DE2617858C3

DE2617858C3 - Verfahren und Vorrichtung zum gleichförmigen Aufladen eines begrenzten Bereiches eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials mittels einer Koronaentladung

Info

Publication number: DE2617858C3
Application number: DE2617858A
Authority: DE
Inventors: John D. Westfield Hampden Mass. Plumadore (V.St.A.)
Original assignee: AB Dick Scott
Current assignee: AB Dick Scott
Priority date: 1975-04-23
Filing date: 1976-04-23
Publication date: 1978-12-07
Also published as: GB1522261A; DE2617858A1; JPS5530627B2; DE2617858B2; CA1085906A; JPS51134133A; US4041312A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren laut Oberbegriff des llauptanspruches sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Für eine gute Bildwiedcrgabcqiialität bei der Elektrofotografie ist es nötig, vor der Belichtung eine sehr gleichmäßige elektrostatische Ladung auf dem elektrofotografischen Auf/.eiclimingsmaleraal aufzubringen. Solche gleichmäßigen elektrostatischen Ladungen können durch eine hohe Spannung bei der vorbereitenden Koronaentladung erzielt werden, solche hohen Spannungen können jedoch zu einer übermäßigen Aufladung des Aufzeichmingsmatcrials und damit zur Beschädigung dieses Materials durch l.eckströme führen. Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, die Ladung auf dein elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial auf einen vorbestininiien Wert /u begrenzen, beispielsweise dadurch, daß die die Koronaentladung speisende SpaiinungsqucHe mit ihrem einen Pol und der elektrisch leitende Schichtträger des aufzuladenden Aiif/eiehiiiingsmaterials über einen Kondensator an Masse gelegt sind und daß in Abhängigkeit von dem Spannungsabfall an diesem /usül/lichcn Kondensator über einen Regelkreis die Spannungsqiicllc gesteuert wird (DI-OS 14 07 226). Die Kapazität des den Schichtträger des Auf/eichniingsmatcri.ils an Masse legenden Kondensators winl dabei relativ groll gewählt im Vergleich zur Kapazität des aufzuladenden Bereiches iles Aufzeicrmungsmaterials, vorzugsweise zwanzigmnl großer. Damit entsteht an dom relativ großen zusätzlichen kondensator bei ilt-i koronaentladung ein Spaniiungsablall, der entsprechend diesem Kapazitäls verhältnis kleiner ist als der Spaniiungsablall am Aulzcichiningsmaierial. Wenn dieser Spannungsabfall rinen voihcsiininilen Wert überschreitet, der einen' entsprechend dem Kapazitätsverhältnis höheren Spannungsabfall am Aufzeichnungsmaterial entspricht, wird über einen Regelkreis die Spannungsquelle für die Koronaentladung abgeschaltet und damit also auch die Koronaentladung selbst begrenzt. Dies widerspricht aber der eingangs erwähnten Forderung nach gleichmäßiger Aufladung durch eine hohe Spannung.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art aufzuzeigen, nach welchem

ίο einerseits die Ladung am Aufzeichnungsmaterial auf einen vorbestimmten Wert begrenzt werden kann, ohne daß dadurch die Koronaentladung selbst beeinflußt wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren

is laut Oberbegriff des Hauptanspruches durch die kennzeichnenden Merkmale dieses Hauptanspruches gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses Verfahrens sowie eine einfache Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens ergeben sich aus den Untcransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist gerade umgekehrt wie beim Stand der Technik die Kapazität des zwischen dem Schichtträger und Masse geschalteten Kondensators kleiner gewählt als die Kapazität des aufzuladenden Bereichs des Aufzeichnungsmaterials und es iritt daher bei der Koronaentladung auch ein kleinerer Spannungsabfall an dem Aufzeichnungsmaterial auf, die Ladung am Aufzeichnungsmaterial wird daher automatisch begrenzt, ohne dabei jedoch das

jo Ladungspotential an der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials zu begrenzen, das an dieser Oberfläche hoch ist. Durch die automatische Begrenzung des Spannungsabfalls am Aufzeichnungsmaterial wird eine Beschädigung des Aufz.eichiHingsniaterials durch Leckströme

j) vermieden. Sobald die Spannung am z.wischengcschalte· ten Kondensator hoch genug ist und eine weitere Aufladung des Aufz.eichnungsmaterials verhindert wird, ist der Aufladevorgang beendet. Der z.wischengeschaltete Kondensator kann nach dem Belichten durch einen entsprechenden Kurzschluß wieder entladen werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer scheniatischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher *:rlautert.

Die Figur zeigt den eine Koronaentladung erniögli-

Vt eilenden Teil einer herkömmlichen elektrofotografischen Vorrichtung zum Belichten eines elektrofotografischen Aiifzeichiiuiigsiuaterials 10, beispielsweise eines Films oder einer Mikrofilmkartc, auf welchem in einem vorbestimmten Bereich eine entsprechende Ladung

w aufgebracht werden soll. Das Aufzeichnungsmaterial 10 besteht aus einem I rager 18, der mit einer sehr dünnen leitfähigen Schicht 20 beschichtet ist, auf welcher die eigentliche elektrofotografische Schicht 15 aufgebracht ist. Der Träger 18 besteht vorzugsweise aus einem bekannten elektrisch isolierenden Material, die leitfähige Schicht 20 ist beispielsweise eine galvanisch erzeugte Schicht aus Metall oder einem anderen leiliahigen Material. Die elektrofotografische Aufzeichnungsschicht 15 besteht ebenfalls aus einem herkömmlichen

«) Werkstoff.

Das Aufzeichnungsmaterial IO wird .in ein Lade- und Belichlungsmodiil Il angelegt, um ein Bildfeld 16, das nur mit einer seiner zwei I )imetisionen dargestellt ist. an der optischen Achse des Bclichtiingssvslcius anziiord

im neu. Im Innern des Moduls I I sind eine I .inse 12 inul eine koronacniliiduiigsclcktrodc I) angeordnet. Der 1 inse 12 gegenüber weist das Lade- und Belichtungsmodiil 11 eine rechieckitie Oflnuiig 14 auf, an die die l'otoleilfähige

Schicht 15 zum Aufladen und Belichten angelegt wird. Die öffnung 14 ist von einer Maske umrahmt, die eine Aufladung außerhalb des an die öffnung 14 angelegten Bildfeldes 16 verhindert.

Die eine von einer herkömmlichen ausgebildeten Hochspannungs-Stromquelle 19 kommende Leitung ist mii der herkömmlich ausgebildeten Koronaentladungselektrode 13 verbunden, der andere Leiter ist an Masse angeschlossen. Die von der Stromquelle 19 gelieferte Spannung beträgt in den meisten Fällen zwischen etwa 6,5 bis etwa 9 kV Gleichstrom, wobei der negative Leiter an die Koronaentladungselektrode 13 angeschlossen ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß nahezu jede Form von herkömmlichen Stromquellen zum Erzeugen einer Koronaentladung verwendet werden könnte.

Der Aufzeichnungsträger 10 weist einen Anschluß 17 für die elektrische Verbindung zwischen der leitfähigen Schicht 20 und einer angestrebten Schaltungsanordnung auf. Die Verbindung kann nach einem beliebigen aus einer Vielzahl von bekannten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Entfernen eines Teils der fotoleilfähigen Schicht 15 oder des isolierenden Trägers 18, damit eine Verbindung mit der leitfähigen Schicht 20 hergestellt werden kann.

Über den Anschluß 17 und einen Kondensator 21 ist eine Verbindung mit Masse hergestellt. Der Kondensator 21 lädt sich beim Aufladen des Bildfeldes 16 \s ahrend des Aufladevorganges auf. Der Wert bzw. die Kapazität des Kondensators 21 ist kleiner gewählt als die Kapazität des aufzuladenden Abschnittes des elektrofotografischen Aufzeichnungsträgers 10, das ist die von der elektrofotografischen Schicht 15 mit der leiifähigen Schicht 20 gebildete Kapazität. Es ist notwendig, daß die aufzuladende !'lache gleichzeitig gleichmäßig aufgeladen wird, was die Verwendung eines relativ bewegten Aufladcsystems, wie es bei den meisten Bürokopiergeraten eingesetzt wird, ausschließt.

Dem Kondensator 18 ist eine Kurzschlußvorrichlung in Form eines Schalters 22 zugeordnet, mit dem der Kondensator 21 nach dem Belichten entladen werden kann, um das Entwickeln des am Aufzeichnungsträger 10 erzeugten latenten elektrostatischen Ladungsbildes zu crieichtern.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kondensator 21 so gewühlt, daß τ etwa 1/4 der

ίο Kapazität der aufzuladenden Filmflächc hat, wodurch an der fotoleitfähig^ Schicht 15 eine hohe Oberflächenspannung erzeugt wird, ohne daß ein übermäßiger Leckstrom durch die fotoleitfähige Schicht 15 hindurchgeht. Bei einem Kondensator mit dieser bevorzugten Größe nimmt die Ladegeschwindigkeit mit größer werdender Ladung rasch und stetig ab. Die Benutzung kleiner Kondensatorkapazitälen ergibt eine hohe Oberflächenspannung ohne übermäßige .Stromableitung durch den Fotoleiter. |e kleiner der Kondensator, je rascher wird die endgültige Oberflächenspannung bei geringerer Stromabnahme durch den Fotoleiter erreicht, wodurch die Möglichkeit eines Durchbruchs des lololeiters so klein wie möglich gehalten wird. Und sollte ein Foioleiter-Durchschlag eintreten, wird der

->^r> Kondensator mit dem durch die fotoleitfähige Schicht fließenden Strom weiter aufgeladen, so daß die laisächliche Aufladung sogar rascher aufhört, wodurch die Auswirkungen eines Durchbrtichs auf ein Mindestmaß beschränkt werden.

to Beim gezeigten Beispiel ist der Kondensator 21 in einer Schaltungsanordnung außerhalb des Aufzeichnungsträgers 10 angeordnet; er könnte jedoch auch Teil des Aufzeichnungsträgers 10 sein und dabei beispielsweise von einer leitfähigen Schicht an der der

i'i leitfähigen Schicht 20 entgegengesetzten Oberfläche des Trägers 18 gebildet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum gleichförmigen Aufladen eines begrenzten Bereiches eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials mittels einer Koronaentladung, bei dem die die Koronaentladung speisende Spannungsquelle mit ihrem einen Pol und der elektrisch leitende Schichtträger des aufzuladenden Aufzeichnungsmaterials über einen Kondensator an Masse gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des den Schichtträger des Aufzeichnungsmaterials an Massen legenden Kondensators kleiner gewählt wird als die Kapazität des aufzuladenden Bereichs des Aufzeichnungsmaterials.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators zu weniger als 1/4 der Kapazität des aufzuladenden Bereichs des Aufzeichnungsmaterials gewählt wird.

J. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Koronaentladungseinrichtung und einer Einrichtung, um den elektrisch leitenden Schichtträger eines aufzuladenden Aufzeichnungsmaterials über einen Kondensator an Masse zu legen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators kleiner als die Kapazität des aufzuladenden Bereichs des Aufzeichnungsmaterials, vorzugsweise weniger als ein Viertel dieser Kapazität ist, und daß sie eine Einrichtung zum Kurzschließen des Kondensators aufweist.