DE2526418C3 - Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen eines Aufzeichnungsmaterials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen eines Aufzeichnungsmaterial«, bestehend aus einer Coroaentladungsvorrichtung und einer Gegenelektrode, über die das Aufzeichnungsmaterial hinwegbewegt wird, das mit seiner fotoleitenden thermoplastischen Aufzeichnungsschicht der Coronaentladungsvorrichtung und mit der unbeschichteten Seite seiner flexiblen Trägerfolie der Gegenelektrode zugewandt ist.

Eine derartige Vorrichtung ist in der US-PS 32 91 601 beschrieben.

Es ist seit langem bekannt, auf Aufzeichnungsmaterialien mit einer fotoleitenden thermoplastischen Schicht (GB-PS 9 64 881) durch elektrostatisches Aufladen bildmäßiges Belichten und Erwärmen Deformationsbilder aufzuzeichnen. Derartige Deformationsbilder können unter anderem Hologramme und/oder alpha-numerisch-graphische Darstellungen sein.

Bei einer bekannten Vorrichtung (DT-OS 22 12 968) zum Aufzeichnen von Deformationsbildern auf dem Aufzeichnungsmaterial wird eine biegsame, fotoleitfähige Folie an einer Stützfläche aus einer Glasplatte mit einer leitfähigen transparenten Schicht elektrostatisch haftend angelegt. Zur Trennung des Aufzeichnungsmaterials von dieser Stützfläche ist eine Vorrichtung gemäß der DT-OS 22 60 570 vorgesehen, mit der das Aufzeichnungsmaterial durch Ausüben eines Zugs unter einem bestimmten Winkel abgehoben wird, wobei die Trennvorrichtung beim Rücklauf nach dem Wechsel des Aufzeichnungsmaterials bei abschnittsweisem Transport von einer Vorratsspule auf eine Aufwickelspule die elektrostatische Aufladung durch dichtes Heranführen des Aufzeichnungsmaterials an die Stützplatte vorbereitet. Für die Durchführung der Verfahrensschritte wie elektrostatische Aufladung, Belichtung und thermische Entwicklung sind in der Zwischenzeit eine Steuerschal-

lung bzw. ein Aufzeichnungsgerät bekanntgeworden, die für Löschungen und Wiederaufzeichnungen auf dem Material erweitert wurden.

Das bekanntgewordene Aufzeichnungsgerät nach der DT-OS 24 46 208 für die elektrostatische Aufladung, Belichtung und thermische Entwicklung eines fotothermischen Aufzeichnungsmaterials lädt das Aufzeichnungsmaterial durch eine Coronaentladung auf, wobei als Gegenelektrode eine leitfähige transparente Schicht einer Glasplatte verwendet wird, über die das Aufzeichnungsmaterial geführt wird. Dieses selbst enthält keine leitfähige Zwischenschicht. Bei diesem Aufzeichnungsgerät wird mit einer relativ großen Coronaspannung gearbeitet, die zwischen 7 kV und 10 kV liegt. Das Aufzeichnungsmaterial besteht beispielsweise aus einer 50 μ dicken Trägerfolie aus Polyester mit einer darauf aufgebrachten, etwa 2 μ dicken fotoleitfähigen thermoplastischen Schicht. Die Aufladung erfolgt dabei über einen möglichst großen Flächenbereich von dem einen Rrnd des Aufzeichnungsmaterial bis zum anderen, um das Aufzeichnungsmaterial optimal für die Aufzeichnungen auszunutzen. Bei einem Aufzeichnungsmaterial von 35 mm Breite ist es wünschenswert, die übliche .Aufzeichnungsbreite von 24 mm auch bei der Aufzeichnung von Deformationsbildern zu erreichen. Hierbei tritt jedoch der schwerwiegende Nachteil auf, daß bei der elektrostatischen Aufladung bis in den Randbereich des Aufzeichnungsmaterials häufig die Coronaentladung am Rand des Aufzeichnungsmaterials vorbei zur transparenten leitfähigen Schicht auf der Glasplatte durchschlagt. Dabei kann die transparente leitfähige Schicht beschädigt werden, wodurch häufig auch der Steuerablauf für die Reihenfolge der Verfahrensschritte gestört wird.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Aufladevorrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß diese eine optimale Ausnutzung der für die Aufzeichnung von Deformationsbildern zur Verfügung stehenden Breite des Aufzeichnungsmaterials ermöglicht, ohne daß Durchschläge der Coronaentladung vorbei an den Rändern des Aufzeichnungsmaterials, durch die unter dem Aufzeichnungsmaterial liegende leitfähige transparente Schicht hindurch, auftreten können, die häufig eine Schichtbeschädigung herbeiführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine die Gegenelektrode aufnehmende Halterung eine Führungsbahn mit rechteckigem Querschnitt aufweist, in der das Aufzeichnungsmaterial und die hin- und herbewegbare Coronaentladungsvorrichtung geführt sind, und daß das Aufzeichnungsmaterial mit seinen Rändern Isolierkörper überlappt, die sich in das Innere der Halterung erstrecken und auf der Gegenelektrode aufliegen.

Die Isolierkörper sind vorteilhafterweise in horizontalen Schlitzen eingesetzt, die in den begrenzenden Seitenwänden der Führungsbahn der Halterung vorgesehen sind.

In Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Gegenelektrode in Querrichtung zur Bewegungsbahn des Aufzeichnungsmaterials über die Isolierkörper hinaus und in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials kurzer als die Isolierkörper. Die in das Innere der Halterung eingesetzte Gegenelektrode besteht bevorzugt aus einer transparenten Trägerplatte und einer darauf angebrachten transparenten leitfähigen Schicht, deren an den Rändern angeordnete Elektroden an eine Heizspannungsquelle außerhalb der Halterung

über eine erbte und zweite Leitung angeschlossen sind, von denen die erste Leitung auf Masse liegt.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Patentansprüchen zu entnehmen.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß in emfacher Weise Überschläge bei der elektrostatischen Aufladung des Aufzeichnungsmaterial mittels der Coronaentladungsvorricliiung, die über die Ränder des Aufzeichnungsmaterials hinausgehen, durch die Isolierkörper aufgefangen werden, so daß Durchschläge auf die unterhalb der Isolierkörper liegende transparente leitfähige Schicht weitgehend vermieden werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbei.spielen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer, perspektivischer Ansicht eine Bühne, über die das Aufzeichnungsmaterial, teilweise aufgebrochen, bewegt wird, sowie eine Corunaentladungsvorrichtung zum Aufladen des Aufzeichnungsmaterials und

F i g. 2 und 2a in vergrößerter Darstellung Details von geringfügig abgewandelten Ausführungsformen nach Fig. 1 im Schnitt nach der Linie H-Il.

Eine Bühne 1, über die ein Aufzeichnungsmaterial 6 geführt wird, weist eine Halterung 2 aus dielektrischem Material auf, die eine flächenhaft ausgebildete Gegenelektrode 3 zu einer Coronaentladungsvorrichtung 7 aufnimmt. Die quaderförmige Halterung 2 ist mit einer durchgehenden Führungsbahn 15 von rechteckigem Querschnitt versehen, durch die das Aufzeichnungsmaterial 6 läuft und längs der die Coronaentladungsvorrichtung 7 in Richtung des Doppelpfeils A hin- und herbewegbar ist.

Werden in bevorzugter Weise Aufzeichnungen im Durchlichtverfahren erstellt, so besteht die flächenhafte Gegenelektrode 3 aus einer transparenten Trägerplatte 20, beispielsweise einer Glas- oder Quarzglasplatte, auf der eine transparente leitfähige Schicht 4 aufgebracht ist. Derartige transparenie leitfähige Schichten können beispielsweise aus Zinnoxid oder Kupferiodid gebildet werden. Die Schicht 4 ist dabei dem Aufzeichnungsmaterial 6 zugewandt. Eine Heizspannungsquelle 13 ist über eine erste elektrische Leitung 11 mit einer ersten Elektrode 14 am Rand der leitfähigen Schicht 4 der Gegenelektrode 3 und mit Masse und über einen Schalter 12 und eine zweite elektrische Leitung 11' mit einer gegenüberliegenden zweiten Elektrode 14' am Rand der leitfähigen Schicht 4 der Gegenelektrode 3 verbunden. Selbstverständlich kann auch die zweite Leitung 11' anstelle der ersten Leitung Ii geerdet sein. Die Heizspannungsquelle 13 kann sowohl eine Gleichals auch eine Wechselspannungsquelle sein. Elektrische Anschlußstellen 16, 16' der elektrischen Leitungen 11, 11' an den sich gegenüberliegenden Elektroden 14, 14' der Schicht 4 der Gegenelektrode 3 befinden sich im Inneren der Halterung 2. Über die Leitung 11 bzw. 1Γ ist die Gegenelektrode 3 geerdet, und nach dem Aufladen durch die Coronaentladungsvorrichtung 7 und dem Belichten des Aufzeichnungsmaterials 6 wird die für die thermische Entwicklung erforderliche Wärme durch kurzzeitiges Anlegen einer Heizspannung fV//der Heizspannungsquelle 13 durch Schließen des Schalters 12 der Schicht 4 zugeführt. Das Aufzeichnungsmaterial 6 liegt mit der unbeschichteten Seite seiner Trägerfolie auf der leitfähigen Schicht 4 auf und trägt auf seiner Oberseite eine fotoleitende thermoplastische Schicht 6'". Zur elektrostatischen Aufladung wird die Coronaentladungsvorrichtung 7 in Richtung des Pfeils A in

Fig. 1 über das Aufzeichnungsmaterial 6 im Bereich gegenüber der leitfähigen Schicht 4 hin- und herverfahren. Die Coronaentladungsvorrichtung 7 besteht aus einem Coronagehäusc 8, das in bekannter Weise einen gespannten Draht als Hochspannungselektrode oder eine Reihe von Coronanadeln 9 aufnimmt, an die die Hochspannung angelegt wird.

Unterhalb des Aufzeichnungsmaterials 6 und den Bereichen seiner Ränder 6', 6" ist jeweils ein Isolierkörper 5,5' angeordnet, der sich zu beiden Seiten des Randes 6' bzw. 6" erstreckt und in einen horizontalen Schlitz 17 bzw. 17' eingeschoben ist, der längs der die Führungsbahn 15 begrenzenden Seitenwand 18 bzw. 18' verläuft. Die Isolierkörper 5, 5' sind länger als die leitfähige Schicht 4 ausgebildet, so daß ein Durchschlag der Coronaentladung im Bereich der besonders gefährdeten Querkanten 22, 22' der leitfähigen Schicht 4 verhindert wird.

An den Außenseiten 19,19' des Coronagehäuses 8, die den Seitenwänden 18,18' zugewandt sind, befinden sich Abschirmelektrodcn 10,10', die streifenförmig längs der unteren äußeren Kante des Coronagehäuses 8 parallel zu den Seitenwänden 18,18' gegenüber den Rändern 6', 6" des Aufzeichnungsmaterials 6 bzw. gegenüber den Isolierkörpern 5 bzw. 5' angeordnet sind.

Bei einer geringfügig abgewandelten Ausführungsform der Erfindung sind in F i g. 2 die geteilte Halterung 2 und die Coronaentladungsvorrichtung 7 vergrößert dargestellt. Die Halterung 2 besteht bei dieser Ausführungsform aus einem Halterungskörper 2' aus dielektrischem Material, der die Gegenelektrode 3 aufnimmt und aus einer rückseitigen rahmenförmigen Andruckplatte 2", die über Scheiben 21 aus elastischem wärmefestem Material die Gegenelektrode 3 elastisch gegen den Halterungskörper 2' andrückt. Zwischen der Gegenelektrode 3 und dem Halterungskörper 2' sind die Isolierkörper 5,5' eingeklemmt.

Um zu vermeiden, daß bei der Coronaentladung die Entladung von den Coronanadeln 9 am Rand des Aufzeichnungsmaterials 6 vorbei direkt zur leitfähigen Schicht 4 erfolgt, sind die die Ränder 6', 6" des Aufzeichnungsmaterials 6 beiderseitig überlappenden Isolierkörper 5,5' zwischen dem Aufzeichnungsmaterial 6 und dem Halterungskörper 2' eingefügt. Mit »beiderseits überlappend« ist gemeint, daß die Isolierkörper 5, 5', die auf der leitfähigen Schicht 4 aufliegen, sich auf der einen Seite unter den Rand 6' bzw. 6" des Aufzeichnungsmaterials 6, auf der anderen Seite bis unter den Halterungskörper 2' erstrecken. Die Überlappung der Isolierkörper 5,5' mit dem Aufzeichnungsmaterial 6 erfolgt nur in der Randzone des Aufzciclinungsmatcrials.

Versuche haben gezeigt, daß eine Überlappungsbreite zwischen 2 mm und 5 mm ein relativ durchschlagssichcrcs Aufladen des Aufzeichnungsmatcrials 6 ermöglicht, wobei die Sicherheit mit der Überlappungsbreite zunimmt. Im Bildbereich wird das Aufzeichnungsmaterial 6 durch die von den darauf aufgebrachten Ladungen ausgehenden elektrostatischen Kräften zur leitfähigen Schicht 4 fest auf dieser gehalten, so daß eine für holografische Aufzeichnungen ausreichende Haftung während aller Verfahrensschritte vorliegt. Die Isolierkörper 5,5' können überstehende Teile des Halterungskörpers 2' sein, d. h. mit diesem zusammen einteilig

ίο ausgebildet sein, wie die Detailansicht nach Fig. 2a zeigt. Aus Gründen der Fertigung und wegen der Möglichkeit des Auswechselns bei Beschädigungen werden bevorzugt die Isolierkörper 5, 5' als selbständige, austauschbare Bauteile ausgeführt. Als Material für

'5 die Isolierkörper 5, 5' kann eine isolierende Folie aus Polyester von 50 μ Dicke verwendet werden, die in Streifen zugeschnitten zwischen dem Halterungskörper 2' und der Gegenelektrode 3 eingeklemmt wird. Die Isolierkörper 5, 5' verbessern die Betriebssicherheit einer derartigen Aufladevorrichtung erheblich, da Durchschläge bei der Coronaentladung auf die transparente leitfähige Schicht 4 der Gegenelektrode 3 weitgehend vermieden werden, ohne daß hierfür sonstige weitere Maßnahmen erforderlich wären.

Zur Herabsetzung der auch nach dem Einbau der Isolierkörper 5 bzw. 5' unter Umständen noch auftretenden relativ geringen Zahl von elektrischen Durchschlägen dienen die Abschirmelektroden 10 bzw. 10' am Coronagehäuse 8. Die Entladungsstrecke von den Coronanadeln 9 bis zur Abschirmelektrode 10 ist erkennbar kürzer als die Entladungsstrecke von den Coronanadeln 9 um den Rand 6' des Aufzeichnungsmaterials 6 herum und am Isolierkörper 5 entlang zur lei!iahigen Schicht 4. Wegen der kürzeren Entladungsstrecke zwischen den Coronanadeln 9 und der Abschirmelektrode 10 werden unkontrollierte Entladungen im Randbereich von der vorzugsweise geerdeten Abschirmelektrode 10 (Fig. 1) rechtzeitig abgefangen und gegen Masse abgeleitet. Die Abschirmelektroden 10,10' können auch, ohne daß sie auf Massepotential oder einem sonstigen Potential liegen, eingesetzt werden, wie dies in F i g. 2 gezeigt ist.

Die Anordnung der Isolierkörper 5, 5' und dci Abschirmelektroden 10, 10' erfordert keine spezielle geometrische Ausgestaltung der Coronaentladungsvor richtung 7. Ebensowenig ist eine Beschränkung auf ein< Draht- oder Nadelcorona, gegebenenfalls mit einen Gitter, erforderlich.

Bei zahlreichen Versuchen zur Überprüfung de Wirksamkeit der Erfindung wurde eine Coroaentla dungsvorrichtung 7 eingesetzt, die aus einer Nadelcoro na mit einer Reihe von Coronanadeln besteht, die ii einem zum aufzuladenden Aufzeichnungsmaterial offe ncn Gehäuse aus dielektrischem Material ohne zusätzli ehe Elektroden im Coronaraum eingelassen sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen eines Aufzeichnungsmaterials, bestehend aus einer Coronaentladungsvorrichtung und einer Gegenelektrode, über die das Aufzeichnungsmaten.'' ^u;nwegbewegt wird, das mit seiner fotoleitende. .. rmoplastischen Aufzeichnungsschicht der Cou.naentladungsvorrichtung und mit der unbeschichteten Seite seiner flexiblen Trägerfolie der Gegenelektrode _1U zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Gegenelektrode (3) aufnehmende Halterung (2) eine Führungsbahn (15) mit rechteckigem Querschnitt aufweist, in der das Aufzeichnungsmaterial (6) in die hin- und herbewegbare Coronaentladungsvorrichtung (7) geführt sind, und daß das Aufzeichnungsmaterial (6) mit seinen Rändern (6', 6") Isolierkörper (5, 5') überlappt, die sich in das Innere der Halterung (2) erstrecken und auf der Gegenelektrode (3) aufliegen. ₂u

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (5,5') in horizontalen Schlitzen (17, 17') eingesetzt sind, die in den begrenzenden Seitenwänden (18, 18') der Führungsbahn (15)der Halterung(2) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gegenelektrode (3) in Querrichtung zur Bewegungsbahn des Aufzeichnungsmaterials (6) über die Isolierkörper (5, 5') hinaus und in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials (6) kürzer als die Isolierkörper (5, 5') erstreckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in das Innere der Halterung (2) eingesetzte Gegenelektrode (3) aus einer transparenten Trägerplatte (20) und einer darauf angebrachten transparenten leitfähigen Schicht (4) besteht, deren an den Rändern angeordneten Elektroden (14, 14') an eine Heizspannungsquelle (13) außerhalb der Halterung (2) über eine erste und zweite elektrische Leitung (U, 11') angeschlossen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden elektrischen Leitungen (11,11') auf Masse liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (5, 5') aus einer streifenförmigen Polyesterfolie von 50 μ Dicke bestehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Isolierkörper (5,5') etwa 2 bis 5 mm zu beiden Seiten jedes Randes (6' bzw. 6") des Aufzeichnungsmaterials (6) erstrecken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abschirmelektroden (10, 10') an den beiden, den begrenzenden Seitenwänden (18, 18') der Führungsbahn (15) zugewandten Außenseiten (19, 19') des dielektrischen Coronagehäuses (8) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die an der unteren Kante der Außenseiten (19, 19') des Coronagehäuses (8) angeordneten Abschirmelektroden (10, 10') geerdet sind.

10. Vorrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmelektroden (10, 10') an ein Potential vorgegebener Größe angeschlossen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Halterung (2) aus einen Halterungskörper (2') aus dielektrischem Materia und aus einer Andrückplatte (2") besteht, die übe Scheiben (21) aus elastischem Material an de Unterseite der Gegenelektrode (3) anliegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch !1, dadurcl gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (5, 5' zwischen dem Halterungskörper (2') und de Gegenelektrode (3) eingespannt und von den Aufzeichnungsmaterial (6) derart überlappt sind, dal sich dessen Ränder (6', 6") unterhalb von der senkrecht zu dem Aufzeichnungsmaterial (6) verlau fenden Abschirmelektroden (10, 10') befinden unc mit diesen bündig abschließen.

13. Vorrichtung nach Anspruch Π, dadurcl gekennzeichnet, daß die Andruckplatte (2") rahmen förmig ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (5, 5' zusammen mit dem Halterungskörper (2') einteilig ausgebildet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Heizspannungsquelle (13) eine Gleichspannungsquelle ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizspannungsquelle (13) eine Wechselspannungsquelle vorgesehen ist.