DE2058481A1 - Method and apparatus for transferring an electrophotographic toner image - Google Patents
Method and apparatus for transferring an electrophotographic toner imageInfo
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Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,Patent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
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Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung eines elektrophotoMethod and apparatus for the transmission of an electrophoto
graphischen Tonerbildesgraphic toner image
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung eines elektrophotographischen Tonerbildes in einem elektrischen Feld von einem Aufzeichnungsträger auf einen am Aufzeichnungsträger vorbeibewegten Bildträger, insbesondere auf ein Kopieblatt.The invention "relates to a method and an apparatus for Transfer of an electrophotographic toner image in an electric field from a recording medium to an am Image carrier moved past the recording medium, in particular on a copy sheet.
In Reproduktionsverfahren, beispielsweise in der Blektrophotographie, bei der ein latentes Bild auf einem elektrostatischen Aufzeichnungsträger erzeugt und danach mit einem pulverisierten Material sichtbar gemacht bzw. entwickelt wird, kann der Aufzeichnungsträger zur Erzeugung weiterer derartiger Pulverbilder wiederholt verwendet werden, wenn das jeweils entwickelte Bild auf einen anderen Bildträger, beispielsweise auf ein Kopieblatt, übertragen wird. Bei der Durchführung des elektrophotographischen Verfahrens kann der elektrostatische Aufzeichnungsträger aus einer photoleitfähigen Schicht auf leitfähiger Unterlage bestehen. Die photoleitfähige Schicht wird gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann mit einem dem zu reproduzierenden Bild entsprechenden Lichtbild zur Erzeugung des latenten elektroIn reproduction processes, for example in sheet metal photography, in which a latent image is created on an electrostatic recording medium and then with a pulverized one Material is made visible or developed, the recording medium can be used to generate further such powder images can be used repeatedly if the developed image is to be transferred to a different image carrier, for example a copy sheet, is transmitted. When carrying out the electrophotographic process, the electrostatic recording medium consist of a photoconductive layer on a conductive base. The photoconductive layer becomes electrostatic uniformly charged and then with a light image corresponding to the image to be reproduced to generate the latent electro
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statischen Bildes belichtet. Dann wird ein feinverteiltes, pigmentiertes, elektroskopisches Kunstharzpulver, das auch als Toner bezeichnet wird, auf den Aufzeichnungsträger aufgebracht, so daß sich ein entwickeltes Tonerbild ergibt. Dieses wird dann elektrostatisch auf ein Kopieblatt übertragen. Nach der Bildübertragung kann die Oberfläche des elektrostatischen Aufzeichnungsträgers gereinigt und dann für eine weitere Bilderzeugung verwendet werden, bei der das erzeugte Tonerbild gleichfalls in ähnlicher Weise auf ein Kopieblatt übertragen wird.static image exposed. Then a finely divided, pigmented, electroscopic synthetic resin powder, also known as toner, applied to the recording medium, so that a developed toner image results. This is then electrostatically transferred to a copy sheet. After Image transfer can clean the surface of the electrostatic recording medium and then use it for further imaging can be used in which the generated toner image is likewise transferred to a copy sheet in a similar manner.
Sollen mehrere Kopien einer vorgegebenen Information nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erzeugt werden, so können die Schritte der latenten Bilderzeugung entfallen, wenn ein Aufzeichnungsträger verwendet wird, der gute Speichereigenschaften für latente Bilder zßlgX, Bei dieser Art der Bilderzeugung wird das latente Bild auf dem elektrostatischen Aufzeichnungsträger durch gleichmäßige elektrostatische Aufladung und Belichtung mit einem Lichtbild der zu reproduzierenden Information bei der Erzeugung der ersten Kopie hergestellt. Das latente Bild wird dann entwickelt, das Tonerbild wird vom Aufzeichnungsträger auf ein Kopieblatt übertragen und die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers wird gereinigt. Werden dann die zweite und nachfolgende Kopien gemacht, so können die Aufladung und die Belichtung entfallen, da die Speichereigenschaften des Aufzeichnungsträgers für das latente Bild dessen gespeicherte Ladungen erhalten haben. Dadurch können die zweite und alle nachfolgenden Kopiezyklen nur aus den Schritten der Bildentwicklung, der Bildübertragung auf ein Kopieblatt und der Reinigung des Aufzeichnungsträgers bestehen. Diese Art der Vervielfältigung ist schneller als das übliche elektrophotographische Verfahren, da die beiden Schritte der elektrostatischen Aufladung und der Belichtung während der Erzeugung aller weiteren Kopien nicht mehr vorhanden sind.If several copies of a given information are to be generated by the method described above, the steps of latent image generation can be omitted if a recording medium is used which has good storage properties for latent images produced by uniform electrostatic charging and exposure to a light image of the information to be reproduced during the production of the first copy. The latent image is then developed, the toner image is transferred from the recording medium to a copy sheet, and the surface of the recording medium is cleaned. If the second and subsequent copies are then made, charging and exposure can be dispensed with, since the storage properties of the recording medium for the latent image have retained its stored charges. As a result, the second and all subsequent copy cycles can only consist of the steps of image development, image transfer onto a copy sheet and cleaning of the recording medium. This type of duplication is faster than the usual electrophotographic process, since the two steps of electrostatic charging and exposure are no longer present during the production of all subsequent copies.
Wird eine Reproduktionsmaschine für die Bilderzeugung verwendet, ao muß insbesondere die Übertragung des l'onerbildes vomIf a reproduction machine is used for the image generation, ao must in particular the transmission of the l'oner image from
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Aufzeichnungsträger auf das Kopieblatt einwandfrei arbeiten, um sicherzustellen, daß das latente Bild auf dem Aufzeichnungsträger nicht verschlechtert wird. Im allgemeinen wird für die Bildübertragung eine Korona-Entladungsvorrichtung verwendet. Diese hat in elektrostatischen Kopiergeräten weitläufige Anwendung gefunden, weist jedoch auch große Nachteile auf, wenn eine Reproduktionsmaschine eine Vervielfältigung mit Erhaltung des latenten Bildes ermöglichen soll. Die Korona-Entladungsvorrichtung bewirkt ein elektrostatisches Anhaften des Kopieblattes an dem Aufzeichnungsträger während der Bildübertragung, da das Kopieblatt während dieses Verfahrens eine elektrostatische Ladung annimmt. Wird das Kopieblatt vom elektrostatischen Aufzeichnungsträger nach der Bildübertragung wieder abgelöst, so können die auf dem Blatt angesammelten Ladungen in nicht zum Bild gehörende Flächenteile des Aufzeichnungsträgers infolge von Luftüberschlägen abgeleitet werden. Beide Arten der Aufladung bewirken ein Hinzufügen oder ein Verringern der Ladung des Aufzeichnungsträgers, wodurch das auf ihm vorhandene latente Bild gestört und für die nachfolgenden Kopien geändert ist. Werden elektrostatische Ladungen in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen des Aufzeichnungsträgers angesammelt, so werden sie nachfolgend mit Toner entwickelt, und bewirken eine Abdunkelung des Untergrunds bei allen nachfolgenden Kopien, Diese Eigenschaft ist unerwünscht, da verzerrte Tonerbilder und Untergrundzeichnungen eine wesentliche Verschlechterung der Kopiequalitat mit sich bringen.Recording medium on the copy sheet work properly to ensure that the latent image is on the recording medium is not worsened. A corona discharge device is generally used for image transfer. This has found widespread use in electrostatic copiers, but also has major disadvantages when one Reproduction machine should enable duplication with preservation of the latent image. The corona discharge device causes the copy sheet to adhere electrostatically to the recording medium during image transfer, because the copy sheet acquires an electrostatic charge during this process. Is the copy sheet from the electrostatic If the recording medium is detached again after the image transfer, the charges accumulated on the sheet cannot surface parts of the recording medium belonging to the image are derived as a result of air flashovers. Both types of Charging cause an addition or a decrease in the charge of the recording medium, thereby reducing the amount present on it latent image is disturbed and changed for subsequent copies. Are electrostatic charges in those not belonging to the picture Surface parts of the recording medium accumulated, so they are subsequently developed with toner, and cause a Darkening of the background in all subsequent copies. This property is undesirable because the toner images are distorted and underground drawings cause a significant deterioration in copy quality.
Korona-Entladungsvorrichtungen sind ferner empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Luftdruckschwankungen und unter bestimmten Bedingungen ist die Wirksamkeit bei der Bildübertragung, also die Menge des auf das Kopieblatt übertragenen Toners, wesentlich verschlechtert. In einigen Fällen wird der Obergangs einer großen Tonermenge auf das Kopieblatt verhindert, so daß die erzeugte Kopie unbrauchbar wird. Korona-Entladungsvorrichtungen erfordern normalerweise eine hohe Speisespannung, die in der Größenordnung von 4000 V liegt, um eine gute BildÜbertra-Corona discharge devices are also sensitive to humidity and fluctuations in air pressure, and under certain circumstances Conditions, the efficiency of image transfer, that is, the amount of toner transferred to the copy sheet, is essential worsened. In some cases, a large amount of toner is prevented from being transferred onto the copy sheet, so that the generated copy becomes unusable. Corona discharge devices usually require a high supply voltage, which is in of the order of 4000 V to ensure a good image transmission
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gung auch bei guten Betriebsbedingungen zu erreichen. Dadurch ist eine größere Stromversorgung für das Kopiergerät erforderlich. Da ferner das jeweilige Kopieblatt am Aufzeichnungsträger bei der Bildübertragung anhaftet, sind Mechanismen zur Ablösung des Kopieblattes vom Aufzeichnungsträger erforderlich.can be achieved even under good operating conditions. This means that a larger power supply is required for the copier. Furthermore, since the respective copy sheet adheres to the recording medium during image transfer, there are mechanisms for detachment of the copy sheet from the recording medium is required.
Eine weitere, mit besserem Erfolg verwendete Bildübertragungsvorrichtung bei Erhaltung des latenten Bildes ist eine elektrisch vorgespannte Rolle. Diese Vorrichtung enthält einen drehbaren und elektrisch leitfähigen Kern mit einer relativ nicht leitfähigen Oberflächenschicht. Bei einer Rollenspannung von ca. 2000 V findet zwar eine Bildübertragung statt, die Rolle bewirkt jedoch bei wesentlich geringeren Spannungen keine wirksame Tonerübertragung, da eine RückÜbertragung des Toners auftritt. Bei geringen Spannungen wird der auf das Kopieblatt übertragene Toner auf den Aufzeichnungsträgers zurückübertragen, wenn das Kopieblatt vom Aufzeichnungsträger abgelöst wird.Another image transfer device used with greater success in preserving the latent image is an electrically biased roller. This device includes a rotatable and electrically conductive core with a relatively non-conductive surface layer. With a roller tension of Approx. 2000 V there is an image transmission, but the role does not have an effective effect at significantly lower voltages Toner transfer, as back transfer of the toner occurs. At low voltages, the toner transferred to the copy sheet is transferred back to the recording medium, when the copy sheet is peeled off from the recording medium.
Der Wirkungsgrad der Bildübertragung kann erhöht werden, wenn eine höhere elektrische Vorspannung an die Rolle angeschaltet wird. Eine höhere Vorspannung erzeugt jedoch Luftüberschläge, wenn das Kopieblatt von der elektrostatischen Aufzeichnungsfläche abgelöst wird. Dieser Zustand bewirkt wiederum eine Aufladung der nicht zum Bild gehörenden Plächenteile des Aufzeichnungsträgere, wodurch die Qualität des elektrostatischen latenten Bildes verschlechtert und dieses für nachfolgende Bilderzeugungen ungeeignet wird. Es gibt keinen Wert für die an die Übertragungsrolle angeschaltete elektrische Vorspannung, bei dem schlechte Bildübertragung und Aufladung der Bilduntergrundflächen vermieden werden können.The image transfer efficiency can be increased if a higher electrical bias voltage is applied to the roller. However, a higher preload generates air flashovers, when the copy sheet is peeled from the electrostatic recording surface. This state in turn causes a charge the areas of the recording medium that do not belong to the image, thereby degrades the quality of the electrostatic latent image and so does subsequent image formations becomes unsuitable. There is no value for the electrical bias applied to the transfer roller at the poor image transfer and charging of the image background can be avoided.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zur Übertragung von Tonerbildern sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, womit die Rückübertragung des Toners insbesondere bei geringen Spannungen vermieden wird und eine einwandfreie Bildübertragung sichergestellt ist, soThe object of the invention is to provide an improved method for the transfer of toner images and to create a device for its implementation, with which the retransfer of the toner is avoided, especially at low voltages, and proper image transfer is ensured, so
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daß die wiederholte Erzeugung von Kopien mit ein und demselben latenten elektrostatischen Bild gewährleistet ist.that the repeated creation of copies with one and the same latent electrostatic image is guaranteed.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß der Bildträger in flachem Zustand an das Tonerbild herangeführt und an diesem vorbeibewegt wird und daß zwischen dem Bildträger und dem Aufzeichnungsträger im Bildübertragungsbereioh und in dem dazu benachbarten Bereich der Ablösung des Bildträgers vom Aufzeichnungsträger ein elektrisches Feld erzeugt wird.A method of the type mentioned at the outset is designed according to the invention to achieve this object in such a way that the image carrier is brought up to the toner image in the flat state and moved past it and that between the image carrier and the recording medium in the image transmission area and in the adjacent one Area of detachment of the image carrier from the recording medium, an electric field is generated.
Das Verfahren nach der Erfindung kann derart weiter ausgebildet sein, daß ein erstea Potential mit einer Polarität entgegengesetzt derjenigen der Tonerteilchen an ein leitfähiges Element an der Bildlibertragungsstelle angeschaltet wird, und daß ein zweites Potential mit einer Polarität entgegengesetzt derjenigen der Tonerteilchen an ein leitfähiges Element im Bereich der Ablösung des Bildträgers vom Aufzeichnungsträger nach der Bildübertragung angeschaltet wird, welches ein elektrostatisches PeId zwischen dem Bildträger und dem Aufzeichnungsträger erzeugt.The method according to the invention can be further developed in such a way that a first potential with an opposite polarity that of the toner particles is connected to a conductive element at the image transfer site, and that a second potential with a polarity opposite to that of the toner particles on a conductive element in the Area of detachment of the image carrier from the recording medium after the image transfer is switched on, which is an electrostatic PeId generated between the image carrier and the record carrier.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich aus durch ein bewegliches Band zur Püh- f rung des Bildträgers in flacher Lage an der Bildübertragungsstelle des Aufzeichnungsträgers vorbei und durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen dem Bildträger und dem Aufzeichnungsträger im Bildübertragungsbereich und in dem dazu benachbarten Bereich der Ablösung des Bildträgere vom Aufzeichnungsträger.A device for carrying out the method according to the invention is characterized by a movable belt for testing the image carrier in a flat position at the image transfer point of the recording medium and through a device for generating an electric field between the image carrier and the recording medium in the image transmission area and in the area of the detachment of the image carrier adjacent thereto from the recording medium.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungegemäßen Verfahrens in einer elektrophotographieohen Reproduktionsmaechine mit drehbarem Aufzeichnungsträger zeichnet sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung aus durch ein endloses, flexible», bewegliches Band aus relativ nichtleitendem Material zur FUh-A device for carrying out the method according to the invention in an electrophotographic reproduction machine with a rotatable recording medium is characterized according to a development of the invention by an endless, flexible », movable tape made of relatively non-conductive material for
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rung eines Kopieblattes an der Bildübertragungsstelle vorbei, durch eine Vorrichtung zur Haltung des Kopieblattes in flacher lage an der Bildübertragungsstelle, durch eine Vorrichtung zur Bewegung des Bandes mit vorbestimmter Geschwindigkeit an der Bildübertragungsstelle vorbei, durch eine an der Bildübertragungsstelle angeordnete elektrostatische Bildübertragungsvorrichtung und durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrostatischen Feldes zwischen Kopieblatt und Aufzeichnungsträger im Bereich der Ablösung des Kopieblattes vom Aufzeichnungsträger nach der Bildübertragung.tion of a copy sheet past the image transfer point, by a device for holding the copy sheet in flat location at the image transfer point, by a device for moving the tape at a predetermined speed on the Image transfer point by an electrostatic image transfer device arranged at the image transfer point and by a device for generating an electrostatic field between the copy sheet and the recording medium in the area of the detachment of the copy sheet from the recording medium after the image transfer.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein bewegliches, endloses Band vorgesehen sein, das mit einer Innenschicht eines leitfähigen Materials versehen ist, an das eine elektrische Vorspannung angeschaltet ist. Eine Außenschicht aus relativ nichtleitendem Material dient zur Durchführung der Übertragung eines Tonerbildes von einer elektrostatischen Aufzeichnungstrommel auf ein Kopieblatt. Das Band, das auf Rollen geführt und getrieben ist, führt das Kopieblatt durch eine Ebene, die tangential zur Oberfläche der Aufzeichnungstrommel liegt, während ein Tonerbild von der Trommel in dem mit der leitfähigen Schicht des Bandes erzeugten elektrischen Feld auf das Kopieblatt übertragen wird. Das Band ist mit einer Vielzahl löcher versehen, durch die hindurch ein Unterdruck auf das Kopieblatt einwirken kann, um eine Relativbewegung zwischen dem Kopieblatt und dem Band zu verhindern, während das Kopieblatt an der Bildübertragungestelle vorbeibewegt wird.According to one embodiment, a movable, endless belt can be provided with an inner layer of a conductive Material is provided to which an electrical bias is connected. An outer layer made of relatively Non-conductive material is used to carry out the transfer of a toner image from an electrostatic recording drum on a copy sheet. The belt, which is guided and driven on rollers, guides the copy sheet through a plane, which is tangential to the surface of the recording drum, while a toner image from the drum is in that with the conductive Layer of the tape generated electric field is transferred to the copy sheet. The band is with a variety provided holes through which a negative pressure on the copy sheet can act to prevent relative movement between the copy sheet and the belt while the copy sheet is moved past the image transfer point.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann ein Band aus relativ nichtleitendem Material verwendet werden, welches das Kopieblatt an der Bildübertragungestelle vorbeibewegt, während ein elektrisches Feld mit einer stationär angeordneten Elektrode an dem Band erzeugt wird. Sie Elektrode kann vom Bildübertragungsbereich bis in den dazu benachbarten Bereich verlaufen, durch den da* Kopieblatt während seiner Ablösung von der Trommeloberflache geführt wird. Geisäß einer dritten Ausführungs- According to a second embodiment, a belt of relatively non-conductive material can be used, which moves the copy sheet past the image transfer point , while an electric field with a stationary electrode is generated on the belt . The electrode can run from the image transfer area to the adjacent area through which the copy sheet is guided while it is being detached from the drum surface. According to a third embodiment
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form kann die Elektrode dann derart konstruiert sein, daß auf das Kopieblatt während der Vergrößerung seines Abstände von der Trommeloberfläche nach der Bildübertragung ein ansteigendes elektrisches Potential einwirkt.form, the electrode can then be constructed in such a way that on the copy sheet increases during the increase in its distance from the drum surface after the image transfer electrical potential acts.
Die Erfindung wird im folgenden anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen*The invention is illustrated below with reference to the figures Embodiments described. Show it*
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Aueführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of a device for carrying out the invention Procedure,
Fig. 2 eine vergrößerte Sehnittdarstellung eines ieils der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,2 shows an enlarged sectional view of a component the device shown in Fig. 1,
Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, jedoch einer anderen Ausführungsform und3 shows a representation similar to FIG. 2, but of a different embodiment and
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform in einer Darstellung ähnlich Fig. 2.FIG. 4 shows a further embodiment in a representation similar to FIG. 2.
In Fig. 1 ist ein kontinuierlich arbeitendes elektrophotographisches Kopiergerät dargestellt, dessen lichtempfindliche Aufzeichnungsfläche die Form einer Trommel hat, auf der ein latentes elektrostatisches Bild des zu reproduzierenden Originals erzeugt wird. Die drehbare !Trommel 13 wird auf einer Λ Achse 14 mit einer (nicht dargestellten) Antriebsvorrichtung bewegt. Die Umfangsflache der !Trommel ist mit einer Schicht 12 bedeckt, die aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht. Darüber ist eine Schicht 11 angeordnet, die ein leitfähiges Material wie z.B. glasförmiges Selen enthält. Die Umfangsflache der Trommel wird an fünf Verfahrensetationen vorbeigeführt, an denen die einzelnen Schritte des elektrophotographischen Verfahrens ausgeführt werden. Diese Stationen sind eine Ladestation A, eine Belichtungestation B, eine Entwicklungsstation O, eine Bildübertragungestation D und eine Reinigungsstation E,1 shows a continuously operating electrophotographic copier, the photosensitive recording surface of which is in the form of a drum, on which an electrostatic latent image of the original to be reproduced is formed. The rotatable! Drum 13 is moved on a Λ axis 14 drive device (not shown) with a. The peripheral surface of the drum is covered with a layer 12 made of an electrically conductive material. Above this is a layer 11 which contains a conductive material such as, for example, vitreous selenium. The peripheral surface of the drum is guided past five process stations where the individual steps of the electrophotographic process are carried out. These stations are a charging station A, an exposure station B, a developing station O, an image transfer station D and a cleaning station E,
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Das latente elektrostatische Bild wird auf der Aufzeichnungstrommel erzeugt, indem deren Oberfläche an der Ladestation A und an der Belichtungsstation B vorbeigeführt wird. An der Ladestation ist eine Vorrichtung zum Aufbringen einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung auf die Schicht 11 vorgesehen, beispielsweise eine Korona-Entladungsvorrichtung. An der Belichtungsstation B kann jede geeignete Vorrichtung zur Projektion und Fokussierung eines Lichtbilds auf die Trommel vorgesehen sein, wobei das Lichtbild dem zu reproduzierenden Originalbild entspricht. Das auf die geladene photoleitfähige Schicht der Trommel projizierte Lichtbild wird fortlaufend synchron mit der Bewegung der Trommel aufgebaut und verursacht eine selektive Ladungsableitung in den Flächenelementen der Schicht 11, wodurch ein latentes elektrostatisches Bild entsteht.The electrostatic latent image is formed on the recording drum generated by the surface of the charging station A and the exposure station B is passed. At the charging station a device for applying a uniform electrostatic charge to the layer 11 is provided, for example a corona discharge device. Any suitable device for projection can be used at the exposure station B and focusing a light image on the drum, the light image being the original image to be reproduced is equivalent to. The light image projected on the charged photoconductive layer of the drum becomes continuously synchronous with the Movement of the drum built up and causes a selective charge dissipation in the surface elements of the layer 11, whereby a latent electrostatic image is created.
Nach der Erzeugung des latenten elektrostatischen Bildes an den Stationen A und B wird dieses auf der Aufzeichnungstrommel an die Entwicklungsstation C geführt. Hier wird ein pigmentiertes, elektroskopisches Kunstharzpulver, das auch als Toner bezeichnet wird, in bildmäßiger Verteilung auf der Trommeloberfläche abgelagert, wodurch das latente elektrostatische Bild entwickelt bzw. sichtbar gemacht wird. Nach dem Entwicklungsschritt trägt die Trommeloberfläche das entstandene Tonerbild an der Bildübertragungsstelle D vorbei, wo das Tonerbild von der Trommeloberfläche auf einen Bildträger, beispielsweise auf ein Kopieblatt 15 aus Papier, übertragen wird. Außer Kopieblättern können hier auch kontinuierliche Bänder oder andere Arten von Bildunterlagen für die Bildübertragung verwendet werden.After the electrostatic latent image has been generated at stations A and B, it is turned on on the recording drum the development station C led. Here is a pigmented, electroscopic synthetic resin powder, also known as toner, in an image-wise distribution on the drum surface deposited, whereby the latent electrostatic image is developed or made visible. After the development step, it bears the drum surface the resulting toner image past the image transfer point D, where the toner image from the drum surface on an image carrier, for example on a copy sheet 15 made of paper. Can save copy scrolling Continuous tapes or other types of image support can also be used here for image transmission.
Die Übertragung des Tonerbildes auf das Kopieblatt wird mit einem Band 20 durchgeführt. Das Kopieblatt 15 wird auf die Oberfläche des Bandes mit einer geeigneten Zuführungsvorrichtung bewegt, die ein Aufnahmefaeh 31 für einen Vorrat Kopieblätter sowie eine Förderrolle 32 enthält, welche die Blätter nacheinander je nach Bedarf dem Band zuführt. Das Band 20 hat eine innere Schicht 22 aus einem leitfähigen Material und eine äußereThe transfer of the toner image onto the copy sheet is carried out with a belt 20. The copy sheet 15 is on the surface of the belt is moved with a suitable feeding device which has a receptacle 31 for a supply of copy sheets and a feed roller 32 which feeds the sheets one by one feeds to the belt as required. The tape 20 has an inner layer 22 of a conductive material and an outer one
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Schicht 21 aus einem relativ nichtleitenden Material. DaB Band ist auf Rollen 23 und 24 geführt und wird durch einen Motor M im Uhrzeigersinn bewegt. Eine elektrische Spannung wird an die Schicht 22 über die Holle 24 angelegt, die gleichfalls aus einem leitfähigen Material besteht. Das Band kann mit einer Vielzahl Löcher 16 versehen sein, die nur in Pig. 2 dargestellt sind und durch die hindurch ein Unterdruck auf das Kopieblatt 15 einwirken kann, der in der Unterdruckkammer 14 erzeugt wird.Layer 21 made of a relatively non-conductive material. The tape is guided on rollers 23 and 24 and is driven by a motor M moved clockwise. An electrical voltage is applied to the layer 22 via the hollow 24, which also consists of a conductive material. The tape can be provided with a plurality of holes 16 which are unique to Pig. 2 shown and through which a negative pressure can act on the copy sheet 15, which is generated in the negative pressure chamber 14.
Bin Kopieblatt wird mit der Zuführungsvorrichtung 30 auf das Band geführt und dann an der photoleitfähigen Trommel 10 bzw. ^ der Bildübertragungsstation D vorbeibewegt. Während dieser Vorbeibewegung wird das auf der Trommeloberfläohe dem Kopieblatt benachbarte Tonerbild auf das Kopieblatt übertragen, wozu ein zwischen dem Kopieblatt und der Trommel mit der Spannung der Schicht 22 des Bandes erzeugtes elektrisches Feld dient.A copy sheet is fed onto the Belt guided and then on the photoconductive drum 10 and ^ the image transmission station D moves past. During this pass, what is on the drum surface becomes the copy sheet Transfer adjacent toner image onto the copy sheet, including placing one between the copy sheet and the drum with the tension of the Layer 22 of the tape generated electric field is used.
Nachdem das Tonerbild auf das Kopieblatt übertragen ist und dieses an der Bildübertragungsstelle vorbeigeführt wurde, gelangt das Kopieblatt auf ein Transportband 40, das auf Rollen 41 und 42 geführt ist und durch einen Motor M2 bewegt wird. Dabei wird das übertragene Bild an einer Fixiervorrichtung 42 vorbeibewegt, die das Tonerbild auf dem Kopieblatt dauerhaft fixiert. Dann wird das Kopieblatt vom Band 40 im Bereich der ™ Rolle 41 entfernt und fällt in ein Ausgabefach 31 einer Sammelvorrichtung 50.After the toner image has been transferred to the copy sheet and this has been guided past the image transfer point, arrives the copy sheet on a conveyor belt 40, which is guided on rollers 41 and 42 and is moved by a motor M2. Included For example, the transferred image is moved past a fuser 42 which permanently fuses the toner image on the copy sheet. Then the copy sheet is removed from the belt 40 in the area of the ™ roll 41 and falls into an output tray 31 of a collecting device 50.
Die letzte Verfahrensstation ist die Reinigungsstation B1 an der jede geeignete Reinigungsvorrichtung, beispielsweise eine Pölzbürste, vorgesehen sein kann, die die photoleitfähige Oberfläche der Aufzeichnungstrommel berührt. Die Reinigungsvorrichtung dient zur Entfernung jeglicher restlioher Tonerteilchen von der photoleitfähigen Trommeloberfläche nach der Bildübertragung und vor der Einleitung eines neuen Bilderzeugungszyklue. Die verschiedenen beschriebenen beweglichen Elemente können mit einer ihnen gemeinsamen AntriebsvorrichtungThe last process station is the cleaning station B 1 at which any suitable cleaning device, for example a Pölz brush, can be provided which touches the photoconductive surface of the recording drum. The cleaning device is used to remove any residual toner particles from the photoconductive drum surface after image transfer and prior to initiating a new imaging cycle. The various movable elements described can be with a common drive device
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bewegt werden, die die beschriebenen Punktionen ermöglicht. Dies ist beispielsweise ein Motor, der die Trommel 10 sowie die anderen beweglichen Elemente, beispielsweise die Bänder 20 und 40, antreibt.be moved, which enables the punctures described. This is, for example, a motor that drives the drum 10 and the other moving elements, for example the belts 20 and 40, drives.
In Fig. 2 ist die Art der erfindungsgemäßen Bildübertragung eingehender dargestellt, wobei die einzelnen Elemente nicht unbedingt maßstabsgetreu wiedergegeben sind. Die innere Schicht 22 des Bandes 20 besteht aus einem geeigneten leitfähigen Material, beispielsweise aus einem flexiblen Stahlband, während die äußere Schicht 21 ein relativ nichtleitendes Material, beispielsweise ein dielektrisches Material, enthält. Das Band bewegt sich im Uhrzeigersinn (Pig. 1 und 2) auf den Rollen 23 und 24» während die Trommel im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Dabei werden aufeinanderfolgende Teile des entwickelten Bildes, die durch stark vergrößerte Tonerteilchen dargestellt sind, an der Bildübertragungsstelle vorbeibewegt, und zwar mit derselben Geschwindigkeit wie das Kopieblatt auf dem Band.In Fig. 2, the type of image transmission according to the invention is shown in more detail, the individual elements not are reproduced true to scale. The inner layer 22 of the tape 20 is made of a suitable conductive material, for example from a flexible steel strip, while the outer layer 21 is a relatively non-conductive material, for example a dielectric material. The belt moves clockwise (Pig. 1 and 2) on rollers 23 and 24 »while the drum is rotated counterclockwise. Successive parts of the developed image are which are represented by greatly enlarged toner particles, moved past the image transfer point, with the same Speed as the copy sheet on the belt.
Wie bereits ausgeführt, ist das Band mit einer Vielzahl Löchern 16 versehen, durch die hindurch ein Unterdruck auf das Kopieblatt einwirken kann und dessen Rutschen auf dem Band verhindert. Die Löcher in dem Band und die zur Erzeugung des Unterdrucks vorgesehene Kammer 14 können wahlweise vorgesehen sein, insbesondere wenn die Bildübertragungsstation in der in Fig. 2 gezeigten Weise angeordnet ist, wobei das Kopieblatt in horizontaler Richtung gefördert wird. Wäre die Bildübertragungsstation so angeordnet, daß das Kopieblatt in einer geneigten Ebene bewegt werden müßte, so wäre die Anordnung einer Unterdruckquelle für den Kopieblatttransport günstig, um eine Relativbewegung zwischen dem Kopieblatt und dem Transportband zu verhindern.As already stated, the belt is provided with a plurality of holes 16 through which a negative pressure is applied to the copy sheet can act and prevent its slipping on the belt. The holes in the belt and those used to create the negative pressure provided chamber 14 can be optionally provided, in particular if the image transmission station in the in Fig. 2 is arranged with the copy sheet conveyed in the horizontal direction. Would be the image transmission station arranged so that the copy sheet would have to be moved in an inclined plane, the arrangement would be a vacuum source for the copy sheet transport favorable to a relative movement between the copy sheet and the conveyor belt impede.
Daa Band wird mit einer Geschwindigkeit bewegt, die im wesentlichen gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel ist. Bine elektrische Vorspannung ist an die Schicht 22 angeschaltet, umThe tape is moved at a speed that is essentially is equal to the peripheral speed of the drum. Bine electrical bias is applied to layer 22 in order to
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die Übertragung des Tonerbildes von der Trommel auf das Kopieblatt zu bewirken. Das in einem JLusführungsb ei spiel des Bandes verwendete dielektrische Material hatte eine Stärke von 0,05 mm und bestand aus einem Polyesterharz, während die leitfähige Unterlage aus mit Graphit imprägniertem Kautschuk bestand. Bei Verwendung dieser Stoffe zeigte sich, daß die Bildübertragung wirksam erfolgte, wenn das Potential am Band zwischen 500 und 1500 V lag. Eine vorzugsweise angewendete Spannung beträgt 1000 V. Die Polarität des an die Innenschicht des Bandes angelegten Potentials ist durch die Polarität der zu übertragenden Tonerteilchen bestimmt. Haben diese beispielsweise eine negative Ladung, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ä so muß das Band ein positives Potential führen. Haben die Tonerteilchen eine positive Ladung, so muß an die Schicht 22 des Bandes ein negatives Potential angeschaltet werden.cause the transfer of the toner image from the drum to the copy sheet. The dielectric material used in one embodiment of the tape had a thickness of 0.05 mm and consisted of a polyester resin, while the conductive base consisted of rubber impregnated with graphite. Using these materials, it was found that the image transfer was effective when the potential on the belt was between 500 and 1500 volts. A voltage preferably used is 1000 V. The polarity of the potential applied to the inner layer of the tape is determined by the polarity of the toner particles to be transferred. Have this example, a negative charge, as shown in Fig. 2 etc., the tape must carry a positive potential. If the toner particles have a positive charge, a negative potential must be applied to layer 22 of the belt.
Die Nähe des Bandes relativ zur Oberfläche der Aufzeichnungstrommel hängt von der Stärke des Kopieblattes ab. Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist das Band so vorgesehen, daß die Oberfläche des Kopieblattes einen Abstand zur Trommel hat, jedoch kann das Kopieblatt auch in innige Berührung mit der Trommeloberfläche während der Bildübertragung gebracht werden. Das Kopieblatt ist als Einzelblatt dargestellt, es kann jedoch auch jede andere geeignete Form haben und beispielsweise als kontinuierliches Band ausgeführt sein. Ferner kann es aus je- ™ dem geeigneten Material wie z.B. Papier, Plastik, Gewebe usw. bestehen.The proximity of the tape relative to the surface of the recording drum depends on the thickness of the copy sheet. In the arrangement shown in Fig. 2, the tape is provided so that the The surface of the copy sheet is spaced from the drum, but the copy sheet can also be in intimate contact with the drum surface be brought during the image transfer. The copy sheet is shown as a single sheet, but it can also have any other suitable shape and be designed, for example, as a continuous belt. It can also consist of any- ™ the appropriate material such as paper, plastic, fabric, etc.
Die Bewegungslinie des Kopieblattes an der Bildübertragungsstelle vorbei liegt in einer Ebene, die die Oberfläche der Aufzeichnungstrommel tangiert. Diese Anordnung wird vorzugsweise angewendet, um eine Rückübertragung des Toners auf die Trommel zu verhindern, wenn das Kopieblatt von der Trommel abgelöst wird. Da das an die innere Schicht des Bandes angeschaltete Potential relativ gering ist, und das Kopieblatt tangential zur Trommeloberfläche bewegt wird, wird eine un-The line of movement of the copy sheet past the image transfer point lies in a plane that forms the surface of the Recording drum affected. This arrangement is preferably used to prevent the toner from transferring back to the To prevent the drum when the copy sheet is peeled off the drum. Since that is connected to the inner layer of the tape Potential is relatively low, and the copy sheet is moved tangential to the drum surface, an un-
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kontrollierte Aufladung der Trommel infolge Leitung durch das Band und das Kopieblatt verhindert. Beide Eigenschaften, nämlich das geringe Potential und die tangentiale Bewegung, verbessern die Eigenschaften der Bildübertragung bei einem Heproduktionssystem, das mit Erhaltung des latenten elektrostatischen Bildes arbeitet. Die Qualität der nachfolgend erzeugten Kopien wird gleichbleibend hoch gehalten.controlled charging of the drum as a result of conduction through the belt and the copy sheet prevented. Both properties, namely the low potential and the tangential movement, improve the properties of image transmission in a production system, that works with preservation of the latent electrostatic image. The quality of the subsequently generated Copies are kept consistently high.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist teilweise in Pig. 3 dargestellt. Bei dieser Vorrichtung zur Führung des Kopieblattes 15 an der Bildübertragungsstelle vorbei besteht das Transportband 31 aus relativ nichtleitendem Material, und das elektrische Feld im Bildübertragungsbereich für die Bildübertragung und in dem dazu benachbarten Bereich, in dem das Kopieblatt von der Trommeloberfläche abgelöst wird, wird mit einer stationären Platte 30 erzeugt. Diese Platte 30 ist nahe dem Band 31 angeordnet und erstreckt sich auch in den dem Bildübertragungsbereich benachbarten Bereich auf der rechten Seite des Bildübertragungsbereichs.Another embodiment of the invention is shown in part in FIG Pig. 3 shown. In this device for guiding the copy sheet 15 past the image transfer point, the conveyor belt 31 consists of a relatively non-conductive material, and that Electric field in the image transfer area for the image transfer and in the area adjacent to it, in which the copy sheet is detached from the drum surface is produced with a stationary plate 30. This plate 30 is close to that Belt 31 arranged and also extends into the area adjacent to the image transfer area on the right side of the Image transmission area.
Während das Kopieblatt aus dem Bildübertragungsbereich austritt, wird es von der photoleitfähigen Schicht 11 der Aufzeichnungstrommel getrennt und in derselben Ebene wie das Band 31 weitergeführt. Während das Kopieblatt von der Aufzeichnungstrommel abgelöst wird, wird zwischen ihm und der Trommel ein elektrisches Feld aufrechterhalten, das die Rückübertragung vom Toner auf das Kopieblatt verhindert. Die Platte 30 besteht aus einem leitfähigen Material und ist in der in Fig. 3 gezeigten Weise mit einer Spannungsquelle verbunden. Die Platte ist dauernd durch das Band 31 vom Kopieblatt 15 getrennt, um jegliche Leitung von Ladungen auf das Kopieblatt und/oder die Trommel während der Bildübertragung oder während der Ablösung des Kopieblattes von der Trommel zu verhindern. Die Platte 30 dient auch zur,Lagerung des Bandes 31 und damit des KopieblatteB 15 in einer zur Trommeloberfläche tangentialen Ebene, während die Bildübertragung erfolgt.As the copy sheet exits the image transfer area, it is removed from the photoconductive layer 11 of the recording drum separated and continued in the same plane as the belt 31. While the copy sheet from the recording drum is peeled off, an electric field is maintained between it and the drum, which prevents the transfer of the toner back on the copy sheet. The plate 30 is made of a conductive material and is in the manner shown in FIG connected to a voltage source. The record is permanent separated from copy sheet 15 by belt 31 to remove any line of charges on the copy sheet and / or the drum during image transfer or during detachment of the copy sheet to prevent from the drum. The plate 30 is also used to store the tape 31 and thus the copy sheet B 15 in a plane tangential to the drum surface while the image is being transferred.
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Pig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Wird das elektrische feld zwischen dem Kopieblatt und der Aufzeichnungstrommel stufenweise verstärkt, während ein vorgegebener Teil des Kopieblattes zunehmend von der Trommel getrennt wird, so kann die Rückübertragung von Toner weiter verhindert werden. Die in Pig. 4 gezeigte Vorrichtung arbeitet nach diesem Prinzip. Die segmentierte Platte 30 hat leitfähige Teile 35a bis 35* und relativ nichtleitende Teile 34a bis 34e, die über die Breite des Transportbandes 31 parallel zur Längsachse der Trommel verlaufen. Pig. 4 shows a further embodiment of the invention. Will the electric field between the copy sheet and the recording drum stepwise amplified as a given part of the copy sheet is progressively separated from the drum, thus, the back transfer of toner can be further prevented. The one in Pig. The device shown in FIG. 4 operates on this principle. The segmented plate 30 has conductive parts 35a to 35 * and relatively non-conductive parts 34a to 34e, which run across the width of the conveyor belt 31 parallel to the longitudinal axis of the drum.
Ist eine geeignete Vorspannung an den leitfähigen Teil 35a der ^ Platte 30 angeschaltet, die die Bildübertragung des Tonerbilds von der Aufzeichnungstrommel auf das Kopieblatt ermöglicht, so kann die Spannung an den leitfähigen Teilen 35b bis 35f nacheinander sich erhöhend abgestuft sein, wodurch die elektrischen Felder immer stärker werden, wenn das Kopieblatt zunehmend von der Trommel abgelöst wird. Die nichtleitenden Teile 34a bis 34e bleiben elektrisch neutral. Eine geeignete Steuervorrichtung 36 kann zur stufenweisen Erhöhung der Spannungen an den verschiedenen leitfähigen Teilen vorgesehen sein, sie ist über jeweils eine Leitung 37 mit einem leitfähigen Teil verbunden.Is turned 35a of ^ plate 30 an appropriate bias voltage to the conductive part, which allows the image transfer of the toner image from the recording drum to the copy sheet, so causing the electric fields, the voltage on the conductive parts 35b can successively be located stepped increasing to 35f, always become stronger as the copy sheet is progressively peeled off from the drum. The non-conductive parts 34a to 34e remain electrically neutral. A suitable control device 36 can be provided for gradually increasing the voltages on the various conductive parts; it is connected to a conductive part via a line 37 in each case.
Als ein Beispiel der abgestuften Spannungen kann der Teil 35a g eine Spannung von 1000 V für die übertragung eines Tonerbildee ™ auf ein Kopieblatt im Bildübertragungebereich führen. Die leitfähigen Teile 35b, 35o, 35d, 35e und 35f führen dann Spannungen von 1800 V, 2600 V, 3200 V, 4000 V und 4800 V. In dieaem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß diese Spannungswerte lediglich Beispiele darstellen, die die Möglichkeiten der verschiedenen abgestuften Wtrte oder dtrtn Differenzen nioht einschränken sollen. Die tatsächlichen Spannungeverte der verschiedenen leltfähigtn Seile hängen von dem Durchmesser der. Trommel, der Breite der leitfähigen Seile, der Breite dee Kopierblatte·, der relativen Luftfeuente und anderen Faktoren ab.As an example of the stepped voltages, the portion 35a g can carry a voltage of 1000 V for the transfer of a toner image ™ to a copy sheet in the image transfer area. The conductive parts 35b, 35o, 35d, 35e and 35f then carry voltages of 1800 V, 2600 V, 3200 V, 4000 V and 4800 V. In this context, it should be noted that these voltage values are only examples that illustrate the possibilities of the various should not restrict graduated words or dtrtn differences. The actual tension values of the various capable ropes depend on the diameter of the rope. Drum, the width of the conductive ropes, the width of the copy sheet, the relative humidity and other factors.
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Vorstehend wurden Verfahren und Vorrichtungen zur Übertragung von Tonerbildern beschrieben, die eine gleichmäßige und wirksame Bildübertragung unabhängig von der relativen Luftfeuchte und dem Luftdruck ermöglichen und bei denen ein Band zum Transport des Kopieblattes an einem trommeiförmigen elektrostatischen Aufzeichnungsträger vorbei in tangentialer Berührung verwendet wird.Methods and apparatus for transferring toner images that are uniform and effective have been described above Allow image transfer regardless of the relative humidity and air pressure and where a tape is used for transport of the copy sheet past a drum-shaped electrostatic recording medium in tangential contact is used.
Die Erfindung kann in gleicher Weise auch auf Reproduktionsmaschinen anderer Art angewendet werden, in denen ein elektroskopisches, pigmentiertes Pulver zu» Entwicklung eines elektrostatischen latenten Bildes auf einem elektrostatischen Aufzeichnungsträger verwendet und das entwickelte Bild auf ein Kopieblatt übertragen wird. Die Erfindung wurde vorstehend anhand ihres Anwendungsbeispiels bei der Elektrophotographie beschrieben. The invention can be applied in the same way to reproduction machines other types in which an electroscopic, pigmented powder for »Development of an electrostatic latent image on an electrostatic recording medium is used and the developed image is transferred to a copy sheet. The invention has been based on the above of its application example in electrophotography.
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