DE2149712B2 - Vorrichtung zur aufladung eines elektrophotographischen aufzeichnungsmaterials - Google Patents

Description

Silberjodid usw.) aus einem elektrisch leitenden hochmolekularen Material oder aus einem elektrisch Ie,-Sten Anstrich (hergestellt durch Mischen und Kneten »on Silber- oder anderen elektrisch le.tenden Kohienstoffpartikeln mit Harz) hergestellt sein kann, sowie aus einem elektrisch hochisolierenden Schichtträger 4 der aus einem Film aus Polyathylenterephhaiat, Polyäthylen, Polyvinylchlorid Polypropylen, Polycarbonat, Triacetylcellulose od. dgl. hergestellt sein kann. Damit ein Material, w.e in Fig. 1 gezeigt, durch Koronaentladung aufgeladen werden kann ist es notwendig, daß die leitende Schicht 3 geerdet

40

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Aufladung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials aus einem isolierenden Schichtträger, einer photoleitfähigen Schicht und einer elektrisch leitenden Zwischenschicht im Durchlaufverfahren mittels einer Koronaentladung, wobei gegenüberliegend freiliegende Stirnflächen der elektrisch leitenden Zwischenschicht an einem vom Aufladeort der photoleitfähigen Schicht entfernten Ort einer zur Aufladung der photoleitfähigen Schicht gegenpoligen Koronaentladung ausgesetzt und im Bereich dieser Entladung die photoleitfähige Schicht gegen den Niederschlag von Koronaentladungsionen mechanisch abgeschirmt wird gemäß Patentanmeldung P 2147889.7.

Elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien, die mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung, aufgeladen werden können, sind in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. So

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines üblichen elektrophotographischen Materials 1, welches mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung aufgeladen wird. Dieses Material 1 besteht aus einer photoleitfähigen Schicht 2, die aus amorphem Selen, einer Mischung aus einem photoleitfähigen Pulver (z. B. puiverförmigem Zinkoxyd, Cadmiumsulfid od. dgl.) und einem isolierenden Harz oder organischen Photoleitern hert$ei der Entwicklung ist es notwendig, daß die leitende Zwischenschicht 3 geerdet oder mit einer Stromquelle verbunden wird. Jedoch hegt die Dicke der leitenden Schicht 3 im Bereich von 500 A bis zu einigen Mikrometern, so daß es schwierig ist die Elektrode in Berührung mit der Stirnseite dieser dünnen Schicht zu bringen. Deshalb werden am algemeinen die in den Fig. 2 und 3 gezeigten Materialien an-

⁸Tn Fig 2 wird ein Querschnitt durch ein bekanntes bandförmiges elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial senkrecht zur Durchlaufnchtung des Materials gezeigt. In der Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine photoleitahige Schicht das Bezugszeichen 3 eine elektrisch leitende Schicht und das Bezugszeichen 4 einen elektrisch hochisoherenden Schichtträger. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet Randteile des Aufzeichnungsmaterial, an denen die elektrisch leitende Schicht freigelegt ist, d. h. nicht von der photoleitfiJhigen Schicht bedeckt ist. Das Freilegen dieser beiden Randteile kann dadurch erreicht werden daß man die photoleitfähige Schicht nach der Herstellung des Materials an beiden Seiten entfernt oder indem man eine photoleitfähige Schicht anwendet deren beide Randteile vorher bereits weggeschnitten wurden. Auf diese Weise kann eine Erdungselektrode mit der freigelegten elektrisch leitenden~Schicht 5 in Berührung gebracht werden.

Fig 3 der Zeichnung zeigt eine Schnittansicht einer weiteren bekannten Ausführungsform eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial, bei dem die leitende Zwischenschicht geerdet werden kann. Die Bezugszeichen 2 bis 4 bezeichnen die gleichen Komponenten wie die entsprechenden Bezugszeichen in Fig 1 Das Bezugszeichen 6 bezeichnet elektrisch leitende Säulen, die durch den Schichtträger 4 geführt sind und mit der elektrisch leitenden Schicht 3 in Verbindung stehen. Diese Säulen besitzen auf der Rückseite des Schichtträgers 4 ein freiliegendes Endteil, wodurch sie mit der Erdungselektrode in Berührung gebracht werden können. Zur Herstellung der Säulen 6 werden zuerst Löcher durch den Träger 4 hindurchgebohrt, worauf in diese Löcher ein elektrisch leitendes Material eingefüllt wird. Die Löcher können mit Metall gefüllt werden, oder es kann ein elektrisch leitendes hochmolekulares Material in die Löcher gegossen werden.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellter. Materialien erfordern jedoch ein kompliziertes und teures Herstellungsverfahren. Auch können Kratzer oder andere

Beschädigungen an den freiliegenden Teilen der elektrisch leitenden Teile zu einem unvollkommenen Kontakt mit der Erdungselektrode führen. Darüber hinaus sind in dem in der Fig. 2 dargestellten Material die beiden Randteile für die Bildbildung wertlos, wodurch ein unerwünschter Ausfall in Kauf genommen werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des eingangs angegebenen Verfahrens zur Aufladung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials in zufriedenstellender, einfacher und zuverlässiger Weise, wobei eine gleichförmige Aufladung der gesamten Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials ermöglicht wird, ohne daß ein Aufzeichnungsmaterial verwendet werden muß, das an freiliegenden Teilen durch Kratzer od. dgl. beschädigt werden kann, oder ein teures Herstellungsverfahren erfordert.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Schaffung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des eingangs angegebenen Verfahrens zur Aufladung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Zuführrolle für die Zuführung eines bandförmigen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials und eine Aufnahmerolle für dessen Aufnahme, eine Hauptaufladungseinrichtung, die sich quer über die Oberseite der photoleitfähigen Schicht zwirnen der Zuführrolle und der Aufnahmerolle erstreckt und Hilfsentladungselektroden umfaßt, die jeweils an der Stirnfläche des Wickels auf der Zuführrolle bzw. der Aufnahmerolle angeordnet und an ein Potential von entgegengesetzter Polarität zu der Polarität der Hauptentladung legbar sind.

Bei einer beronderen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung bestehen die Kerne der Zuführrolle und der Aufnahmerolle aus isolierendem Material oder sind isoliert.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Fig. 4 bis 7 näher erläutert.

Dabei zeigt Fig. 4 eine praktische Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei welcher mit 40 die Hauptaufladungseinrichtung und mit 41 und 42 die Hilfsentladungselektrodei. bezeichnet sind. Mit 43 ist die Zuführrolle für die Zuführungeines bandförmigen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials und mit 44 eine Aufnahmerolle zu dessen Aufnahme bezeichnet. Die Hauptentladungseinrichtung 40 erstreckt sich quer über die Oberseite der photoleitfähigen Schicht des bandförmiger, elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials 1 zwischen der Zuführrolle 43 und der Aufnahmerolle 44. Die Hilfsentladungselektrüden 41 und 42 sind jeweils an der Stirnfläche des Wickels auf der Zuführrolle 43 bzw. der Aufnahmerolle 44 angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Hilfsentladungselektroden 41 und 42 in Nähe des Kerns jeder Rolle 43, 44 angeordnet. Die Kerne 45 und 46 der Zuführrolle 43 und der Aufnahmerolle 44 bestehen aus isolierendem Material oder sind isoliert, falls sie aus einem leitenden Material gefertigt sind. Beispiels weise wird das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial negativ aufgeladen, wenn eine negative Koronaentladung der Hauptaufladungseinrichtung 40 und eine positive Koronaentladung der Hilfsentiadungselektroden41,42 angewendet wird. An der Zuführrolle 43 scheiden sich die Koronaenlladungsionen ledißlich an der Stirnseite der Rolle ab. und die Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials wird nicht positiv aufgeladen, da das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial men» mais übereinander gestapelt ist, so daß die gesamte Oberfläche des Materials gleichförmig negativ geladen wird.

Fig. 5 erläutert in schematischcr Darstellung das Prinzip des Aufladungsverfahrens mittels einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, ίο Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 50 den Koronadraht, der in der Hauptaufladungseiniichtung 40 angebracht ist. Wenn eine hohe negative Spannung an den Koronadraht 50 und eine hohe positive Spannung an die Hilfsentladungselektroden 41 und 42 angelegt wird, fließen die positiven Korona-Ionen von der Hilfsentladungseleiurode 41 zu der Stirnfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials. Die freien Elektronen in der elektrisch leitenden Zwischenschicht 3 fließen zur Kompensierung der positiven Ladung zur Stirnseite. Infolgedessen verbleibt eine positive Ladung in der Zwischenschicht 3, und die negativen Korona-Ionen vom Koronadraht 50 der Hauptaufladungseinrichtung 40 fließen zur Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, d. h. es wird ein Erdungseffekt erzielt. Wie ersichtlich, kann unter Anwendung einer Hilfsentladungselektrode 41 oder 42 ein zehnfaches bis hundertfaches Ladungsausmaß auf dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial im Vergleich zu dem erzielbaren Ladungsausmaß, wenn keine Hilfsentladungselektrode angewendet wird, erhalten werden.

Die Fig. 6 und 7 zeigen den Zustand des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, das nach Aufbringen einer Koronaentladung unter Verwendung der Hilfsentladungselektrode 41 gegenüber der Stirnfläche der Zuführrolle 43, wie in Fig. 4 gezeigt, erhalten wurde. Das Bezugszeichen 60 bezeichnet die Stirnfläche der Zuführrolle 43. Wenn das elektrophotographisrhe Aufzeichnungsmaterial, wie in Fig. 6 gezeigi, in einer großen Wickeldicke um den Kern 45 gewickelt ist, wird die Hauptmenge der Koronaentladungsionen an der Stirnfläche 60 der Zuführrolle 43 abgeschieden, da die elektrischen Kraftlinien von der Hilfsentladungselektrode 41 (beispielsweise einer nadelförmigen) zu der Stirnfläche 60 gehen. Wenn jedoch das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial, wie in Fig. 7 gezeigt, aufgebraucht ist und die Wickelstärke auf dem Kern 45 verringert ist, gelangen die Kraftlinien von der Hilfsentladungselektrode 41 auf die der Stirnfläche benachbarten Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials. Infolgedessen verhindern die positiven Koronaentladungsionen auf dieser Oberfläche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials eine gleichförmige Aufladung durch die Hauptaufladungseinrichtung 40. Zur Verhinderung dieser Erscheinung wird es daher bevorzugt, ein mit lediglich einer elektrisch leitenden Schicht auf einer Trägerschicht ausgestattetes Material ohne photoleitfähige Schicht darauf mit dem freigegebenen Teil des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials zu verbinden, um eine große Wickelstärke zu erhalten, selbst wenn von dem auf dem Kern 45 gewickelten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial nur eine geringe Menge verbleibt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Stromquelle an die Hilfsentladungselektrode 42

anstatt an die Hilfsentladungselektrode 41 angelegt, wenn die Wickelstärke der Aufnahmeiolle 44 entsprechend der Abnahme der Wickelstärke auf der Zuführrolle 43 zunimmt.

Als Aufzeichnungsmaterialien können verschiedene im Handel erhältliche Materialien zur Anwendung gelangen, wie sie nachstehend erläutert werden:

Aufzeichnungsmaterialien mit einem hochisolierenden Schichtträger aus Polyethylenterephthalat, Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Triacetylcellulose oder aus einem Blatt Papier mit einer dünnen Polyäthylen-, Polystyrol- oder Polypropylenschicht.

Als elektrisch leitende Zwischenschicht können durch Vakuumabscheidung mit Aluminium oder einem anderen Metall überzogene Filme, mit Kupfer, Silber oder einem anderen Metall plattierte Filme, Kupferjodidfilme, mit einem leitenden Anstrich überzogene Filme (Harzgemisch mit Silberteilchen oder einem leitenden Pulver mit einem leitenden hochmolekularen Material überzogene Filme, beispielsweise vierwertige Ammoniumpolymere) zur Anwendung gelangen.

Ein mit einem elektrisch leitenden Polymeren behandeltes Papier weist in Querrichtung einen elektri- »5 sehen Widerstand von 10⁸ bis 10⁹ auf, selbst wenn der Abstand zwischen der Hauptaufladungseinrichtung 40 und der Hilfsentladungselektrode 41, 42 zig Meter beträgt.

Als photoleitfähige Schicht 2 wird ein Überzug aus einem Gemisch von photoleitfähigen Teilchen (Zinkoxid, Cadmiumsulfid, Selen u. dgl.) und einem isolierenden Harz (Polystyrol, Silicon, Celluloseester, Phenolformaldehyd, Polyvinylchlorid u. dgl.) oder ein organischer photoleitfähiger Überzugsfilm, beispielsweise Polyvinylcarbazol, verwendet. Sämtliche Kombinationen dieser Materialien können für die elektrophotographischen Materialien eingesetzt werden.

Beispiel

Eine kontinuierliche leitfähige Schicht wurde auf einen Polyäthylenterephthalatfilm mit einer Dicke von 100 μπι und einer Breite von 250 mm durch Aktivierung mit Ultraviolettbestrahlung und Vakuumabscheidung gebildet. Auf diese Schicht wurde dann ein Überzug aus einem Gemisch von photoleitfähigen Zinkoxydteilchen in einer Menge von 100 Gewichtsprozent, 14 Teilen Styrolalkydharz und 6 Gewichtsteilen eines Polyisocyanats in einer Beschichtungsdicke von etwa 7 μτη nach Trocknung aufgebracht.

Dieses elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial wurde unter Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung aufgeladen. Die Hauptaufladungseinrichtung 40 bestand aus einer Koronaentladungselektrode aus einem Draht aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 0,1 mm, wobei der Abstand von der Elektrode zu dem Abschirmgehäuse etwa 15 mm und der Abstand zwischen der Koronaentladungselektrode und dem zu ladenden elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial 15 mm betrug. An die Hauptaufladungseinrichtung 40 wurde eine Spannung von — 7kV angelegt. Der Kern 45 der Zuführrolle 43 bestand aus Polyvinylchlorid und besaß einen Durchmesser von 50 mm. Der Außendurchmesser der Zuführrolle 43 betrug 150 mm. Als Hilfsentladungselektrode 41 wurde eine Nadel von 50 mm Länge verwendet, die auf die Achse der Zuführrolle aufgesetzt war und deren Abstand von der Stirnfläche der Rolle 50 mm betrug. An die Hilfsentladungselektrode 41 wurde eine Spannung von +9 kV angelegt.

Bei Anwendung dieser Vorrichtung wurde das elektrophotographische Material auf ein Oberflächenpotential von etwa —180 V geladen, und es konnte nach Ausführung von Belichtung und Entwicklung ein von Randeffekt freies Bild mit einer hohen optischen Dichte erhalten werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Aufladung eines elektrophotographisehen Aufzeichnungsmaterials aus einem isolierenden Schichtträger, einer photoleitfähigen Schicht und einer elektrisch leitenden Zwischenschicht im Durchlaufverfahren mittels einer Koronaentladung, wobei gegenüberliegend freiliegende Stirnflächen der elektrisch leitenden Zwischenschicht an einem vom Aufladeort der photoleitfähigen Schicht entfernten Ort einer zur Aufladung der photoleitfähigen Schicht gegenpoligen Koronaentladung ausgesetzi und im Bereich dieser Entladung die photoleitfähige Schicht gegen den Niederschlag von Koronaentladungsionen mechanisch abgeschirmt wird gemäß Patentanmeldung P 2147889.7,dadurch ge kennzeichnet, daß sie eine Zuführrolle (43) für die Zufüh- xo rung eines bandförmigen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials und eine Aufnahmerolle (44) für dessen Aufnahme, eine Hauptaufladungseinrichtung (40), die sich quer über die Oberseite der photoleitfähigen Schicht zwischen der Zuführrolle und der Aufnahmerolle erstreckt und Hilfsentladungselektroden (41, 42) umfaßt, die jeweils an der Stirnfläche des Wickels auf der Zuführrolle (43) bzw. der Aufnahmerolle (44) angeordnet und an ein Potential von entgegengesetzter Polarität zu der Polarität der Hauptentladung (40) legbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (45,46) der Zuführrolle (43) und der Aufnahmerolle (44) aus isolierendem Material bestehen oder isoliert sind.

Λ gestellt sein kann, einer elektrisch leitenden Zwi- ^W fchenschicht 3, die aus einem mit einem Metall plat-UenenFiim, einem durch Vakuumaufdampfung Film oder einem Film aus einer elek-