DE2617858A1

DE2617858A1 - Vorrichtung zum anbringen einer elektrostatischen ladung an einem elektrofotografischen film

Info

Publication number: DE2617858A1
Application number: DE19762617858
Authority: DE
Inventors: John D Plumadore
Original assignee: AB Dick Scott
Current assignee: AB Dick Scott
Priority date: 1975-04-23
Filing date: 1976-04-23
Publication date: 1976-11-04
Also published as: DE2617858B2; DE2617858C3; CA1085906A; JPS5530627B2; JPS51134133A; US4041312A; GB1522261A

Description

zum Anbringen einer elektrostatischen Ladung an einem elektrofotografischen Film

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Elektrofotografie und bezieht sich insbesondere auf das Anbringen einer elektrostatischen Ladung an einem elektrofotografischen Film mit einer Vorrichtung, die die Höhe der am PiIm angebrachten Ladung beim Aufladen zu begrenzen vermag.

Bei der Elektrofotografie ist es üblich, eine gleichmäßige elektrostatische Ladung an der Oberfläche eines elektrofotografischen Films anzubringen, der im allgemeinen aus einer fotoleitfähigen Schicht und einer darunterliegenden leitfähigen Schicht besteht. Die Ladung wird dann durch bildmäßiges Belichten der Oberfläche bildmäßig abgeleitet. Das sich ergebende Ladungsmuster erzeugt ein elektrostatisches latentes oder Ladungsbild an der fotoleitfähigen Schicht, das durch Aufbringen von elektrostatisch aufgeladenen Entwicklerteilchen an ihm sichtbar gemacht wird. Die Entwicklerteilchen haften infolge elektrostatischer Kräfte an der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht. Durch

609845/0972,

imspecteD

- 2 - 47 870

Verwenden beispielsweise von durch Wärmeeinwirkung an die fotoleitfähige Schicht anschmelzbaren Entwicklerteilchen und durch Erwärmen kann das Bild permanent sichtbar gemacht werden.

Zum Aufladen wird üblicherweise die Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht einer Koronaentladung ausgesetzt, deren Polarität so gewählt wird, daß an einer aufzuladenden speziellen fotoleitfähigen Schicht die angestrebten Ergebnisse erzielt werden. Bildwiedergaben von hoher Qualität sind nur dann zu erreichen, wenn an der fotoleitfähigen Schicht vor dem Belichten sehr gleichmäßige elektrostatische ladungen angebracht werden. Hohe Spannungen zum Erzeugen von Koronaentladungen sind zur Aufrechterhaltung von Gleichmäßigkeit besonders zweckmäßig, können aber zu einer übermäßigen Ladungsannähme an der fotoleitfähigen Schicht des Pilms führen, woraus sich Beschädigungen der fotoleitfähigen Schicht durch in die darunterliegende leitfähige Schicht gerichteten Leckstrom ergeben können. Zum Begrenzen der Höhe der von der fotoleitfähigen Schicht angenommenen Ladung sind zahlreiche Verfahren angewandt worden, darunter, als das gebräuchlichste und wie beispielsweise aus der US-PS 3 335 275 bekannt, die Verwendung einer elektrischen Schaltungsanordnung zum Begrenzen der erzeugten Koronaentladung. Eine durch hohe Spannung erzeugte gute, stabile Koronaentladung ist notwendig, um an der fotoleitfähigen Schicht eine gleichmäßige Ladung sicherzustellen. Außerdem führt das übliche Verfahren zum Begrenzen der Koronaentladung zu einem unerwünschten Siveau des Leckstromes durch die fotoleitfähige Shieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu überwinden und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich die Höhe der an der fotoleitfähigen Schicht eines elektrofotografischen Films angebrachten Ladung begrenzen läßt, ohne die Koronaentladung nachteilig zu beeinflussen oder eine übermäßige Beschädigung der fotoleitfähigen Schicht durch durch sie hindurehtretende Ladung herbeizuführen.

6 0 9 8 A 5 / 0 9 7 2 ^/3

- 3 - 47

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung mit einer Koronaquelle zum Anbringen einer elektrostatischen Ladung an einem elektrofotografischen Film erfindungsgemäß dahingehend verbessert, daß ein Kondensator den Film an Masse anschließt, wodurch die Höhe der am Film angebrachten Ladung begrenzt wird. Die Erfindung ist auf eine Vorrichtung anwendbar, bei der der Mim beim Aufladen gegenüber der Koronaquelle ortsfest gehalten wird. Die Kapazität des den PiIm an Masse anschließenden Kondensators ist vorzugsweise niedriger als die Kapazität der aufzuladenden fotoleitfähigen Fläche. Sobald die Spannung, die an diesem äußeren Kondensator anliegt, der mit dem von der fotoleitfähigen Schicht und der darunterliegenden leitfähigen Schicht gebildeten Kondensator verbunden ist, hoch genug ist, um weiteres Aufladen der fotoleitfähigen Schicht zu verhindern, ist der Aufladevorgang beendet. Da die meisten der zur Elektrofotografie verwendeten fotoleitfähigen Werkstoffe beim Aufladen etwas Ladung durchlassen, werden diese Ableitung und der sich daraus ergebende elektrische Durchbruch in der fotoleitfähigen Schicht durch die Verwendung des äußeren Kondensators auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Nach dem Aufladen'und Belichten eines vorbestimmten Abschnittes des elektrofotografischen Materials wird, um das Entwickeln des Bildes zu erleichtern, der äußere Kondensator mittels einer Kurzschlußvorrichtung, beispielsweise mittels eines herkömmlichen Schalters, entladen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung, die im Querschnitt eine eine Koronaentladung erzeugende Vorrichtung und eine Belichtungsvorrichtung in Arbeitsstellung an einem elektrofotografischen Film zeigt, mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Wenngleich die Erfindung bei einer Vielfalt von elektrofotografischen Materialien und einer Vielfalt von Vorrichtungen

6 0 9 8 k B / η 9 7 2 Λ

- 4 - 47 870

mit Vorteil anwendbar ist, geht die nachfolgende Beschreibung vom bevorzugten Anwendungsgebiet aus, das ist das Anbringen einer Ladung an 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.

Der in der Zeichnung dargestellte Abschnitt eines herkömmlichen elektrofotografischen Films oder Mikrofilmkarte 10 besteht aus einem Trägermedium 18, das mit einer sehr dünnen leitfähigen Schicht 20 beschichtet ist, auf die wiederum eine fotoleitfähige Schicht 15 aufgebracht ist. Das Trägermedium 18 ist vorzugsweise elektrisch isolierend und kann einen beliebigen der allgemein bekannten, für solche Zwecke verwendeten Werkstoffe aufweisen. Um die leitfähige Schicht 20 elektrisch leitfähig zu machen, können beliebige herkömmliche leitfähige Werkstoffe verwendet sein, beispielsweise eine galvanisch erzeugte metallische oder eine andere leitfähige Schicht, die auf das Trägermedium 18 aufgebracht ist. In ähnlicher Weise kann zum Herstellen der fotoleitfähigen Schicht 15 ein beliebiger herkömmlicher fotoleitfähiger Werkstoff verwendet sein.

Die M&rofilmkarte 10 wird an ein lade- und Belichtungsmodul angelegt, um ein Bildfeld 16, das nur mit einer seiner zwei Dimensionen dargestellt ist, 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 fotoleitfähige Schicht 15 zum Aufladen und Belichten angelegt wird. Die Öffnung 14 ist von einer Maske umrahmt, die eine Aufladung außerhalb des an die Öffnung 14 angelegten Bildfeldes 16 verhindert.

6 0 9 8 4 8/0972 /5

- 5 - 47 870

Die eine von einer herkömmlich ausgebildeten Hochspannungs-Stromquelle 19 kommende Leitung ist mit der herkömmlich ausgebildeten Koronaentladungselektrode 13 verbunden, der andere Leiter ist an Masse angeschlossen. Die von der Stromquelle gelieferte Spannung beträgt in den meisten Fällen zwischen etwa 6,5 bis etwa 9 kV Gleichstrom, wobei der negative Leiter an die Koronaentladungselektrode 13 angeschlossen ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß nahezu jede Form von herkömmlichen Stromquellen zum Erzeugen einer Koronaentladung verwendet werden könnte.

Die Mikrofilmkarte 10 weist einen Anschluß 17 für die elektrische Verbindung zwischen der leitfähigen Schicht 20 und einer angestrebten Schaltungsanordnung auf. Die Verbindung kann nach einem beliebigen aus einer Vielzahl von bekannten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Entfernen eines Teils der fotoleitfähigen Schicht 15 oder des isolierenden Trägermediums 18, damit eine Verbindung mit der leitfähigen Schicht 20 hergestellt werden kann.

Über den Anschluß 17 und einen Kondensator 21 ist eine Verbindung mit Masse hergestellt. Der Kondensator 21 lädt sich beim Aufladen des Bildfeldes 16 während des Aufladevorganges auf. Der Wert bzw. die Kapazität des Kondensators 21 ist vorzugsweise kleiner gewählt als die Kapazität des aufzuladenden Abschnittes des elektrofotografischen Films 10, das ist die von der elektrofotografischen Schicht 15 mit der leitfähigen Schicht 20 gebildete Kapazität. Größere Kondensatoren erzeugen in gewissem, jedoch nicht im gleichen Umfang vorteilhafte Ergebnisse. Es ist notwendig, daß die aufzuladende Fläche gleichzeitig gleichmäßig aufgeladen wird, was die Verwendung eines rel. bewegten Auflade systems, wie es bei den meisten Bürokopiergeräten eingesetzt wird, ausschließt.

Die den Anschluß 17 mit Masse verbindende elektrische Schaltungsanordnung weist vorzugsweise eine Kurzschließvorrichtung auf, die von einem herkömmlichen Schalter 22 gebildet sein

ß 0 9 8 k S / 0 9 7 2

- 6 - 47 870

kann, die den Kondensator 21 nach dem Belichten zu entladen vermag, um das Entwickeln des am Film 10 erzeugten latenten elektrostatischen Bildes zu erleichtern.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kondensator 21 so gewählt, daß er etwa 1/4 der Kapazität der aufzuladenden Filmfläche hat, wodurch an der fotoleitfähigen Schicht 15 eine hohe Oberflächenscheinspannung erzeugt wird, ohne daß ein übermäßiger leckstrom durch die fotoleitfähige Schicht 15 hindurchgeht. Bei einem Kondensator mit dieser bevorzugten Größe nimmt die ladestromstärke mit größer werdender Ladung rasch und stetig ab. Die Benutzung kleiner Kondensatorkapazitäten ergibt eine hohe Oberflächenscheinspannung ohne übermäßige Stromableitung durch den Fotoleiter. Je kleiner der Kondensator, je rascher wird die endgültige Oberflächenscheinspannung bei geringerer Stromaufnahme durch den Fotoleiter erreicht, wodurch die Möglichkeit eines Durchbruchs des Fotoleiters so klein wie möglich gehalten wird. Und sollte ein Fotoleiter-Durchschlag eintreten, wird der Kondensator mit dem durch die fotoleitfähige Schicht aufgenommenen Strom weiter aufgeladen, so daß die tatsächliche Aufladung sogar rascher aufhört, wodurch die Auswirkungen eines Durchbruchs auf ein Mindestmaß beschränkt werden.

Beim gezeigten Beispiel gehört der Kondensator 21 zu einer Schaltungsanordnung außerhalb der Mikrofilmkarte 10; er könnte jedoch Seil des Films 10 sein und dabei beispielsweise von einer leitfähigen Schicht an der der leitfähigen Schicht entgegengesetzten Oberfläche des Trägermediums 18 gebildet sein. Die Erfindung ist auf elektrofotografische Materialien im allgemeinen anwendbar, und der hier verwendete Ausdruck "Film" ist in diesem weiten Sinne zu verstehen.

/Ansprüche

6 0 9 8 4 h / Π a V 2

Claims

ANSPRÜCHE

(D

\l Vorrichtung zum Anbringen einer begrenzbaren elektrostatischen Ladung an einem elektrofotografxschen Film mit einer fotoleitfähigen Schicht über einer leitenden Schicht mit einer Koronaquelle, deren eine Koronaentladungselektrode speisende Hochspannungsquelle mit ihrem einen Ausgang in Masse liegt, und bei der der Film beim Aufladen gegenüber der Koronaentladungselektrode ortsfest gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht (20) des Films (10) über einen die Höhe der am Film (10) anbringbaren Ladung begrenzenden Kondensator (21) an Masse anschließbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Begrenzungskondensators (21) kleiner ist als die Kapazität des aufzuladenden Filmabschnitts (Bildfeld 16).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Begrenzungskondensators (21) weniger als 1/4 der Kapazität des aufzuladenden Filmabschnitts (Bildfeld 16) beträgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung (Schalter 22) zum Kurzschließen des Begrenzungskondensators (21) für das Entladen des Kondensators (21) vor dem Entwickeln des Bildes aufweist.

1061

609845/0972

Leerseite