DE1030183B - Verfahren und Einrichtung zum Aufbringen von elektrostatischen Ladungen bei elektrophotographischen Kopier- und Aufnahmeverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrophotographischen Kopier- oder Aufnahmetechnik. Sie betrifft eine verbesserte Einrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Aufbringen von elektrostatischen Ladungen auf einem aufladbaren photoleitenden Schichtträger als Zwischenschritt bei derartigen Kopier- oder Photographieverfahren.

Beim elektrophotographischen Photographieren oder Kopieren bringt man auf einem lichtempfindlichen Schichtträger zunächst eine gleichförmige elektrostatische Ladung über den zu benutzenden Bereich oder einen Teil dieses Bereiches an. Sodann wird auf dem Aufnahmeträger ein elektrostatisches Bild der gewünschten Darstellung oder Kopie dadurch erzeugt, daß man den Aufnahmeträger selektiv mit Strahlungsenergie, z. B. Licht, bestrahlt und danach das elektrostatische latente Bild entwickelt, so daß es sichtbar oder z. B. zur Vervielfältigung durch Druck verwendbar wird.

Frühere Vorschläge auf dem Gebiet des elektrophotographischen Kopierens gehen dahin, als Aufnahmematerial eine mit einem photoleitenden Belag überzogene, elektrisch leitende Grund- oder Trägerplatte zu verwenden. So belegte man z. B. einen Glasträger mit dem Photoleitermaterial, indem man die Oberfläche des Trägers zunächst mit Zinnsalzen behandelte, um die Oberfläche des Glases unter möglichst weitgehender Beibehaltung ihrer Durchsichtigkeit leitend zu machen.

Bei anderen bekannten Anordnungen ging man so vor, daß man auf die Oberfläche eines Papierblattes einen photoleitenden Belag auftrug. Es ist festgestellt worden, daß man bessere Ergebnisse mit dem photoleiterbelegten Papier erhält, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Umgebung vergrößert wird, weil nämlich die Leitfähigkeit des Papierträgers mit wachsender relativer Feuchtigkeit ansteigt. Bei dieser Anordnung wurde der Papierträger in Kontakt mit einer geerdeten Metallplatte gebracht. Die Oberfläche des Belages wurde durch Ionenbeschuß aufgeladen, wobei die Ionen mittels eines Koronaentladungsgerätes gewonnen wurden. Es hat sich nun gezeigt, daß sowohl bei Verwendung eines Papierträgers mit Photoleiterbelag als auch eines Metallträgers mit Photoleiterbelag die Ergebnisse nur dann voll befriedigten, wenn während der Erstaufladung der Aufnahme-

trägerfläche eine verhältnismäßig gut leitende Grundoder Trägerplatte verwendete. Man nimmt an, daß die Wirkung der leitenden Grundplatte darauf beruht, daß an der Grenzfläche zwischen der photoleitenden Schicht oder dem Belag und der Grundplatte eine Nullpotentialfläche gebildet wird.

Die Erfindung bezweckt ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Einrichtung für das Aufbringen Verfahren und Einrichtung zum Aufbringen von elektrostatischen Ladungen
bei elektrophotographischen Kopierund Aufnahmeverfahren

Anmelder:

Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München-23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 3. März 1955

Edward Charles Giaimo jun., Cranbury, N. J. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

einer elektrostatischen Ladung auf einen aufladbaren Träger zu schaffen und ist dadurch gekennzeichnet, daß die eine Fläche des Schichtträgers einer negativen und die andere Fläche gleichzeitig einer positiven Koronaentladung ausgesetzt wird.

Der aufzuladende Schichtträger wird also zwischen zwei Koronaentladungsgeräten hindurchgeführt. Das eine dieser Geräte erzeugt eine negative Koronaentladung, auf Grund deren die eine Fläche des Trägers mit negativen Ionen beschossen wird. Das andere Gerät erzeugt eine positive Koronaentladung, wobei entsprechend die entgegengesetzte Fläche des Trägers mit positiven Ionen beschossen wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß die beiden gegenüberliegenden Flächen des Trägers mit entgegengesetztem Vorzeichen aufgeladen werden, so daß im Endeffekt eine Nullpotentialebene im Innern des Trägers ohne Verwendung einer leitenden Unterlage oder Grundplatte gewonnen wird.

Damit bringt die Erfindung den Vorteil, daß man eine photoleitende Schicht auf blattförmiger Papierunterlage od. dgl. auch bei geringerer Feuchtigkeit, als dies bisher möglich war, einwandfrei aufladen kann, und zwar ohne daß man dabei das Papier beschweren muß, wie es bei Verwendung einer leitenden Grundplatte erforderlich war. Ferner erübrigt sich eine das Blatt oder den Träger unterstützende leitende Grundplatte. Daher wird auch die sonst auftretende

MS 510/296

Ungleichmäßigkeit der Ladung, verursacht durch ungleichmäßigen physikalischen Kontakt zwischen deni Schichtträger und einer derartigen Grundplatte, vermieden, so daß man ohne besondere Mühe eine gleichmäßigere Ladungsverteilüng' erreicht. Bei dem er-' fin dungsgemäß en Verfahren kann man leitende oder nichtleitende Schichtträger verwenden. Weiter kann man eine kontrollierte Aufladung der photoleitenden Schicht des Trägers dadurch vornehmen, daß man die

- messer von ungefähr 0,0025 cm gefertigt sein. Diese feinen Drähte werden von Federn 30, die durch Löcher in den Enden des Halters 24 geführt sind, getragen. Die Federn haben eine hinreichende Spannung, um die 5'"Drähte straff über der öffnung 26 gespannt zu halten. Die äußeren Enden der Feder sind an einen verhältnismäßig dicken Sammeldraht 34, der sowohl die Federn fest in ihrer Lage hält als auch zur Zuleitung der Spannung von der Spannungsquelle über die Federn

den Koronaentladegeräten zugeführten Spannungen io 30 an die Drähte 28 dient, angeschlossen, sowie die Abstände der Geräte von den aufzuladenden Wie in Fig. 2 gezeigt, sind zwei derartige Halter

daß tnan auf diese 24 zusammen mit den entsprechenden Drähten und

Flächen, einstellt und regelt, so daß man auf Weise eine maximale Empfindlichkeit der Träger heim Kopieren erhalten-oder das Kontrastverhältnis variieren kann.
.:;vln der Zeichnung bedeutet

Fig. 1 eine schematische Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig." 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Aufladungseinheit und

Fig. 3 eine teilweise querschnittliche Draufsicht auf ■ein Koronaentladegerät nach Fig. 2.

In Fig. 1 besteht der aufladbare Träger oder das aufladbare Blatt 2 aus einer isolierenden Unterlage 6

Tragvorrichtungen in einem leitenden Rahmen, der

aus zwei Seitentafeln-36, einer-Dachtafel 38 und emer Bodentafel 40 besteht, montiert. Diese vier Tafeln bilden den Schirm 20 nach Fig. 1. Jede der beiden Seitentafeln 36 ist mit einem Schlitz 42 versehen, durch welchen der Träger 2 geführt werden kann. Auf diese Weise bestimmen die beiden Seitentafeln mit ihren Schlitzen den Weg für die Bewegung des aufzuladenden Trägers. Die beiden Seitentafeln sind über Zwischensäulen oder -stifte 44 miteinander verbunden. Die beiden Seitentafeln 36 besitzen in der Nähe ihrer Enden ein Paar von vertikalen Schlitzen 46. Die

mit einem Belag aus Photoleitermaterial 4. Die Unter- 25 beiden Halter 24 sind zu beiden Seiten der Schlitze 42 lage 6 kann aus einem Papierträger für den Belag 4 mittels eines Satzes von Schrauben 48, die durch die oder ebensogut aus einer Unterlagplatte, beispiels- Vertikalschlitze 46 in Gewindelöcher 50 der Halter weise aus Preßstoff, Glas oder Glimmer, bestehen. Der geschraubt sind, befestigt. Auf diese Weise ist jeder Träger 2 ist so angeordnet, daß er zwischen einem der beiden Halter 24 mit den darin aufgehängten Koersten Koronaentladegerät 8 und einem zweiten Ko- 3° ronaentladedrähten einzeln gegenüber der Ebene der

ronaentladegerät 10 gelagert' oder hindurchgeführt werden kann. Das erste Koronaentladegerät 8 besteht aus drei dünnen Paralleldrähten 12, die eine Koronaelektrode bilden und an eine Hochspannungsquelle 14,

Zutrittsschlitze 42 verstellbar. In ähnlicher Weise sind die Dachtafel 38 und die Bodentafel 40 mittels eines Satzes von Schrauben 52, die durch die Vertikalschlitze 46 geführt sind, verstellbar zwischen den

Lage dieser Elemente so einstellen, daß für die verschiedenartigen Aufnahmematerialien oder auflad-

welche eine hohe negative Spannung in die drei 35 beiden Seitentafeln befestigt. Auf Grund der verstell-Drähte 12 schickt, angeschlossen sind. Das zweite baren Halterung dieser Elemente in bezug auf die Koronaentladegerät besteht ebenfalls aus drei dünnen Einführungsschlitze 42 kann man jeweils die relative Paralleldrähten 16, die an eine zweite Hochspannungsquelle 18 angeschlossen sind. Die Quelle 18 beliefert

die Drähte 16 mit einer hohen positiven Spannung. 40 baren Träger, die jeweils Verwendung finden, die best-Zur Halterung bzw. Führung und Förderung des möglichen Ergebnisse erhalten werden. Trägers 2 zwischen den beiden Entladegeräten sind Bei der erfolgreichen Erprobung der erfindungs-

(im einzelnen nicht gezeigte) geeignete Vorrichtungen gemäßen Einrichtung wurden geeignete aufladbare vorgesehen. Träger oder Blätter zufriedenstellend aufgeladen unter

Die dem ersten Koronaentladegerät erteilte Hoch- 45 beispielsweise folgenden Bedingungen: Die Koronaspannung führt zur Bildung einer negativen Korona- entladegeräte hatten einen Abstand von ungefähr 1,25 entladung, die eine Wölke von negativen Ionen er- bis 2,5 cm von den entsprechenden Trägerflächen, und zeugt. Analog führt die dem zweiten Koronaentlade- die den Koronaentladegeräten zugeführte Spannung gerät zugeführte Hochspannung zur Bildung einer lag in der Größenordnung von 4000 bis 6000 Volt, positiven Koronaentladung, die ihrerseits eine Wolke 5° Der Photoleiterbelag war dabei einmal auf einer Pavon positiven Ionen erzeugt. pierunterlage, das andere Mal auf einer Glasunterlage

■"■ Das Koronaentladegerät ist von einem Metall- und ein drittes Mal auf einer Glimmerunterlage aufschirm 20 umgeben. Der Schirm 20 ist geerdet und getragen. In sämtlichen drei Fällen wurde eine eindient dazu, die Koronaentladung oder Ionenwolke auf wandfreie Aufladung erzielt, ohne daß die Einschal-"die Arbeitsfläche zu beschränken. Der Schirm ist mit 55 tung eines leitenden Mediums zwischen dem photo-Schlitzen 22 versehen, die als Zutrittsöffnungen leitenden Belag und seinem Isolierträger erforderlich dienen, durch welche der Träger 2 zwecks Durch- war. Auf Grund der erfindungsgemäßen Maßnahmen leitung zwischen den beiden Koronaentladegeräten kann ein Photoleiterbelag aus Zinkoxyd auf einer eingeführt werden kann. Unterlage aus gewöhnlichem Papier einwandfrei selbst

In Fig. 2 und 3 ist eine Ausführungsform der er- 60 dann aufgeladen werden, wenn der relative Feuchtigfindungsgemäßen Aufladeeinrichtung im einzelnen ge- keitsgehalt der Umgebung nur 15% und weniger bezeigt. Die Koronaentladegeräte, deren Aufbau man trägt, d. h. beträchtlich unterhalb der Mindestgrenze am besten aus Fig. 3 ersieht, bestehen aus einem von 20%, die bisher als unbedingt erforderlich ange-Halter 24 aus einem nichtleitenden Kunststoff, z. B. sehen wurde, liegt. Ferner hat es sich gezeigt, daß Polymetacrylsäureester. Der Halter 24 hat im wesent- 65 man mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung dem liehen die Form eines flachen rechteckigen Rahmens Träger eine gleichförmigere Anfangsladung erteilen mit einer langgestreckten Mittelöffnung 26. Drei dünne kann und daß, wenn Halbtöne oder Abstufungen Drähte 28, welche die Koronaelektrode bilden, sind in zwischen dunklen und hellen Bereichen wiedergegeben Längsrichtung über die öffnung 26 gespannt. Die werden sollen, wie z. B. bei elektrostatischen Photo-Drähte 28 können aus Wolfram mit einem Durch- 70 graphien, durch Änderung des Verhältnisses der auf

die beiden Gegenflächen des Trägers aufgebrachten Ladungen eine Kontrastregelung im fertigen Bild erreicht werden kann.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen einer elektrostatischen Ladung auf einen photoleitenden Schichtträger bei elektrophotographischen Kopieroder Aufnahmeverfahren, dadurch gekennzeichnet, ίο daß die eine Fläche des Schichtträgers einer negativen und die andere Fläche gleichzeitig einer positiven Koronaentladung ausgesetzt wird.

2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 unter Verwendung eines bei elektrophotographischen Kopier- oder Aufnahmeverfahren bekannten Koronaentladungsgerätes, gekennzeichnet durch ein weiteres Koronaentladungsgerät, durch das, bezogen auf die durch das erste Koronaentladungsgerät aufladbare Fläche und deren Ladungspolarität, die Gegenfläche des Schichtträgers einer Koronaentladung der entgegengesetzten Polarität ausgesetzt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem oder mehreren Drähten bestehenden Elektroden der beiden Koronaentladungsgeräte voneinander isoliert einem geerdeten Gehäuse angeordnet sind, dessen Seitenwände (36) mit Schlitzen (42) zum Hindurchschieben eines blattförmigen Schichtträgers versehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei die Zutrittsschlitze enthaltenden Seitenteilen (36) und je einer oberhalb bzw. unterhalb der Koronaelektroden mit Abstand angeordneten leitenden Abdeckung (38, 40) zusammengesetzt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodendrähte im Rahmen (24) gehalten sind, die an den Seitenwänden (36) des geerdeten Gehäuses höhenverstellbar befestigt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 924 420, 863 297;
britische Patentschrift Nr. 605 338.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 809 510/296 5.58