-
" Aufladevorrichturig in einem Xerograph." Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum positiven oder negativen Aufladen der lichtempfindlichen Halbleiterschicht
in'einem Xerograph. Bisher wurde die elektrische Ladung auf die lichtempfindli^he
Xerograph-Halbleiterplatte mittels einer Ionisierungsvorrichtung aufgebracht, welche
in bekannten Xerographeinrichtungen
aus mehreren Ionisierungselementen,
z.b aus dünnen Drähten oder Nadelspitzen bestehen.
-
Die Ionisierungselemente sind mit einem Pol mit einer Hochspannungsquelle
verbunden, wobei der andere Pol dieser Quelle an die Leitungsunterlage der lichtempfindlichen
Halbleiterplatte geschaltet ist. Eine Ladevorrichtung für lichtempfindliche Halbleiterplatten
nach dem USA-Patent 2 777 957 besteht aus einer Anzahl von Regelschirmidrähten,
die über der lichtempfindlichen Halbleiterplatte parallel aufgespannt sind und aus
Drähten fzr ionisierende Entladung, welche parallel zu den Schirmdrähten angeordnet
sind. Über den Ionisierungsdrähten ist eine geerdete Schirmdeckung angebracht. Diese
Vorrichtung ist zum positiven Aufladen der lichtempfindlichen Halb-: leiterplatten
geeignet, so- dass bei deren Anwendung zum negativen Aufladen betriebsunregelmässgkeiten
eintreten' die in einer Unregelmässigkeit- der auf die lichtempfindliche Halbleiterplatte
aufgetragenen Ladung besteht, was zur Bildung eines-xerographischen Bildes geringeren
Kontrastes mit Streifen führt, welche eine kleinere elektrische Ladung erhalten
haben. Deshalb kann diese Vorrichtung allgemein nicht dazu verwendet werden, die
elektrische Ladung auf lichtempfindliche Halbleiterplatten von zwei Arten, und zwar
von einer positiven und einer negativen Aufladung aufzubringen.
Eine
ähnliche Vorrichtung ist im polnischem Patent 46 284 beschrieben, nach welchem die
Vorrichtung mit einem: Ionisierungselement mit Nadeln versehen ist, und so in Bezug
auf die Punktspitzen zum Auftragen der negativen Ladung benutzt werden: kann. Beim:
Auftragen positiver Ladung gibt die Vorrichtung keine befriedigenden Resultate.
-
Die obenerwähnten Nachteile lassen sich mit einer Vorrichtuni beseitigen,
mit welcher auf lichtempfindliche Halbleiter-,platten, in Abhängigkeit von der Art
der Platte, eine positive oder eine negative Ladung aufgebracht werden kann.
-
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand
der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht
mit teilweise senkrechtem Schnitt einer Elektrode mit dargestelltem Weg der Ionenstrahlen
bei Versorgung der Ionisierungsdrähte mit einem lUlinusnotentiäl. -Figo 2 zeigt
die Vorderansicht der Elektrode gemäss der Schnittlinie A»A in Fig. 1, wo aus Gründen
der tberM eicht der Schirmstab weggelassen ist.
-
Fig. 3 zeigt. den Schaltplan der Vorrichtung, Fig. 4 zeigt eine Abänderung
der Elektrode--nach Fig. 1 in Seitenansicht mit teilweise senkrechtem Schnitt.
Fig.
5 zeigt den elektrischen Schaltplan einer Abänderung der erfindungsgemässen Vorrichtung
mit der Elektrode nach Fig. 4. Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist eine in Fig.1
und 2 gezeigte Elektrode auf, die aus Isolatoren 1 besteht, in welchen vier Leitungsstäbe
angebracht sind, untereinander mit einem Leiter 4 verbundene Kupplungsstäbe 2 und
Schirmstäbe 3. In der Mitte der durch Stäbe 2 und 3 gebildeten Anordnung sind zwei
Ionisierungsdrähte aufgespannt. Unter dem unteren Stab 2 ist in einem ein ordentliches
Aufbringen der elektrischen Ladung gewährleistenden Abstand., eine geerdete, lichtempfindliche
Halbleiterplatte 6 angeordnet. Die Stäbe 2 und 3 sind über einen Widerstand 7 mit
dem geerdeten Körper der Vorrichtung und mit der Leitungsunterlage der lichtempfindlichen
Halbleiterplatte 6 verbunden. Der Wert des Widerstands 7 gewährleistet das Aufrechterhalten
des Potentials der Stäbe- 2 und 3 während. der Arbeit der Ionisierungsvorrichtung
auf einem Pegel, der mindestens zweimal so gross ist wie das höchste, auf der lichtempflindw
liehen Halbleiterplatte 6 erhaltene Potential. Die Drähte 5 sind an einem Pol eines
Generators 8 mit einer grossen Neigung des Spannungsdiagramms in Funktion der Belastungsstromstärke
angeschlossen, die mehr als 3000 V,/-1 mA beträgt. Der andere Generatorpol 8 ist
mit dem geerdeten Körper der Vorrichtung und mit der Unterlage der lichtempfindlichen
Halbleiterplatte 6 verbunden.
Der zwischen den Drähten 5 und der
lichtempfindlichen Halbleiterplatte 6 und. den Drähten 2 und 3 auftretende Potential
unterschied bewirkt die Bildung von Ionenstrahlen, welche von den Drähten 5 in Richtung
der Stäbe 2 und 3 und der lichtempfindlichen Halbleiterplatte 6 laufen, und zwar
längs folgender-Kraftlinien des elektrischen Feldes Linien 9, die von den Drähten
5 zu den Stäben 2 laufen; Linien 10, welche von den Drähten 5 zu den Stäben 3 laufen
und Linien 11, die: von den Drähten 5 2u der lichtempfindlichen Halbleiterplatte
ä laufen.
-
Die von den Drähten 5 in Richtung der lichtempfindlichen Halbleiterplatte
6 längs den Linien 11 laufenden Ionenstrahlen bewirken das Auftragen der elektrischen
Ladung auf die Platte 6. Die restlichen I:onenstrählen, die von den Drähten 5 längs
den Linien 9 und 10 zu den Stäben 2 und 3 laufen, bewirken einen Stromdurchfluss
durch den Widerstand 7, wodurch die Stäbe 2 und 3 ein Potential erhalten, das sich
aus dem Wert des Widerstands 7 und der durch diesen Widerstand fliesgAnden Stromstärke
ergibt. In fig. 4 und 5 ist eine Abänderung der erfinrll,r;p-sgemässen Vorrichtung
dargestellt, welche eine aus zwei in Isolatoren 12 angebrachten Elektroden bestehende
Aufladeeinheit aufweist. Eine der Elektroden ist mit Kupplungsstäben 2, Schirmstäben
3 und 13 und zwei aufgespannten Ionisierungsdrähten 5 versehen.
Die
zweite Elektrode weist dagegen riupplungsstäbe 14, Schirmstäbe-13-und 15 und zwei
Ionisierungsdrähte 16 auf, wobei der Stab 13 für beide Elektroden gemeinsam ist.
Die Stücke 2, 3, 13, 14 und 15 beider Elektroden sind untereinander durch den Leiter
4 und mit dem geerdeten Körper der Vorrichtung und der Unterlage der lichtempfindlichen
Halbleiterplatte 6 über einen Widerstand 7 verbunden. Die Drähte 5 der einen Elektrode
sind an einer Klemme 17 des Schalters 18 und am Minuspol des Generators 8 angeschlossen,
und die Drähte 1.6 der zweiten Elektrode sind an der Klemme 1'9 des Schalters und
an dem Pluspol des Generators 8 angeschlossen. Wenn der Umschaltekontakt ?0 des
Schalters 18 mit der Klemme 19 verbunden ist, werden der Pluspol :des Generators
8 und die Drähte 16 geerdet,-und der Minuspol des Generators versorgt die Drähte
5 mit einem honen Potential:, wodurch von den Dränten 5 zu den Stäben 2, 3 13 und
zu der liehen Halbleiterplatte 6 laufende Ionpnstrahlen erregt werden. Nach einer
Umstellung des Ums^haltekontakts 20 in eine Stellung, in welcher dieser mit der
Klemme 17 verbunden ist, sind der Minuspol des Generators und die Drähte 5 mit dem
geerdeten Körper der Vorri^htung verbunden, fand -die Drähte-16 werden -von dem
Pluspol des Generators versorgt.
Auf diese Weise arbeitet in- Abhängigkeit
von der Stellung des Umschaltkontakts 20 des Schalters 18 entweder die erste oder
die Eleic-troüe, xodurch auf die lichtempfindliche Halbleiterplatte eine positive
oder eine negative -Ladung .au.fgetrag, ._ Bei negativer Aüfladung zeichnet sich
die Ionisierungsentr ladung der Drähte 5 durch das Entstehen der Ionisations-Zentren
auf ihrer Oberfläche aus, die fast gleichmässig auf ihrer Länge zerlegt sind. Die
Kraftliniensysteme des elektrischen Feldes, welche an den Ionisatiox;szentren ihren
Anf:a.ng nehmen, haben eine kegelähnliche Form. Die in benachbarte Kegeln laufenden
ien-nstraiil-n stossen sich gegenseitig ab und bilden dabei zwis^?ien sich bräcicen.1)iese
Erscheinung :yird durch ein geeignetes geometrisches Anordnen der Ionisierungsdrähte
? und der Kupplungsstäbe 2 zum Tiervo-rruran von gegenseitig verschobenen fonisationszentren
längs einzelner Drähte ausgenutzt, die izii einen halben Abstand z"n@iscnen benachbarten
Ionisatonszpntr-n au' demselben Draht ve=rschoben sind. Infolgedessen bilden die
in Richtung der lichtempfindlichen Halbleiterplatte laufenden Ioneristrahlen auch
ein sich gegenseitig Syst(,.a. Man erreicht d.a -ur--h eine gleichnässige Aufladung
der Leiterschicht. Bisrsorgung der Elektrode mit einem negativen Potential tritt
aii-r dc-n Iori.sierungsdrähten 5 die Erscheinung der
Formung von
punktartigen Ionisathnszentren nicht auf, es tritt jedoch eine gleichmässige Ionisation
auf der ganzen Länge der Drähte auf, was in Folge hat, dass die lichtempfindliche
Halbleiterplatte 6 auch auf ihrer ganzen Oberfläche gleichmässig aufgeladen wird.
Durch Verwendung eines Generators 8 mit grosser Neigung des Spannungsdiagramms in
Funktion der Belastungsstromstärke und des Widerstandes 7, der das PötentiRl der
Stäbe 2 und 3 auf dem obenbestimmten Pegel hält, kann das System zum Aufladen der
lichtempfindlichen Halbleiterschichten verschiedener Eigenschaften verwendet werden,
wobei diese Eigenschaften durch die Verschiedenartigkeit des Stoffes und seiner
Dicke beeinflusst sind. Deshalb sollen diese Schichten mit gleichem Wert der elektrischen
Ladung aufgeladen sein, um verschienene Potnntialw(#rte zu erreichen. Dies wird
ohne zusätzliche Regelung der Versorgungsparameter der Elektrode erreicht, jedoch
unter der Bedingung, dass die Geschwindigkeit der Verschiebung der Elektrode gegenüber
der Oberfläche der lichtempfindlichen Halbleiterplatte konstant oder innerhalb eines
Veränderungsbereiches von ungefähr 10% gehalten wird. Das erfindungsgemässe System
erfordert auch keine Regelung der Versorgungsparameter der Elektrode bei Schwankungen
der Versoröungsspannung des Generators, welche in gewöhnlichen
Versorgungsnetzen
in einer Grösse von ungefähr 10% auftreten.DieseS Systemgewährleistet das Erhalten
von richtigen xerographischen Bildern, unabhängig von der Art der Schicht üblich
verwendeter Halbleiterstoffe und von der Polarität der Aufladung, und auch unabhängig
von den gewöhnlich auftretenden Spannungsschwankungen der Versorgung der Vorrichtung.
Ausserdem ermöglicht es eine beträchtliche Verriigerung der Herstellungskosten gegenüber
anderen bekannten Systemen und hebt wesentlich die Leistung des Aufladeprozesses.
Das System kann sowohl zum Aufladen der auf flachen oder zylindrischen Unterlagen
aufgetragenen lichtempfindlichen Halbleiterschichten als auch zum zweiseitigen Aufladen
der auf Isolierstoff (wie Papier oder Gewebe aufgetragenen lichtempfindlichen Halbleiterschichten
ver=sendet werden.