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Einrichtung zum Verhindern des Verschmutzens des hinteren-Endabschnittes
eines Transferkopierblattes.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verhindern des Verschmutzens
des hinteren Endabschnittes eines Transferkopierblattes, für ein Kopiergerät zur
Übertragung eines elektrostatischen latenten Bildes, wobei das elektrostatische
latente Bild auf der Oberfläche eines ein Bild schaffenden Teils mit einer dielektrischen
Schicht auf einer elektrisch leitenden Schicht gebildet ist, und die
Oberfläche
des Kopierblattes mit einer auf einer elektrisch leitenden Schicht vorgesehenen,
dielektrischen Schicht in engem Kontakt mit der das elektrostatische, latente Bild
tragenden Oberfläche des das Bild schaffenden Teils zum Kopieren des elektrostatischen,
latenten Bildes durch Übertragung auf das Kopierblatt gebracht ist.
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Bei einem herkömmlichen Kopierverfahren zur Übertragung eines elektrostatischen
latenten Bildes weist eine fotosensitive Trommel, die zur Ausbildung eines Bildes
dient, einen Zylinder aus Metall oder einem anderen elektrisch leitenden Material
mit einer fotoleitenden Schicht darauf auf. Auf der fotoleitenden Schicht der fotosensitiven
Trommel wird ein elektrostatisches, latentes Bild durch Aufladen und Belichten derselben
mit der optischen Abbildung einer Vorlage gebildet. Andererseits ist ein Transferkopieblatt
oder -folie mit einer dielektrischen Schicht auf einer elektrisch leitenden Schicht
vorgesehen, das in engen Kontakt mit der das elektrostatische, latente Bild tragenden
Oberfläche der fotosensitiven Trommel gebracht wird und dann von dieser abgestreift
wird, wodurch das elektrostatische, latente Bild durch Übertragung- auf das Kopierblatt
bzw. auf die Kopierfolie (im folgenden wird immer von Kopierblatt gesprochen) kopiert
ist.
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Das vorbeschriebene Transferkopierverfahren, bei dem ein elektrostatisches,
latentes Bild übertragen wird, weist den Nachteil auf, daß, wenn die elektrisch
leitende, einen Teil des Kopierblattes darstellende Schicht einen verhältnismäßig
hohen Widerstandswert hat, oder wenn das Kopierblatt mit großer Geschwindigkeit
zugeführt wird, um den Wirkungsgrad des Transferkopierens durch hohe Geschwindigkeit
zu verbessern, der hintere Endabschnitt des Kopierblattes in einem Bereich von einigen
bis zu einer größeren Zahl von Millimetern verschmutzt wird, da Toner in einer größeren
Menge anhaftet, als sie für die Entwicklung des transferkopierten, elektrostatischen
latenten Bildes erforderlich ist. Das das Bild schaffende Teil kann auch irgendeine
andere Form, beispielsweise eine ebene Form bzw. die Form einer Platte aufweisen
und braucht nicht, wie vorbeschrieben, Trommelform zu besitzen.
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Ein Gerät zur Durchführung des vorerwähnten Transferkopierverfahrens
mittels Übertragung eines elektrostatischen, latenten Bildes wird nunmehr beschrieben.
In Fig.
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1 weist eine fotosensitive Trommel 1 einen elektrisch leitenden Zylinder
2 aus Aluminium, Kupfer u.ä. mit einer fotoleitenden Schicht 3 auf, wobei seine
Umfangsfläche mit Selen, Zinkoxyd, Poly-N-Vinyl Carbazol oder einem anderen fotoleitenden
Material beschichtet ist. Die fotosensitive Trommel 1 wird von einer Welle 4 getragen
und ist in Richtung des Pfeils a drehbar.
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Die Umfangs fläche der fotosensitiven Trommel 1 wird mittels einer
Ladeeinrichtung 8 mit einer Drahtelektrode 7 elektrisch aufgeladen, an der eine
hohe Vorspannung von einer Energiequelle 6 angelegt ist. Die Umfangsfläche der Trommel
1 wird dann mittels einer Belichtungseinrich tung 13 mit dem Bild einer Vorlage
14 belichtet, die eine Projektionslampe 9, einen Reflektor 10 und eine Spaltblende
11 mit einem Spalt 5 aufweist, wobei die Vorlage 14 auf einer Fläche 13 synchron
mit der Drehung der fotosensitiven Trommel 1 bewegt wird.
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Eine Kopierwalze 15 für den Transferkopiervorgang aus elektrisch leitendem
Kautschuk, der unter Einbringung von Ruß u.. in Kautschuk hergestellt ist, wird
in leichter Berührung mit dem unteren Umfangsteil der fotosensitiven Trommel 1 gehalten.
Ein Kopierblatt 16 wird mittels eines Paars Zuführungsrollen 17 zwischen die Umfangs
flächen der fotosensitiven Trommel 1 und der Kopierwalze 15 geführt.
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Das Kopierblatt 16 weist eine elektrisch leitende Schicht 16a und
eine dielektrische Schicht 16b aus Polyvinylchlorid , einem Vinylchlorid- und/oder
Vinylazetat-Copolymer u.ä. auf, wobei die dielektrische Schicht über der elektrisch
leitenden Schicht 16a angeordnet ist, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
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Wenn das Transferkopierblatt mittels des Paars Zuführungsrollen 17
zw ..chen die sensitive Trommel 1 und die Wal%e
15 geführt ist,
steht die dielektrische Schicht 16b des Kopierblattes 16 in engem unmittelbarem
Kontakt mit dem elektrostatischen, latenten Bild auf der Umfangsfläche der Trommel
1, so daß das latente Bild auf dem Trommelumfang auf die dielektrische Schicht des
Kopierblattes 16 übertragen werden kann; das Kopierblatt 16 wird dann von dem Trommelumrang
mittels eines Abstreifers 18 abgestreift und durch eine Fördereinrichtung 19 mit
Rollen l9a und l9b zu einer Entwicklungseinrichtung 20 weiterbefördert.
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Die dargestellte Entwicklungseinrichtung 20 weist einen Entwicklungsbehälter
21 mit einer Entwicklerflüssigeit 22 und mit oberen und unteren, in der Entwicklerflüssigkeit
vorgesehenen Führungsplatten 23 zum Führen des Kopierblattes 16 während seiner Bewegung
durch die Entwicklerflüssigkeit 22 in dem Behälter 21 auf, um das elektrostatische
Bild auf dem Kopierblatt sichtbar zu machen.
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Nachdem das elektrostatische, latente Bild in ein sichtbares Bild
entwickelt worden ist, wird das Kopierblatt 16 mittels eines Paars Quetsch- und
Förderrollen 25 aus dem Behälter 21 herausgezogen. Die Entwicklungseinrichtung kann
auch irgendeine andere Form als die dargestellte Einrichtung besitzen, beispielsweise
kann eine andere Ausführungsform einer mit Naßentwickler oder auch mit
irgendeinem
bekannten Trockenentwickler arbeitenden Entwicklungseinrichtung verwendet werden.
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Hierbei wird eine eine zu dem elektrostatischen Bild entgegengesetzte
Ladung erzeugende Spannung von einer Energiequelle 26 auf die Ubertragungs- bzw.
Kopierwalze 15 geführt oder das Transferkopierblatt 16 wird geerdet, um bei dem
Transferkopiervorgang gute Ergebnisse zu erzielen. Es ist auch versucht worden,
einen elektrischen Ausgleich an dem Kopierblatt bzw, an der Kopierfolie 16 dadurch
zu erreichen, daß eine der Rollen l9b des Rollenpaars 19 aus elektrisch leitendem
Material besteht und die elektrisch leitende Schicht 16a des Kopierblattes 16 geerdet
ist.
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Versuche, die durchgeführt wurden, um die elektrischen Zustände an
dem Kopierblatt bzw. der Kopierfolie 16 festzustellen, haben zu folgenden Ergebnissen
geführt: (1) Wenn der Widerstandswert der elektrisch leitenden Schicht 16a des Kopierblattes
16 niedrig ist, wird der hintere Endabschnitt des Kopierblattes 16 nicht verschmutzt;
(2) wenn der Widerstandswert der elektrisch leitenden Schicht 16a hoch ist, wird
nicht nur der hintere Endabschnitt,
sondern die gesamte Oberfläche
des Kopierblattes verschmutzt; (3) wenn die für die Übertragung vorgesehenen Transferkopierwalzen
15 näher an dem Abstreifer angeordnet sind, wird das Kopierblatt 16 stark verschmutzt;
und (4) ? durch Einprägen einer Vorspannung (einige zwanzig bis mehrere hundert
Volt), um dieselbe Ladung wie bei dem elektrostatischen, latenten Bild an der einen
Rolle des Pörderrollenpaares hervorzurufen, die vor der zur Übertragung vorgesehenen
Kopierwalze angeordnet ist und die elektrisch leitende Schicht 16a des Kopierblattes
16 berührt, kann ein Verschmutzen des hinteren Endabschnittes des Kopierblattes
16 verhindert werden.
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Die Erfindung soll eine Einrichtung zum Verhindern des Verschmutzens
des hinteren Endabschnittes eines Kopierblattes durch ein überladen bzw. ein zu
starkes Aufladen schaffen, indem eine Vorspannung angelegt wird, die dieselbe Ladung
wie bei einem elektrostatischen, latenten Bild auf einem ein Bild schaffenden Teil
auf einem TeilabschnGtt einer elektrisch leitenden Schicht des Kopierblattes hervorruft,
der sich nahe einer Stelle befindet,
an der die dielektrische Schicht
des Kopierblattes von der dielektrischen Schicht des ein Bild schaffenden Teils
abgestreift wird.
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Gemäß der Erfindung wird eine Spannung, die dieselbe Ladung wie bei
dem elektrostatischen, latenten Bild auf dem ein Bild schaffenden Teil hervorruft,
an dem Teilabschnitt der elektrisch leitenden Schicht des Kopierblattes angelegt,
der sich an der Stelle befindet, in welcher das Kopierblatt von dem das Bild schaffenden
Teil und der Kopierrolle oder nahe einem Abstreifer befindet, so daß ein Überladen
bzw. ein zu starkes Laden des hinteren Endabschnittes des Kopierblattes jederzeit
vermieden und dadurch ein Verschmutzen verhindert werden kann.
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Die Erfindung schafft also eine Einrichtung für ein Kopiergerät zur
Übertragung eines elektrostatischen, latenten Bildes, wobei das elektrostatische,
latente Bild auf der Oberfläche eines ein Bild schaffenden Teils mit einer auf einer
elektrisch leitenden Schicht vorgesehenen, dielektrischen Schicht gebildet wird
und die Oberfläche des Kopierblattes mit einer dielektrischen, auf einer elektrisch
leitenden Schicht vorgesehenen Schicht in engen Kontakt mit der das elektrostatische,
latente Bild tragenden Oberfläche des ein Bild schaffenden Teils zum
Kopieren
des elektrostatischen, latenten Bildes auf das Kopierblatt durch Übertragung gebracht
wird. Hierbei weist die Einrichtung eine Einrichtung zum Einprägen einer Vorspannung
auf, die dieselbe Ladung wie bei dem elektrostatischen, latenten Bild auf dem Abschnitt
der elektrisch leitenden Schicht des Kopierblattes hervorruft,der sich nahe einer
Stelle befindet, an der die elektrisch leitende Schicht des Kopierblattes von der
dielektrischen Schicht des ein Bild schaffenden Teils abgestreift wird, wodurch
ein Verschmutzen des hinteren Endabschnitts des Kopierblattes infolge einer zu starken
Ladung vermieden werden kann.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
näher erläutert, wozu auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 Ansichten zur Erläuterung des Aufbaus und der Arbeitsweise eines herkömmlichen
Kopiergerätes zur Übertragung eines elektrostatischen, latenten Bildes; und Fig.
4 einen Teil einer schematischen Ansicht eines Kopiergerätes zur Übertragung eines
elektrostatischen, latenten Bildes, bei dem die Einrichtung gemäß der Erfindung
vorgesehen ist.
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Als erstes wird der Vorgang des Verschmutzens des hinteren Endabschnittes
eines Transferkopierblattes oder -aufzeichnungsmaterials erläutert. Solange das
Kopierblatt 16 sowohl in Kontakt mit der Kopierwalze 15 als auch der Förderrolle
19 gehalten ist, wie in Fig. 2 dargestellt ist, liegt die elektrisch leitende Schicht
16a des Kopierblattes 16 auf einem verhältnismäßig niedrigen Potential. Wenn aber
das hintere Ende des Kopierblattes 16 von der Kopierwalze 15 freigekommen ist, wie
in Fig. 3 dargestellt ist, wird der Abschnitt der elektrisch leitenden Schicht,
am hinteren Endabschnitt des Kopierblattes 16 entgegengesetzt zu dem auf der dielektrischen
Schicht 16b gebildeten, elektrostatischen latenten Bild infolge des Einflusses eines
Restpotentials auf der fotosensitiven Trommel 1 in stärkerem Maß geladen, als es
bei dem elektrischen Potential des elektrostatischen, latenten Bildes zweckmäßig
ist. Die Ladungsmenge entgegengesetzten Vorzeichens wie das elektrostatische latente
Bild ist größer, wenn die Geschwindigkeit, mit der das Kopierblatt von der Kopierwalze
gelöst wird, größer ist.
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Infolgedessen wird der hintere Endabschnitt der elektrisch leitenden
Schicht des Kopierblattes außerordentlich stark geladen und erfüllt damit die Funktion
einer entgegengesetzt geladenen Elektrode, wenn das latente Bild entwikkelt wird,
so daß die ilaftung von Toner an der dielektrischen
Schicht 16b
gefördert wird und dadurch ein Verschmutzen eintritt.
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Dieser Vorgang kann folgendermaßen erklärt werden: wenn das Kopierblatt
von der fotosensitiven Trommel abgestreift wird, fließt ein Abstreifstrom i, der
eine entgegengesetzte Ladung wie ein Strom hat, der während des Transferkopiervorgangs
fließt; weiterhin kann ein Potential V an einem Teil des Kopierblattes, das von
der fotosensitiven Trommel abgestreift wird, mit V=iR ausgedrückt werden, wobei
R der Widerstand der elektrisch leitenden Schicht ist. Das Potential V wirkt als
Vorspannung, wenn das elektrostatische, latente Bild von der fotosensitiven Trommel
auf das Kopierblatt übertragen wird.
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Wenn nun der Strom i konstant sein-soll, können folgende Maßnahmen
vorgesehen werden, um den Wert des Potentials V zu vermindern; (1) der Wert des
Widerstands R kann verringert werden; (2) der Abstand zwischen der Kopierrolle und
dem Abstreifer kann verkleinert werden; oder (3) es wird Rine solche Vorspannung
VB eingeprägt, daß das Potential V durch V:iR - VB ausgedrückt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der vorerwähnten Erkenntnis.
ClemciP der Erfindung kann daher ein Verschmutzen des hinteren Endabsciinitts des
Kopierblattes dadurch verhindert werden, daß eine vorzugsweise konstante Spannung,
die dieselbe Ladung hervorruft, wie sie das elektrostatische, latente Bild hat,
an dem Abschnitt der eleKtrisch leitenden Schicht des Kopierblattes angelegt wird,
der sicn an einer Stelle befindet, in der das Kopierblatt after Eingriff mit der
fotosensitiven Trommel und der Kopierwalze ist bzw. von der fotosensitiven Trommel
und der Kopierwalze gelöst wird.
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In Fig. 4 ist eine Aus führungs form der Erfindung dargestellt, in
der eine Spannungs-Zuführeinrichtung eine Energiequelle 27 aufweist, und die in
dem in Fig. 1 dargestellten Gerbt vorgesehen bzw. eingebaut ist, um eine Spannung
in einem Bereich von einigen zwanzig bis mehreren hundert Volt, die dieselbe Ladung,
wie sie das elektrostatische, latente Bild hat, hervorruft, an der Fcrderrolle 19b
anzulegen, um ein Verschmutzen des hinteren Endabschnittes des Kopierblattes zu
verhindern.
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Gemäß der Erfindung kann eine Vorspannung an einer Führungsplatte
28 aus einem elektrisch leitenden material angelegt werden, die anstelle der Fbrderrolle
l9b in der Nähe der Kopierwalze 15 angeordnet ist. Als Spannungsanlegeeinrichtungen
können
auch andere Einrichtungen als die hier beschriebenen Einrichtungen verwendet werden.
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Vorzugsweise' ist die elektrisch leitende Förderrolle l9b aus elektrisch
leitendem Gummi oder Metall hergestellt.
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Die Erfindung kann bei einem Übertragungs-Kopierverfahrer angewendet
werden, bei dem anstelle der fotosensitiven Trommel 1 eine dielektrische Schicht
auf einer elektrisch leitenden Trommel vorge,sehen ist, um darauf ein elektrostatisches
Bild mittels einer Kontaktelektrode auszubilden. Die fotosensitive Trommel oder
die vorerwähnte Trommel mit der dielektrischen Schicht braucht nicht unbedingt Trommel-
bzw. Zylinderform aufzuweisen, sondern kann auch blatt- bzw. platten-förmig ausgebildet
sein. Die elektrisch leitende Schicht braucht nicht aus Metall hergestellt zu sein,
sondern sie kann ein Papier- oder Kunststoffblatt sein, das so behandelt ist, daß
es elektrisch leitend ist, indem elektrisch leitender Gummi auf seine Oberfläche
aufgebracht oder es mit einer Aluminiumfolie beschichtet wird, oder ein Papierblatt
aus elektrisch leitendem Papiermaterial verwendet wird.
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- Patentansprüche -