DE1912278C3 - Verfahren und Vorrichtung zum gleichförmigen Aufladen einer Fläche mittels einer Koronaentladung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum gleichförmigen Aufladen der Oberfläehe einer auf einem elektrisch leitenden Schichttriiger angeordneten Schicht mittels einer Koronaentladung, bei dem zwischen mindestens einer Koronaentladungselektrode und dem elektrisch leitenden Schichtträger eine Gleichspannung angelegt wird, und bei dem dem so " erzeugten elektrostatischen Feld ein zweites elektrisches Feld überlagert wird, das durch Anlagen einer Spannung zwischen einer auf der der aufzuladenden Fläche abgewendeten Seite der Koronaentladungselektrode(n) angeordneten Feldelektrode und dem elek- &n Irisch leitenden Schichtträger erzeugt wird.

Bei elektrostatischem Abbildungsverfahren ist eü im allgemeinen erforderlich, ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmater al mit einer gleichförmigen positiven oder negativen Ladung zu versehen. Welche Ladungspolari- ·>'> tat gewählt wird, hängt von dem Stoff und seinen Eigenschaften ab, der für das Aufzeichnungsmaterial verwandt wird.

Als Stoff für das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial hat sich stark gereinigtes, glasförmiges Selen als besonders geeignet erwiesen, da es in hohem Maße lichtempfindlich ist und eine aus diesem Stoff hergestellte Schicht die auf ihre Oberfläche aufgebrachten Ladungen gut halten kann.'

Bekanntlich können derartige Selenschichten Elektronen und Löcher leiten, jedoch ist die LöcherLeweg-Iichkeit ca. zehnmal größer als die der Elektronen. Glasförmiges Selen kann daher als ein p-Halbleiter angesehen werden. Entsprechend wird beim üblichen elektrophotographischen Verfahren, bei dem Selen als Stoff für das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial verwandt wird, eine gleichmäßige positive elektrostatische Ladung auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials vor deren Belichtung aufgebracht Während der Belichtung mit aktivierender Strahlung werden lächer-Elektronen-Paare in der Selenschicht erzeugt, wobei sich die Löcher durch die Selenschicht zur leitfähigen Unterlage bewegen, während die Elektronen die ihnen benachbarten Teile der positiven Oberflächenladung entsprechend der Intensität der Strahlungsstärke entladen. Wegen der geringen Eindringtiefe der Elektronen wird glasförmiges Selen normalerweise positiv aufgeladen. Da die Löcher sich zur Entladung der negativen Oberflächenladung in den belichteten Flächenteilen durch die Selenschicht hindurchbewegen können, können die Elektronen wegen ihrer begrenzten Beweglichkeit die leitfähige Unterlage nicht erreichen, weshalb sich eine gebundene Raumladung bildet, die die Bildqualität verschlechtert

Die Entwicklung geeigneter photoleitfähiger Stoffe beschränkte sich jedoch nicht auf glasförmiges Selen. Es wurde vorgeschlagen, verschiedene Zweikomponentenstoffe als photoleitfähige Isolierstoffe für elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial zu verwenden. Ein solches Aufzeichnungmaterial kann, wie es in der US-PS 31 21 006 beschrieben ist aus teilchenförmigen, photoleitfähigen Stoffen, die in einem nicht leitenden organischen Bindemittelharz dispergiert sind, bestehen. Der gegenwärtig vorzugsweise verwandte photoleitfähige Stoff ist Zinkoxid, das bekanntlich ein n-Halbleiter mit größerer Beweglichkeit für Elektronen als für Löcher ist. Derzeit wird ein Zinkoxid enthaltendes Aufzeichnungsmaterial, das beispielsweise aus mit Zinkoxid überzogenem Papier besteht, zur Bilderzeugung auf der zu belichtenden Oberfläche negativ elektrostatisch aufgeladen und anschließend mit dem Lichtbild einer Vorlage mittels aktivierender Strahlung belichtet, wodurch ein entwickelbares latentes Ladungsbild entsteht.

Die gleichförmige negative Aufladung einer Oberfläche ist jedoch problematisch. Bei der positiven Aufladung einer Fläche bestehen normalerweise keine Schwierigkeiten, da eine positive Koronaentladung an einem Draht normalerweise in einem Raumbereich auftritt, der die Form einer den Draht kontinuierlich umgebenden gleichmäßigen Hülle hat. Bei negativer Korona-Entladung tritt an den Koronaentladungsdraht eine äußerst ungleichmäßige Korona-Entladung auf, wobei sich Entladungskonzentrationen an diskreten Stellen längs des Koronaentladungsdrahtes bilden. Dadurch wird die negative Ladung entsprechend der Ungleichmäßigkeit der Koronaentladung an dem Draht auf die aufzuladende Fläche aufgebracht, so daß ein nicht gleichmäßiges Ladungsmuster entsteht.

In der DE-PS 15 97 897 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen worden, welches d.izu

dient, bei einer negativen Aufladung einer aufzuladenden Fläche die Entladungszentren auf dem Entladungsdraht der Koronaentladungseinrichtung zu verdichten. Dabei wird zwischen mindestens einer Koronaentladungselektrode und einem elektrisch leitenden Schicht- träger, auf dem das aufzuladende Aufzeichnungsmaterial angeordnet ist, eine Gleichspannung angelegt Dem so erzeugten elektrostatischen Feld wird ein zweites Feld überlagert, welches durch Anlegen einer Spannung zwischen einer auf der der aufzuladenden Fläche abgewandten Seite der Koronaentladungselektrode angeordneten Feldelektrode und dem elektrisch leitenden Schichtträger erzeugt wild. Dieses zweite elektrische Feld ist homogen und verläuft senkrecht zur aufzuladenden Fläche. Das zweite elektrische Feld is verläuft in der gleichen Richtung wie das zwischen den Koronaeniladungsdrähten und dem Schichtträger erzeugte.

Bei der Durchführung dieses Verfahrens hat sich gezeigt, daß die Entladungszentren auf dem Koronaentladungsdraht erheblich verdichtet werden. Ma¹. nimmt an, daß die Raumladungsanhäufungen zusammengedrückt oder verdichtet werden, so daß infolgedessen der Abstand zwischen den Entladungszentren auf dem Entladungsdraht verringert wird. Es hat sich dabei herausgestellt, daß eine wesentlich gleichförmigere negative Aufladung der aufzuladenden Fläche erzielt wird.

Das Auftreten von Raumladungen kann in etwa auf folgende Weise beschrieben werden. Bei der Korona- jo entladung entstehen Elektronenlawinen. Die Elektronen werden von Gasmolekülen absorbiert, wodurch negative Ionen mit geringer Beweglichkeit gebildet werden. Die Elektronenlawine wird in sehr kurzer Zeit durch die negative Ionenladungswolke abgebremst, die r> sich durch Elektronenanlagerung unmittelbar außerhalb des lonisationsbereiches bildet und das Feld in diesem Bereich auf einen Wert unterhalb der Lawinenschwelle verringert D^;e Ausbildung einer Elektronenlawine bleibt so lange gehemmt, bis die negative Raumladungswolke durch das elektrische Feld weit genug fortbewegt worden ist, damit das Feld in dem Ionisationsbereich den kritischen Durchbruchswert erneut annimmt, so daß eine neue Elektronenlawine entstehen kann.

Beim Entstehen einer solchen Elektsonenlawine wird ein Stromimpuls im Koronaentladungsstrom erzeugt. Das Auftreten solcher Stromimpulse beeinträchtigt die Möglichkeit einer gleichmäßigen Aufladung der aufzuladenden Fläche.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das eingangs genannte Verfahren derart weiterzubilden, daß das Auftreten von Koronastromimpulsen möglichst unterbunden und eine gleichmäßige Aufladung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren v> der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zweite elektrische Feld ein Wechselfeld ist, das durch eine Wechselspannung erzeugt wird, deren Spannungsdifferenz /wischen entgegengesetzten Spannungsamplituden mindestens gleich dem Wert der mi Gleichspannung ist.

Dadurch, daß als zweites elektrisches Feld ein Wechselfeld verwandt wird, wird erreicht, daß der oben beschriebene Vorgang der Erzeugung von Elektronenlawinen unterbunden wird. Durch das Wechselfeld wird die Reihe der Vorgänge w^:r abbremsen bzw. auslöschen einer Elektronenlawine und erneute Bildung von Elektronenlawinen unterbunden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich eine sehr gleichmäßigenegative Aufladung erzielen.

Durch entsprechende Wahl der Feldrichtung zwischen der Koronaentladungselektrode und dem elektrisch leitenden Schichtträger, auf dem die aufzuladende Schicht angeordnet ist, läßt sich auch eine positive Aufladung der Schicht erreichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dazu verwandt werden, eine vorher aufgeladene Fläche durch eine gleichmäßige Ladung entgegengesetzter Polarität zu entladen. Ferner kann es in elektrophotographischen Kopiergeräten zur Bildübertragung angewandt werden, bei der die dem entwickelten und zu übertragenden Bild angewandte Seite eines Bildempfangsmaterials gleichmäßig aufgeladen wird, um eine Übertragung der Entwicklerstoffteilchen auf das Bildempfangsmaterial zu bewirken.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Koronaentladungseinrichtung mit elektrischer Schaltungsanordnung,

F i g. 2 eine schematische Darstellung eines elektrophotographischen Kopiergerätes, bei dem eine erfindungsgemäße Koronaentladungseinrich'ung verwandt wird,

Fig.3 verschiedene Ausbildungsformen der Feldelektrode für eine erfindungsgemäße Koronaentladungseinrichtung und

F i g. 4 eine grafische Darstellung der Ladungsdichteverteilung auf einer aufgeladenen Schicht für verschiedene Verfahren zur negativen Aufladung mittels einer Koronaentladungseinrichtung, wobei die nach der Erfindung erhaltene Ladungsdichteverteilung am gleichförmigsten ist

In F i g. 1 ist mit 10 ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial bezeichnet, das aus einer photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht 12 auf einem elektrisch leitenden Schichtträger 14 besteht Die photoleitfähige Aufzeichnungsschicht 12 kann beispielsweise aus einer Dispersion von Zinkoxid in einen, organischen Harzbindemittel bestehen. Die photoleitfähige Aufzeichnungsschicht 12 kann auf ihrer Oberfläche 16 elektrische Ladungen halten. In geringem Abstand zur Oberfläche 16 befindet sich eine parallel angeordnete Koronaentladungselektrode 18 in Form eines Drahtes, der mit dem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle 20 verbunden ist. Der positive Pol der Gleichspannungsquelle 20 ist mit dem elektrisch leitenden Schichtträger 14 verbunden. Auf der dem Aufzeichnungsmaterial 10 abgewandten Seite der Koronaentladungselektrode 18 ist eine Feldelektrode 22 angeordnet, die mit dem elektrisch leitenden Schichtträger 14, der eine Gegenelektrode für die Koronaentladungselektrode 18 bildet, über eine Hochisparnungswechseiquelle 24 verbunden ist

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird allgemein ein elektrophotographisches Abbildungsverfnhren beschrieben, bei dem die Erfindung verwandt wird. Wie bei allen elektrophotographisclien Vorrichtungen, die auf der Grundlage der auj der US-PS 22 97 691 bekannten Lehre arbeiten, wird ein Lichtbild der wiederzugebenden Vorlage auf die Oberfläche eines photoleitfähigen Aufzeichnungsm.aterials projiziert, um ein latentes Ladungsbild zu erzeugen. Anschließend wird das

Ladungsbild mit einem ihm entgegengesetzt geladenen Toner zur Erzeugung eines Tonerbildes entwickelt. Dieses entspricht dann dem latenten Ladungsbild auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials. Das Tonerbild wird dann elektrisch auf ein Bildempfangsmaterial übertragen, auf dem es mittels einer Fixiereinrichtung fixiert wird, um eine dauerhafte Kopie der Vorlage zu erhalten.

Das hier im Bezug auf Fig.2 beschriebene elektrophotografische Kopiergerät entspricht dem aus der US-PS 30 76 392 bekannten. Eine zu kopierenie, undurchsichtige Vorlage wird auf eine Auflageplatte iO gelegt, von der sie durch eine Transporteinrichtung 3< weiterbefördert wird. Diese Transporteinrichtung umfaßt ein endloses Band 33, welches durch den Motor 32 angetrieben wird. Auf dem endlosen Band wird die Vorlage weiterbewegt, wobei sie die optische Achse einer Projektionsontik 34. die mit einer Projektionslampe LMP-I arbeitet, schneidet. Das erhaltene Lichtbild wird über einen Spiegel 35, durch eine einstellbare Linse 36, über einen weiteren Spiegel 37 und durch eine variable Schlitzblende 38 auf die Oberfläche des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials abgebildet, welches hier in Form einer Aufzeichnungstrommel 39 ausgestaltet ist.

Die Aufzeichnungstrommel 39 besteht aus einem Zylinder, der innerhalb des Geräterahmens gelagert ist und im Uhrzeigersinn durch den Motor 42 mit konstanter Geschwindigkeit gedreht wird, die proportional der Fördergeschwindigkeit der Vorlage ist. Die Umfangsgeschwindigkeit der Trommeloberfläche stimmt somit mit der Geschwindigkeit des abgebildeten Lichtbildes überein. Die Aufzeichnungstrommel umfaßt einen elektrisch leitenden, trommeiförmigen Schichtträger 44, auf dem eine Schicht 43 aus einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial angeordnet ist. Diese Schicht wird vor der Belichtung mittels einer Koronaentladungseinrichtung 10 aufgeladen. Diese Koronaentladungseinrichtung· ist gemäß der Erfindung aufgebaut. Sie enthält zwei drahtfönnige Koronaentladungselektroden im Gegensatz zu der in F i g. 1 dargestellten Koronaeniiadungseinrichtung, weiche nur eine drahtförmige Koronaentladungselektrode aufweist.

Durch die Belichtung der photoleitfähigen Schicht mit dem Lichtbild der Vorlage wird die Schicht in den belichteten Flächenteilen entladen, so daß auf der Schichtoberfläche — mit anderen Worten auf der Trommeloberfläche — ein latentes Ladungsbild entsteht, welches dem abgebildeten Lichtbild entspricht. Bei Weiterbewegung der Trommeloberfläche wird das latente Ladungsbild an einer Entwicklungsstation 46 vorbeibewegt, in der ein Zweikomponenten-Entwicklerstoff 47, der von der in der US-PS 36 28 416 beschriebenen Art sein kann, mittels einer Kaskadenentwicklungseinrichtung 48 über die Trommeloberfläche geschüttet wird. Die Kaskadenentwicklungseinrichtung ist in ihrer Ausführung und Wirkungsweise bekannt

In der Kaskadenentwicklungseinrichtung wird der Entwicklerstoff mit dem Becherförderer 49, der von dem Motor .'50 angetrieben wird, nach oben befördert und auf eine Schütte 51 geleitet, von der aus der Entwicklerstoff über die Trommeloberfläche kaskadiert wird. Der Toneranteil 52 des Entwicklerstoffes, der durch die Entwicklung verbraucht wird, wird aus der Nachfülleinrichtung 53 in die Kaskadenentwicklungseinrichtung durch Betätigung der Sperre 54 eingegeben.

Das sich auf der Trommeloberfläche befindende Tonerbild gelangt zu einer Tonerbildübertragungsstation 62, in der es elektrostatisch auf ein bandförmiges Bildempfangsmaterial 63 übertragen wird, wozu eine zweite Koronaentladungseinrichtung 64 dient, die '-> ebenfalls gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Diese Koronaentladungseinrichtung 64 lädt die Rückseite des bandförmigen Bildempfangsmaterials 63 auf ein negativeres Potential als das auf der Oberfläche der Trommel 39 vorliegende auf, so daß das Tonerbild auf das

ίο Bildempfangsmaterial 63 übertragen wird.

Das bandförmige Bildempfangsmaterial kann aus jedem geeigneten Material, beispielsweise aus Papier, bestehen, und wird von einer Vorratsrolle 65 über die Führungsrollen 66 und 67 sowie über geeignete

υ Spannrollen im Bereich der Koronaentladungseinrichtung 64 an die Trommeloberfläche heranbewegt. Nach der Tonerbildübertragung wird das bandförmige BiIdpmnfanffQrnatpriaj von Ηργ Trnmmpjnhprflärhp ahtrp- trennt und durch eine Fixiereinrichtung 68 geführt, die von der in der US-PS 28 52 651 beschriebenen Art sein kann. Mittels der Fixiereinrichtung wird das Tonerbild dauerhaft auf dem Bildempfangsmaterial fixiert. Anschließend wird das bandförmige Bildempfangsmaterial über weitere Führungs- und Spannrollen auf eine

:ϊ Aufwickelrolle 72 geführt, die durch einen Motor 73 angetrieben wird.

Nach der Trennung des bandförmigen Bildempfangsmaterials von der Trommeloberfläche bringt eine dritte Koronaentladungseinrichtung 74 elektrische Ladungen

in auf den restlichen, sich auf der Trommeloberfläche befindenden Toner auf. Die Koroneentladungseinrichtung 74, die ebenfalls gemäß der Erfindung ausgebildet sein kann, verringert die elektrostatische Anziehung für die restlichen Tonerteilchen auf der Trommeloberflä-

Ji ehe. Anschließend gelangt die Trommeloberfläche an eine Reinigungsstation 75, in der die Trommeloberfläche mit Reinigungsbürsten 76 abgebürstet wird, welche durch einen Motor 77 angetrieben werden. Dadurch werden die auf der Trommeloberfläche noch verbliebe-

4π nen restlichen Tonerteilchen entfernt Die Trommeloberfläche wird anschließend an einer Entladungsstation ϊκ mn einer Leuchtstofflampe Lm'i'-i beieuchtet, wodurch alle elektrostatischen Restladungen entfernt werden. Das Kopiergerät ist mit geeigneten Lichtab-

*'-> schirmungen versehen, die einen Einfall äußeren Lichtes auf die Trommeloberfläche unmittelbar vor der elektrostatischen Aufladung durch die Koronaentladungseinrichtung 10 bis zum Austritt aus der Entwicklungsstation 46 verhindern.

μ Bei der oben beschriebenen elektrophotographisch-n Bilderzeugung bestehen die grundlegenden Schritte in der elektrostatischen Aufladung der photoleitfähigen Trommeloberfläche, der Belichtung mit einem Lichtbild, der Entwicklung des latenten Ladungsbildes mit einem

Toner, der Übertragung des Tonerbildes auf ein Bildempfangsmaterial mit anschließender Fixierung und der Reinigung der photoleitfähigen Trommeloberfläche zur Vorbereitung für eine weitere Bilderzeugung. Die erfindungsgemäße Koronaentladungseinrichtung ist auch zur Verwendung in Bilderzeugungseinrichtungen geeignet, bei denen als photoleitfähiges Auszeichnungsmaterial mit Zinkoxid überzogenes Papier verwandt wird. Ein derartiges Verfahren unterscheidet sich von dem im Zusammenhang mit der F i g. 2 beschriebenen Verfahren dadurch, daß die Bildübertragung und die Reinigung entfallen. Nach der Erzeugung des latenten Ladungsbildes auf dem mit Zinkoxid überzogenen Papier wird das Ladungsbild mit einem Entwicklungs-

stoff durchgeführt und es erfolgt eine Fixierung des entwickelten Bildes auf dem Papier selbst, ohne daß eine Übertragung auf ein weiteres Bildempfangsmaterial vorgenommen wird. Die erhaltene Kopie wird dann aus der Bilderzeugungseinrichtung ausgegeben, so daß die Schritte der Aufladung, Belichtung, Entwicklung und Fixierung auf dem nächsten mit Zinkoxid überzogenen Blatt Papier wiederholt werden können, das durch die Bilderzeugungseinrichtung hindurchgeführt wird.

Die erfindungsgemäDe Koronaentladungseinrichtung eignet sich speziell für dieses Zinkoxidverfahren, da Zinkoxid ein η-Halbleiter ist und vor der Belichtung auf seiner freien Oberfläche eine negative elektrostatische Ladung erhält.

Die erfindungsgemäße Koronaentladungseinrichtung (5 ist ferner zur gleichmäßigen negativen Aufladung einer Isolatoroberfläche geeignet auf der ein latentes Ladungsbild beispielsweise durch Berührung mit einem gemusterten leitfähigen Bildelement und nicht durch ein optisches oder elektrophotographisches Verfahren erzeugt ist.

Die erfindungsgemäße Koronaentladungseinrichtung kann auch zur gleichmäßigen positiven Aufladung eines ladungshaltenden Materials, beispielsweise amporphes Selen, Papier usw, verwandt werden.

Es wurde bereits ausgeführt, daß bei der erfindungsgemäßen Koronaentladungseinrichtung eine Feldelektrode vorgesehen ist. In F i g. 3 sind im Querschnitt verschiedene mögliche und für die erfindungsgemäße Korunaentladungseinrichtung geeignete Ausbildungsformen für die Feldelektrode dargestellt. Die Feldelektrode selbst ist jeweils mit 90 und die drahtförmige Koronaentladungselektrode mit 91 bezeichnet In F i g. 3A ist die Feldelektrode eine flache Platte wie in F i g. 1. In F i g. 3B hat die Feldelektrode die Form einer Wanne mit rechteckigem Querschnitt. Die Feldelektrode gemäß Fig.3C ist ähnlich der in Fig.3B dargestellten, sie hat jedoch an den Seitenwandungen aufeinander zulaufende Abschnitte, die einen genaueren sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz bilden, «0 riitrrh Hpn Hip npcrativpn Innpn vnn Hpr Hrahtfnrmiirpn

Koronaentladungselektrode emitiert werden können. In F i g. 3D hat die Feldelektrode die Form einer Wanne mit halbkreisförmigem Querschnitt. In Fig.3E ist die Feldelektrode wannenförmig mit einem Querschnitt in *5 der Form eines Kreisbogens ausgebildet der einen Winkel von mehr als 180 Grad bildet Die Wanne weist einen geöffneten Bereich auf, um den Austritt von negativen Ionen auf die zu ladende Schicht zu ermöglichen. Die Feldelektrode soll in Längsrichtung parallel zur Koronaentladungselektrode und zur aufzuladenden Schicht verlaufen. Die Feldelektrode soll einen ausreichenden Abstand zu der Koronaentladungselektrode haben, damit Koronaentladungen über die Kanten der Feldelektrode verhindert werden. Die Feldelektrode kann als eine kontinuierliche Fläche oder als ein Gitter ausgebildet sein. Die Feldelektrode kann auch eine kontinuierliche, nicht leitende Fläche mit parallel auf ihr angeordneten oder eingebetteten Leitern sein.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im folgenden anhand eines speziellen Ausführungsbeispieles beschrieben.

Bei dieser Auführungsform umfaßt die Koronaentladungseinrichtung einen Draht von 0,1 mm Durchmesser und 20 mm Länge aus einem geeigneten Material wie z. B. Wolfram, der über eine Gleichspannungsquelle mit einem Schichtträger aus A'uniinium vnn 28 χ 28 χ 0,16 cm³ verbunden ist Der Schichtträger ist mit einer flachen Feldelektrode aus Aluminium mit den selben Abmessungen über eine Wechselspannungsquelle von 60 Hz verbunden. Der Abstand vom Draht zum Schichtträger beträgt 1 cm und derjenige von Draht zur Feldelektrode 1,5 cm.

Bei dieser Koronaentladungseinrichtung wurden unter drei Bedingungen Messungen durchgeführt, deren Ergebnisse in Fig.4 aufgetragen sind. Der erste Betriebszustand entsprach einer herkömmlichen Koronaentladungseinrichtung, wobei —5000 V an der Koronaentladungselektroden lagen und die Feldelektrode geerdet war. Die ungleichmäßige Ladungsverteilung zeigt die Kurve 1 in F i g. 4.

Beim zweiten Betriebszustand wurden —5000 V an die Koronaentladungselektrode sowie eine Wechselspannung mit einer Spannungsdifferenz von 2000 V zwischen entgegengesetzten Spannungsamplituden an den Schichtträger und die Abschirmung gciegi. Die ungleichmäßige Ladungsverteilung ist als Kurve 2 in F i g. 4 dargestellt. Gemäß der Erfindung wurden dann — 5000 V an die Koronaentladungselektrode und eine Wechselspannung mit einer Spannungsdifferenz von 6000 V zwischen entgegengesetzten Spannungsamplituden an den Schichtträger und die Feldelektrode gelegt Die gleichmäßigere Ladungsverteilung auf dem Schichtträger des Aluminiums ist als Kurve 3 in Fig.4 dargestellt

Die vorstehend beschriebene Koronaentladungseinrichtung <st zum Messen der' Gleichmäßigkeit der Ladungsverteilung einer"Entladung mit einer drahtförmigen Koronaentladungselektrode geeignet Die Anordnung einer ladungshaltenden Schicht sei sie photoleitfähig oder nicht auf der Oberfläche eines elektrisch leitenden Schichtträgers sehr nahe der drahtförmigen Koronaentladungselektrode oder den Koronaentladungselektroden ergibt eine Ablagerung einer gleichmäßig verteilten Ladung, wie sie vorstehend beschrieben wurde.

Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit einer kontinuierlichen oder einer gitterförmigen Feldelektro-

Ae auf Ηργ Ηργ aiif7iilaH«»nHpn Sphirht ahwpwanHtpn

Seite der Koronaentladungselektrode beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, eine kontinuierlich oder gitterförmig ausgebildete Feldelektrode zwischen die Koronaentladungselektrode und die aufzuladende Schicht zu bringen. Wie bereits beschrieben, wird die Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Ladungsverteilung erreicht wenn die Wirkung des elektrischen Wechselfeldes auf die Koronaentladungseinrichtung vergleichbar ist mit der Wirkung des elektrischen Gleichfeldes zwischen der Koronaentladungseinrichtung und dem elektrisch leitenden Schichtträger, auf dem die aufzuladende Schicht angeordnet ist

Bekanntlich sind die Koronaschwellenspannung und der Koronastrom eines Entladungsdrahtes Funktionen des Drahtdurchmessers, d. h. der Schwellenwert steigt und der Koronastrom sinkt für eine vorgegebene Spannung, wenn der Drahtdurchmesser erhöht wird Änderungen des an Koronaentladungsdrähten eines vorgegebenen Durchmessers liegenden Potentials verursachen relativ große Änderungen der Koronaentladung und entsprechende Änderungen der pro Zeiteinheit abgegebenen Ladungsmenge. Ferner werden die Koronaschwellenspannung 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 Luft-

hülle um den Draht beeinflußt. So können beim Betrieb mit der Koronaschwellenspannung sehr geringe Unterschiede des Drahtdurchmessers, leichte Staubansammlungen auf dem Draht und Änderungen der Luftionisierung, der atmosphärischen Bedingungen und des Abstandes zwischen dem Draht und der aufzuladenden

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Schicht die Koronaentladung wesentlich beeinflussen und eine ungleichmäßige Ladungsverteilung auf der aufzuladenden Schicht bewirken. Bei jeder Koronaentladungseinrichtung müssen geeignete Maßnahmen getroffen sein, die diese nachteiligen Auswirkungen gering halten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum gleichförmigen Aufladen der Oberfläche einer auf einem elektrisch leitenden Schichtträger angeordneten Schicht mittels einer Koronaentladung, bei dem zwischen mindestens einer Koronaentladungselektrode und dem elektrisch leitenden Schichtträger eine Gleichspannung angelegt wird, und bei dem dem so erzeugten elektrostatischen Feld ein zweites elektrisches Feld überlagert wird, das durch Anlagen einer Spannung zwischen einer auf der der aufzuladenden Fläche abgewendeten Seite der Koronaentladungselektrode(n) angeordneten Feldelektrode und dem elektrisch leitenden Schichtträger erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elektrische Feld ein Wechselfeld ist, das durch eine Wechselspannung erzeugt wird, deren Spannungsdifferenz zwischen entgegengesetzten Spannungsamplituden mindestens gleich dem Wert der Gleichspannung ist

2. Koronaentladungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mindestens einer Koronaentladungselektrode, einer Gleichspannungsquelle zum Anlegen einer Spannung zwischen der, bzw. den Errtladungselektroden und einer die aufzuladende Schicht tragenden Gegenelektrode, sowie mit einer auf der der aufzuladenden Schicht abgewendeten Seite der Koronaentladungselektrode, bzw. -elektroden, angeordneten Feldelektrode, zwischen der und der Gegenelektrode eine Spannut-^ angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, da£ die Feldelektrode (2S) an dem einen Pol einer Wechseisp: inungsquelle (24) liegt deren anderer Pol mit der Gegenelektrode (14) » verbunden ist, und daß die Spannungsdifferenz zwischen entgegengesetzten Spannungsamplituden der Wechselspannungsquelle (24) mindestens gleich dem Wert der zwischen der, bzw. den Koronaentladungselektroden (18) und der Gegenelektrode (14) -»ο liegenden Gleichspannung ist.

3. Koronaentladungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldelektrode (22) durchgehend oder gitterförmig ausgebildet ist.

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