DE1772763C3 - Verfahren zur Umkehrentwicklung eines Ladungsbildes - Google Patents

Description

Polarität geladen wird. Die Oberfläche der photoleit- auf Grund von folgenden Überlegungen eingeführt fähigen Schicht 2 wird unter Beibehaltung eines gleich- wurde: Das Potential V₁ in dem Bereich maximaler förmigeu Zwischenraums sehr nahe gegenüber dem Ladungsdichte eines Ladungsbildes ist jeweils niedriger Leiter 3 angeordnet. Die im zweiten Bereich (B) als das Potential der geladenen Oberfläche vor der vorhandenen negativen Quelladungen erzeugen in 5 bildmäßigen Belichtung. Das Potential in einem angleichförmiger Dichte verteilte, zum benachbarten deren Bereich des Ladungsbildes ist wesentlich niedri-Leiter3 verlaufende elektrische Kraftlinien und indu- ger. Das induzierte Potential auf einem Leiter durch zieren im Leiter 3 positive Ladungen. Im ersten Be- einen gleichförmig geladenen Teil ist bei dem vorreich A tritt, da der Leiter 3 weder mit einer Potential- stehend genannten Ausdruck auf der rechten Seite quelle noch mit Erde verbunden ist, im Leiter 3 eine io angegeben.

Verarmung an positiven Ladungen auf, was einem Nachstehend wird ein Beispiel für eine praktische

negativen Ladungsüberschuß entspricht, so daß hier Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung

im Bereich A, wo keine negativen Quelladungen sitzen, erläutert.

Kraftlinien in umgekehrter Richtung zum Bereich B Ein rechteckiges elektrophotographisches Papier

verlaufen, so daß negativ geladener Toner an den unge- 15 mit einer Länge von 200 mm und einer Breite von

ladenen Bildbereichen des Ladungsbildes A abge- 100 mm wurde hergestellt, indem man «ine elektro-

schieden werden. Die Dichte dieser elektrischen Kraft- photographische Schicht aus einem Vinykhlorid-Vinyl-

linien hängt vom Potential im zweiten Bereich (B) und acetat-Mischpolymerisat und einem photoleitfähigen

vom Flächenverhältnis des ersten Bereiches (A) und Zinkoxyd auf einen Trägerbogen aufbrachte, der mit

des zweiten Bereiches (B) ab. Die Fläche des ersten 20 einer Grundierschicht mit niedrigem Widerstand

Bereiches (A) sei S₁. Das Potential der an irgendeiner versehen war.

Stelle auftretenden maximalen Ladungsdichte, d. h. Die Hälfte davon, d. h. ein Teil von 100 · 100 mm, das Potential an der Stelle 4, an welcher keine Toner- wurde mit Hilfe einer Metallplatte abgeschirmt, und teilchen anhaften sollen, sei V₁. Die Fläche des die andere Hälfte wurde einer negativen Koronaentzweiten Bereiches (B) sei S_t, und deren Oberflächen- 25 ladung ausgesetzt und auf etwa 150 Volt geladen, potential sei F₁. Wenn S_t und V_% beträchtlich größer Danach wurde die Metallplatte entfernt und die geals S₁ und V₁ sind, ist die Dichte der zur Oberfläche samte Oberfläche dieses elektrophotographischen Pades Ladungsbildes verlaufenden elektrischen Kraft- piers einer negativen Koronaentladung unterworfen, linien im ersten Bereich (A) entsprechend groß, so die zu dem Zeitpunkt unterbrochen wurde, an dem daß die negativen Tonerteilchen leicht an der Ober- 30 der der Fläche .S\ entsprechende neu geladene Teil fläche der Schicht 2 in den ungeladenen Bereichen des (erster Bereich) 15OVoIt erreichte und der zweimal Ladungsbildes anhaften können. Die elektrischen geladene, der Fläche S_t entsprechende Teil (zweiter Kraftlinien verlaufen entsprechend der Ladungsver- Bereich) 300 Volt erreichte. Anschließend wurde der teilung im ersten Bereich (A) in umgekehrter Richtung zweite Bereich (Fläche S₂) mit einem Blatt von zu denen in Bereich B. Es wird auf diese Weise eine 35 schwarzem Papier bedeckt und lediglich der erste gute Gradation erzielt, es entsteht jedoch eine Schleier- Bereich (Fläche 5,) durch ein Negativbild von kontibildung, wenn S₁, S₈, V₁ und V₂ nicht so gewählt nuierlicher Gradation belichtet. Dieses photoleitfähige werden, daß das elektrische Feld an den Stellen 0 wird, Papier besaß einen sehr niedrigen Dunkelabfall in an denen keine Tonerteilchen im ersten Bereich (A) Luft und unpolarer Flüssigkeit. Das Papier wurde mit anhaften sollen, wo also geladene Bildbereiche des 40 nach unten gerichteter photoleitfähigen Schicht in Ladungsbildes vorliegen. einen Behälter aus rostfreiem Stahl mit einem flachen Unter Berücksichtigung dieser Bedingungen und als Boden getaucht, der mit einem flüssigen Entwickler 1 rgebnis von Versuchen wurde gefum'.n, daß eine aus in Kerosin suspendierten negativ geladenen zufriedenstellende, keine Schleier aufweisende Ent- schwarzen Tonerteilchen gefüllt war. Nachdem das wicklung erhalten werden kann, wenn die Bedingung 45 Papier 2 Minuten lang nahezu in Berührung mit dem

Boden des Behälters unter Rühren des flüssigen Ent-

Y _> ^?__ y Wicklers eine gewisse Zeitdauer gehalten worden war,

¹ S₂ + S_z ² wurde es herausgenommen, und ein positives Bild vor

kontinuierlicher Gradation konnte in dem ersten Beerfüllt wird. Bei der praktischen Ausführung gibt es 50 reich (Fläche S₁) beobachtet werden. Dieses positive Fälle, bei welchen das Auftreten einer geringen Schleier- Bild war zufriedenstellend und enthielt wenig Flecken bildung zulässig ist, und somit kann selbst unter der in den Bereichen der Spitzlichter, die eine maximale Bedingung Ladungsdichte aufgewiesen hatte, und besaß gar keinen

ο Randeffekt. Für Vergleichszwecke wurde ein Papier

V₁ «n — -- - Fj, 55 mit gleicher Qualität wie das vorstehend beschriebene

Si + S_s in gleicher Weise geladen, worauf der zweite Bereich

(Fläche S₁) ζbgeschnitten und lediglich der erste

der Nachteil der gebräuchlichen Arbeitsweise beseitigt Bereich (Flache S₁) in ähnl'cher Weise entwickelt werden, der darin besteht, daß Tonerteilchen in großen v'irde. Es trat dabei jedoch kaum irgendein Bild in Mengen in einem Bereich anhaften, bei welchem der 60 Erscheinung, und die Haftung der Tonerteilchen Ladungsdichteunterschied groß ist, und in einem Be- konnte lediglich in Bereichen mit steilem Dichtereich anhaften, in welchem die Ladungen gleichförmig gradienten des Originals beobachtet werden,
in einer geringen Menge verteilt sind, was zu einem Wie ersichtlich, werden durch das vorstehend besogenannten »Randeffekt« führt. schriebene praktische Beispiel die Bedingungen gemäß Gemäß der Erfindung wird ein Entwicklungsver- 65 der Erfindung erfüllt. Auch wenn ein anderes Material fahren für eine zuverlässige und getreue Reproduktion als Träger für die Ladung verwendet wurde und die eines Bildes mit einer kontinuierlichen Gradation Verhältnisse von Fläche und Potential zwischen dem geschaffen, wobei der vorstehend angegebene Ausdruck ersten und dem zweiten Bereich experimentell geändert

wurden, wurde festgestellt, daß eine zufriedenstellende Entwicklung unter den Bedingungen gemäß der Erfindung erreicht werden kann, während Schleier in den Bereichen der Spitzlichter erzeugt werden, wenn von diesen Bedingungen gemäß der Erfindung abgewichen S wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die üblicherweise an eine Entwicklungselektrode angelegte Energie von einer äußeren Energiequelle durch die Energie der gleichförmig geladenen Oberfläche bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ersetzt worden ist.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung werden die nachstehend aufgeführten Vorteile erzielt:

1. Eine äußere Energiequelle für eine Entwicklungselektrode ist nicht erforderlich.

2. Das Potential des Ladungsbildes ändert sich im Verlauf der Zeit auf Grund eines Ladungsabfalles. In diesem Fall wurde bei den gebräuchlichen Arbeitsweisen unter Verwendung einer Entwicklungselektrode die an die Entwicklungselektrode anzulegende Spannung synchron mit einem derartigen Abfall vermindert oder im voraus bei einem verhältnismäßig niedrigen Wert festgelegt, um die Erzeugung von Schleiern zu verhindern. Demgegenüber erfolgt bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ein Abfall der Ladungen in dem gleichförmig geladenen Bereich (dem zweiten Bereich), gewöhnlich also bei der Induktionsquelle für die Vorspannung der Entwicklungselektrode, in ähnlicher Weise wie bei dem Ladungsbild, so daß auf diese Weife automatisch eine Kompensation erhalten wird.

3. Ein Bild mit einer kontinuierlichen Gradation, das keinen Randeffekt aufweist, kann in einer einfachen Arbeitsweise erhalten werden.

Wenn bei dem Verfahren gemäß der Erfindung der Schichtträger für die ladungsaufnehmende, z. B. photoleitfähige Schicht aus einem isolierenden Material, beispielsweise aus einem Papier, keine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzt, ist indessen, wenn der erste und der zweite Bereich voneinander getrennt in Form eines Einzelelementes jeder für sich einen üblichen Leiter gegenüberliegend angeordnet werden, die elektrische Verbindung der zwei Schichtträger ungenügend, und der Effekt gemäß der Erfindung wird nicht erhalten. Wenn der Schichtträger ein guter Leiter ist, können zufriedenstellende Ergebnisse auch bei Einzelelementen für die zwei Bereiche erhalten werden, wenn die Schichtträger der Elemente miteinander elektrisch verbunden werden. Wenn bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ein guter leitfähiger Schichtträger (ζ. B. eine Metallplatte oder ein Kunststoff-Film, versehen mit einer dünnen Metallschicht od. dgl.) verwendet wird, soll indessen angemessen darauf geachtet werden, daß eine geeignete Isolierung zwischen dem Schichtträger und der Entwicklungselektrode vorhanden ist. Ob die Entwicklungselektrode geerdet ist oder nicht, ist ohne wesentlichen Einfluß auf das Ergebnis.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. teilchen sich in den ungeladenen Bereichen nieder-Patentanspruch: schlagen. Da die Feldliniendichte in den Grenzbe

   reichen (geladen—ungeladen) am größten ist, entsteht

   Verfahrea zur Umkehrentwicklung eines La- der Randeffekt. Dieser !landeffekt kann bei der Entdungsbildes, bei dem das Ladungsbild mit zur 5 wicklung eines Direktbildes mit einer Äquipotential-Bildladung gleichpolaren Tonerteilchen mittels fläche als Entwicklungselektrode ausgeglichen werden, einer auf einem Vorspannungspotential liegenden Bei der Umkehrentwicklung muß an die Entwicklungs-Entwicklungselektrode entwickelt wird, da durch elektrode ein Potential gelegt werden, das gegenüber gekennzeichnet, daß das Vorspannungs- den geladenen Bereichen mit z.B. hohem positivem potential der Entwicklungselektrode durch In- io Potential weniger positiv (negativ) ist, so daß die duktion mittels einer ihr gegenübergestellten, mit positiven Tonerteilchen hier zur Entwicklungsclekder Polarität des Ladungsbildes gleichförmig ge- trode wandern, und daß gegenüber den belichteten ladenen Fläche S₂ erzeugt wird, daß die das La- (ungeladenen) Bereichen ein positiveres Potential hat, dungsbild tragende Fläche S₁ und die Fläche S₂ so daß hier die positiven Teilchen von der Entwickeine gleiche Ladungsabfallcharakteristik haben 15 lungselektrode wegwandern.

   und der Entwicklungselektrode in gleichem Ab- Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verstand flächenparallel gegenübergestellt werden, fahrens zur Umkehrentwicklung eines Ladungsbildes, und dabei folgende Bedingung erfüllt wird: bei dem das Ladungsbild mit zur Bildladung gleich

   polaren Tonerteilchen mittels einer auf einem Vor-

   Y -_> $2 _m y 20 Spannungspotential liegenden Entwicklungselektrode

   ^{1 =} S₁ + S₁ ² entwickelt wird, wobei es nicht erforderlich ist, eine

   Spannung von einer äußeren Energiequelle an eine

   wobei K₁ das Potential eines Bildbereiches maxi- Entwicklerelektrode während der Ausführung der maler Ladungsdichte der Fläche S₁ und K₂ das Entwicklung anzulegen und wobei ein Bild von konti-Potential der Fläche S₂ ist. 25 nuierlicher Gradation ohne jeglichen Randeffekt

   erhalten werden kinn.
   Die vorstehende Aufgabe wird gemäß der Erfindung

   dadurch gelöst, daß das Vorspannungspotential der

   Entwicklungselektrode durch Induktion mittels einer 30 ihr gegenübergestellten, mit der Polarität des La-

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umkehr- dungsbildes gleichförmig geladenen Fläche S₂ erzeugt entwicklung eines Ladungsbildes, bei dem das Ladungs- wird, daß die das Ladungsbild tragende Fläche S₁ bild mit zur Bildladung gleichpolaren Tonerteilchen und die Fläche S₂ eine gleiche Ladungsabfallcharaktemittels einer auf einem Vorspannungspotential liegen- ristik haben und der Entwicklungselektrode in gleichem den Entwicklungselektrode entwickelt wird. 35 Abstand flächenparallel gegenübergestellt werden,

   Bei dem sogenannten »Umkehrentwicklungsver- und dabei folgende Bedingung erfüllt wird:
   fahren« werden an einem Teil mit geringerer Ladung

   in einem Ladungsbild mehr Tonerteilchen zum An- y •_> __ ^a γ

   haften gebracht, während an einem Teil mit maximaler * ~ S + S *

   Ladungsdichte keine Tonerteilchen anhaften. 40

   Jedoch fällt das Oberflächenpotential in den gela- wobei K₁ das Potential eines Bildbereiches maximaler denen Bereichen einer photoleitfähigen Schicht im Ladungsdichte d;r Fläche S₁ und K₂ das Potential der Dunkeln mit der Zeit allmählich vollständig ab. Das Fläche S₂ ist.

   Verhalten eines derartigen Dunkelabfalls variiert stark Gemäß der Erfindung wird es insbesondere bevor-

   in Abhängigkeit von der Art der das Ladungsbild 45 zugt, photoleitfähige Schichten von gleicher Zusamtragenden Schicht oder den Umgebungsbedingungen mensetzung für die zwei Flächen S₁ uns S₁ zu verwen- und ist nicht einfach durch eine bestimmte Zeitkon- den. In diesem Fall werden sämtliche Einflüsse auf itante wiederzugeben. Demgemäß ist es außerordentlich Grund einer Änderung der Atmosphäre (Feuchtigkeit, schwierig, die an eine Entwicklungselektrode anzu- Temperatur od. dgl.) insgesamt automatisch ausgelegende Spannung entsprechend eines derartigen so glichen. Natürlich können auch verschiedene isolie-Dunkelabfalles zu ändern. rende Oberflächen mit der gleichen Ladungsabfall-

   Es ist ferner bekannt, bei der Herstellung eines Um- charakteristik zur Anwendung gelangen,
   kehrbildes ein Ladungsbild mit einem flüssigen Disper- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der

   »ionsentwickler zu entwickeln, wobei die dispergierten Zeichnung näher erläutert, die in Schnittansicht das Tonerteucnen des Entwickfers die gleiche Polarität 55 Grundprinzip des Entwicklungsverfahrens gemäß der habe wie das Ladungsbild. Die gleichpoligen Toner- Erfindung veranschaulicht.

   teilchen schlagen sich nicht in den geladenen Bild- Die Zeichnung erläutert ein Beispiel einer Anwen-

   bereichen des Ladungsbildes nieder, sondern in den dung eines Aufzeichnungsmaterials, das gebildet wird, ungeladenen. Wenn auf der Rückseite der das Ladungs- indem man einen Schichtträger 1 mit einer photoleitbild tragenden Schicht eine elektrisch leitende Schicht 60 fähigen Schicht 2 versieht. Der Bereich (A) dieser vorhanden ist, so wird dieser Effekt dadurch erreicht, photoleitfähigen Schicht 2, der nachstehend als »erster daß die Tonerteilchen längs der von den geladenen Bereich« bezeichnet wird und der Fläche S₁ des Bereichen ausgehenden Kraftlinien wegen ihrer glei- Ladungsbildes entspricht, wird gleichförmig, beispielschen Polarität von der Quellenladung wegwandern weise negativ, geladen und danach bildmäßig belichtet, und, da die Feldlinien über den Raum unmittelbarer 65 um ein Ladungsbild zu bilden, während der übrige Nachbarschaft der geladenen Bereiche durch die unge- Bereich (B) der photoleitfähigen Schicht 2, der nachladenen Bereiche in umgekehrter Richtung zur leiten- stehend als »zweiter Bereich« bezeichnet wird und der den Rückseite gerichtet sind, dadurch die Toner- Fläche S₂ entspricht, gleichförmig mit der gleichen