DE2617857B2 - Vorrichtung zum gleichförmigen Aufladen eines vorbestimmten Bereiches eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmateriales mittels einer Koronaentladung - Google Patents
Vorrichtung zum gleichförmigen Aufladen eines vorbestimmten Bereiches eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmateriales mittels einer KoronaentladungInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung laut Oberbegriff des Hauptanspruchs. ■>()
Vorrichtung dieserer Art sind bekannt (DE-OS 16 544). Der Maskenrahmen besteht hierbei aus
Metall. Um eine möglichst gleichförmige Aufladung in aufeinanderfolgenden Entladungsvorgängen zu erzielen,
ist es hierbei auch schon bekannt, den Metallmaskenrahmen auf seiner der aufzuladende Fläche abgewandten
Rahmenoberfläche mit einer Widerstandsschicht zu versehen, die im wesentlichen das gleiche
Ladungsverhalten wie das Aufzeichnungsmaterial besitzt, so daß auf dem Rahmen keine Ladung «>
zurückbleibt.
Neben diesem mit der bekannten Vorrichtung gelösten Problem einer möglichst gleichförmigen
Ladung besteht bei solchen Vorrichtungen auch noch das Problem, daß die gleichförmige Ladung von meist
mehreren hundert Volt an den Rändern nicht sprunghaft auf 0 abfällt, sondern die Ladung im Randbereich
über eine bestimmte endliche Strecke nur allmählich auf 0 abnimmt. Nach dem Belichten und Entwickeln der
aufgeladenen Fläche weist dieser Randbereich aufgrund der dort bestehenden Ladung eine unerwünschte
Randtonung auf. Wenn durch das Belichten die gesamte Ladung im Randbereich abgeleitet wird, stört diese
Randtonung nicht weiter, eine solche vollständige Ladungsableitung wird im allgemeinen im Randbereich
jedoch nicht erzielt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden und zu
verbessern, daß diese Nachteile vermieden sind und eine gleichförmige Ladung bis zum Rand erreicht wird.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung laut Oberbegriff des Hauptanspruches durch die
kennzeichnenden Merkmale dieses Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nimmt die isoliert von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials
gehaltene elektrisch leitende Schicht des Maskenrahmens bei der Koronaentladung eine Spannung an, die
der Oberflächenspannung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials nahekommt. Da beim Aufladen
diese elektrisch leitende Schicht und die aufgeladene Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials damit im
wesentlichen gleiches Ladungspotential aufweisen, besteht zwischen den Maskenrahmen und dem Aufzeichnungsmaterial
eine geringe Feldänderung, und hierdurch wird eine unerwünschte Randtonung vermieden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Koronaentladung in Arbeitsstellung an
einem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial und
F i g. 2 einen Querschnitt, in vergrößertem Maßstab, durch die zur in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung
gehörende Maske.
Wenngleich die Erfindung zum Aufladen durch Koronaentladung bei einer Vielfalt von elektrofotografischen
Materialien in einer Vielfalt von Vorrichtungen mit Vorteil anwendbar ist, geht die nachfolgende
Beschreibung vom bevorzugten Anwendungsgebiet aus, das ist das Aufbringen einer Ladung auf einem
vorbestimmten Abschnitt oder Bildfeld einer Mehrfeld-Mikrofilmkarte, der bzw. das bei gleicher räumlicher
Anordnung aufgeladen und belichtet wird. Die Mikrofilmkarte kann von der Art sein, bei der eine Mehrzahl
von Dokumenten in getrennten, voneinander deutlich verschiedenen kleinen Bildfeldern von beispielsweise
11,75 · 16,5 mm aufgezeichnet werden. Im Sinne dieser Anmeldung wird jedoch unter »Film« jedes beliebige
elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial verstanden.
Der in F i g. 1 dargestellte Abschnitt eines herkömmlichen elektrofotografischen Films oder Mikrofilmkarte
10 besteht aus einem Schichtträger 18, das mit einer sehr dünnen leitenden Schicht 28 beschichtet ist, auf die
wiederum eine fotoleitfähige Schicht 15 aufgebracht ist. Der Schichtträger 18 ist vorzugsweise elektrisch
isolierend und kann aus einem beliebigen der allgemein bekannten, für solche Zwecke verwendeten Werkstoffe
bestehen. Um die leitende Schicht 28 elektrisch leitend zu machen, können beliebige herkömmliche leitende
Werkstoffe verwendet sein, beispielsweise eine galvanisch erzeugte metallische oder eine andere leitende
Schicht, die auf den Schichtträger 18 aufgebracht ist. In ähnlicher Weise kann zum Herstellen der fotoleitfähigen
Schicht 15 ein beliebiger herkömmlicher fotoleitfähiger Werkstoff verwendet sein.
Die Mikrofilmkarte 10 ist vorzugsweise über einen Anschluß 17 an der leitenden Schicht 28 mit Masse
verbunden. Das Anschließen an Masse kann nach einem beliebigen aus einer Vielzahl von bekannten Verfahren
erfolgen, beispielsweise durch Entfernen eines Teils der fotoleitfähigen Schicht 15 oder des isolierenden
Schichtträgers 18, damit es zu einem Kontakt zwischen dem Anschluß 17 und der leitenden Schicht 28 kommt.
Vor dem Belichten wird die Mikrofilmkarte 10 an ein Lade- und Belichtungsmodul 11 angelegt, um ein
Bildfeld der Mikrofilmkarte 10 an der optischen Achse des Belichtungssystems anzuordnen. Im Innern des
Moduls 11 sind eine Linse 12 und eine Koronaentladungselektrode 13 angeordnet. Der Linse 12 gegenüber
weist das Lade- und Belichtungsmodul 11 eine rechteckige öffnung 14 auf, an die die fololeitfähige
Schicht 15 zum Aufladen und Belichten angelegt wird. Die öffnung 14 ist von einer Maske 27 umrahmt, die
eine Aufladung außerhalb des an die öffnung 14 angelegten Bildfeldes verhindert, das durch einen
Doppelpfeil 16 dargestellt ist, der nur eine von dessen zwei Dimensionen angibt.
Die eine von einer herkömmlich ausgebildeten Hochspannungsquelle 19 kommende Leitung ist mit der
herkömmlich ausgebildeten Koronaentladungselektrode 13 verbunden und über einen Widerstand 20 an
Masse angeschlossen. Der entgegengesetzte Leiter der Spannungsquelle 19 ist an Masse angeschlossen. Die
Spannungsquelle 19 kann in beliebiger herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Sie könnte, nur als Beispiel, eine
Gleichspannung im Bereich von 6,5 bis etwa 9 kV liefern, und mit ihrem negativen Pol mit der
Koronaentladungselektrode 13 verbunden sein.
Die Vorderseite des Moduls 11 ist von der Maske 27 gebildet, weiche die rechteckige öffnung 14 aufweist, an
die das aufzuladende und zu belichtende Bildfeld 16 der Mikrofilmkarte 10 angelegt ist. Die Maske 27 ist ebenso
wie der übrige Teil des Moduls 11 aus einem nichtleitenden Werkstoff, beispielsweise aus Nylon,
hergestellt. An der Innenfläche der Maske 27 befindet sich eine elektrisch leitende Schicht 25 (F i g. 2), die sich
bis in die Innenränder 24 der öffnung 14 erstreckt, jedoch von den am Bildfeld 16 anliegenden Rändern 23
der Maske 27 Abstand hält, um sicherzustellen, daß zwischen ihr und der fotoleitfähigen Schicht 15 der
Mikrofilmkarte 10 kein Kontakt zustandekommt. Die am Bildfeld 16 anliegenden Ränder 23 sollten somit aus
einem nichtleitenden Werkstoff sein. Wie in F i g. 2 dargestellt, haben die am Bildfeld 16 anliegenden
Ränder 23 nach außen etwas Abstand von den Innenrändern 24 der elektrisch leitenden Oberfläche
bzw. Schicht 25, um sicherzustellen, daß diese bis zum eigentlichen Rand des aufzuladenden Bildfeldes 16 der
Mikrofilmkarte 10 reicht.
Die elektrisch leitende Schicht 25 ist, wie in F i g. 1 zu erkennen, über einen Außenanschluß 26 mit einem
Kondensator 21 verbunden, über den sie an Masse angeschlossen ist. Zum selbsttätigen Entladen des
Kondensators 21 nach Abtrennen der Koronaentladungselektrode 13 von der Spannungsquelle 19 kann
eine in Sperrichtung angeschlossene Diode 22 verwendet sein. Zum Entladen des Kondensators 21 können
jedoch auch andere herkömmliche Schaltvorrichtungen verwendet sein, vorausgesetzt daß hiermit eine
Entladung der leitenden Schicht 25 vor dem Aufladen eines nächsten Mikrofilmkarten-Bildfeldes erreicht
j wird.
Als Material für die elektrisch leitende Schicht 25 kann ein dünnes Metallblech, beispielsweise aus
Messing oder Kupfer, oder Leitlack verwendet werden, der auf den nichtleitenden Werkstoff Jes Rahmens
ι» aufgetragen wird. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden
bei einer Leitfähigkeit erzielt, deren spezifischer Oberflächenwiderstand zwischen etwa 104 bis etwa
105 Ω/cm2 betrug. Eine höhere Leitfähigkeit ist befriedigend,
eine geringere Leitfähigkeit kann in einigen Fällen befriedigend sein. Ob die Leitfähigkeit befriedigend ist.
läßt sich in der Weise feststellen, daß man beim Aufladen durch Koronaentladung die leitende Schicht
25 direkt an Masse anschließt. Ist die Leitfähigkeit angemessen, nimmt die elektrisch leitende Schicht 25
.'() nicht in ähnlichem Maße wie die fotoleitfähige Schicht
15 Ladungspotential auf.
Die bevorzugte Größe des äußeren Kondensators 21 kann nach der Formel ·
C1 =
Ay
bestimmt werden, worin C1 die angestrebte Kapazität
3u des Kondensators 21, der die elektrisch leitende Schicht
25 an Masse anschließt, CF die Kapazität des aufzuladenden Filmabschnittes (beispielsweise eines
einzelnen Bildfeldes einer Mikrofilmkarte), Am die der
Koronaentladung ausgesetzte wirksame Fläche der leitenden Schicht 25 (die bei den kleinen Lademoduln,
auf die die Erfindung vorzugsweise angewandt wird, gewöhnlich die tatsächliche Fläche ist, jedoch etwas
kleiner als die Gesamtfläche sein könnte, wenn die Fläche der leitenden Schicht so groß ist, daß sie von der
Koronaquelle nicht ganz aufgeladen wird), und Af die
Fläche des aufzuladenden Bildfeldes. Wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, der Film an Masse angeschlossen ist,
ist Cf gewöhnlich gleich der Kapazität des aufzuladenden Bildfeldes; ist der Film jedoch über einen äußeren
Kondensator an Masse angeschlossen, ergibt sich Cfals
die Kombination der Kapazität des Bildfeldes mit der äußeren Kapazität des Films. Während die Größe des
äußeren Kondensators 21 für die leitfähige Schicht 25 vorzugsweise in Übereinstimmung mit der vorstehend
so angegebenen Formel gewählt wird, kann bei zufriedenstellenden, wenngleich weniger als optimalen Ergebnissen
eine gewisse Abweichung vom berechneten Wert toleriert werden. Es wird jedoch geglaubt, daß der Wert
bzw. die Kapazität des äußeren Kondensators 21 das 4- oder 5fache oder 1A bis Vs des nach der Formel
ermittelten Wertes nicht weit über- bzw. unterschreiten sollte.
Wenngleich die Erfindung im Zusammenhang mit ihrem bevorzugten Anwendungsgebiet zum Aufladen
fao eines kleinen Bildfeldes einer Mehrfeld-Mikrofilmkarte
beschrieben wurde, auf welchem Gebiet sie besondere Vorteile bietet, ist sie auch zum Aufladen größerer
Filmabschnitte oder sogar des gesamten Films anwendbar. Unter »vorbestimmter Abschnitt« im Sinne der
b5 Anmeldung ist daher sowohl ein ganzer Film als auch
ein Abschnitt eines ganzen Films zu verstehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zum gleichförmigen Aufladen eines vorbestimmten Bereiches eines elektrofotografisehen
Aufzeichnungsmaterials mittels einer Koronaentladung, mit mindestens einer Entladungselektrode,
die in einem eine Entladungsöffnung aufweisenden isolierenden Gehäuse angeordnet ist und an dem
einen Pol einer Spannungsquelle liegt, deren anderer Pol an Masse liegt, und mit einem der Entladungsöffnung
zugeordneten, den vorbestimmten Bereich begrenzenden und am die aufzuladende Fläche
anzulegenden Maskenrahmen, dadurch gekennzeichnet, daiß der Maskenrahmen (27) aus
isolierendem Material besteht und auf seiner der aufzuladenden Fläche abgewendsten Rahmenoberfläche
eine elektrisch leitende Schicht (25) aufweist, die über einen Kondensator (21) an Masse liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität (C) des Kondensators
(21) gleich ist der Kapazität (Cf) des aufzuladenden Abschnittes (16) des Aufzeichnungsmaterials (10)
mal der der Koronaentladung ausgesetzten wirksamen Fläche (Am) der leitenden Schicht (25) dividiert
durch die Fläche (Af) des aufzuladenden Filmabschnitts (16).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (21) mittels
einer Kurzschlußeinrichtung (22) entladbar ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Maskenrahmen (27) zur Anlage an das Aufzeichnungsmaterial einen über die
Rahmenoberfläche (27) vorspringenden, die Rahmenöffnung (16) umschließenden Rand (23)
aufweist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ί bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (25) teilweise auch die innenseitigen Stirnflächen (24)
überdeckt und sich mit ihren vorderen Rändern bis kurz vor den am Aufzeichnungsmaterial (10)
anliegenden Öffnungsrand (23) erstreckt.
20
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