DE2526418B2

DE2526418B2 - Vorrichtung zum elektrostatischen aufladen eines aufzeichnungsmaterials

Info

Publication number: DE2526418B2
Application number: DE19752526418
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl.-Phys. Dr. 6201 Naurod Moraw
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1977-03-31
Also published as: DE2526418A1; FR2314523B1; GB1547257A; JPS5922937B2; HU173073B; CS188285B2; CA1074848A; AT345097B; IT1061676B; NL7606271A; SU631089A3; FR2314523A1; ATA428676A; BE842888A; US4047238A; JPS524846A

Description

30 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen eines Aufzeichnungsmaterials, bestehend aus einer Coroaeniladungsvorrichtung und einer Gegenelektrode, über die das Aufzeichnungsmaterial hinwegbewegt wird, das mit seiner fotoleitenden thermoplastischen Aufzeichnungsschicht der Coronaentladungsvorrichtung und mit der unbeschichteten

(13) außerhalb der Halterung (2) über eine erste und 40 Seite seiner flexiblen Trägerfolie der Gegenelektrode

zweite elektrische Leitung (11, 11') angeschlossen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß eine der beiden elektrischen Leitungen (11,11') auf Masse liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (5, 5') aus einer streifenförmigen Polyesterfolie von 50 μ Dicke bestehen.

zugewandt ist

Eine derartige Vorrichtung ist in der US-PS 32 91 601 beschrieben.

Es ist seit langem bekannt, auf Aufzeichnungsmaterialien mit einer fotoleitenden thermoplastischen Schicht (GB-PS 9 64 881) durch elektrostatisches Aufladen, bildmäßiges Belichten und Erwärmen Deformationsbilder aufzuzeichnen. Derartige Deformationsbilder können unter anderem Hologramme und/oder alpha-nume-

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 50 risch-graphische Darstellungen sein,
zeichnet, daß sich die Isolierkörper (5,5) etwa 2 bis Bei einer bekannten Vorrichtung (DT-OS 22 12 968)

zum Aufzeichnen von Deformationsbildern auf dem Aufzeichnungsmaterial wird eine biegsame, fotoleitfähige Folie an einer Stützfläche aus einer Glasplatte mit

5 mm zu beiden Seiten jedes Randes (6' bzw. 6") des Aufzeichnungsmaterials (6) erstrecken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abschirmelektroden (10, 10') an den 55 einer leiifähigen transparenten Schicht elektrostatisch beiden, den begrenzenden Seitenwänden (18, 18') haftend angelegt Zur Trennung des Aufzeichnungsmaterials von dieser Stützfläche ist eine Vorrichtung gemäß der DT-OS 22 60 570 vorgesehen, mit der das Aufzeichnungsmaterial durch Ausüben eines Zugs unter

der Führungsbahn (15) zugewandten Außenseiten
(19, 19') des dielektrischen Coronagehäuses (8)
vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn- 60 einem bestimmten Winkel abgehoben wird, wobei die

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zeichnet, daß die an der unteren Kante der Außenseiten (19, 19') des Coronagehäuses (8) angeordneten Abschirmelektroden (10,10') geerdet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmelektroden (10,10') an ein Potential vorgegebener Größe angeschlossen sind.

Trennvorrichtung beim Rücklauf nach dem Wechsel des Aufzeichnungsmaterials bei abschnittsweisem Transport von einer Vorratsspule auf eine Aufwickelspule die elektrostatische Aufladung durch dichtes Heranführen des Aufzeichnungsmaterials an die Stützplatte vorbereitet Für die Durchführung der Verfahrensschritte wie elektrostatische Aufladung, Belichtung und thermische Entwicklung sind in der Zwischenzeit eine Steuerschal-

bzw. ein Aufzeichnungsgerät bekanntgeworden, dieiür Löschungen und Wiederaufzeichnungen auf dem Material erweitert wurden.

Das bekanntgewordene Aufzeichnungsgerät nach der OiT-OS 2446208 fBr die elektrostatische Aufladung, .· Belichtung und thermische Entwickhing eines fotothei - "* mischen Aufzeichmnigsinaterials lädt das Aufzeichnungsmaterial durch eine Coronaentladung auf, wobei als Gegenelektrode eine leitfähige transp vente Schicht einer Glasplatte verwendet wird, über die das Auiseichnungsmaterial geführt wird. Dieses selbst enthält keine leitfähige Zwischenschicht Bei diesem Aufzeichnungsgerät wird mit einer relativ großen Coronaspamiung gearbeitet die zwischen 7 kV und 10 kV liegt Das Aufzeichnungsmaterial besteht bei- „ spielsweise aus einer 50 μ dicken Trägerfolie aus Polyester mit einer darauf aufgebrachten, etwa 2 μ dicken fotoleitfähigen thermoplastischen Schicht Die Aufladung erfolgt dabei über e!nen möglichst großen Flächenbereich von dem einen Rand des Aufzeichnungsmaterials bis zum anderen, um das Aufzeichnungs- ** material optimal für die Aufzeichnungen auszunutzen. Bei einem Aufzeichnungsmaterial von 35 mm Breite ist es wünschenswert die übliche Aufzeichnungsbreite von 24 mm auch bei der Aufzeichnung von Deformationsbil- ₂, dem zu erreichen. Hierbei tritt jedoch der schwerwiegende Nachteil auf, daß bei der elektrostatischen Aufladung bis in den Randbereich des Aufzeichnungsmaterials häufig die Coronaentladung am Rand des Aufzeichnungsmaterials vorbei zur transparenten leitfä _v higen Schicht auf der Glasplatte durchschlägt Dabei kann die transparente leitfähige Schicht beschädigt werden, wodurch häufig auch der Steuerablauf für die Reihenfolge der Verfahrensschritte gestört wird.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine _J5 Aufladevorrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß diese eine optimale Ausnutzung der für die Aufzeichnung von Deformationsbildern zur Verfügung stehenden Breite des Aufzeichnungsmaterials ermöglicht ohne daß Durchschläge der Coronaentladung vorbei an den Rändern des Aufzeichnungsmaterials, durch die unter dem Aufzeichnungsmaterial liegende leitfähige transparente Schicht hindurch, auftreten können, die häufig eine Schichtbeschädigung herbeiführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß eine die Gegenelektrode aufnehmende Halterung eine Führungsbahn mit rechteckigem Querschnitt aufweist in der das Aufzeichnungsmaterial und die hin- und herbewegbare Coronaentladungsvorrichtung ge- 5,, führt sind, und daß das Aufzeichnungsmaterial mit seinen Rändern Isolierkörper überlappt, die sich in das Innere der Halterung erstrecken und auf der Gegenelektrode aufliegen.

Die Isolierkörper sind vorfilhafterweise in horizontalen Schlitzen eingesetzt die in den begrenzenden Seitenwänden der Führungsbahn der Halterung vorgesehen sind.

In Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Gegenelektrode in Querrichtung zur bewegungsbahn _te des Aufzeichnungsmaterials über die Isolierkörper hinaus und in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials kürzer als die Isolierkörper. Die in das Innere der Halterung eingesetzte Gegenelektrode besteht bevorzugt aus einer transparenten Trägerplatte und ^₅ einer darauf angebrachten transparenten ieitfähigen Schicht deren an den Rändern angeordnete Elektroden an eine Heizspannungsquelle außerhalb der Halterung fiber eine erste und zweite Leitung angeschlossen sind, von denen die erste Leitung auf Masse liegt

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Patentansprüchen zu entnehmen.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß in einfacher Weise Oberschläge bei der elektrostatischen Aufladung des Aufzeichnungsmaterials mittels der Coronaentladungsvorrichtung, die über die Ränder des Aufzeichnungsmaterials hinausgehen, durch die Isolierkörper aufgefangen werden, so daß Durchschlage auf die unterhalb der Isolierkörper liegende transparente leitfähige Schicht weitgehend vermieden werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt

Fig.1 in schematischer, perspektivischer Ansicht eine Bühne, über die das Aufzeichnungsmaterial, teilweise aufgebrochen, bewegt wird, sowie eine Coronaentladungsvorrichtung zum Aufladen des Aufzeichnungsmaterials und

F i g. 2 und 2a in vergrößerter Darstellung Details von geringfügig abgewandelten Ausfuhrungsformen nach F i g. 1 im Schnitt nach der Linie U-Il.

Eine Bühne 1, über die ein Aufzeichnungsmaterial 6 geführt wird, weist eine Halterung 2 aus dielektrischem Material auf, die eine flächenhaft ausgebildete Gegenelektrode 3 zu einer Coronaentladungsvorrichtung 1 aufnimmt Die quaderförmige Halterung 2 ist mit einer durchgehenden Führungsbahn 15 von rechteckigem Querschnitt versehen, durch die das Aufzeichnungsmaterial 6 läuft und längs der die Coronaentladungsvorrichtung 7 in Richtung des Doppelpfeils A hin- und herbewegbar ist

Werden in bevorzugter Weise Aufzeichnungen im Durchlichtverfahren erstellt so besteht die flächenhafte Gegenelektrode 3 aus einer transparenten Trägerplatte 20, beispielsweise einer Glas- oder Quarzglasplatte, auf der eine transparente leitfähige Schicht 4 aufgebracht ist Derartige transparente leitfähige Schichten können beispielsweise aus Zinnoxid oder Kupferjodid gebildet werden. Die Schicht 4 ist dabei dem Aufzeichnungsmaterial 6 zugewandt Eine Heizspannungsquelle 13 ist über eine erste elektrische Leitung 11 mit einer ersten Elektrode 14 am Rand der Ieitfähigen Schicht 4 der Gegenelektrode 3 und mit Masse und über einen Schalter 12 und eine zweite elektrische Leitung 11' mit einer gegenüberliegenden zweiten Elektrode 14' am Rand der Ieitfähigen Schicht 4 der Gegenelektrode 3 verbunden. Selbstverständlich kann auch die zweite Leitung 11' anstelle der ersten Leitung 11 geerdet sein. Die Heizspannungsquelle 13 kann sowohl eine Gleichals auch eine Wechselspannungsquelle sein. Elektrische Anschlußstellen 16, 16' der elektrischen Leitungen 11, ti' an den sich gegenüberliegenden Elektroden 14, 14' der Schicht 4 der Gegenelektrode 3 befinden sich im Inneren der Halterung 2. Über die Leitung 11 bzw. 11' ist die Gegenelektrode 3 geerdet, und nach dem Aufladen durch die Coronaentladungsvorrichtung 7 und dem Belichten des Aufzeichnungsmaterials 6 wird die für die thermische Entwicklung erforderliche Wärme durch kurzzeitiges Anlegen einer Heizspannung Uh der Heizspannungsquelle 13 durch Schließen des Schalters 12 der Schicht 4 zugeführt. Das Aufzeichnungsmaterial 6 liegt mit der unbeschichieten Seite seiner Trägerfolie auf der Ieitfähigen Schicht 4 auf und trägt auf seiner Oberseite eine fotoleitende thermoplastische Schicht 6'". Zur elektrostatischen Aufladung wird die Coronaentladungsvorrichtung 7 in Richtung des Pfeils A in

F i g. 1 über das Aufzeichnungsmaterial 6 im Bereich gegenüber der leitfähigen Schicht 4 hin- und herverfahren. Die Coronaentladungsvorrichtung 7 besteht aus einem Coronagehäuse 8, das in bekannter Weise einen gespannten Draht als Hochspannungselektrode oder eine Reihe von Coronanadeln 9 aufnimmt, an die die Hochspannung angelegt wird.

Unterhalb des Aufzeichnungsmatertals 6 und den Bereichen seiner Ränder 6', 6" ist jeweils ein Isolierkörper 5,5' angeordnet, der sich zu beiden Seiten des Randes 6' bzw. 6" erstreckt und in einen horizontalen Schlitz 17 bzw. 17' eingeschoben ist, der längs der die Führungsbahn 15 begrenzenden Seitenwand 18 bzw. 18' verläuft. Die Isolierkörper 5, 5' sind länger als die leitfähige Schicht 4 ausgebildet, so daß ein Durchschlag der Coronaentladung im Bereich der besonders gefährdeten Querkanten 22, 22' der leitfähigen Schicht 4 verhindert wird.

An den Außenseiten 19,19' des Coronagehäuses 8, die den Seitenwänden 18,18' zugewandt sind, befinden sich Abschirmelektroden 10,10', die streifenförmig längs der unteren äußeren Kante des Coronagehäuses 8 parallel zu den Seitenwänden 18,18' gegenüber den Rändern 6', 6" des Aufzeichnungsmaterials 6 bzw. gegenüber den Isolierkörpern 5 bzw. 5' angeordnet sind.

Bei einer geringfügig abgewandelten Ausführungsform der Erfindung sind in F i g. 2 die geteilte Halterung 2 und die Coronaentladungsvorrichtung 7 vergrößert dargestellt. Die Halterung 2 besteht bei dieser Ausführungsform aus einem Halterungskörper 2' aus dielektrischem Material, der die Gegenelektrode 3 aufnimmt und aus einer rückseitigen rahmenförmigen Andruckplatte 2", die über Scheiben 21 aus elastischem wärmefestem Material die Gegenelektrode 3 elastisch gegen den Halterungskörper 2' andrückt Zwischen der Gegenelektrode 3 und dem Halterungskörper 2' sind die Isolierkörper 5,5' eingeklemmt.

Um zu vermeiden, daß bei der Coronaentladung die Entladung von den Coronanadeln 9 am Rand des Aufzeichnungsmaterials 6 vorbei direkt zur leitfähigen Schicht 4 erfolgt, sind die die Ränder 6', 6" des Aufzeichnungsmaterials 6 beiderseitig überlappenden Isolierkörper 5,5' zwischen dem Aufzeichnungsmaterial 6 und dem Halterungskörper 2' eingefügt Mit »beiderseits überlappend« ist gemeint daß die Isolierkörper 5,5', die auf der leitfähigen Schicht 4 aufliegen, sich auf der einen Seite unter den Rand 6' bzw. 6" des Aufzeichnungsmaterials 6, auf der anderen Seite bis unter den Halterungskörper 2' erstrecken. Die Überlappung der Isolierkörper S, 5' mit dem Aufzeichnungsmaterial 6 erfolgt nur in der Randzone des Aufzeichnungsmaterials.

Versuche haben gezeigt, daß eine Überlappungsbreite zwischen 2 mm und 5 mm ein relativ durchschlagssicheres Aufladen des Aufzeichnungsmaterials 6 ermöglicht, wobei die Sicherheit mit der Überlappungsbreite zunimmt Im Bildbereich wird das Aufzeichnungsmaterial 6 durch die von den darauf aufgebrachten Ladungen ausgehenden elektrostatischen Kräften zur leitfähigen Schicht 4 fest auf dieser gehalten, so daß eine für holografische Aufzeichnungen ausreichende Haftung während aller Verfahrensschritte vorliegt. Die Isolierkörper 5,5' können überstehende Teile des Halterungskörpers 2' sein, d. h. mit diesem zusammen einteilig'

■ο ausgebildet sein, wie die Detailansicht nach Fig.2a zeigt Aus Gründen der Fertigung und wegen der Möglichkeit des Auswechselns bei Beschädigungen werden bevorzugt die Isolierkörper 5,5' als selbständige, austauschbare Bauteile ausgeführt. Als Material für

is die Isolierkörper 5, 5' kann eine isolierende Folie aus Polyester von 50 μ Dicke verwendet werden, die in Streifen zugeschnitten zwischen dem Halterungskörper 2' und der Gegenelektrode 3 eingeklemmt wird. Die Isolierkörper 5, 5' verbessern die Betriebssicherheit einer derartigen Aufladevorrichtung erheblich, da Durchschläge bei der Coronaentladung auf die transparente leitfähige Schicht 4 der Gegenelektrode 3 weitgehend vermieden werden, ohne daß hierfür sonstige weitere Maßnahmen erforderlich wären.

Zur Herabsetzung der auch nach dem Einbau der Isolierkörper 5 bzw. 5' unter Umständen noch auftretenden relativ geringen Zahl von elektrischen Durchschlägen dienen die Abschirmelektroden 10 bzw. 10' am Coronagehäuse 8. Die Entladungsstrecke von den Coronanadeln 9 bis zur Abschirmelektrode 10 ist erkennbar kürzer als die Entladungsstrecke von den Coronanadeln 9 um den Rand 6' des Aufzeichnungsmaterials 6 herum und am Isolierkörper 5 entlang zur leitfähigen Schicht 4. Wegen der kürzeren Entladungsstrecke zwischen den Coronanadeln 9 und der Abschirmelektrode 10 werden unkontrollierte Entladungen im Randbereich von der vorzugsvoise geerdeten Abschirmelektrode 10(Fig. 1) rechtzeitig abgefangen und gegen Masse abgeleitet Die Abschirmelektroden 10,10' können auch, ohne daß sie auf Massepotential oder einem sonstigen Potential liegen, eingesetzt werden, wie dies in F i g. 2 gezeigt ist

Die Anordnung der Isolierkörper 5, 5' und der Abschirmelektroden 10, 10' erfordert keine spezielle geometrische Ausgestaltung der Coronaentladungsvorrichtung 7. Ebensowenig ist eine Beschränkung auf eine Draht- oder Nadelcorona, gegebenenfalls mit einem Gitter, erforderlich.
Bei zahlreichen Versuchen zur Überprüfung der Wirksamkeit der Erfindung wurde eine Coroaentladungsvorrichtung 7 eingesetzt, die aus einer Nadelcorona mit einer Reihe von Coronanadeln besteht, die in einem zum aufzuladenden Aufzeichnungsmaterial offenen Gehäuse aus dielektrischem Material ohne zusätzliehe Elektroden im Coronaraum eingelassen sind.

ISeTzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

IO

Patentansprüche:

J. Vorrichtung zaun elektrostatischen Aufladen eines Aufzeichnungsmaterials, bestehend aus einer Coronaentladungsvorrichtung und einer Gegenelektrode, über die das Aufzeichnungsmaterial hinwegbewegt wird, das mit seiner fotoleitenden thermoplastischen Aufzeichnungsschicht der Coronaentladungsvorrichtung und mit der unbeschichteten Seite seiner flexiblen TrägerfoBe der Gegenelektrode zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Gegenelektrode (3) aufnehmende Halterung (2) eine Führungsbahn (15) mit rechteckigem Querschnitt aufweist, in der das Aufzeichnungsmaterial (6) in die hin- und herbewegbare Corona- entladungsvorrichtung (7) geführt sind, und daß das Aufzeichnungsmaterial (6) mit seine? Rändern (6', 6") isolierkörper (5, 5*) überlappt, die sish in das Innere der Halterung (2) erstrecken und auf der Gegenelektrode (3) aufliegen.

2 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (5,5') in horizontalen Schlitzen (17, 17') eingesetzt sind, die in den begrenzenden Seitenwänden (18,18') der Führungsbahn (15) der Halterung (2) vorgesehen sind

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gegenelektrode (3) in Querrichtung zur Bewegungsbahn des Aufzeichnungsmaterials (6) über die Isolierkörper (5, 5') hinaus und in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials (6) kürzer als die Isolierkörper (5,5') erstreckt

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in das innere der Halterung (2) eingesetzte Gegenelektrode (3) aus einer transparenten Trägerplatte (20) und einer darauf angebrachten transparenten leitfähigen Schicht (4) besteht, deren an den Rändern angeordneten Elektroden (14, 14') an eine Heizspannungsquelle

20

H. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (2) aus einem Halterungskörper {29 aus dielektrischem Material und aus einer Andrückplatte (2") besteht, die über Seheiben (21) aus elastischem Material an der Unterseite der Gegenelektrode (3) anliegt

12. Vorrichtung nach Anspruch IJ, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (5, 5») zwischen dem Halterungskörper (?) und der Gegenelektrode (3) eingespannt und von dem Aufzeichnungsmaterial (6) derart überlappt sind, daß sich dessen Ränder (6', 6") unterhalb voa den senkrecht zu dem Aufzeichnungsmaterial (6) verlaufenden Abschinnelektroden (10, 10*) befinden und mit diesen bündig abschließen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückplatte (2") rahmenförmig ausgebildet ist

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (5, 5¹) zusammen mit dem Halterungskörper (2') einteilig ausgebildet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizspannungsquelle (13) eine Gleichspannungsquelle ist

16. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizspannungsquelle (13) eine WerJiselspannungsquelle vorgesehen ist