DE2010478B2 - Verfahren zum Beseitigen polarer Ladungen von einem elektrisch isolierenden Band und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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Der Erfindung liegt feiner die Aufgabe zugrunde, F ig. 2 ist die Wirkung eines solchen Ladungsmucters eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs- auf einem Band veranschaulicht, das zu beschichten gemäßen Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe ist ist. Das koronabehandelte Band 10 bewegt sich in erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Aufbrin- der durch den Pfeil angezeigten Richtung unter der gen der Ladungen auf das Band eine das Band be- 5 Mündung 21 eines Beschichtungstrichters 22 hinrührende erste Rolle und zum Abführen der Ladun- durch. Im Idealfalle legt sich das Beschichtungsmategen ein das Band auf derselben Seite berührende rial 26, das auch als Überzugslösung bezeichnet wird, zweite Rolle vorgesehen sind. Mit derartigen Elek- in der durch die gestrichelte Linie 24 angedeuteten troden lassen sich die erforderlichen Ladungsmengen Weise auf da^ Band. Wegen des Ladungsmusters 23 ohne Schwierigkeiten aufbringen und abführen. io richten sich die Ionen im Beschichtungsmaterial 26 Außerdem ermöglichen Rollen eine relativ hohe Ar- in Übereinstimmung mit dem Ladungsmuster 23 auf beitsgeschwindigkeit. und verursachen eine Modulation der Oberfläche des

Vorteilhafterweise ist einer jeden Rolle auf der an- Beschichtungsmaterials, wenn dieses die Mündung deren Bandseite gegenüber eine Elektrode angeord- 21 des Beschichtungstrichters 22 verläßt. Die Amplinet, die eine elektrische Reihenschaltung der ersten 15 tude einer solchen Modulation nimmt zu, wenn das Rolle mit der zweiten Rolle ergänzen. Hierdurch Beschichtungsmaterial 26 sich dem Band 10 nähert, wird unabhängig von den wirksamen Potentialen und dementsprechend legt sich das Beschichtungsmazwangsweise die abgeführte Ladungsmenge gleich terial 26 in Übereinstimmung mit dem angedeuteten der zugeführten Ladungsmenge gemacht. Ferner er- Ladungsmuster 23 auf das Band 10.
möglicht es eine solche Ausiührungsform, bei Bän- 20 Durch Erden der Baiidoberfläche läßt sich das Ladern, deren Oberflächenwiderstand kleiner als etwa dungsmuster 23 nicht beseitigen. Nach dem Erden ist 10¹⁰ Ohm/cm- ist, den Leckstrom auszugleichen, in- noch ein Potential von etwa 700 V vorhanden. Auch dem man eine Verbindung, in der ein Widerstand durch ein Aufrollen des Bandes 10 nach der Koronaliegt, von der Verbindungsleitung zwischen der Span- behandlung läßt sich das Potential nicht unter etwa nungsquelle und der einen Rolle zur Verbindungslei- 2* 250 V absenken.

tung zwischen den beiden den Rollen gegenüberlie- In vielen Fällen, bei denen das Beschichtungsma-

genden Elektroden vorsieht. terial 26 nicht lichtempfindlich ist, sind Oberfiachen-

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung potentiale von 250 V oder 700 V nicht besonders stö-

an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten rend. Wenn das Beschiciitungsmaterial 26 jedoch

Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zui Durch- 3° lichtempfindlich ist, ist es notwendig, das Band vor

führung des erfindungsgemäßen Verfahrens im ein- dem Erreichen des Beschichtungstrichters zu entla-

zelnen erläutert. Es zeigt den, so daß kein Funkenüberschlag zwischen dem

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Station Band und dem Beschichtungsmaterial 26 auftreten

zur Koronabehandlung eines Bandes, kann.

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Be- 35 Es werden daher auf die koronabehandelte Oberschichtungsstation für ein koronabehandeltes Band, fläche Ladungen einer einzigen Polarität in einer

F^; g. 3 eine schematische Darstellung des Ausfüh- Menge, die zumindest in den die Ladungen der ande-

rungsbeispiels. ren Polarität tragenden Bereichen diese Ladungen

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zu- neutralisiert, aufgebracht und anschließend eine der

nächst die Koronabehandlung eines Bandes mit einer 40 Menge der aufgebrachten Ladungen gleiche La-

Kunststoffoberfläche und seine anschließende Be- dungsmenge vom Band wieder abgeführt,

schichtung sowie die dabei auftretenden elektrischen Für eine solche Zu- und Abfuhr von Ladungen

Ladungserscheinungen beschrieben. können gleichbleibende Potentiale nacheinander an

In einer in F i g. 1 schematisch dargestellten Sta- das Band angelegt werden, wobei das zweite Potention zur Koronibehandlung eines Bandes 10, das 45 tial von entgegengesetzter Polarität des ersten Potenbeispielsweise aus Papier besteht und mit einer tials ist.

Kunststoffschicht 12, beispielsweise aus Polyäthylen, Diese Technik setzt aber voraus, daß der Oberflä-

beschichtet ist, wird das Band 10 über eine geerdete chenwiderstand des Bandes und seiner Kunststoff-

ReUe 14 geführt und in Richtung des Pfeiles bewegt. schicht 12 größer als etwa 10¹⁰Ohm/cm^s ist, d.h.,

Mittels einer Reihe von Elektroden 16, 18, 20 wird so daß tatsächlich kein Gleichstrom innerhalb und ent-

die Kunststoffschicht 12 einer Wechselstromkorona lang des Bandes fließt und daß alle Ladungen, die

mit beispielsweise etwa 16 kV ausgesetzt. Die Elek- dem Rand an einer Stelle zugeführt werden, von

troden 16, 18, 20 befinden sich dabei in einem Ab- einer zweiten Stelle aus wieder zur Spannungsquelle

stand d von 0,5 mm von der Schicht 12 und wirken zurückfließt. Bei Bändern mit einem spezifischen

so zusammen, daß sichergestellt ist, daß die ganze 55 Widerstand kleiner als etwa 10^ln Ohm/cm² ist eine

Fläche des Bandes koronabehandelt wird. gewisse Abwandlung dieses Verfahrens zweckmäßig.

Beim Beschichten eines solchen koronabehandel- Bei der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung wird ten Bandes mit einer photographischen Emulsion von einer Vorratsrolle 28 ein mit Polyäthylen beentsteht ein gestreiftes Muster, das beinahe über die schichtetes, dem Band 10 entsprechendes Band 30 ganze Fläche des Bandes gleichmäßig verteilt ist. Es 60 abgezogen und über eine elektrisch geerdete Rolle 32 ist untersucht worden, worauf dieses Streifenmuster hinwefgeführt. Von einer Wechselspannungsquelle zurückzuführen ist. Dabei hat sich herausgestellt, daß 34 wird eine Wechselspannung mehreren Elektroden die letzte Elektrode 20, die der Koronabehandlung 36, 38, 40 zugeführt. Diese Elektroden sind gegendes Bandes Id dient, das Band nicht nur entspre- über der geerdeten Rolle 32 so angeordnet, daß chend dem vorerwähnten Muster auflädt, sondern 65 merkliche Wechselströme duch das Band 30 durchhäufig auch dieses Ladungsmuster 23 verstärkt, in- fließen können und es dadurch koronabehandelt dem sie die von den anderen Elektroden 16, 18 auf wird. Wie weiter oben ausgeführt worden ist, verurdas Band aufgebrachte Ladungen neu verteilt. In sacht die Elektrode 40, die für jeden beliebigen

Punkt auf dem Band die letzte Elektrode darstellt, das Auftreten von Ladiingsmustern ungleichnamiger Ladungen auf der Oberfläche des Bandes 30.

Das Band wird anschließend über eine erste elektrisch leitende Rolle 42 geführt, an die der eine Pol einer Glcichspannungsquelle 46 angelegt ist, deren anderer Pol geerdet ist. Danach läuft das Band über eine zweite elektrisch leitende Rolle 54, die geerdet ist.

Den Rollen 42 und 54, die als Aufladerolle bzw. als Entladcrolle dienen, sind auf der anderen Bandseite gegenüber angeordnete Elektroden 62 bzw. 64 zugeordnet. Diese beiden Elektroden, die ebenfalls Rollen sein können, sind durch Leitung 66 direkt miteinander verbunden. Auf diese Weise kommen die Auflade- und Entladerolle in einer Reihenschaltung zu liegen, wobei die Elektrode 62 bezüglich der zugeordneten Rolle die eine Polarität und die Elektrode 64 die andere Polarität aufweist. Da die Rollen 42 und 54 elektrisch mit den einander entgegengesetzten Klemmen der Gleichspannungsquelle 46 verbunden sind, ist die Ladung, weiche dem Band 30 durch die Rolle 42 zugeführt wird, notwendigerweise gleich der Ladung, die von dem Band 30 durch die Rolle 54 abgeführt wird.

Für Fälle, in denen das Band 30 einen Oberflächen-Widerstand von weniger als 10¹⁰ Ohm/cm² aufweist, was auftreten kann, wenn es beispielsweise mit einem antistatischen Mittel oder einer antistatischen Schicht versehen oder daraus gebildet ist, kann ein Leckstrom von der Spannungsquellc 46 durch das Band 30 hindurch wieder zurück zur Spannungsquelle 46 fließen, ohne dabei den Weg über die Elektroden 62 und 64 zu nehmen. Wenn dies eintritt, wird die Ladung, die dem Band über die Rolle 42 zugeführt wird, normalerweise größer sein als diejenige, die durch die Rolle 54 vom Band abgeführt wird. Um diesen Ladungsunterschied auszugleichen, wird ein Schalter 60, der in einem Leitungszug liegt, welcher die Zuleitung von der Gleichspannungsquelle 46 zur Rolle 42 mit der Leitung 66 verbindet, geschlossen, d. h. in seine Schaltstellung 2 gebracht wodurch ein Ausgleichsstrom, der gleich dem Leckstrom ist, über einen mit dem Schalter 60 in Reihe liegenden, den Strom steuernden Widerstand 70 dei Elektrode 64 zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Weise durch Anlegen von geerdeten Elektroden an Patentansprüche: die Bandoberfläche entlädt, führen nicht zum Erfolg, sondern ergeben höchstens eine verminderte Intensi-

1. Verfahren zum Beseitigen polarer Ladungen tat des Musters, weil, wie festgestellt worden ist, bei von einem aus einem elektrisch isolierenden Ma- 5 einem derartigen Entladen auf der Bandoberfläche terial bestehenden Band mit ungleichnamigen La- noch Restladungen vorhanden bleiben, deren. Potendungen auf ein und derselben Bandseite, da- tial weit über dem kritischen Wert liegt, der unterdurch gekennzeichnet, daß man auf die schritten werden muß, um Auswirkungen des Laeine Bandseite Ladungen einer einzigen Polarität dungsmusters auf das beschichtete Material mit Siin einer Menge, die zumindest in den die Ladun- io cherheit zu vermeiden.

gen der anderen Polarität tragenden Bereichen Auch mit der durch die deutsche Auslegeschrift diese Ladungen neutralisiert, aufbringt und an- 1 197 326 bekannten Methode zum Neutralisieren schließend eine der Menge der aufgebrachten La- von Ladungen ist es nicht möglich, das auf der Oberdungen gleiche Ladungsmenge vom Band wieder fläche eines Bandes aus einem elektrisch isolierenden abführt. 15 Material vorhandene Muster aus Ladungen verschie-

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfah- dener Polarität zu beseitigen oder wenigstens so weit rens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, in seiner Intensität abzuschwächen, d°.ß es nicht daß zum Aufbringen der Ladung auf das Band mehr störend in Erscheinung tritt, wenn das Band (30) eine das Band berührende erste Rolle (42) anschließend mit einer photographischen Emulsion be- und zum Abführen der Ladung eine das Band 20 schichtet wird. Bei dieser vorbekannten Methode (30) auf derselben Seite berührende zweite Rolle werden die in bildmäßiger Verteilung auf einem photo-(54) vorgesehen sind. leitfähigen Träger liegenden und gleichnamig gelade-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- nen Tonerpartikel einer Koronaentladung der gleikennzeichnet, daß einer jeden Rolle (42, 54) auf chen Polarität ausgesetzt und gleichzeitig wird der der anderen Bandseite gegenüber eine Elektrode 25 photoleitfähige Träger vollständig leitend gemacht (62, 64) angeordnet ist, die eine elektrische Rei- und geerdet. Voraussetzung für die Neutralisierung henschaltung der ersten Rolle (42) mit der zwei- der Ladungen der Tonerpartikel ist also die Leitfäten Rolle (54) ergänzt. higkeit der Tonerpartikel und des sie tragenden Materials. Die Bänder, auf denen die in Rede stehenden

30 Ladungsmuster sich befinden, sind aber hoch isolie-

rend, so daß schon aus diesem Grunde die vorbekannte Neutralisierungsmethode nicht anwendbar ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, das auf der

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beseiti- 35 Oberfläche eines Bandes aus einem elektrisch isoliegen polarer Ladungen von einem aus einem elek- renden Material nach einer Koronabehandlung vortrisch isolierenden Material bestehenden Band mit handene Ladungsmuster zumindest so weit zu beseitiungleichnamigen Ladungen auf ein und derselben gen, daß es nicht mehr störend in Erscheinung tritt, Bandseite sowie eine Vorrichtung zur Durchführung auch wenn das Band anschließend mit einer photodes Verfahrens. 40 graphischen Emulsion beschichtet wird. Diese Auf-Ungleichnamige Ladungen auf ein und derselben gäbe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Seite erhält man bei einem Band aus einem elektrisch Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man auf die isolierenden Material vor allem dann, wenn die eine Bandseite Ladungen einer einzigen Polarität in Oberfläche dieses Bandes einer Koronabehandlung einer Menge, die zumindest in den die Ladungen der mit Wechselstromkorona ausgesetzt wird, um das 45 anderen Polarität tragenden Bereichen diese Ladun-Band anschließend besser bedrucken oder beschich- gen neutralisiert, aufbringt und anschließend eine der ten zu können. Bekanntlich sind Kunststoffoberflä- Menge der aufgebrachten Ladungen gleiche Lachen aus Polyolefinen, beispielsweise Polyäthylen dungsmenge vom Band wieder abführt,
und Polypropylen, und aus Polyestern, beispielsweise Durch das zunächst erfolgende »Überfluten« des Polyäthylenterephthalat, von Natur aus schwierig zu 50 Ladungsmusters auf der einen Bandseite mit Ladunbedrucken oder zu beschichten. Eine Koronabehand- gen der einen Polarität ist gewährleistet, daß alle Lalung der zu bedruckenden oder zu beschichtenden düngen der anderen Polarität neutralisiert werden. Oberfläche vermindert diese Schwierigkeiten oder Da durch diese Neutralisation Ladungen der ersten beseitigt sie vollständig. Bei der Koronabehandlung Polarität verbraucht werden und anschließend eine läßt es sich aber nicht vermeiden, daß danach auf der 55 der Menge der aufgebrachten Ladungen gleiche La-Bandoberfläche ein Ladungsmuster aus Ladungen dungsmenge vom Band wieder abgeführt wird, werunterschiedlicher Polarität vorhanden ist. In vielen den nicht nur die beim Überfluten aufgebrachten La-Fällen ist dieses Ladungsmuster beim anschließenden düngen wieder abgeführt, sondern zusätzlich auch Bedrucken oder Beschichten des Bandes nicht stö- so viele der vor dem Überfluten vorhanden geweserend. In manchen Fällen, insbesondere beim Be- 60 nen Ladungen der ersten Polarität, wie Ladungen zur schichten mit einer photographischen Emulsion, wir- Neutralisierung verbraucht worden sind. Weil in der ken sich jedoch diese Ladungen störend aus, und Regel das nach der Koronabehandlung auf der Bandzwar in der Weise, daß nach dem Entwickeln des oberfläche vorhandene Ladungsmuster gleich viele Materials ein dem Ladungsmuster entsprechendes; Ladungen der einen und der anderen Polarität entMuster sichtbar wird. In der Regel ist ein derartiges; 65 hält, werden beim Abführen der Ladungen praktisch Material unbrauchbar. alle Ladungen von der Bandoberfläche entfernt. ZuVersuche das Muster dadurch zu beseitigen, daß mindest aber wird ein Oberflächenpotential erreicht, man vor dem Beschichten das Band in üblicher das weit unter der kritischen Grenze liegt.