DE1797576C3

DE1797576C3 - Verfahren zur Übertragung eines auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial erzeugten Tonerbildes auf ein Bildempfangsmaterial

Info

Publication number: DE1797576C3
Application number: DE19661797576
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Hasagawa; Toshihiko Sato; Shinkichi Takahashi; Hiroshi Tanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1965-08-12
Filing date: 1966-08-11
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DE1797576B2; DE1797577B2; DE1797577A1; DE1797576A1; GB1165406A; DE1522568A1; DE1797605B1; DE1522568B2; DE1797605C2; DE1797577C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein solches Verfahren ist bekannt aus der DE-AS 10 18 435. Hierbei haftet das auf das Bildempfangsmaterial zu übertragende Tonerbild an einem Aufzeichnungsmaterial, das aus einem Leiter als Schichtträger und einer darauf befindlichen photoleitfähigen Schicht besteht. Da die zeitliche Ladungshaltefähigkeit und der Dunkelwiderstand der photoleitfähigen Schicht um so schlechter werden, je höher die Aufladefeldstärken sind können, um Tonerhaftung und ausreichenden Kontrast zu gewährleisten, nur begrenzte Aufladefeldstärken verwendet werden, was einerseits zur Haftung nur relativ dünner Tonerschichten führt und andererseits nur eine mäßige Verringerung der Haftkraft zwischen Toner und Ladungsbild als Folge der Aufladung des Tonerbildes erlaubt. Um das auf dem Aufzeichnungsmaterial befindliche Tonerbild dennoch in zufriedenstellendem Maß auf ein Bildempfangsmaterial übertragen zu können, wird die Rückseite des Bildempfangsmaterials mit einem Potential beaufschlagt, das einerseits genügend groß sein muß, um der verbliebenen relativ starken Haftung zwischen Toner und Ladungsbild entgegenzuwirken, und das andererseits so beschaffen sein muß, daß es den Durchgriff des an dem leitenden Schichtträger des Aufzeichnungsmaterials anliegenden Potentials überspielt. Für die Potentialbeaufschlagung der Rückseite des Bildempfangsmaterials ist deshalb eine von der Potentialquelle für den leitenden Schichtträger des Aufzeichnungsmaterials verschiedene Potentialquelle erforderlich, die ein relativ hohes Potential verfügbar machen muß. Dieses bekannte Verfahren führt aufgrund der Begrenzung auf eine nur relativ niedrige Aufladung der photoleitfähigen Schicht und des Tonerbildes nicht nur zu relativ kontrastarmen Kopien mit einer geringen Grautonpalette, sondern es bedingt aufgrund der erforderlichen zusätzlichen Potentialquelle einen relativ hohen Aufwand.

Ein ähnliches Verfahren mit den gleichen Nachteilen ist aus der US-PS 3124 457 bekannt, bei dem die verwendeten Tonerteilchen jedoch nicht nur elektroskopiseh, sondern zusätzlich auch ferromagnetisch sind, um von einem Tonerbild Kopien unterschiedlichen Bildinhalts zu erzeugen, zu welchem Zweck ^unächst ein Teil des Tonerbildes unier Ausnutzung der eiektroskopischen Eigenschaft des Toners für ein erstes Teilbild und dann ein anderer Teil des Tonerbildes unter Ausnutzung der ferromagnetische Eigenschaft des Toners für ein zweites Teilbild auf ein Bildempfangsmaterial übertragen wird.

Ein weiteres derartiges Verfahren ist aus der DE-PS 9 19 891 bekannt, bei welchem das das Tonerbild tragende Aufzeichnungsmaterial als Druckmatrize für einen wiederholten Übertragungsvorgang benutzt wird. Auch dieses Verfahren weist die genannten Nachteile

ίο auf.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Übertragung eines Tonerbildes auf ein Bildempfangsmaterial verfügbar zu machen, bei dem sich mit möglichst einfachen Maßnahmen ein Bild mit hohem Bildkontrast erzielen iäßt.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs beschriebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs g-elöst.

Aufgrund der isolierenden Deckschicht auf dem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial ist man bezüglich des Tonerbildes unabhängig vom Dunkelwiderstand und der Ladungshaltefähigkeit der photoleitfähigen Schicht, so daß die bei den bekannten Verfahren bestehende Beschränkung der Aufladefeldstärken nicht besteht. Deshalb kann nicht nur eine dickere Tonerschicht vom Aufzeichnungsmaterial festgehalten werden, sondern aufgrund einer starken Aufladung des Tonerbildes kann auch die Haftkraft zwischen Toner und Ladungsbild sehr stark verringert werden, so daß die Ablösung des Tonerbildes zum Zweck der Übertragung auf das Bildempfangsmaterial stark erleichtert ist. Aufgrund der zusätzlichen isolierenden Deckschicht auf dem Aufzeichnungsmaterial ist der

i> Durchgriff des an der Rückseite des Aufzeichnungsmaterials anliegenden Potentials geringer als der Durchgriff des an die Rückseite des Bildempfangsmaterials angelegten Potentials. Werden die Rückseiten des Bildempfangsmaterials und des Aufzeichnungsmaterials

'o auf gleichem Potential gehalten, ist deshalb der Durchgriff vom Potential auf der Rückseite des Bildempfangsmaterials wirksamer, was ausreicht, um das aufgrund der starken Koronaaufladung nur noch schwach am Aufzeichnungsmaterial haftende Tonerbild zum Bildempfangsmaterial abzuziehen. Daher reicht eine einzige Potentialquelle für Aufzeichnungsmaterial und Bildempfangsmaterial aus. Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Lösung dadurch, daß sowohl die Rückseite des Aufzeichnungsmaterials als auch die des Bildempfangsmaterials auf Erdpotential gelegt werden können, so daß Isolierprobleme bei der Zuführung einer Spannung entfallen und auch das Bildempfangsmaterial nicht mehr aufgeladen zu werden braucht, was bei dessen Weiterverarbeitung zu Problemen führt, wenn beispielsweise das üblicherweise verwendete Kopierpapier aufgrund seiner Aufladung an Geräteteilen festklebt.

Bei einem aus der DE-AS 1131707 bekannten Verfahren zur Übertragung eines Tonerbildes auf ein

bo Bildempfangsmaterial wird zwar bei der Tonerbildübertragung an die leitende Rückseite des Aufzeichnungsmaterials und an das Bildempfangsmaterial gleiches Potenial angelegt, als Bildempfangsmaterial wird jedoch eine leitende Schien; verwendet, was einerseits zu

hi gänzlich anderen physikalischen Bedingungen führt, andererseits nachteiligerweise speziell behandeltes, nämlich elektrisch leitend gemachtes Bildempfangsmaterial voraussetzt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 den grundsätzlichen Aufbau eines beim vorliegenden Verfahren verwendeten Bildaufzeichnungsmaterials;

F i g. 2 bis 4 einzelne Schritte bei der Herstellung eines Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsmaterial;

F i g. 5 ein dem Ladungsbild entsprechendes Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial;

F i g. 6 und 7 einzelne Schritte bei der Übertragung des Tonerbiides auf ein Bildempfangsmaterial;

Fig.8 bis 10 eine weitere Möglichkeit zur Übertragung des Tonerbildes vom Aufzeichnungsmaterial auf das Bildempfangsmaterial und

Fig. 11 eine Vorrichtung zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens.

Fig. 1 zeigt ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial A mit einem Schichtträger 1, einer darauf befindlichen photoleitfähigen Schicht 2 und einer hierauf befindlichen transparenten isolierenden Deckschicht 3. Der Schichtträger 1 kann aus leitendem oder isolierendem Material bestehen. Zur Vorbereitung der Erzeugung eines Ladungsbildes erfolgt mit Hilfe einer Spannungsquelle 4 und einer Koronaentladevorrichtung 5 eine Primäraufladung der isolierenden Deckschicht 3 (Fig. 2). Gemäß Fig. 3 wird dann eine bildmäßige Belichtung des photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials A gleichzeitig mit einer /weiten Aufladung mit Hilfe einer Spannungsquelle 9 und einer Koronaentladungsvorrichtung 10 durchgeführt. Sodann erfolgt gemäß Fig.4 eine Totalbelichtung des Aufzeichnungsmaterials, und es ergibt sich das in Fig.4 gezeigte elektrostatische Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial. Anschließend erfolgt die Entwicklung zu einem dem Ladungsbild entsprechenden Tonerbild, wie es F i g. 5 zeigt. Elektrisch geladene Tonerteilchen 27 bleiben an den entgegengesetzte Ladung aufweisenden Stellen des Ladungsbildes haften.

Anhand der F i g. 5 bis 7 wird nun eine erste Methode zur Übertragung des Tonerbildes 27 vom Aufzeichnungsmaterial A auf ein Bildempfangsmaterial 23 erläutert. Auf der Oberfläche der isolierenden Deckschicht 3 befindet sich ein Tonerbild aus negativ geladenen Tonerteilchen 27, die von der positiven Oberflächenladung das auf der isolierenden Deckschicht 3 befindlichen Ladungsbildes festgehalten werden. Zur Vorbereitung der Tonerbildübertragung wird die das Tonerbild tragende Isolierschicht 3 mit Hilfe einer Spannungsquelle 21 und einer Koronaentladungsvorrichtung 22 gleichförmig positiv aufgeladen. Hierfür können die Hochspannungsquelle und die Koronaentladungsvorrichtung benutzt werden, die auch bei der Erzeugung des elektrostatischen Ladungsbildes verwendet worden sind. Es ist vorteilhaft, nach Entwicklung des Tonerbildes unter Verwendung eines Toners 27 hohen spezifischen Widerstands (über 10^l2Ohmcm) eine positive Aufladung zu wählen, deren Vorzeichen also mit demjenigen des elektrostatischen Ladungsbildes übereinstimmt. Ddrch diesen Aufladevorgang wird die Ladung des größten Teils der Tonerteilchen 27 des Tonerbildes umgekehrt, nämlich aus dem Zustand negativer Aufladung in einen Zustand positiver Aufladung. Dies gilt jedoch nicht für die direkt an der Oberfläche der isolierenden Deckschicht haftenden Tonerteilchen.

Wird anschließend das Bildempfangsmaterial 23, beispielsweise normales Kopierpapier, auf die Oberfläche des das Tonerbild tragenden Aufzeichnungsmaterials aufgelegt (F i g. 7), wird durch die Ladung auf der Oberfläche der Isolierschicht im Bildempfangsmaterial eine elektrische Ladung 28 entgegengesetzten Vorzeichens induziert, aufgrund derer die positiv geladenen Tonerteilchen am Bildempfangsmaterial haften bleiben, wenr dieses wieder von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials abgezogen wird.
Wird andererseits (Fig.8) das Ladungsbild durch Einstellen der Bedingungen einer für die zweite Aufladung verwendeten Wechselstrom-Koronaentladung derart erzeugt, daß die den hellen Teilen 6 des zu kopierenden Originals entsprechenden Oberflächentei-Ie der isolierenden Deckschicht schwach negativ geladen sind, wird der Toner 27 aufgrund der Summe beider Felder der positiven Ladung des bei der bildraäßigen Belichtung dunklen Gebiets 7 und der negativen Ladung des bei der bildmäßigen Belichtung hellen Gebietes 6 angezogen. Wenn das Bildempfangsmaterial 26 auf das Aufzeichnungsmaterial gelegt wird, wirkt das durch die negative Ladung des hellen Gebietes verursachte Feld in Richtung des Bildempfangsmaterials. Folglich wird die vom Ladungsbild auf den Toner ausgeübte Anziehungskraft verringert. Man erhält also unabhängig davon, ob das Vorzeichen der zur Bildübertragung verwendeten Koronaentladung positiv oder negativ ist, ausgzeichnete

Übertragungsergebnisse.

F i g. 9 zeigt den Fall, in welchem das latente Ladungsbild auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials mit Hilfe eines negativ geladenen Toners 27' niedrigen spezifischen Widerstands (kleiner als 10¹²Ohm-cm) sichtbar gemacht worden ist. Die positive Ladung auf der Oberfläche der transparenten isolierenden Deckschicht ist durch eine negative Aufladung mit Hilfe einer Koronaentladungsvorrichtung 25 teilweise oder nahezu ganz neutralisiert. Dadurch ist die Anziehungskraft zwischen elektrostatischem Bild und Toner reduziert, und mit Hilfe der im Bildempfangsmaterial induzierten Ladung läßt sich eine ausgezeichnete Bildübertragung erzielen.

Wenn das Bildempfangsmaterial auf das Aufzeichnungsmaterial aufgelegt wird, werden die Rückseite des Bildempfangsmaterials und des Aufzeichnungsmaterials auf gleichem Potential gehalten, vorzugsweise auf Erdpotential.

Das auf das Bildempfangsmaterial übertragene Tonerbild wird mit Hilfe von Wärmeeinwirkung, z. B. mittels Infrarotstrahlung oder dergleichen, fixiert. Nach

so Beendigung des Tonerbildübertragumgsvorgangs wird das photoleitfähige Aufzeichnungsmaterial gereinigt, beispielsweise mit Hilfe von Bürsten oder elastischen Abstreifern.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens ist in F i g. 11 gezeigt. Auf dem Umfang einer Trommel \2t befindet sich photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial A, das von innen nach außen aus einer leitenden Schicht If, einer photoleitfühigen Schicht 2t und einer isolierenden Deckschicht 3f besteht. Die

ω) Trommel wird in der durch Pfeilrichtung angegebenen Richtung gedreht. Die Primäraufladung des Aufzeichnungsmaterials A wird mit Hilfe einer Koronaentladungsvorrichtung 4i durchgeführt. Mit Hilfe einer Abbildungsoptik 13r erfolgt dann durch eine Korona-

hi entladungsvorrichtung 8i hindurch eine dem zu kopierenden Original entsprechende bildmäßige Belichtung der photoleitfähigen Schicht durch die aufgeladene isolierende Deckschicht 3i hindurch gleichzeitig mit

einer Wechselstromkoronaentladung mit Hilfe der Koronaentladungsvorrichtung 8f. Anschließend erfolgt eine Totalbelichtung der photoleitfähigen Schicht im mit Hilfe einer Wolframlampe 2lt, so daß das Ladungsbild entsprechend dem Hell-Dunkel-Muster des Originals entsteht. In einer Entwicklerstation 14f wird das elektrostatische Ladungsbild mit Hilfe einer Magnetbürste 15f entwickelt, die zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes geladene Tonerteilchen aufstäubt. Anschließend wird dieses sichtbare Bild auf ein Bildempfangsmaterial Hi übertragen. Dieses steht in Berührung mit dem sichtbaren Tonerbild und wird mit Hilfe einer Transportrolle 16f zusammen mit diesem bewegt. Zur leichteren Übertragung des Tonerbildes auf das Bildempfangsmaterial Hi wird eine Koronaentladungsvorrichtung lOf benutzt, die eine Koronaentladung erzeugt mit einem Vorzeichen, das dem der geladenen Tonerteilchen entgegengesetzt ist. Die Vorrichtung, mit welcher die Rückseite des Bildcmp fangsmaterials auf dem gleichen Potential wie die Rückseite des AufzeichnungMiiaterials gehalten wird vorzugsweise auf Erdpotential, ist in Fig. 11 niehl dargestellt.

Anschließend läuft das Bildempfangsmaterial It₁ über den Umfang einer als Fixiereinrichtung dienender Heiztrommel 18r, in der eine Infrarotlampe 17 angeordncl ist. Schließlich kann das fixierte Tonerbilc

ίο bei 19f entnommen werden. Nach der Übertragung de< Tonerbilldes auf das Bildempfangsmaterial 11/ wird da; auf dem Aufzeichnungsmaterial A verbliebene elektro statische Ladungsbild mit Hilfe einer Wechselstromko ronaentladung bei 20f entfernt. Anschließend läuft da; Aufzeichnungsmaterial zu einer Reinigungsstation 211 in der es vom restlichen Toner befreit wird. Da; Aufzeichnungsmaterial ist danach für eine weiten Bilderzeugung vorbereitet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Übertragung eines auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial erzeugten Tonerbildes auf ein Bildempfangsmaterial, bei dem vor der Übertragung das Tonerbild einer Koronaaufladung ausgesetzt wird, um die Haftkraft zwischen Toner und Ladungsbild zu verringern, und anschließend ein Bildempfangsmaterial mit dem Aufzeichnungsmaterial in Berührung gebracht und von diesem wieder getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung eines Tonerbildes von einem eine isolierende Deckschicht aufweisenden fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial auf ein isolierendes Bildempfangsmaterial die Rückseite des Bildempfangsmaterials und des Aufzeichnungsmaterials auf gleiches Potential gelegt werden.