DE1414991B2 - Verfahren zur elektrischen Aufladung eines flächigen Aufzeichnungsträgers - Google Patents

Description

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derlich, um die einschlägigen Schutzvorschriften ein- Die Erfindung wird im folgenden an Hand in den

zuhalten. Es hat sich ferner gezeigt, daß die nach den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele beschrie-

bekannten Verfahren erreichbare Ladungsdichte oft ben.

ungenügend ist und durch nachfolgende Ladungsab- Es zeigt

leitung noch beeinträchtigt wird. 5 F i g. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung einer

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ver- Aufladung,

fahren zur elektrischen Aufladung eines Aufzeich- F i g. 2 eine weitere Vorrichtung zur Durchführung

nungsträgers zu schaffen, das zur Vermeidung der einer Aufladung,

vorstehend aufgezeigten Nachteile einen geringeren F i g. 3 eine weitere Vorrichtung zur Durchführung

Energiebedarf als bekannte Verfahren hat und trotz- io einer Aufladung,

dem eine größere Ladungsdichte ermöglicht. F i g. 4 schematisch den Ladevorgang bei der

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur Durchführung einer Aufladung und
Lösung dieser Aufgabe erfmdungsgemäß derart aus- F i g. 5 eine selbsttätig arbeitende Vorrichtung zur gebildet, daß ein Aufzeichnungsträger verwendet Aufladung eines zylindrischen Aufzeichnungsträgers, wird, der normal zu seiner Flächenausdehnung 15 F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung, mit der eine gleich-Gleichrichterwirkung aufweist, und daß das auf- mäßige elektrostatische Ladung auf einen flächigen ladende Feld in Durchlaßrichtung des gleichrichten- Aufzeichnungsträger 10 aufgebracht werden kann, den Aufzeichnungsträgers angelegt wird. Dieser liegt auf einer Unterlage 11, die mit Kanten-Ausgangspunkt für die Erfindung ist die Erkennt- führungen 12 versehen ist. Sie liegt wiederum auf nis, daß gewisse Materialien, die als Aufzeichnungs- 20 einer Grundplatte 13, auf der ein Motor 15 angeordträger geeignet sind, normal zu ihrer Flächenausdeh- net ist. Der Motor 15 dreht in einer Buchse 17 eine nung eine Gleichrichterwirkung aufweisen. Für ein Spindel 16. Auf der Spindel 16 ist ein Kopf 18 gederartiges Material sieht die Erfindung eine Art der führt, der mit einem Stift od. dgl. in das Gewinde der Aufladung vor, bei der die elektrische Feldstärke Spindel 16 eingreift. Wenn diese sich dreht, wird der vorteilhaft unter der Durchschlagsfeldstärke liegen 25 Kopf 18 also auf ihr bewegt. An den Enden der kann. Der eigentliche Ladevorgang läuft dabei entge- Spindel 16 wird die Bewegungsrichtung des Kopfes gengesetzt zu dem Ladevorgang der bekannten Ver- 18 mittels eines Gegengewindes umgekehrt. Am fahren ab. Der Aufzeichnungsträger wird geladen, in- Kopf 18 ist eine Elektrodenrolle 20 befestigt. Sie ist dem Ladungen durch ihn hindurch geleitet werden, in diesem Ausführungsbeispiel federgelagert und erwährend ein Ladungsübergang durch das Dielektri- 3° möglicht daher die Aufladung von Aufzeichnungsträkum zwischen Gegenelektrode und Aufzeichnungs- gern verschiedener Dicke, da sie unabhängig von der träger nicht erfolgt. Daher ist auch keine Energie Materialdicke in Berührung mit der Oberfläche des zum Transport von Ladungen durch das Dielektri- Aufzeichnungsträgers 10 bleibt. Die Verbindung zwikum erforderlich, sondern lediglich zur Ladungsbe- sehen dem Kopf 18 und der Elektrodenrolle 20 ist wegung durch das Material des Aufzeichnungsträ- 35 elektrisch isoliert. Die Elektrodenrolle 20 weist eine gers. Am Aufzeichnungsträger selbst herrscht jedoch innere zylindrische Elektrode 21 aus elektrisch leiwährend des Ladevorganges eine nur geringe Poten- tendem Material und eine äußere Deckschicht 22 aus tialdifferenz. Zur Bewegung der Ladungen im Auf- einem Material auf, das einen elektrischen Widerzeichnungsträger ist daher eine entsprechend geringe stand im Bereich 10⁵ Ohm cm bis 10¹¹ Ohm cm hat. Energie erforderlich, die in weiterer Ausbildung des 40 Die Innenelektrode 21 der Elektrodenrolle 20 ist an Erfindungsgedankens beispielsweise dadurch gelie- eine Spannungsquelle 23 angeschlossen, und die Unfert werden kann, daß die Gegenelektrode dem Auf- terlage 11, die aus leitfähigem Material besteht, ist zeichnungsträger angenähert und wieder von ihm elektrisch geerdet.

entfernt wird, wodurch die an ihm herrschende Po- Am linken Ende der Spindel 16 berührt der Kopf

tentialdifferenz vergrößert wird. Nachdem das zur 45 18 einen Schalter 25, der den Motor 15 ausschaltet.

Aufladung des Aufzeichnungsträgers erzeugte äußere In dieser Stellung kann der Aufzeichnungsträger 10

elektrische Feld wieder beseitigt ist, herrscht im Auf- ausgewechselt oder mit einem Lichtbild bestrahlt

zeichnungsträger ein elektrisches Feld, dessen Rieh- werden.

tung derjenigen des äußeren elektrischen Feldes ent- F i g. 2 zeigt eine andere Vorrichtung zur Auflagegengesetzt ist und dessen Ladungen sich infolge 5° dung eines Aufzeichnungsträgers 10. Dieser wird der in dieser Richtung kleinen Leitfähigkeit nicht zwischen zwei Elektrodenrollen 26 und 27 hindurchmehr ausgleichen können. bewegt. Wie bei der Vorrichtung nach F i g. 1 weist Zur erfindungsgemäßen Aufladung eines Auf- jede Rolle eine innere elektrisch leitende Elektrode Zeichnungsträgers ist also eine geringere Energie er- 21 auf, die von einer äußeren Isolationsschicht 22 forderlich, als bei bekannten Verfahren. Diese Ener- 55 umgeben ist. Wie aus dem Vergleich mit F i g. 1 ungei kann beispielsweise durch die genannte mechani- mittelbar erkennbar, kann eine der Elektrodenrollen sehe Bewegung der Gegenelektrode aufgebracht wer- auch leitfähig sein, entsprechend der Unterlage 11 in den, so daß keine elektrische Energie verbraucht Fig. 1. Die Elektrodenrollen 26 und 27 liegen in wird. Dadurch ist es in sehr einfacher Weise möglich, Halterungen 28 und 30 und werden mittels Federn ein einzelnes latentes elektrostatisches Bild zu ver- 60 31 zueinandergedrückt. Die Elektroden 21 sind gevielfältigen. Hierzu ist es lediglich erforderlich, den genüber den Halterungen 28 and 30 und gegeneinan-Aufzeichnungsträger mit dem latenten Bild als Ge- der mittels elektrisch isolierender Achsverbindungsgenelektrode zu verwenden und diese an einen zu la- stücke 32 isoliert. Ferner sind die Elektroden 21 denden Aufzeichnungsträger heran und wieder von durch den zwischen ihnen befindlichen Aufzeichihm weg zu bewegen. Auf diese Weise ist der zweite 65 nungsträger 10 gegeneinander isoliert. In diesem Aufzeichnungsträger in bildmäßiger Verteilung gela- Ausführungsbeispiel wird die Spannung einer Spanden, wobei das latente Bild auf dem ersten Aufzeich- nungsquelle 33 an einem Widerstand 35 abgenomnungsträger erhalten bleibt. men und den elektrisch leitenden Teilen 21 der Elek-

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trodenrollen 26 und 27 zugeführt. Ein etwa in der auf der Oberfläche der xerografischen Platte 51 posielektrischen Mitte des Widerstandes 35 befindlicher tiv ist, so werden auf der Oberfläche des Aufzeich-Punkt ist geerdet. Dementsprechend liegt an dem nungsträgers 10 negative Ladungen in den Bereichen Aufzeichnungsträger 10 die Spannung der Elektro- erzeugt, die nächst den Bereichen positiver Ladung

denrollen 26 und 27, während er z. B. von Hand zwi- S auf der Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierstoff-

schen ihnen hindurchgezogen wird. schicht 53 liegen. Das Muster auf dem Aufzeich-

Die in F i g. 3 dargestellte Vorrichtung ist zur nungsträger 10 entspricht hinsichtlich seiner Konfigleichmäßigen Aufladung und auch zur bildmäßig guration dem Muster auf der Oberfläche der fotoleitverteilten Aufladung eines Aufzeichnungsträgers ver- fähigen Isolierstoffschicht 53. Nachdem die Auflagewendbar. Eine Unterlage 11 aus elektrisch leitfähi- io platte 51 entfernt ist, bleibt das Muster auf dem gern Material ist mit einer Auflageplatte 51 mittels Aufzeichnungsträger 10 so wie es erzeugt wurde und Scharnieren 50 verbunden. Die Auflageplatte 51 kann nachfolgend verwendet werden,
weist eine elektrisch leitfähige Schicht 52 und eine An Stelle einer xerografischen Platte als Auflage-Isolationsschicht 53 auf. Eine isolierende Verbin- platte 51 kann auch eine isolierende Schicht als dung 55 verbindet einen Handgriff 56 mit der Auf la- 15 Schicht 53 verwendet werden, die selektiv aufgegeplatte 51 und gestattet es einer Bedienungsperson, brachte Ladungen trägt, die z. B. mittels eines Abdie Anordnung zu Öffnen und zu schließen. Zwischen tastsystems oder durch besonders geformte Elektroder Auflageplatte 51 und der Unterlage 11 liegt der den aufgebracht wurden.

Aufzeichnungsträger 10. Eine Spannungsquelle 57 ist Die im Zusammenhang mit F i g. 3 erörterte bildelektrisch mit der leitfähigen Schicht 52 der Auflage- 20 mäßige Aufladung kann auch bei den Vorrichtungen platte 51 verbunden. Die Unterlage 11 ist geerdet. nach F i g. 1 oder 2 durchgeführt werden, indem mit Zur Aufladung wird die Auflageplatte 51 dicht auf dem Aufzeichnungsträger z.B. eine xerografische den Aufzeichnungsträger 10 gelegt. Dann wird die Platte mit Ladungsbild in die Vorrichtung eingeführt Spannung der Spannungsquelle 57 angelegt, wodurch wird und passende Spannungen angelegt werden,
ein elektrisches Feld am Aufzeichnungsträger 10 er- 25 In F i g. 4 a und 4 b ist schematisch die Aufladung zeugt wird. Die Spannung kann dann wieder abge- von Flächenelementen nach der Erfindung dargeschaltet werden, und die Auflageplatte 51 wird ange- stellt. F i g. 4 a zeigt die Aufladung mittels einer gelahoben, um den Aufzeichnungsträger 10 aus der Vor- denen Isolierstoffschicht, F i g. 4 b zeigt die Auflarichtung herauszunehmen oder in seiner Lage zu be- dung unter Verwendung einer Rolle oder einer lichten, wenn er z.B. eine fotoleitfähige Schicht auf- 30 Platte, welche ein festes Potential führt,
weist. Der aufgeladene Kondensator 60 nach F i g. 4 a

Der Aufzeichnungsträger kann auch eine auf einer bildet ein Flächenelement einer Isolierstoffschicht,

leitfähigen Unterlage angeordnete Schicht sein. Die das eine Ladung trägt. Der veränderbare Kondensa-

Unterlage kann aus Aluminium, Kupfer, Papier, Fo- tor 61 entspricht dem variablen Luftspalt oder einem

lien od. dgl. bestehen. Ist sie vorhanden, so können 35 anderen Medium zwischen dem ladenden Organ, das

alle Ausführungsformen nach den Fig. 1,2 und3 durch den Kondensator 60 repräsentiert wird, und

dementsprechend abgeändert werden, daß die be- dem Aufzeichnungsträger 62. Der Aufzeichnungsträ-

schriebene Unterlage 11 entfällt. Statt dessen kann ger 62 ist schematisch durch einen Kondensator 63

dann eine andersartige Unterlage vorgesehen sein. und einen Gleichrichter 65 angedeutet. Wird der

Ein Kontakt zur Unterlage ermöglicht das Anlegen 40 Luftspalt zwischen dem aufgeladenen Isolator (re-

einer Spannung (einschließlich Erdpotential) an die präsentiert durch den Kondensator 60) und dem

Unterlage und dementsprechend an die gesamte Aufzeichnungsträger 62 verkleinert, so wird die Ka-

Oberfläche des Aufzeichnungsträgers. pazität des Kondensators 61 erhöht. Wird der Luft-

Es können als Aufzeichnungsträger auch fotoleit- spalt extrem klein, wenn eine körperliche Berührung

fähige Isolierstoffe verwendet werden. Ist eine foto- 45 mit dem isolierenden Kondensator 62 erfolgt, so wird

leitfähige Isolierstoffschicht von sich aus unzurei- die Kapazität des Kondensators 61 relativ größer als

chend gleichrichtend, so kann ihr eine Gleichrichter- die des Kondensators 60 oder des Kondensators 63.

wirkung erteilt werden, indem eine stark gleichrich- Das hat zur Folge, daß im wesentlichen die gesamte

tende Grenzschicht zwischen der fotoleitfähigen Iso- Ladung, die ursprünglich auf der unteren Platte des

lierstoffschicht und der leitfähigen Unterlage erzeugt 5° Kondensators 60 vorhanden war, nunmehr auf der

wird, die Ladungsträger in den fotoleitfähigen Iso- oberen Platte des Kondensators 61 erscheint. Dies

lierstoff injiziert. hat seinerseits zur Folge, daß die untere Platte des

Zu der Gruppe geeigneter fotoleitfähiger Isolier- Kondensators 61 mit der gleichen Ladungsmenge, je-

stoffe gehören beispielsweise auch Halbleitermateria- doch entgegengesetzter Polarität aufgeladen wird,

lien, die bis unter die Temperatur abgekühlt sind, 55 Die Ladung der unteren Platte des Kondensators 61

welche zur thermischen Erzeugung von Ladungsträ- erfolgt im Rahmen der Erfindung auf Grund der

gern in ihnen erforderlich ist und die daher als Isola- Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers 62, die es

toren wirken. der Ladung gestattet, in eine Richtung zu fließen,

Die Vorrichtung nach F i g. 3 kann zur Erzeugung und die den Ladungsfluß in der anderen Richtung

bildmäßiger Ladungsmuster auf einem Aufzeich- 60 sperrt. In diesem Fall wird also die untere Platte des

nungsträger verwendet werden. Hierzu wird eine Kondensators 61 negativ durch einen Fluß positiver

Auflageplatte 51 in Form einer xerografischen Platte Ladungen durch den Gleichrichter 65 geladen. Wird

vorgesehen. Diese hat ein Ladungsmuster z.B. auf die Kapazität des Kondensators 61 verringert, indem

einer fotoleitfähigen Isolierstoffschicht 53 auf leitfä- der Luftspalt zwischen dem Kondensator 60 und

higer Unterlage 52. Die Spannungsquelle 57 wird in 65 dem Aufzeichnungsträger 62 vergrößert wird, so er-

diesem Fall derart geschaltet, daß an der leitfähigen scheint die Ladung, die auf der Oberfläche der unte-

Unterlage 52 der Platte 51 das Erdpotential liegt. ren Platte des Kondensators 61 erschienen war, nun-

Wird angenommen, daß die Polarität der Ladungen mehr auf der oberen Platte des Kondensators 63.

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Eine das Gleichgewicht herstellende entgegengesetzte zeichnungsträger etwa aus Selen vorgesehen ist. Die Ladung erscheint auf der unteren Platte des Konden- Platte 67 bewegt sich dann zur Belichtungsstation 72, sators 63 durch Anziehung von Erde her. Es ergibt wo ein Bildmuster selektiv Teile des fotoleitfähigen sich also ein Flächenelement mit einer Ladung, die Aufzeichnungsträgers 68 aktiviert und Ladungen ententgegengesetzt zu der Ladung des ladenden Organs 5 sprechend dem Bildmuster ableitet,
(repräsentiert durch den Kondensator 60 in Fig.4a) Nach der Bewegung der Platte 67 durch die Beist, auf der oberen Begrenzungsfläche des Aufzeich- lichtungsstation 72 existiert auf der Oberfläche des nungsträgers 62. Aufzeichnungsträgers 68 ein Bildmuster von Ladun-

In F i g. 4 b ist das gleiche Prinzip bei Verwendung gen. Dieses Muster wird nun in die Bilderzeugungseiner Rolle oder einer Platte dargestellt, die sich auf io Stationen 73 bewegt, wo Aufzeichnungsträger 78, die einem festen Potential befindet. Die Rolle oder von Zuführspulen 80 abgewickelt werden, um Rollen Platte ist in diesem Fall die obere Platte des Konden- 81 bewegt werden. Die Rollen 81 sind geerdet. Die sators 61. Sie ist mit einer Batterie 66 verbunden, die Geschwindigkeit der Bewegung des Aufzeichnungseine Ladung des variablen Kondensators 61 und des trägers 78 ist mit der Drehgeschwindigkeit der Platte Aufzeichnungsträgers 62 erzeugt. Wird die Rolle 15 67 synchronisiert. Auf der Oberfläche des Aufzeichüber die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 62 ge- nungsträgers 78, der die Platte 67 berührt, wird ein rollt, so wird die Kapazität des variablen Kondensa- Ladungsmuster influenziert, beispielsweise so, wie es tors 61 erhöht. Die Erhöhung entspricht der Ver- im Zusammenhang mit F i g. 4 beschrieben wurde, kleinerung des Luftspalts zwischen der Oberfläche Befindet sich ein positives Ladungsmuster auf der der Rolle und des Aufzeichnungsträgers 62, den 20 Oberfläche der Platte 67, so wird ein negatives Ladie Rolle berührt. Auf Grund der Leitfähigkeit dungsmuster, dessen Konfiguration dem Bildmuster des Gleichrichters 65 in einer Richtung erscheint auf dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsträger 68 entdie Ladung am variablen Kondensator 61 wieder, spricht, auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers wenn die Rolle oder das entsprechende Organ 78 in den Bilderzeugungsstationen 73 erzeugt. Davon dem Aufzeichnungsträger 62 getrennt oder 25 nach wird der Aufzeichnungsträger 78 durch die außer Kontakt gerollt wurde. Die Ladung, die Verarbeitungsstationen 82 bewegt. In den Verarbeiauf der unteren Platte des Kondensators 61 tungsstationen 82 kann das Ladungsmuster auf der war, erscheint nunmehr auf der oberen Platte des Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 78 entwickelt Kondensators 63. Eine das Gleichgewicht herstel- und fixiert werden, so daß fertige Kopien entstehen, lende entgegengesetzte Ladung wird zur unteren 30 Nach dem Durchlauf durch die Verarbeitungsstatio-Platte des Kondensators 63 von Erde her angezogen. nen 82 wird der Aufzeichnungsträger 78 Aufnahme-Es ergibt sich also bei dieser Ausführungsform der spulen 83 zugeführt. Die Bänder können auch in Erfindung eine Ladungsinfluenz auf Flächenelemen- Blätter geschnitten und gestapelt werden. Nach der ten auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 62, Bewegung der Trommel 67 durch die Ladungsinfludie darauf beruht, daß der Aufzeichnungsträger 62 35 enzstationen 73 wird der fotoleitfähige Aufzeicheinen Ladungsfluß in einer Richtung zuläßt und nungsträger 68 durch eine Löschstation bewegt, wo einen Ladungsabfluß verhindert, wenn einmal La- er gleichmäßig mit Licht bestrahlt werden kann, um dung auf seiner Oberfläche angesammelt wurde. Der das Ladungsmuster auf seiner Oberfläche zu löschen Aufzeichnungsträger 62 hält also dann die Ladungen und damit die Trommel 67 für die zyklische Weiterfest. 40 verwendung vorzubereiten. Das Löschen kann an-

Die in F i g. 5 gezeigte Vorrichtung weist eine dererseits auch entfallen, und die Trommel 67 kann Platte 67 in Trommelform auf, die mit einer fotoleit- unmittelbar wieder der Beladungsstation 71 zugefähigen Isolierstoffschicht 68 versehen ist, welche auf führt werden, wo Rollen 76 alle ungeladenen Beeiner leitenden Unterlage 70 aufliegt. Die fotoleitfä- reiche wieder mit einer Ladungsmenge derart belahige Isolierstoffschicht 68 ist im Sinne der Erfindung 45 den, daß sich eine gleichmäßig geladene Platte ergibt, als Aufzeichnungsträger ausgebildet und kann bei- Wie aus der Diskussion in Zusammenhang mit spielsweise aus einer Selenschicht bestehen, die auf F i g. 4 hervorging, erzeugt die Spannung, die den einer Kupferoxid-Zwischenschicht liegt. Die Kupfer- Rollen 76 zugeführt wird, eine Ladungsmenge, die oxid-Zwischenschicht liegt ihrerseits auf einer leitfä- gegebenenfalls auch während des Ladeschrittes erhigen Unterlage aus Aluminium. Eine solche Platte 50 halten wird. Wenn also ein Teil der zu ladenden ist p-leitend. Eine andere als Aufzeichnungsträger Oberfläche schon ursprünglich beladen wurde, so verwendbare, η-leitende Platte kann aus mit einem wird dennoch eine gleichmäßige Ladung auf der geBindemittel zu einer Platte gebundenem Zinkoxid samten Oberfläche erzeugt, wenn der gesamte fotobestehen. Die Platte 67 wird durch einen nicht darge- leitende Aufzeichnungsträger durch die Beladungsstellten Motor in Pfeilrichtung bewegt. Sie durchläuft 55 station läuft. Die Platte 67 ist dann für eine Belichzunächst eine Ladestation 71, dann Belichtungssta- tung zur weiteren Verwendung bereit. Die Vorrichtion 72, dann eine Bilderzeugungsstation 73 und tung nach F i g. 5 hat eine lichtdichte Haube oder ein dann eine Löschstation 75. Nach der Löschstation 75 Gehäuse 85.
kann die Platte 67 diesen Zyklus erneut durchlaufen. Bei allen Ausführungsformen der Erfindung, also

Die Ladung erfolgt in dieser Vorrichtung mittels 60 bei der gleichmäßigen Ladung und auch bei der bild-

mehrerer Rollen 76. Jede Rolle 76 ist an eine Span- mäßigen Ladung, müssen zwei Faktoren beachtet

nungsquelle 77 angeschlossen und influenziert La- werden. Zunächst ist es wesentlich, daß auf dem die

düngen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers Ladung erzeugenden Organ eine Ladungsdichte vor-

68 entsprechend der obigen Beschreibung. Effektiv handen ist, die der gewünschten Ladungsdichte auf

führt die Anlegung einer negativen Spannung von 65 der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers entspricht,

der Spannungsquelle 77 an die Rollen 76 zu einer In- Wird ein Äquivalent zu einer Batterie, wie sie in

fluenz einer positiven Ladung auf der Oberfläche des Fig. 4b dargestellt ist, benutzt, so entspricht das

Aufzeichnungsträgers 68, wenn ein geeigneter Auf- Verhältnis der Spannung, die von der Batterie abge-

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geben wird, zu der Spannung, die am Aufzeichnungs- ein Bild entsprechend der Konfiguration des Lichtträger liegen soll, dem Verhältnis der Kapazität pro bildmusters.
Flächeneinheit des Aufzeichnungsträgers zu der Ka- Beispiel 2
pazität pro Flächeneinheit des schmalen Luftspalts, _Eine handelsübliche xerografische Platte mit einer der das die Ladung erzeugende Organ von dem Auf- 5 ,_{asi Selenschicht auf einer} Aluminiumunterlage zeichmmgstrager trennt. Im allgemeinen ist also die ^^ _{in üblicher Weise geladen und} belichtet, so Kapazität des Luftspalts viel hoher als die Kapazität _{daß ein} Bildmuster von Ladungen auf ihrer Oberdes Aufzeichnungsträgers. Dementsprechend ist die _{fläche entstand}. _Eine handelsübliche xerografische Spannung, die ein Äquivalent der Batterie nach Platte aus Zinkoxid in einem isolierenden Silikonbin-Fig.4b erzeugen muß kleiner als das gewünschte io _{demittel auf einer} p_api_eru_nterlage wurde auf die das Potential auf der Oberflache des Aufzeichnungsträ- _{Büd tragende} Selenplatte gelegt, wobei die Zinkgers. Erzeugt man andererseits Ladung mit einer An- oxid-Bindemittel-Schicht in Kontakt mit der Selenordnung nach Fig. 4 a, so ist die Kapazität des Luft- _{schicht kam Die} Zinkoxid-Bindemittel-Platte wurde spalts im allgemeinen viel großer als diejenige des die _mehrere Male zwischen 1 und 60 Sek. in Kontakt ge-Ladung erzeugenden Organs oder diejenige des Auf- 15 _halten, dann entfernt und dann in üblicher Weise zeichnungstragers und braucht daher nicht berück- _{nach dem} Magnetbürstenverfahren entwickelt. Dasichtigt zu werden. Statt dessen ist das Verhältnis der _{durch wurde auf der} Zinkoxid-Bindemittel-Schicht Spannung am ladenden Organ zur Spannung, die auf _das ursprüngliche Lichtbildmuster sichtbar, mit dem dem Aufzeichnungsträger erzeugt wird, gleich dem die Selenplatte belichtet worden war.
Verhältnis der Kapazität pro Flächeneinheit des la- 20

denden Organs. Dieses letztgenannte Beispiel ist ins- Beispiel 3

besondere dann anwendbar, wenn Bildmuster von Es wurden die Arbeitsschritte ausgeführt, die in

einem Bildmuster tragenden Isolator her erzeugt Beispiel 2 angegeben sind, und danach wurde eine

werden. Das erstgenannte Beispiel ist insbesondere Zinkoxidplatte auf die Oberfläche der Selenplatte ge-

dann anwendbar, wenn eine gleichmäßige Ladung 25 i_{egt und von} jh_r entfernt. Eine zweite Zinkoxidplatte

unter Verwendung entweder einer Rolle oder einer ähnlich der, die beim ersten Arbeitsschritt benutzt

Platte erfolgen soll, oder wenn ein Bildmuster mittels wurde, wurde auf die Selenoberfläche gelegt, wobei

einer entsprechend ausgebildeten Elektrode erzeugt die Zinkoxidschicht in Kontakt mit der Selenschicht

wird, an die eine Spannung angelegt ist. Bezüglich kam. Dann wurde die zweite Zinkoxid-Bindemittel-

der anzuwendenden Spannung zur Erzeugung einer 30 platte entfernt und entwickelt. Es ergab sich eine

Ladung auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers sichtbare Reproduktion, die die nach Beispiel 2 er-

ist ferner zu berücksichtigen, daß eine obere Grenze zeugte verdoppelte. In gleicher Weise wurde mit

gesetzt ist, um Spannungsdurchschläge zu vermeiden. einer dritten und einer vierten Zinkoxid-Bindemit-

Der zweite Faktor bezieht sich auf die notwendige tel-Platte vorgegangen, wodurch weitere Doppel des

Zeit zur Erzeugung von Ladungen auf der Ober- 35 entwickelten Bildes in jedem Fall entstanden,

fläche eines Aufzeichnungsträgers. Die Zeit, die be- . .

nötigt wird, damit die Oberfläche ein Potential errei- Beispiel 4

chen kann, das 1/e seines Endwerts ist, ist das Pro- Eine handelsübliche xerografische Platte aus Zink-

dukt des elektrischen Widerstandes und der Dielek- oxid in einem Silikonbindemittel auf einer Papier-

trizitätskonstante des Materials (beide in MKS-Ein- 4° unterlage wurde aufgeladen und dann mit der Zink-

heiten ausgedrückt). Der elektrische Widerstand ist oxid-Bindemittel-Schicht in Kontakt mit einer Se-

selbstverständlich derjenige, der in Leitrichtung ge- lenschicht einer xerografischen Platte gebracht, die

messen wird. Wegen dieses Faktors ist es notwendig, aus einer Selenschicht bestand, welche sich auf einer

entweder den Kontakt hinreichende Zeit aufrechtzu- Aluminiumschicht befand. Zwischen der Selenschicht erhalten, so daß die volle Ladung erzeugt wird, oder 45 und der Aluminiumschicht befand sich eine Zwi-

eine größere Ladungsdichte des ladenden Organs selenschicht aus Kupferoxid. Die Selenplatte wurde

vorzusehen und eine Ladungsinfluenz in geringerer in dieser Stellung mehrere Male 5 bis 60 Sek. gehal-

Zeit durchzuführen, als sie zur Einstellung des ten, dann entfernt, belichtet und in üblicher Weise

Gleichgewichts erforderlich ist. entwickelt. Es entstand ein entwickeltes Bild auf der

Im folgenden werden einige praktische Beispiele 5<> Selenschicht entsprechend der Konfiguration des

für eine Aufladung nach der Erfindung erläutert. Lichtbildmusters.

Beispiel 1 Beispiel 5

Eine handelsübliche xerografische Platte mit einer Es wurden die gleichen Arbeitsschritte ausgeführt,

Schicht aus glasigem Selen auf einer Aluminiu- 55 wie in den Beispielen 2 und 3 beschrieben. Als laden-

munterlage wurde gleichmäßig aufgeladen, wobei ein des Organ wurde eine Zinkoxid-Bindemittel-Platte,

Ladungspotential von etwa 600VoIt erzeugt wurde. als Aufzeichnungsträger die Selenschichtplatte mit

Eine handelsübliche xerografische Platte aus Zink- einer Kupferoxidzwischenschicht verwendet, wie sie

oxid in einem isolierenden Silikonbindemittel auf einer in Beispiel 4 beschrieben wurde. Es wurden entwik-

Papierunterlage wurde bei Dunkelheit in Kontakt mit 60 kelte Bilder auf der Selenoberfläche erzeugt. Die Zei-

der xerografischen Selenplatte gebracht, wobei die ten schwankten zwischen 1 und 60 Sek.

Zinkoxidschicht die Selenschicht berührte. Die Zink- _R · ·_βι 6

oxidplatte wurde mehrere Male zwischen 5 und "

60 Sek. Dauer in Kontakt gehalten, dann im Dunkeln Eine Rolle mit einem inneren leitenden Kern und entfernt und mit einem Lichtmuster eines Bildes be- 65 einem äußeren Widerstandsbelag mit einem Widerlichtet; die Zinkoxidplatte wurde dann in üblicher stand von etwa 10⁰⁷Ohm cm (der Widerstandsbelag Weise nach dem Magnetbürstenverfahren entwickelt. war etwa 2,5 cm dick) wurde über die Oberfläche Es erschien auf der Oberfläche der Zinkoxidplatte einer xerografischen Platte gerollt, die eine fotoleitfä-

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hige Isolierschicht aus glasigem Selen aufwies, entwickelte Bild hatte Tonerflächen in den Schattenweiche auf einer leitenden Schicht aus Aluminium bereichen des Licht- und Schattenmusters, mit dem auflag. Zwischen der Selenschicht und der Alumini- die Platte bestrahlt wurde. Im Fall der Verwendung umschicht war eine Zwischenschicht aus Kupferoxid einer fotoleitfähigen Isolierstoffsicht aus mit Bindeangeordnet. An den leitenden Kern der zylindrischen 5 mittel versetztem Zinkoxid wurde der Kern der Rolle Rolle wurden Spannungen zwischen — 50 und mit einem positiven Potential verbunden, und die — 500 Volt angelegt. Die Rolle wurde mit im we- Tonerteilchen waren positiv geladen. Das entwickelte sentlichen gleichmäßiger Geschwindigkeit bei Dun- Bild hatte Tonerflächen in den Bereichen, die nicht kelheit über die Oberfläche der fotoleitfähigen Iso- bestrahlt wurden bzw. in den Schattenbereichen des lierstoffschicht gerollt. Die Aluminiumunterlage der io Licht- und Schattenmusters lagen, mit dem die Platte Platte war geerdet. Die Geschwindigkeit der Rolle bestrahlt wurde.

über die Platte lag zwischen etwa 1,25 und Die Aufladung nach der Erfindung hängt von dem

2,5 cm/Sek. Die Platte wurde dann im Dunkeln zu Feld ab, das durch ein Material verläuft, welches in

einer Belichtungsstation bewegt, mit einem Lichtbild- einer Richtung leitend ist und in der anderen Rich-

muster bestrahlt und schließlich entwickelt. Beste 15 tung gesperrt. Dementsprechend kann das ladende

Resultate ergaben sich bei der Anwendung von Organ eine leitende Schicht aufweisen, die dicht an

Spannungen zwischen 200 und 350 Volt. der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers liegt. Da

Das gleiche Experiment wurde mit einer xerografi- jedoch Fehler in der Oberfläche des Aufzeichnungsschen Platte ausgeführt, in der die fotoleitfähige Iso- trägers zu einer Entladung führen könnten, die im lierstoffschicht aus Zinkoxid in einem isolierenden 20 wesentlichen das Feld auch in den anderen Berei-Bindemittel aus einem Silikonharz bestand. Die an- chen entfernt, ist es wünschenswert, Platten zu vergewendeten Spannungen lagen in diesem Fall zwi- wenden, wie sie beispielsweise in F i g. 3 dargestellt sehen 50 und 500 Volt. Die Platte wurde dann be- sind, oder Rollen, wie sie beispielsweise in F i g. 2 strahlt und in üblicher Weise entwickelt, so daß ein dargestellt sind, die eine Widerstandsschicht aus sichtbares Bild des Lichtbildmusters entstand. 25 einem Material aufweisen, das einen Widerstand von

Im Fall der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht aus etwa 10⁵ Ohm cm hat, um einen raschen Ladungsab-Selen war die an den zylindrischen Kern gelegte fluß durch die Fehlstellen zu verhüten und dafür zu Spannung negativ, und in dem Entwicklermaterial sorgen, daß ein gleichmäßiges Feld über dem Aufbefanden sich negativ geladene Tonerteilchen. Das zeichnungsträger erhalten bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1 2 gers, der auf einer leitenden Unterlage angeordnet ρ ... und mit einer Spannungsquelle und einer Gegenelek- ratentansprucne: trode in Reihe geschaltet ist) bei dem bezüglich vor bestimmter Flächenelemente des Aufzeichnungsträ-

1. Verfahren zur Aufladung eines flächigen 5 gers für eine begrenzte Zeit ein elektrisches Feld nor-Aufzeichnungsträgers, der auf einer leitenden mal zur Flächenausdehnung des Aufzeichnungsträ-Unterlage angeordnet und mit einer Spannungs- gers angelegt wird.

quelle und einer Gegenelektrode in Reihe ge- In der Elektrofotografie oder in der Datenverar-

schaltet ist, bei dem bezüglich vorbestimmter beitungstechnik werden flächige Aufzeichnungsträger

Flächenelemente des Aufzeichnungsträgers für io in ebener oder auch zylindrischer Form verwendet,

eine begrenzte Zeit ein elektrisches Feld normal auf denen Informationen in Form elektrischer La-

zur Flächenausdehnung des Aufzeichnungsträ- düngen gespeichert werden können. Die Auswertung

gers angelegt wird, dadurch gekenn- der gespeicherten Ladungen kann durch deren Sicht-

zeichnet, daß ein Aufzeichnungsträger (10, barmachung mit einem Tonerpulver oder durch Ab-

63, 65, 67, 78) verwendet wird, der normal zu 15 tastung beispielsweise mit einer Elektrometervorrich-

seiner Flächenausdehnung Gleichrichterwirkung tung erfolgen.

aufweist, und daß das aufladende Feld in Durch- Zum Aufbringen der informations- oder bildmäßig

laßrichtung des gleichrichtenden Aufzeichnungs- verteilten Ladungen auf einen Aufzeichnungsträger

trägers (10, 63, 65, 67, 78) angelegt wird. sind verschiedene Ladeverfahren bekannt. Diese ar-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 beiten nach dem Prinzip der Korona-Entladung, wokennzeichnet, daß die Gegenelektrode (20, 51, bei eine Entladungselektrode in die Nähe des zu Ia-76) dem Aufzeichnungsträger (10, 63, 65, 67, 78) denden Aufzeichnungsträgers gebracht und mit einer angenähert und wieder von ihm entfernt wird. Hochspannung gespeist wird. Infolge der Ionisierung

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch des zwischen der Elektrode und dem Aufzeichnungsgekennzeichnet, daß die Felderzeugung in Bild- 25 träger befindlichen Dielektrikums findet dann ein konfiguration durchgeführt wird. Ladungsübergang von der Entladungselektrode auf

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers statt. Die-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine ser Ladungsübergang kann gleichmäßig auf die ge-Gegenelektrode in Form einer Rollenelektrode samte Oberfläche des Aufzeichnungsträgers verteilt (20) mit im wesentlichen gleichmäßiger Ge- 30 werden. Ist dieser mit einer fotoleitfähigen Schicht schwindigkeit über den Aufzeichnungsträger (10) versehen, so kann durch informationsmäßig bzw. gerollt wird. bildmäßig verteilte Belichtung der gleichmäßig auf-

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, da- geladenen Schicht ein latentes elektrostatisches Bild durch gekennzeichnet, daß eine plattenförmige erzeugt werden, dessen Verteilung der Strahlungsver-Gegenelektrode (51) verwendet wird. 35 teilung bei der Belichtung entspricht. Ist der Auf-

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 zeichnungsträger nicht mit einer fotoleitfähigen bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegen- Schicht versehen, so kann er auch direkt in bildmäßielektrode eine in Bildkonfiguration geladene iso- ger Verteilung aufgeladen werden, wozu beispielslierende Schicht (53, 68) verwendet wird. weise entsprechend ausgebildete Entladungselektro-

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge- 4° den verwendet werden können. Ladeverfahren dieser kennzeichnet, daß als isolierende Schicht (53) die verschiedenen Ausführungsarten sind beispielsweise fotoleitfähige Isolierstoffschicht eines elektrofoto- durch die USA.-Patentschriften 2 221 776, 2 825 814, grafischen Aufzeichnungsträgers (51) verwendet 2 833 930 und 2 892 973 bekannt.

wird. Bei diesen bekannten Ladeverfahren wird jeweils

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 45 Ladung durch das Dielektrikum zwischen Elektrode bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gegen- und Aufzeichnungsträger transportiert und auf der elektrode in Bildkonfiguration verwendet wird. Oberfläche des Aufzeichnungsträgers abgelagert. Da-

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden bei entsteht kein Ladungstransport durch den AufAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zeichnungsträger selbst hindurch. Der Energiezu-Aufzeichnungsträger (67) mit einer Schicht (68) 50 stand des geladenen Aufzeichnungsträgers entspricht aus glasigem Selen auf einer Kupferoxidschicht der zum Transport der Ladungen auf seine Oberverwendet wird, fläche erforderlichen Energie. Wird beispielsweise

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 eine Aufladung auf einen bestimmten Spannungswert bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeich- durchgeführt, so muß der Transport der Ladungen nungsträger mit einer Schicht aus Zinkoxid in 55 am Ende des Ladungsvorganges entgegen der Wireinem isolierenden Bindemittel auf einer Kupfer- kung des praktisch bereits erreichten Spannungsweroxidschicht verwendet wird. tes erfolgen. Die hierzu erforderliche Energie muß

durch die Ladespannungsquelle geliefert werden und

kann bei ungünstigem Dielektrikum zwischen Elek-

60 trode und Aufzeichnungsträger unerwünscht hohe

Werte erreichen. Damit sind dann elektrische Span-

nungen erforderlich, deren Höhe in jedem Falle über

der Durchschlagsspannung des Dielektrikums liegt

und deren elektrostatische Wirkungen unerwünschte

65 Begleiterscheinungen wie z.B. Staubansammlungen,

ungleichmäßige Emissionsverteilungen usw. verursa-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektri- chen. Außerdem ist bei Geräten, die mit Hochspanschen Aufladung eines flächigen Aufzeichnungsträ- nung arbeiten, immer ein aufwendiger Aufbau erfor-