der aus einer dielektrischen Schicht 7 "und einem verliältnismässig gut leitenden Substrat 9 besteht.

Die Schreibelektroden 3 sind in η Gruppen verteilt, die je in'zwei Untergruppen verteilt sind. Die Untergruppen sind in Fig. 1 mit Gr₁ bis Gr " bezeichnet. Jede Gruppe enthält m Schreibelektroden 3> deren Nummern 1 bis -g-m in der ersten Untergruppe und deren Nummern -^-m+1 bis m in der zweiten Untergruppe untergebracht sind. Die entsprechend numerierten Elektroden aller Gruppen sind miteinander verbunden und

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können daher durch, das Schliessen eines der Schalter

Z. bis Z über einen Wählschalter S mit einem Potential 1 m

-Ud verbunden "werden. Die Stellung des Wählschalters S bestimmt, .ob die Schreibelektroden der ersten oder die der zweiten Untergruppe eingeschaltet werden können.

Es gibt 2n+1 Gegenelektroden 5j die je über einen der Schalter G bis G_ ., nach Bedarf mit einem Potential 0 oder mit einem Potential +U_D verbunden

xs

werden kann. Nach der ausführlichen Beschreibung in der DE-PS 1 9Λ6 815 werden durch das Schliessen eines der Schalter Z bei der geeigneten Stellung des Wählschalters S die gleich numerierten Schreibelektroden 3 aller Gruppe vorbereitet, wonach durch das Umlegen zweier aufeinanderfolgend numerierter Schalter G eine dieser Schreibelektroden ausgewählt wird und ein punktförmiges Ladungsbild auf' dom Aufzeichnungsträger anbringt.

Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau eines ersten

Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Druckkopfs der für den in Fig. 1 dargestellten Drucker geeignet ist. Dieser Druckkopf enthält eine erste Isolationsplatte 11, die an einer Seite mit Leiterbahnen I3 und an der anderen Seite mit Leiterbahnen I5 versehen ist. Mit Klebschichten 17 bzw. I9 ist an jeder Seite der

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ersten Platte 11 eine zweite Platte 21 bzw. 23 befestigt, welche zwei Platten an ihrer der ersten Platte abgewandten Seite Verbindungsbahnen 25 bzw. 27 tragen. Jede der Leiterbahnen 13 und 15.besitzt ein erstes Ende am R_ande der Platte 11, das eine Schreibelektrode 3 bildet.

Diese Schreibelektroden bilden zwei Reihen, bei denen, wie in Fig. 2 klar ersichtlich ist, die Schreibelektroden_s die durch die Enden der Leiterbahnen I3 an der einen Seite der Platte 11. gebildet werden, gegenüber der Mitte der Zwischenräume zwischen den Schreibelekt ιό den liegen, die durch die Enden der Leiterbahnen I5 an der anderen Seite gebildet werden (eine der Schreibelektroden jeder Reihe (die letzte) befindet sich selbstverständlich nicht gegenüber einem Zwischenraum in der anderen Reihe).

Dadurch ist der kleinste Abstand zwischen zwei Schreibelektroden grosser als der Fall wäre, wenn alle Schreibelektroden in der gleichen Ebene lägen, so dass eine Vielzahl von Bildpunkten pro Millimeter gedruckt werden ' kann, ohne dass die Gefahr für Kurzschluss zwischen benachbarten Elektroden oder ihren Leiterbahnen entsteht. Durch die spätere Erregung der Schreibelektroden in der einen Reihe als die in der anderen Reihe kann dafür gesorgt werden, dass die von beiden Reihen gedruckten Bildpunkte auf einer Zeile liegen (siehe US-PS 2 997 361). .

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Der Abstand zwischen den beiden Schreibelektrodenreihen muss eine ganze Anzahl Male den Abstand zwischen zwei zu schreibenden Reihen von Punkten betragen.

Die Leiterbahnen 15 sind auf eine in der Technik der Mehrschichtdruckverdrahtung übliche Weise über metallisierte Löcher· 2°- in der zweiten Platte 21 mit den Verbindungsbahnen 27 auf dieser Platte verbunden (in Fig. 3 mit strichptuiktierten Linien dargestellt). • Auf gleiche ¥eise sind die Leiterbahnen 13 mit den Verbindungsbahnen 25 (mit gestrichelten Linien angegeben) über metallisierte Löcher 31 i*¹ der anderen zweiten Platte 23 verbunden. Die Verbindungsbahnen 25 und 27 enden an der Seite des Druckkopfes 1 in Anschlüssen 33» die über einen Stecker mit einer Steuerschaltung verbunden werden können. Diese Steuerschaltung enthält unter anderem die' in Fig. 1 dargestellten Schalter Z bis Z und S, die -vorzugsweise als Halbleiterschalt elemente ausgeführt sind. Die Steuerschaltung kann nach Bedarf auch vollständig oder teilweise auf den Platten 21 und 23 aufgebaut werden. · Die Anzahl von Schreibelektroden 3 pro Gruppe

und die Anzahl der Gruppen kann sehr gross sein. Der. Deutlichkeit halber sind in Fig. 1 acht und in Fig. 3 nur vier Schreibelektroden pro Gruppe angegeben. Bei einem reellen Druckkopf betrug diese Anzahl 6k.

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Es gab 27 Gruppen, so dass insgesamt I728 Elektroden mit je einem Querschnitt von 70 x 70 /tun vorhanden waren. Der Raum zwischen zwei Elektroden auf einer Reihe war 180 /um, so dass der Abstand zwischen zwei ί Bildpunkten 55 /tun betrug und acht Bildpunkte pro mm gedruckt wurden. Die Dicke der ersten Platte 11 betrug 60 /um, so dass der kleinste Abstand zwischen zwei Elektroden 82 /um betrug.

Fig. h und 5 zeigen ein zweites Ausftihrungsbeispiel mit einer ersten Isolationsplatte 35 mit Leiterbahnen 37 &h beiden Seiten. An einer Seite der ersten Platte 35 ist eine zweite Isolationsplatte 39 mit Hilfe einer Klebschicht 41 befestigt. An der der ersten Platte 35 angewandten Seite trägt diese zweite Platte Verbindungsbahnen 43 (in Fig. 5 mit gestrichelten Linien angegeben). Die Leiterbahnen 37 besitzen am Rand der ersten Platte 35 liegende erste Enden, die Schreibelektroden 3 bilden, während ihre zweiten Enden über metallisierte Löcher 45 mit den Verbindungsbahnen 43 verbunden sind. Jede Leiter-' bahn 37 an einer Seite der Platte 35 liegt einer entsprechenden Leiterbahn an der anderen Seite gegenüber und die metallisierten Löcher k-5 gehen sowohl durch die erste als auch durch die zweite Platte, so dass sie jeweils zwei entsprechende Leiterbahnen miteinander

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verbinden. Die am Rande der ersten Platte 35 liegenden Enden zweier entsprechender Leiterbahnen, die Schreibelektroden 3 bilden, besitzen gemäss Fig.h je einen rechteckigen Querschnitt . Ihre Dicke beträgt beispielsweise 50 /um und ihre Breite I50 /um.Durch die ¥ahl der Dicke der ersten Platte 35 ebenfalls ungefähr gleich 50 /um kann erreicht werden, dass die von diesen beiden Schreibelektroden gleichzeitig auf einem Aufzeichnungsträger angebrachten Ladungsbilder nach der Entwicklung ein viereckiges Bildpunkt von gut I50 χ 150 /um bilden. Da das Ladungsbild immer etwas grosser ist als die Elektroden, fliessen die beiden Ladungsbilder nämlich zu einem Ganzen zusammen.

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L e e r s e i t e

Claims

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PATENTANSPRÜCHE;

( 1 , . Elektrostatischer Druckkopf mit einer Anzahl auf mindestens einer Reiheaiigeordneter, in Gruppen verteilter Schreibelektroden, wobei entsprechende Schreibelektroden verschiedener Gruppen elektrisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkoijf (i) nach der Technik der Mehrschichtdruckverdrahtung aufgebaut ist und aus einer ersten Isolationsplatte (11, 35) besteht, die an beiden S-eiten mit Leiterbahrren (i3» 15j 37) versehen ist, die je ein erstes Ende am Rand der Platte besitzen, das eine Schreibelektrode (3) bildet, während das andere Ende über ein metallisiertes Loch (29, 31 j ^5) in einer zweiten, zur ersten Platte parallel verlaufenden und damit mechanisch verbundenen Isolationsplatte (21, 23, 39) elektrisch mit einer auf der zweiten Platte angebrachten Verbind^ingsbahn (25, 27j k3) verbunden ist, die eine Anzahl von

■ Elektroden miteinander verbindet.
2. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (3) zwei Reihen, je einer an jeder Seite dex- ersten Platte (11) bilden, wobei jede Elektrode der einen Reihe ausser der letzten gegenüber der Mitte des Zwischenraums zwischen zwei Elektroden der anderen Reihe liegt.

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3· Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Leiterbahnen (37) an der einen Seite der ersten Platte {35) einer entsprechenden Leiterbahn (37) ^arL der anderen Seite dieser Platte gegenüber liegt, welche zwei Leiterbahnen über ein metallisiertes Loch (4fj) in der ersten Platte miteinander verbunden sind.

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