DE2658280A1

DE2658280A1 - Verfahren zur beseitigung der untergrundrestladung bei elektrofotografischer bildwiedergabe und geraet zu seiner durchfuehrung

Info

Publication number: DE2658280A1
Application number: DE19762658280
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dipl Phys Lange
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1978-07-06
Also published as: US4267450A; FR2375635B1; FR2375635A1

Description

SIEMEiIS AKTIENGESELLSCHAFT % Unser Zeichen Berlin und München YPA 76 P 5150 BRD

Verfahren zur Beseitigung der Untergrundrestladung bei elektrofotoprrafischer Bildwiedergabe und Gerät zu sei- \ ner Durchführung

Die Erfindung betrifft Verfahren und Geräte zur Beseitigung der Untergrundrestladung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist etwa bekannt aus DT-AS 2 347 414.

Bei bekannten elektrofotografischen Verfahren mit fotoleitfähigen Schichten, etwa solchen aus amorphein Selen, wird die Oberfläche der Platte auf hohes Potential (ca. 1 bis 5 kV) positiv oder negativ aufgeladen. Die so vorbereitete Platte wird zur Aufnahme der Bestrahlung ausgesetzt, so daß in der fotoleitfähigen Schicht eine Veränderung der elektrischen Leitfähigv* keit im Sinne der Intensitätsverteilung im Bild erhalten wird. Dadurch erfolgt eine entsprechende Entladung, so daß ein Ladungsbild erhalten wird, das mit den verschiedenen, in der Elektrofotografie bekannten Mitteln sichtbar gemacht werden kann. Am gebräuchlichsten ist es z.B., die von der Ladung abhängige Belegung mit farbigem Pigment, insbesondere durch Bestäubung mit dielektrischem Farbpulver, sichtbar zu machen.

Das Ladungsbild entsteht, wie vorstehend schon angedeutet, dadurch, daß die Fotoleitschicht gegenüber ihrer Unterlage auf 1 bis 5 kV aufgeladen wird. Im Belichtungsprozeß wird dann das Bild dadurch erzeugt, daß die genannte Ladung bzw. Spannung um einige 100 V abgebaut wird._ Selbst eine unterbelichtete

80982^/0116

Kn 28 Kof /20.12.1976

- 2 -3 76 P 5150 BFiD

Selenplatte unterscheidet sich von einer normalbelichteteri bei übereinstimmender Grundschwärzung nur durch den Kontrast. Die Teilchen des dielektrischen Farbpulvers, die sog. Tonerteilchen, orientieren sich bei der Annäherung an das Ladungsbild im wesentlichen an den durch die Ladungsunterschiede und evtl. durch gesonderte Hilfsfeider erzeugten Feldern. Dabei müssen die Tonerkörnchen so ausgewählt sein, daß sie trotz der hohen Untergrundrestladung der Platte noch ein Bild ergeben. Sie dürfen nicht zu empfindlich sein, d.h. nicht zu feinkörnig und nur mit einer relativ geringen spezifischen Ladung versehen.

Um bei der Entwicklung möglichst nur das bildhafte Ladungsgebirge ohne die Untergrundrestladung wirksam zu haben, soll etwa nach der DT-AS 1 -522 595 zwischen der Aufnahme des Ladungsbildes und der Sichtbarmachung zur Beseitigung der gegenüber den Ladungsunterschieden in den mit Toner zu belegenden Bildbereichen großen Untergrundrestladung eine der Ladung des Bildes entsprechend umgekehrte Ladung aufgebracht werden. Dadurch soll der Untergrund neutralisiert und das bildhafte Ladungsgebirge besser entwickelbar werden. Dies soll etwa in einer Coronaentladung hoher Entladungsspannung erfolgen. Um dabei eine Einebnung der ungleichmäßigen bildhaften Ladungsverteilung, d.h. des Bildkontrastes, zu vermeiden, die eintreten würde, weil die Ladungsträger den Feldlinien folgen und die Stellen höheren Potentials stärker entladen als diejenigen geringeren Potentials, wurde gemäß DT-AS 2 347 414 die Beaufschlagung mittels einer Ladungsquelle durchgeführt, die abtastend über die zu beaufschlagende Fläche in einem Abstand geführt wird, der in der Größenordnung der angestrebten Bildauflösung liegt, und bei welcher die Ladungsträgerquelle im Stromsättigungsbereich betrieben wird. Dieses Verfahren erfordert aber eine sehr präzise Einhaltung des Abstandes, was wegen der großen Bildflächen Schwierigkeiten bereitet. Neben genauer Führung der Ladungsträgerquelle muß die Oberfläche der Xeroplatte, d.h. die Selenschicht, sehr exakt eben sein, damit bei den geringen Abständen zwischen den beiden Einheiten keine elektrischen Überschläge und Bildzerstörungen auftreten.

80982^/0116

76 P 5150 BRD

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zur Beseitigung der Untergrundrestladung ein auf einer fotoleitfähigen Schicht erzeugtes Ladungsbild gemäß Oberbegriff de^ Anspruchs 1 in vereinfachter Weise zu erhalten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.

Durch die Anlegung einer der Untergrundrestladung wenigstens weitgehend entsprechenden Spannung entgegengesetzter Polarität wird die Anziehungskraft der Restladung auf die Tonerteilchen im Entwicklungsraum beseitigt. Dann verbleibt wenigstens angenähert nur noch das von der Röntgenstrahlung durchmodulierte Spannungsgebirge als Anziehungskraft, die auf die Tonerteilchen wirkt. Die in bekannten Pulverwolken-Entwicklungseinheiten unvermeidliche Schwärzung des Untergrundes wird so verhindert. Dadurch wird die Kontrastübertragungsfunktion, wie Messungen gezeigt haben, um einen Faktor von 3 verbessert.

Zur Durchführung der Erfindung können an sich beliebige bekannte Entwicklungsgeräte zur Pulverwolken-Entwicklung von Xeroplatten verwendet werden. Solche sind etwa beschrieben in \ SPIE YoI. 56 (1975) "Medical x-ray photo optical system evaluation" Seiten 225 bis 234, insbesondere Seiten 228/229. Die dort aur Umkehr des Bildkontrastes, d.h. zur Erzielung eines Positiv- oder Negativbildes, vorgesehene Veränderung der sog. Vorspannung, d.h. der Spannung, an welche der Träger der Selenschicht gelegt ist, wird der Höhe nach entsprechend der vor der Aufnahme auf die Xeroplatte aufgebrachten Grundaufladung gewählt. Nach der Erfindung wird aber so eingestellt, daß lediglieh eine Kompensation der nach der Aufnahme unterhalb des die Abbildung tragenden ladungsgebirges verbleibenden Untergrundrestladung stattfindet. Bei der üblichen Verwendung einer Selenschicht und Aufladung auf 1,5 bis 5 kV ist mit einer Restuntergrundladung zu rechnen, die mit einer Vorspannung von z.B. 1 bis 4,5 kV in der Grundaufladung entgegengesetzter Polarität kompensiert werden kann.

80982^/01 1 6

.' -Jf -5 76 P 5150 BIiD

Einzelheiten der Erfindung v/erden nachfolgend anhand des in dor Figur dargestellten Ausführungsbeispiels v/eiter erläutert.

Der Aufbau der Einrichtung entspricht äußerlich im wesentlichen derjenigen, die auch bekannt ist, und besteht aus einem Kasten 1, der Seitenwände 2 aus Isolierstoff aufweist, und einem Boden 3 aus elektrisch leitfähigem Material. Der Deckel wird von einer Xeroplatte 4 gebildet, die aus einer Platte 5 aus Aluminium besteht und einer Schicht 6 aus Selen, die dem Innenraum des Kastens 1 zugewandt ist. Im genannten Innenraum liegt vor der freien Oberfläche der Selenschicht und parallel dazu ein Gitter 7. Es ist aus Drähten aus Materialien wie Wolfram, Molybdän, Platin, Nickel oder Stahl etc. aufgebaut, die etwa 50 bis 200,'U stark sind und einen Abstand von ca. 2 bis 8 mm voneinander haben. Damit die Entwicklungseinrichtung funktionsfähig wird, ist einerseits ein Behälter 8 für das Tonerpulver und ein luftdruckerzeuger 9 vorgesehen. Von diesem wird Luft unter einem Druck von 1,5 bis 2 AtU einer Düse 10 zugeführt,; die mit einer Düse 11, die aus dem Behälter 8 kommt, zusammen eine Sprüheinrichtung bildet. Die Sprührichtung ist in den Kasten 1 hinein gerichtet.

Zur elektrischen Versorgung ist außerdem noch eine Gleichspannungsquelle 12 vorgesehen. Von dieser aus erfolgt die Versorgung mit den erforderlichen Potentialen. Dabei liegt der eine Pol an einer Erdung. 13. Auch der Boden 3 des Kastens 1 besitzt eine Erdung 14. Mit der Gleichspannungsquelle 12 ist über eine Leitung 15 das Gitter 7 verbunden und über eine Leitung 16 ein Berührungskontakt 17, der an der Aluminiumplatte 5_? d.h. dem Träger der Selenschicht 6, anliegt.

Bei Verwendung einer Xeroplatte 4 mit einer 100 bis 500/u dicken Selenschicht 6 wird zur Aufnahme in bekannter Weise eine Grundladung von 1 bis 5 kV aufgebracht. Nach der Aufnahme ist z.B. ein Ladungsgebirge von 2500 bis 3000 V zu erwarten. Dem ist in Polung und Höhe angepaßt eine Vorspannung von -2500 V über den Berührungskontakt 17 an die Platte 5 anzulegen, um die unterhalb des Gebirges, d.h. unterhalb 2500 V, liegende Untergrundrest-

80982?V0116

- fr -fa 76 P 5150 BRD

ladung zu kompensieren. Dadurch wird frei den vorgenannten dicken Selenschichtonj die insbesondere für Röntgenaufnahmen wichtig sind und bei denen hohe Aufladungen erforderlich sind, ein Abbau der für die entstehenden Bilder schädlichen Untergrundladung erreicht. Die Bildinformation wird so auch bei Anwendung hoher Grundladungen, die man für gute Empfindlichkeit braucht, ohne Abbau primär vorhandenen Bildkontrastes erhalten.

Bei dem vorgenannten Beispiel wird das Gitter 7 in 20 mm Abstand vor der Schicht 6 der Platte 4 angeordnet. Außerdem wird daran eine Spannung von 1000 V angelegt. Das Gitter 7 sollte in allgemeiner Definition im Vergleich zu den Abmessungen der Partikel des Tonerpulvers große Maschen und im Vergleich dazu dünne Drähte haben, damit der Durchtritt des Tonerpulvers mechanisch keine wesentliche Behinderung erfährt. Als Abstand haben sich ■ 2 bis 30 mm bewährt. Die Abmessungen des Gitters sollten auch in Abhängigkeit vom Abstand gewählt werden, etwa so, daß sich der Abstand zu den Durchmessern der Maschen wie 3/1 verhält und eine Abbildung des Gitters 7 selbst vermieden wird. Je näher das Gitter an der Platte 4 liegt, umso intensiver ist die Wirkung,

Die angelegte Spannung gestattet eine Veränderung des Bildcharakters. Ohne ein Gitter bzw. ohne Anlegung einer Spannung an das Gitter wird eine starke Betonung der Kanten erhalten.

Je höher jedoch das sowohl durch die Anlegung positiven als auch negativen Potentials erzeugte Feld ist, umso mehr wird die Kantenbetonung herabgesetzt. Als geeignet .haben sich Felder von 50 bis 600 V/cm erwiesen. Die anzulegende Spannung ist allerdings durch die im Entwicklungsmilieu auftretende Durchbruchsfeldstärke nach oben begrenzt.

80982^/0116

Claims

_ - 76 Ρ'5150 BRD

Patentansprüche

1 ο Verfahren zur Beseitigung der Untergrundrestladung eines auf einer fotoleitfähigen Schicht erzeugten Ladungsbildes, bei dem das Ladungsbild mit elektrisch entgegengesetzter Polarität behandelt wird, da "durch gekennzeichnet, daß an dem leitfähigen Träger der fotoleitfähigen Schicht gegenüber dem Entwicklungsbehälter eine die Untergrundrostladung wenigstens weitgehend kompensierende Spannung angelegt wird.
2. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Entwicklungsgerät ein Kontakt (17) vorgesehen ist, über welchen am elektrisch leitfähigen Träger (5) der Xeroplatte (4), die zur Entwicklung an einem .Kasten " (1) angelegt ist, der mit einer Pulverwolken (11) erzeugenden Vorrichtung (9 bis 11) verbunden ist, eine elektrisch der Untergrundrestladung entgegengesetzte und der Höhe nach ihr angepaßte Spannung liefernde Gleichspannungsquelle (12) angeschlossen ist.
.;.. 3« Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Kasten (1) in geringem Abstand vor und parallel zur Platte (4) ein Gitter (7) angeordnet ist, welches beim Betrieb des Gerätes an einen gegenüber der Xeroplatte (4) auf ca. 1000 Volt liegenden Pol einer Spannungsquelle (12) angeschlossen ist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Gitters (7) von der Platte (4) 2 bis 30 mm beträgt und die angelegte Spannung ein elektrisches Feld erzeugt j welches unterhalb der Durchbruchsfeldstärke und insbesondere zwischen 50 und 600 V/cm liegt.

80982f/01 16

ORIGINAL INSPECTED