DE1271546B - Verfahren zum Entwickeln von Ladungsbildern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. σ.:

G03g

Deutsche Kl.: 57 e-13/08

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1271546
P 12 71 546.7-51
18. Juni 1964
27. Juni 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwickeln von Ladungsbildern auf einer Aufzeichnungstrommel mit fotoleitfähiger Oberfläche, mittels eines pulverförmiger! Entwicklers, der auf einem Entwicklungsband haftend kontinuierlich an der Aufzeichnungstrommel vorbeigeführt und dabei auf die das Ladungsbild tragende Fläche übertragen wird.

Es sind mehrere Verfahren zum Entwickeln von Ladungsbildern mit einem pulverförmigen Entwickler bekanntgeworden. Es ist bekannt, die das Ladungsbild tragende Fläche, z. B. in der Entwicklungsstation, mit pulverförmigem Entwickler zu berieseln oder den pulverförmigen Entwickler durch eine Rührvorrichtung aufzuwirbeln und die das Ladungsbild tragende Fläche über die dabei entstehende Pulverwolke hinwegzuführen, oder den pulverförmigen Entwickler mittels eines Luftstromes an die das Ladungsbild tragende Fläche heranzuführen.

Durch die französische Patentschrift 1251476 ist ein elektrofotografisches Kopiergerät und ein Verfahren bekannt, mit dem Bilder in zwei verschiedenen Farben entwickelt werden können. Zu diesem Zweck werden auf einer Aufzeichnungstrommel ein positives und ein negatives Ladungsbild erzeugt. Die Teilchen der pulverförmigen Entwickler der zwei Farben sind mit verschiedener Polarität aufgeladen und miteinander vermischt. Die beiden Ladungsbilder ziehen jeweils die Entwicklerteilchen an, die dem Ladungsbild entgegengesetzte Polarität aufweisen. Zum Aufbringen des Entwicklers auf die Aufzeichnungstrommel ist in der französischen Patentschrift 1251476 unter anderem ein Entwicklungsband vorgesehen, auf dem die Entwicklerteilchen zur Aufzeichnungstrommel transportiert werden. Das Entwicklungsband wird über eine parallel zur Aufzeichnungstrommel liegende Führungsrolle geführt. Die Führungsrolle liegt dicht an der Aufzeichnungstrommel an, so daß die Entwicklerteilchen auf die Oberfläche der Aufzeichnungstrommel gedrückt werden. Zum Aufbringen des Entwicklers auf das Entwicklungsband kann dieses einen Entwicklerbehälter durchlaufen, in dem eine Führungsrolle angeordnet ist.

Diese bekannten Entwicklungsverfahren haben den Nachteil, daß der Entwickler mit allen Teilen des Ladungsbildes in Berührung kommt. Die Folge ist, daß eine gewisse Anzahl von Entwicklerteilchen auch an den an sich ladungsfreien Bereichen des Ladungsbildes hängenbleibt, weil bekannterweise diese »ladungsfreien« Bereiche eben doch noch eine gewisse Restladung — wenn auch in sehr geringem Ausmaß — aufweisen, die eine unerwünschte Haftung von Verfahren zum Entwickeln von Ladungsbildern

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. G. Brügel, Patentanwalt,

7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:
Robert W. Willmott,
Lexington, Ky. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 28. Juni 1963 (291428)

Entwicklerteilchen in diesen Bereichen verursacht, wodurch die Bereiche des Bildes, die keine Schwärzungen erhalten sollen, störende Farbflecke erhalten, die das Bild schmutzig erscheinen lassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Aufbringen eines pulverförmigen Entwicklers auf eine Aufzeichnungstrommel vorzuschlagen, das es ermöglicht, Kopien zu erzeugen, auf denen weiße Flächen tatsächlich weiß werden und keine Grautönung erhalten.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß das Entwicklungsband in einem einstellbaren Abstand an der Aufzeichnungstrommel mit einer an sich bekannten Führungsrolle vorbeigeführt wird.

Die gewünschte Wirkung wird kurz zusammengefaßt dadurch erzielt, daß der Entwickler nicht durch mechanische Kräfte dem Träger des Ladungsbildes zugeführt und mit ihm in Berührung gebracht wird, wie bei der Vorrichtung der französischen Patentschrift 1251476, sondern in einem geringen Abstand an der Aufzeichnungstrommel vorbeigeführt wird, damit die Entwicklerteilchen allein durch elektrostatische Kräfte übertragen und abgelagert werden. Die Einstellung des Abstandes des Entwicklungsbandes von der Aufzeichnungstrommel stellt sicher, daß die verbliebenen geringen Restladungen in den belichteten Bereichen der fotoleitfähigen Schicht keine Übertragung des Entwicklers mehr bewirken können.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird das von einer Vorratsrolle ablaufende Entwicklungsband

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mit einer dem zu entwickelnden Ladungsbild entgegengesetzten Polarität aufgeladen und anschließend, wie an sich bekannt, durch einen Behälter mitpulverförmigem Entwickler geführt. Damit wird erreicht, daß die Entwicklerteilchen in gleichmäßiger Stärke und Dichte am Entwicklungsband festgehalten werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die Führungsrolle, über die das Entwicklungsband in geringem Abstand an der Aufzeichnungstrommel vorbeigeführt wird, zur Aufladung an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen, deren Polarität der Polarität der Ladung des Entwicklungsbandes entgegengerichtet ist. Auf diese Weise wird die anziehende Kraft zwischen Entwickler und dem Entwicklungsband verringert; diese Verringerung erleichtert die Anziehung des Entwicklers durch die Bildladung des Ladungsbildes.

Das Entwicklungsband kann auch mit einer Klebmittelschicht versehen sein, die eine Schicht des Entwicklers trägt. Bei dieser Ausgestaltung des Entwicklungsbandes ist eine elektrostatische Aufladung des Entwicklungsbändes und die Verwendung von losem Entwicklerpulver nicht erforderlich.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an Hand zweier Kopiergeräte und den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Kopiergerätes,

Fig. 2. eine vergrößerte Darstellung der Einrichtung zur Justierung des Abstandes zwischen dem Entwicklungsband und der fotoleitfähigen Schicht und

F i g. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Kopiergerätes.

Das in F i g. 1 dargestellte Kopiergerät 10 enthält eine Aufzeichnungstrommel 11 mit einer fotoleitfähigen Schicht 12, z. B. aus Selen. Die Aufzeichnungstrommel 11 wird von einem Motor 14 in der durch den Pfeil 13 angezeigten Richtung angetrieben.

Die fotoleitfähige Schicht 12 auf der Aufzeichnungstrommel 11 durchläuft nacheinander mehrere voneinander getrennte Bearbeitungsstationen. Die erste dieser Stationen ist eine Aufladungsstation 17, die z. B. eine Korona-Entladungseinrichtung enthält.

Die nächste Station in Drehrichtung der Aufzeichnungstrommel 11 ist eine Belichtungsstation 22, in der durch bildmäßige Belichtung der aufgeladenen fotoleitfähigen Schicht ein Ladungsbild entsteht.

Die nächste Station in der Richtung der Drehung der Aufzeichnungstrommel 11 ist eine Entwicklungsstation 26, mit einer entsprechend dem durchzuführenden erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildeten Entwicklungseinrichtung. Diese umfaßt eine Vorratsrolle 28 für das Entwicklungsband 27, einen Entwicklerbehälter 35, die Führungsrollen 30 und 31 und die Aufnahmerolle 29. Das Entwicklungsband 27 besteht aus einem dünnen Material, das eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung einer elektrostatischen Aufladung über seine Fläche ermöglicht. Hierfür läßt sich vorteilhaft ein isolierendes Papier oder eine Kunststoffolie verwenden. Die Aufnahmerolle 29 wird von einem Motor 32 angetrieben; die zwei Führungsrollen 30 und 31 können, falls gewünscht, ebenfalls angetrieben werden. Vorzugsweise wird eine das Entwicklungsband 27 spannende Einrichtung, z. B. eine Reibungsbremse (nicht gezeigt), für die Vorratsrolle 28 vorgesehen.

Die Führungsrolle 30 ist in einem U-förmigen Entwicklerbehälter 35 für einen Entwickler 36 angeordnet. Der Entwickler 36 kann ein gefärbtes elektroskopisches Pulver bekannter Art sein. Die Anordnung ist derart, daß das Entwicklungsband 27 durch den Entwicklerbehälter 35 bewegt wird und dabei in enge Berührung mit dem Entwickler 36 kommt. An die Außenfläche des von der Vorratsrolle abgewickelten Entwicklungsbandes 27 wird durch eine geeignete

ίο Einrichtung, die schematisch durch eine Leitung 38 und eine einstellbare Spannungsquelle 39 dargestellt ist, ein elektrisches Potential angelegt. Die Polarität des an die Außenfläche des Entwicklungsbandes 27 angelegten Potentials ist zur Polarität des Ladungsbildes auf der fotoleitfähigen Schicht 12 entgegengesetzt. Wenn beispielsweise die fotoleitfähige Schicht 12 eine negative Ladung hat, dann erhält der Entwickler 36 eine positive Aufladung, wie dies durch die Plus- und Minuszeichen in der F i g. 1 angedeutet

ao ist. Die Polarität des Ladungsbildes hängt von dem verwendeten fotoleitfähigen Material ab. Die elektrostatische Aufladung des Entwicklungsbandes 27 bewirkt, daß die Entwicklerteilchen angezogen und am Entwicklungsband 27 gehalten werden, wenn dieses

as durch den Entwicklerbehälter 35 geführt wird und in Berührung mit dem Entwickler 36 kommt. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird eine dünne Schicht40 des Entwicklers 36 in gleichmäßiger Stärke und Dichte angezogen und an der Außenfläche des Entwicklungsbandes 27 gehalten.

Das Entwicklungsband 27 mit der dünnen Entwicklerschicht 40 läuft über die Führungsrolle 31 in einem geringen Abstand an der fotoleitfähigen Schicht 12 auf der Aufzeichnungstrommel 11 vorbei. Es ist .

wichtig zu bemerken, daß ein geringer Luftspalt 42 zwischen der Entwicklerschicht 40 und der fotoleitfähigen Schicht 12 besteht. Wie vorher erläutert, hat das Potential an der Außenfläche des Entwicklungsbandes 27 eine zur Polarität des Ladungsbildes ent- gegengesetzte Polarität. Die Aufladung an der Außenfläche des Entwicklungsbandes 27 neigt dazu, die Entwicklerschicht 40 festzuhalten. Im Luftspalt 42 erzeugen die Bereiche des Ladungsbildes, die ein relativ hohes Potential haben, ein elektrostatisches Feld, das genügt, um zu bewirken, daß Teilchen der Entwicklerschicht 40 den Luftspalt 42 überspringen und von diesen Bereichen angezogen und festgehalten werden. Die übrigen Bereiche des Ladungsbildes erzeugen jedoch kein elektrostatisches Feld, das genügt, um die den Entwickler am Entwicklungsband 27 haltenden elektrostatischen Kräfte zu überwinden. Der Entwickler 36 kommt niemals in Berührung mit den nicht geladenen restlichen Bereichen der fotoleitfähigen Schicht 12, so daß keine Verschmutzung des Bildhintergrundes auf der fertigen Kopie eintritt.

Es wird jeweils nur ein geringer Teil des am Entwicklungsband 27 verfügbaren Entwicklers 36 auf die fotoleitfähige Schicht 12 übertragen. Vorzugsweise wird das mit dem Entwickler 36 beschichtete Entwicklungsband 27 mit geringerer Geschwindigkeit hinsichtlich der Umdrehungsgeschwindigkeit der Aufzeichnungstrommel 11 bewegt. Auf diese Weise wird eine wirksamere Ausnutzung des Entwicklungsbandes erzielt.

Die Menge des von den geladenen Bereichen des Ladungsbildes angezogenen Entwicklers und die daraus sich ergebende Dichte der Kopie wird durch die Veränderung der Größe des Luftspaltes 42 und/oder

des an die Außenfläche des Entwicklungsbandes 27 angelegten elektrostatischen Potentials gesteuert. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, läuft die Welle44 der Führungsrolle 31 in Lagern 45, die ihrerseits in den Längsschlitzen 46 der Lagerplatten 47 verschiebbar sind. Mit Hilfe einer Spindel 48 laßt sich der Abstand der Führungsrolle 31 gegenüber der fotoleitfähigen Schicht 12 auf der Aufzeichnungstrommel 11 einstellen. Die Lager 45 werden durch Druckfedern 49 gegen die vorderen Enden der Spindeln 48 gehalten. Diese Einstellungen werden in der Entwicklungsstation 26 vorgenommen, und die Arbeitsvorgänge in den Aufladungs- und Belichtungsstationen 17 und 22 werden in keiner Weise beeinflußt.

Vorteilhaft wird für das Entwicklungsband 27 ein isolierendes Material aus Kunststoff verwendet und eine elektrostatische Ladung auf die Außenfläche der Führungsrolle 31 durch eine besondere in der F i g. 1 gestrichelt gezeichnete Korona-Entladungseinrichtung 50 aufgebracht. Diese Aufladung hat eine zu der Ladung am Entwicklungsband 27 angelegten Potential entgegengesetzte Polarität, sie hat die Wirkung der Verringerung der anziehenden Kraft zwischen dem Entwickler 36 und dem Entwicklungsband 27. Diese Verringerung erleichtert die Anziehung des Entwicklers 36 durch das Ladungsbild. Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß das Entwicklungsband 27 ein Potential haben kann, welches von dem Potential der fotoleitf ähigen Schicht 12 und von der Größe des Luftspaltes 42 ziemlich unabhängig ist. Diese Maßnähme genügt zur Sicherstellung, daß der Entwickler

36 am Entwicklungsband 27 zwangläufig verbleibt, wenn sich dieses aus dem Entwicklerbehälter 35 zur Führungsrolle 31 bewegt. Auch das an die Führungsrolle 31 durch die Entladungseinrichtung 50 angelegte Potential kann eingestellt werden, um noch eine weitere Möglichkeit zur Steuerung der Dichte der fertigen Kopie zu besitzen. Wenn ein isolierendes Entwicklungsband 27, z. B. aus einer Kunststoffolie, verwendet wird, kann die elektrostatische Aufladung des Entwicklungsbandes 27 durch eine in der F i g. 1 gestrichelt eingezeichnete Korona-Entladungseinrichtung 37 bewirkt werden. Die Entladungseinrichtung

37 würde in diesem Fall die Leitung 38 und die Spannungsquelle 39 ersetzen.

Als nächste Station in der Drehrichtung der Trommel folgt die Übertragungsstation 51. Das Bildempfangsmaterial mit dem übertragenen Bild wird dann durch eine Fixierstation bewegt.

Die letzte Station im Arbeitsablauf des Verfahrens ist eine Reinigungsstation 60 für die fotoleitfähige Schicht 12.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einer weiteren Ausbildung ist an Hand eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Kopiergerätes nach F i g. 3 zu erläutern. Um eine unnötige Wiederholung der Beschreibung zu vermeiden, sind alle Komponenten, die den in der ersten Ausführungsform verwendeten Komponenten gleichen, mit gleichen Bezugsziffern und einem zusätzlichen Indexstrich bezeichnet. Der Hauptunterschied der in der Fig. 3 gezeigten Entwicklungseinrichtung ist die Ausbildung der Entwicklungsstation 70. Ein Entwicklungsband 71 ist mit einer Klebmittelschicht versehen, auf der eine dünne Schicht des Entwicklers aufgelegt ist. Der Entwickler wird somit durch das Klebmittel an der Außenfläche des Entwicklungsbandes 71 festgehalten, so daß die Einrichtung zum Aufbringen einer elektrostatischen Ladung auf die Außenfläche des Entwicklungsbandes und die Lieferung des Entwicklers in der Form eines losen Pulvers nicht erforderlich sind.

Das beschichtete Entwicklungsband 71 wird von einer Vorratsrolle 72 über die Führungsrolle 31' zur Aufnahmerolle 73 geführt. Die im Bereich des Spaltes 42' durch die Bildladungen des Ladungsbildes ausgeübten Kräfte genügen, um den Entwickler aus der Verklebung mit dem Entwicklungsband 71 heraus und gegen das Ladungsbild zu ziehen. Das Klebmittel übt jedoch eine genügende Kraft aus, um das Anziehen des Entwicklers durch die allenfalls Restladungen enthaltenden angeladenen Bereiche des Ladungsbildes zu verhindern. Diese Ausführungsform hat insofern einen bedeutenden Vorteil, als kein Entwickler in Pulverform in dem Kopiergerät bereitgestellt werden muß. Die Farbdichte der Kopie wird in diesem Fall durch die Einstellung der Führungsrolle 31' gesteuert, um die Größe des Luftspaltes 42' zu verändern.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entwickeln von Ladungsbildern auf einer Aufzeichnungstrommel mit fotoleitf ähiger Oberfläche mittels eines pulverförmigen Entwicklers, der auf einem Entwicklungsband haftend kontinuierlich an der Aufzeichnungstrommel vorbeigeführt und dabei auf die das Ladungsbild tragende Fläche übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwicklungsband (27) in einem einstellbaren Abstand an der Aufzeichnungstrommel (11) mit einer an sich bekannten Führungsrolle (31) vorbeigeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von einer Vorratsrolle (28) ablaufende Entwicklungsband (27) mit einer dem zu entwickelnden Ladungsbild entgegengesetzten Polarität aufgeladen und anschließend, wie an sich bekannt, durch einen Behälter (35) mit pulverförmigem Entwickler (36) geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrolle (31) mit einem Potential mit einer der Aufladung des Entwicklungsbandes entgegengesetzten Polarität beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwicklungsband (71) mit einer Klebmittelschicht für den Entwickler verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1251476.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 567/470 6.68 © Bundesdruckerei Berlin