DE1128293B - Vorrichtung zur elektrophotographischen Herstellung von Bildern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrophotographischen Herstellung von Bildern auf lichtempfindlichen Halbleiterschichten, wobei durch Belichtung zunächst ein zeitlich nachwirkendes Leitfähigkeitsbild erzeugt wird, das durch Überleiten eines farbigen Aerosols im stationären elektrischen Feld einer Coronaentladung entwickelt wird. Wendet man dazu eine Elektrodenanordnung an, die aus einer Spitzenelektrode, an der die Coronaentladung stattfindet, und einer plattenförmigen Gegenelektrode besteht, auf der sich die Halbleiterschicht bzw. ein Träger mit der Halbleiterschicht befindet, so kann dabei nur ein Bild bestimmter Größe entwickelt werden, da die elektrische Feldstärke über der Platte mit größerwerdendem Abstand von dem der Spitze gegenüberliegenden Punkt sehr rasch abnimmt. Infolge der abnehmenden Feldstärke wird auch die Einfärbung nach außen hin schwächer. Der Bereich auf der Bildfläche, in dem die Einfärbung noch kräftig und gleichmäßig genug ist, läßt sich etwas erweitern, wenn man den Abstand zwischen Spitze und Platte vergrößert. Diese Änderung bedingt allerdings eine wesentlich größere Elektrodenspannung und beansprucht für die Anordnung wesentlich mehr Raum, so daß damit sehr bald eine Grenze des praktisch Möglichen erreicht ist.

Versucht man, den Bereich durch gleichzeitige Anwendung mehrerer Sprühelektroden in Form von Spitzen oder Drähten, die in kleinem Abstand von der Platte angebracht sind, zu vergrößern, so zeigt sich, daß die Entladungsstellen sich gegenseitig derart stören, daß bei der Einfärbung der Schicht durch das Aerosol netzartige Gebilde entstehen, die das Bild völlig entstellen.

Eine weitere Schwierigkeit bei der Entwicklung größerer Flächen liegt darin, daß das Aerosol nicht über beliebig große Räume gleichmäßig genug verteilt werden kann.

Die genannten Schwierigkeiten werden beseitigt durch ein Aggregat, das erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch eine geerdete Auflage, über die eine Halbleiterschicht mit gleichförmiger Geschwindigkeit gezogen wird, durch einen der geerdeten Auflage gegenüber angeordneten, quer zur Bewegungsrichtung der Schicht bewegbaren Träger für wenigstens eine Spitzenelektrode sowie durch eine zwischen geerdeter Auflage und Elektrode(n) angeordnete, in Bewegungsrichtung der Elektrode(n) verlaufende Schlitzblende aus isolierendem Material. Durch eine zweckmäßig mit relativ hoher Geschwindigkeit vorgenommene Bewegung der Elektrode quer zur Bewegungsrichtung der Halbleiterschicht kann jeder Vorrichtung zur elektrophotographischen
Herstellung von Bildern

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen-Bayerwerk

Dipl.-Phys. Walter Simm, Opladen,
ist als Erfinder genannnt worden

Punkt der Fläche mindestens einmal in größte Nähe der Spitzenelektrode gelangen. Durch wiederholtes Überstreichen der Fläche in gleichen Zeitabständen kann das Sprühfeld bei relativ kleinem Elektrodenabstand auf einen großen Bereich ausgedehnt werden, wodurch die Entwicklung von Bildern auf großen Flächen möglich ist. Mit der Anwendung einer bewegten Elektrodenanordnung ist ferner der große Vorteil verbunden, daß mehrere Sprühspitzen gleichzeitig benutzt werden können, da das Auftreten der Netzbildung bei der Entwicklung des Bildes infolge der Bewegung unterbleibt. Durch eine Vielzahl solcher Sprühspitzen kann der Innenstrom wesentlich verstärkt und die Entwicklungszeit verkürzt werden. Für die Entwicklung großer Bildflächen hat es sich als praktisch erwiesen, die Sprühspitzen in einer Reihe anzuordnen und längs dieser Reihe mit gleichförmiger Geschwindigkeit zu bewegen, die Halbleiterschicht aber senkrecht zur Bewegungsrichtung der Spitzen ebenfalls mit gleichbleibender Geschwindigkeit weiterzubefördern, um eine gleichmäßige Entwicklung des Bildes über die ganze Fläche zu erhalten.

Ein Vergleich der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung mit den bekannten Aufladegeräten für xerographische Verfahren zeigt grundsätzliche Unterschiede. Bei den bekannten Aufladegeräten wird lediglich eine elektrostatische Aufladung erzeugt, die durch mehrmaliges Überstreichen der isolierenden Schicht mit der Ladevorrichtung genügend homogen gemacht werden kann, da die Ladungen innerhalb dieser Zeit praktisch nicht abfließen. Der Ladestrom braucht nur so lange zu fließen, bis die Aufladung beendet ist. Die erfindungsgemäße Sprühelektrode hat einen ganz anderen Zweck. Mit ihrer Hilfe wird ein

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Sprühstrom erzeugt, der während des Entwicklungsvorganges in nahezu zeitlich konstanter Stärke fließt, wobei an den durch Belichtung leitfähig gewordenen Stellen der Schicht die Farbstoffablagerung erfolgt. Durch die Aufladung der unbelichteten Teile der Schicht und durch die dort auftretende Rückionisation wird eine Farbstoffablagerung an diesen Stellen verhindert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung schematisch dargesteEt. Als Sprühelektrode wird beispielsweise eine mit Metallspitzen besetzte, in sich geschlossene Metallkette α benutzt (Abb. 1), die über zwei Zahnräder b, b' geführt wird. Der gestreckte Teil der Kette liegt parallel zur Halbleiterschicht c. Die Spitzen d zeigen nach außen und erzeugen unter Spannung jede für sich eine Coronaentladung. Die Kette wird über eines der Zahnräder mit Hilfe eines Elektromotors in Bewegung gesetzt, wobei die Spitzen gegenüber der Halbleiterschicht eine Geschwindigkeit von einigen cm/s bis zu einigen m/s annehmen können. Zur Verbreiterung der Sprühzone können die Spitzen auch gegenseitig versetzt angeordnet werden.

Das Aerosol wird aus einer Schlitzdüse e (Abb. 2) parallel zur Halbleiterschicht oder leicht gegen die Ebene der Schicht geneigt in das Sprühfeld eingeblasen und von einer zweiten Schlitzdüse/, die an eine Absaugevorrichtung angeschlossen ist, wieder aufgenommen. Die Düsen sind im Abstand von einigen Millimetern bis zu wenigen Zentimetern, z. B. 1 cm, einander gegenüber so angeordnet, daß sich zwischen ihnen ein Aerosolschleier von wenigen Millimetern, z. B. 5 mm Dicke und einer Breite, die der Schlitzlänge entspricht, ausbildet.

Der Träger mit der Halbleiterschicht, ζ. Β, Papier mit Zinkoxyd, wird über eine rotierende, geerdete Metallwalze g geführt, die als Gegenelektrode dient. Durch den Papiertransport senkrecht zur Laufrichtung der Spitzen wird eine Fläche, die sich in der gewählten Breite (Schlitzlänge) auf eine unbegrenzte Länge des Papierbandes ausdehnen kann, entwickelt.

Durch diese Vorrichtung wird die Entwicklungszone auf einen engen Raum zusammengedrängt, was in apparativer Hinsicht sehr vorteilhaft ist, und es kann wegen des hierdurch möglichen geringen Elektrodenabstandes mit relativ niedrigen Spannungen von einnigen Kilovolt gearbeitet werden, wodurch die Isolation weitgehend vereinfacht wird.

Durch die Ränder der Düsen, die an Erdpotential liegen, werden starke Verzerrungen des Sprühfeldes hervorgerufen, was Ungleichmäßigkeiten der Einfärbung zur Folge hat. Solche Verzerrungen treten auch auf, wenn die Düsen aus Isolierstoff angefertigt sind, weil sich wegen der Befeuchtung durch das Aerosol im Laufe der Zeit ein leitfähiger Film ausbildet. Diese Störungen werden erfindungsgemäß durch eine Schlitzblende/z aus Isolierstoff behoben, die zwischen der Sprühelektrode und der Walze über dem Aerosolschleier angebracht ist. Durch diese Blende wird der Ionenstrom fokussiert, und die Aerosolabscheidung wird auf ein bestimmtes Gebiet zwischen den Düsen begrenzt. Außerdem ist durch die Bedeckung der Düsenränder durch die Blende ein Schutz gegen Überschläge gegeben. Die Schlitzbreite der Blende muß größer sein als die Breite der Sprühelektrode und kleiner als der Abstand der Düsenränder.

Der Aerosolstrom wird durch geeignete Düseneinstellung und Strömungsgeschwindigkeit vorteilhaft so gelenkt, daß die Farbstoffteilchen bei spannungsloser Sprühelektrode nahe über der Oberfläche der Halbleiterschicht vorbeiströmen und erst beim Einschalten der Spannung durch den Ionenstrom und das elektrische Feld auf die Schicht gedruckt werden und die Einfärbung der belichteten Stellen hervorrufen.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur elektrophotographischen Herstellung von Bildern auf Halbleiterschichten, die durch Belichtung mit zeitlicher Nachwirkung leitfähig werden und durch Überleiten eines farbigen Aerosols im elektrischen Feld einer Coronaentladung entwickelbar sind, gekennzeichnet durch eine geerdete Auflage, über die eine Halbleiterschicht mit gleichförmiger Geschwindigkeit gezogen wird, durch einen der geerdeten Auflage gegenüber angeordneten, quer zur Bewegungsrichtung der Schicht bewegbaren Träger für wenigstens eine Spitzenelektrode sowie durch eine zwischen geerdeter Auflage und Elektrode(n) angeordnete, in Bewegungsrichtung der Elektrode(n) verlaufende Schlitzblende aus isolierendem Material.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Sprühelektroden in Form von Metallspitzen auf einem gleichförmig bewegten endlosen Band oder einer Kette angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallspitzen an der Kette seitlich gegeneinander versetzt angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geerdete Auflage als rotierende Metallwalze ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch beiderseits der Bahn der Sprühelektroden und oberhalb der Halbleiterschicht angeordnete schlitzförmige Düsen, von denen die eine einen Aerosolstrom ausstößt und die andere das Aerosol wieder absaugt und deren Abstand größer ist als die Breite der Schlitzblende.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmigen Düsen zueinander und gegenüber der Halbleiterschicht verstellbar angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 924420.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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