DE1671522A1

DE1671522A1 - Electrographic recording process

Info

Publication number: DE1671522A1
Application number: DE1967A0057446
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Mueller; Walter Dipl-Phys Simm
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1967-11-22
Filing date: 1967-11-22
Publication date: 1971-09-23
Also published as: DE1671522C3; US3594162A; DE1671522B2

Description

Elektrographisches Aufzeichnungsverfahren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ladungsbildern auf isolierende Aufzeichnungsmaterial, beispielsweise auf einem mit Kunststoff beschichteten Papier, wobei der für die bildmäßige Aufladung des-Aufzeichnungematerials notwendigen Ladeotrom mittels einer Steuerelektrode gesteuert wird.Electrographic Recording Process The invention relates to a Process for the production of charge images on insulating recording material, for example on a plastic-coated paper, with the imagewise charging of the recording material necessary charging current by means of a Control electrode is controlled.

Bekannt sind-elektrographische Verfahren, nach denen isolierende Aufzeichnungsachichten mit Hilfe bildmäßig geformter Elektroden mit Iadungsbildern bedruckt werden. Ein anderes bekannten Verfahren besteht darin, das Ladungebild mit einer Elektrode zu erzeugen, die aus einer Vielzahl rasterartig angeordneter und voneinander isolierter Einzelelemente bestehtg wobei man diene Einzelelektroden in einer dem beabsichtigten Druck entsprechenden Kombination anwendet. Weiter sind Verfahren bekannt, nach denen eine bildmäßige Aufladung isolierender Aufzeichnungsmaterialien unter Verwendung von Photoleitern in diakontinuierlicher Weise erzeugt werden. Hierbei findet der LadungsUbergang vom Photoleiter auf das Aufzeichnungematerial durch einen luftspalt statt, der zwischen dem als Ladeelektrode dienenden Photoleiter und der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials liegt. Stoßartige Ladungeübergängeg die Unschärfen verursachen können, sind unter diesen Umständen nicht zu vermeiden.Electrographic processes are known, according to which insulating recording layers can be printed with charge images using image-shaped electrodes. A Another known method is to apply an electrode to the charge image generate that from a plurality of grid-like arranged and isolated from each other Individual elements exist, with the individual electrodes in one of the intended ones Pressure applies the appropriate combination. Next are procedures known, according to which an imagewise charging of insulating recording materials can be generated in a continuous manner using photoconductors. Here the transfer of charge from the photoconductor to the recording material takes place through a air gap between the photoconductor serving as the charging electrode and the Surface of the recording material lies. Jerky charge transitions the blurring cause cannot be avoided under these circumstances.

Nachteilig an den bisher bekannten Verfahren ist einerseits der erhebliche technische Aufwand bei der Herstellung von Bildern mit vorgeformten Elektroden und zum anderen die unbefriedigende Reproduzierbarkeit der übrigen Aufzeichnungsverfahren, die dadurch bedingt ist, daß die Zündung jeder Entladung stark von äußeren Einflüssen, beispielsweise von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, abhängt. Dem an letzter Stelle genannten Verfahren haftet überdies der Nachteil an, daß die atoßweisen Entladungen eine fleckige Struktur des entwickelten Bildes bewirken, wodurch sowohl das Auflösungevermögen als auch die Wiedergabe von Halbtönen beeinträchtigt werden.The disadvantage of the previously known methods is, on the one hand, that they are considerable technical effort in the production of images with preformed electrodes and on the other hand, the unsatisfactory reproducibility of the other recording methods, which is due to the fact that the ignition of each discharge is strongly influenced by external influences, for example on temperature and humidity. The last one The above-mentioned method also has the disadvantage that the burst-wise discharges cause a mottled structure of the developed image, thereby reducing both the resolution as well as the reproduction of semitones are affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, nach dem die bildmäßige Aufladung des Aufzeichnungematerials durch eine Steuerelektrode in kontinuierlicher Weise so beeinflußt werden kann, daß sich die oben genannten Nachteile nicht mehr störend bemerkbar machen.The invention is based on the object of developing a method after which the imagewise charging of the recording material by a control electrode can be influenced in a continuous manner that the above No longer noticeable disadvantages.

Es wurde niin ein elektrographiechen Verfahren zur Herstellung von Iadungebildern auf inolierenden Aufzeichnlängsmaterialien durch bildmäRige Aufladung eines neutralen oder durch bildmäßige Entladung einen homogen vorgeladenen Aufzeichnungsmaterials mittels einen Coronaetroms gefunden# daa dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Coronastrom verwendet wird, der von einer seitlich konstant gehaltenen Coronaentladung einer Entladungselektrode ausgeht und durch den Spalt einer Metallblende auf die Oberfläche den Aufzeichnungemateztle gelenkt wird, während In den Spalt durch ein an einer der Spaltlippen angeordneten Steuerelement eih bildmäßig differenzierte$ elektrischen Querfeld erzeugt wird. It has been is daa in niin a elektrographiechen process for preparing Iadungebildern on inolierenden Aufzeichnlängsmaterialien by bildmäRige charging a # neutral found or by imagewise discharge a homogeneous pre-charged recording material by means of a Coronaetroms characterized in that a corona current is used, the corona discharge side is kept constant by a a Discharge electrode goes out and is directed through the gap of a metal screen on the surface of the recording mat, while in the gap by a control element arranged on one of the gap lips, an image-wise differentiated electric transverse field is generated.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Aufzeichnungematerial durch einen ständig unterhaltenen Coronastrom bildmäßig aufgeladen. Ein Teil den Coronaatromes wird dabei ausgehend von einer Entladungeelektrode durch den Spalt einer Metallblende auf die Oberfläche den Aufzeichnungsmaterials gelenktg während in den Spalt durch elektrische Aufladung eines an einer der Spaltlippen angeordneten Photoleiterstreifenn ein elektrisches uuerfeld erzeugt wird. Diesen Querfeld wird durchteine bildmäßige Belichtung-dee Faotoleiterstreifenn differenziert, d.h für den Coronaatrom durchlässig oder undurchlässig gemachte was einer bildweinen Steuerung den Coronastromes entspricht. JW Ist hierbei auch möglich9 das Potential des Photoleitern durch bin* In den Photoleiterstreifen eingebettete Hilfelektrode auf den für Bildaufzelchnung günstigsten Wert einzustellen. Querfeld durch elektrische Signale gesteuert werden kann, beispielsweise durch Videosignale oder durch Spannungaimpulee, die zur Übertragung von Meßwerten benutzt werden.According to one embodiment of the invention, the recording material is charged image-wise by a constantly maintained corona current. A part of the corona atom is directed from a discharge electrode through the gap of a metal screen onto the surface of the recording material, while an electrical external field is generated in the gap by electrically charging a photoconductor strip arranged on one of the gap lips. This transverse field is differentiated by an image-wise exposure of the photoconductor strip, ie made permeable or impermeable for the corona stream, which corresponds to a picture-perfect control of the corona stream. JW It is also possible here9 to set the potential of the photoconductor to the value that is most favorable for image recording by using the auxiliary electrode embedded in the photoconductor strip. Transverse field can be controlled by electrical signals, for example by video signals or by voltage pulses, which are used for the transmission of measured values.

Im folgenden wird das Wesen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Im einzelnen zeigt Fig. 1 das Prinzip den erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel einer einfachen Auaführungeformt Fig. 2 eine andere AuofWu=geform den Verfahrens mit gleitender Belichtung des Photoleiterstreifens, Fig. 3 eine zweckdienliche Ausbildung der Entladungselektrode (1) Spalt 5 wird an die Blende 4 und die Platte 8 eine Saugspannung gelegt, die aus der Spannungsquelle 9 entnommen wird. Die Höhe der Saugspannung ist so bemessen, daß eine optimale Aufladung des Aufzeichnungsmaterials 6 gegeben ist, daß aber nocht keine Überschläge oder Ladungeübergänge von der Blende zur Oberfläche des Aufzeichnungematerials stattfinden.The essence of the invention is described in more detail below with reference to the drawings. In particular, FIG. 1 shows the principle of the inventive method using the example of a simple Auaführungeformt Fig. 2 shows another AuofWu = geform the method with sliding exposure of the photoconductor strip, Fig. 3 an expedient development of the discharge electrode (1) Gap 5 , suction voltage is applied to the diaphragm 4 and the plate 8 , which voltage is taken from the voltage source 9. The level of the suction voltage is such that the recording material 6 is optimally charged, but that no flashovers or charge transitions from the diaphragm to the surface of the recording material take place.

Eine Lippe des Spaltes 5 ist mit einem streifenförmigen Photoleiter 10 verkleidet. Auf dem unbelichteten Photoleiter, wird infolge seines relativ hohen Dunkelwiderstandes durch die auftreffenden Ladungsträger ein Potential aufgebautg das quer durch den Spalt ein elektrisches Feld erzeugt, das durch die Feldlinien 11 angedeutet ist. Ist ein solches Querfeld vorhanden, dann werden die auf die Spaltöffnung auftreffenden Ladungsträger seitlich abgelenkt und von der Blende aufgenommen. Damit wird eine Aufladung des Aufzeichnungsmateriala 6 verhin' dert. Im belichteten Zustand des Photleiters reicht seine Leitfähigkeit aus, um die aufgesprühten Ladungsträger an die Blende abzuleiten und es wird kein Querfeld im Spalt 5 erzeugt. Es hängt also von der Belichtung des Photoleiters 10 ab, ob das Aufzeichnungsmaterial 6 aufgeladen wird oder nicht. Nun kann durch die Belichtung nur eines Teiles oder mehrerer Teile des Streifens 10 erreicht werden, daß die Linienladung auf dem Aufzeichnungematerial 6 nur partiell entsteht, z.B. entsprechend einer schmalen Zone quer durch ein aufbelichtetes optisches Bild.A lip of the gap 5 is covered with a strip-shaped photoconductor 10 . On the unexposed photoconductor, due to its relatively high dark resistance, the impinging charge carriers build up a potential that generates an electric field across the gap, which is indicated by the field lines 11. If such a transverse field is present, the charge carriers hitting the gap opening are deflected laterally and picked up by the screen. This prevents the recording material 6 from being charged. In the exposed state of the photoconductor, its conductivity is sufficient to divert the sprayed charge carriers to the diaphragm and no transverse field is generated in the gap 5. It therefore depends on the exposure of the photoconductor 10 whether the recording material 6 is charged or not. By exposing only one part or several parts of the strip 10 it can be achieved that the line charge is only partially produced on the recording material 6 , for example corresponding to a narrow zone across an exposed optical image.

Die Bildzeile wird dann auf dem Aufzeichnungsmaterial als Zeile eines Ladungebildes wiedergegeben. Wie in Figur 2 dargestellt, ist es nun möglich, durch eine Verschiebung der Blende 4 in eine der durch Pfeile angedeuteten Richtungen ELn ruhenden, In die Spaltebene projiziertes Bild mit dem Spalt 5 der Blende 4 über den ganzen Querschnitt abzutasten und als Ladungobild auf das Aufzeichnungsmaterial 6 -zu übertragen. Dieses Ladungebild wird anschließend in bekannter Weise durch Betonerung sichtbar gemacht. Die Abtastung des optischen Bildes kann auch in der Weise erfolgen, daß die Blende 4 festgehalten wird, aber das projizierte Bild und das Aufzeichnungematerial 6 synchron weiterbewegt werden.The image line is then reproduced on the recording material as a line of a charged image. As shown in Figure 2, it is now possible, by shifting the diaphragm 4 in one of the directions ELn indicated by arrows, to scan the image projected into the slit plane with the gap 5 of the diaphragm 4 over the entire cross section and as a charge image onto the recording material 6 -to transfer. This charge image is then made visible in a known manner by means of concrete. The scanning of the optical image can also take place in such a way that the diaphragm 4 is held, but the projected image and the recording material 6 are moved further in synchronism.

Zur Verbesserung der Sprüheigenschaften der Entladungselektrode 1 ist es vorteilhaft, diese mit einem Metallmantel 12 zu umgeben eFig. 3), der über dem Spalt 5 auf die Blende 4 gesetzt wird.In order to improve the spray characteristics of the discharge electrode 1, it is advantageous to provide them with a metal sheath 12 to surround eFig. 3), which is placed on the panel 4 above the gap 5.

Der Metallmantel ist an der Oberseite und Unterseite geöffnet, damit der Spalt 4 von oben her belichtet werden kann.The metal jacket is open at the top and bottom so that the gap 4 can be exposed from above.

Je höher die Ansprüche an das Auflösungsvermögen des zu entwickelnden Bildes sind,desto schmaler soll der Photoleiterstreifen 10 ausgebildet sein, damit auch durch kleine Flächenteile des projizierten Bildes leitfähige Brücken von der Kante des Photoleiterstreifens bis zum Anschluß an die Metallblende hergestellt und die Aufladungen an diesen Stellen abgeführt werden können. Je schmaler der Streifen 10 aber wird, umso geringer wird auch die Aufladung der Streifenoberfläche im unbelichteten Zustand und damit die Steuerfähigkeit des Photoleitere.The higher the demands on the resolution of the image to be developed, the narrower the photoconductor strip 10 should be designed so that conductive bridges from the edge of the photoconductor strip to the connection to the metal screen and the charges at these points are also produced through small areas of the projected image can be discharged. However, the narrower the strip 10 becomes, the lower the charge on the strip surface in the unexposed state and thus the controllability of the photoconductor.

Dennoch kann man mit extrem echmslen PhotoleIterstreifen arbeiten, wenn der Photoleiterstreifen mit einer Zuaatzelektrode aungestattet wird, an die eine Hilfespannung angelegt werden kann, durch die sich das Steuerpotential in der gewünschten Höhe einstellen läßt. Zweckdienliche Ausführungsformen zeigen die Figuren 4 und 5. Nevertheless, you can work with extremely real photoconductor strips if the photoconductor strip is equipped with an additional electrode to which an auxiliary voltage can be applied, by means of which the control potential can be adjusted to the desired level. Appropriate embodiments are shown in FIGS . 4 and 5.

In Figur 4 ist der Teil der Blendel der den Photoleiter trägt, als Kunstatoffschiene 12 ausgebildet, die am Rande zu einer Stufe 1 13 ausgearbeitet ist. Der ausgesparte Teil ist mit dem Photoleiter 10 in Form einen Balkone mit quadratischem Querschnitt ausgefüllt. Die Oberseite den Balkens ist durch einen aufgentrichenen-leitfähigen Belag -14, der bis dicht vor der Kante den Balkone 10 gezogen ist, so daß nur ein sehr schmaler Streifen unbedeckt bleibt, mit dem Metallkörper 4 der Blende verbünden. Über diesen Belag wird im belichteten Zustand des Photoleitern die Ladung abgeführt. Die Zuführung der Ladung und die Aufrechterhaltung des Potentials im Ihinkeln erfolgt durch den in den Photoleiter eingebetteten Leitungsdraht 15. Die so präparierte Kante bildet eine Lippe den Spalten 5. Die %weite Lippe 16 den Spalten besteht aus Metall und ist gegenüber der freien Kante den Photoleitern 10 angeordnet.' Figur 5 zeigt eine andere Ausführung der Steuerelektroden, in der die Aussparung der Kunstatoffachiene 12 vom Photoleiter 10 so ausgefUllt ist, daß die Querechnittsfläche ein Dreieck darstellt, dessen eine Kante mit dem gegenüberliegenden Metallstreifen 16 den Spalt bildet.In Figure 4, the part of the Blendel is carrying the photoconductor formed as Kunstatoffschiene 12, which is drawn up on the edge to a stage 1. 13 The recessed part is filled with the photoconductor 10 in the form of a balcony with a square cross section. The upper side of the beam is connected to the metal body 4 of the panel by a spread-out conductive coating -14, which is drawn to just before the edge of the balcony 10 , so that only a very narrow strip remains uncovered. In the exposed state of the photoconductor, the charge is dissipated via this coating. The charge is supplied and the potential is maintained in the bending through the conductive wire 15 embedded in the photoconductor. The edge thus prepared forms a lip for the gaps 5. The wide lip 16 of the gaps is made of metal and is opposite the free edge of the photoconductors 10 arranged. ' FIG. 5 shows another embodiment of the control electrodes in which the recess in the plastic rail 12 is filled by the photoconductor 10 in such a way that the cross-sectional area represents a triangle, one edge of which forms the gap with the opposite metal strip 16.

Steuerelektroden nach Art der Darstellung in den Figuren 4 und 5, die mit Hilfeelektroden ausgestattet sind, benötigen zur Auf-# ladung nicht mehr den Coronastran, da mit der Hilfelektrode durch Anlegen einer geeigneten Hilfsepannung das Querfeld .im Spalt willkürlich eingestellt werden kann. In dieser Form ist die Steuerelektrode auch für den Betrieb mit Wechselapannung geeignet. Verwendet man als Hilfespannung eine Wechgelspannung ausreichend niedriger Frequenzg z.B. 50 Hz, ao.entetehen auf einem relativ zum Spalt bewegten Träger linienrasterartige Aufladungestrukturen, die fULr die ausschließende Entwicklung von Vorteil nein können.Control electrodes of the type shown in FIGS. 4 and 5, which are equipped with auxiliary electrodes, no longer require the corona cable for charging, since the transverse field in the gap can be set arbitrarily with the auxiliary electrode by applying a suitable auxiliary voltage. In this form, the control electrode is also suitable for operation with alternating voltage. If an alternating voltage of sufficiently low frequency, for example 50 Hz, is used as the auxiliary voltage, linear grid-like charging structures are created on a carrier moving relative to the gap, which can be advantageous for the exclusive development.

Die Steuerung des Ladestromen ist auch dadurch möglich, daß die Präparation einer Spaltlippe mit dem Photoleiter ersetzt wird durch eine Anordnung von linienartigen Leitern 17 an dem Spalt 5 der Blende 4 in Figur 6, über die Spannungeimpulee oder Steuerapannungen zur Bildaufzeichnung angelegt werden können. Diese Steuerelektrode kam z.B. als flache DrahtbUndel oder Metallauflagen auf Kunst stoff nach Art gedruckter Schaltungen ausgebildet nein.-Über die Leiterelemente kann eine Verbindung zu einem Abstastorgan Uber größere Entfernungen hergestellt worden# beispielsweise zum Zwecke der Übertragung und Aufzeichnung ron Bildern oder Meßverten.The control of the charging currents is also possible by replacing the preparation of a gap lip with the photoconductor by an arrangement of line-like conductors 17 at the gap 5 of the diaphragm 4 in FIG. 6, via which voltage pulses or control voltages can be applied for image recording. This control electrode came, for example, as a flat wire bundle or metal layers on plastic in the manner of printed circuits. No-Via the conductor elements, a connection to a scanning element can be established over greater distances, for example for the purpose of transmitting and recording images or measuring vertices.

In den mit lfig. 1 bis 6 beschriebenen Vorrichtungen beträgt die Spaltweite einige Zehntel Millimeter, vorzugsweise 0t2 bin 095 m. Der Abstand der Blende 4 von der Oberfläche des Aufzeichaungenaterials 6 beträgt einige Millimeter, vorzugsweise 1 bin 2 ». Die Steutropannung an den Spalträndern liegt in Bereich von 0 bin 1000 Ir, vorzugeweiae 0 bin 300 V. Die SaukuptMung zwischen Blende 4 und Unterlage 8 stellt mm opti-»1 so #Lug daß ein störender LadungaUbergang von &r Blende zur ftägerobtrfläohe nocht nicht eintritt. Sie liegt bei einigen k-Volt. Die Corona an der Entladeelektrode 1 wird in bekannter Weise erzeugt, wobei die optimale Spannung nach den geometrischen Verhältnissen der Anordnung einzustellen ist.In those with lfig. 1 to 6 , the gap width is a few tenths of a millimeter, preferably 0t2 to 095 m. The distance of the diaphragm 4 from the surface of the recording material 6 is a few millimeters, preferably 1 to 2 ». The steutropoltage at the edge of the gap is in the range of 0 to 1000 Ir, preferably 0 to 300 V. The suction between cover 4 and base 8 is so optimal that a disruptive charge transfer from the cover to the carrier surface does not yet occur. It is a few k-volts. The corona at the discharge electrode 1 is generated in a known manner, the optimum voltage being set according to the geometric relationships of the arrangement.

Selbstverständlich kann das erfindungegemäße Verfahren auch für die bildmäßige Entladung eines homogen vorgeladenen Aufzeichnungsmaterials benutzt werden, wobei der Coronastrom entweder eine bildweise Neutralisation der bereits vorhandenen Ladungen oder eine darüberhinausgehende bildweiee Aufladung des Aufzeichnungsmaterials mit umgekehrtem Vorzeichen bewirkt.Of course, the method according to the invention can also be used for imagewise discharge of a homogeneously precharged recording material can be used, whereby the corona current is either an image-wise neutralization of the already existing Charges or an additional imagewise charge of the recording material causes with the opposite sign.

Das Verfahren gemäß der Erfindung hat gegenüber den herkömmlichen Verfahren entscheidende Vorteile, die u.a. darin besteheng daß Bildaufzeichnungen mit einfachsten Elektrodenanordnungen möglich werden und der gewünschte Effekt bei geringstem appa-, rativem Aufwand erzielt wird. Ferner ist durch die weitgehende Unempfindlichkeit der Aufzeichnungequalität gegen den Abstand der Steuerelektroden von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auch die Verwendung von Papieren mit nicht ganz ebener Oberfläche als Aufzeichnungsträger möglich. Dadurch ist die Möglichkeit zur Übereinanderentwicklung mehrerer AuezVgebilder in verschiedenen Farben gegeben, da ein isolierender bereits auf das Papier aufgebrachter Toner eine zweite bildmäßige Aufladung nicht beeinträchtigt. Der Elektrodenabetand kann immer so groß gehalten werden, daß ein Verwischen eines schon vorhandenen Tonerbildes nicht eintritt. Weitere Vorteile liegen in der Betriebssicherheit des Verfahrens und in der Möglichkeit Bildladungen in kontinuierlicher Weise aufzubringen.The method according to the invention has over the conventional Process decisive advantages, including the fact that image recordings with the simplest electrode arrangements are possible and the desired effect the least amount of equipment is achieved. Furthermore, through the extensive Insensitivity of the recording quality to the distance between the control electrodes from the surface of the recording material also the use of papers with not completely flat surface possible as a recording medium. This is the possibility given in different colors to develop several Auez images on top of each other, since an insulating toner already applied to the paper creates a second imagewise Charging not affected. The electrode pad can always be kept this large that a blurring of an already existing toner image does not occur. Further The advantages lie in the operational reliability of the process and in the possibility Apply image charges in a continuous manner.

Claims

Patent claims: 1. Electrographic process for the production of charge images on insulating recording material by imagewise charging a neutral recording material or by imagewise discharging a homogeneously precharged recording material by means of a gorona current, characterized in that a corona current is used which is caused by a corona discharge held constant over time Discharge electrode goes out and is sunk through the gap of a metal screen onto the surface of the recording material, while an image-wise differentiated electrical transverse field is generated in the gap by a control element arranged on one of the gap lips.

2. The method according to claim 1, characterized in that the electrical transverse field is generated by charging a photoconductor strip arranged on one of the gap lips and the pictorial differentiation of the transverse field is achieved by imagewise exposure of the photoconductor strip. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the potential of the photoconductor strip is set by an auxiliary electrode embedded in the strip. 4. The method according to claim 1, characterized in that an arrangement of line-like conductor elements is used as the control element, which end at one of the gap lips and are applied to the gap via the control voltages differentiated from the outside in terms of images. 5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that a suction voltage is placed between the metal screen and the conductive support of the recording material which is smaller than the flashover voltage. 6. The method according to claims 1 to 5 ", characterized in that the recording material and the slit diaphragm with the discharge electrode are moved relative to one another during the recording process