DE1932104C3 - Koronaentladungsvorrichtung zum gleichförmigen Aufladen elektrografischer Aufzeichnungsmaterialien - Google Patents

Description

Es ist bekannt, zum Aufbringen positiver oder negativer elektrostatischer Ladungen auf die Oberfläche eines fotoleitfähigen Elementes Koronaentladungsvorrichtungen zu verwenden.

Bei der Elektrofotografie wird beispielsweise ein fotoleitfähiges Element verwendet, das eine fotoldifähige Schicht und einen leitenden Schichtträger aufweist. Auf die Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht wird eine elektrostatische Ladung, gewöhnlich von positiver Polarität, aufgebracht Anschließend wkd im Dunkeln auf die fotoleitfähige Schicht ein Lichtbild projiziert, um auf ihrer Oberfläche ein latentes elektrostatisches Bild herzustellen, das dann im dunkeln entwickelt wird.

Es ist auch vorgeschlagen worden, ein fotoleitfähiges Element als Aufzeichnungsmaterial zu verwenden, das einen leitenden Schichtträger, eine fotoleitfähige Schicht und eine mit deren Oberfläche fest verklebte, transparente, hochisolierende Schicht aufweist, wobei die fotoleitfähige Schicht die Eigenschaft besitzt in Gegenwart eines elektrischen Feldes die elektrischen Ladungsträger in ihren Fallenniveaus einzufangen, wodurch die Dielektrizitätskonstante der Schicht verändert wird. Bei Verwendung eines derartigen fotoleitfähigen Elementes wird auf der Oberfläche der hochisolierenden Schicht ein latentes Bild dadurch erzeugt, daß auf die Oberfläche der hochisolierenden Schicht zunächst eine Ladung der einen Polarität und anschließend unter gleichzeitiger Aufprojektion eines Lichtbildes eine Ladung der entgegengesetzten Poiaritat aufgebracht wird.

Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft, weil es sich durch ein hohes Auflösungsvermögen und eine große fotografische Empfindlichkeit auszeichnet. Wenn jedoch bei einem solchen Verfahren eine Koronaentladungsvorrichtung verwendet wird, dann ist es unmöglich, die dem erwünschten Potential entsprechende Aufladung zu erzeugen, da die Dielektrizitätskonstante an den den hellen Bereichen des Lichtbildes entsprechenden Stellen des fotoleitfähigen Elementes stark ansteigt wodurch die Intensität des Lichtbildes bzw. des von diesem entwickelten sichtbaren Bildes begrenzt wird. Es wird angenommen, daß dies auf die unzureichende Entladungsslromdichte der üblichen Koronaentladungsvorrichtung zurückzuführen ist Bei steigender Helleitfähigkeit des fotoleitfähigen Elementes wird nämlich die Aufladungskapazität unzureichend, so daß eine Beschleunigung des Bilderzeugungsvorgangs unmöglich ist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Koronaentladungsvorrichtung zum gleichförmigen Aufladen eines derartigen Aufzeichnungsmaterials mit größerer Entladungskapazität zu schaffen, damit die erwünschten Ladungsmengen schnell auf das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial aufgebracht werden können. >.

Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck eine Heizvorrichtung zur Erwärmung der Koronaentladungsvorrichtung während der Koronaentladung vorgesehen. Eine Temperaturerhöhung der Koronaentladungsvorrichtung kann entweder dadurch vorgenommen werden, daß die aus Zinndrähten bestehenden Koronaelektroden direkt geheizt werden oder daß die die Koronaelektroden umgebende Luft erhitzt wird.

In der DT-OS 17 72 578 ist vorgeschlagen worden, eine Reinigung der Koronaentladungselektroden dadurch vorzunehmen, daß die Elektroden außerhalb des normafen Betriebszustandes kurzzeitig erhitzt werden, um Staub oder verstreutes elektroskopisches Pulver zu verdampfen. Eine solche Vorrichtung hat daher eine ganz andere Aufgabe und die hier vorliegende Aufgabe läßt sich durch die vorgeschlagene Einrichtung nicht lösen.

Gemäß einem bevorzugtem Alisführungsbeispiel der Erfindung ist ein zylindrischer Schirm vorgesehen, der die aus einem dünnen Draht bestehende Koronaelektrode umgibt und durch Hindurchleiten eines elektrischen Stroms erwärmt wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist dicht an der Koronaelektrode ein elektrisch beheizter Draht vorgesehen. Schließlich wird gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung der Heizstrom direkt durch die aus einem dünnen Draht bestehende Koronaelektrode geleitet wodurch dieselbe erhitzt wird.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen schematisch ein fotoleitfähiges Element als elektrographisches Aufzeichnungmaterial und eine Koronaentladungsvorrichtung gemäß den verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 enthält ein fotoleitfähiges Element 4 einen geerdeten leitenden Schichtträger 1, eine fotoleitfähige Schicht 2 aus irgend einem Fotoleiter mit einer Anzahl von Fallenniveaus, sowie eine transparente, hochisolierende Schicht 3, die mit der gesamten Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht fest verbunden ist.

Dicht oberhalb des fotoleitfähigen Elementes 4 ist eine Koronaentladungsvorrichtung 6 angeordnet; die eine Koronaelektrode 9 in Form eines dünnen, mit einer Gleichspannungsquelle S veibundenen Metalldrahtes und einen zylindrischen Schirm 8 aufweist der die Koronaelektrode i umgibt Der Schirm 8 besteht aus einem elektrischen Widerstandsmaterial uwd ist an eine Spannungsquelle 7 angeschlossen. Der leitende Schichtträger 1 des fotoleitfähigen Elementes 4 ist geerdet

Beim Betrieb findet eine Relativbewegung zwischen der Koronaentladungsvorrichtung 6 und dem fotoleitfähigen Element 4 statt Wenn ein fotoleitfähiges Element mit ebener Oberfläche verwendet wird, dann wird die Koronaentladungsvorrichtung horizontal über die Oberfläche des Elements geführt. Wenn dagegen das foioleitfähige Element um eine Trommel gelegt ist, dann

wird diese Trommel gedreht. Je nach dem zur Herstellung des latenten Bildes angewendeten Verfahren können ein oder mehrere derartige Koronaentladungsvorrichtungen vorgesehen seti. Das Lichtbild wird durch die Koronaentladungsvorrichtung auf das S fotoleitfähige Element projiziert, wie schematisch durch den Pfeil A dargestellt ist

Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel wird die Spannung üer Gleichspannungsquelle 5 auf einem konstanten Wert von 4800 V gehalten. Wenn man den Schirm 8 mittels der Spannungsqueile 7 bei Zimmertemperatur von 25° C auf etwa 200⁰C erhitzt, dann erhöht sich der Koronaentladungsstrom von 6 mA/cm² auf 12 mA/cm². Durch diese Stromerhöhung erhält man sehr intensive latente Bilder und daher sehr klare sichtbare Bilder.

Bei der Ausführungsform nach Fig.? ist nahe der Koronaelektrode 9 ein Heizdraht 10 vorgesehen, der an einer Spannungsquelle 7 liegt Der Schirm 8 ist in diesem Fall geerdet. Der Durchmesser des Heizdrahtes 10 beträgt etwa 0,2 mm, d. h. er ist etwa dreimal so stark wie der Draht der Koronaelektrode 9. Wenn der Heizdraht bei Zimmertemperatur von 25^DC und einer Koronaspannung von 4800 V auf etwa 200⁰C erhitzt wird, dann erhöht sirh der Koronaentladungsstrom wiederum um 6 mA/cm². Wenn die Temperatur des Heizdrahtes 10 auf etwa 300°C eingestellt wird, dann erhöhl sich der Koronaentladungsstrom um etwa 10 mA/cm².

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Koronaelektrode 9 gleichzeitig als Heizdraht: verwendet und zur Erwärmung an eine Spannungsquel Ie 7 angeschlossen. Bei Verwendung eines Wolframdrahtes von 0,06 mm Durchmesser als Koronaelektrode ergibt sich ohne Einschalten der Spannungsquelle 7 bei Zimmertemperatur von 25°C und einer Koronaentladungsspannung von 4800 V ein Koronaentladungsstrom von 6 mA/cm².

Bei Erhöhung der Temperatur der Koronaelektrode 9 auf 6O⁰C durch Einschalten der Spannungsquelle 7 erhöht sich der Koronaentladungsstrom auf 12 mA/cm², wohingegen sich bei einer Temperaturerhöhung der Koronaelektrode auf etwa 90⁰C eine Erhöhung des Koronaentladungsstroms auf 18 mA/cm² ergibt.

Durch die direkte Beheizung der Koronaelektrode nach dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich in der Zeiteinheit eine stark vergrößerte Aufladung des fotoleitfähigen Elementes, so daß in äußerst kurr.er Zeit wesentlich klarere sichtbare Bilder hergestellt werden können, als es bei Anwendung irgendeines bekannten, mittels Koronaelsktroden durchgeführten Verfahrens möglich ist.

Durch Temperaturen von weniger als 100⁰C kann der Koronaentladungsstrom wirksam vergrößert werden, so daß bei Anwendung einer auf diese relativ niedrige Temperatur erhitzten Koronaelektrode die Funktionsweise des fotoleitfähigen Elementes, die von Natur aus von den Schwankungen der Umgebungstemperatur abhängt, nicht durch die Temperatur der Koronaelektrode beeinflußt wird. Außerdem ist die lineare Ausdehnung der Koronaelektrode vernachlässigbar klein, so daß durch ihre Erwärmung die Qualität der reproduzierten Bilder nicht in unerwünschter Weise beeinflußt wird.

Es wird angenommen, daß die Erhöhung des Koronaentladungsstroms bei Erhöhung der Betriebstemperatur der Koronaelektrode dadurch bewirkt wird. daß die Differenz zwischen den Austrittsarbeiten der Koronaelektrode und der umgebenden Luft abnimmt und die Beweglichkeit der elektrischen Ladungen im Bereich uer Koronaelektrode zunimmt

Anstelle der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung können zur Erhöhung der Temperatur der Koronaelelktrode oder der umgebenden Luft auch andere geeignete Vorrichtungen vorgesehen werden.

Hierzu 1 Ellatt Zeichnungen

Claims (5)

'■f Patentansprüche:

1. Koronaentladungsvorrichtung zum gleichförmigen Aufladen elektrografischer Aufzeichnungsmaterialien,gekennzeichnet durch eine Heizvorrichtung zur Erwärmung der Koronaentladungsvorrichtung während der Koronaentladung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet üurch einen die Koronaelektrode (9) umgebender Schirm (8) und eine Vorrichtung (7) zum elektrischen Beheizen des Schirms.

3. Vorrichtung naphi Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dicht an der Koronaelektrode (9) ein Heizdraht (10) angeordnet 1st

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufladung die Koronaelektrode (9) gleichzeitig an eine Hochspannungsquelle (5) und eine Heizstromquelle (7) angeschlossen ist

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche von 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Koronaelektrode (9) aus einem dünnen Draht besteht