多功能离子图形打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可以多功能工作的离子图形打印装置，它能用作输入打印机、文件复印机或文件扫描机。该装置包括一个由薄膜元件组成的写头，这些薄膜元件包括离子调制电极、数据和地址线以及自偏放大电路，这些自偏放大电路包括集成在一块大面积基片上的薄膜晶体管、电阻和光传感器。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种流体喷射辅助离子投影打印装置，这种打印装置设置有使之能用作输入打印机、文件复印机或文件扫描机的打印电路。打印头阵列包括可以以非晶硅(a-Si∶H)薄膜工艺技术为基础而制成的离子调制电极、数据和地址线以及含有薄膜晶体管和光传感器的自偏(self-biasing)放大电路。该自偏放大电路允许高速复印和扫描，并使有灰度(gray scale)的复印成为可能。此处所用类型的流体喷射辅助离子投影打印机已在1984年7月31日，以名为罗伯特·W·根特拉奇(Robert W.Gundlach)和理查德·L·贝根(Richard L·Bergen)、题为“流体喷射辅助离子投影打印(Fluid Jet Assisted Ion Projection Printing)”颁发的共同转让美国专利4 463 363号中公开了。在该打印机中，借助于等间距紧密排列的微小空气“喷嘴”，使成象电荷落在移动的接收器薄片上，例如纸上。由单极性(最好为正极性)离子组成的电荷是在一电离室内以高压电晕放电产生的，随后被输送至“喷嘴”并穿过它，在每一“喷嘴”结构内，用加于调制电极上的电位来对电荷进行电控。有选择地控制该阵列中的调制电极，将使随后供显影用的接收器薄层上的某些地方沉积有电荷斑点，某些地方则没有电荷。这些调制电极可以集合在一个廉价、紧凑的集成打印头阵列内，该集成打印头阵列还包括多路驱动器电路和薄膜晶体管开关元件。数据电位有选择地加于这些调制电极上。这样一种方案已在1986年4月22日，以名为星C.吐万(Hsing C.Tuan)和马尔可尔姆.J.汤普森(Malcolm J.Thompson)，题为“用于流体喷射离子投影成象系统中的打印头(Marking Head for Fluid Jet Assisted Ion Projection Imaging Systems)”颁发的共同转让美国专利4 584 592号中公开了。由星C.吐万和马尔可尔姆.J.汤普森在1986年5月9日提交的，题为“改进的写头(Improved Writing Head)”，申请顺序号为861 472的同时待审的专利申请中披露了用于集成打印头阵列中的另一种驱动电路。象此处所描述的那样，在该电路中，包含一开关元件的锁存电路直接把打印调制电极连接到一个参考电压源。一种流体喷射辅助离子投影复印机已在由星C.吐万和马尔科尔姆.J.汤普森于1985年10月7日提交的，题为“离子投影复印机(Ion Projection Copier)”，申请顺序号为784 293的共同转让专利申请中公开了。在此复印机中，打印头阵列含有调制电极和光传感器，光传感器可直接或通过一放大电路间接去驱动调制电极。该专利申请还披露了两种型式的薄膜传感器。一种是间隙式(gap-type)，它呈现约为5的光导增益，但有着响应时间长(即响应慢)的特性。另一种是夹层型(sandwich type)，其光导增益为1，但光电流响应时间十分短(即响应快)。为了使低增益的夹层型光传感器能付诸实用，该专利还披露了一种放大电路，该放大电路需要至少三个参考电压源(高、低和地)。从上述情况可以看出，已经为这种离子投影打印技术分别考虑了打印机和复印机两种结构形式。然而，与其给使用者提供不同的机器去分别完成这些功能，我们建议还不如用单台有着多功能打印头阵列的机器，这种机器在一页纸宽的基片上装有影象传感器阵列、调制电极阵列、功能转换电子设备以及数据输入一输出电子设备。所有元件都可以整体地在一个基片上实现，最好以非晶硅薄膜和与它的工艺过程相适应的材料来制作。在多功能机器的打印工作方式下，其工作情况如同在前述第4 584 592号专利中的那样，影象传感器阵列不工作。在复印工作作方式下，影象传感器阵列响应于从被照明文件反射出来的光，产生光生电流，该电流去激励调制电极，从而产生文件的拷贝。在扫描工作方式，影象传感器阵列响应于从被照明文件反射出来的光，也产生光生电流，而此光生电流被数据输入一输出电子设备检测出来并加以放大，供存储用或传送到远处。多功能打印头阵列的功能转换电子设备用来设定机器的工作方式。它可以(1)使影象传感器阵列与调制电极阵列连接，并切断数据输入一输出电子设备的连接，以工作在复印(copy)工作方式;(2)使影象传感器阵列与调制电极阵列相连接，以及使数据输入一输出电子设备相连接，以工作在扫描(scan)工作方式;(3)切断图象传感器阵列与调制电极阵列的连接并使数据输入一输出电子设备相连接，以工作在打印(Print)工作方式。本专利技术的首要目的是提供一种能选择执行打印、复印或扫描功能的多功能打印头阵列。本专利技术的另一个目的是提供一种在该阵列上的放大电路，这种放大电路将使得复印和扫描功能有快速、自偏、线性的响应。本专利技术是以提供一种多功能流体喷射辅助离子图形打印装置的形式来实施的，这种装置在打印和复印工作方式下使静电电荷置于电荷接收器的表面，并在扫描工作方式下向外电路发送信号。该装置包括含有一个基片的集成打印头，在此基片上形成有大量以很小间距排列的调制电极，每一电极可在打印状态和非打印状态之间切换，在打印状态下，密度在一定范围内可控，每个调制电极伴随有也是制作在基片上的工作方式响应信息负载电路。当打印头处于打印工作状态时，第一信息电路把从外部源来的打印信号传送给调制电极;当打印头处于复印工作方式时，第二信息电路把从以光传感器形式固定在基片上的信号发生器来的信号传送给调制电极。当打印头处于扫描工作方式时，也是制作在基片上的第三信息电路把从该信号发生器来的信号传送给外部的接收机。当请求复印工作方式时，第一开关有选择地把第一信息电路连接到调制电极。当请求复印工作方式时，第二开关有选择地把第二信息电路连接到调制电极。当请求扫描工作方式时，第一和第二开关均接通。所有调制电极和包括总线、光传感器和开关的电路元件以及其它在打印头上的元件都是作为薄膜元件集成在基片上的。从下面结合附图更为具体的描述中，本专利技术的其它目的和进一步的特点和优点将是显而易见的。图1是根据本专利技术的多功能打印装置的示意图。图2是本专利技术打印头阵列的一种型式的示意图，图中示出了几个调制电极和它们的辅助控制电路。图3是响应于一个光脉冲的自偏放大器输出曲线图。图4是用在打印头阵列中的自偏放大电路的线性输出响应曲线图。图5是本专利技术另一形式的打印头阵列的示意图。详细参照附图，图1中示出了外罩10，它类似于在受让人的美国专利4 524 371号中的流体喷射辅助离子投影打印装置。该外罩包括一个细长的导电室12和一根沿着导电室长度方向延伸的电晕放电丝14。直流电压为几千伏量级的高压电源16通过一适当的负载电阻18连接到丝14，而参考电位源20(可以是地)连接到室壁12。当丝14加上高电位时，围绕着此丝产生电晕放电，建立起给定极性(最好为正极性)的离子源，这使得该室充满了空间电荷。入口通道22沿着该室、基本上平行于丝14而延伸，它把加压传送的流体(最好为空气)从一个适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多功能离子图形打印装置的集成打印头，所述打印头包括一块基片，在所述基片上形成有大量以很小间距排列的离子输送调制电极，每一所述调制电极可在打印状态和非打印装态之间切换，并且伴随有：第一信息电路，它当所述打印头处于打印工作方式时把来 自外部源的打印信号传送到所述调制电极；第二信息电路，它当所述打印头处于复印工作方式时把来自基片支承的信号发生器的打印信号传送到所述调制电极；第三信息电路，它当所述打印头处于扫描工作方式时把来自所述基片支承的信号发生器的信号传送到外部 接收机；所述打印头中每一所述调制电极以及所述第一、第二和第三信息电路，以薄膜元件形式集成在所述基片上。

【技术特征摘要】
US 1986-9-11 906,068书中所规定的本发明的精神实质和范围。权利要求1.一种用于多功能离子图形打印装置的集成打印头，所述打印头包括一块基片，在所述基片上形成有大量以很小间距排列的离子输送调制电极，每一所述调制电极可在打印状态和非打印状态之间切换，并且伴随有第一信息电路，它当所述打印头处于打印工作方式时把来自外部源的打印信号传送到所述调制电极；第二信息电路，它当所述打印头处于复印工作方式时把来自基片支承的信号发生器的打印信号传送到所述调制电极；第三信息电路，它当所述打印头处于扫描工作方式时把来自所述基片支承的信号发生器的信号传送到外部接收机；所述打印头中每一所述调制电极以及所述第一、第二和第三信息电路，以薄膜元件形式集成在所述基片上。2.根据权利要求1中所规定的、用于多功能离子图形打印装置的集成打印头，其中所述第二信息电路包括一个放大电路。3.根据权利要求2所规定的、用于多功能离子图形打印装置的集成打印头，其中所述第一信息电路包括有选择地把所述外部信号源与所述调制电极接通的第一装置，所述第二信息电路包括有选择地把所述信号发生器的放大输出与所述调制电极相接通的第二装置，从而，在所述打印工作方式下，所述第一装置是闭合的，而所述第二装置是断开的，在所述复印工作方式下所述第一装置是断开的，而所述第二装置是闭合的，在所述扫描工作方式下所述第一装置和所述第二装置两者均闭合。4.根据权利要求2所规定的、用于多功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德莱斯利韦斯菲德，段行建，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]