DE2617858B2 - Verfahren und Vorrichtung zum gleichförmigen Aufladen eines begrenzten Bereiches eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials mittels einer Koronaentladung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren laut Oberbegriff des Hauptanspruches sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Für eine gute Bik'wicdergabcqualität bei der Elektrofotografie ist es nötig, vor der Belichtung eine sehr gleichmäßige elektrostatische Ladung auf dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial aufzubringen. Solche gleichmäßigen elektrostatischen Ladungen können durch eine hohe Spannung bei der vorbereitenden Koronaentladung erzielt werden, solche hohen Spannungen können jedoch zu einer übermäßigen Aufladung des Aufzeichnungsmaterials und damit zur Beschädigung dieses Materials durch Lcckslröme führen. Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, die Ladung aiii dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial auf einen vorbestimmten Wert zu begrenzen, beispielsweise dadurch, daß die die Koronaentladung speisende Spannungsquelle mit ihrem einen Pol und der elektrisch leitende Schichtträger des aufzuladenden Aufzeichnungsmaterials über einen Kondensator an Masse gelegt sind und daß in Abhängigkeit von dem Spannungsabfall an diesem zusätzlichen Kondensator über einen Regelkreis die Spannungsquelle gesteuert wird (DE-OS 14 97 226). Die Kapazität des den Schichtträger des Aufzeichnungsmalerials an Masse legenden Kondensators wird dabei relativ groß gewählt im Vergleich zur Kapazität des aufzuladenden Bereiches des Aufzeichnungsmaterials, vorzugsweise /wanzigmal größer. Damit entsteht an dem relativ großen zusätzlichen Kondensator bei der Koronaentladung ein Spannungsabfall, der entsprechend diesem Kapazitätsvcrhällnis kleiner ist als der Spannungsabfall am Aufzeichnungsmaterial. Wenn dieser Spannungsabfall einen vorbestimmten Wert überschreitet, der einem entsprechend dem Kapazilätsverhältnis höheren Spannungsabfall am Aufzeichnungsmaterial entspricht, wird über einen Regelkreis die Spannungsquelle für die Koronaentladung abgeschaltet und damit also auch die s Koronaentladung selbst begrenzt. Dies widerspricht aber der eingangs erwähnten Forderung nach gleichmäßiger Aufladung durch eine hohe Spannung.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art aufzuzeigen, nach welchem

ίο einerseits die Ladung am Aufzeichnungsmaterial auf einen vorbestimmten Wert begrenzt werden kann, ohne daß dadurch die Koronaentladung selbst beeinflußt wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren laut Oberbegriff des llauptanspruehes durch die kennzeichnenden Merkmale dieses Hauptanspruches gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung dieses Verfahrens sowie eine einfache Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens ergeben sich aus den Unleransprüchen.

Bei dem erfindungsgemiißen Verfahren ist gerade umgekehrt wie beim Stand der Technik die Kapazität des zwischen dem Schichtträger und Masse geschalteten Kondensators kleiner gewählt als die Kapazität des

2^r> aufzuladenden Bereichs des Aufzeichnungsmalerials und es tritt daher bei der Koronaentladung auch ein kleinerer Spannungsabfall an dem Aufzeichnungsmaterial auf, die Ladung am Aufzeichnungsmaterial wird daher automatisch begrenzt, ohne dabei jedoch das

jo Ladungspotential an der Oberfläche des Aufzeiehnungsmaterials zu begrenzen, das an dieser Oberfläche hoch ist. Durch die automatische Begrenzung des Spannungsabfalls am Aufzeichnungsmaterial wird eine Beschädigung des Aufzeichnungsmalerials durch Leckströme

r> vermieden. Sobald die Spannung am zwischengeschalteten Kondensator hoch genug ist und eine weitere Aufladung des Aufzeichnungsmalerials verhindert wird, ist der Aufladcvorgang beendet. Der zwischengesehaltcte Kondensator kann nach dem Belichten durch einen entsprechenden Kurzschluß wieder einladen werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer scheniatischen Zeichnung an einem Aiisführungsbeispiel näher erläutert.

Die Figur zeigt den eine Koronaentladung ermögli-

4¹) chendcn Teil einer herkömmlichen elektrofotografischen Vorrichtung zum Belichten eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaienals 10, beispielsweise eines Films oder einer Mikrofilmkarte, auf welchem in einem vorbestimmten Bereich eine entsprechende Ladung

w aufgebracht werden soll. Das Aufzeichnungsmaterial 10 besieht aus einem Träger 18, der mit einer sehr dünnen leitfähigen Schicht 20 beschichtet ist, auf welcher die eigentliche elektrofotografische Schicht 15 aufgebracht ist. Der Träger 18 besieht vorzugsweise aus einem

">"> bekannten elektrisch isolierenden Material, die leitfähige Schicht 20 ist beispielsweise eine galvanisch erzeugte Schicht aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material. Die elektrofotografische Aufzeichnungsschicht 15 besieht ebenfalls aus einem herkömmlichen Werkstoff.

Das Aufzeichnungsmaterial 10 wird an ein Lade- und Belichtungsmodul It angelegt, um ein Bildfeld 16, das nur mil einer seiner zwei Dimensionen dargestellt ist, an der optischen Achse des Bclichtungssystcms an/.uord-

iö nen. Im Innern des Moduls 11 sind eine Linse 12 und eine Koronaenlladungscleklrodc H angeordnet. Der Linse 12 gegenüber weist das Lade- und Belichliingsmodul 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.

Die eine von einer herkömmlichen ausgebildeten Hochspannungs-Siromquelle 19 kommende Leitung ist mit der herkömmlich ausgebildeten Koronaentladungselektrode 13 verbunden, der andere Leiter ist an Masse angeschlossen. Die von der Stromquelle i9 gelieferte Spannung beträgt in den meisten Fällen zwischen etwa 6,5 bis etwa 9 kV Gleichstrom, wobei der negative Leiter an die Koronaentladungselektrode Π angeschlossen ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dall nahezu jede Form von herkömmlichen Stromquellen zum Erzeugen einer Koronaentladung verwendet werden könnte.

Der Aufzeichnungsträger 10 weist einen Anschluß 17 für die elektrische Verbindung zwischen der lciifühigen 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 tier fotoleitfähigen Schicht 15 oder des isolierenden Trägers 18, damit eine Verbindung mit der leitfühigen Schicht 20 hergestellt werden kann.

Über den Anschluß 17 und einen Kondensator 21 ist eine Verbindung mit Masse hergestellt. Der Kondensator 21 ladt sich beim Aufladen des Bildfeldes 16 während des Aufladevorganges auf. Der Wert bzw. die Kapazität des Kondensators 21 ist kleiner gewählt als die Kapazität des aufzuladenden Abschnittes des elektrofotografischen Aufzeichnungsträgers 10, das ist die von der elektrofotografischen Schicht 15 mil der leitfühigen Schicht 20 gebildete Kapazität. Es ist notwendig, daß die aufzuladende Fläche gleichzeitig gleichmäßig aufgeladen wird, was die Verwendung eines relativ bewegten Atifladesystems, wie es bei den meisten Bürokopiergerälen eingesetzt wird, ausschließt.

Dem Kondensator 18 ist eine Kurzschlußvorrichtung in Form eines Schalters 22 zugeordnet, mit dem der Kondensator 21 nach dem Belichten entladen werden kann, um das Entwickeln des am Aufzeichnungsträger 10 erzeugten latenten elektrostatischen Ladungsbildes zu erleichtern.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kondensator 21 so gewühlt, dafi er etwa 1/4 der

ii> Kapazität der aufzuladenden Filmfläche hat, wodurch an der fotoleitfähigen Schicht 15 eine hohe Oberflächenspannung erzeugt wird, ohne daß ein übermäßiger Leckstrom durch die fotoleitfähige Schicht 15 hindurchgeht. Bei einem Kondensator mit dieser bevorzugten

Ii Größe nimmt die Ladegeschwindigkeit mit größer werdender Ladung rasch und stetig ab. Die Benutzung kleiner Kondensatorkapazitäten ergibt eine hohe Oberflächenspannung ohne übermäßige Stromableilung durch den Fotoleiter. Je kleiner der Kondensator,

2» je rascher wird die endgültige Oberflächenspannung bei geringerer Strxmiaufnahnie durch den Fotoleiler erreicht, wodurch die Möglichkeit eines Durchbruchs des Fotoleiter^ so klein wie möglich gehalten wird. Und sollte ein Fotoleiter-Durehschlug eintreten, wird der

2^r> Kondensator mit dem durch die fotoleitfähig«; Schicht fließenden Strom weiter aufgeladen, so daß die tatsächliche Aufladung sogar rascher aufhört, wodurch die Auswirkungen eines Durchbruchs auf ein Mindestmaß beschränkt werden.

in Heim gezeigten Beispiel ist der Kondensator 21 in einer Schaltungsanordnung außerhalb de-i Aufzeichnungsträgers 10 angeordnet; er könnte jedoch auch Teil des Aufzeichnungsträgers 10 sein und dabei beispielsweise von einer leitfähigen Schicht an der der

r. leitfähigen Schicht 20 entgegengesetzten Oberfläche des Trägers 18 gebildet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Palentansprüche:

1. Verfahren zum gleichförmigen Aufladen eines begrenzten Bereiches eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials mittels einer Koronaentladung, bei dem die die Koronaentladung speisende Spannungsquelle mit ihrem einen Pol und der elektrisch leitende Schichtträger des aufzuladenden Aufzeichnungsmaterials über einen Kondensator an Masse gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des den Schichtträger des Aufzeichnungsmaterials an Massen legenden Kondensators kleiner gewählt wird als die Kapazität des aufzuladenden Bereichs des Aufzeichnungsmaterials.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators zu weniger als 1/4 der Kapazität des aufzuladenden Bereichs des Aufzcichnungsmaterials gewühlt wird.

J. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Koronaentladungseinrichtung und einer Einrichtung, um den elektrisch leitenden Schichtträger eines aufzuladenden Aufzeichnungsmaterials über einen Kondensator an Masse zu legen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators kleiner als die Kapazität des aufzuladenden Bereichs des Aufzeichnungsmaterials, vorzugsweise weniger als ein Viertel dieser Kapazität ist, und daß sie eine Einrichtung zum Kurzschließendes Kondensators aufweist.