DD215879A1

DD215879A1 - DEVICE AND METHOD FOR IMAGE-READY ELECTRO-PHOTOGRAPHIC DEVELOPMENT

Info

Publication number: DD215879A1
Application number: DD25147383A
Authority: DD
Inventors: Emil Schnell
Original assignee: Univ Magdeburg Tech
Priority date: 1983-05-31
Filing date: 1983-05-31
Publication date: 1984-11-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur bildmaessigen elektrofotografischen Entwicklung, wobei die Einrichtung eine leitfaehige transparente Elektrode und ein ihr gegenueberliegendes leitfaehiges Element aufweist, zwischen denen ein Tonermaterial in geringem Abstand zu einer isolierenden Schicht angeordnet und eine elektrische Spannung angelegt ist. Ziel ist es, bei geringem Aufwand unter Verwendung billiger Tonermaterialien eine reproduzierbare und gute Bildqualitaet zu erreichen. Hierzu soll mit Hilfe von verhaeltnismaessig einfach herstellbaren fotounempfindlichen Tonermaterialien eine hohe Wiedergabegenauigkeit erzielt werden. Erfindungsgemaess wird als Tonermaterial ein niederohmiges Einkomponententrockentonermaterial verwendet. Zwischen d. leitfaehigen transparenten Elektrode und dem leitfaehigen Element ist eine mit der leitfaehigen transparenten Elektrode in Kontakt befindliche fotoleitfaehige Schicht bzw. ein fotoleitfaehiges Mehrschichtsystem angeordnet. Der Abstand zwischen der isolierenden Schicht bzw. dem Mehrschichtsystem und dem niederohmigen Einkomponententrockentonermaterial ist gering, vorzugsweise kleiner 100 my m und d. Effektivwert der Spannung betraegt vorzugsweise weniger als 1 000 V.The invention relates to a device and a method for image-wise electrophotographic development, wherein the device comprises a leitfaehige transparent electrode and a leitfaehiges opposite conductive element between which a toner material is arranged at a small distance from an insulating layer and an electrical voltage is applied. The aim is to achieve a reproducible and good image quality at low cost using cheap toner materials. For this purpose, a high reproducibility should be achieved with the help of relatively easy to manufacture photosensitive toner materials. According to the invention, the toner material used is a low-resistance one-component dry toner material. Between d. conductive transparent electrode and the leitfaehigen element is a befindlicher with the leitfaehigen transparent electrode in contact photoconductive layer or a photoconductive multi-layer system arranged. The distance between the insulating layer or the multilayer system and the low-resistance one-component dry toner material is low, preferably less than 100 μm and d. RMS value of the voltage is preferably less than 1 000 V.

Description

"Titel der Erfindung"Title of the invention

Einrichtung und Verfahren zur bildmäßigen elektrofotografischen EntwicklungApparatus and method for imagewise electrophotographic development

-Anwendungsgebiet der Erfindung-Ause of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur bildmäßigen elektrofotografischen Entwicklung, wobei die Einrichtung eine leitfähige transparente Elektrode und ein ihr gegenüberliegendes leitfähiges Element aufweist, zwischen denen.ein Tonermaterial in geringem Abstand zu einer isolierenden Schicht angeordnet sowie ein fotoleitfähiges Material vorhanden ist, wobei ferner zwischen der leitfähigen transparenten Elektrode und dem leitfähigen Element eine elektrische Spannung anliegt und bei der von der Seite der leitfähigen transparenten Elektrode eine bildmäßige Belichtung erfolgt.The invention relates to a device and a method for image-wise electrophotographic development, wherein the device comprises a conductive transparent electrode and a conductive element lying opposite, between which.a toner material arranged in close proximity to an insulating layer and a photoconductive material is present, wherein an electrical voltage is applied between the conductive transparent electrode and the conductive element, and imagewise exposure takes place from the side of the conductive transparent electrode.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Um bei der bildmäßigen elektrofotografischen Entwicklung die Anzahl der Prozeßschritte möglichst gering zu halten, hat man bereits Einrichtungen entwickelt, die ohne den Prozeßschritt Tonerbildübertragung auskommen. Damit ist bei diesen söge-' nannten direkten Verfahren keine Tonerbildübertragungsein— richtung erforderlich. Als Entwicklungsverfahren werden hierfür vielfach die Flüssigkeitsentwicklung sowie Ein- oder Zweikomponentenmagnetbürstenentwicklung angewendet. Als Tonermaterialien kommen ohne großen Aufwand herstellbare und daherIn order to keep the number of process steps as small as possible in the image-wise electrophotographic development, devices have already been developed which manage without the toner image transfer process step. Thus, in these so-called direct methods, no toner image transfer device is required. The development process used for this purpose is often the liquid development and one or two-component magnetic brush development. As toner materials can be produced without great effort and therefore

verhältnismäßig billige Trockentonermaterialien bzw. in Flüs— sigkeiten dispergierte Toner zum Einsatz. Allerdings muß ein sehr k'ostenintensives Spezialpapier als Verbrauchsmaterial eingesetzt werden. Weitere Nachteile bestehen in der noch immer relativ hohen Anzahl von Prozeßschritten und dazu erfor-relatively cheap dry toner materials or dispersed in liquid toners for use. However, a very k'ostenintensives special paper must be used as a consumable. Further disadvantages are the still relatively high number of process steps and

: derlichen Steuereinrichtungen. Diese Entwicklungseinrichtungen erfordern einen großen Herstellungsaufwand und benötigen auf Grund ihrer Baugröße viel Platz. Infolge der relativ vielen: of the control devices. These development facilities require a large manufacturing effort and require a lot of space due to their size. As a result of the relatively many

: Prozeßschritte ist die Zeit zur Herstellung einer Kopie entsprechend groß. Zur Aufladung des Fotoleit.ers sowie zur Löschung von Restladungen sind Hochspannungserzeugungseinrichtungen erforderlich, Diese sind in ihrer Herstellung besonders: Process steps is the time to make a copy correspondingly large. To charge the Fotoleit.ers and to delete residual charges high voltage generating devices are required, these are particularly in their production

ν aufwendig und erfordern zur Gewährleistung des Arbeits— undν consuming and require to ensure the labor and

" Gesundheitsschutzes aufwendige Schutzvorrichtungen. Um diesen . hohen Aufwand sowie die Anzahl der Prozeßschritte weiter zu verringern, insbesondere um Hochspannungsvorrichtungen zu vermeiden und um mehrere Prozeßschritte gleichzeitig zu realisieren, hat man' bereits Einrichtungen entwickelt, die im wesentlichen aus einer leitfähigen transparenten Elektrode.und einem ihr'gegenüberstehenden leitfähigen Element bestehen, zwischen denen eine Spannung anliegt. Jn dem von Elektrode und ElementIn order to further reduce this high expenditure and the number of process steps, in particular in order to avoid high-voltage devices and to realize several process steps at the same time, devices have already been developed which essentially consist of a conductive transparent electrode their opposite conductive element between which a voltage is applied, in that of electrode and element

.-. \ gebildeten Zwischenraum befinden sich auf der transparenten Elektrode fotoleitfähige Tonerteilchen. Eine isolierende Schicht.steht mit dem leitfähigen Element in Berührung. Die fotoleitfähigen Tonerteilchen nehmen in den bildmäßig belichte-.-. are formed on the transparent electrode photoconductive toner particles. An insulating layer is in contact with the conductive element. The photoconductive toner particles in the image-wise exposed

Y teri Bereichen Ladungen im elektrischen Feld auf und gelangen zu der aus Papier oder Folie bestehenden isolierenden Schicht (R. M. Schaffert, "Electrophotography", The Focal Press, London and New York, 1975). Derartige Einrichtungen können sehr kompakt, beispielsweise als Schichtsystem, ausgeführt werden. Der ' Nachteil dieser Lösung 'besteht in der momentan'noch sehr komplizierten und kostenintensiven Herstellung von fotoempfindlichen Tonerteilchen mit geringer Streuung der Zusammensetzung und Geometrie sowie beliebiger Farbe und hinreichend kleinem , mittleren Durchmesser. Eine in der erforderlichen Menge ökono-, mische Herstellung dieses Tonermaterials ist gegenwärtig noch nicht realisierbar, weiterhin ist die Entwicklung von Leitfä-• higkeitsbildern bekannt. Hierbei wird z. B. ein Flüssigentwick-Y teri areas charges in the electric field and reach the paper or foil insulating layer (R.M. Schaffert, "Electrophotography", The Focal Press, London and New York, 1975). Such devices can be made very compact, for example as a layer system. The 'disadvantage of this solution' consists in the momentarily still very complicated and cost-intensive production of photosensitive toner particles with little dispersion of the composition and geometry as well as any color and a sufficiently small, average diameter. It is currently not possible to economically produce this toner material in the required amount, and the development of conductivity images is still known. This z. B. a liquid development

ler mit einem Fotoleiter in Kontakt gebracht. Zwischen dem . leitfähigen transparenten Fotoleiterträger und dem Entwick— lungsträger liegt eine Spannung an.ler contacted a photoconductor. Between the . conductive transparent photoconductive carrier and the development carrier is a voltage.

Bei bildmäßiger Belichtung erfolgt gleichzeitig die Entwicklung des Bildes. Das Verfahren arbeitet auch im zyklischen Betrieb. Bei Verwendung von Flüssigentwicklern ist mit erhebliehen Problemen bezüglich der Ladungs- und Dispersionsstabilität über längere Zeiträume zu rechnen, was eine Verschlechterung der Bildqualität zur Folge hat. Auf Grund der erforderlichen ständigen Durchmischung des Flüssigentwicklers ist ein kompaktes, im wesentlichen statisches Entwicklungssystem, beispielsweise als Sofortfilm nicht möglich. Außerdem ist bei diesem Verfahren eine Tonerbildübertragung erforderlich.In the case of imagewise exposure, the development of the image takes place at the same time. The method also works in cyclic operation. When liquid developers are used, considerable problems with regard to charge and dispersion stability over longer periods are to be expected, which results in a deterioration of the image quality. Due to the required constant mixing of the liquid developer, a compact, essentially static development system, for example as an instant film, is not possible. In addition, this method requires toner image transfer.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung und ein Verfahren zur bildmäßigen elektrofotografischen Entwicklung zu schaffen, die unter Beibehaltung des bereits mittels der Leitfähigkeitsbildentwicklung bzw. der Verwendung f otoleitf ähige-r Tonermaterialien erzielten verhältnismäßig geringen gerätetechnischen Aufwandes sowie Aufwandes für den Gesamtprozeß der Herstellung von Kopien unter Verwendung billiger Tonermaterialien eine · reproduzierbare und gute Bildqualität aufweisen.The aim of the invention is to provide a device and a method for image-wise electrophotographic development, which, while maintaining the already achieved by means of the conductivity image development or the use f otoleitf ähige r tonermaterials relatively low expenditure on equipment and effort for the overall process of producing copies have a reproducible and good image quality using inexpensive toner materials.

Darlegung des Wesens der Erfindung · >Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt'die Aufgabe zugrunde, die bekannten Einrichtungen und Verfahren derart zu verändern, daß unter Verwendung verhältnismäßig einfach herstellbarer fotounempfindlicher Tonermaterialien eine hohe Wiedergabegenauigkeit erzielt wird. 'Dabei soll die Einrichtung eine kompakte Bauweise aufweisen können. 'It is an object of the invention to alter the known devices and methods such that a high reproducibility is achieved using relatively easily manufacturable photosensitive toner materials. 'The device should be able to have a compact design. '

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß als Tonermaterial ein niederohmiges Einkomponententrockentonermaterial verwendet wird. Zwischen der leitfähigen transparenten Elektrode und dem leitfähigen' Element ist eine mit der leitfähigen transparenten Elektrode in Kontakt befindliche fotoleitfähigeAccording to the invention the object is achieved in that a low-resistance Einkomponententrockentonermaterial is used as the toner material. Between the conductive transparent electrode and the conductive element is a photoconductive material in contact with the conductive transparent electrode

Schicht bzw. ein fotoleitfähiges Mehrschichtsystem angeordnet. Die Dicke der isolierenden Schicht beträgt bevorzugt weniger als 100 μπι. Der Abstand zwischen der isolierenden Schicht bzw. dem Mehrschichtsystem·und dem niederohmigen Einkomponen-, tentrockentonermaterial ist gering, vorzugsweise kleiner 100 um, und der Effektivwert der Spannung beträgt vorzugsweise weniger als 1000 Y.. Das niederohmige Binkomponententrockentonermaterial kann gleichmäßig auf^ι dem leitfähigen Element an-Layer or a photoconductive multilayer system arranged. The thickness of the insulating layer is preferably less than 100 μπι. The distance between the insulating layer or the multilayer system and the low-resistance Einkomponen- tentrockentonermaterial is low, preferably less than 100 microns, and the effective value of the voltage is preferably less than 1000 Y .. The low-resistance Binkomponententrockentonermaterial can uniformly on ^ι the conductive element -

^: geordnet sein. Die fotoleitfähige Schicht bzw. das fotoleitfä— hige Mehrschichtsystem steht dann mit der isolierenden Schicht in Berührung. Die fotoleitfähige Schicht bildet bei bildmäßi-i ger Belichtung ein mit diesem bildmäßigen Lichtintensitäts- ^{: be} ordered. The photoconductive layer or the multilayer photoconductive system is then in contact with the insulating layer. The photoconductive layer forms an image-wise exposure to a light intensity imagewise imagewise exposure.

J muster übereinstimmendes elektrisches Leitfähigkeitsmuster aus, welches auf der isolierenden Schicht vorbestimmte Zonen festlegt. Das Tonermaterial haftet durch nichtmagnetische ' Haftkräfte an dem mit dem zweiten Pol der Gleichspannungsquelle verbundenen leitfähigen Element und steht mit'diesem in leitendem Kontakt. Auf Grund des geringen Abstandes des Tonermaterials zur isolierenden Schicht, bildet sich ein den vorbestimmten Zonen entsprechendes elektrisches Feld aus. Dieses J pattern matching electrical conductivity pattern, which defines predetermined zones on the insulating layer. The toner material adheres to and is in conductive contact with non-magnetic adhesive forces on the conductive element connected to the second pole of the DC voltage source. Due to the short distance between the toner material and the insulating layer, an electric field corresponding to the predetermined zones is formed. This

. '' ' bewirkt, daß das darin befindliche Tonermaterial entsprechend dem bildmäßigen Lichtintensitätsmuster elektrische Ladungen vom leitfähigen Element aufnimmt, sich infolge der elektrischen Peldwirkung weitestgehend vom leitfähigen Element löst,, '' 'causes the toner material contained therein receives electrical charges from the conductive element according to the imagewise light intensity pattern, largely due to the electric Peldwirkung dissolves the conductive element,

% zur isolierenden Schicht gelangt und dort anhaftend ein Negativbild^des Lichtintensitätsmusters erzeugt. Gleichzeitig entsteht durch· die auf dem leitfähigen Element zurückbleibenden· Tonerteilchen ein Positiybild. -% to the insulating layer and there adherently produces a negative image ^ of the light intensity pattern. At the same time, a positive image is formed by the toner particles remaining on the conductive member. -

Das niederohmige Einkomponententrockentonermaterial kann aber auch auf der fotoleitfähigen Schicht bzw. dem fotoleitfähigen Mehrschichtsystem angeordnet sein. Die isolierende Schicht steht dann mit dem leitfähigen Element in Berührung. Die fotoleitfähige Schicht bildet bei bildmäßiger Belichtung ein mit diesem bildmäßigen Lichtintensitätsmuster übereinstimmendes elektrisches LeitfähigkeitsMuster aus,.welches die auf der isolierenden Schicht vorbestimmten Zonen festlegt.' Es bildet sich ein den vorbestimmten Zonen entsprechendes elektrisches . Feld aus, welches bewirkt, daß das darin befindliche Toner-However, the low-resistance one-component dry toner material can also be arranged on the photoconductive layer or the multilayer photoconductive system. The insulating layer is then in contact with the conductive element. The photoconductive layer, upon imagewise exposure, forms an electrical conductivity pattern consistent with this imagewise light intensity pattern, which defines the zones predetermined on the insulating layer. It forms a corresponding to the predetermined zones electrical. Field, which causes the toner located therein

material entsprechend dem bildmäßigen Lichtintensitätsmuster elektrische Ladungen von der fotoleitfähigen Schicht aufnimmt, sich auf Grund der elektrischen Feldwirkung weitestgehend von' der fotoleitfähigen Schicht löst und zur gegenüberliegenden isolierenden Schicht gelangt. Dort bleibt das Tonermaterial haften, so daß ein Negativbild entsteht. Auf der fotoleitfähigen Schicht bleibt gleichzeitig ein Positivbild des Lichtintensitätsmusters zurück.Material according to the imagewise light intensity pattern receives electrical charges from the photoconductive layer, largely due to the electric field effect of 'the photoconductive layer dissolves and passes to the opposite insulating layer. There, the toner material sticks, so that a negative image is formed. At the same time, a positive image of the light intensity pattern remains on the photoconductive layer.

Das Tonermaterial kann vor Beginn des Entwicklungsprozesses einlagig und gleichmäßig auf dem der isolierenden Schicht gegenüberliegenden Teil der Einrich^ng' angeordnet sein. Dabei, müssen hauptsächlich die elektrischen Kontakte bzw. StrompfadeThe toner material can be arranged in one layer before the development process and uniformly on the part of the device opposite the insulating layer. In this case, mainly the electrical contacts or current paths must

'""^ zwischen Tpnermaterial und seinem jeweiligen Träger gewährleistet sein. . Das Tonermaterial kann aber auch mehrlagig auf seinem Träger aufgebracht sein, wobei ebenfalls die o. g. Kontaktbedingungen gewährleistet sein müssen.be guaranteed "" between Tpnermaterial and its respective carrier. , The toner material can also be applied in multiple layers on its carrier, wherein also the o. Contact conditions must be guaranteed.

Das Tonermaterial soll eine schmale Korngrößenverteilung besitzen. Bevorzugt sind mittlere Korngrößen von weniger als 30 μΐη, insbesondere weniger als 10 .um. Als isolierende Schicht kann beispielsweise Papier, Folie oder ein anderes isolierendes Material verwendet werden. Soll ein zyklisch funktionierendes Vervielfältigungssystem realisiert werden, ist die isolierende Schicht als Band und der das Tonermaterial tragende Teil als rotierende Trommel auszu-The toner material should have a narrow particle size distribution. Preference is given to mean particle sizes of less than 30 μm, in particular less than 10 μm. As the insulating layer, for example, paper, foil or other insulating material may be used. If a cyclically functioning reproduction system is to be realized, the insulating layer must be designed as a belt and the part carrying the toner material as a rotating drum.

v_y bilden. Die mit der isolierenden Schicht in Berührung stehenden leitfähigen Elemente können eine ebene oder gewölbte Form aufweisen, aber.auch ebenfalls als rotierende Trommel ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es, daß die Einrichtung als kompaktes Schichtsystem, z. B. als elektrofotografischer Film bzw. als elektrofotografische. Entwicklungsplatte ausgelegt werden kann.form v_y. The conductive elements in contact with the insulating layer may have a planar or curved shape, but may also be formed as a rotating drum. It is particularly advantageous that the device as a compact layer system, for. B. as electrophotographic film or as electrophotographic. Development plate can be designed.

Als Spannung zwischen der leitfähigen transparenten Elektrode und dem leitfähigen Element kann Gleichspannung verwendet werden. Die Spannung kann sich aber auch aus einer oder mehreren sich zeitlich ändernden Gleichspannungen zusammensetzen. Die Gleichspannung kann sowohl bereits vor der bildmäßigen Belichtung aber auch während der bi.ldmäßigen Belichtung anliegen.DC voltage can be used as the voltage between the conductive transparent electrode and the conductive element. The voltage can also be composed of one or more time-varying DC voltages. The DC voltage can be applied both before the imagewise exposure but also during the bi.ldmäßige exposure.

Es ist möglich, das leitfähige Element bzw. die fotoleitfähige Schicht aber.auch die isolierende Schicht nach dem·Entwicklungsvorgang mechanisch zu separieren. - . Bevor eine Separation*erfolgt, kann das Tonermaterial auf sei-. ner Unterlage fixiert 'werden.' ; .It is possible to mechanically separate the conductive element and the photoconductive layer, but also the insulating layer, after the developing process. -. Before a separation * takes place, the toner material on its. ner pad to be fixed '. ; ,

Ebenso ist es möglich, das Tonermaterial nach der mechanischen V Separation auf seiner Unterlage zu fixieren.Likewise, it is possible to fix the toner material after the mechanical separation on its V substrate.

Bei der Mehrf arbenentwickl-ung sind bei mehrmaliger aufeinanderfolgender Anwendung des gleichen bildmäßigen Lichtintensitätsmustiers verschieden gefärbte Tonermaterialien zu verwenden.In the case of multi-color development, differently colored toner materials are to be used if the same imagewise light intensity pattern is applied several times in succession.

" ·. Bei Verwendung von Gleichspannung und p—leitenden fotoleitfä- *\ higen Schichten\wird bevorzugt der Pluspol der Gleichspannungsquelle mit der leitfähigen transparenten Elektrode verbunden, während bei η-leitenden fotoleitfähigen Schichten be- vorzugt der Minuspol der Gleichspannungsquelle mit der leit- · fähigen transparenten Elektrode in Verbindung steht. Der 'besondere Vorteil der Erfindung besteht in der Verwendung des verhältnismäßig einfach herstellbaren /und daher billigen Tonermaterials, das trotzdem eine gute Bildqualität ermöglicht* Die erfindungsgemäße Einrichtung erfordert einen verhältnismäßig geringen Aufwand. Sie kann sowohl sehr kompakt aufgebaut sein, eignet sich aber auch zum' Einbau in zyklisch arbeitende Vervielfältigungseinrichtungen/ Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit der gleichzeitigen Herstellung *Y einer Positiv- und Negativkopi^e einer vorgegebenen Originalb'il dvor lage.When DC voltage and p-type photoconductive layers are used, the positive pole of the DC voltage source is preferably connected to the conductive transparent electrode, while in the case of η-type photoconductive layers, the negative pole of the DC voltage source is preferably connected to the conductive The 'special advantage of the invention is the use of the relatively easy to produce / and therefore cheap toner material, which still allows a good image quality * The device according to the invention requires a relatively low cost.It can be both very compact However, it is also suitable for installation in cyclic duplicating devices. Another advantage is the possibility of simultaneous production of a positive and negative copy of a predetermined original copy position.

\ \

Ausführungsbeispiel .Embodiment.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Beispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen>zeigen ;Below, the invention will be explained in more detail by way of example. In the accompanying drawings> show;

Pig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Einrichtung als Sofortbildschichtsystem bei Belichtung von oben," Pig. 1 shows the basic structure of a device according to the invention as an instant film system when exposed from above, "

Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau einer zyklisch arbeitenden, Entwicklungseinrichtung nach dem in Fig. 1 dargestellten; Prinzip, . Fig. 2 shows the basic structure of a cyclically operating, developing device according to that shown in Figure 1; Principle,.

Fig. 3 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßenFig. 3 shows the basic structure of an inventive

Einrichtung als Sofortbildschichtsystem bei Belichtung von unten und · Device as instant film system when exposed from below and

Fig. 4 den prinzipiellen Aufbau einer zyklisch.arbeitenden Entwicklungseinrichtung nach dem in Fig. 3 dargestellten Prinzip. . . Fig. 4 shows the basic structure of a cyclisch.arbeitenden development device according to the principle shown in Fig. 3. , ,

Die in Fig. 1 dargestellte Entwicklungseinrichtung besteht aus einer dünnen elektrisch leitfähigen transparenten Elek— : trode 1, auf der eine fotoleitfähige Schicht 2 aufgebracht ist. In Berührung mit der fotoleitfähigen Schicht 2 befindet sich eine isolierende Schicht 3, die sich über Abstandshalter 'k auf einem leitfähigen Element 5 abstützt. Auf dem leit-The developing device shown in Fig. 1 consists of a thin electrically conductive transparent Elek-: 1 electrode on which a photoconductive layer 2 is applied. In contact with the photoconductive layer 2 is an insulating layer 3, which is supported on spacers ' k on a conductive element 5. On the

l·"^ fähigen Element 5 befindet sich Tonermaterial 6, das im vorliegenden Beispiel ein niederohmiger Einkomponententrocken-Toner element 6, which in the present example has a low-resistance one-component drying

: toner ist. Die zwischen der transparenten Elektrode 1 und dem leitfähigen Element 5 anliegende Sp-annung wird von einer Gleichspannungsquelle 7 geliefert, die über einen Schalter geschaltet wird. Ein als Pfeil dargestelltes Belichtungs— system 9 dient der bildmäßigen Belichtung. Die dielektrischen Dicken der einzelnen Schichten der Einrichtung sind so ge-,. wählt, daß die Entwicklung mit einer Spannung von weniger als 500 V realisiert werden kann. Dazu wird der Schalter 8 ge-, schlossen und anschließend die bildmäßige Belichtung durchgeführt: toner is. The voltage applied between the transparent electrode 1 and the conductive element 5 is supplied by a DC voltage source 7, which is switched via a switch. An exposure system 9 shown as an arrow is used for imagewise exposure. The dielectric thicknesses of the individual layers of the device are so. chooses that the development can be realized with a voltage of less than 500V. For this purpose, the switch 8 is closed, and then the imagewise exposure is performed

In den stärker belichteten Stellen können 'die Ladungsträger In the more exposed areas, the charge carriers can

NiJ.' aus der elektrisch leitenden transparenten Elektrode 1 durch die fotoleitfähige Schicht 2 bis zur isolierenden Schicht 3 gelangen, wodurch an diesen Stellen die zum leitfähigen Element 5 herrschende Feldstärke ausreicht, um den entsprechenden Tonerteilchen genügend Ladungen des leitfähigen Elements 5 zu injizieren und dieselbigen Tonerteilchen zur isolierenden Schicht 3 zu befördern. Danach wird das Entwicklungssystem getrennt und das Tonermaterial 6 auf dem leitfähigen Element 5 und der isolierenden Schicht 3 thermisch :fixiert. Der Fixiervorgang kann auch vor dem Trennvorgang des Systems, z. B. thermisch "oder durch chemische Reaktionen, " erfolgen. .NiI. ' From the electrically conductive transparent electrode 1 pass through the photoconductive layer 2 to the insulating layer 3, whereby at these points the prevailing to the conductive element 5 field strength sufficient to inject the corresponding toner particles sufficient charges of the conductive element 5 and the same toner particles to the insulating layer 3 to transport. Thereafter, the developing system is separated and the toner material 6 is thermally fixed on the conductive member 5 and the insulating layer 3. The fixing process can also be before the separation process of the system, for. As thermal "or by chemical reactions," take place. ,

^! '. ⁸ ^! '. ^8th

Bei der in Fig. 2 dargestellten zyklisch arbeitenden Entwick-' lungseinrichtung ist gegenüber einßr elektrisch leitfähigen transparenten Elektrode 10, die mit einer fotoleitfahigen Schicht 11 in Berührung steht, eine die Funktion des in Fig. 1 gezeigten leitfähigen Elementes 5 ausübende leitfähige Toneraufnahme- und -transporttrommel 12 drehbar angeordnet. Das Tonermaterial 6 wird in einer Tonerantragsvorrichtung 13 bereitgestellt, während das nach dem EntwicklungsVorgang noch an der Toneraufnahme- und -transporttrommel 12 befindliche Tonermaterial 6 in einer Reinigungsvorrichtung 14 aufgefangen wird. Eine Gleichspannungsquelle 15 liefert die für die transparente Elektrode 10 und die leitfähige Toneraufnahme- und -transporttrommel 12 erforderliche Gleichspannung. Als isolierende Schicht ist in dieser Einrichtung zwischen der fotoleitfahigen Schicht 11 der transparenten Elektrode 10 und der Toneraufnahme— und —transporttrommel eine bandförmige Folie 16 angeordnet. Eine weitere isolierende bandförmige Folie 17 befindet sich unterhalb der Toneraufnahme— und —transporttrommel 12, wobei eine Gegenelektrode 18 in geringem Abstand zur Folie 17 angeordnet ist. Die Gegenelektrode 18 wird von einer Gleichspan— nungsquelle 19 versorgt. Die Laufrichtung der bandförmigen Folien .16;.17 sowie die Drehrichtung der Toneraufnahme— und -transporttrommel sind durch Pfeile gekennzeichnet. Jeweils .in Laufrichtung nach der Toneraufnahme— und —transporttrommel 12 passieren die bandförmigen Folien 16 und 17 die Fixiervorrichtung 20 bzw. 21. Die Belichtung kann vorteilhafterweise durch einen Spalt erfolgen. Die Oberflächengeschwindigkeiten der . Toneraufnahme— und —transporttrommel^, der isolierenden bandförmigen Folien 16; 17 sowie die Geschwindigkeit des abgebildeten bildmäßigen Lichtintensitätsmusters durch das Belichtungssystem 9 sind gleich. Die Gleichspannungsquellen 15; 19 sind so eingestellt, daß" durch die Belichtung der bildmäßige Übertrag des auf der Toneraufnahme- und -transporttrommel 12-befindlichen Tonermaterials 6 zu den isolierenden bandförmigen Folien 16 bzw. 17 erfolgen kann. Das Tonermaterial 6 wird von der leitfähigen Tonerantragsvorrichtung 13^jgleichmäßig an die , z. B. oberflächenstrukturierte Toneraufnahme— und —transporttrommel 12 angetragen. Auf der oberen bandförmigen Folie 16In the cyclic developing device shown in Fig. 2, in comparison with an electrically conductive transparent electrode 10 which is in contact with a photoconductive layer 11, a conductive toner receiving and discharging function of the conductive element 5 shown in Fig. 1 is used. Transport drum 12 rotatably arranged. The toner material 6 is provided in a toner application device 13, while the toner material 6 still remaining on the toner receiving and transporting drum 12 after the development process is collected in a cleaning device 14. A DC power source 15 supplies the DC voltage required for the transparent electrode 10 and the conductive toner accommodating and transporting drum 12. As the insulating layer, a band-shaped film 16 is disposed in this device between the photoconductive layer 11 of the transparent electrode 10 and the toner accommodating and transporting drum. Another insulating band-shaped film 17 is located below the toner receiving and transport drum 12, wherein a counter electrode 18 is arranged at a small distance from the film 17. The counterelectrode 18 is supplied by a DC voltage source 19. The running direction of the band-shaped films .16; .17 and the direction of rotation of the toner receiving and transport drum are indicated by arrows. In each case .in the running direction after the Toneraufnahme- and transport drum 12 pass through the band-shaped films 16 and 17, the fixing device 20 and 21. The exposure can be advantageously carried out through a gap. The surface speeds of the. Toner pickup and transport drum 1, the insulating belt-shaped films 16; 17 and the speed of the imaged imagewise light intensity pattern by the exposure system 9 are the same. The DC voltage sources 15; 19 are set so that "can be done 16 or 17 by the exposure of the image-wise transfer of the toner material 6 12 located on the Toneraufnahme- and -transporttrommel to the insulating strip-shaped foils. The toner material 6 is evenly from the conductive toner application device 13 ^j of on, for example, the surface-structured toner receiving and transporting drum 12. On the upper belt-shaped film 16

entsteht ein Negativbild, das mittels der Fixiereinrichtung fixiert wird, während das auf der unteren bandförmigen Folie entstehende Positivbild mittels der Fixiervorrichtung 21 fixiert wird. Der Entwicklungsmechanismus funktioniert genauso, wie bereits in den Erläuterungen zu Fig. 1 beschrieben. Fig. 3 zeigt eine in ihrem Aufbau variierte Entwicklungseinrichtung, wobei die Bezeichnung der einzelnen Schichten und Bestandteile in Übereinstimmung mit Fig. 1 vorgenommen wurde. Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich das Tonermaterial 6 auf der fotoleitfähigen Schicht 2, so daß infolge der durch die Gleichspannungsquelle 7 anliegenden Gleichspannung und bei bildmäßiger Belichtung durch das Belichtungssystem 9 das Tonermaterial 6 gemäß dem bildmäßigen Lichtintensitätsmuster zur isolierenden Schicht 3 gelangt und dort ein Negativbild erzeugt, während gleichzeitig ein Positivbild auf der fotoleitfähigen Schicht 2 zurückbleibt. Die isolierende Schicht 3 steht in diesem Fall mit dem leitfähigen Element 5 in Berührung. Sensibilis-ierung, Belichtung und Entwicklung erfolgen also in einem Schritt. Bei p—leitender fotoleitender Schicht 2, wie sie im vorliegenden Beispiel verwendet wurde,. liegt bevorzugt der Pluspol der Gleichspannungsquelle 7 an der leitfähigen transparenten Schicht 1 . .A negative image is formed, which is fixed by means of the fixing device, while the positive image formed on the lower belt-shaped film is fixed by means of the fixing device 21. The development mechanism works in the same way as already described in the explanation of FIG. FIG. 3 shows a developing device which is varied in construction, wherein the designation of the individual layers and components has been made in accordance with FIG. In this embodiment, the toner material 6 is on the photoconductive layer 2, so that due to the voltage applied by the DC voltage source 7 and imagewise exposure by the exposure system 9, the toner material 6 according to the imagewise light intensity pattern reaches the insulating layer 3 and generates a negative image there, while leaving a positive image on the photoconductive layer 2. The insulating layer 3 is in this case in contact with the conductive element 5. Sensitization, exposure and development take place in one step. For p-type photoconductive layer 2 as used in the present example. is preferably the positive pole of the DC voltage source 7 to the conductive transparent layer. 1 ,

Die gemäß dem in Fig.. 3 dargestellten Aufbau zyklisch arbeitende Entwicklungseinrichtung zeigt Fig. 4. Alle Teile und.'Schichteil wurden in Übereinstimmung mit den in Fig. 2 dargestellten analogen Teilen bezeichnet.The cyclic developing device according to the construction shown in FIG. 3 is shown in FIG. 4. All the parts and the layer part have been designated in accordance with the analog parts shown in FIG.

In diesem Beispiel ist die mit der fotoleitfähigen Schicht 11 versehene transparente Elektrode 10 als Trommel ausgeführt. Sie dient gleichzeitig als Aufnahme— und Transportvorrichtung für das Tonermaterial 6. Die Funktion des leitfähigen Elements 5 aus Fig. 1 und 3 bzw. der leitfähigen Toneraufnahme- und -transporttrommel 12 aus Fig. 2 übernimmt eine Gegenelektrode 22, die, wie im vorliegenden Beispiel, als flächenhaftes Gebilde aber auch als Trommel ausgeführt sein kann bzw. andere geeignete Formen aufweisen kann. Die als Trommel ausgeführte transparente¹ Elektrode 1.0 mit der fotoleitfähigen Schicht 11 trägt eine gleichmäßige Schicht des niederohmigen Toner-In this example, the transparent electrode 10 provided with the photoconductive layer 11 is made into a drum. It serves as a receiving and transporting device for the toner material 6. The function of the conductive element 5 of FIGS. 1 and 3 and the conductive toner receiving and transport drum 12 of FIG. 2 assumes a counter electrode 22, which, as in the present example , as a planar structure but can also be designed as a drum or may have other suitable forms. The transparent ¹ electrode 1.0 with the photoconductive layer 11 embodied as a drum carries a uniform layer of the low-resistance toner.

materials 6. Zwischen der Gegenelektrode 22 und der fotoleitfähigen'Schicht 11 läuft die bandförmige Folie 16. Die bandförmige Folie 17 läuft zwischen der fotoleitfähigen Schicht 11 und der Gegenelektrode 18.. Die Tonerantragsvorrichtung 13 und die Reinigungsvorrichtung 14 sind in bekannter Weise an der aus-der fotoleitfähigen Schicht 11 und der transparenten Elek- · trode 10 bestehenden Trommel angeordnet. Bei bildmäßiger .'Belichtung gelangt entsprechend dem bildmäßigen Lichtintensitätsmuster Tonermaterial 6 zur isolierenden bandförmigen Folie 16 und erzeugt dort ein Negativbild, das. mittels der Fixiervorrichtung 20 fixiert wird. Das auf der fotoleitfähigen Schicht 11 zurückbleibende Positivbild wird mittels der Gegenelektrode 18 auf die bandförmige Folie 17 übertragen und nachfolgend in der Fixiervorrichtung 21:fixiert.6. The band-shaped film 17 runs between the photoconductive layer 11 and the counter-electrode 18. The toner-applying device 13 and the cleaning device 14 are connected in a known manner to the the photoconductive layer 11 and the transparent electrode 10 existing drum arranged. With image-wise .'Belichtung passes according to the imagewise light intensity pattern toner material 6 to the insulating tape-shaped film 16 and generates there a negative image, which is fixed by means of the fixing device 20. The remaining on the photoconductive layer 11 positive image is transmitted by means of the counter electrode 18 on the band-shaped film 17 and subsequently fixed in the fixing device 21 :.

In den in Fig. 2 und 4 gezeigten Entwicklungseinrichtungen besteht.'' zwischen der bandförmigen Folie 17 und der Gegenelektrode 1 bevorzugt ein kleiner Zwischenraum, um einen in der Toner— bildübertragungszone fließenden Entladestrom möglichst gering zu halten^:und somit die Übertragung so effizient als möglich zu gestalten. Bevorzugt wird in diesem Beispiel die fotoleitfähige Schicht 11 mittels einer Lampe 23 im Übertragungsbereich beleuchtet. Damit kann das Tonermaterial 6 zusätzliche Ladungen aufnehmen, wodurch die Tonerbildübertragung weiter verbessert wird. Die bandförmige Folie 17 berührt dabei das Tonerbild, um eine möglichst hohe Auflösung von Details erreichen zu können.In the developing means shown in Figs. 2 and 4, there is preferably a small clearance between the belt-shaped film 17 and the counter electrode 1 to minimize a discharge current flowing in the toner image transfer zone ^: and thus the transfer is as efficient as possible to design. In this example, the photoconductive layer 11 is preferably illuminated by means of a lamp 23 in the transmission region. Thus, the toner material 6 can receive additional charges, whereby the toner image transfer is further improved. The band-shaped film 17 touches the toner image in order to achieve the highest possible resolution of details.

Claims

invention claim

An electrophotographic image-forming apparatus comprising a conductive transparent electrode and a conductive member disposed therebetween sandwiching a toner material closely spaced from an insulating layer and having a photoconductive material further disposed between the conductive transparent electrode and the substrate an electric voltage is applied to the conductive element and an imagewise exposure takes place from the side of the conductive transparent electrode, characterized in that a low-resistance one-component dry toner material is used as the toner material (6) and that between the conductive transparent electrode (1; 10) and the conductive member (5) have a photoconductive layer (2; 11) in contact with the conductive transparent electrode (1; 10) and a photoconductive member in contact with the conductive transparent electrode (1; 10) it is arranged multi-layer system and the Ab-: stand of the insulating layer whose thickness is preferably less than 100 microns, or the distance of the multilayer system to the low-resistance Einkomponententrockentonermaterial in the development area low, preferably less than 100 μΐη and the effective value of the voltage is preferably smaller 1000V is.

2. Device according to item 1, characterized in that the low-resistance Einkomponententrockentonermaterial is uniformly disposed on the conductive element (5) and the photoconductive layer (2; 11) and the photoconductive multi-layer system in contact with the insulating layer (3 ) stands.

3. Device according to item 1, characterized in that the low-resistance one-component dry toner material is arranged on the photoconductive layer (2; 11) or on the photoconductive multi-layer system. ·,

4. Device according to item 1-3, characterized in that

.before the development process begins, the toner material (6) is uniformly arranged in one layer on the part of the device opposite the insulating layer (3) so that the electrical contacts or current paths between the toner material (6) and its respective carrier are ensured ,

5. Device according to items 1-3, characterized in that before starting the development process den.Tonermaterial (6) is arranged in multiple layers evenly on the insulating layer (3) opposite part of the device.

^ 6. Device according to item 1 - 5, characterized in that the toner material (6) has a narrow particle size distribution with a mean particle size of less than 30 μπι, preferably, less than 10 μπι.

7.-device according to item 1 - 6, characterized in that the insulating layer (3) z. B. made of paper or foil.

8. Device according to items 1 - 7, characterized in that the toner material (6) carrying part of the device as a rotating drum, the insulating layer (3) as a band-shaped film (16; .17) is formed and the conductive elements (18 22), for example, a flat or curved

% Form. .

J '. · ^; , , i

9. facilities according to items 1 - 7, characterized in that they are used as a compact layer system, for. 3. is designed as an electrophotographic film or as an electrophotographic Entwicklungspla'tte. ,

10. A method according to items 1-9, characterized in that the voltage applied across the conductive transparent electrode (1; 10) and the conductive element (5) is a DC voltage.

11.The method according to item 1-9, characterized in that the 'voltage is composed of one or more time-varying DC voltages.

12. The method according to item 1-11, characterized in that already before the imagewise exposure ^! required DC voltage is applied. ^: '

13 · method nach'Punkt 1-11, characterized in that during the imagewise exposure, the required DC voltage is applied.

14. Method according to item 1 - 13 ,. characterized in that after the development process, the conductive element (5) or the photoconductive layer (2; 11) and the isolieren.de layer (3) are mechanically separated.

15. The method according to item 1 - 13, characterized in that) the insulating layer (3) is mechanically separated ..

16. The method according to item 1-15, characterized dadur-ch, that before the mechanical separation, the toner material (6) is fixed on its documents.

17. The method according to item 1-15, characterized in that after the "mechanical separation, the toner material (6)

, is fixed on his documents.

18. The method according to claim 1 and 3-17, characterized in that a plurality of successive application of the same imagewise light intensity pattern and use of differently colored toner materials, a multi-color image is achieved.

19. The method according to item 1 and 3 -17, characterized in that when using DC voltage and p-type

, photoconductive layers (2; 11) preferably the positive pole

the DC voltage source (7; 15) is connected to the conductive transparent electrode (1; 10).

20. The method according to item 1 and 3-17, characterized in that when using DC voltage and n-type photoconductive layers (2; 11) preferably the negative pole of. DC voltage source (7; 15) with the conductive

, ..; transparent electrode (1, 10) is connected.

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