DE1522582B2

DE1522582B2 - Elektrophotographische vorrichtung und verfahren zur bildmaessigen aufladung eines aufzeichnungsmaterials unter verwendung dieser vorrichtung

Info

Publication number: DE1522582B2
Application number: DE1966E0031563
Authority: DE
Inventors: Lee Fitzpatnck Rochester N Y Frank (V St A )
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1965-04-30
Filing date: 1966-04-29
Publication date: 1972-04-06
Also published as: GB1149901A; DE1522582A1; CH459763A; ES337430A1; NL6605860A; ES326154A1; BE680378A; GB1152308A; US3680954A; GB1152309A; DE1522582C3

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrophotographische Vorrichtung zur bildmäßigen Aufladung eines elektrisch isolierenden Aufzeichnungsmaterials mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines gegen das auf einer Gegenelektrode angeordnete Aufzeichnungsmaterial gerichteten Ladungsträgerstromes, mit einem vor dem Aufzeichnungsmaterial angeordneten Modulator für die bildmäßige Differenzierung des Ladungsträgerstromes, der ein Steuergitter aufweist, dessen Gitterelemente aus einem an eine Potentialquelle anlegbaren elektrisch leitenden Kern mit einer photoleitfähigen Beschichtung bestehen, und mit einer Einrichtung zur. bildmäßigen Belichtung des ,Steuergitters. Ferner "betrifft die Erfindung ein Verfahren zur bildmäßigen Aufladung eines elektrisch isolierenden Aufzeichnungsmaterials unter Verwendung einer solchen Vorrichtung.

. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art besteht der Lädungsträgerstrom aus geladenen Tonerpartikeln, welche sich unter dem Einfluß der Schwerkraft oder in einem mittels eines Gebläses erzeugten Luftstrom gegen das Steuergitter und das hinter diesem angeordnete Aufzeichnungsmaterial bewegen. Die Bewegung der Tonerpartikeln wird außerdem durch ein zwischen der Einrichtung zur Erzeugung des Tonerpartikelstromes und der Gegenelektrode vorhandenes Feld beeinflußt. Entsprechend der Verteilung der leitenden und nicht leitenden Bereiche der photoleitfähigen Beschichtung des Steuergitters wird der Tonerpartikelstrom moduliert, so daß auf dem Aufzeichnungsmaterial eine Tonerpartikelablage-

rung in bildmäßiger Verteilung entsteht. Nachteilig angeordnetes elektrisch leitendes Schirmgitter-,aufist bei dieser Vorrichtung jedoch, daß sich eine Ab- weist,.das an eine Potentiaiqueiie mit einem von dem lagerung von'Tonerpartikeln auf den belichteten Potential, der' den Kern des Steuergitters.speisenden Bereichen des Steuergitters nicht vermeiden läßt. Potentiaiqueiie ^abweichenden Potential anlegbar ist, Zum einen werden dadurch die Maschenöffnungen 5 und daß der Kern der Gitterelemente des Steuerverkleinert oder zugesetzt,' und zum anderen muß gitters auf der. der Ionenquelle zugekehrten. Seite erst eine gründliche Reinigung des Steüergitters eine .photoleitfähige .Beschichtung und in ,den...resterfolgen, ehe es für die Übertragung eines anderen liehen Bereichen eine isolierende Beschichtung. aufBildes wieder verwendet werden kann. Eine solche weist oder vollständig mit der photoleitfähigen Be-Reinigung ist problematisch und für übliche Kopier- io schichtung überzogen ist.. .■'·.· ■ _ geräte zu aufwendig und zu zeitraubend. Ferner ist Die Anpassung eines solchen-Steuergitters an das die erzielbare Schärfe des auf dem Aufzeichnungs- auf das Aufzeichnungsmaterial'zu übertragende Bild material erzeugten Bildes relativ gering, was zum ist äußerst einfach, weil nur dieses Bild zuvor auf die einen daher rührt, daß der Tonerpartikelstrom wegen photoleitfähige Beschichtung aufbelichtet zu werden der im Vergleich zu Ionen und Elektronen großen 15 braucht. Das .Ladungsbild des Steuergitters kann Masse der Tonerpartikeln durch sich elektrische Felder außerdem ohne Schwierigkeiten wieder gelöscht eines Modulators nicht soexakt modulieren läßt wie werden, so .daß kein Austausch gegen ein anderes ein Ionen- oder Elektronenstrom, zum anderen daher, Steuergitter erforderlich ist, wenn ein anderes Bild daß mit Rücksicht auf die Ablagerung von Toner- übertragen werden soll. Durch die Verwendung von partikeln auf dem Steuergitter die Geschwindigkeit, 20 Ionen als Ladungsträger entfällt ein Reinigen des mit der sich die Tonerpartikeln gegen das Steuer- Steuergitters. Außerdem wird dadurch eine größere gitter bewegen, relativ gering gehalten werden muß. Bildschärfe erreicht. Das Schirmgitter vermag zu-Die Streuung ist um so größer, je geringer die Ge- sammen mit dem Kern des Steuergitters ein elektrisches schwindigkeit der Ladungsträger ist, die durch das Feld zu erzeugen, das in den belichteten und unbe-Steuergitter hindurchtreten. . 25 lichteten Bereichen des Steuergitters Feldgradienten Bei einer anderen bekannten elektrophotögraphi- in entgegengesetzter Richtung aufweist. Die Ionen sehen Vorrichtung zur bildmäßigen Aufladung eines können deshalb mittels dieses -elektrischen Feldes in elektrisch isolierenden Aufzeichnungsmaterials ist das denjenigen Bereichen,, in denen sie durch das Steuer-Steuergitter als elektrisch leitender Schirm ausgebildet, gitter treten sollen, beschleunigt und in den. anderen welcher eine dem aufzuzeichnenden Bild entsprechende 30 Bereichen zur Umkehrung ihrer Bewegungsrichtung Aussparung besitzt. Der Ionenstrom, der gegen das veranlaßt werden. Das Ladungsbild des Steuergitters vor der Gegenelektrode angeordnete Aufzeichnungs- wird ' deshalb auch dann nicht zerstört, wenn "'eine material gerichtet ist, wird von diesem Steuergitter Vielzahl von Kopien der Vorlage angefertigt wird, dadurch bildmäßig moduliert, daß er nur diejenigen Das Schirmgitter bietet ferner den Vorteil, daß es Ionen durchtreten läßt, die auf den Bereich der Aus- 35 das Steuergitter davor, schützt, beim Aufladen vor sparung auf treffen. In dem übrigen Bereich ist ein der bildmäßigen Belichtung eine zu hohe. Ladung Ionendurchtritt nicht möglich/Außerdem sind elek- zu' erhalten, die zu einer Beschädigung oder Zertrisch leitende Abschirmränder vorhanden, die ver- störung der. photoleitfähigen Beschichtung führen hindern, daß die Ionen am Steuergitter vorbei auf würde. Von Vorteil ist ferner, daß sowohl eine hohe das Aufzeichnungsmaterial gelangen können! Nach- 40 Empfindlichkeit als auch eine gute Bildauflösung teilig ist bei einer solchen Vorrichtung, daß es prak- erreicht werden können. ■ . ·.·..■;..■..·..·... .

tisch nicht möglich ist, beliebige Bilder auf das Auf- Bei einer bevorzugten Ausführungsf01 m ist auf Zeichnungsmaterial zu übertragen, weil die Herstellung der dem' Aufzeichnungsmaterial zugekehrten Seite der hierzu erforderlichen Steuergitter aufwendig ist. des Steuergitters im Abstand von diesem ein an eine Ein Steuergitter mit einer Beschichtung aus einem 45 Potentialquelle anlegbares, elektrisch leitendes Bephotoleitfähigen Material ist hier nämlich nicht ver- schleunigungsgitter angeordnet. Mit Hilfe eines vom wendbar, weil der Ionenstrom das Ladungsbild eines Beschleunigungsgitter erzeugten Beschleunigungsfeldes jolcheri Gitters zerstören würde. Diese vorbekannte können die durch das Steuergitter tretenden, Ionen vorrichtung ist deshalb im wesentlichen darauf so stark beschleunigt werden, daß praktisch keine beschränkt, einzelne Buchstaben oder Zeichen nach- 50 Streuung mehr auftritt, und zwar auch dann nicht,-einander auf das Aufzeichnungsmaterial zu über- wenn der Abstand zwischen dem Beschleunigungstragen. . gitter und, dem Aufzeichnungsmaterial relativ groß Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ist. Dieser Abstand kann deshalb so groß gewählt ulektrophiotographische Vorrichtung zur bildmäßigen werden, wie dies aus , konstruktiven Gründen und Aufladung eines elektrisch isolierenden Auf zeich- 55 Gründen einer bequemen Bedienbarkeit erwünscht ist. nungsmaterials zu schaffen, die die Vorteile der Es ist zwar vorbekannt, zwischen dem Auf zeichbekannten Vorrichtungen vereinigt, von deren Nach- nungsmaterial und-der Quelle für die Ladungsträger teilen aber frei ist, also es ermöglicht, rasch und in ein metallisches. Gitter anzuordnen.. Dieses Gitter einfacher Weise für jedes beliebige Bild den erf order- dient jedoch dem Zweck, eine zu hohe Obernächeniichen Modulator herzustellen und scharfe Bilder in 60 ladung des Aufzeichnungsmaterials zu verhindern. beliebiger Anzahl mit diesem Modulator auf dem Entsprechend wird auch das Potential gewählt, das aufzeichnungsmaterial zu erzeugen. . ... . an dieses Gitter angelegt wird.

ι Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde,

j genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß ein Verfahren zur bildmäßigen Aufladung eines elek-

j , dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Erzeugung 65 irisch isolierenden Aufzeichnungsmaterials unter Ver-

j des Ladungsträgerstromes eine Ionenquelle ist, daß Wendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu

j der Modulator ein in gleichmäßigem Abstand von schaffen. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß auf

j dem Steuergitter zwischen diesem und der Ionenquelle dem Steuergitter durch gleichmäßiges Aufladen in

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einem ersten. Ionenstrom und anschließendes bild- elektrode von etwa 10 V gehalten. Die Spannung mäßiges Belichten ein Ladungsbild erzeugt wird, daß der Koronaentladungselektrode 5 ist dabei positiv die Potentiale des Kerns des Steuergitters und des gegenüber der Gegenelektrode. Der Kern des Steuer-Schirmgitters so gewählt werden, daß das elektrische gitters 3 wird auf einem negativen Potential gegenüber Feld zwischen dem Steuergitter und dem Schirmgitter 5 Erde von einigen hundert Volt, beispielsweise 300 V, in den belichteten und unbelichteten Bereichen ent- gehalten. Sodann wird die Koronaentladung ausgegengesetzt gerichtete Gradienten aufweist, und daß gelöst, so daß die Oberfläche der photoleitfähigen ein auf das Aufzeichnungsmaterial gerichteter Ionen- Schicht 7 auf ein positives Potential gegenüber demstrom erzeugt wird. jenigen des Kerns 6 des Steuergitters 3 von etwa

Im folgenden ist die Erfindung an Hand von in io 290 V aufgeladen wird.

der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen Damit ist das Oberflächenpotential der photoleit-

im einzelnen erläutert. Es zeigt fähigen Schicht gegenüber Erde bzw. der Gegenelek-

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines ersten trode näherungsweise gleich dem des Schirmgitters 4

Ausführungsbeispiels, gegen Erde.

F i g. 2 eine perspektivisch und vergrößert dar- 15 Um das Aufzeichnungsmaterial 1 bildmäßig zu

gestellte Teilansicht eines Steuergitters, laden, wird das Schirmgitter auf ein positives Potential

F i g. 3 einen Schnitt durch ein Steuergitter gemäß gegen Erde von etwa 300 V und der Kern des Steuer-

F i g. 2, gitters 3 auf ein positives Potential gegen Erde ge-

F i g. 4 eine perspektivisch und vergrößert dar- bracht, das geringfügig kleiner ist als das Oberflächengestellte Teilansicht einer anderen Ausführungsform 20 potential der photoleitfähigen Schicht 7 gegenüber eines Steuergitters, dem Kern 6. Bei den angenommenen Werten liegt

F i g. 5 bis 7 schematische Darstellungen eines dieses Potential bei 280 V. Es wird dann eine posi-

Ausführungsbeispiels während drei verschiedenen tive Koronaentladung erzeugt und die photoleit-

Verfahrensschiitten, fähige Schicht bildmäßig so staik belichtet, daß in

F i g. 8 eine schematische Darstellung eines wei- 25 den belichteten Bereichen das Oberflächenpotential

teren Ausführungsbeispiels. der photoleitfähigen Schicht gegenüber Erde auf etwa

Eine elektrophotographische Vorrichtung zur bild- 10 V unter dasjenige des Schirmgitters 4 vermindert mäßigen Aufladung eines elektrisch isolierenden Auf- wird. Der Ionenstrom kann dann in den belichteten Zeichnungsmaterials 1 besitzt, wie F i g. 1 zeigt, eine Bereichen durch das Steuergitter hindurchtreten und Gegenelektrode 2, auf die das Aufzeichnungsmaterial 30 auf das Aufzeichnungsmaterial gelangen. Die Belichgelegt wird. Im Abstand über dem Aufzeichnungs- tung kann sowohl vor als auch während der bildmaterial 1 ist ein Steuergitter 3 und über diesem im mäßigen Aufladung des Aufzeichnungsmaterials erfol-Abstand ein metallisches Schirmgitter 4 angeordnet. gen. Das auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugte Im Abstand über dem Schirmgitter 4 befindet sich Ladungsbild kann anschließend in bekannter Weise eine Koronaentladungselektrode 5 als Quelle für 35 entwickelt werden.

einen gegen das Aufzeichnungsmaterial 1 gerichteten Für ein Positiv-Negativ-Verfahren erfolgt die Ko-

Ionenstrom. ronaentladung zur bildmäßigen Aufladung mit zur

Das Steuergitter 3 und das Schirmgitter 4 bilden ursprünglichen Aufladung der photoleitfähigen Schicht zusammen einen Modulator für die bildmäßige entgegengesetztem Vorzeichen. In diesem Falle sollte Differenzierung des Ionenstromes. Die stabförmigen 40 das Schirmgitter 4 auf einem negativen Potential Gitterelemente des Steuergitters bestehen je aus gegen Erde von etwa 500 V oder mehr liegen, und einem Kern 6. Alle Kerne 6 sind mechanisch und das Potential des Kernes des Steuergitters 3 gegen elektrisch leitend miteinander verbunden. Auf ihrer Erde sollte so eingestellt werden, daß das Oberoberen, der Koronaentladungselektrode 5 zugekehrten flächenpotential der photoleitfähigen Schicht in den Seite sind die Kerne 6 von einer Schicht 7 aus einem 45 unbelichteten Bereichen bei etwa 490 V liegt, d. h. photoleitfähigen Material bedeckt. Wie F i g. 7 zeigt, etwa 10 V weniger beträgt als das Potential des erstreckt sich die Schicht 7 über den halben Umfang Schirmgitters 4 gegen Erde während der Belichtung, der Kerne 6. Die restlichen Bereiche der Kerne sind Dabei bleibt in den unbelichteten Bereichen der mit einer Schicht 8 aus einem isolierenden, nicht photoleitfähigen Schicht die Potentialdifferenz zwiphotoleitfähigen Material, das vorzugsweise opak 50 sehen der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht ist, bedeckt. Es könnte aber auch, wie F i g. 4 zeigt, und dem Kern 6 wie im vorhergehenden Fall bei eine Schicht 7' vorgesehen werden, die vollständig etwa 290 V.

aus einem photoJeitfähigen Stoff besteht und den Wenn die Belichtungsdauer geringer ist als die

Kern 6' des Steuergitters 3' vollständig umgibt. In Zeit für das Laden des Aufzeichnungsmaterials 1,

beiden Fällen ist es wichtig, daß die Beschichtung 55 braucht die Koronaentladung nicht beendet zu wer-

des Kernes keine Risse od. dgl. aufweist. den. Bei einer längeren Belichtung sollte jedoch

Die äußere Form des Steuergitters ist von unter- während der Belichtung die Koronaentladung abge-

geordneter Bedeutung. Wie F i g. 4 zeigt, ist bei- schaltet sein.

spielsweise auch eine perforierte Platte verwendbar. Eine Ausführungsform für einen aus drei Verfah-

Sowohl das Steuergitter 3 als auch das Schirm- 60 rensschritten bestehenden Arbeitszyklus zeigen die

gitter 4 und die Entladungselektrode 5 können mittels F i g. 5 bis 7. Dieses Verfahren eignet sich besonders

je eines Schalters 11 bzw. 12 bzw. 13 an jedes ge- für die Herstellung einer Vielzahl von Kopien einer

wünschte Potential angeschlossen werden. Aus Grün- Vorlage auf Grund einer einzigen Belichtung des

den der Einfachheit ist im folgenden ein aus zwei Steuergitters. Selbstverständlich kann aber auch nur

Teilen bestehender Betriebszyklus für ein Positiv- 65 eine einzige Kopie angefertigt werden.

Positiv-Verfahren beschrieben. Ein elektrisch isolierendes Aufzeichnungsmaterial

Anfänglich wird das Schirmgitter 4 auf einem 101 ist, wie F i g. 5 zeigt, auf eine als Unterlage

negativen Potential gegenüber der geerdeten Gegen- dienende Gegenelektrode 102 gelegt. Im Abstand

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über dem Aufzeichnungsmaterial 101 ist ein Steuer- ronaentladungselektrode 105, das Schirmgitter 104 gitter 103 angeordnet, das einen metallischen Kern und der Kern 106 des Steuergitters 103 geerdet dar-106 besitzt, der eine der obenerwähnten Formen gestellt. Dies ist aber nur eine vorteilhafte Möglichaufweisen kann und vollständig mit einer Schicht 107 keit. Alle diese Teile können auch von jeder Potentialaus einem photoleitfähigen Material überzogen ist. 5 quelle abgetrennt oder an ein beliebiges Potential Über dem Steuergitter 103 ist im Abstand ein metal- angeschlossen sein, solange kein Ladungsstrom von lisches Schirmgitter 104 und über diesem wiederum irgendeinem der Elemente während der Belichtung im Abstand eine Koronaentladungselektrode 105 an- erzeugt wird. Daß die als Unterlage dienende Gegengeordnet, elektrode 102 und das Aufzeichnungsmaterial 101 in

In F i g. 5 ist der Verfahrensschritt dargestellt, io ihrer für die bildmäßige Aufladung des Aufzeich-

bei dem die Schicht 107 des Steuergitters 103 geladen nungsmaterials erforderlichen Stellung stehen, ist nur

wird. Das photoleitfähige Material der Schicht 107 eine vorteilhafte Möglichkeit. Notwendig ist dies

muß einen sehr hohen Dunkelwiderstand besitzen, während der Belichtung nicht, und es ist auch nicht

so daß es im unbeleuchteten Zustand praktisch ein notwendig, daß während dieses Verfahrensschrittes

Isolator ist und auf seiner Oberfläche Ladungen 15 die Gegenelektrode 102 geerdet ist. Wenn die Gegen-

wenigstens so lange halten kann, als dies zur Her- elektrode und das Aufzeichnungsmaterial entweder

stellung der gewünschten Anzahl von Kopien erfor- transparent sind oder sich nicht in der dargestellten

derlich ist. Eine große Zahl bekannter organischer Lage während der Belichtung befinden, ist es sehr

photoleitfähiger Stoffe weist diese Eigenschaften auf. praktisch, das Steuergitter 103 von der Unterseite her

Es kann auch Zinkoxyd verwendet werden, wenn 20 zu belichten. Dies hat bei manchen Anordnungen

das Vorzeichen aller in den F i g. 5 bis 7 angegebenen Vorteile, da es die Möglichkeit ergibt, ein seiten-

Potentiale umgekehrt ist, das Zinkoxyd also negativ richtiges Bild mittels einfacher optischer Systeme zu

geladen würde. Die meisten organischen photoleit- erhalten.

fähigen Stoffe arbeiten zufriedenstellend bei jeder Es ist darauf hinzuweisen, daß die Schicht 107

Polarität der Ladungen. 25 durch die Belichtung nicht vollständig entladen zu

Die Schicht 107 muß die gesamte Oberfläche des werden braucht, wie dies oft bei den üblichen elektro-Gitterkerns 106 einschließlich der Innenwände der photographischen Verfahren wünschenswert ist. Tat-Gitteröffnungen überdecken, und zwar mit einer sächlich genügt bei dieser Ausführungsform eine ausreichenden Dicke, um in der Lage zu sein, eine Belichtung, die eine Potentialdifferenz zwischen den Ladung von etwa 300 V zu halten und dieser Spannung 30 belichteten und unbelichteten Bereichen der Schicht standzuhalten, damit die Vorrichtung mit den in 107 von etwa 60 V hervorruft. Es ist also nur eine den F i g. 5 bis 7 angegebenen Potentialen betrieben verhältnismäßig geringe Belichtung erforderlich. Das werden kann. Verfahren weist deshalb eine hohe photographische

Wenn das Schirmgitter 104 auf Erdpotential liegt, Empfindlichkeit auf. In manchen Fällen, beispiels-

wie dies dargestellt ist, steuert das Potential des 35 weise wenn eine sehr große Zahl von Kopien auf

Kerns 106 das Potential, daß die Oberflächenladung Grund einer einzigen Belichtung hergestellt werden

auf der Schicht 107 infolge des von der Koronaent- soll, kann es erwünscht sein, die Belichtung über

ladungselektrods kommenden Ionenstromes aufge- das vorstehend genannte Maß hinaus zu erhöhen,

laden werden kann. F i g. 7 zeigt das Ausführungsbeispiel während des

In F i g. 6 sind die Koronaentladungselektrode 105 40 Verfahrensschrittes der bildmäßigen Aufladung des

und das Aufzeichnungsmaterial 101 in der für die Aufzeichnungsmaterials 101. Während des Ladevor-

bildmäßige Aufladung des Aufzeichnungsmaterials ganges ist die Koronaentladungselektrode 105 an die

erforderlichen Lage dargestellt, obgleich ihre An- Hochspannungsquelle angeschlossen, und die photo-

wesenheit während der Belichtung des Steuergitters leitfähige Schicht 107 liegt im Dunkeln. Durch ein-

103 nicht notwendig ist. Das Aufzeichnungsmaterial 45 faches Einsetzen eines neuen Aufzeichnungsmaterials

101 wird während dieses Verfahrensschrittes bei einer und Wiederholen des Ladungsvorganges kann eine

Ausbildung der Vorrichtung gemäß F i g. 6 nicht große Zahl von Aufzeichnungsmaterialien mit einer

geladen. Wenn die Koronaentladungselektrode 105 bildmäßig verteilten Ladung versehen werden. Selbst-

und das Aufzeichnungsmaterial 101 während der verständlich bleibt während aller dieser Ladevor-

Belichtung nicht unter dem Steuergitter und dem 50 gänge das Steuergitter 103 im Dunkeln. Auf Grund

Schirmgitter liegen, kann der Kern 106 auch geerdet einer einzigen Belichtung des Steuergitters 103 können

und das Schirmgitter 104 auf ein Potential von also viele Kopien hergestellt werden.

+300V gegen Erde gelegt sein. Dadurch erhält man Es kann wünschenswert sein, sowohl das Steuer-

auf der photoleitfähigen Schicht 107 ein Potential gitter 103 als auch das Schirmgitter 104 während des

von nahezu 300 V gegen den Kern 106. 55 Einlegens des folgenden Aufzeichnungsmaterials zu

F i g. 6 zeigt den Schritt der bildmäßigen Beiich- erden, um Schwierigkeiten bei der Handhabung tung des Steuergitters 103 mit Hilfe eines Projektors wegen elektrostatischer Kräfte zu vermeiden. Wenn 110. Auf dem Steuergitter 103 wird dadurch ein der eine größere Zahl von Kopien auf Grund einer einVorlage entsprechendes elektrostatisches Ladungsbild zigen Belichtung hergestellt werden soll, kann es erzeugt. Dieser Belichtungsschritt entspricht genau 60 vorteilhaft sein, die während des Verfahrensschrittes dem Belichtungsschritt bei den üblichen. Selen- oder des Aufladens des Aufzeichnungsmaterials an den Zinkoxyd verwendenden elektrophotographischenVer- verschiedenen Elektroden anzulegenden Potentiale fahren. Der in F i g. 5 dargestellte Ladevorgang systematisch mit der Zahl der hergestellten Kopien ergibt zusammen mit dem in F i g. 6 dargestellten zu ändern, um eine geringe Verschlechterung des Belichtungsvorgang einen gewöhnlichen elektrophoto- 65 Ladungsbildes auf der photoleitfähigen Schicht 107 graphischen Vorgang, bei dem man eine bildmäßige zu korrigieren, die sonst auftreten könnte. Zum Ladungsverteilung auf der Oberfläche einer photo- selben Zweck, nämlich zur Erzielung einer gleichleitfähigen Schicht erzeugt. In F i g. 6 sind die Ko- mäßigen Qualität der Kopien, kann man auch die

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Zeiten beim Ladevorgang ändern. Die in F i g. 7 ^'-Diäthylamino^Z'-dimethyltriphenylmethan,

angegebenen Potentiale gegen Erde stellen etwa das dispergiert in einem Polyesterharz und sensibilisiert

Optimum dar für einen Abstand zwischen dem mit 2 Gewichtsprozent des Farbstoffes 4,6-(4-DiäthyI-

Steuergitter 103 und dem Aufzeichnungsmaterial 101 oxyphenyl) - 2 - (4 - amyloxy - styryl) - pyrylimfluo-

von etwa 3 mm. Für größere Abstände ist es zur 5 borat.

Erhaltung der Bildschärfe zweckmäßig, die Spannung Zu 20 cm² dieser Lösung wurden 0,01 g Natrium-

zwischen dem Kern 106 und der Gegenelektrode 102 azetat zugefügt. Dann wurde die Lösung auf das

zu erhöhen. Umgekehrt kann bei kleineren Abständen Fünffache ihres Volumens mit Toluol verdünnt,

die Spannung verringert werden, um Durchschläge Das Aufsprühen auf den Kern erfolgt unmittelbar

zu verhindern. In jedem Falle sollte die Potential- io nach der Herstellung der Mischung, weil das Material

differenz zwischen dem Kern 106 und dem Schirm- dazu neigt, auszuflocken, wenn es eine halbe Stunde

gitter 104 in der Nähe des Wertes von 250 V liegen, oder länger gestanden hat. Die aufgebrachte Schicht

wie dies bei dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel war etwa 0,2 mm dick und überdeckte gleichmäßig

der Fall ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die gesamte Oberfläche des Nickelgitters einschließlich

das Potential des Schirmgitters 104 dem Potential 15 der innenliegenden Oberflächenteile der Gitteröffnun-

derjenigen Bereiche der Oberfläche der Schicht 107, gen. Nach mehrstündigem Trocknen wurde das

die durch die optische Belichtung teilweise entladen beschichtete Gitter mit einer Infrarotlampe bestrahlt,

sind, nahekommt, jedoch gegenüber diesem Potential um die aufgebrachte Schicht zu erwärmen und leicht

leicht positiv, d. h. näher am Potential der Gegen- zu schmelzen. Die Schicht wurde dabei gleichmäßiger

elektrode 102 liegend, sein soll. 20 und glatt, wie eine Beobachtung mittels eines Mikro-

Der Abstand des Schirmgitters 104 vom Steuer- skops ergab. Es wurde gefunden, daß diese Erwärmung gitter 103 ist nicht besonders kritisch. Die angegebenen, möglichst gering gehalten werden sollte, da die auf Erdpotential bezogenen Potentiale sind für einen Erwärmung die Empfindlichkeit des Steuergitters Abstand von etwa 0,75 mm zweckmäßig. Es können beim späteren Gebrauch zu verringern scheint, natürlich auch größere oder kleinere Abstände vor- 25 Außerdem wurde gefunden, daß es möglich ist, bei gesehen werden. Der Abstand darf aber nicht so manchen Gittern das Aufsprühen mit einer ausklein sein, daß sich die Gitter, die sich bei einigen reichenden Perfektion auszuführen, so daß eine Schritten des Verfahrens gegenseitig anziehen, so weit anschließende Erwärmung nicht notwendig ist.
durchbiegen, daß sie sich berühren. Wichtig ist die Ein anderes Gitter mit 59 Linien/cm und 67°/₀ Tatsache, daß der Abstand nicht sehr gleichmäßig 30 offenem Bereich war in einen anderen Stahlrahmen zu sein braucht. Gute Ergebnisse wurden beispiels- eingespannt, der so ausgebildet war, daß er im weise mit Gittern erzielt, deren Abstand innerhalb Rahmen des Steuergitters angeordnet werden konnte, der Gitterfläche von 0,75 bis 1,5 mm schwankte. ohne daß sich die beiden Rahmen berührten. Dieses

Die Zahl der Linien pro Zentimeter des Steuer- als Schirmgitter dienende Gitter wurde nicht begitters 103 bestimmt die Bildauflösung des Bildes 35 schichtet. Die beiden Gitter waren in einem gegenauf dem Aufzeichnungsmaterial, da jedes Loch im seitigen Abstand von etwa 0,76 mm und in einem Steuergitter im wesentlichen unabhängig von den Abstand von etwa 3 mm von einer geerdeten Metallübrigen wirksam ist. Das Schirmgitter 104 kann platte angeordnet, die als Gegenelektrode diente und dagegen wesentlich grobmaschiger sein, und es kann ein handelsübliches Aufzeichnungsmaterial trug, das so gewählt werden, daß es den kleinstmöglichen 4° aus einem auf der einen Seite mit einer hochisolieoptischen und/oder elektrischen Schatteneffekt ergibt, renden Polymerisatschicht versehenem elektrisch leider durch seine Gitterelemente hervorgerufen wird. tendem Papier bestand. Eine Koronaentladungselek-Wenn die Belichtung durch das Schirmgitter 104 trode, die aus einer Vielzahl von etwa 0,04 mm hindurch erfolgt, wie dies F i g. 6 zeigt, sind die starken Wolframdrähten bestand, weiche in AbMoire-Effekte besonders gering, sofern das Schirm- 45 ständen von etwa 12 mm parallel zueinander lagen, gitter eine Maschengröße aufweist, die gerade die war so angeordnet, daß die Drähte etwa 20 mm von halbe Lochzahl pro Zentimeter ergibt, die das Steuer- der Oberfläche des Schirmgitters entfernt waren, gitter 103 besitzt und wenn die beiden Gitter so auf- Jeder zweite der Drähte der Koronaentladungselekeinander ausgerichtet werden, daß ihre Gitterelemente trode konnte mit einer Hochspannungsquelle von im wesentlichen parallel zueinander liegen. 5° 10 000 V verbunden werden. Die Hochspannungsquelle konnte wahlweise ein positives oder negatives

Beispiel Potential liefern. Die übrigen Drähte waren während

derselben Zeit ständig an eine Spannung von 2000 V

Bei einer Ausführungsform gemäß den F i g. 5 angeschlossen, weiche dieselbe Polarität wie die bis 7 wurde als Kern des Steuergitters ein durch 55 Spannung von 10 000 V aufwies. Die letztgenannten Elektroerosion hergestelltes Nickelgitter mit 98 Li- Drähte dienten als Stabilisierungselektroden für die nien/cm verwendet, dessen öffnungen 70°/₀ der auf dem höheren Potential liegenden Entladungsgesamten Fläche einnahmen. Dieser Gitterkern war drähte und trugen dazu bei, daß die Ionenquelle in einen Stahlrahmen eingespannt, der eine öffnung gleichmäßig über die gesamte Fläche des Rahmens von etwa 35 cm² aufwies, und vollständig mit einem 60 wirksam war. Die Anordnung der einzelnen Teile photoleitfähigen Material beschichtet, das mit einer der Vorrichtung glich der in F i g. 5 dargestellten feinverteilenden Sprühpistole aus einer gewissen Zahl Anordnung.

stark verschiedener Richtungen aufgesprüht worden Die einzelnen Schritte zur Herstellung der Kopie

war. Die verwendete organische photoleitfähige Masse wurden dann wie oben beschrieben ausgeführt. Die

wurde in folgender Weise hergestellt: 65 Koronaentladungselektrode war 1 Sekunde einge-

Es wurde eine Lösung mit insgesamt 11% Fest- schaltet, um das Steuergitter gleichmäßig aufzuladen, stoffen in Äthylenchlorid hergestellt, die 25% des Anschließend wurde 1 Sekunde lang mit einer Befolgenden Stoffes enthielt: leuchtungsstärke von etwa 30 Ix ein Bild auf das

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Steuergitter aufbelichtet. Zum Schluß wurde entsprechend dem in F i g. 7 dargestellten Verfahrensschritt eine Koronaentladung 1,5 Sekunden lang angewendet, um eine bildmäßig verteilte Ladung auf dem Aufzeichnungsmaterial zu erzeugen. Das Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial wurde dann mit einem positiv geladenen flüssigen Entwickler in bekannter Weise entwickelt. Die Kopie war eine ausgezeichnete positive Wiedergabe des Originals.

Durch rasches Auswechseln des Aufzeichnungsmaterials und Wiederholen des Ladevorgangs entsprechend F i g. 7 zur Ladung eines neuen Aufzeichnungsmaterials wurden etwa 100 Kopien auf Grund einer einzigen Belichtung angefertigt. Es wurde gefunden, daß die bildmäßige Aufladung des Auf-Zeichnungsmaterials in einer Zeit von etwa '/β Sekunden ausgeführt werden kann, wenn das Potential, auf das die photoleitfähige Schicht des Steuergitters im ersten Verfahrensschritt (F i g. 5) aufgeladen worden ist, knapp unter dem Wert eingestellt wurde, der das photoleitfähige Material zerstören würde, und wenn die anschließende Belichtung des Steuergitters (F i g. 6) etwas erhöht wurde. Fernei wurde gefunden, daß viele brauchbare Kombinationen der Potentiale in den verschiedenen Verfahrensschritten und den Zeiten, die für jeden Schritt vorgesehen sind, vorhanden sind und daß der Kontrast, die Empfindlichkeit, die Zahl der Kopien, die gemacht werden können, der Spielraum der Belichtung und andere wichtige photographische Größen, die das Verfahren charakterisieren, wesentlich von der geeigneten Wahl aller dieser Parameter abhängen. Die angegebenen Werte sind eine solche Kombination aus Zeiten und Potentialen, die mit dem verwendeten Gitter ausgezeichnete Ergebnisse lieferten. Änderungen in der Qualität des Gitters oder anderer Faktoren, die das Verfahren beeinflussen, können die Anwendung anderer Werte-Kombinationen erforderlich machen.

Bei den meisten elektrophotographischen Verfahren ist es wünschenswert, eine ziemlich dünne Schicht eines isolierenden oder photoleitfähigen Stoffes bei einem Aufzeichnungsmaterial zu verwenden, damit die Spannung nicht auf sehr hohe Werte ansteigt, wenn die erforderliche Ladungsmenge aufgebracht ist. In dem vorliegenden Verfahren ist es jedoch oft vorteilhaft, verhältnismäßig dicke isolierende Schichten auf dem Aufzeichnungsmaterial zu verwenden, da die hohe Spannung, die man bei der Aufbringung einer normalen Ladungsmenge erhält, eine sehr rasche Entwicklung des Ladungsbildes ermöglicht. Der Verfahrensschritt des Aufbringens der Ladungen auf das Aufzeichnungsmaterial ist hier völlig unabhängig von dem sich auf dem Aufzeichnungsmaterial aufbauenden Potential, zumindest innerhalb weiter Grenzen, und die schnelle Entwicklung, die durch die höheren Spannungen möglich ist, ist für eine schnelle Herstellung vieler Kopien wichtig.

Die dem Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 5 bis 7 zugrunde liegende Ausführungsform des Verfahrens sieht die Anwendung einer positiven Ladung der photoleitfähigen Schicht des Steuergitters vor, um von Vorlagen positive Kopien zu erhalten. Durch Änderungen der Potentiale der verschiedenen Elektroden in den verschiedenen Verfahrensschritten können von Vorlagen negative Bilder hergestellt werden, wenn die photoleitfähige Schicht des Steuergitters im ersten Schritt positiv geladen wird. Analog kann zur Herstellung von positiven oder negativen Kopien von Vorlagen die photoleitfähige Schicht des Steuergitters im ersten Verfahrensschritt negativ geladen werden. Den Übergang von einer Positiv-Positiv-Abbildung zu einer Positiv-Negativ-Abbildung kann man durch Änderungen einiger Potentiale der verschiedenen Gitter während des Verfahrensschrittes des bildmäßigen Aufladens des Aufzeichnungsmaterials erreichen. Das Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial wird dabei mit einem Toner entwickelt, dessen Ladung das entgegengesetzte Vorzeichen der Ladungen des Aufzeichnungsmaterials besitzt. Natürlich kann ein Übergang von einem Positiv-Positiv-Verfahren zu einem Positiv-Negativ-Verfahren auch in der allerdings weniger vorteilhaften Weise erfolgen, daß mit Tonerpartikeln entwickelt wird, deren Ladungen dieselbe Polarität wie die Ladungen auf dem Aufzeichnungsmaterial aufweisen. Diese Methode ist bekannt. Bessere Ergebnisse erhält man aber, wenn die Entwicklung mit einem Toner erfolgt, dessen Ladungen das entgegengesetzte Vorzeichen der Ladungen des Aufzeichnungsmaterials aufweisen.

Im folgenden sind vier Abwandlungen der oben erläuterten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammen mit typischen Werten der Potentiale in jedem einzelnen Verfahrensschritt angegeben.

Beispiel A

Positiv-Positiv-Verfahren unter Verwendung eines photoleitfähigen Materials, das positive Ladungen zu speichern vermag.

Erster Schritt (Aufladung der photoleitfähigen Schicht des Steuergitters)

Das Schirmgitter ist geerdet.
Der Kern des Steuergitters liegt auf einem negativen Potential von mindestens 300 V gegen Erde. Positive Korona.

Zweiter Schritt (bildmäßiges Belichten des Steuergitters)

Keine Korona.

Bildmäßiges Belichten des Steuergitters, gegebenenfalls Einlegen des Aufzeichnungsmaterials.

Dritter Schritt (Bildmäßiges Aufladen des Aufzeichnungsmaterials)

Das Schirmgitter liegt auf einem negativen Potential von 1500 V gegenüber Erde.
Der Kern des Steuergitters liegt auf einem negativen Potential von 1750 V gegenüber Erde.
Negative Korona.
Negativ geladenes Ladungsbild
(Entwickeln mit positiv geladenem Toner).

Beispiel B

Positiv-Positiv-Verfahren mit einem photoleitfähigen Material, das negative Ladungen zu speichern vermag.

Erster Schritt (Laden der photoleitfähigen Schicht des Steuergitters)

Das Schirmgitter ist geerdet.
Der Kern des Steuergitters liegt auf einem positiven Potential von 300 V gegenüber Erde.
Negative Korona.

Zweiter Schritt (Bildmäßiges Belichten des Steuergitters)

Keine Korona.

Dritter Schritt (Bildmäßiges Aufladen des Aufzeichnungsmaterials)

Das Schirmgitter liegt auf einem positiven Potential von 1500 V gegenüber Erde.
Der Kern des Steuergitters liegt auf einem positiven Potential von 1700 V gegenüber Erde.
Positive Korona.
Positiv geladenes Ladungsbild
(Entwickeln mit einem negativ geladenen Toner).

Beispiel C

Positiv-Negativ-Verfahren mit einem photoleitfähigen Material, das negative Ladungen zu speichern vermag.

Erster Schritt (Aufladen der photoleitfähigen Schicht des Steuergitters)

Zweiter Schritt (Bildmäßiges Belichten des Steuergitters)

Keine Korona.

Dritter Schritt (Bildmäßiges Aufladen des Aufzeichnungsmaterials)

Das Schirmgitter liegt auf einem negativen Potential von 1500 V gegenüber Erde.
Der Kern des Steuergitters liegt auf einem negativen Potential von 1220 V gegenüber Erde.
Negative Korona.
Negativ geladenes Ladungsbild
(Entwickeln mit einem positiv geladenen Toner).

Beispiel D

Positiv-Negativ-Verfahren mit einem photoleitfähigen Material, das positive Ladungen zu speichern vermag.

Erster Schritt (Aufladen der photoleitfähigen Schicht des Steuergitters)

Das Schirmgitter ist geerdet.
Der Kern des Steuergitters liegt auf einem positiven Potential von 300 V gegenüber Erde.
Positive Korona.

Zweiter Schritt (Bildmäßiges Belichten des Steuergitters)

Keine Korona.

Dritter Schritt (Bildmäßiges Aufladen des Aufzeichnungsmaterials)

Das Schirmgitter liegt auf einem positiven Potential von 1500V gegenüber Erde.
Der Kern des Steuergitters liegt auf einem positiven Potential von 1220 V gegenüber Erde.

Positive Korona.

Positiv geladenes Ladungsbild

(Entwickeln mit einem negativ geladenen Toner).

Die Werte aller vier Beispiele wurden mit Erfolg angewendet. Bei Verwendung einer negativen Korona zur Ladung der photoleitfähigen Schicht des Steuergitters wurden außerdem sowohl direkte Bilder als auch Umkehrbilder hergestellt. Dabei wurde als

ίο photoleitfähiges Material Zinkoxyd in einem Kunstharzbinder verwendet.

Die in den vier Beispielen angegebenen Werte der Potentiale sind richtig für eine anfängliche Oberflächenladung der photoleitfähigen Schicht des Steuergitters auf ein Potential von etwa 300 V gegenüber dem Kern des Steuergitters und einen Abbau dieses Oberflächenpotentials durch die Belichtung auf 250 V in den stark belichteten Bereichen und auf etwa 280 V in den weniger stark bzw. nicht belichteten Bereichen. Es ist zu beachten, daß die Eigenschaften der verwendeten photoleitfähigen Materialien so sind, daß auch sehr geringes Streulicht in den dunkleren Teilen des Bildes eine gewisse Löschwirkung in diesen Bereichen verursacht. Der Ladungsabbau unter der Einwirkung der Belichtung ist trotzdem in den stärker belichteten Teilen des Bildes immer viel größer. Es ist möglich, sowohl mit größeren als auch mit kleineren Beträgen des Ladungsabbaus durch geeignete Änderungen der Potentiale der Gitter und der Ladezeit beim bildmäßigen Aufladen des Aufzeichnungsmaterials zu arbeiten. Die Verwendung eines geringeren Ladungsabbaus unter der Einwirkung der Belichtung führt zu einer größeren photographischen Empfindlichkeit ohne irgendeinen Verlust an Kontrast, begrenzt jedoch manchmal die Zahl der Kopien, die auf Grund einer einzigen Belichtung hergestellt werden können. Bei der Verwendung eines größeren Ladungsabbaus und einer entsprechenden Einstellung der Potentiale kann, besonders mit einer vergrößerten Ladezeit für das Aufzeichnungsmaterial, eine Erhöhung des Kontrastes erreicht werden.

Die Empfindlichkeit des Systems ist auch von dem ursprünglichen Potential abhängig, auf das die photoleitfähige Schicht des Steuergitters aufgeladen worden ist. Eine maximale Verstärkung erhält man bei Potentialen, die knapp unter dem Wert liegen, bei dem ein irreversibler Durchbruch der photoleitfähigen Schicht erfolgt. In dem oben beschriebenen Falle wurden ausgezeichnete Kopien erhalten, wenn die photoleitfähige Schicht des Steuergitters auf ein Oberflächenpotential von 300 V gegen den Kern des Steuergitters aufgeladen wurde. Eine Aufladung auf 360 V zerstörte bereits die photoleitfähige Eigenschaft der Schicht. Prüflingen dieser photoleitfähigen Schicht zeigten, daß bei einer Aufladung auf 300 V das Steuergitter zur Herstellung von 100 000 und mehr Kopien ohne Verschlechterung verwendet werden kann. Allerdings ist diese besondere Ausführungsform in dieser Hinsicht besonders gut. Anscheinend schirmt das Schirmgitter zwischen der Koronaentladungselektrode und dem Steuergitter die photoleitfähige Schicht in gewissem Maße gegen die Wirkungen der Korona ab und gibt damit dem photoleitfähigen Material eine sehr große Lebensdauer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das drei Gitter aufweist, zeigt F i g. 8. Zusätzlich zu dem Steuergitter 203 und dem Schirmgitter 204, welches im Abstand vom Steuer-

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gitter auf der der Koronaentladungselektrode 205 Zu Beginn des Ladevorganges erhalten das Schirmzugekehrten Seite angeordnet ist, ist zwischen dem gitter 204 ein negatives Potential von etwa 20 bis Steuergitter und der Gegenelektrode 202, auf welche 40 V, der Kern des Steuergitters 203 ein negatives das bildmäßig aufzuladende Aufzeichnungsmaterial Potential von mehreren hundert Volt, beispielsweise 201 gelegt wird, ein elektrisch leitendes Beschleuni- 5 300 V, und das Beschleunigungsgitter 208 ein negagungsgitter 208 angeordnet. tives Potential von etwa 10 bis 20 V jeweils gegen

Das Schirmgitter 204 hat, wie bei den oben beschrie- Erde bzw. die Gegenelektrode. Die Koronaentladungsbenen Ausführungsbeispielen, auch die Aufgabe, die elektrode 205 wird hierbei schon vor Beginn der Aufladung der photoleitfähigen Schicht des Steuer- Belichtung eingeschaltet. Die Ladung wird fortgesetzt, gitters 203 zu begrenzen und die elektrostatische io bis die photoleitfähige Schicht auf dem Steuergitter Anziehung des Steuergitters zur Koronaentladungs- 203 genügend geladen ist und das Oberflächenpotential elektrode hin, welche zu einer Durchbiegung und sich asymptotisch dem Potential des Schirmgitters 204 damit zu einer Verminderung der Bildqualität auf nähert. Am Ende des Ladevorgangs beträgt das dem Aufzeichnungsmaterial führen würde, zu ver- Oberflächenpotential der photoleitfähigen Schicht hindern. Eine Durchbiegung des Schirmgitters infolge 15 gegen den Kern des Steuergitters 203 annähernd der auf dieses einwirkenden elektrostatischen An- 280 bis 260 V, je nach dem Potential des Schirmziehungskräfte hat auf die Schärfe des Bildes auf gitters. Die negativen Potentiale des Schirmgitters 204 dem Aufzeichnungsmaterial keinen merklichen Einfluß. und des Beschleunigungsgitters 208 verhindern,

Das Beschleunigungsgitter hat die Aufgabe, die- daß Ladungen das Aufzeichnungsmaterial 201 er-

jenigen Ionen, die durch das Steuergitter hindurch- 20 reichen.

getreten sind, zu beschleunigen, und es ist möglich, Während der Belichtung kann der Kern des Steuereine relativ große Potentialdifferenz zwischen dem gitters 203 auf Erdpotential oder ein anderes seine Beschleunigungsgitter 208 und der Gegenelektrode 202 Potentialdifferenz zur Koronaelektrode verringerndes vorzusehen, wodurch die Laufzeit der Ionen vom Potential gelegt werden. Dies verhindert, daß ein Steuergitter zum Aufzeichnungsmaterial so weit ver- 25 Ionenstrom das Steuergitter erreicht und teilweise mindert werden kann, daß die von der kinetischen die Belichtung entwertet. Die Koronaentladungs-Energie der Ionen abhängige Bildstreuung praktisch elektrode 205 kann aber auch von der Hochspannungsbeseitigt werden kann. Die Hauptquelle einer Streu- quelle abgetrennt werden. Der Belichtungsvorgang ist ung liegt im Bereich zwischen dem Steuergitter 203 nur durch die Zeit begrenzt, über die das Steuer- und dem Beschleunigungsgitter 208. Sie liegt damit 30 gitter 203 zuverlässig in der Dunkelheit eine Ladung zwischen zwei Teilen der Vorrichtung, die sich nicht halten kann. Ein voraus bestimmbarer Potentialrelativ zueinander bewegen, so daß der Zwischenraum verlust im Dunkeln kann beim nächsten Schritt und die durch ihn bedingte Streuung sehr klein durch Einstellen der Potentialdifferenz zwischen dem gehalten werden kann. Da die Laufzeit umgekehrt Schirmgitter 204 und dem Steuergitter 203 ausgeproportional der Potentialdifferenz ist, kann das 35 glichen werden.

Aufzeichnungsmaterial 201 in einem größeren Ab- Während der Ladung des Aufzeichnungsmaterials

stand vom Beschleunigungsgitter 208 angeordnet 201 ist das Potential des Beschleunigungsgitters 208

werden, wenn diese Potentialdifferenz entsprechend auf etwa 600 V, dasjenige des Schirmgitters 204 auf

erhöht wird. etwa 200 bis 400 V, jeweils gegen Erde, angehoben.

Wenn man den Kern des Steuergitters auf ein 40 Die unbelichteten Bereiche des Steuergitters weisen Potential legt, das sich nur wenig vom Potential des ein Oberflächenpotential gegen Erde auf, das wenig, Beschleunigungsgitters 208 unterscheidet, fließt über beispielsweise 5 bis 10 V, näher an dem Potential das Steuergitter ein bedeutender Strom, der die der Koronaelektrode liegt als das Potential des doppelte Größe des zum Aufzeichnungsträger nie- Schirmgitters. Die entladenen Bereiche brauchen nur ßenden Stromes annehmen kann. Es ist deshalb 45 um 10 bis 20 V entladen zu werden, um einen Durchzweckmäßig, den Kern des Steuergitters auf ein tritt des Ionenstromes zum Aufzeichnungsträger 201 Potential zu legen, das näher am Potential des Schirm- zu gestatten. Ein vernachlässigbarer Strom fließt zu gitters 204 liegt. Der über das Steuergitter fließende den entladenen Bereichen des Steuergitters zumindest Strom ist hierbei viel kleiner als derjenige, der auf während der Zeit, die zur Ladung des Aufzeichnungsdas Aufzeichnungsmaterial auftritt. Der letztgenannte 50 materials benötigt wird, so daß das Ladungsbild Strom weist dann nahezu dieselben funktioneilen stabil bleibt. Bei dieser Betriebsweise wird ein La-Beziehungen zur Gitterspannung auf wie der Elek- dungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial in dentronenstrom in einer Vakuumröhre. Es ist deshalb jenigen Bereichen erzeugt, die den belichteten Beauch eine entsprechende Stromverstärkung vorhanden. reichen des Steuergitters 203 entsprechen.
Die Stromverstärkung ist so hoch, daß nicht genügend 55 Wenn Ladungen in denjenigen Bereichen des AufZeit für das photoleitfähige Material des Steuer- Zeichnungsmaterials 201 aufgebracht werden sollen, gitters 203 vorhanden ist, während der kombinierten die den unbelichteten Bereichen des Steuergitters 203 Belichtungs- und Ladeperiode vollständig aufgeladen entsprechen, wird die photoleitfähige Schicht des zu werden. Bei dieser Ausführungsform ist es deshalb Steuergitters zuvor mit Ladungen der entgegenwünschenswert, die Ladeperiode über die Belichtungs- 60 gesetzten Polarität geladen. Beim anschließenden Periode hinaus zu verlängern. Ferner ist es wün- bildmäßigen Aufladen des Aufzeichnungsmaterials ist sehenswert, die Belichtung vorzunehmen, ehe der das Potential des Kerns des Steuergitters 203 so ein-Ionenstrom auf das Steuergitter oder das Aufzeich- gestellt, daß die geladenen Bereiche auf einem etwas nungsmaterial trifft. geringeren Potential liegen als das Schirmgitter 204.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographische Vorrichtung zur bildmäßigen Aufladung eines elektrisch isolierenden Aufzeichnungsmaterials mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines gegen das auf einer Gegenelektrode angeordnete Aufzeichnungsmaterial gerichteten Ladungsträgerstromes, mit einem vor dem Aufzeichnungsmaterial angeordneten Modulator für die bildmäßige Differenzierung des Ladungsträgerstromes, der ein Steuergitter aufweist, dessen Gitterelemente aus einem an eine Potentialquelle anlegbaren elektrisch leitenden Kern mit einer photoleitfähigen Beschichtung bestehen, und mit einer Einrichtung zur bildmäßigen Belichtung des Steuergitters, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Ladungsträgerstromes eine Ionenquelle ist, daß der Modulator ein in gleichmäßigem Abstand von dem Steuergitter (3; 103; 203) zwischen diesem und der Ionenquelle angeordnetes elektrisch leitendes Schirmgitter (4; 104; 204) aufweist, das an eine Potentialquelle mit einem von dem Potential der den Kern (6; 106) des Steuergitters speisenden Potentialquelle abweichenden Potential anlegbar ist, und daß der Kern (6 bzw. 106) der Gitterelemente des Steuergitters auf der der Ionenquelle zugekehrten Seite eine photoleitfähige Beschichtung (7) und in den restlichen Bereichen eine isolierende Beschichtung (8) aufweist oder vollständig mit der photoleitfähigen Beschichtung (7'; 107) überzogen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Aufzeichnungsmaterial (201) zugekehrten Seite des Steuergitters (203) in Abstand von diesem ein an eine Potentialquelle anlegbares, elektrisch leitendes Beschleunigungsgitter (208) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenquelle eine Koronaentladungseinrichtung aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentialquellen, an welche der Kern (106) der Gitterelemente des Steuergitters (103) und das Schirmgitter (104) angeschlossen sind, die gleiche Polarität wie die von der Ionenquelle (105) erzeugten Ionen besitzen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (11, 12, 13) zur zeitlich nacheinander erfolgenden Anlegung von Potentialen unterschiedlicher Größe bezüglich des Potentials der Gegenelektrode (2) sowohl an den Kern des Steuergitters (3) als auch an das Schirmgitter (4).

6. Verfahren zur bildmäßigen Aufladung eines elektrisch isolierenden Aufzeichnungsmaterials unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Steuergitter durch gleichmäßiges Aufladen in einem ersten Ionenstrom und anschließendes bildmäßiges Belichten ein Ladungsbild erzeugt wird, daß die Potentiale des Kerns des Steuergitters und des Schirmgitters so gewählt werden, daß das elektrische Feld zwischen dem Steuergitter und dem Schirmgitter in den belichteten und unbelichteten Bereichen entgegengesetzt gerichtete Gradienten aufweist, und daß ein auf das Aufzeichnungsmaterial gerichteter Ionenstrom erzeugt wird. . ; V* "' ""

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential des Schirmgitters während des gleichmäßigen Aufladens des Steuergitters auf demjenigen Wert gehalten wird, auf den das Potential der Oberflächenladung des Steuergitters gebracht werden soll.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial vor.dem gleichmäßigen Aufladen des Steuergitters in Anlage an die Gegenelektrode gebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial nach der bildmäßigen Belichtung des Steuergitters in Anlage an die Ge£enelektrode gebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential des Schirmgitters während des gleichmäßigen Aufladens des Steuergitters etwa auf dem Potential der Gegenelektrode gehalten wird und daß dem Potential des Steuergitters die entgegengesetzte Polarität zur Polarität der lohen des ersten Ionenstroms gegeben wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergitter und das Schirmgitter auf einem Potential mit der gleichen Polarität wie die Ionen des zweiten Ionenstroms gehalten werden, während das Steuergitter, dem zweiten Ionenstrom ausgesetzt ist. " -^;