DE1522645C3

DE1522645C3 - Electrophotographic copying process

Info

Publication number: DE1522645C3
Application number: DE1522645A
Authority: DE
Inventors: Thomas Richard San Jose Calif. Koehler (V.St.A.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1965-10-24
Filing date: 1966-10-20
Publication date: 1974-05-22
Also published as: DE1522645B2; FR1498072A; GB1138741A; DE1522645A1; US3429701A; JPS4817898B1

Description

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Diese besteht aus zwei Koronaentladevorrichtungen, mungen 27 und 28 durchsichtig, so daß Licht vonThis consists of two corona discharge devices, mungen 27 and 28 transparent, so that light from

die beiderseits des Bandes liegen. Die Abschirmung 5 den Flutlichtern 31 und 32 sie durchdringen kann,which are on either side of the tape. The shield 5 the floodlights 31 and 32 can penetrate it,

der linken Koronaentladevorrichtung ist geerdet, und Die Flutlichter 31, 32 und die Doppelkoronaentla-the left corona discharge device is grounded, and the floodlights 31, 32 and the double corona discharge

ihre Elektroden 6 liegen an positivem Potential. Die devorrichtung 26 werden eingeschaltet, wenn keinetheir electrodes 6 are at positive potential. The device 26 are turned on when none

Abschirmung? der rechten Koronaentladevorrich- 5 weiteren Kopien des Ladungsbildes hergestellt wer-Shielding? the right corona discharge device - 5 further copies of the charge image can be made

tung ist ebenfalls geerdet, und ihre Elektroden 8 lie- den sollen, wie man nachstehend sehen wird. Bei Be-The device is also earthed, and its electrodes 8 should be charged, as will be seen below. When loading

gen an negativem Potential. Eine zur Verwendung lichtung des Bandes durch die Flutlichter 32 und 33at negative potential. One used to light the tape through the floodlights 32 and 33

mit dem vorliegenden Verfahren geeignete Doppel- wird also die photoleitfähige Schicht leitend, und diewith the present process suitable double so the photoconductive layer is conductive, and the

koronaladevorrichtung ist im USA.-Patent 2 922 883 Koronaentladevorrichtung 26 wird veranlaßt, jedeCorona charger is disclosed in U.S. Patent 2,922,883. Corona charger 26 is caused to use each

beschrieben. Durch die Verwendung der Doppelko- io restliche Bildladung zu neutralisieren, damit eindescribed. By using the double co- io to neutralize the remaining image charge, thus a

ronaladevorrichtung4 werden einheitliche, gleiche, neues Ladungsbild hergestellt werden kann,ronalcharger4 are uniform, same, new charge image can be produced,

aber entgegengesetzte Ladungen auf die entgegenge- Nun läuft das Band an einer Tonerreinigungsbür-but opposite charges on the opposite. Now the tape runs on a toner cleaning

setzten Seiten des Bandes 2 aufgebracht. ste 33 vorbei, die den übriggebliebenen Toner vonset sides of the tape 2 applied. Ste 33 past the leftover toner from

Der Teil des Bandes 2, der aufgeladen worden ist, dem Band 2 beseitigt. Der restliche Toner wird ohne wird dann von der Koronaladevorrichtung 4 aus in 15 Rücksicht darauf, ob das Ladungsbild durch die eine Belichtungsstation 9 gebracht. Dort wird ein zu Flutlichter 31 und 32 und die Koronaeinheit 26 gereproduzierendes Dokument 10 mittels der Linse 11 löscht worden ist, vom Band 2 entfernt. Dann läuft auf dem vorher aufgeladenen Bereich auf dem das Band erneut an der Koronaeinheit 4 vorbei, und Band 2 abgebildet. Auf diese Weise entsteht ein La- der Prozeß wird wiederholt. Wie schon gesagt, wird, dungsbild des Dokumentes 10 auf dem Band 2. Die- 20 wenn mehrere Kopien gewünscht werden, das Lases läuft dann an einer Magnetbürstentwicklungssta- dungsbild nicht mittels der Flutlichter 31 und 32 und tion 12 vorbei, wo ein Toner auf das Band aufge- der Doppelkoronaeinheit 26 gelöscht. Das Ladungsbracht wird, um das Ladungsbild in herkömmlicher bild läuft in diesem Fall durch die Doppelkoronala-Weise zu entwickeln. Die magnetische Bürste kann deeinheit4, die nun außer Betrieb ist, und dann an eine herkömmliche Vorrichtung sein. In Fig. 1 ist 35 der Belichtungsstation9 vorbei, die ebenfalls außer sie als drehbarer Zylinder 13 dargestellt, in den Ma- Betrieb ist, zurück zur Entwicklungsstation 12. Das gnete eingebettet sind, die Büschel bilden, welche Ladungsbild wird dann erneut getönt, und der oben durch einen Toner-Vorratsbehälter 15 gedreht wer- beschriebene Prozeß wird wiederholt, damit eine den. Eine genauere Beschreibung einer in dem Sy- weitere Kopie entsteht. Auf die letzte Kopie folgt stern von F i g. 1 verwendbaren Magnetbürste ist im 30 dann die Löschung des Ladungsbildes.
USA.-Patent 2 890 968 enthalten. Wie schon beschrieben, verwendet das System eineThe portion of the belt 2 that has been charged is eliminated from the belt 2. The remaining toner is then transferred from the corona charging device 4 in FIG. 15 with regard to whether the charge image is brought through the one exposure station 9. There, a document 10 which has been reproduced to floodlights 31 and 32 and the corona unit 26 has been erased by means of the lens 11 is removed from the belt 2. Then on the previously charged area on which the belt runs past the corona unit 4 again, and belt 2 is imaged. In this way a load is created and the process is repeated. As already mentioned, the image of the document 10 on the belt 2. If several copies are desired, the laser then does not run past a magnetic brush development image by means of the floodlights 31 and 32 and 12, where a toner is on the Tape on the double corona unit 26 erased. The charge is brought to develop the charge image in conventional image runs in this case through the double corona mode. The magnetic brush can be decoupled4, which is now out of order, and then connected to a conventional device. In Fig. 1, 35 of the exposure station 9, which is also shown as a rotatable cylinder 13, is in the Ma mode, back to the development station 12 The process described above being rotated by a toner supply container 15 is repeated in order to achieve a. A more detailed description of another copy in the system is created. The last copy is followed by star from F i g. 1 usable magnetic brush is in the 30 then the erasure of the charge image.
U.S. Patent 2,890,968 included. As already described, the system uses a

Das Tonerbild wird dann um die Trommel 20 her- Doppelkoronaentladevorrichtung zum Erzeugen umbewegt und in innigen Kontakt mit einem Ausga- einer einheitlichen, gleichen, aber entgegengesetzten beblatt 16 gebracht, das aus dem üblichen Papier be- Ladung auf den entgegengesetzten Seiten des Banstehen kann. Ein Papiervorrat 17 befindet sich in 35 des 2. Dem Fachmann dürfte es natürlich klar sein, einem Magazin 18, und die Blätter werden durch daß auch andere Mittel zur Erzeugung einer einheiteine nicht gezeigte Einrichtung in innigem Kontakt liehen, gleichen, aber entgegengesetzten Ladung auf an dem Band 2 vorbei und in Wirkverbindung mit den entgegengesetzten Oberflächen des Bandes verder Korona;-[nheit 19 transportiert. Die Abschirmung wendet werden könnten.The toner image is then passed around drum 20 for double corona discharge moved around and in intimate contact with an output - a uniform, same, but opposite Beblatt 16 brought the loading from the usual paper loading on the opposite sides of the bar can. A paper supply 17 is located in 35 of 2. It should of course be clear to a person skilled in the art a magazine 18, and the sheets are unitized by other means for creating a unit Borrowed device not shown in intimate contact, equal, but opposite charge verder past the belt 2 and in operative connection with the opposite surfaces of the belt Corona; - [unit 19 transported. The shield could be reversed.

21 der Koro aaeinheit 19 ist geerdet, und ihre Korona- 40 Es könnten z.B. leitende Walzen, die an relativ erzeugungselektroden 22 liegen an einem positiven hohen Spannungen entgegengesetzter Polarität lie-Potential. Durch die Koronaeinheit 19 werden posi- gen, in Kontakt mit den entgegengesetzten Seiten des tive Ionen auf die Rückseite des Blattes 16 aufge- Bandes abgerollt werden, um dadurch die benötigte bracht, so daß der Toner vom Band 2 aus. an das Ladung auf dem Band zu erzeugen.
Blatt 16 angezogen wird. Dabei handelt es sich um 45 Die F i g. 2 veranschaulicht das erfindungsgemäße ein herkömmliches Tonerübertragungsverfahren, das Verfahren, bei dem mehrere Kopien von einem einziin dem USA.-Paten 2 576 047 beschrieben ist. Inner- gen Ladungsbild hergestellt werden können. Gemäß halb'der Trommel 20 befindet sich eine leitende F i g. 2 wird ein aus einer photoleitfähigen Schicht 35 Spindel 23, die geerdet ist. Die leitende Spindel 23 auf einer dielektrischen Schicht 36 bestehendes Aufbildet ein elektrisches Feld zwischen der Koronaein- 50 Zeichnungsmaterial· verwendet. Die photoleitfähige heit 19 und ist so beschaffen, daß die positiven Ionen Schicht 35 kann einen beliebigen herkömmlichen von der Koronaeinheit 19 aus an die Spindel angezo- Photoleiter aufweisen, wie z. B. Zinkkadmiumsulfid, gen und auf dem Blatt 16 abgelagert werden. Zinkoxyd, Selen usw. Das Dielektrikum 36 muß gute21 of the corona unit 19 is grounded, and its corona- 40 It could, for example, conductive rollers which are connected to relatively generating electrodes 22 at a positive high voltage of opposite polarity. By means of the corona unit 19, positive ions, in contact with the opposite sides of the tive ions, are rolled onto the rear side of the sheet 16, thereby bringing the required amount so that the toner comes out of the belt 2. to generate charge on the belt.
Sheet 16 is tightened. These are 45 The F i g. Figure 2 illustrates the one conventional toner transfer process of the present invention, the process in which multiple copies of a single US Pat. No. 2,576,047 are described. Inner charge image can be produced. According to half of the drum 20 there is a conductive figure. 2 is a spindle 23 made of a photoconductive layer 35, which is grounded. The conductive spindle 23, consisting of a dielectric layer 36, creates an electric field between the corona drawing material. The photoconductive unit 19 and is such that the positive ion layer 35 can have any conventional photoconductor from the corona unit 19 to the spindle, such as e.g. B. zinc cadmium sulfide, gene and on the sheet 16 are deposited. Zinc oxide, selenium, etc. The dielectric 36 must be good

Das das Tonerbild tragende Blatt 16 wird dann Isoliereigenschaften aufweisen und sollte außerdemThe sheet 16 carrying the toner image will and should have insulating properties

unter einer Wärmefixiereinheit 24 vorbeibewegt, bei 55 ziemlich widerstandsfähig sein, denn der bei der Ent-moved past under a heat fixing unit 24, at 55 it should be quite resistant, because the

der es sich um eine herkömmliche Einrichtung han- wicklung des Ladungsbildes verwendete Toner wirdwhich will be a conventional device used for developing the charge image

delt, welche den Toner verklebt, und nach dem Ab- auf das Dielektrikum aufgebracht,delt, which glues the toner and is applied to the dielectric after removal,

kühlen entsteht daher eine fixierte Kopie des Doku- Die Ladungsverteilung, die während der fünfcool therefore creates a fixed copy of the document. The charge distribution that occurred during the five

ments 10, die danach durch eine hier nicht gezeigte Schritte des bevorzugten Verfahrens entsteht, ist in Vorrichtung in ein Ausgabemagazin 25 transportiert 60 F i g. 2 dargestellt. In F i g. 2 A ist eine gleichförmigements 10, which is then created by one of the steps of the preferred method not shown here, is shown in FIG Device transported into an output magazine 25 60 F i g. 2 shown. In Fig. 2 A is a uniform

wird. Ladung auf die Oberfläche 37 der photoleitfähigenwill. Charge on the surface 37 of the photoconductive

Nun wird das Band 2 so gedreht, daß der Teil, der Schicht und die Oberfläche 38 des Dielektrikums von vorher das Tonerbild getragen hat, an der Doppelko- entgegengesetzter Polarität aufgebracht. Im nächsten ronaladevorrichtung 26 vorbeiläuft. Diese besteht Verfahrensschritt wird die photoleitfähige Schicht toaus zwei Koronaentladevorrichtungen, deren Ab- 65 tal belichtet. Das Ergebnis ist die in F i g. 2 B geschirmungen 27 und 28 geerdet sind und deren Elek- zeigte Ladungsverteilung. Die vorher auf der Obertroden 29 und 30 an Wechselspannungen liegen. In fläche 37 vorhandenen positiven Ladungen sind nun der hier beschriebenen Anordnung sind die Abschir- zur Grenzfläche 39 zwischen photoleitfähiger SchichtNow the tape 2 is rotated so that the part, the layer and the surface 38 of the dielectric of previously carried the toner image, applied to the double co- opposite polarity. In the next Ron charger 26 passes by. This process step consists of the photoconductive layer toaus two corona discharge devices, the valley of which is exposed. The result is that in FIG. 2 B shielded 27 and 28 are earthed and their elec- tricity showed charge distribution. The one previously on the Obertroden 29 and 30 are connected to alternating voltages. There are now 37 positive charges in area of the arrangement described here are the shielding to the interface 39 between the photoconductive layer

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und Dielektrikum gewandert. Die vorher auf der elektrische Feldverteilung erhält man mittels desand dielectric migrated. The previously on the electric field distribution is obtained by means of the

Oberfläche 38 des Dielektrikums 36 vorhandenen fünften Schrittes, bei dem die Ladung von 'der Ober-Surface 38 of the dielectric 36 existing fifth step, in which the charge of 'the upper

negativeri Ladungen bleiben bestehen. Im dritten fläche 37 der photoleitfähigen Schicht beseitigt wird,negative charges remain. In the third area 37 the photoconductive layer is eliminated

Verfahrensschritt wird das Aufzeichnungsmaterial so daß das Ladungsbild nur in der Grenzschicht 39Process step is the recording material so that the charge image only in the boundary layer 39

durch eine Doppelkoronaladevorrichtung oder durch 5 entsteht. Bei Beseitigung des Ladungsbildes von derby a double corona charger or by 5. When removing the charge image from the

leitende Walzen derart durchgeführt, daß eine La- Oberfläche 37, wie es F i g. 2 E zeigt, gleicht das ausconductive rollers carried out in such a way that a La surface 37, as shown in FIG. 2 E shows this offsets

dung mit der gleichen, aber entgegengesetzten Polari- dem Ladungsbild in der Grenzschicht 39 heraustre-with the same but opposite polarity, the charge pattern in the boundary layer 39 protrudes

tät zu der ersten Ladung(Fig.2A) auf die Oberflä- tende elektrische Feld 41 etwa dem elektrischenity to the first charge (FIG. 2A) on the surface end of the electric field 41 roughly the same as the electric

chen 37 und 38 aufgebracht wird. Das Ergebnis zeigt Feld, das einem freien Körper im Raum zugeordnetChen 37 and 38 is applied. The result shows the field assigned to a free body in space

F i g. 2 C, wo die vorher auf der Oberfläche 38 vor- io ist. Es weist also keinen Kanteneffekt aufF i g. 2 C, where the previous one is on the surface 38. So it has no edge effect

handenen negativen Ladungen neutralisiert sind und (s. Fig. 2E), und ein beträchtliches elektrisches Feldexisting negative charges are neutralized and (see Fig. 2E), and a considerable electric field

eine gleichförmige negative Ladung auf der Ober- erstreckt sich über der Oberfläche der photoleitfähi-a uniform negative charge on the top extends across the surface of the photoconductive

fläche 37 der photoleitfähigen Schicht besteht. Die gen Schicht 35 und des Dielektrikums 36, das durchsurface 37 of the photoconductive layer consists. The gene layer 35 and the dielectric 36 through

positive Ladungsschicht in der Grenzschicht 39 herkömmliche Mittel auf dem Dielektrikum entwik-positive charge layer in the boundary layer 39 conventional means on the dielectric developed

bleibt unbeeinflußt. Im vierten Verfahrensschritt 15 kelt werden kann.remains unaffected. In the fourth method step 15 can be kelt.

wird das Aufzeichnungsmaterial bildmäßig belichtet. Die Entwicklung des Ladungsbildes von Fig. 2Ethe recording material is exposed imagewise. The evolution of the charge pattern of Fig. 2E

Es entsteht daher das in F i g. 2 D gezeigte Ladungs- kann vorzugsweise mit einer Magnetbürste vorge-The result is therefore that shown in FIG. The charge shown in 2 D can preferably be prepared with a magnetic brush.

bild. Dort, wo Licht auf die photoleitfähige Schicht nommen werden.image. Where light can be drawn onto the photoconductive layer.

35 fällt, neutralisieren die Ladungen auf ihrer Ober- In dem Ausführungsbeispiel wurde eine gleichförfläche und die in der Grenzschicht 39 bestehenden 20 mige Ladung von entgegengesetzter Polarität auf die Ladungen einander, und in den dunklen Bereichen Oberflächen 37 und 38 aufgebracht. Dem Fachmann bleiben die Ladungen auf der Oberfläche der photo- dürfte es selbstverständlich klar sein, daß man, statt leitfähigen Schicht unbeeinflußt. Eine Beobachtung z. B. eine Doppelkoronaladevorrichtung zur Erzeudes in Fig. 2D dargestellten elektrischen Feldes 41 gung dieser gleichförmigen Ladungsschichten entgezeigt aber, daß es im wesentlichen innerhalb der pho- 25 gengesetzter Polarität zu verwenden, die untere Kotoleiifähigen Schicht 35 verläuft und nur ein sehr ronaeinheit durch eine gegen die Oberfläche 38 des kleiner Teil des elektrischen Feldes außerhalb ver- Dielektrikums 36 gerichtete Metallplatte ersetzen läuft, der zum Entwickeln zur Verfügung steht. könnte. Die Verfahrensschritte bleiben unverändert, Wenn die dielektrische Schicht 36 relativ dünn ge- aber bei Anliegen der Metallplatte an der Oberfläche macht wird, würde zwar ein Teil des elektrischen 30 38 des Dielektrikums müßte der Toner auf die Ober-Feldes sich oberhalb der Oberfläche 38 erstrecken. fläche 37 der photoleitfähigen Schicht aufgebracht Dieses elektrische Feld hätte jedoch Verzerrungen werden, wodurch sie Abrieb und Abnutzung ausge- und ergäbe den bekannten Randeffekt. Eine bessere setzt würde.35 falls, neutralize the charges on their surface and the existing in the boundary layer 39 20 mige charge of opposite polarity to the Charges to each other, and in the dark areas surfaces 37 and 38 are applied. The expert If the charges remain on the surface of the photo- it should of course be clear that one takes place conductive layer unaffected. An observation e.g. B. a double corona charger for Erzeudes The electric field 41 shown in FIG. 2D shows the generation of these uniform layers of charge but that it is possible to use it essentially within the polarity imposed by photogenicity, the lower cotoleiifiable Layer 35 runs and only a very ronaunit through one against the surface 38 of the Replace a small part of the electrical field outside the metal plate facing the dielectric 36 is running, which is available for development. could. The procedural steps remain unchanged, When the dielectric layer 36 is relatively thin but when the metal plate is in contact with the surface makes, although part of the electrical 30 38 of the dielectric would have to have the toner on the upper field extend above surface 38. surface 37 of the photoconductive layer applied However, this electric field would have become distortions, causing abrasion and wear. and would result in the well-known edge effect. A better set would be.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 claims: areas of the photoconductive layer tend to have some of the charges from the conductor boundary

1. Electrophotographic copying process surface to the insulator interface and form a there using one of a photoconductive charge pattern. Then the surface gene and a dielectric layer existing 5 of the insulating layer colored. This known Ver recording material, the advantage that both sides are run along has the advantage that the surface is more exposed to phogen Polarity is charged at which the conductive layer cannot be worn away, by imagewise exposure at the interface. The quality of the co-intermediate produced by this method However, photoconductive and dielectric pien leaves something to be desired because of the Layer created a charge image and on the io surface of the insulating layer counter charges to the Outer surface of the insulating layer with a charge at the interface between photoconductive toner is developed, thereby a characteristic and insulating layer and thus an draws that, before developing, residual load borders between black and white areas fertilize from the surface of the photoconductive field line distortions occur.

Layer to be removed. 15 Also in French patent 1 394 421

2. An electrophotographic copying process is described in which on a phonach claim 1, characterized in that a dielectric layer is applied to the bilateral uniform charge, which is supposed to be deformable. The dielectrically opposite polarities, the photoconductive layer is totally exposed by supplying heat or a layer and then the solution is briefly softened The polarities of the first charging boundary layer of the photoconductive layer to the dielectric layer being exposed to opposite polarities was generated, and it becomes that the surface of the photoconductive layer after "frozen". From the dielectric layer opposite to the first charge, multiple copies can then be made,
shaped charged and the surface charge The object of the invention is to neutralize the known Verder dielectric layer and drive, in which a photoconductive layer with that the photoconductive layer is coated imagewise exposing a dielectric layer, and then the residual charge from the as a whole, the quality of the copies produced is improved on the surface of the photoconductive layer removed.

will. The invention relates to an electrophotographic

A copying method using one composed of a photoconductive layer and a dielectric layer Recording material that is double-sided with

In the usual type of electrophotographic 35 opposite polarity is charged, in which

Copying process is a photoconductive layer by imagewise exposure at the interface between

used, which is applied to a drum. As see photoconductive and dielectric layers

Photoconductor is z. B. Selenium is used, which is produced on a · charge image and on the outer surface of the

Head is applied. The photoconductive layer insulating layer developed with a toner

is initially in the dark by ion precipitation 40, characterized in that before the development

with the help of a corona discharge device no residual charges from the surface of the photoconductive

the. The charged area on the drum will be able to remove the layer

then rotated past an exposure station, in this way the residual charge is removed

which received a template with the help of a slot-shaped electrical field distribution that is free from

Optics imprinted on the surface of the drum 45 edge effect is. It also increases the electric field

so that a charge image is created. This is over the surface to be colored of the dielectric

then developed by using a toner that is reinforced with the see layer, so that multiple copies of

mixed with a carrier material, applied with a charge image can be produced,

is so that the toner particles from the charged

Surfaces are tightened and a visible image 50 drawings are explained in more detail,

arises on the drum. A sheet of paper becomes F i g. 1 shows an example of a copier which

then brought into contact with the toner image, and ches according to the first inventive method

Ions of suitable polarity are working on the back, and

of the sheet of paper brought to the powder image of FIG. 2 A, 2 B, 2 C, 2 D and 2 E illustrate

the drum onto the paper. The one 55 the preferred embodiment of the invention

Dyed paper then goes through a fuser, in the copying process.

which the toner is heated so far that it sticks becomes and connects with the paper. chem used the present novel process US Pat. No. 2,693,416 is a can be done first with reference to FIG. 1. electrophotographic process known in which 60 There are shown two rotatable drums 1 and 2, the photoconductive layer between a conductive layer by a device not shown here and a transparent insulating layer is twisted. There is a on the drums is bedded. After the usual corona charging, photoconductive belt 2, which of them transports on the outer surface of the insulating layer and animal and its exact nature continues at the interface between conductive and photoconductive 65 below in connection with FIG. 2 is described, The drums 1 and 2 rotate the belt in the direction of opposite polarity. During the subsequent loading of arrow 3. Exposure to tape 2 in operative connection migrates through the exposed and thus there is a double corona charger 4.