Способ получения потенциального изображения Советский патент 1993 года по МПК G03G13/48 

Изобретение относится к полупроводниковой интегральной технике и предназначено для получения потенциального изображения в копировально-множительных аппаратах.

Наибольшее распространение в элект- рографии при формировании скрытого электростатического изображения получил способ, включающий в себя создание электронно-дырочных пар в фоточувствительном электрофотографическом (ЭФГ) слое при поглощении оптического излучения и разделение их в электрическом поле.

Известный способ получения потенциального изображения включает в себя следующие два приема: электризацию фоточувствительного ЭФГ слоя и экспонирование этого слоя. В первом приеме на фоточувствительный ЭФГ слой с помощью электризатора наносят заряды статического электричества. Во втором приеме на заря женный фоточувствительный ЭФГ слой с помощью оптической системы проецируют изображение оригинала. Фотоны, отраженные от светлых областей поверхности оригинала, поглощаются фоточувствительным ЭФГ слоем, создавая в нем электронно-дырочные пэры, которые разделяются в электрическом поле. Действие светового потока приводит к стеканию зарядов статического электричества с освещенных участков фоточувствительного ЭФГ слоя, а на неосвещенных участках заряд остается. Причем величина заряда на неосвещенных участках фоточувствительного слоя с течением времени уменьшается. В результате этого на поверхности фоточувствительного ЭФГ слоя появляется потенциальное изображение, соответствующее изображению оригинала. Таким образом, в известном способе происходит стекание зарядов статического электричества с освещенных участков фотоXI

ю vi

О 00

о

чувствительного ЭФГ слоя, приводящее к формированию потенциального изображения оригинала на фоточувствительном ЭФГ слое.

Недостатками известного способа, применяемого в множительной копировальной технике, являются:

- большие геометрические размеры устройств для получения потенциального изображения, в которых основной объем занимают оптические системы;

- записывающий полупроводниковый материал должен обязательно обладать хорошей фоточувствительностью;

- старение фоточувствительного слоя в процессе копирования позволяет получить всего лишь около 50000 копий;

- низкая тиражеспособность;

- сложность получения копий различных форматов;,

- при получении потенциального изображения используются источники освещения, коэффициент использования которых очень низок:

- использование высокого напряжения 5-12 кВ. .

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту и выбранный в качестве прототипа одновременно являющимся базовым объектом является лазерное печатающее устройство (ЛПУ). Способ печати с использованием ЛПУ включает в себя следующие этапы:

- подготовка цифрового или аналогового сигнала на входе ЛПУ, несущего контрастно-тоновую информацию об элементе растра изображения; .

- преобразование кодовой информации в модулированный световой поток лазерно го излучения, проецируемого на поверхность ЭФ Г слоя;

- формирование скрытого электростатического изображения на ЭФГ слое под действием лазерного излучения,

В ЛПУ для формирования скрытого электростатического изображения используется ЭФГ-процесс, подробно описанный выше.

Недостатками этого способа являются:

- влияние коронного разряда и

- световое воздействие лазерного излучения на изменение структуры фоточувствительного слоя, приводящее к уменьшению его фоточувствительности со временем;

- ограниченная тиражеспособность;

- низкая механическая прочность ЭФГ слоя.;.

- использование лазерной техники;

- использование высокого напряжения.

Целью способа является повышение качества изображения за счет увеличения разрешающей способности записывающего материала и увеличения его тиражеспособности.

На фиг. 1 .представлена принципиальная схема одной строки устройства; на фиг. 2 диаграмма потенциального рельефа изображения

0 Сущность способа заключается в том, что формирование потенциального рельефа осуществляют натеканием электрических зарядов на поверхность записывающего материала. Электронное изображение ориги5 нала (текст, рисунок), содержащееся в памяти ЭВМ, с помощью интерфейса связи выводится на поверхность записывающего материала, представляющего собой диэлектрический слой нанесенный на жесткую ос0 нову с равномерно распределенными по его поверхности униполярными транзисторами со структурой металл-диэлектрик-полупроводник.

.Пример осуществления способа. Нахо5 дящееся в памяти ЭВМ электронное изображение оригинала выводится построчно на поверхность записывающего материала матрицы-носителя, представляющей собой диэлектрический слой, нанесенный на жес0 ткую. основу с равномерно распределенными по его поверхностями униполярными транзисторами. Число таких транзисторов на единице поверхности удовлетворяет разрешающей способности процесса копиро5 вания. Существующие технологии позволяют получать шестую степень интеграции элементов на площади в 1 мм2. В то время как для предложенного материала достаточно первой степени интеграции. Это

0 связано с тем, что в 1 мм укладывается порядка 10 ячеек, так как именно это число определяет разрешающую способность электрографических аппаратов (5-10 штрихов на миллиметр), связанную с размерами

5 частиц тонера (200-300 мкм), без которых не обходится перенос изображения на бумагу. Устройство для получения потенциального изображения включает адресную шину 1, демультиплексор 2, транзисторы 3, за0 щитный слой 4, напряжение, подаваемое от источника питания +U. Диаграмма потенциального рельефа изображения строки растра обозначена 5.

Устройство работает следующим обра5 зом, Перед началом заполнения строки по- тенциал истоков всех транзисторов нулевой, Из памяти ЭВМ по адресной шине 1 на вход демультиплексора 2 последовательно подаются коды элементов растра изображения, которые открывают соответствующие транзисторы 3. В результате истоки открытых транзисторов заряжаются до потенциала +U. Истоки закрытых транзисторов остаются под нулевым потенциалом. Таким образом, на поверхности матрицы- носителя формируется потенциальны, рельеф, показанный на фиг, 2.

Величина потенциала, которую необходимо подавать на ячейки матрицы-носителя, лежит в диапазоне возможностей современных МДП-структур, из которых изготавливаются полевые транзисторы. В технике давно используются полевые

0

транзисторы, способные работать при напряжениях до 450 В. Емкость истокового вывода ячейки составляет порядка 15 пФ. При сопротивлении открытого перехода Сток-Исток равным 50 Ом и закрытого перехода Сток-Исток-порядка 1012 Ом постоянные времени заряда и разряда ячейки будут соответственно равны с и 10 с. Откуда следует, что лосле переноса изображения на матрицу-носитель оно будет сохраняться на ней в течении 10 с, то есть времени, достаточного для многократного обновления информации на ней с помощью ЭВМ.

Изобретение относится к полупроводниковой интегральной технике и предназначено для получения потенциального изображения . в копировально-множительных аппаратах. Сущность способа заключается в том, что формирование потенциального рельефа на поверхности записывающего материала осуществляется натеканием электрических зарядов на поверхность записывающего материала. Записывающий материал представляет собой диэлектрический слой, нанесенный на жесткую основу с равномерно распределенными по его поверхности униполярными транзисторами со структурой металл-диэлектрик-полупроводник. 2 ил.

Формула изобретения

Способ получения потенциального изображения, заключающийся в формировании на записывающем материале потенциального рельефа из электрических зарядов, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества изображения за счет увеличения . разрешающей способности записывающего материала и увеличения его

4

тиражеспособности, в качестве записывающего материала используют .диэлектрический слой, нанесенный на жесткую основу, с равномерно распределенными по его поверхности униполярными транзисторами со структурой металл-диэлектрик-полупроводник, при этом формирование потенциального рельефа осуществляют натеканием электрических зарядов на поверхность записывающего материала.

$ИГ. I.

XL

JDL

-O.

фиг.2