DE1912278A1

DE1912278A1 - Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Aufladung,insbesondere einer elektrofotografischen Bildplatte

Info

Publication number: DE1912278A1
Application number: DE19691912278
Authority: DE
Inventors: Germanos John Elias
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1968-03-18
Filing date: 1969-03-11
Publication date: 1969-10-02
Also published as: IL31765A0; BG17649A3; US3492476A; FR2004162A1; AT300573B; NO129709B; YU33090B; GB1255998A; DK126728B; YU60169A; BE729976A; IE32976B1; ES364888A1; NL6903869A; IE32976L; DE1912278B2; LU58234A1; CH493014A; BR6907248D0; SE341528B

Description

Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Aufladung insbesondere einer elektrofotografischen Bildplatte

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Aufladung eines ladungsspeichernden Mediums, insbesondere einer elektrofotografischen Bildplatte. Sie ermöglicht das Aufbringen.einer positiven oder negativen gleichmäßigen elektrostatischen Ladung auf die fotoleitfähige Isolierstoffschicht einer elektrofotografischen Bildplatte. Ferner ist die Erfindung zur Ülxertragung eines entwickelten Bildes von der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht einer elektrofotografischen Bildfläche auf einen Bildträger geeignet.

Beim elektrofotografischen Abbildungsverfahren, wie es beispielsweise in der US-Patentschrift 2 297 691 beschrieben ist, wird eine aus einer fotoleitfähigen. Isolierstoffsohicht auf leitfähiger unterlage bestehende elektrofotografische Bildplatte auf ihrer Oberfläche gleichmäßige elektrostatisch aufgeladen und dann mit dem

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zu reproduzierenden Bild beucht et, wozu eines der üblichen Projektionsverfahren angewendet wird» Durch die Belichtung wird die Bildplatte entsprechend der jeweils auftreffenden Strahlungsstärke entladen, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild entsteht, das entwickelt werden, muß. Die Entwicklung erfolgt mit einem fein verteilten Stoff, beispielsweise einem elektroskopischen Pulver, das mit der das latente Bild tragenden fotoleitfähigen Isolierstoffschicht in Berührung gebracht und auf dieser elektrostatisch in einem dem elektrostatischen latenten Bild entsprechenden Muster festgehalten wird. Danach wird das Pulverbild auf eine geeignete Unterlage, z.B. Papier, übertragen und darauf nach einem geeigneten Verfahren fixiert. Uaeh der Bildübertragung wird jegliches noch an. der Bildplatte anhaftende Pulver von dieser entfernt.

Nach üblicher Technik wird die Aufladung der elektrofotografischen Bildplatte zur Vorbereitung auf die Belichtung mit einer Korona-Entladungseinrichtung vorgenommen, die eine elektrostatische ladung in der Größenordnung von 500 bis 600 Volt auf die Bildplatte aufbringt. Allgemein kann die Koronaladung auf verschiedene Arten verwirklicht werden, die entsprechend den Anforderungen des jeweils zu erreichenden Ergebnisses eingesetzt werden. Beispielsweise kann eine Korona-Ehtladungsvorrichtung aus einem einzelnen Draht oder einer Reihe paralleler Drähte bestehen, die mit einer Hochspannungsquelle gespeist werden. An diesen Drähten wird die elektrofotografische Bildplatte mit gleichmäßiger Geschwindigkeit vorbeibewegt, um eine elektrostatische ladung auf sie aufzubringen. Auch kann die Bildplatte stationär angeordnet sein, und die Korona-Entladungsvorrichtung wird über sie hinwegbewegt. Für andere Anwendungsfälle kann es günstig sein, die Bildplatte und die Entladungsvorrichtung, während der Aufladung stationär zu halten. In allen Fällen ist es jedoch wesentlich, daß die auf die elektrofotografische BiId-

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platte aufgebrachte Ladung gleichmäßig ist, um eine gute Kopiequalität zu. erreichen und daß sie abhängig von dem jeweils verwendeten fotoleitfähigen Isolierstoff und der Art der herzustellenden Kopie eine vorbestimmte Größe und Polarität hat. -

Typische Korona-Entladungsvorrichtungen sind durch die US-Patentschriften 2 777 957 und 2 836 725 bekannt und bestehen jeweils aus einer oder mehreren Drahtelektroden, die relativ nahe der zu ladenden Fläche angeordnet sind. Die Elektrode ist mit einer geerdeten metallischen Abschirmung bis auf eine Öffnung umgeben, durch die die Ladung abgegeben wird. Die Abschirmung dient zur Anziehung überschüssiger Emissionen. Solche Korona-Entladungsvorrichtungen sind insbesondere geeignet für automatisch arbeitende elektrofotografische Kopiermaschinen, die mit einer Bildplatte in Form einer zylindrischen Trommel arbeiten, welche kontinuierlich nacheinander an einer Ladestelle, einer Beliehtungsstelle, einer Entwicklungsstelle und einer Bildübertragungsstelle vorbeibewegt wird.

Wie in der US-Patentschrift 2 297 691. beschrieben ist, bestehen fotoleitfähige Isolierstoffüberzüge aus Anthracen, Schwefel oder verschiedenen Mischungen dieser Stoffe wie z.B. Schwefel mit Selen usw., wodurch gleichmäßige auioriihe Überzüge auf der leitfähigen Bildplattenunterlage erzeugt werden. Diese Stoffe haben eine Empfindlichkeit, die v/eiflehend auf die kürzeren Wellenlangen begrenzt ist, und weisen eine weitere Einschränkung dadurch auf, daß sie nur leicht lichtempfindlich sind. Man versuchte daher dauernd, bessere fotoleitfähige Isolierstoffe für elektrofotografische Bildplatten zu produzieren. Die Entdeckung der fotoleitfähigen Isolierstoffeigenschaften stark gereinigten glasförmigen Selens führte zur Anwendung dieses Stoffes als Stanäardstoff in der kommerziellen Elektrofoto-

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grafie. Die fotografische Empfindlichkei t dieses Stoffen ist um viele Paktoren größer als die der bisherigen fotoleitfähigen Isolierstoffe. ]iine so hergestellte Bildplatte zeichnet sich aus durch die Aufnahmefähigkeit für eine aiisreichende elektrostatische Ladung und durch di.e Fähigkeit, dies ρ Ladung "bei Belichtung mit einem Lioht-Schatten-Muster selektiv abzuleiten. Bei optimaler Anwendimg können mit einer glasförraigen Selenplatte 100 000 oder auch mehr Kopien hergestellt werden, bevor ' die Platte sich in einem MaPp verschlechtert, daß sie unbefriedigende Bilder liefert.

Bekanntlich können derartige Sei onsoln ^hten TCl oktronen und Löcher leiten, ,iedooh ist die Löoherbeweglichkeit ca. zehnmal größer als die der Elektronen. GlanförmiPOs Selen kann daher als ein p-Halbleiter angesehen werden. Entsprechend wird beim üblichen elektrofotografischen Verfahren, bei dem Selen als fotolei tf obiger. Isolierstoff verwendet wird, eine gleichmäßige positive elektrostatische Ladung auf die Bildplattenoberfläohe vor der Belichtung aufgebracht. Während der BeIi ob tau" mit aktivierender Strahlung werden Löcher-Elnktrononn^m'o in im· '^i. schicht erzeugt, wobei sich die Löcher durch di ο f'nJnnschicht zur 1 ei tf'"hi gen Unterlage bfrvrvrni, während die Elektronen die ihnmi benachbarten Vei.l.n der positiven Oberflächenladung entsprechend der Intensität der iötrahlungsstärke entladen. 'Hegen der gerliwn Eindringtiefe der Elektronen wirr¹ -^'asförmiges SeIm normalerweise nicht negativ aufgeladen. Da dio Löcher sich zur !Entladung der negativen Oberfläohenladun.'" in den belichteten Flächenteilen durch die Selenschicht hindurch bewegen können, können die Elektronen wegen ihrer begrenzten Beweglichkeit die leitfähige Unterlage nicht erreichen, weshalb sich eine gebundene Raumladung bildet, dio die Bildqualität verschlechtert.

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Die Entwicklung geeigneter fotoleitfähiger Isolierstoffe beschränkte sich jedoch nicht auf glasfömiiges Selen. Es wurde vorgeschlagen, verschiedene Zweikomponentenstoffe als fötoleitfähige Isolierstoffe für elektrofotografische Bildplatten zu verwenden. Beispielsweise sind derartige Bildplatten in der US-Patentschrift 3 121 006 beschrieben und bestehen aus teilchenförmigen fotoleitfähigen Stoffen, die in einem nichtleitenden organischen Bindemittelharz disporgiert sind. Der gegenwärtig vorzugsweise angewendete fotoleitfähig Stoff ist Zinkoxid, bekanntlich ein n-Halbleiter mit größerer Beweglichkeit für Elektronen als für Löcher. Deshalb v/ird bei Anwendung zur elektrofotografischen Bilderzeugung eine Zinkoxid-Bindendttel^latte, die beispielsweise aus mit Zinkoxid überzogenem Papier besteht, auf ihrer rm belichten Ten Oberfläche negativ elektrostatisch auf"oladen und dann mit einem Licht-Schatten-Miinter mittels aktivierender Strahlung belichtet, wodurch ein entwiokelba^es latenter, el nktrorstatisches Bild ontn + e

Tn Anbetracht dieser Sachlage besteht da)v;'^i:; das Bedürfnis E'ü""* ^ine Ladevorrichtnn⁰;, mit der eine negative elektrontatinche Aufladung eines ladungsspeichernden Mediums, "■..B. einer elektrofotografischen Bildplatte, möglich ist.

Pur die elektrofotografische Technik besteht ein Erfordernis darin, daß zur Erzeugung von Reproduktionen mit ben tfindlg hoher Qualität ein gleichmäßiges Potential auf der bildplatte vor der Belichtung erzeugt werden muß. Bei positiver Aufladung besteht darin kein Problem, da eine positive Korona-Entladung an einem Draht normalerweise in einem Raumbereich auftritt, der die^rForm einer den Draht kontinuierlich umgebenden gleichmäßigen Hülle hat. Bei negativer Korona-Entladung tritt jedoch eine Neigimg zur Konzentration an diskreten Stellen längs des Drahtes auf, wodurch sich die negative Ladung auf dem ladungsspeichernden Medium in einem nicht gleichmäßigen Muster entsprechend

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der Ungleichmäßigkeit der Korona-Entladung selbst ablagert. Dieser Effekt ist unerwünscht, da er zu unbefriedigenden Reproduktionen führt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit zur elektrostatischen Aufladung eines ladungsspeichernden Mediums zu schaffen, die bei positiver und auch bei negativer Aufladung in der gewünschten Gleichmäßigkeit erfolgt. Diese Aufladung soll auch eine Übertragung eines entwickelten Bildes von der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht einer elektrofotografischen Bildplatte auf einen Bildträger ermöglichen.

Pur ein Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Medium mit einer leitfähigen Unterlage versph^n und nahe einer Korona-Entladungselektrode angeordnet wird, der eine ΠΠ -r. chspannung zugeführt, wird, und die gleichzeitig einem Wechselfeld ausgesetzt wird, indem eine alternierende Hochsnannungsquelle an die l«itfähige Unterlage und eine leitfähige Abschirmung bzw. ein leitfähiges Gitter auf der dem Medium entgegengesetzten Seite der RnüladungseloktmUe angeschaltet wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßnn Verfahrens zeichnet sich aus durch eine mit einer G-leJchsnannungsquelle gespeiste Korona-Entladungseinrichtung und durch eine mit einer '.'/echnelnmnnuri^ gespeiste Vorrichtung zur Erzeugung eines Wechselfeldes an der Entladungselektrode der Korona-Entladungseinrichtung.

Gemäß der Erfindung wird also eine aufladbare Schicht mit einer leitfähigen Unterlage in Berührung gebracht. Die freie Oberfläche der Schicht bildet dabei das ladungsspeichernde Medium. Eine Korona-Entladungsvorrichtung . mit zumindest einem Koronadraht parallel und nahe der zu ladenden Fläche ist mit dem Draht an eine Hochspanminga-

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ouelle anrenohaltet, die ferner im't der 1 "ϊ^H fMlri gen Unterlage verbunden 1st. Außerdem, ißt eine leitfähige Abschirmung vorgesehen. Diese Abschirmung wird an eine alternierende Hochspannung fcegenüber der leitfähigen Unterlage angeschaltet. Es zeigt sich, daP si oh der beste Wirkungsgrad erribt, -.veim die Wirlcunc den Wechselgeldes an der !Coronals tladxtn^svorr ich tung mit der v/i. rlarn.¹? den <r.l "iohf eldes vergleichbar ist. Da die Wirrung des Wechsel f el des vom Abstand und von der Spaniiun." abhangt, kann Veine genaue Vorschrift hinsichtlich der Höhe der Wechselspannung · usw. aufirestel.lt werden. Sind iedneh die Abstände zwischen dem Kox'onadraht und vⁿv 3eitfH.higen Absohiraiung gleich, sⁿ ergibt sich c'in beste 7>'irkung, Avenn die Wechselspainnmg you Spitze m Spitze, praktisch rl eich oder ·· höher air, din an der¹ Ko^onadraht" Ii egende (11 oi ο'^Λ spannung int. Mi 1 eine-·¹ noch rni bench reibend en Ausf ührungsform der Erfindung ergibt sich eine ^irl'-ichmäßi.gere Lridun^adichte, wenn die V/eev-elnpannun·'" ei'hölit v'rd, und wi ο aus Pi". A 7,\x ersohen ist, tritt eine niei chmäPi gVei t auf, wenn der absolut" Vert der Sri t'*enspammng grriPer al π der der G-] eichfsptnnunp: avi Koronadraht ist. ]]s sei ,iedooh darauf hinfcewinsoii, da'? diese Verbesserung der Gleichmäßigkeit fortsch^eitni'l mit ansteigender Wechselspannung geändert wird. . .

■flp aus Y^:*. Λ KU ersehen ist, l'aiin mit einer n^r oh mu beschreibenden ^1To">'richtunf eine auf "das ladunrsspeichernde I'.edium aufgebrachte negative Ladunf mit einer p-leichmäßi-

leichte vorliegen als bei dnn herkömmlichen Verfahren negativen Koronaladung.

Di e Erf indunp· i st ferner anwendbar für posi ti ve Eoronaladitng, indem lediglich die Verbindungen zwischen der 'rleichsTannungsnuelle und der Korona-Entladixngsvorrichtung ncv.ie der leitfähigen Unterlage umgepolt werden.

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Außer zur Aufladung einer Bildplatte kann die Erfindung auoh zur Entladung verwendet werden, wenn eine vorher aufgeladene Fläche durch eine gleichmäßige Ladung entgegengesetzter Polarität entladen werden soll. Ferner kann sie bei der Bildübertragung Anwendung finden, bei der die einem entwickelten Bild angewandte Seite eines Übertragungsblattes gleichmäßig aufgeladen wird, um eine Übertragung des entwickelten Bildes auf das Übertragungsblatt zu bewirken.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Korona-Entladungsvorrich- ■ tung mit elektrischer Schaltung,

Fig. 2 die schematische Darstellung einer automatisch arbeitenden elektrofotografischen Reproduktionsmaschine, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet ist,

Fig. 5 die verschiedenen Formen leitfähiger Abschirmungen für eine erfindungsgemäße Entladungsvorrichtung und

Fig» 4 ein Diagramm der Ladungsdichteverteilung auf einer leitfähigen Platte für verschiedene Verfahren zur negativen Koronaladung, wobei die nach der Erfindung zu erhaltende gleichmäßigste Dichte dargestellt ist.

In Fig. 1 ist eine elektrofotografische Bildplatte 10 dargestellt, die aus einer lichtempfindlichen Schicht 12 auf leitfähiger Unterlage 14 besteht. Beispielsweise kann die lichtempfindliche Schicht 12 aus einer Dispersion von Zinkoxid in einem organischen Harzbindemittel ■- bestehen* Die lichtempfindliche Schicht 12 hat eine Iadungsspeichernde Oberfläche 16. In geringem Abstand zur

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Oberfläche 16 befindet sich ein parallel angeordneter Koronadraht 18, der mit dem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle 20 verbunden ist. Der positive Pol der Gleichspannungsquelle 20 ist mit der leitfähigen Unterlage 14 verbunden. Auf der der Bildplatte 10 abgewandten Seite des Drahtes 18 ist eine leitfähige Abschirmung 22 vorgesehen, die mit der leitfähigen Unterlage 14 über eine alternierende Hochspannungsquelle 24 verbunden ist.

Zum allgemeinen Verständnis des elektrofotografischen Abbildungsverfahrens, bei dem die "Erfindung verwendet wird, dient die Pig. 2, in der die verschiedenen Verfahrensteile schematisch dargestellt sind. Wie bei allen elektrofotografischen Einrichtungen, die auf der Grundlage der US-Patentschrift 2 297 691 arbeiten, wird ein Strahlungsbild des zu reproduzierenden Bildes auf die lichtempfindliche Oberfläche einer elektrofotografischen Bildplatte zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes projiziert. Danach wird das latente Bild mit einem ihm entgegengesetzt geladenen Entwicklerstoff zur Erzeugung eines elektrofotografischen Pulverbildes entwickelt. Dieses'entspricht dann, dem latenten Bild auf der Oberfläche der Bildplatte. Das Pulverbild wird dann elektrostatisch auf einen Bildträger übertragen, auf den es mit einer geeigneten Fixiervorrichtung fixiert wird, so daß es dauerhaft an seinem Bildträger anhaftet.

Die hier beschriebene elektrofotografische Einrichtung entspricht der in der US-Patentschrift 3 076 392 beschriebenen. Bei ihr wird ein zu reproduzierendes undurchsichtiges Bild auf eine Auflageplatte 30 gelegt, von der es auf einen Transportmechanismus 31 befördert wird. Dieser wird mit dem Motor 32 und dem endlosen Band 33 betrieben, auf dem das Bild an der optischen Achse der Projektionsoptik 34 vorbeibewegt wird, die mit einer Projektionslampe IJMF-I arbeitet. Das erhaltene Lichtbild wird am Spiegel

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35 durch eine einstellbare Muse 36 und von dieser am Spiegel 37 durch eine variable Schlitzblende 38 auf die lichtempfindliche Oberfläche der elektrofotografischen Bildplatte in Form einer Trommel 39 reflektierte .

Die elektrofotografische Trommel 39 besteht aus einem Zylinder, der in geeigneten Lagerungen innerhalb des Maschinenrahmens angeordnet ist und im Uhrzeigersinn mit dem Motor 42 bei konstanter Geschwindigkeit gedreht wird, die proportional der Transportgeschwindigkeit des Bildes ist, so daß die Umfangsgeschwindigkeit der Trommeloberflache mit der Geschwindigkeit des reflektierten Lichtbildes übereinstimmt. Die Trommeloberfläche besteht aus einer. Schicht eines Fotoleiters 42 auf einer leitfähigen Unterlage 44» sie wird vor der Belichtung mit einer Korona-Etitladungsvorrichtung 10 sensitiviert, d.h. elektrostatisch aufgeladen. Diese Entladungsvorrichtung ist gemäß der Erfindung aufgebaut. Sie enthält zwei Koronadrähte im Gegensatz zu der in Pig» I dargestellten Vorrichtung, die nur einen. Koronadraht enthält.

Durch die Bildbelichtung der Trommel wird die fotoleitfähige Schicht in den belichteten Fläehenteilen entladen^ wodurch auf der Trommel ein latentes elektrostatisches Bild entsteht, das dem projiziert en Lichtbild entspricht,, Bei Weiterbewegung der Trommeloberfläche wird das elektrostatische latente Bild an einer Entwicklungsstelle 46 vorbeibewegt, an der ein Zweikomponeaten-Entwicklerstoff 47 § der von der in der US-Patentschrift 2 638 416 beschriebenen Art sein, kann, mit einer Entwicklungsvorrichtung 48 über die Trommeloberfläche kaskadiert wird· Die Entwiaklungsvorrichtung ist in ihrer Ausfüliroiig und Wirkungsweise bekannt·

In der Entwicklungsvorrichtung wird der Entwicklerstoff mit

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dem Förderer 49t der vom Motor 50 angetrieben wird, nach oben befördert und auf eine Schütte 51 geleitet, von der aus er über die Tromineloberfläche kaskadiert wird. Der Toneranteil 52 des Elitwicklerstoffes, der durch die Entwicklung verbraucht wird, wird aus der Nachfülleinrichtung 53 in die Entwicklungsvorrichtung durch Betätigung der Sperre 54 eingegeben.

Das entwickelte Pulverbild gelangt an eine Bildübertragungsstelle 62» an der es elektrostatisch auf ein Bildübertragungsband 63 übertragen wird, wozu eine zweite Korona-Eatladungsvorrichtung 64 dient, die gleichfalls gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Diese Vorrichtung 64 lädt die Rückseite des Bandes 63 negativer auf als die auf der Oberfläche der elektrofotografischen Trommel 39 verbleibende Spannung ist, so daß das Pulverbild auf das Band 63 in bildmäßiger Verteilung übertragen wird.

Das übertragungsband kann aus jedem geeigneten Material, beispielsweise aus Papier, bestehen und wird von einer Vorratsrolle 65 über die Führungsrollen 66 und 67 sowie über geeignete Spannrollen im Bereich der Korona-Entladungsvorrichtung 64 an die Trommel heranbewegt. Nach der Bildübertragung wird es von der Trommeloberfläche abgetrennt und durch eine Fixiervorrichtung 68 geführt, die von der in der US-Patentschrift 2 852 651 beschriebenen Art sein kann. Sie fixiert das Pulverbild dauerhaft auf dem Bildübertragungsband. Danach wird das Band über ein weiteres System von Führungs- und Spannrollen auf eine Aufwickelrolle 72 geführt, die durch einen Motor 73 angetrieben wird.

Nach der Trennung des Übertragungsbandes von der Trommel bringt eine dritte Korona-Entladuhgsvorrichtung 74 eine elektrostatische ladung auf das restliche Bildpulver auf der Trommel oberfläche auf. Diese Vorrichtung 74, die

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gleichfalls gemäß der Erfindung ausgebildet sein kann, -verringert die elektrostatische Anziehung für die restlichen . Tonerteilchen auf der elektrofotografischen Trommel. Da^ nach gelangt die Trommeloberfläche an eine Reinigungsstelle 75» an der sie mit einer Reinigungsbürstenanordnung 76 abgebürstet wird, die durch einen. Motor 77 angetrieben wird. Dadurch wird der auf der Trommel noch verbliebene restliche Entwicklerstoff entfernt. Die Trommeloberfläche wird dann an einer Entladestelle 78 mit einer Leuchtstofflampe LMP-2 beleuchtet, wodurch alle elektrostatischen Restladungen entfernt werden. Die Kopiermaschine ist mit geeigneten Lichtabschirmungen versehen, die einen Einfall äußeren Lichtes auf die Trommeloberfläche unmittelbar vor der elektrostatischen Aufladung mit der Entladungsvorrichtung 10 bis zum Austritt aus dem Entwicklungsbereich 46 verhindern.

Bei der vorstehend beschriebenen elektrofotografischen Bilderzeugung bestehen die grundlegenden Schritte in der elektrostatischen Aufladung der elektrofotografischen Trommel, der Belichtung mit einem Strahlungsbild, der Entwicklung des latenten elektrostatischen Bildes mit einem Entwicklerstoff, der Übertragung des Pulverbildes auf einen Bildträger mit Fixierung und der Reinigung der elektrofotografischen Trommel zur Vorbereitung auf die nächste Bilderzeugung. Die erfindungsgemäße Korona-Entladungsvorrichtung ist auch zur Verwendung in BiIderzeugungseinrichtungen geeignet, bei denen als elektro- fotografische Bildplatte mit Zinkoxid überzogenes Papier, allgemein bekannt unter der Bezeichnung Electrofax, ver-· wendet wird. Ein derartiges Verfahren unterscheidet sich. von dem Verfahren gemäß Pig. 2 dadurch, daß die Bildübertragung und die Reinigung entfallen. Nach der Erzeugung des latenten elektrostatischen Bildes auf dem mit Zinkoxid überzogenen Papier wird eine Bildentwicklung mit einem Entwicklungspulver durchgeführt und eine. Fixierung „,

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auf dem Papier selbst ohne Übertragung auf einen weiteren Bildträger vorgenommen. Die erhaltene Kopie wird dann aus der Bilderzeugungseinrichtung ausgegeben, so daß die Schritte der Aufladung, Belichtung, Entwicklung und Fixierung auf dem nächsten Bildträger wiederholt werden können, der durch die Einrichtung hindurchgeleitet wird. Die erfindungsgemäße Korona-Entladungsvorrichtung ist speziell für dieses Zinkoxidverfahren geeignet, da Zinkoxid ein. η-Halbleiter ist und vor der Belichtung auf seiner freien Oberfläche eine negative elektrostatische Ladung erhält„ Die erfindungsgemäße Korona-Entladungsvorrichtung ist ferner geeignet zur gleichmäßigen negativen Aufladung einer Tsolatoroberflache, auf der ein latentes elektrostatisches Bild durch ein nicht optisches und nicht fotoleitfähiges Verfahren erzeugt ist (beispielsweise durch Berührung mit einem gemusterten leitfähigen Bildelement).

Die erfindungsgemäße Korona-Entladungsvorrichtung kann außerdem zur gleichmäßigen positiven Aufladung eines ladungsspeichernden Mediums, beispielsweise von amorphem Selen, Papier usw., verwendet werden.

Wie bereits ausgeführt, ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine leitfähige Abschirmung vorgesehen. Pig. 3 zeigt im Querschnitt die verschiedenen möglichen Formen für die Abschirmung, von denen jede für die Erfindung geeignet ist. Die Abschirmung selbst ist jeweils mit 90, der Kor ona-Entladungs draht mit 91 bezeichnet. .In Mg. 3A ist die Abschirmung eine flache Platte wie in Fig. 1-, In Fig. 3B hat die Abschirmung die Form eines rechteckförmigen Behälter^, der an seiner unteren Seite zum Austritt der negativen Ionen auf die zu ladende Fläche geöffnet ist. Die leitfähige Abschirmung g.emäß Fig, 30 ist ähnlich der in Fig. 3B, hat ,jedoch an den Seitenwandungen konvergierende Teile, die einen genaueren länglichen Schlitz bilden, durch den die negativen Ionexk vom Draht

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emittiert werden können. In Fig. 3D hat die Abschirmung die Form, eines Behälters mit halbkreisförmigem Querschnitt. In Fig. 3E ist sie ein zylindrischer Behälter, dessen Querschnitt einen Bogen von mehr als 180° bildet und der an seiner Unterseite geöffnet ist, um einen Austritt der negativen Ionen auf die zu ladende Fläche zu ermöglichen. Die leitfähige Abschirmung soll in Längsrichtung parallel zum Koronadraht und zur ladungsspeichernden Fläche verlaufen und soll einen ausreichenden Abstand zu "dem Koronadraht haben, so daß eine Korona-Entladung über die Kanten der Abschirmung verhindert wird. Die Abschirmung kann eine kontinuierliche leitfähige Fläche, ein mit Öffnungen versehenes leitfähiges Gitter oder eine kontinuierliche nichtleitende Fläche mit parallel auf ihr angeordneten oder eingebetteten Leitern sein.

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung im folgenden an Hand eines speziellen Ausführungsbeispiels beschrie- , ben, das nicht als Einschränkung der Erfindung verstanden werden soll.

Die Entladungsvorrichtung besteht aus einem Ineonel-Draht von 0,1 mm Durchmesser und 20 cm Länge, der über eine Gleichspannungsquelle mit einer Aluminiumplatte von 28 χ 28 χ 0,16 cm verbunden ist. Die Aluminiumplatte ist mit einer flachen Aluminiumabschirmung derselben . Abmessungen über eine Wechselspannungsquelle von 60 Hz verbunden. Der Abstand vom Draht zur Platte beträgt . 1 cm, vom Draht zur Abschirmung 1,5 cm. . ■ · ....

Diese Entladungsvorrichtung wurde unter drei Bedingungen geprüft, die Ergebnisse sind in Fig. 4 aufgetragen. Der erste Betriebszustand entsprach einer herkömmlichen _: ..-, Korona-Entladung, wobei «5000 YoIt am Koronadrsiht lagen und die Abschirmung geerdet war» Die ungleißhmäßige La-

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- 15 dungsverteilung zeigt die Karre 1 in Piß· 4.

Beim zweiten Betriebszustand wurden -5000 Volt an den Koronadraht sowie eine Wechselspannung von 2000 VoIt-Spitze-Spitze an die Platte und die Abschirmung angelegt. Die ungleichmäßige liadungsverteilung ist als Kurve 2 in Pig. 4 dargestellt.

Gemäß der Erfindimg wurden dann -5000 Volt an den Koronadraht und 6000 Volt-Spitze-Spitze Wechselspannung an die Platte und die Abschirmung angelegt. Die gleichmäßigere Ladungsverteilung an der Aluminiumplatte ist als Kurve 3 in Fig. 4 dargestellt.

Die vorstehend "beschriebene Entladungsvorrichtung ist zur AnalysieruTig der Gleichmäßigkeit der Ladungsverteilung einer Entladung mit einem Koronadraht geeignet. Die Anordnung einer ladungsspeichernden Fläche, sei sie fotoleitfähig oder nicht fotoleitfähig, auf der Oberfläche einer leitfähigen Platte sehr nahe dem Koronadraht oder den Koronadrähten ergibt eine Ablagerung einer gleich-DiäEig verteilten ladung, wie sie vorstehend beschrieben wurde.

Die Erfindung -wurde im Zusammenhang mit der Verwendung einer leitfähigen Abschirmung oder eines Gitters auf der der ladungsspeichernden Fläche abgewandten Seite der Entladungselektrode beschrieben, es ist jedoch auch möglich, eine leitfähige Abschirmung oder ein Gitter zwischen die Entladungselektrode und die zu ladende Fläche zu bringen. Wie bereits besehrieben, wird die Verbesserung der Ladungsgleichmäßigkeit erreicht, wenn die Wirkung des Wechselfeldes auf die Entladungsvorrichtung vergleichbar ist mit der Wirkung des Gleichfeldes zwischen der Entladungsvorrichtung und der leitfähigen Unterlage für die ladungsspeichernde Schicht.

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Bekanntlich sind die Korona-Schwellspannung und der Koronastrom eines -Entladungsdrahtes Funktionen des Drahtdurch-.messers, d.h. der Schwellwert steigt, und der Koronastrom sinkt für eine vorgegebene Spannung, wenn der Drahtdurchmesser erhöht wird. Änderungen des an Koronadrähten eines •vorgegebenen Durchmessers liegenden Potentials verursachen relativ große Änderungen der Korona-Entladung und entsprechende Änderungen der ladungsrate.. Ferner werden die Korona-Schwellspannung und der Koronastrom auch direkt durch Staubablagerungen auf dem Draht, durch atmosphärische . Einflüsse wie z.B. Feuchtigkeit, Temperatur und Druck, sowie durch Änderungen der Bewegung und der Ionisierungsbedingungen der Lufthülle um den Draht beeinflußt. So können beim Betrieb mit der Korona-Schwellspannung winzige Unterschiede des Drahtdurchmessers, leichte Staubansammlungen auf dem Draht und Änderungen der luf ti oni si errang, der atmosphärischen Bedingungen und des Abstandes zwischen Draht und elektrofotografischer Platte die Korona-Entladung drastisch beeinflussen und eine ungleichmäßige elektrostatische Ladungsablagerung bewirken. Bei jeder Korona-Entladungsvorrichtung müssen geeignete Maßnahmen getroffen sein, die diese schädlichen Auswirkungen minimal halten.

Die Erfindung wurde an Hand vorzugsweiser Ausführungsformen beschrieben, dem Fachmann sind jedoch zahlreiche Änderungen und andere Ausführungsformen möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

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Claims

Pat entansprüche

. Verfahren zur elektrostatischen Aufladung eines Iadungsspeichernden Mediums, insbesondere einer elektrofotografischen Bildplatte, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium (16) mit einer leitfähigen Unterlage (14) versehen und nahe einer Korona-Entladungselektrode (18) angeordnet wird, der eine Gleichspannung (20) zugeführt wird und die gleichzeitig einem Wechselfeld ausgesetzt wird, indem eine alternierende Hochspannungsquelle (24) an die leitfähige Unterlage (14) und eine leitfähi'ge Abschirmung (22) bzw. ein leitfähiges Gitter auf der dem Medium (16) entgegengesetzten Seite der Entladungselektrode (18) angeschaltet wird,- .·
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wirkung des Wechselfeldes an der Entladungselektrode (18) erzeugt wird, die mit der Yfirkung des Gleichfeldes zwischen Entladungselektrode (18) und Unterlage (14) vergleichbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine V/echselspannungsquelle (24) mit einem Spannungswert von Spitze zu Spitze verwendet wird, der mindestens so hoch ist wie der Spannungswert der Gleiehspannungsquelle (20). .
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine positive elektrostatische ladung auf das ladungsspeichernde Medium (16) aufgebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine negative elektrostatische Ladung gleichmäßiger Dichte auf das ladungsspeiehemde Medium (iß) aufgebracht wird.

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6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach, einem, der Ansprüche 1 Ms 5» gekennzeichnet durch eine mit einer Gleichspannungsquelle (20) gespeiste Korona -En. tladungs einrichtung (18) und durch eine mit einer Wechselspannung (24) gespeiste Vorrichtung (14", 22) zur Erzeugung eines 7/echselfeldes an der Entladungselektrode (18) der Korona-Entladungseinrichtung (18).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung eines Y/echselfeldes eine leitfähige Abschirmung (22) oder ein leitfähiges Gitter aufweist,
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (22) oder das Gitter auf der dem ladungsspelchernden Medium (16) entgegengesetzten Seite der Korona-Eatladungseinrichtung (18) angeordnet ist.
9. Vorrichtung naeh einem der Ansprüche 6 bis 8, da«- durch gekennzeichnet, daß die Korona-Entladungselektrode (18) mit dem negativen Pol der G-leiehspannungsquelle (20) verbunden ist.
10. Vorrichtung naeh einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Korona-Entladungselektrode (18) mit dem positiven Pol der G-leichspannungsquelle (20) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden AnsprüeJie, dadurch gekennzeichnet, daß das ladungs speichernde Mediim' (16) mit dem nicht an der Entladungselektrode (18) liegeaden Pol der G-leielispamiungsquelle (2G) und mit dem nicht an der leitfähigen Abschirmung (22) bzw, dem leitfähigeii Gitter liegenden FoI der' Weehselspannungsquelle (2.4) bunden ist.
12. Vorrichtung nach jüispruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das ladungsspeicfcernde Medium (16) eine nahe der Eorona-Entladungselektrode (18) angeordnete Isolierstoffschicht (12) ist, die mit einer leitfähigen Unterlage (14) versehen ist.

13· Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das ladungsspeichernde Medium (16) eine nahe der Korona-Entladungs elektrode (18) angeordnete elektrofotografische Bildplatte (10) mit einer fοtöleitfähigen Isoli erstoffschioht (12) und einer leitfähigen Unterlage (14) ist.

9 098A0/1435