DE2250062C3 - Elektrofotografisches Kopierverfahren und Kopiergerät - Google Patents
Elektrofotografisches Kopierverfahren und KopiergerätInfo
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- DE2250062C3 DE2250062C3 DE19722250062 DE2250062A DE2250062C3 DE 2250062 C3 DE2250062 C3 DE 2250062C3 DE 19722250062 DE19722250062 DE 19722250062 DE 2250062 A DE2250062 A DE 2250062A DE 2250062 C3 DE2250062 C3 DE 2250062C3
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- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
- G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
- G03G15/169—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer with means for preconditioning the toner image before the transfer
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Kopierverfahren bei dem die in Hintergrundbereichen
anhaftenden Tonerteilchen eines sich auf einem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial befindenden und
mit Toner entwickelten latenten elektrostatischen Bildes vor dessen Übertragung auf ein Bildempfangsmaterial
mit einer Gleichspannungs-Koronaaufladeeinrichtung zur Änderung ihrer Ladungspolarität aufgeladen
werden.
Ferner betrifft die Erfindung ein elektrofotografisches Kopiergerät mit einem an einer Aufladestation, an
einer ersten Belichtungsstation, an einer Entwicklungsstation und an einer Übertragungsstation vorbeiführbaren,
fotoleitenden Aufzeichnungsmaterial, wobei zwischen der Entwicklungsstation und der Übertragungsstation eine Koronaaufladeeinrichtung zur Aufladung
des sich auf dem Aufzeichnungsmaterial befindenden, entwickelten latenten elektrostatischen Bildes angeordnet
ist
Aus der US-PS 34 44 369 ist das eingangs genannte Verfahren bekannt Ferner sind aus dieser Patentschrift
ein elektrofotografisches Kopierverfahren, bei dem die Hintergrund- und Bildbereiche eines sich auf einem
fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial befindenden und mit Toner entwickelten latenten elektrostatischen
Bildes vor dessen Übertragung auf ein Bildempfangsmaterial mit einer Wechselspannungs-Koronaaufladeeinrichtung
auf eine Polarität aufgeladen werden, die der Polarität der Bereiche nach der Entwicklung entgegengesetzt
ist und ein Kopierverfahren, bei dem mit einer gleichspannungsvorgespannten Wechselstrom-Koronaaufladeeinrichtung
die Hintergrundbereiche auf eine erste Polarität und die Bildbereiche auf die andere
Polarität aufgeladen werden.
Durch diese bekannten Verfahren soll erreicht werden, daß in Hintergrundbereichen vorliegende
Tonerteilchen derart umgeladen werden, daß sie elektrostatisch nicht von dem Bildempfangsmaterial
angezogen werden, auf welches das jeweilige Tonerbild übertragen werden soll.
Bei diesen bekannten Verfahren werden die Toner-
w) teilchen in den Bildbereichen durch starke elektrostatische
Kräfte an dem Aufzeichnungsmaterial gehalten, so daß bei der Übertragung der Tonerteilchen auf ein
Bildempfangsmaterial die Gefahr besteht, daß nur ein gewisser Teil der Tonerteilchen auch wirklich übertra-
(,. jii'n wird infolge dessen isl die Mögliehkeil (»ι·(ξΐ·Ιιι·η,
daU ein Teil der Tonerteilchen aus den Bildbereichen auf
dem Aufzeichnungsmaterial zurückbleibt, so daß auf dem Bildempfangsmaterial keine gute Schwärzung bzw.
Farbgebung erreicht wird. Die auf dem Aufzeichnungsmaterial
zurückbleibenden Tonerteilchen müssen dann in einer Reinigungsstation entfernt werden, damit das
Aufzeichnungsmaterial für einen neuen Kopierzyklus verwandt werden kann. Bleiben größen- Mengen an
Tonerteilchen auf dem Aufzeichnungsmaterial zurück, so entsteht dadurch eine Verschwendung an Toner, was
aus wirtschaftlichen Gründen unerwünscht ist.
Aus der DE-OS 20 08 367 ist es bekannt, das Aufzeichnungsmaterial mit elektromagnetischer Strahlung
gleichmäßig zu beaufschlagen, um dadurch auf dem Aufzeichnungsmaterial vorhandene Ladungen abzubauen.
Angenommen, es soll nur eine einzige Kopie angefertigt werden, so wird, wenn das Aufzeichnungsmaterial
transparent ist, vor der Übertragung des Tonerbildes diejenige Seite des Aufzeichnungsmaterials
bestrahlt, auf der keine Tonerteilchen abgelagert sind. Ist das Aufzeichnungsmaterial undurchsichtig, so wird
zunächst das Tonerbild übertragen und anschließend wird der dem Tonerbild entsprechende Bereich des
Aufzeichnungsmaterials bestrahlt Die Ladungen, durch die die nicht übertragenen Tonerteilchen an dem
Aufzeichnungsmaterial anhaften, werden abgebaut Die nunmehr weniger stark anhaftenden Tonerteilchen
werden beim Durchgang des Aufzeichnungsmaterials durch die Entwicklungsstation entfernt. Durch diese
Maßnahme, Ladungen des Ladungsbildes abzubauen, kann nicht verhindert werden, daß in Hintergrundbereichen
vorhandene Tonerteilchen ebenfalls auf das Bildempfangsmaterial übertragen werden, so daß
infolge dessen eine Kontrastverringerung auf der hergestellten Kopie entstehen kann.
Aus der US-Patentschrift 31 03 445 war auch bereits ein Kopierverfahren bekannt, bei dem das elektrostatische
latente Bild in einer Entwicklungsstation mit Tonerteilchen entwickelt wird, die mit Hilfe von Bürsten an
die zu entwickelnde Fläche herangebracht werden. Aufgrund des unterschiedlichen Entwicklungsverhaltens
solcher Bürsten bei unterschiedlichen Luftfeuchtigkeiten wird zur Verbesserung der Entwicklung des elektrostatischen
latenten Bildes mit Toner eine vorbestimmte Gleichspannung an die Bürste angelegt. Anschließend
an die Entwicklungsstation und vor der Übertragungsstation für die Übertragung des entwickelten Tonerbildes
auf ein Bildempfangsmaterial ist eine Lichtquelle vorgesehen, mit der das entwickelte Bild belichtet wird,
um Restladungen auf dem Untergrund, d. h. Nichtbildbereich der Trommeloberfläche, auf der das elektrostatische
latente Bild gebildet wurde, zu entlader.
EsTsTÄüigäbederErfindiingTdie~eingangsgenannten;
elektrofotografischen Kopierverfahren derart weiterzubilden, daß die Qualität des auf ein Bildempfangsmaterial übertragenen Tonerbildes verbessert wird, und
ein _ Kopiergerät der eingangs genannten Art zur Durchführung der Verfahren so weiterzubilden, daß
mit ihm Kopien guter Qualität hergestellt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in Bezug auf die elektrofotografischen Kopierverfahren dadurch gelöst,
daß anschließend an die Aufladung und vor der Übertragung auf das Bildempfangsmaterial die BiId-
und Hintergrundbereiche des entwickelten Bildes mit elektromagnetischer Strahlung zur Verringerung des
Ladungspotentials beaufschlagt werden, wobei die durch die Koronaaufladeeinrichtung aufzuladenden <>s
Bereiche gegenüber der elektromagnetischen Strahlung abgeschirmt werden.
Die Lösung der Aufgabe in Bezug auf das Kopiergerät ergibt sich durch eine zwischen der
Koronaaufladeeinrichtuiig und der Übertragungsstationen
angeordneten Lichtquelle durch die das entwikkelte, mit der Koronaaufladeeinrichtung aufgeladene
Bild bestrahlbar ist, wobei durch eine Abschirmeinrichtung die Belichtung von Bereichen des Aufzeichnungsmaterials, die von der Koronaaufladeeinrichtung aufgeladen
werden, verhindert ist
Aufgrund der Erfindung wird der Vorteil erreicht daß
zum einen verhindert wird, daß in Hintergrundbereichen des Tonerbildes vorhandene Tonerteilchen auf das
Bildempfangsmaterial übertragen werden. Zum anderen wird erreicht daß die Tonerteilchen, die in den
Bildbereichen vorliegen, mit hohem Wirkungsgrad auf das Bildempfangsmaterial übertragen werden. Infolgedessen
ist es aufgrund der Erfindung möglich, Kopien herzustellen, weiche sich durch einen besonders hohen
Kontrast auszeichnen. Dieser hohe Kontrast liegt vor, da in den Hintergrundbereichen keine oder nahezu
keine Tonerteilchen und in den Bildbereichen mehr oder minder die gesamten Tonerteilchen auf das Bildempfangsmaterial
übertragen werden.
Die Erfindung trägt auch der zeitlichen Folge der Verfahrensschritte »Aufladung« und »Bestrahlung«, die
von besonderer Bedeutung ist Rechnung. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile lassen sich nicht erreichen,
wenn zuerst eine Bestrahlung vorgenommen wird, der sich eine Aufladung anschließt In diesem Fall würde
nämlich das Potential in den Bildbereichen soweit verringert, daß eine selektive Aufladung der Hintergrundbereiche
nicht mehr möglich ist Die Bildbereiche wurden ebenfalls aufgeladen, da an den Rändern der
Bildbereiche keine von den Rändern fortweisenden Feldkomponenten mehr vorhanden sind. Der in Fig.3
dargestellte Feldlinienverlauf würde dann nicht vorliegen.
Um sicherzustellen, daß zunächst eine Aufladung des Tonerbildes und erst anschließend eine Bestrahlung
erfolgt müssen der Aufladungsbereich und der Bestrahlungsbereich so gegeneinander abgeschirmt werden,
daß keine elektromagnetische Strahlung in den Aufladungsbereich gelangt
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung im Hinblick auf das Kopiergerät sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines
elektrofotografischen Kopiergerätes mit Bildübertragung, bei dem eine Koronaaufladeeinrichtung und eine
Strahlungsquelle nach der Erfindung vorgesehen sind,
F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des in F i g. 1
gezeigten Kopiergerätes mit der Koronaaufladeeinrichtung und der Strahlungsquelle,
F i g. 3 eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungsmaterials
mit einem entwickelten Ladungsbild, welches eine hohe Konzentration von Tonerteilchen in
den Bildbereichen und eine geringe Konzentration von Tonerteilchen in den Hintergrundbereichen aufweist,
sowie die Feldlinien zwischen einer für die Bildübertragung benutzten Koronaaufladeeinrichtung und dem
Aufzeichnungsmaterial,
Fig.4 ein schematisches Diagramm der Wirkung
einer Belichtung des in F i g. 3 gezeigten Aufzeichnungsmaterials, und
F i g. 5 ein schematisches Diagramm der Übertragung der die Bildbereiche bildenden Tonerteilchen der F i β.3
und 4 auf ein Bildempfangsmaterial.
Das in F i g. 1 dargestellte Kopiergerät weist eine Trommel 1 mit einer auf einem elektrisch geerdeten
Metallzylinder aufgebrachten fotoleitfähigen Schicht auf. Diese Trommel bildet ein kontinuierliches, wieder s
verwendbares, elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial. Die Trommel ist in einem Rahmen drehbar
gelagert, so daß sie sich in der angegebenen Pfeilrichtung drehen kann, wodurch die Aufzeichnungsfläche
der Trommel nacheinander an mehreren Arbeitsstationen vorbeigeführt wird.
Die Ladestation A weist eine Koronaaufladeeinrichtung 2 auf, wie sie z. B. aus der US-PS 28 36 725 bekannt
ist. Die Koronaaufladeeinrichtung ist mit einem geeigneten elektrischen Potential verbunden und ι s
gegenüber der Trommel so angeordnet, daß die Aufzeichnungsfläche der Trommel auf ein gleichmäßiges
elektrisches Potential von z. B. 800 V aufgeladen wird.
Die Belichtungsstation B weist Lampen 3 und eine Optik 4 auf, die zu einer zellenförmigen Abtastung einer
mit der zu kopierenden Seite nach unten auf einem Auflagetisch 5 angeordneten Vorlage zusammenwirken.
Das bei der Abtastung der Vorlage erzeugte Lichtbild wird durch eine öffnung 6 einer Blende 7 auf die freie
Oberfläche der Trommel projiziert. Das elektrische Potential der Trommel erniedrigt sich wesentlich in den
Bereichen des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials, die das auftreffende Licht absorbieren. Die das
Licht absorbierenden Bereiche werden bei dem hier jo
vorliegenden Positiv-Positiv-Kopierverfahren als Hintergrundbereiche bezeichnet. Das Potential für die
Hintergrundbereiche beträgt beispielsweise 200 V, wenn zuvor die Trommel auf etwa 800 V aufgeladen
wurde. Die Bereiche geringen Potentials können jedoch auch die Bildbereiche sein, wenn ein Negativ-Negativ-Kopierverfahren
benutzt wird. Dieses letztere Verfahren wird jedoch nicht im einzelnen erläutert, um
Wiederholungen zu vermeiden, da bei der nachfolgenden Beschreibung lediglich entsprechende Änderungen
bzw. Umkehrungen anzunehmen sind.
Neben der Belichtungsstation ist eine Entwicklungsstation C angeordnet, die die Tonerteilchen zum
Sichtbarmachen des Ladungsbildes enthält In F i g. 1 ist eine Kaskadenentwicklungsvorrichtung dargestellt, die
in beispielhafter Weise einen von einem Motor angetriebenen Becherförderer 10 aufweist. Das benutzte
Entwicklermaterial It besteht aus Trägerteilchen und
Tonerteilchen und ist im unteren Bereich des Gehäuses 12 mit einem bestimmten Vorrat gespeichert Die
Becher nehmen das Entwicklermaterial auf und tragen es in den oberen Bereich des Gehäuses, wo das
Entwicklermaterial über eine Rutsche auf die Trommel 1 herabfällt oder kaskadiert Während das Entwicklermaterial
über die freie Oberfläche der Trommel kaskadiert, haften die Tonerteilchen infolge des dem
Ladungsbild zugeordneten elektrischen Feldes an dem Ladungsbild an. Der Toner wird elektrostatisch durch
die beim Mischen mit den Trägerteilchen auftretende Reibungselektrizität geladen. Während der Entwicklung «1
verbrauchte Tonerteilchen werden von einem Tonerverteiler 13 ergänzt, der innerhalb des Gehäuses 12
angeordnet ist.
Es ist eine Vorübertragungsstalion D vorgesehen, die
eine Koronaaufladeeinrichtung 15 und eine Strahlungsquelle 16 aufweist, deren Arbeitsweise im einzelnen
noch erläutert wird. In der Vorübertragungsstation D wird das Aufzeichnungsmaterial und der sich auf diesem
befindenden Toner derart beeinflußt, daß nur die die Bildbereiche bildenden Tonerteilchen auf ein Bildempfangsmaterial
17 in der Übertragungsstation E übertragen werden.
Die Übertragungsstation E weist eine Zuführeinrichtung zum aufeinanderfolgenden Zuführen des Bildempfangsmaterials
17 und eine Übertragungs-Koronaaufladeeinrichtung 18 auf, die die Rückseite, d. h. die nicht das
Bild tragende Seite, eines Bildempfangsmaterials auf ein hohes Potential auflädt, welches beispielsweise
-I- 2000 V bei den zuvor angegebenen Spannungsbeispielen
von +800 V und +200 V für die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auf der Trommel 1 beträgt Das
durch die von der Übertragungs-Koronaaufladeeinrichtung 18 erzeugte Ladung und die Potentiale des
Aufzeiehnungsmaterials auf der Trommel gebildete elektrische Feld bewirkt die Übertragung der Tonerteilchen
in den Bildbereichen auf das Bildempfangsmaterial 17. Es ist auch möglich, statt einer Übertragungs-Koronaaufladeeinrichtung
18 elektrisch vorgespannte Rollen zu benutzen.
Das übertragene Tonerbild wird dauerhaft auf dem Bildempfangsmaterial 17 an einer Fixierstation F fixiert.
Die Fixierstation F umfaßt beispielsweise elektrische Heizelemente 21, die die Tonerteilchen erweichen, um
diese dauerhaft mit dem Bildempfangsmaterial zu verbinden.
Eine Reinigungsstation G weist eine Reinigungs-Koronaaufladeeinrichtung
22 und eine sich drehende Bürste 23 auf, die innerhalb eines mit Unterdruck beaufschlagten Gehäuses 24 angeordnet sind. Die
Reinigungs-Koronaaufladeeinrichtung 22 ist mit einer Wechselspannungsquelle verbunden, um alle nicht
übertragenen Tonerteilchen zu neutralisieren, d. h. die Tonerteilchen etwa auf Erdpotential umzuladen, wenn
auch die Trommel geerdet ist Die Bürste wischt die restlichen Tonerteilchen von der Trommeloberfläche
während der Unterdruck im Gehäuse 24 die Tonerteilchen zu einem in einen Kasten 25 angeordneten Filter
zieht
Die Reinigungsstation weist außerdem eine Lampe 26 zum Bestrahlen der freien Oberfläche der Trommel auf.
Danach bewegt sich die Trommel wieder an der Ladestation A vorbei und der nächste Kopierzyklus
beginnt.
Die Entwicklungsstation C weist ferner eine Hintergrundelektrode
30 auf, die innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet und etwa 1,3 cm an ihrem am dichtesten
benachbarten Punkt von der Oberfläche der Trommel entfernt ist. Die Hintergrundelektrode 30 ist elektrisch
vorgespannt, wirkt jedoch wegen ihres relativ großen Abstandes vom Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial
und infolge einer geeignet gewählten Vorspannung nicht wie eine Entwicklungselektrode, wie diese in
der US-PS 31 47 147 beschrieben ist. Die Hintergrundelektrode 30 ist so vorgespannt daß Tonerwolken
unterdrückt werden, wodurch weniger Tonerteilchen auf der Oberfläche des Aufzeiehnungsmaterials, welches
sich auf der Trommel befindet, in den Hintergrundbereichen anhaften. Diesbezüglich wird beispielsweise auf die
US-PS 34 12 710 und 34 24 131 hingewiesen. Die Hintergrundelektrode 30 hat eine zur Trommel
gewandte leitende Oberfläche, die mit hohem elektrischem Potential verbunden ist Die Elektrode 30 ist so
angeordnet, daß ihre elektrisch leitende Oberfläche gegenüber dem Gehäuse 12 isoliert ist Die Hintergrundelektrode
30 kann eine Platte 31 aus einem Epoxyd-Harz sein, welches mit Kupfer 32 beschichtet
und freitragend innerhalb des Gehäuses 12 befestigt ist
(siehe F i g. 2).
Der Aufbau und die Wirkungsweise der Vorübertragungsstation D, welche die Koronaaufladeeinrichtung
15 und die Strahlungsquelle 16 enthält, wird anhand der F i g. 3—5 erläutert, die einen Schnitt eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials 34 zeigen, d. h. einen
Schnitt der in F i g. 1 gezeigten Trommel. Das Aufzeichnungsmaterial weist eine fotoleitfähige Schicht
35 auf, die von einer leitenden Elektrode 36 getragen ist. Die Elektrode 36 liegt auf Erdpotential 37, welches eine
geeignete und sichere Bezugsspannung für das Kopiergerät darstellt
Die in F i g. 3 gezeigte 3-fache Schicht von Pluszeichen 38 stellen das hohe Potential, d. h. die Ladungsdichte der Bildbereiche des auf dem Aufzeichnungsmateria!
34 vorhandenen Ladungsbildes dar. Die Pluszeichen 39 stellen ein geringes Potential in den belichteten oder
Hintergrundbereichen des Aufzeichnungsmaterials dar. Die Kreise 40 bedeuten negativ geladene Tonerteilchen,
die infolge des elektrischen Feldes des Ladungsbildes an dem Aufzeichnungsmaterial anhaften, während Kreise
41 in den Hintergrundbereichen anhaftende Tonerteilchen darstellen. Es wird angenommen, daß alle
Tonerteilchen durch geeignete Einrichtungen, wie z. B. Trägerkügelchen vor oder während der Entwicklung
des Ladungsbildes geladen werden. Wenige positiv geladene Tonerteilchen, die durch den Kreis 42
dargestellt sind, können versehentlich ebenfalls auftreten. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß die
gezeigten und beschriebenen Polaritäten lediglich zur Erläuterung angenommen sind und die vorliegende
Beschreibung selbstverständlich auch mit anderen Polaritäten gleiche Gültigkeit besitzt
Bei einer eine Gleichspannungs-Koronaaufladeeinrichtung benutzenden Einrichtung, wie sie beispielsweise in der US-PS 34 44 369 beschrieben ist, kann die
Polarität der negativ geladenen und in den Hintergrundbereichen vorhandenen Tonerteilchen 41 geändert
werden, ohne daß die Polarität der in den Bildbereichen anwesenden Tonerteilchen 40 geändert wird. Der in den
Hintergrundbereichen vorhandene Toner kann durch Vorbeibewegen einer Koronaentladungselektrode 45
über das Ladungsbild beeinflußt werden. Das mit der Koronaentladungselektrode 45 verbundene Gleichspannungspotential 46 ist so gewählt, daß ein geringer
Koronastrom erzeugt wird. So kann z. B. der Strom der Vorübertragungs-Koronaaufladeeinrichtung, d. h. der
Koronaentladungselektrode 45 etwa 0,3mA/2,54cm
Länge des Drahtes betragen, während der von der zuvor erwähnten Koronaaufladeeinrichtung 2 erzeugte
Ladestrom etwa 23 rr.A/2,54 crn Länge betragen kann.
Die Linien 47 stellen den Weg des Koronastromes und/oder die Richtung des elektrischen Feldes dar. Die
Spannung 46 ist so gewählt, daß ein Koronastrom zwischen dem Draht und den hohes Potential
aufweisenden Bildbereichen, die durch die Ladung 38 angegeben sind, verhindert und ein niedriger Koronastrom zwischen dem Draht und den Hintergrundbereichen des Bildes bewirkt wird. Bei dem hier angenommenen Beispiel hat der Koronastrom eine positive Ladung,
so daß sich die Ladung der in den Hintergrundbereichen vorhandenen Tonerteilchen 41 von negativ auf positiv
ändert Diese positive Ladung des Koronastromes von der Koronaentladungselektrode 45 wird von den
Tonerteilchen 40 in den Bildbereichen infolge der den Kanten 48 des Ladungsbildes zugeordneten seitlichen
Feldkomponenten fern gehalten.
Es kann auch eine mit einer Gleichspannung vorgespannte Wecliselspannungs-KoroniiiUifladeeinrii'h
lung benutzt werden, die nicht nur don HiId
Übertragungswirkungsgrad vergrößert, sondern außer
dem eine Hintergrundunterdrückung bewirkt, d. h.
eine Übertragung von in Hintergrundbereichen vorhandenen Tonerteilchen verhindert, indem eine
geeignete Gleichvorspannung an die Wechselspannungs-Koronaaufladeeinrichtung gegeben wird. Die
ίο Gleichspannung muß so gewählt werden, daß die Hintergrundbereiche negativ gegenüber der Koronaaufladeeinrichtung werden, muß jedoch andererseits klein
genug sein, daß die Bildbereiche immer noch positiv gegenüber der Koronaaufladeeinrichtung bleiben.
Eine geeignet eingestellte und mit einer solchen Gleichvorspannung versehene Wechselspannungs-Koronaaufladeeinrichtung gibt positive Ionen an die
Hintergrundbereiche, die alle dort befindlichen Tonerteilchen auf eine positive Spannung umladen, während
zur gleichen Zeit immer noch eine ausreichende Menge negativer Ionen an die Bildbereiche gegeben wird.
Die vorstehenden Erläuterungen beziehen sich auf die Koronaaufladeeinrichtung 15 in der Vorübertragungsstation D der F i g. 1. In gleicher Weise bezieht sich die
folgende Erläuterung der F i g. 4 auf die Strahlungsquelle 16 der F i g. 1. Die Lampe 50 ist eine sich quer über das
Aufzeichnungsmaterial 34 erstreckende Strahlungsquelle. Sie gibt eine elektromagnetische Strahlung ab, gegenüber der die fotoleitfähige Schicht 35 empfindlich ist
und die hier einfach mit Licht bezeichnet wird. Die Linien 51 stellen von der Lampe 50 emittiertes Licht
dar, das im wesentlichen gleichmäßig über das gesamte Aufzeichnungsmaterial 34 verteilt ist Das auf Hintergrundbereiche auftreffende Licht bewirkt eine weitere
Verringerung des Potentials in den Hintergrundbereichen des Aufzeichnungsmaterials. In gleicher Weise
bewirkt das auf die Tonerteilchen 40 auftreffende Licht eine Verringerung des Potentials der Ladungen 38. Das
Potential des Aufzeichnungsmaterials unter den Toner
teilchen 40 kann etwas größer sein, als das in den
Hintergrundbereichen, jedoch wird der Potentialunter-,schied zwischen den beiden Bereichen erheblich
vermindert Tatsächlich bewirkt diese Belichtung eine so große Potentialverringerung in den Bildbereichen,
daß die Koronaentladungselektrode 45 nicht mehr ausreichend vorgespannt werden kann, um Ladungen
selektiv an die Hintergrundbereiche zu geben.
Die Belichtung der Bildbereiche bewirkt einen Abbau
der Ladung 38 aus verschiedenen Gründen. So ist
einmal der Toner nach der Entwicklung nicht sehr dicht
auf dem Aufzeichnungsmaterial 34 angeordnet, so daß Licht zwischen den Tonerteilchen auf die fctoieitfähige
Schicht 35 gelangen kann. Außerdem sind die Tonerteilchen oft aus einem transparenten Kunststoff,
der undurchsichtig oder sichtbar infolge einer Imprägnierung oder eines zugeführten Farbstoffes gemacht
wird, wobei dieser Farbstoff jedoch nicht das gesamte
auf den Toner auftreffende Licht absorbiert In Fig.5 ist der Übertragungsvorgang dargestellt
Ein Bildempfangsmaterial 54 wird an seiner das Bild nicht tragenden Seite auf ein hohes Potential,
beispielsweise + 2000 V von einer beispielsweise in Fig. 1 gezeigten Koronaaufladeeinrichtung 18 aufgeladen. Die Pluszeichen 55 geben diese Ladung an. Das
zwischen dem Bildempfangsmaterial 54 und der freien Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 34 aufgebaute
elektrische Feld zieht die negativ geladenen Teilchen 40 der Bildbereiche auf das Bildempfangsmaterial 54.
Umgekehrt werden die positiv geladenen Teilchen in den Hintergrundbereichen auf das Bildempfangsmaterial
zurückgestoßen. Man sieht, daß die Feldstärke für die Bildübertragung in den Bildbereichen größer ist, als
die Feldstärke, die auftreten würde, wenn die Lampe 50 nicht die Ladung 38 des Ladungsbildes abgebaut hätte.
Dementsprechend wird der Übertragungsvorgang erheblich gefördert, ohne daß das Spannungsniveau, d. h.
die Ludungsdichte der auf das Bildempfangsmaterial aufgebrachten Ludung angehoben wird.
Das Reinigen des Auf/.eichnungsmatcrials 34 wird ebenfalls durch die Koronaaufladeeinrichlung 15 und
die Strahlungsquelle 16 in der Vorübertragungsstation D verbessert. So kann z. B. ein Teilchen 42 (F i g. 3), das
fest auf dem Aufzeichnungsmaterial 34 durch das elektrische Feld an den Kanten des Ladungsbildes
anhaftet, jetzt leicht entfernt werden, da die der Kante 48 zugeordnete seitliche Feldkomponente nicht länger
vorhanden ist In gleicher Weise sind die anderen in Hintergrundbereichen abgelagerten Tonerteilchen und
auch nicht-übertragene Tonerteilchen nicht mehr so stark mit dem Aufzeichnungsmaterial verbunden.
Zusätzlich ist die in F i g. 1 gezeigte Reinigungs-Koronaaufladeeinrichtung 22 in der Lage, die sowohl in den
Bild- als auch in den Hintergrundbereichen zurückgebliebenen Tonerteilchen wirkungsvoller zu neutralisieren.
Der Grund für diese verbesserte Arbeitsweise der Reinigungs-Koronaaufladeeinrichtung, sowohl bei einer
Wechselspannungs- als auch einer Gleichspannungskoronaaufladeeinrichtung liegt in der Tatsache, daß der
Ncutraiisationsslrom der Reinigungs-Koronaaufladecinrichtung nicht länger von den Tonerteilchen
abgelenkt wird, wenn die Kanten 48 oder andere Potcntialsprüngc beseitigt wurden.
Die Einzelheiten der Abschirmung für die Koronaaufladeeinrichtung
15 und der Strahlungsquelle 16 gegeneinander ist am besten aus F i g. 2 zu erkennen. Es wird
hier darauf hingewiesen, daß die Aufladung mit der Koronaaufladeeinrichtung 15 jeweils vor und nicht
gleichzeitig mit der Belichtung durch die Strahlungsquelle 16 vorgenommen werden muß. Abschirmbleche
57, 58 und 59 sind nahe dem Boden des Entwicklergehäuses 12 mit diesem verbunden. Jedes der Äbschirmbleche
ist mit kleinem Abstand zur Trommel t angeordnet. Das Abschirmblech 57 ist das Hauptaufnahmeblech
für den Entwickler und teilt den Strom des über die Trommel kaskadierten Entwicklermaterials in den
Vorratsteilen 60 nahe dem Boden des Gehäuses. Tatsächlich bilden das Abschirmblech 57 und das untere
Ende der Elektrode 30 eine Rutsche zur Führung des Entwicklers in den Vorratsteilen. Das Abschirmblech 58
ist in erster Linie eine Dichtung zwischen dem Gehäuse
12 und der Trommel 1. Das Abschirmblech 58 leitet das
meiste des ihm vom Absehirmblech 57 zugeführten Kniwicklers in dcR Vorralslcil 60. Das Absehirmblech 59
ist ein zusätzliches Absehirmblech, welches die Koronaaufladceinrichtung 15 gegenüber dem Entwickler
schützen soll, der den ersten zwei Abschirmblechen entgeht. Das Absehirmblech 59 leitet den Entwickler in
eine Auffangpfanne 61, die am Rahmen des Kopiergerates befestigt ist.
Die Koronaaufladeeinrichtung 15 ist in der Auffangpfanne befestigt Sie weist eine Abschirmung 62 und
eine Koronaentladungselektrode 62a auf, wobei lediglich deren Ende gezeigt ist Die Koronaentladungselektrode
erstreckt sich innerhalb der Abschirmung über die Breite der Trommel. Die Abschirmung 62 ist mechanisch
und elektrisch mit der Auffangpfanne verbunden.
20
25
40
45 wobei beide elektrisch leitend und mit einer Spannung
wie z. B. Erdpotential verbunden sind. Der Rand 63 der Auffangpfanne zusammen mit dem Ende 64 der
Abschirmung stellt sicher, daß der Koronastrom an die Trommel nur in dem mit der Klammer 65 bezeichneten
Bereich zwischen beiden fließt.
Unterhalb der Auffangpfanne ist eine Lichlubsohirmung
67 angeordnet, die lichtundurchlässig ist und die von der Strahlungsquelle 16 emittierte Strahlung von
dem mit der Klammer 65 angegebenen, in der Nähe liegenden Bereich der Trommel fernhält. Die Strahlungsquelle
16 ist eine fluoreszierende Lampe, die die Trommel 1 mit Licht über einen durch die Klammer 68
angegebenen Bereich der "irommel beaufschlagt. Die
von der Strahlungsquelle 16 emittierte Strahlung enthält auch die Strahlungsanteile, gegenüber denen das
fotoleitfähige Material auf der Trommel 1 empfindlich ist. Die Strahlungsquelle ist mittels beispielsweise
Endklammer 69 mit dem Rahmen des Kopiergerätes verbunden. Die Abschirmung 70 ist ein lichtundurchlässiger
Reflektor, der die Emission des Lichtes in Richtung des Trommelbereiches 68 begrenzt. Die Strahlungsquelle
ist ausreichend weit zurück vom Rand 71 angeordnet, so daß die Lichtabschirmung 67 und die Abschirmung 70
eine Beeinflussung der Trommel in dem durch die Klammer 65 angegebenen Bereich verhindern. Zusät; lieh
ist noch ein Trennbereich 72 zwischen den mit den Klammern 65 und 68 bezeichneten Bereichen vorgesehen,
d. h. zwischen dem Rand 63 der Auffangpfanne und dem Rand 71 der Lichtabschirmung 67, um eine
Ablenkung des Lichtes am Rand 71 zu ermöglichen. Der Abstand 72 ist also vorgesehen, damit vom Rand 71
abgelenktes Licht nicht den durch die Klammer 65 angegebenen Bereich der Trommel erreichen kann. Das
Bildempfangsmaterial 17, ζ. B. Papierblätter, wird von geeigneten Einrichtungen, wie Führungen 73 und 74 an
Ausrichtrollen 76 und 77 gegeben. Die Rollen 76 und 77 werden genau zu dem Zeitpunkt gedreht, zu dem der
Vorschub eines Blattes 17 in Berührung mit der Trommel deckungsgleich mit dem sich auf ihr
befindenden, entwickelten Tonerbild erforderlich ist Der Toner wird auf das Biatt 17 übertragen, wenn dieses
an der Übertragungs-Koronaaufladeeinrichtung 18 vorbeiläuft Jeglicher nicht übertragener Toner aus
Hintergrund- und/oder Bildbereichen wird von der Trommel an der Reinigungsstation G (F i g. 1) entfernt.
Der übertragene Toner wird auf dem Blatt 17 an der Fixierstation Fdurch Aufschmelzen fixiert
5n Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Elektrofotografisches Kopierverfahren, bei dem die in Hintergrundbereichen anhaftenden Tonerteilchen
eines sich auf einem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial befindlichen und mit Toner entwikkelten
latenten elektrostatischen Bildes vor dessen Übertragung auf ein Bildempfangsmaterial mit einer
Gleichspannungs-Koronaaufladeeinrichtung zur Änderung ihrer Ladungspolarität aufgeladen werden,
dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Aufladung und vor der Übertragung
auf das Bildempfangsmaterial die Bild- und Hintergrundbereiche des entwickelten Bildes mit
elektromagnetischer Strahlung zur Verringerung des Ladungspotentials beaufschlagt werden, wobei
die durch die Koronaaufladeeinrichtung aufzuladenden Bereiche gegenüber der elektromagnetischen
Strahlung abgeschirmt werden.
2. Elektrofotografisches Kopierverfahren, bei dem mit einer gleichspannungsvorgespannten Wechselstrom-Koronaaufladeeinrichtung
die Hintergrundbereiche eines sich auf einem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial
befindenden und mit Toner entwickelten Bildes vor dessen Übertragung auf ein Bildempfangsmaterial auf eine erste Polarität und
dessen Bildbereiche auf die andere Polarität aufgeladen werden, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend
an die Aufladung und vor der Übertragung auf das Bildempfangsmaterial die Bild- und Hintergrundbereiche
des entwickelten Bildes mit elektromagnetischer Strahlung zur Verringerung des Ladungspotentials
beaufschlagt werden, wobei die durch die Koronaaufladeeinrichtung aufzuladenden Bereiche gegenüber der elektromagnetischen Strahlung
abgeschirmt werden.
3. Elektrofotografisches Kopiergerät mit einem an einer Aufladestation, an einer ersten Belichtungsstation,
an einer Entwicklungsstation und an einer Übertragungsstation vorbeiführbaren, fotoleitenden
Aufzeichnungsmaterial, wobei zwischen der Entwicklungsstation und der Übertragungsstation eine
Koronaaufladeeinrichtung zur Aufladung des sich auf dem Aufzeichnungsmaterial befindenden, entwickelten
latenten elektrostatischen Bildes angeordnet ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 2, gekennzeichnet durch eine zwischen der Koronaaufladeeinrichtung (15) und der
Übertragungsstation (E) angeordnete Strahlenquelle (16), durch die das entwickelte, mit der Koronaaufladeeinrichtung
(15) aufgeladene Bild bestrahlbar ist, wobei durch eine Abschirmeinrichtung (67) die
Belichtung von Bereichen (65) des Aufzeichnungsmaterials, die von der Koronaaufladeeinrichtung
aufgeladen werden, verhindert ist.
4. Kopiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaaufladeeinrichtung (15) eine
Abschirmung (62) aufweist, durch die der Koronastrom zum Aufzeichnungsmaterial (1) in einem
durch die Abschirmung bestimmten Bereich (65) begrenzt ist.
5. Kopiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn-/eieliticl. cliiB ilii· Alisrhirnicinrirhlnnp (67) eine /wischen ilei koi oiiiimilliitlcfiui κ liliiii^ (Ci) und iln
Strahlungsquelle (16) angeordnete Lichtabschirmung (67) ist, wobei diese von dem von der Koronaaufladceinrichtung
(15) aufzuladenden Bereich
(65) auf dem Aufzeichnungsmaterial (1) mit einem solchen Abstand angeordnet ist, daß der aufzuladende
Bereich (65) von von der Lichtabschirmung abgelenktem Licht nicht erreichbar ist
6. Elektrofotografisches Kopierverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Strahlungsquelle für die elektromagnetische Strahlung eine sich quer zum Aufzeichnungsmaterial
erstreckende Strahlungsquelle verwendet wird
7. Kopiergerät nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (16) eine
sich quer zum Aufzeichnungsmaterial (1) erstreckende Lampe ist
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8225 | Change of the main classification |
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8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: HUDSON, FREDRICK W., WEST HENRIETTA, N.Y., US CRANCH, JOHN E., PENFIELD, N.Y., US HOFFMAN, DANIEL, ROCHESTER, N.Y., US MEAGHER, THOMAS, WEBSTER, N.Y., US |
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