DE2617857B2

DE2617857B2 - Vorrichtung zum gleichförmigen Aufladen eines vorbestimmten Bereiches eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmateriales mittels einer Koronaentladung

Info

Publication number: DE2617857B2
Application number: DE2617857A
Authority: DE
Inventors: John D. Westfield Mass. Plumadore (V.St.A.)
Original assignee: AB Dick Scott
Current assignee: AB Dick Scott
Priority date: 1975-04-23
Filing date: 1976-04-23
Publication date: 1978-05-03
Also published as: JPS51134134A; DE2617857A1; CA1053743A; DE2617857C3; US3991311A; GB1522092A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung laut Oberbegriff des Hauptanspruchs. ■>()

Vorrichtung dieserer Art sind bekannt (DE-OS 16 544). Der Maskenrahmen besteht hierbei aus Metall. Um eine möglichst gleichförmige Aufladung in aufeinanderfolgenden Entladungsvorgängen zu erzielen, ist es hierbei auch schon bekannt, den Metallmaskenrahmen auf seiner der aufzuladende Fläche abgewandten Rahmenoberfläche mit einer Widerstandsschicht zu versehen, die im wesentlichen das gleiche Ladungsverhalten wie das Aufzeichnungsmaterial besitzt, so daß auf dem Rahmen keine Ladung «> zurückbleibt.

Neben diesem mit der bekannten Vorrichtung gelösten Problem einer möglichst gleichförmigen Ladung besteht bei solchen Vorrichtungen auch noch das Problem, daß die gleichförmige Ladung von meist mehreren hundert Volt an den Rändern nicht sprunghaft auf 0 abfällt, sondern die Ladung im Randbereich über eine bestimmte endliche Strecke nur allmählich auf 0 abnimmt. Nach dem Belichten und Entwickeln der aufgeladenen Fläche weist dieser Randbereich aufgrund der dort bestehenden Ladung eine unerwünschte Randtonung auf. Wenn durch das Belichten die gesamte Ladung im Randbereich abgeleitet wird, stört diese Randtonung nicht weiter, eine solche vollständige Ladungsableitung wird im allgemeinen im Randbereich jedoch nicht erzielt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß diese Nachteile vermieden sind und eine gleichförmige Ladung bis zum Rand erreicht wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung laut Oberbegriff des Hauptanspruches durch die kennzeichnenden Merkmale dieses Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nimmt die isoliert von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gehaltene elektrisch leitende Schicht des Maskenrahmens bei der Koronaentladung eine Spannung an, die der Oberflächenspannung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials nahekommt. Da beim Aufladen diese elektrisch leitende Schicht und die aufgeladene Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials damit im wesentlichen gleiches Ladungspotential aufweisen, besteht zwischen den Maskenrahmen und dem Aufzeichnungsmaterial eine geringe Feldänderung, und hierdurch wird eine unerwünschte Randtonung vermieden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Koronaentladung in Arbeitsstellung an einem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial und

F i g. 2 einen Querschnitt, in vergrößertem Maßstab, durch die zur in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung gehörende Maske.

Wenngleich die Erfindung zum Aufladen durch Koronaentladung bei einer Vielfalt von elektrofotografischen Materialien in einer Vielfalt von Vorrichtungen mit Vorteil anwendbar ist, geht die nachfolgende Beschreibung vom bevorzugten Anwendungsgebiet aus, das ist das Aufbringen einer Ladung auf einem vorbestimmten Abschnitt oder Bildfeld einer Mehrfeld-Mikrofilmkarte, der bzw. das bei gleicher räumlicher Anordnung aufgeladen und belichtet wird. Die Mikrofilmkarte kann von der Art sein, bei der eine Mehrzahl von Dokumenten in getrennten, voneinander deutlich verschiedenen kleinen Bildfeldern von beispielsweise 11,75 · 16,5 mm aufgezeichnet werden. Im Sinne dieser Anmeldung wird jedoch unter »Film« jedes beliebige elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial verstanden.

Der in F i g. 1 dargestellte Abschnitt eines herkömmlichen elektrofotografischen Films oder Mikrofilmkarte 10 besteht aus einem Schichtträger 18, das mit einer sehr dünnen leitenden Schicht 28 beschichtet ist, auf die wiederum eine fotoleitfähige Schicht 15 aufgebracht ist. Der Schichtträger 18 ist vorzugsweise elektrisch isolierend und kann aus einem beliebigen der allgemein bekannten, für solche Zwecke verwendeten Werkstoffe bestehen. Um die leitende Schicht 28 elektrisch leitend zu machen, können beliebige herkömmliche leitende Werkstoffe verwendet sein, beispielsweise eine galvanisch erzeugte metallische oder eine andere leitende

Schicht, die auf den Schichtträger 18 aufgebracht ist. In ähnlicher Weise kann zum Herstellen der fotoleitfähigen Schicht 15 ein beliebiger herkömmlicher fotoleitfähiger Werkstoff verwendet sein.

Die Mikrofilmkarte 10 ist vorzugsweise über einen Anschluß 17 an der leitenden Schicht 28 mit Masse verbunden. Das Anschließen an Masse kann nach einem beliebigen aus einer Vielzahl von bekannten Verfahren erfolgen, beispielsweise durch Entfernen eines Teils der fotoleitfähigen Schicht 15 oder des isolierenden Schichtträgers 18, damit es zu einem Kontakt zwischen dem Anschluß 17 und der leitenden Schicht 28 kommt. Vor dem Belichten wird die Mikrofilmkarte 10 an ein Lade- und Belichtungsmodul 11 angelegt, um ein Bildfeld der Mikrofilmkarte 10 an der optischen Achse des Belichtungssystems anzuordnen. Im Innern des Moduls 11 sind eine Linse 12 und eine Koronaentladungselektrode 13 angeordnet. Der Linse 12 gegenüber weist das Lade- und Belichtungsmodul 11 eine rechteckige öffnung 14 auf, an die die fololeitfähige Schicht 15 zum Aufladen und Belichten angelegt wird. Die öffnung 14 ist von einer Maske 27 umrahmt, die eine Aufladung außerhalb des an die öffnung 14 angelegten Bildfeldes verhindert, das durch einen Doppelpfeil 16 dargestellt ist, der nur eine von dessen zwei Dimensionen angibt.

Die eine von einer herkömmlich ausgebildeten Hochspannungsquelle 19 kommende Leitung ist mit der herkömmlich ausgebildeten Koronaentladungselektrode 13 verbunden und über einen Widerstand 20 an Masse angeschlossen. Der entgegengesetzte Leiter der Spannungsquelle 19 ist an Masse angeschlossen. Die Spannungsquelle 19 kann in beliebiger herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Sie könnte, nur als Beispiel, eine Gleichspannung im Bereich von 6,5 bis etwa 9 kV liefern, und mit ihrem negativen Pol mit der Koronaentladungselektrode 13 verbunden sein.

Die Vorderseite des Moduls 11 ist von der Maske 27 gebildet, weiche die rechteckige öffnung 14 aufweist, an die das aufzuladende und zu belichtende Bildfeld 16 der Mikrofilmkarte 10 angelegt ist. Die Maske 27 ist ebenso wie der übrige Teil des Moduls 11 aus einem nichtleitenden Werkstoff, beispielsweise aus Nylon, hergestellt. An der Innenfläche der Maske 27 befindet sich eine elektrisch leitende Schicht 25 (F i g. 2), die sich bis in die Innenränder 24 der öffnung 14 erstreckt, jedoch von den am Bildfeld 16 anliegenden Rändern 23 der Maske 27 Abstand hält, um sicherzustellen, daß zwischen ihr und der fotoleitfähigen Schicht 15 der Mikrofilmkarte 10 kein Kontakt zustandekommt. Die am Bildfeld 16 anliegenden Ränder 23 sollten somit aus einem nichtleitenden Werkstoff sein. Wie in F i g. 2 dargestellt, haben die am Bildfeld 16 anliegenden Ränder 23 nach außen etwas Abstand von den Innenrändern 24 der elektrisch leitenden Oberfläche bzw. Schicht 25, um sicherzustellen, daß diese bis zum eigentlichen Rand des aufzuladenden Bildfeldes 16 der Mikrofilmkarte 10 reicht.

Die elektrisch leitende Schicht 25 ist, wie in F i g. 1 zu erkennen, über einen Außenanschluß 26 mit einem Kondensator 21 verbunden, über den sie an Masse angeschlossen ist. Zum selbsttätigen Entladen des Kondensators 21 nach Abtrennen der Koronaentladungselektrode 13 von der Spannungsquelle 19 kann eine in Sperrichtung angeschlossene Diode 22 verwendet sein. Zum Entladen des Kondensators 21 können jedoch auch andere herkömmliche Schaltvorrichtungen verwendet sein, vorausgesetzt daß hiermit eine Entladung der leitenden Schicht 25 vor dem Aufladen eines nächsten Mikrofilmkarten-Bildfeldes erreicht j wird.

Als Material für die elektrisch leitende Schicht 25 kann ein dünnes Metallblech, beispielsweise aus Messing oder Kupfer, oder Leitlack verwendet werden, der auf den nichtleitenden Werkstoff Jes Rahmens

ι» aufgetragen wird. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden bei einer Leitfähigkeit erzielt, deren spezifischer Oberflächenwiderstand zwischen etwa 10⁴ bis etwa 10⁵ Ω/cm² betrug. Eine höhere Leitfähigkeit ist befriedigend, eine geringere Leitfähigkeit kann in einigen Fällen befriedigend sein. Ob die Leitfähigkeit befriedigend ist. läßt sich in der Weise feststellen, daß man beim Aufladen durch Koronaentladung die leitende Schicht 25 direkt an Masse anschließt. Ist die Leitfähigkeit angemessen, nimmt die elektrisch leitende Schicht 25

.'() nicht in ähnlichem Maße wie die fotoleitfähige Schicht 15 Ladungspotential auf.

Die bevorzugte Größe des äußeren Kondensators 21 kann nach der Formel ·

C₁ =

Ay

bestimmt werden, worin C₁ die angestrebte Kapazität

3u des Kondensators 21, der die elektrisch leitende Schicht 25 an Masse anschließt, C_F die Kapazität des aufzuladenden Filmabschnittes (beispielsweise eines einzelnen Bildfeldes einer Mikrofilmkarte), Am die der Koronaentladung ausgesetzte wirksame Fläche der leitenden Schicht 25 (die bei den kleinen Lademoduln, auf die die Erfindung vorzugsweise angewandt wird, gewöhnlich die tatsächliche Fläche ist, jedoch etwas kleiner als die Gesamtfläche sein könnte, wenn die Fläche der leitenden Schicht so groß ist, daß sie von der Koronaquelle nicht ganz aufgeladen wird), und Af die Fläche des aufzuladenden Bildfeldes. Wenn, wie in Fig. 1 dargestellt, der Film an Masse angeschlossen ist, ist Cf gewöhnlich gleich der Kapazität des aufzuladenden Bildfeldes; ist der Film jedoch über einen äußeren Kondensator an Masse angeschlossen, ergibt sich Cfals die Kombination der Kapazität des Bildfeldes mit der äußeren Kapazität des Films. Während die Größe des äußeren Kondensators 21 für die leitfähige Schicht 25 vorzugsweise in Übereinstimmung mit der vorstehend

so angegebenen Formel gewählt wird, kann bei zufriedenstellenden, wenngleich weniger als optimalen Ergebnissen eine gewisse Abweichung vom berechneten Wert toleriert werden. Es wird jedoch geglaubt, daß der Wert bzw. die Kapazität des äußeren Kondensators 21 das 4- oder 5fache oder ¹A bis Vs des nach der Formel ermittelten Wertes nicht weit über- bzw. unterschreiten sollte.

Wenngleich die Erfindung im Zusammenhang mit ihrem bevorzugten Anwendungsgebiet zum Aufladen

fao eines kleinen Bildfeldes einer Mehrfeld-Mikrofilmkarte beschrieben wurde, auf welchem Gebiet sie besondere Vorteile bietet, ist sie auch zum Aufladen größerer Filmabschnitte oder sogar des gesamten Films anwendbar. Unter »vorbestimmter Abschnitt« im Sinne der

b5 Anmeldung ist daher sowohl ein ganzer Film als auch ein Abschnitt eines ganzen Films zu verstehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum gleichförmigen Aufladen eines vorbestimmten Bereiches eines elektrofotografisehen Aufzeichnungsmaterials mittels einer Koronaentladung, mit mindestens einer Entladungselektrode, die in einem eine Entladungsöffnung aufweisenden isolierenden Gehäuse angeordnet ist und an dem einen Pol einer Spannungsquelle liegt, deren anderer Pol an Masse liegt, und mit einem der Entladungsöffnung zugeordneten, den vorbestimmten Bereich begrenzenden und am die aufzuladende Fläche anzulegenden Maskenrahmen, dadurch gekennzeichnet, daiß der Maskenrahmen (27) aus isolierendem Material besteht und auf seiner der aufzuladenden Fläche abgewendsten Rahmenoberfläche eine elektrisch leitende Schicht (25) aufweist, die über einen Kondensator (21) an Masse liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität (C) des Kondensators (21) gleich ist der Kapazität (Cf) des aufzuladenden Abschnittes (16) des Aufzeichnungsmaterials (10) mal der der Koronaentladung ausgesetzten wirksamen Fläche (Am) der leitenden Schicht (25) dividiert durch die Fläche (Af) des aufzuladenden Filmabschnitts (16).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (21) mittels einer Kurzschlußeinrichtung (22) entladbar ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenrahmen (27) zur Anlage an das Aufzeichnungsmaterial einen über die Rahmenoberfläche (27) vorspringenden, die Rahmenöffnung (16) umschließenden Rand (23) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ί bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (25) teilweise auch die innenseitigen Stirnflächen (24) überdeckt und sich mit ihren vorderen Rändern bis kurz vor den am Aufzeichnungsmaterial (10) anliegenden Öffnungsrand (23) erstreckt.

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