DE2301318A1

DE2301318A1 - Verfahren und vorrichtung zum selektiven uebertragen von auf einem photorezeptor angeordneten elektrostatischen bildern auf ein uebertragungselement

Info

Publication number: DE2301318A1
Application number: DE2301318A
Authority: DE
Inventors: Donald Wilson Watson
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1972-01-27
Filing date: 1973-01-11
Publication date: 1973-08-02
Also published as: IT978467B; GB1420281A; NL7301121A; JPS5330494B2; CA976418A; FR2169350A1; CH551031A; FR2169350B1; BE794567A; JPS4887841A; DE2301318B2; BR7300578D0; US3914042A

Description

^:ⁿ'i^_ 10. Januar 1973

Dr.-iro. ·.- Λ'. ; rr-.-.-w
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XEROX CORPORATION

Xerox Square

Rochester, New York 14603, USA

Verfahren und Vorrichtung zum selektiven Übertragen von auf einem Photorezeptor angeordneten elektrostatischen Bildern auf ein Übertragungselement

Die Erfindung betrifft elektrophotographische Übertragungsverfahren, und zwar verbesserte Verfahren und eine Vorrichtung zum selektiven Übertragen von auf einem Photorezeptor angeordneten elektrostatischen Bildern auf ein Übertragungselement, etwa ein Papierblatt oder eine Papierbahn.

Bei herkömmlichen elektrophotographischen Prozessen, wie sie die US-PS Fr. 2 297 691 von Carlson lehrt, oder bei anderen dem Fachmann bekannten elektrophotographischen Techniken wird ein Photorezeptor geladen und selektiv belichtet, so daß ein latentes elektrostatisches Bild der zu kopierenden Vorlage aufgrund der selektiven Entladung der Oberfläche des Photorezeptors in Übereinstimmung mit einem Heli-Dunkel-Mueter des

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zu kopierenden Objektes geformt wird. Das latente elektrostatische Bild wird dann im allgemeinen dadurch entwickelt oder sichtbar gemacht, daß man triboelektrisch geladene, feine Partikel, die als !Toner bekannt sind, auf die Bildfläche des Photorezeptors aufbringt, so daß die geladenen Partikel sich in einem selektiven Muster auf der Bildfläche des Photorezeptors entsprechend dem Ladungsmuster, das von dem latenten elektrostatischen Bild geformt wird, ablagern. Das entwickelte Bild kann dann auf der Oberfläche des Photorezeptors fixiert werden oder es kann, wie dies meistens der Pail ist, auf ein Übertragungselement, etwa ein Papierblatt, übertragen und dort aufgeschmolzen werden, so daß der kostspieligere Photorezeptor für die nachfolgende Wiederverwendung verfügbar bleibt.

Wenn der Photorezeptor die Form einer Trommel oder eines kontinuierlichen Bandes hat und die verschiedenen Bearbeitungsstationen am Umfang der Trommel bzw. des Bandes angeordnet sind, so daß die genannten elektro phot ο graphisch en Prozesse auf kontinuierlicher Basis ablaufen können, während sich ein Punkt der Oberfläche des Photorezeptors durch die verschiedenen Lade-, Belichtungs-, Entwicklungs-, Übertragungs- und Reinigungsstationen nacheinander bewegt, stellen diese herkömmlichen elektrophotographischen Verfahren einen leistungsfähigen 'Lud praktischen Mechanismus für solche Aufgaben, wie die Reproduktion von Schriftstücken u.dgl. dar und haben daher alle anderen Kopiertechniken von dem kommerziellen Markt nahezu verdrängt. Es ist daher logisch und vorhersehbar, daß entsprechende elektrophotographische Techniken sich auf das gesamte G-ebiet der Entwicklung im Bereich der Informationsspeicherung und -wiedergewinnung ausgedehnt haben, und dies ist besonders dort der Pail, wo die Information aus dem Speicher selektiv oder in größerer Nachrichtenmenge in der Form eines-bleibenden Beleges wiedergewonnen werden solle

Bei einem elektrophotographischen Kopiergerät, das dazu dient, Mengen von Nachrichten (information in bulk) wieder aufzufinden,

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etwa bei der Etikettendruekvorrichtung, die in dem US-Patent 3,674-»352 von Wilmes "beschrieben ist, werden mehrere Datenkarten in der Form von Adreßkarten, Mikrofiche o.dgl. eingegeben und auf kontinuierlicher Basis derart verarbeitet, daß die Beleginformation von jeder Datenkarte nacheinander auf einer Papierbahn reproduziert wird. Nachdem der Durchlauf der ausgewählten Datenkarten beendet ist, kann die Papierbahn aus der elektrophotographischen Druckvorrichtung entnommen und entlang perforierter Teile der Bahn abgeschnitten oder abgerissen werden, so daß man von jeder eingegebenen Datenkarte das gewünschte .Etikett zum Zweck der Adressierung o.dgl. erhält. Die elektrophotographische Druckvorrichtung gemäß der oben erwähnten US-Patentanmeldung verwendet kontinuierliche elektrophotographische Verfahren, die den oben erwähnten in dem Punkt gleichen, daß ein Photorezeptor in der Form einer Trommel benutzt wird und die lade-, Belichtungs-, Entwicklungs-, Übertragungs- und Reinigungsstat'ionen am Umfang der Trommel angeordnet sind, so daß eine kontinuierliche Verarbeitung möglich ist. Während jede einzelne Datenkarte zur Belichtungsstation transportiert wird, wird ein Umfangsteil des Photorezeptors, dessen Fläche ausreicht, um die Beleginformation auf der Datenkarte aufzunehmen, in einer ladestation mit Hilfe einer üblichen Koronaentladungsvorrichtung (Corotron) sensibilisiert und mit einem Bild entsprechend der Beleginformation auf der Datenkarte belichtet, so daß ein latentes elektrostatisches Bild entsteht. Danach wird, während dieser Umfangsteil des Photorezeptors, der das latente elektrostatische Bild enthält, sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit zur Entwicklungsstation weiterbewegt, ein latentes elektrostatisches Bild der Beleginformation auf der nächsten Datenkarte auf einem benachbarten Umfangsteil des Photorezeptors aufbelichtet. Während sich jeder Umfangsteil des Photorezeptors, der ein latentes elektrostatisches Bild enthält, durch die Entwicklungsstation dreht, werden übliche Kaskadenentwioklungstechniken verwendet, um triboelektrisch aufgeladene Tonerpartikel über den Photorezeptor zu kaskadieren, so daß geladene Tonerpartikel in einem selektiven

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Muster auf jedem TJmfangsteil des Photorezeptors entsprechend dem von dem latenten elektrostatischen Bild geformten Ladungsmuster abgelagert werden. Nach Beendigung der Drehung durch die Entwicklungsstation läuft jeder Bildabschnitt auf dem Umfang des Photorezeptors zur Übertragungsstation weiter, wo das Tonerbild auf eine Papierbahn oder ein Papierblatt übertragen wird ο

In der Übertragungsstation wird ein Übertragungselement, das im vorliegenden IOIl die Perm von einer Papierbahn hat, auf der Oberfläche des Photorezeptors derart angeordnet, daß das Übertragungselement aufgrund des Fehlens einer starken Anziehungskraft zwischen den benachbarten Flächen der ungeladenen Papierbahn und des Photorezeptors lediglich an wenigen Stellen seiner Oberfläche in körperlichem Kontakt mit dem Tonerbild ist, während die übrigen benachbarten Oberflächenbereiche durch einen luftspalt von einigen Mikron voneinander getrennt sind. Das Übertragungselement bewegt sich im Kontaktbereich in der gleichen Richtung wie die Oberfläche des Photorezeptors und die Geschwindigkeit des der Photorezeptoroberfläche nahen Teils des Übertragungselementes ist gleich der Oberflächengeschwindigkeit des Photorezeptors. Nachdem zunächst die beiden Teile übereinander angeordnet sind, werden die aufeinanderfolgenden Abschnitte des Photorezeptors, auf denen das Übertragungselement liegt, mit der Drehung des Photorezeptors weitergerückt, so daß sie in Ladebeziehung zu 'einem in der Übertragungsstation vorhandenen Corotron gebracht werden. Diejenigen Teile des Übertragungselementes, die sich in ladebeziehung zu dem Corotron befinden, empfangen in bekannter Weise einen Ionenladestrom, so daß diese Oberflächenteile auf ein gleichmäßiges Potential aufgeladen werden. Die auf der Oberfläche des Übertragungselementes aufgebrachten Ladungen wandern zur entgegengesetzten Oberfläche des Übertragungselementes, die dem Tonerbild des Photorezeptors benachbart ist, und induzieren daher entgegengesetzte Ladungen in entsprechenden Teilen der leitenden Unterlage des Photore-

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zeptors. Die Ladung in den Teilen des Übertragungselementes, die einen Ionenladestrom von dem Corotron empfangen, erzeugt daher 'eine ziemlich beträchtliche Anziehungskraft zwischen entsprechenden Teilen der aneinander grenzenden Flächen des Übertragungselementes und des Photorezeptors, wobei diese Teile des Übertragungselementes in„.innigen Kontakt mit den Teilen des Tonerbildes auf den benachbarten Flächen des Photorezeptors gebracht werden. Wenn dieser Zustand eintritt, genügt die Feldstärke zwischen den geladenen Teilen des Übertragungselement es und den angrenzenden Bildteilen des Photorezeptors, um den größten Teil des gegensinnig geladenen Toners von dem Photorezeptor auf das Übertragungselement übergehen zu lassen. Dieser Vorgang setzt sich für die aufeinanderfolgenden Teile des Übertragungselementes kontinuierlich fort, bis das gesamte Tonerbild, das zu einem Umfangsabschnitt des Photorezeptors gehört, übertragen ist. So wird in bekannter Weise das auf dem Photorezeptor durch den Entwicklungsschritt in der Entwicklungsstation geformte Bild auf die Papierbahn übertragen, so daß in einem Umfangsabschnitt, der durch die Übertragungsstation gelaufen ist, nur restlicher Toner auf der Oberfläche des Photorezeptors zurückbleibt. Uach Beendigung der Übertragung wird das auf der Papierbahn vorhandene Tonerbild fixiert, um es bleibend zu machen, während der Umfangsabschnitt des Photorezeptors, der durch die Übertragungsstation gelaufen ist, sich zu einer üblichen Reinigungsstation weiterdreht, wo der restliche Toner entfernt wird, so daß dieser Umfangsabschnitt des Photorezeptors wieder zur Bildung eines nächsten latenten elektrostatischen Bildes verwendet werden kann, wenn er durch die Drehung des Photorezeptors zunächst in funktioneile Beziehung zur Ladestation und zur Belichtungsstation gebracht wird, wo das latente elektrostatische Bild entsteht. Auf diese Weise kommt ein kontinuierlicher elektrophotographischer Prozeß zustande.

Ähnliche kontinuierliche elektrophotographische Prozesse zu

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den oben beschriebenen sind in der US-PS 3 355 983 und 3 379 106 geschildert. Diese Patentschriften betreffen eine elektrophotographische Druckvorrichtung, die dazu dient, Informationen in großer Menge wieder aufzufinden. Hierbei enthalten jedoch die Datenkarten eine verkleinerte Beleginformatiön, die während der Reproduktion vergrößert wird, so daß man Belegdokumente von Standardgröße aus den stark verkleinerten Aufzeichnungen auf den Datenkarten erhält. Bei allen oben erwähnten· Beispielen elektrophotographischer Druckvorrichtungen wird die Information in einer großen Menge aufgefunden und daher wird jedes latente elektrostatische Bild, das auf dem Photorezeptor geformt wird, entwickelt und danach das resultierende Tonerbild auf eine Papierbahn oder ein Papierblatt übertragen. Dies ermöglicht eine optimale Ausnutzung der kontinuierlichen elektrophotographischen Techniken, wobei die verschiedenen Verarbeitungsstationen auf dem Weg der Drehung des Photorezeptors angeordnet sind, bietet aber zugleich eine höchst wirksame Funktion jeder Verarbeitungsstation, da die Stationen auch alle auf kontinuierlicher Basis arbeiten. Außerdem kann in jedem Fall die Übertragung dadurch erzielt werden, daß man zunächst ein ungeladenes Übertragungselement in körperlichen Kontakt mit dem Tonerbild auf dem Photorezeptor bringt, danach das erforderliche Ladungsniveau auf dem Übertragungselement aufbringt, um die Übertragung zu ermöglichen, wodurch in der Übertragungsstation eine hoch wirksame Koronaladungstechnik verwendet werden kann, ohne die Gefahr, daß ein Spalt zwischen einem geladenen Übertragungselement und dem Photorezeptor, der hier praktisch nicht existiert, zusammenbricht und eine gleiche Ladung sowohl auf dem Tonermaterial als auch auf dem Übertragungselement angebracht wird. Dadurch würde nämlich der Übertragungsmechanismus gestört, weil das Tonerbild infolge der Abstoßungskraft zwischen den geladenen Körpern oder Oberflächen mit gleicher Ladungspolarität gegen die Oberfläche des Photorezeptors gepreßt würde.

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Bei einem elektrophotographischen Druckgerät, das dazu dient, selektiv eine Information aus einem Speicher auszulesen, beispielsweise bei der Dickstrip-Druckvorrichtung, die in der US-PS 2 859 673 beschrieben ist, werden Datenkarten, die eine Etikettinformation enthalten, eingegeben und wieder sind auf dem "Umfang eines Photorezeptors in der Form einer Trommel eine LadGstation, eine Belichtungsstation und eine Entwicklungsstation verteilt angeordnet, so daß ein latentes elektrostatisches Bild der Beleginformation jeder Datenkarte geformt und danach auf kontinuierlicher Basis entwickelt wird, während die Datenkarten in der Belichtungsstation aufgenommen werden. Hierbei wird jedoch die Information auf jeder Datenkarte festgestellt und mit vorgegebenen Bedingungen .verglichen, während jede Datenkarte zur Belichtungsstation wandert, und lediglich die Tonerbilder, die von Datenkarten abgenommen werden, welche die vorgegebenen Bedingungen erfüllen, werden auf eine Papierbahn in einer Übertragungsstation übertragen. Die Übertragungsstation ist ebenfalls am Umfang des Photorezeptors angeordnet. Bei einem derartigen selektiven elektrophotographischen Drucker werden die Schritte des Ladens, des Belichtens und des Entwickeins entsprechend der üblichen kontinuierlichen Verarbeitungstechnik, wie sie in ITachri cht enmengensy st emen verwendet werden, ausgeführt, jedoch wird der Übertragungsvorgang auf eine Papierbahn auf selektiver Basis vorgenommen, damit man ausschließlich für die Beleginformation auf Datenkarten einen Beleg erhält, die den vorgegebenen Bedingungen genügen.

Da der in der oben erwähnten US-PS 2 859 673 beschriebene selektive Drucker die Anweisung gibt, daß die Tonerbilder der Dickstrip-Stiketten auf eine Bahn übertragen v/erden, weil die geringe Größe der solchen Tonerbildern zugehörigen Etiketten die Blattfördervorrichtung zum Übertragen der einzelnen Etiketten sowohl unpraktisch als auch höchst anfällig für ein Festlaufen machen würde, muß die verwendete Übertragungsstation in der Lage sein, das Übertragungselement selektiv in körperlichen

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Kontakt mit dem Tonerbild auf dem Photorezeptor zu bringen und das erforderliche ladungsniveau auf dem Übertragungselement aufzubringen, so daß der oben geschilderte Übertragungsmechanismus funktioniert. Außerdem ist es, um die oben erwähnten schädlichen Einflüsse der Übertragung zwischen dem Tonerbild und einem geladenen Übertragungselement, das im körperlichen Kontakt mit dem Tonerbild ist, auszuschließen, zweckmäßig, daß der körperliche Kontakt zwischen dem Übertragungselement und dem Tonerbild auf dem Photorezeptor vor dem Aufbringen der Ladung auf das Übertragungselement hergestellt wird. In der oben erwähnten US-PS 2 859 673 weist die Übertragungsstation eine Übertragungsrolle auf, die auf einem Schwenkarm befestigt ist und auf der Bahn des Abwickeins und Aufspulens des Übertragungselementes in solcher Weise angeordnet ist, daß die Papierbahn um einen größten Teil des Umfangs der Übertragungsrolle herumgeführt ist. Der Schwenkarm ist in solcher Weise federnd vorbelastet, daß' ein Teil der Übertragungsrolle, auf dem die Papierbahn angeordnet ist, normalerweise in körperlichem Kontakt mit dem Photorezeptor ist, so daß das Tonerbild übertragen werden kann, während ein steuernder Nocken o.dgl. an einem entfernteren Teil des Schwenkarms angeordnet ist und dazu dient, daß er beim Eingriff den Schwenkarm verschwenkt und damit die Übertragungsrolle außer Kontakt mit dem Photorezeptor bringt. Auf diese Weise wird, wenn von der Vergleichsschaltung eine selektive Übertragung befohlen wird, der Eingriff des Nockens gelöst und die Bahn wird in körperlichen Kontakt mit dem Photorezeptor gebracht. Wenn dagegen keine Bildübertragung stattfinden soll, wird der Nocken durch Drehung in Eingriff gebracht, wodurch das Übertragungselement von der Oberfläche des Photorezeptors weggeschwenkt wird. Bei dieser Ausbildung kann das Übertragungselement vor dem Aufladen aufgrund der gleichmäßigen Leitfähigkeit der Übertragungsrolle nicht kontinuierlich in Kontakt mit dem Photorezeptor gebracht werden und daher, obwohl nicht spezifisch festgestellt, kann die Üb.ertragungsrolle nur auf etwa 400 bis 500 Volt (je nach der Rollen- und Papierleitfähigkeit und der Papierdicke) aufgela-

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den werden, um die oben geschilderten Probleme der Luftspaltionisation und der damit zusammenhängenden Ladungsübertragung zwischen einem geladenen Übertragungselement und einem damit in körperlichem Kontakt stehenden Tonerbild zu vermeiden. Als Folge dieser Beschränkungen hinsichtlich der Vorspannung der Übertragungsrolle auf ein so niedriges Potential ist die Wirksamkeit der Übertragung in großem Maße eingeschränkt und die Qualität des übertragenen Bildes ist außerordentlich schlecht.

Die Verwendung von Übertragungsrcllen als Mittel zum Errichten einer Ladung auf einer Übertragungsbahn ist zwar technisch durchführbar, aber nicht besonders zweckmäßig. Dies beruht darauf, daß Übertragungsrollen im Vergleich zu Koronaentladungsvorrichtungen offenkundig leistungsschwach sind, was das Anbringen einer merklichen Ladung auf einer isolierenden Fläche anlangt, und eine Reihe von Schwierigkeiten bieten, wenn sie bei einer Übertragungseinrichtung für Tonerbilder verwendet werden. So sind z.B. die Ladungseigenschaften einer Übertragungsrolle symmetrisch und können nicht auf einfache Weise in Bezug auf das Übertragungselement gesteuert werden, wogegen die Eintritts- und Austrittsstelle eines Übertragungselementes bezüglich der Ladebeziehung zu einer Koronaentladungsvorrichtung nach Wunsch wählbar ist. Außerdem muß die Leitfähigkeit einer Übertragungsrolle genau gesteuert werden, damit diese ordnungsgemäß funktioniert und ein ausreichend hohes Ladungsniveau für eine Bildübertragung aufbringt. Bei Übertragungsrollen ändert sich jedoch die Leitfähigkeit in hohem Maße mit Veränderung der Feuchtigkeit und durch Alterung. Koronaentladungsvorrichtungen, auch Corotron genannt, sind jedoch nicht besonders anfällig für Alterung oder für Wechseln der Feuchtigkeitsfaktoren, und bei Verwendung in einer Übertragungostation erlauben sie eine wesentlich vereinfachte Transportvorrichtung für die Übertragungsbahn im Vergleich zu denjenigen, die bei Verwendung von Übertragungsrollen notwendig sind. Während Koronaentladungsvorrichtungen kaum gereinigt werden müssen, neigen Übertragungs-

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rollen dazu, Schmutz in einer an einen elektrostatischen Luftreiniger erinnernden V/eise anzusammeln, und falls die Übertragungsbahn einmal reißen sollte, werden sie schnell mit Tonermaterial "bedeckt, das von dem Photorezeptor weggenommen wird, da·sie in diesem Pail unmittelbar als ein Übertragungselement wirken. Bei Verwendung in einer Übertragungsstation erfordern deshalb die Übertragungsrollen eine häufige Reinigung und oft ist dazu eine eigene Reinigungsstation notwendig.

Trotz der vielen bekannten Vorzüge von Koronaentladungsvorrichtungen hinsichtlich des Aufbringens einer Ladung auf eine isolierende Fläche im allgemeinen und speziell der Vorzüge,,bei Verwendung in einer Übertragungsstation, die oben erwähnt wurden, sind bisher Koronaentladungsvorrichtungen in Übertragungsstationen solcher elektrophotographischer Drucker nicht mit Erfolg verwendet worden, die selektiv Informationen aus einem Speicher auffinden, indem sie selektiv Tonerbilder von einem Photorezeptor auf ein Übertragungsmedium in der Form einer Bahn oder ein Übertragungsmedium, das durch Ab- und Aufspulen gehandhabt wird, im Gegensatz zu der weit verbreiteten Verwendung von Koronaentladungsvorrichtungen in ÜbertragungsStationen von elektrophotographischen Druckern, die so arbeiten, daß sie Mengen von Nachricht (information in bulk) auffinden. Dies ist so, weil bei jedem elektrophotographischen Druckgerät, in dem selektiv Information ausgespeichert wird, dadurch daß Tonerbilder von einem Photorezeptor selektiv auf ein Übertragungselement in der Form einer Bahn oder eines dazu gehörenden Elementes übertragen wird, die Übertragungsstation in der Lage sein muß, das Übertragungselement selektiv in körperlichen Kontakt mit dem Tonerbild auf dem Photorezeptor zu bringen und die erforderliche Ladungshöhe auf dem Übertragungselement aufzubringen, so daß der Übertragungsmechanismus funktioniert. Wie dem Fachmann bekannt, wird jedoch, wenn das Übertragungselement auf eine beträchtliche Höhe aufgeladen wird, bevor es in Kontakt mit dem Tonerbild gebracht wird, der abnehmende Luftspalt zwischen einem geladenen Übertragungselement, das in körperlichen

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Kontakt mit einem Tonerbild auf dem Photorezeptor gebracht wird, im allgemeinen ionisiert, was zu einem Ladungsübergang auf das Tonerbild führt. Dadurch wird der übliche Übertragungsmechanismus gestört, da, wenn das Übertragungselement und das Tonerbild die gleiche Ladungspolarität haben, sie sich gegenseitig abstoßen, wodurch das Tonerbild in den Photorezeptor hineingetrieben wird und das Übertragungselement das bekannte Zebrastreifenmuster annimmt, das durch ein teilweises oder vollständiges Versagen des Übergangs des Tonerbildeö auf das Übertragungselement verursacht wird.' Koronaentladungsvorrichtungen sind also sehr wirksam zum Aufbringen einer beträchtlichen Ladungshöhe auf eine isolierende Fläche, können jedoch in der Praxis nicht intermittierend (ein - aus) betrieben werden mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit zur Anpassung an die selektive Übertragungsrate, die durch die Winkelgeschwindigkeit der Photorezeptortrommel in den meisten elektrophotographischen Druckvorrichtungen vorgegeben ist. Die Verwendung von Koronaaufladet echniken in Übertragungsstationen von elektrophotographischen Druckvorrichtungen, bei denen eine Informationsauswahl durch die selektive Übertragung von Tonerbildern auf ein Übertragungsmedium in der Form einer Bahn o.dgl. erzielt wird, ist bisher als ausgeschlossen angesehen v/orden, da das Übertragungselement nicht in körperlichen Kontakt mit dem Tonerbild vor dem Aufbringen einer beträchtlichen Ladungshöhe gebracht werden kann.

Die Erfindung geht von der neuen Erkenntnis aus, daß ein kontinuierlich arbeitendes Corotron mit Erfolg in einer Übertragungsstation im Zusammenhang mit einem bahnartigen Übertragungselement oder einem Übertragungselement, das durch Aufwickeln und Abwickeln bezüglich einer Bahn gehandhabt wird, verwendet werden kann, um eine selektive Übertragung von Tonerbild ern von einem Photorezeptor zu erzielen, vorausgesetzt, daß das geladene Übertragungselement rasch in den ersten körperlichen Kontakt mit einem Teil des Tonerbildes, das übertra-

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gen werden soll, gebracht werden kann. Im einzelnen hat man festgestellt, daß ein geladenes Übertragungselement, das in einer Ladebeziehung zu einer Koronaentladungsvorrichtung gehalten wird, in körperlichen Kontakt mit einem ausgewählten Teil eines Tonerbildes gebracht werden kann, ohne Ionisation des Spaltes oder einer Ladungsübertragung auf das Tonerbild, solange nur das Übertragungselement in Kontakt mit einem ausgewählten Teil des Tonerbildes innerhalb einer Zeitspanne gebracht wird, die kleiner ist als die Zeitspanne, die die Koronaentladung svorrichtung braucht, um das Potential auf der Oberfläche des Übertragungselementes zu erhalten. Wenn die Bedingungen erfüllt sind', kann jedes geladene Element in Kontakt mit einem gewählten Teil eines Tonerbildes gebracht werden, ohne daß der kritische Wert der Beziehung von Belastung zu Zwischenraum, der in der Paschenkurve niedergelegt ist, überschritten wird, wobei alle Vorzüge der Koronaentladungstechnik für die Verwendung in einer übertragungsstation ausgenützt werden können, ohne die Gefahr eines teilweisen oder vollständigen Versagens' des Übertragungsmechanismus aufgrund der Ionisation des Spaltes zwischen dem geladenen Tonerbild und dem Übertragungselement, das mit dem Tonerbild in körperlichen Kontakt gebracht wird. Sobald der erste Kontakt zwischen dem geladenen Übertragungselement und dem Tonerbild ohne Ionisation des Spaltes hergestellt ist, geht der Übertragungsvorgang in der gleichen Weise weiter, wie wenn das Übertragungselement zunächst in körperlichen Kontakt mit einem Teil des Tonerbildes gebracht würde und dann geladen würde, da seine Eintrittsstelle bezüglich der Ladebeziehung zum Koronaentladungsgerät nach der Kontaktstelle mit dem Photorezeptor angeordnet werden kann.

Die Erfindung will verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zum selektiven Übertragen von Tonerbildern von einem Photorezeptor auf-ein Übertragungselement unter Verwendung der Ionenladetechnik schaffen. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfin-

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dung ein Übertragungselement unter Ausnützung der Ionenladetechnik aufgeladen und dann in körperlichen Kontakt mit einem Teil eines Tonerbildes auf einem Photorezeptor gebracht, so daß das Tonerbild auf das Übertragungselement übertragen werden kann, wobei eine Ionisation des* Spaltes zwischen dem geladenen Übertragungselement und dem das Tonerbild tragenden Teil des Photorezeptors dadurch vermieden wird, daß das geladene Übertragungselement mit dem Teil des Tonerbildes innerhalb einer Zeitspanne in Kontakt gebracht wird, die kleiner ist als die Zeitspanne, die die Ionenladetechnik zur Aufrechterhaltung der Spannungshöhe auf-dem Übertragungselement benötigt, während sich das Übertragungselement zu dem Teil des Tonerbildes hinbewegt.

Im einzelnen wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren das Übertragungselement bezüglich eines Oberflächenabschnittes des Photorezeptors, von dem ein ausgewähltes elektrostatisches Bild übertragen werden soll, in eine solche Lage gebracht, daß ein Teil des Übertragungselementes nächst dem Oberflächenabschnitt des Photorezeptors zu liegen kommt; mindestens dieser Teil des Übertragungselementes wird auf kontinuierlicher Basis mittels einer Ionenladequelle aufgeladen} mindestens ein lineares Segment dieses Teils des Übertragungselementes wird in Übertragungsbeziehung zu dem Oberflächenabschnitt des Photorezeptors gebracht, von dem ein ausgewähltes elektrostatisches Bild übertragen werden soll, während dieser Teil des Übertragungselement es aufgeladen wird, wobei das lineare Segment des Übertragungselementes aus der benachbarten Stellung in die Übertragungsbeziehung innerhalb einer Zeitspanne überführt wird, die kleiner ist als diejenige, die die Ionenladequelle braucht, um eine Ionisation eines Spaltes zwischen dem Oberflächenabschnitt des Photorezeptors und wenigstens diesem linearen Segment des Übertragungselementes, das in Übertragungsbeziehung mit dem Photorezeptor gebracht wird, zu bewirken.

Die zur Ausübung des Verfahrens dienende elektrophotographische

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Vorrichtung weist erfindungsgemäß eine Ionenladeeinrichtung, die an einer Stelle gegenüber der Übertragungsstation angeordnet ist, sowie eine Einrichtung zum Transportieren des Übertragungselementes zwischen dem Photorezeptor und der lonenladeeinriohtung und schließlich eine Einrichtung zum selektiven Verschieben des Übertragungselementes in eine Übertragungsbeziehung zum Photorezeptor innerhalb einer Zeitspanne auf, die kleiner ist als die von der Ionenladeeinrichtung im erregten Zustand benötigte, um eine Ionisation eines Spalts zwischen dem Photorezeptor und dem Übertragungselement, das in Übertragung sbeZiehung zum Photorezeptor gebracht wird, zu bewirken.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigt:

Pig.1 eine übliche Koronaentladungs-Übertragungsstation, wie sie in typischen elektrophotographischen Druckern verwendet wird, die für eine kurze Beschreibung des Verfahrens der Übertragung von Tonerbildern in einem kontinuierlichen Prozeß und einem elektrophotographischen Gerät nützlich ist}

Pig.2A und 2B Skizzen zur Erklärung der Bedingungen, die auftreten, wenn Koronaentladungstechniken in einer Übertragungsstation verwendet werden, in der Tonerbilder selektiv auf bahnartige Übertragungselemente übertragen werden solleni

Fig.3 ein Diagramm des kritischen Verhältnisses zwischen Belastung und Zwischenraum für einen Zusammenbruch des Luftspaltes zwischen geladenen Oberflächen, das als Paschenkurve bekannt ist;

Fig.4A bis 4C ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die verbesserte Methode der Tonerbildübertragung und ein verbessertes Gerät hierzu in einer elektrophotographischen Maschine dargestellt ist, das zur selektiven

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Übertragung von Tonerbildern von einem Photorezeptor auf ein bahnartiges Übertragungselement dient.

In 3?ig.1 ist eine herkömmliche Übertragungsstation mit Koronaentladung gezeigt, wie sie in einer typischen elektrophotographischen Druckvorrichtung verwendet wird und für eine kurze Beschreibung des Verfahrens der Tonerbildübertragung in einem kontinuierlichen Prozeß und in einem elektrophotographischen Drucker nützlich ist, um die Probleme deutlich zu machen. Das elektrophotographische Gerat der ]pig.1, soweit es nachstehend beschrieben wird, ist gewählt worden, weil die verbesserten Übertragungsverfahren und Vorrichtungen gemäß der Erfindung sich am besten in Verbindung mit einer Anordnung beschreiben lassen, in der sie ihre übliche Punktion zeigen; die Einzelheiten der elektrophotographischen Ausrüstung und der weiter unten beschriebenen Verfahren sind jedoch nicht Gegenstand der Erfindung und dienen lediglich zur Erklärung und nicht als Einschränkung .

Wie Fig.1 zeigt, hat die elektrophotographische Ausrüstung die Form einer kontinuierlich arbeitenden elektrophotographischen Vorrichtung, die auf dem ursprünglich in der US-PS 2 297 691 von Carlson beschriebenen Gedanken beruht. Die Vorrichtung weist einen Photorezeptor 2, eine Ladestation· 4, eine Belichtungsstation 6, eine Entwicklungsstation 8, eine Übertragungsstation 10 und eine Reinigungsstation 12 auf. Der Photorezeptor kann, wie in Pig.1 dargestellt, die übliche Form einer Trommel oder eines endlosen Bandes haben, die bzw* das sich in der durch den Pfeil A angedeuteten Richtung dreht. Der Photorezeptor 2 kann von bekannter Ausbildung sein; für die vorliegende Beschreibung wird eine einfache Trommel 2 mit zwei Schichten angenommen, nämlich einem isolierten Teil 14 und einem leitenden Teil 16. Da der Photorezeptor 2 nicht Gegenstand der Erfindung ist, genügt es festzustellen, daß bei seiner Verwendung für übliche photograpnische Techniken das leitende Teil 16 aus irgend einem geeigneten leitenden Material oder einem Nichtleiter,

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überzogen mit einer leitenden Folie, hergestellt werden kann. In.ähnlicher Weise kann das isolierende Teil gewöhnlich aus einem Material, etwa Selen, welches photoleitende Eigenschaften entwickelt, gebildet sein, so daß das Teil 14 normalerweise isoliert und eine ausgezeichnete Fähigkeit, die Ladung festzuhalten, entwickelt, aber durch Aufbringen einer elektromagnetischen Strahlung mittels eines Hell-Dunkelmusters, das ein zu kopierendes Objekt präsentiert, selektiv leitend gemacht werden kann. Alternativ kann auch eine Reflexionsbelichtungstechnik angewendet werden. Der Photorezeptor 2 ist in funktioneller Beziehung mit jeder der Verarbeitungsstationen angeordnet, die sich auf dem Umfang des Photorezeptors befinden, so daß bei entsprechender Erregung der dargestellten elektrophotographischen Einrichtung durch Drehung des Photorezeptors 2 in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung jede Stelle auf dem Umfang des isolierenden Teils 14 den Verfahrensschritten an jeder Station unterworfen wird.

Die Ladestation 4 kann von üblicher Form sein und eine oder mehrere Ladevorrichtungen 18 aufweisen, die in bekannter Weise arbeiten, um den Photorezeptor 2 durch·Aufladen der Oberfläche des isolierenden Teils 14 auf ein gleichmäßiges Potential zu sensibilisieren. Man kann zwar jede beliebige gebräuchliche Form von Ladeeinrichtungen 18 verwenden, um ein Larlungsniveau auf der Oberfläche des Photorezeptors 2 aufzubringen, als Beispiel sind jedoch Koronaentladungsvorrichtungen in Fig.1 dargestellt, die die Form eines halbrunden Schildes haben, weil die Verwendung solcher Corotrons in typischen elektrophotographischen Geräten gewöhnlich bevorzugt wird. Struktur und Arbeitsweise solcher Corotrons, wie sie in Fig.1 gezeigt sind, sind bekannt und im Detail in den US-PS 2 836 725 und 2 879 395 beschrieben. Daher genügt es festzustellen, daß die Corona-Anode (Corolode)-19 des gezeigten Corotrons 18 an eine Quelle hohen Potentials V₁ angeschlossen ist und das Corotron

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18 in.üblicher Weise arbeitet, um die Oberfläche des Photorezeptors 2, die darunter liegt, auf gleichmäßiges Potential aufzuladen.

Die Belichtungsstation 6 ist ebenfalls am Umfang des Photorezeptors 2 angeordnet und kann die übliche Form eines Projektionssystems o.dgl. haben, bei dem eine optische Übertragungs- oder Reflexionstechnik verwendet wird, um ein Hell-Dunkelmuster, das dem zu kopierenden Objekt entspricht, auf die Oberfläche des darunter liegenden Isolators 10 aufzubelichten. In Fig.1 ist eine Schlitzbelichtungseinrichtung im allgemeinen gezeigt; jedoch kann jedes optische System verwendet werden, das mit Linsen o.dgl. arbeitet. In Fig.1 ist die Belichtungsstaxion 6 in der Weise angeordnet, daß der rotierende Photorezeptor zunächst durch die Entladungsstation 4 sensibilisiert und danach belichtet wird; es kann jedoch der Verfahrensschritt der Ladung und derjenige der Belichtung gleichzeitig ausgeführt werden, wenn man die Anordnung der Belichtungsstation 6 und/ oder der Ladestation 4 verändert. Auch ist in Fig.1 nur die vereinfachte Verfahrensweise einer einzigen Aufladung und einer einzigen Belichtung gezeigt, es können jedoch noch andere elektrophotographische Verfahrensschritte, etwa eine zweite Aufladung, verwendet werden, um das latente elektrostatische Bild zu formen oder das latente elektrostatische Bild kann umgekehrt oder sonstwie geändert werden durch Verwendung von zusätzlichen Verfahrensschritten, die dem Fachmann bekannt ist. Der Photorezeptor 2 wird dann zur Entwicklungsstation 8 weiterbefördert, wo das latente elektrostatische Bild entwickelt wird.

Die Entwicklungsstation 8, wie sie in Fig.1 gezeigt ist, kann die Form einer üblichen Kaskaden-Entwicklungsstation haben, die einen Vorratsbehälter 24 aufweist, von welchem aus entsprechende Teile des Photorezeptors einer Kaskadenentwicklung unterzogen v/erden, sowie ein Reservoir 26 zum Nachliefern von Entwicklermaterial in den Vorratsbehälter 24 und zum Auffangen

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des kaskadierten Entwicklermaterials, nachdem dieses über dem Photorezeptor 2 herabgerieselt ist. Die Füllung des Reservoirs 26 mit Entwickler wird auf einer passenden Höhe gehalten, wobei der Entwickler die Form von üblichen Trägerkügelchen und Tonermaterial haben kann. Außerdem ist noch ein herkömmlicher Förderer, nicht gezeigt, vorgesehen, durch den Entwickler zu dem Vorratsbehälter. 24, während die Entwicklungsstation 8 arbeitet, nachgeliefert wird. Die Entwicklungsstation 8 funktioniert in bekannter Y/eise, um Entwickler in der Form von Trägerkügelchen, an deren Oberfläche eine "Vielzahl von Tonerpartikeln haftet, von dem Vorratsbehälter 24 über die peripheren Teile des Photorezeptors 2 in funktioneller Beziehung rieseln zu lassen, so daß das Tonermaterial auf dem Umfang des Photorezeptors entsprechend dem dort vorhandenen Ladungsmuster abgelagert wird.

Nachdem sich der betreffende Umfangsabschnitt des Photoreseptors 2 durch die Entwicklungsstati.on 8 gedreht hat, wird dieser Abschnitt, der ein entwickeltes Tonerbild trägt, als nächstes zur Übertragungsstation 10 weiterbefördert, wo die Bildübertragung stattfindet. Die Übertragungsstation 10 weist ein Übertragungselement 28 und eine Ionenladungseinrichtung 30 auf, um eine vorgegebene Ladung auf das Übertragungselement 28 aufzubringen und dadurch den Übergang des Tonerbildes von der Oberfläche des Photorezeptors 2 auf das Übertragungselement 28 zu bewirken. Das Übertragungselement 28 kann die Form eines Blattes, einer Bahn oder einer Trommel haben, die aus passendem Übertragungsmaterial sind, etwa aus Papier, Kunststoff oder irgendeinem anderen bekannten Material, das üblicherweise als Kopiermaterial dient, da im vorliegenden Fall angenommen wird, daß alle Tonerbilder, die auf- der Oberfläche des Photorezeptors 2 geformt sind, übertragen werden, wie dies in Ausspeicherungssystemen für Kachrichtenbuiks charakteristisch ist. Wenn dagegen die elektrophotographische Ausrüstung der Fig.1 für eine selektive Bildübertragung in Ausspeicherungssyatemen verwen-

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det werden soll, muß das Übertragungselement 28 die Form eines Blattes haben, wobei ein Blatt für jedes Bild, das übertragen werden soll, zugeführt wird, so daß dieses Blatt in körperlichen Kontakt mit einem Teil des zu übertragenden Tonerbildes an einer Stelle vor derjenigen, wo die Aufladung stattfindet, gebracht werden kann. Me Ladeeinrichtung 30 kann die Form eines halbrunden Corotrons, wie dargestellt, haben, das in der gleichen Weise konstruiert sein kann wie die Ladeeinrichtung in der Ladestation 2 und wie oben beschrieben. Alternativ kann auch jede andere herkömmliche Form von Ladeeinrichtungen verwendet werden, wie sie in Verbindung mit der Ladestation beschrieben wurden, wobei jedoch Corotroneinrichtungen vorzuziehen sind, da sie nicht für Alterungsprozesse oder Änderungen der Feuchtigkeitsbedingungen besonders empfindlich sind. Damit ermöglichen sie einfachere Übertragungssysteme. Außerdem kann die Eintrittsstelle des Übertragungselementes 28 in den Bereich, wo die Ladung aufgebracht wird, einfach gesteuert werden, und falls eine fehlerhafte Zuführung oder ein Riß in dem Übertragungselement 28 stattfindet, werden diese Einrichtungen nicht mit Tonermaterial verstopft, das sich auf dem Photorezeptor 2 ablagert. Die Ladeeinrichtung 30 der Fig.1 ist an eine geeignete Potentialquelle Vp angeschlossen, die die Form einer herkömmlichen Gleichstromquelle haben kann. An dieser Stelle sei bemerkt, daß das Übertragungselement 28 und die Übertragungsstation 10 bezüglich ihrer Arbeitsbedingungen dahingehend eingeschränkt sind, daß das Übertragungselement 28 in körperlichen Kontakt mit dem Tonerbild gebracht wird, bevor es geladen wird, und daher Betrachtungen hinsichtlich einer Ionisation des Spaltes zwischen zwei geladenen Flächen in diesem Fall nicht wichtig sind.

Nach Beendigung de3 elektrophotographischen Prozesses in der Übertragungsstation 10 läuft das Bildfeld des Photorezeptors weiter zur Keinigungsstatioii 12, v/o die restlichen Tonerpartikel von der Oberfläche des Photorezeptors 2 entfernt werden, um so die Photoreceptorfläche für die nachfolgende Bildung eines

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neuen latenten elektrostatischen Bildes vorzubereiten. Die Reinigungsstation 12 kann die Form einer üblichen rotierenden Pelzbürste als Reinigungsmittel, eines Wischers oder eines Kaskadenreinigungsgerätes haben, die in bekannter Weise arbeiten, um Resttoner von der Oberfläche des Photorezeptors 2 zu beseitigen.

Für den Betrieb der elektrophotographischen Einrichtung der Fig.1 sei angenommen, daß ein latentes elektrostatisches Bild einer Beleginformation von jeder aufzufindenden Datenkarte zunächst auf einen Umfangsabschnitt des Photorezeptors 2 durch die vereinigte Wirkung der Ladestation 4 und der Belichtungsstation 6 geformt wird. Während also die Datenkarten in der Belichtungsstation 6 eintreffen, bietet der rotierende Photorezeptor 2 nacheinander sensibilisierte Umfangsabschnitte in der Belichtungsstation 6 dar, so daß benachbarte latente elektrostatische Bilder der Beleginformation auf den Datenkarten auf dem Umfang des Photorezeptors 2 geformt werden. Jedes latente elektrostatische Bild wird im Betrieb der elektrophotographischai Einrichtung der Fig.1 durch übliche elektrophotographischs Prozesse, wie sie dem Fachmann bekannt sind, erzeugt. Wenn also das elektrophotographische Gerät der Fig.1 in Betrieb genommen ist, bringt die Ladeeinrichtung 18 in der Ladestation 4 eine Ladung auf den Oberflächenabschnitten des Photorezeptors auf, die unter ihr durchlaufen, wobei sie einen Ionenladestrom anwendet. Mit Hilfe der Ladeeinrichtung 18, die gemäß Fig.2 ein herkömmliches Corotron ist, wird also die Oberfläche des Photorezeptors 2 auf ein gleichmäßiges Potential aufgeladen. Fach Beendigung der Aufladung oder Sensibilisierung, die in der Ladestation 4 stattfindet, wird durch die Drehung des Photorezeptors 2 in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung die vorher geladene Oberfläche des Photorezeptors 2 in funktioneile Beziehung zur Belichtungsstation 6 gebracht. Die Belichtungsstation 6 arbeitet in bekannter Weise, um selektiv den photoleitenden Teil des Photorezeptors 2 zu belichten, der hier die Form eines Isolators 14 hat, und zwar mit elektromagnetischer Strahlung von der

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Beleginformation auf der Datenkarte, die gerade in der Belichtungsstation 6 anwesend ist. Die Belichtungsstation 6 belichtet also die geladene Oberfläche des Isolators 14 des Photorezeptors 2 mit einem Hell-Dunkelmuster, das der Bildvorlage entspricht. Bei der Belichtung wir-d der photoleitende Isolator in bekannter Weise selektiv leitend gemacht, so daß die Ladungshöhen auf den von Licht getroffenen Teilen wesentlich reduziert werden, während die Ladungshöhen auf den Teilen, die den dunkleren Feldern des Bildes entsprechen, auf dem verhältnismäßig hohen Ladungsniveau gehalten werden, das in der Ladestation 4 aufgebracht worden ist. Auf diese bekannte Weise wird auf dem Photorezeptor 2 durch die kombinierte Wirkung der Ladestation 4 und der Belichtungsstation 6 für jede Datenkarte, die in der Belichtungsstation aufgenommen wird, ein latentes e.T ektrostatisches Bild erzeugt.

Da vorausgesetzt wird, daß die Beleginformation von jeder in der Belichtungsstation 6 vorhandenen Datenkarte wieder aufgefunden werden soll, kann die Entwicklungsstation 8 als beständig im Betrieb angesehen werden. Während also jedes vorher geformte latente elektrostatische Bild in die Entwicklungsstation 8 einläuft, wird Entwickler über jedes Bild kontinuierlich herabgerieselt, bis die Drehung des Photorezeptors bewirkt, daß der Umfangsabschnitt mit dem Bild wieder den Bereich der Entwicklungsstation 8 verläßt. Der Entwickler, der aus dem Vorratsbehälter 24 der Oberfläche des Photorezeptors 2 dargeboten wird, fließt über diese Oberfläche in der Form von Trägerkügelchen, an deren Oberfläche eine Vielzahl von Tonerpartikeln aufgrund der elektrostatischen Anziehungskraft festhalten. Während der Entwickler auf die Oberfläche des Photorezeptors 2 aufgebracht wird, wird die Bindung zwischen Träger und Toner in dem kaskadierten Entwickler durch die geladenen Teile des latenten elektrostatischen Bildes auf dem Photorezeptor 2 überwunden, und zwar proportional zur Höhe der Ladung, so daß Tonerpartikel selektiv auf den Flächen des latenten elektrostatischen Bildes haften bleiben entsprechend den LadungsSchwankungen, die dieses Bild aufweist. Auf diese Weise wird, wie dem Fachmann be-

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kannt, bei Beendigung der Drehung jedes Bildabschnittes durch die Entwicklungsstation 8 Tonermaterial auf jedem Bildbereich des Photorezeptors 2 entsprechend der Ladungskonfiguration des latenten elektrostatischen Bildes abgelagert, so daß ein {Tonerbild entsteht.

Wenn nun ein Bildbereich des Photorezeptors 2, der jetzt ein entwickeltes !Tonerbild trägt, in der Übertragungsstation 10 ankommt, kommt er in-körperlichen Kontakt mit dem Übertragungselement 28, das auf der Oberfläche des Photorezeptors 2 angeordnet ist, und sich in Richtung des Pfeiles B und mit der gleichen Geschwindigkeit wie die benachbarten Umfangsabschnitte des Photorezeptors 2, mit denen es in Kontakt ist, bewegt. Der körperliche Kontakt an dieser Verbindungsstelle zwischen dem Übertragungselement 28 und entsprechenden Stellen des Photorezeptors 2 ist derart, daß das Übertragungselement 28 mit dem geformten Tonerbild nur an einigen Stellen der Oberfläche in Kontakt ist aufgrund des Fehlens einer starken Anziehungskraft zwischen den benachbarten Flächen des Tonerelementes 28 und des Photorezeptors 2, wogegen die übrigen benachbarten Flächenteile zwischen diesen beiden Teilen durch einen Luftspalt von einigen Mikron getrennt sind. Wenn die aufeinanderfolgenden Abschnitte des Photorezeptors 2, auf denen das Übertragungselement 28 angeordnet ist, so weitergerückt werden, daß sie in Ladebesiehung mit dem Corotron 30 kommen, empfangen Abschnitte des Übertragungselementes 28 in Aufladebeziehung damit einen Ionenlades^rom entlang ihrer Breite, so daß diese Oberflächenbe.reiche auf ein gleichmäßiges Potential aufgeladen werden. Die auf die Oberfläche des Übertragungselementes 28 aufgebrachte Ladung wandert in bekannter Weise zu der entgegengesetzten Oberfläche des Übertragungselementes, die dem Tonerbild benachbart ist, und induziert daher eine entgegengesetzte Ladung in den entsprechenden Bereichen der leitenden Unterlage 16 des Photorezeptors 2. Die Ladung auf den Bereichen des Übertragungselementes 28,, die den lonenladestrom vom Corotron empfangen, erzeugt eine sehr kräftige Anziehungskraft zwischen den entsprechenden

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Teilen der benachbarten Flächen des Übertragungselementes 28 und des Photorezeptors 2, wodurch diese Teile des Übertragungselementes 28 in innigen Kontakt mit den Teilen des Tonerbildes auf den benachbarten Flächen des Photorezeptors 2 gebracht werden. Wenn dies eintritt, genügt die Feldstärke zwischen den geladenen Teilen des Übertragungselementes 28 und den benachbarten Teilen des Photorezeptox-s 2, um den größten Teil des entgegengesetzt geladenen Toners von dem Photorezeptor 2 auf das Übertragungselement 28 übergehen zu lassen. Dieser Vorgang verläuft kontinuierlich für die aufeinanderfolgenden Abschnitte des Übertragungselementes 28, bis das gesamte Tonerbild, das sich durch die Übertragungsstation 10 dreht, auf das Übertragungselement 28 übertragen ist und unter den hier angenommenen Bedingungen wiederholt sich der Vorgang für jedes folgende Tonerbild, bis die Operation der ITaehrichtenauffindung beendet ist. Es wird also in bekannter Wtise jedes auf dem Photorezeptor 2 geformte Tonerbild, das in dem Entwicklungsschritt in der Entwicklungsstation 8 entstanden ist, auf das Übertragungselement 28 übertragen, so daß lediglich restliches Tonermaterial von dem Entwicklungsschritt auf der Oberfläche des Photorezeptors 2 zurückbleibt.

Als nächstes werden die rotierenden Bildabschnitte des Photorezeptors 2 in funktionelle Beziehung zur Reinigungsstation 12 gebracht, wo das restliche Tonermaterial von dem Bildbereich des Photorezeptors 2 entfernt wird, bevor dieser wieder verwendet wird. Die Reinigungsstation 12 kann ganz die übliche Form haben, so daß, wenn nicht klebriger Toner verwendet wird, der Bildbereich des Photorezeptors 2 mit einer herkömmlichen rotierenden Pelzbürste oder mit einem Baumwollwischer gesäubert werden kann. Alternativ dazu kann die Reinigungsstation 12 auch eine Kaskadenreinigungstechnik anwenden, nach der granuliertes Material, das ähnlich wie die Trägerkügelchen in dem Z-.veikomponentenent;wickler arbeitet, über die Bildbereiche des Phctorezeptors in bekannter Weise kaskadiert wird. Dabei werden die

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restlichen Tonerpartikel von der Oberfläche des Photorezeptors 2 durch triboelektrische Anziehung weggezogen, ohne die Gefahr, die Oberfläche des Photorezeptors zu verkratzen oder sonstwie zu beschädigen. Nach Beendigung des Reinigungsschrittes kann jeder Umfangsbildbereich des Photorezeptors 2 wieder verwendet werden, um weitere Tonerbilder der Beleginformation, die in die Belichtungsstation 6 eingeliefert wird, zu formen, worauf die Schritte der Bildung von latenten elektrostatischen Bildern, der Entwicklung, der Übertragung und der Reinigung wiederholt werden.

Betrachtet man die aufeinanderfolgende Bildübertragung, die in Verbindung mit Pig.1 beschrieben wurde, so wird deutlich, daß das sieh kontinuierlich bewegende Übertragungselement 28 stets einen ungeladenen Teil in körperlichem Kontakt mit der Oberfläche des Photorezeptors während der Wiedergewinnung der Nachrichteninformation hat. Diese ungeladenen Teile -des Übertragungselementes 28 werden danach von dem Corotron 30 aufgeladen, um die Übertragung des Tonerbildes stattfinden zu lassen; niemals wird jedoch das Übertragungselement 28 zuerst auf ein merkliches Potential aufgeladen und danach in körperlichen Kontakt mit dem Tonerbild auf dem Photorezeptor gebracht. Diese Arbeitsweise ist gewählt, weil in der angenommenen Ausspeicherung von Nachrichtenbulks jedes geformte Tonerbild übertragen wird und daher das sich kontinuierlich bewegende Übertragungselement in einem Kontakt mit dem Photorezeptor 2 gehalten werden kann an einer Stelle vor derjenigen der ladungsaufbringung, solange die Geschwindigkeit des Übertragungselementes 28 an der Kontaktstelle gleich der Rotationsgeschwindigkeit der benachbarten Punkte des Photorezeptors ist. Eine ähnliche Beziehung kann auch in einem selektiven Übertragungsvorgang verwendet werden, vorausgesetzt, ein blattartiges Übertragungselement wird verwendet und die zu übertragenden Tonerbilder sind genügend groß, so daß eine praktisch möglich Blattzuführvorrichtung konstruiert werden kann, um einzelne Blätter mit der richtigen Geschwin-

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digkeit und im richtigen Zeitpunkt zuzuführen, die als ein unabhängiges Übertragungselement für jedes einzelne gewählte Bild dienen können. Wenn jedoch die Tonerbilder, die selektiv übertragen werden sollen, klein sind, etwa eine Etikettinformation o.dgl. darstellen, und in kleinen Abständen auf den Umfangaabschnitten des Photorezeptors 2 angeordnet sind, steht für die Praxis kein störungsfreier Blattfördermechanismus zum Zuführen der einzelnen Übertragungselemente für jedes Tonerbild zur Verfügung. Unter diesen Bedingungen ist die einzige praktische Lösung ein bahnartiges Übertragungselement, das mit Hilfe von Abwickel- und Aufwickelverfahren angehalten und dann schnell auf dif Geschwindigkeit gebracht werden kann. Wenn man also eine Übertragungsstation mit einem Corotron gemäö Fig.1 haben will, muß diese Übertragungsstation mit einem ständig eingeschalteten Corotron arbeiten und die Bahn muß entsprechend dem Vorhandensein oder dem Fehlen eines zu übertragenden Tonerbildes selektiv gestartet und gestoppt werden, wobei ein geeigneter Abschnitt der Bahn, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie das zu übertragende Tonerbild bewegt, selektiv in körperlichen Kontakt mit einem passenden Abschnitt des zu übertragenden Tonerbildes gebracht werden muß. Die Pig.2A und 2B zeigen entsprechende Bedingungen für eine Übertragungsstation, die ein Corotron und ein bahnartiges Übertragungselement verwendet und in der oben beschriebenen Weise arbeitet, woraus sich die wahrscheinlichste Erklärung für das Versagen der bisher gebräuchlichen Ionenlade- und ÜbertragungsStationen ergibt, und auch die wahrscheinlichste Erklärung für den Erfolg der vorliegenden Erfindung.

Die Tig.2A und 2B veranschaulichen die Bedingungen, die vorhanden sind, wenn eine Koronaladetechnik in einer Übertragungsstation verwendet wird,·die mit einer selektiven Übertragung von Tonerbildern auf eine Bahn arbeitet. In den i'ig.2A und 2B ist lediglich ein Photorezeptor und eine Übertragungsstation 33 gezeigt, die ein Corotron 34 verwendet, weil nur die Bedingungen, die bei einer selektiven Übertragung herrschen, hier von

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Interesse sind. Dazu ist zu bemerken, daß diese elektrophotographisehen Bestandteile auch in kontinuierlich arbeitenden elektrophotographischen Geräten von der für Pig.1 beschriebenen Art vorhanden sein können und daß ein latentes elektrostatisches Bild, das danach zu einem Tonerbild entwickelt wird, für die Beleginformation jeder Datenkarte o.dgl., die in der Belichtungsstation empfangen wird, geformt und danach aufgrund der Drehung des Photorezeptors 32 der Übertragungsstation 33 zugeführt wird. Mir weitere Einzelheiten bezüglich einer selektiven Druckvorrichtung, in der selektive Tonerbilder auf eine Bahn übertragen werden, wird auf das US-Patent >,5>8O,673 verwiesen. Der Photorezeptor 32 und

das Corotron 34 der Pig.2A und 2B können die gleiche Form haben und in gleicher Weise arbeiten wie der Photorezeptor 2 und das Corotron 30, die in Verbindung mit Pig.1 oben beschrieben wurden. Die nur teilweise gezeigte Übertragungsbahn 35 ist jedoch um eine Umlenkrolle 36 herumgeführt. Die Auf- und Abwickeleinrichtung zum Bewegen der Übertragungsbahn 35 in den Pig.2A und 2B ist durch die Pfeile C-C angedeutet und es kann jede herkömmliche solche Einrichtung verwendet werden, die in der Lage ist, die Übertragungsbahn 35 selektiv zu stoppen und zu starten, vorausgesetzt, daß sie die einmal gestartete Übertragungsbahn rasch auf Geschwindigkeit bringen kann. Pur spezifische Einzelheiten einer geeigneten Auf- und Abwickeleinrichtung für die Übertragungsbahn 28 wird auf das oben erwähnte US-Patent 3,580,673 verwiesen. Weiter soll in den Pig. 2A und 2B angenommen werden, daß das Corotron 34 kontinuierlich arbeitet, wenn die elektrophotographische Vorrichtung im Betrieb ist, und der Umfangsbildabschnitt 37 des Photorezeptors 32 soll ein Bild verkörpern, das nicht übertragen werden soll, während der Umfangsbildabschnitt 38 als ein zu übertragendes Tonerbild anzusehen ist.

Wenn, wie in Pig.2A dargestellt, der Umfangsbildabschnitt 37 des Photore'zeptors 32, der nicht übertragen werden soll, sich in der Übertragungsstation 33 befindet, muß die Übertragungsbahn 35 von der Oberfläche des Photorezeptors 32 abgerückt und

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vorzugsweise gestoppt werden. Die Entfernung der Übertragungsbahn 35 ist notwendig, damit keine fehlerhafte Übertragung und keine Verschmutzung des Übertragungselementes mit Toner stattfindet, während das Übertragungselement in den Zeiten gestoppt ist, wo keine Übertragung stattfindet, um große, bildfreie Lücken auf dem Übertragungselement und die damit verbundene Vergeudung und Unbequemlichkeit zu vermeiden. Unter den statischen Bedingungen der 3?ig.2A lädt das Corotron 34 die Übertragungsbahn 35 quer über einen Teil der Weite, der sich unter dem Koronaentladungsdraht befindet, sowie auf eine effektive länge von etwa 25 mm für die besondere Koronakonfiguration der dargestellten Form auf ein gleichmäßiges Potential auf entsprechend dem von der Potentialquelle Vp &n dem Koronaent-.laäungsdraht angelegten Potential. Wenn also für die Erklärung angenommen wird, daß die Goronode auf einem Potential von 7 kV von der Gleichstrompotentialquelle V₂ gehalten wird, dann lädt das Corotron 34 den Abschnitt der Übertragungsbahn 35, der sich unter ihm befindet, auf ein Potential von annähernd 2 kV auf, und dies geschieht praktisch unabhängig von dem Abstand zwischen der Coronode und der Übertragungsbahn 35, solange ein vernünftiger Abstand zwischen der Coronode, der Übertragungsbahn 35 und dem Photorezeptor 32 eingehalten wird, dessen innere Lage in 3?ig.1 als eine Grundebene dient. Dies geschieht in Koronaladekonfigurationen, weil, selbst wenn der auf eine Oberfläche aufgebrachte Ionenstrom sich entsprechend dem Potential an dieser Fläche, wie es von der Coronode gesehen wird, ändert, dennoch das Potential,auf das die isolierende Fläche bei einem vorgegebenen Satz von Corotronparametern unter stetigen Bedingungen aufgeladen wird, konstant bleibt. Wenn also die Übertragungsbahn 35 gestoppt und in eine abgehobene Stellung überführt wird, in der sie von der Oberfläche des Photorerezeptors einen Abstand von beispielsweise etwa 3,2 mm hat, wird die Oberfläche der Übertragungsbahn unter dem Corotron 34 bei den angenommenen speziellen Bedingungen auf ein gleichmäßiges Potential von etwa 2 kV aufgeladen.

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¥enn infolge der Drehung des Photorezeptors 32 der Umfangsbildabschnitt 37 den Bereich der Übertragungsstation 33 verläßt und das Tonerbild 38, das nun übertragen werden soll, in eine Übertragungsbeziehung gebracht wird, muß die Übertragungsbahn 35 auf die gleiche Geschwindigkeit gebracht werden, die eine Stelle des zu übertragenden Tonerbildes hat, und dann mit der Oberfläche des Photorezeptors 32 in körperlichen Kontakt gebracht werden, wie in Fig.2A dargestellt ist. Dies kann in einfacher Weise dadurch geschehen, daß die Auf- und Abwickeleinrichtung für die Übertragungsbahn in Betrieb gesetzt wird und die TJmlenkrolle 36 oder eine andere geeignete Führung für die Übertragungsbahn nach oben verschoben wird, so daß ein Kontaktpunkt oder ein Kontaktbogen zwischen der Übertragungsbahn 35 und der Oberfläche des Photorezeptors 32 hergestellt wird. Dabei ist ein Übergang des Tonerbildes 38 von der Oberfläche des Photorezeptors 32 auf die Übertragungsbahn 35 zu erwarten. Was jedoch im allgemeinen geschieht, ist ein Teilweises oder vollständiges Versagen des Übertragungsmechanismus, das zu dem bekannten Zebrastreifenbild auf der Übertragungsbahn 35 führt.

Eine Untersuchung dieser Situation hat gezeigt, daß, wenn eine geladene isolierende Übertragungsfläche, wie sie von der Übertragungsbahn 35 der Fig.2A und 2B dargestellt wird, bei Vorhandensein einer ladenden Koronaentladungsvorrichtung zum Photorezeptor 32 hin bewegt wird, der Luftspalt zwischen dem sich nähernden Übertragungselement und der Fläche des Photorezeptors ionisiert wird, was zu einem Ladungsübergang zwischen dem geladenen Übertragungselement 35 und dem Tonerbild 38 führt. Dies hat zur Folge, daß das Tonerbild die gleiche Ladungspolarität annimmt wie das sich annähernde Übertragungselement und damit das Tonerbild von dem sich nähernden Übertragungselement abgestoßen wird und nicht angezogen, wie es der Fall ist, wenn das Übertragungselement zunächst auf die Oberfläche des Photorezeptors gebracht und danach erst aufgeladen wird. Diese Er-

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scheinung bewirkt, daß das Tonerbild in den Photorezeptor hineingetrieben wird und der Übertragungsmechanismus, der normalerweise tätig wird, versagt. Wie in der Einleitung dargelegt, beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß ein geladenes Übertragungselement in körp'erlichen Kontakt mit einem Tonerbild auf einem Photorezeptor bei Vorhandensein eines kontinuierlich arbeitenden Corotrons gebracht werden kann, um eine erfolgreiche Bildübertragung stattfinden zu lassen, wenn nur die Annäherung und der Kontakt mit dem Photorezeptor sehr rasch im Vergleich zu der Ladegeschwindigkeit stattfindet.

Um die für die Übertragung wichtigen Faktoren zu erforschen und damit die erfindungsgemäße Lehre für die Übertragung aufstellen zu können, wurde eine genaue Untersuchung der Gründe für die Luftspaltionisation unter den oben erwähnten Bedingungen unternommen. Die aus dieser Untersuchung zu ziehenden Schlüsse werden nachstehend kurz dargelegt, um die wahrscheinlichste Erklärung für die Ionisation des Luftspalts, die die Bildübertragung des Tonerbildes unter den beschriebenen Bedingungen versagen läßt, zu geben und damit gleichzeitig die wahrscheinlichste Erklärung für die Betriebsfaktoren, die die Erfindung möglich machen. Pur diese Schlußfolgerungen wird periodisch auf Pig.3 Bezug genommen, die ein Diagramm der kritischen Beziehung zwischen der Belastung und dem Zwischenraum für ein Zusammenbrechen des Luftspaltes zwischen geladenen Oberflächen, die als Paschenkurve bekannt sind, gibt. In dem Diagramm der Pig.3 ist der Luftspalt in Mikron (μ) auf der Abszisse aufgetragen, während das elektrische Feld in dem Luftspalt in Volt pro Mikron (V/u) auf der Ordinate aufgetragen ist. Wie für den Fachmann bekannt, zeigt die Paschenkurve die Werte des elektrischen Feldes in ^em Luftspalt an, die Luftspalte verschiedener Dimensionen zur Ionisation bringen. Wenn man also mit Er- f g Pin geladenes Übertragungselement in körperlichen Kontakt mit ... inem Tonerbild auf einem Photorezeptor 32 ohne Ionisation des Luftspalts, die ein Versagen des übertragungsmechanismus

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bedeuten würde, bringen will, muß die gesamte Annäherung und schließliche Kontaktgebung des Übertragungselementes 35 unter der Paschenkurve stattfinden. Die Paschenkurve in Pig.3 gibt also die typische kritische Belastung an, wenn übliche Photorezeptoren und Übertragungselemente verwendet werden.

Im statischen Zustand der Pig.2A war ja bekanntlich angenommen worden, daß die Übertragungsbahn 35 einen Abstand von 3,2 ram von ihrem Kontaktpunkt bzw. Kontaktbogen mit der Oberfläche des Photorezeptors 32 hat. Dies bedeutet den Zustand der Pig.2B, und daß die Korona-Anode des Corotrons 34 auf einem Potential von 7 kV von einer Gleichstrompotentialquelle Vp gehalten wird, wobei der effektive Abschnitt der Übertragungsbahn 35» der in Ladebeziehung mit dem Corotron 34 ist, auf ein gleichmäßiges Potential von annähernd 2 kV geladen wird. Dadurch wird ein PeId von annähernd 1/2 Volt pro Mikron in dem Luftspalt von 3,2 mm errichtet. Eine Betrachtung der Paschenkurve der Pig.3 zeigt, daß für große Luftspalte, d.i. solche über 50 Mikron, die Paschenkurve sich asymptotisch einem Viert von annähernd 8 Volt pro Mikron nähert und langsam auf einen Wert von annähernd 40 Volt pro Mikron für einen Luftspalt von 10 Mikron ansteigt, bevor sie sich steil nach oben wendet und asymptotisch zu einer Vertikalachse verläuft, die durch den Luftspaltwert Null der Abszisse gelegt ist, womit beiläufig gezeigt ist, warum bei der Kontaktgebung einer ungeladenen Übertragungsbahn mit einem Photorezeptor und einer späteren Aufladung der Übertragungsbahn kein Zusammenbrechen stattfindet. Da demnach das PeId für die statische Bedingung der Pig.2A von 1/2 Volt pro Mikron um wenigstens eine volle Größenordnung unter dem kritischen Belastungswert von annähernd 8 Volt pro Mikron, wie er von der Paschenkurve für große Luftspalte gegeben ist, liegt, liegen die statischen Bedingungen, die für die Übertragungsbahn angenommen werden, wenn diese einen Abstand von 3,2 mm von dem Oberflächenabschnitt des Photorezeptors 32 hat, der beim .Übertragen in Kontakt gebracht werden soll, klar unter dem kriti-

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sehen Belastungswert, der durch die Paschenkurve gegeben ist, und damit führen diese statischen Bedingungen nicht zu einer Ionisation des Luftspaltes von 3>2 mm.

Was das "Übertragungselement betrifft, so ist für den Fachmann klar, daß die Ladung Q in Coulombs auf dem Übertragungselement 35 gegeben ist durch den Ausdruck

Q = CV (1)

worin C die Kapazität zwischen dem Übertragungselement 35 und dem Photorezeptor 32 in Farad und V die Spannung in Volt auf dem Übertragungselement 35 bezüglich der Grundebene des Photorezeptors 32 darstellen. Ausgedrückt in Flächeneinheiten wird aus obiger Gleichung

6^= cV (2)

worin ff die Ladungsdichte auf dem Photorezeptor 32 in Coulombs pro Quadratmeter (C/el ), c die Kapazität in Farad pro Quadratmeter und V die Spannung auf dem Übertragungselement in Volt darstellen. Die Beziehung von 6" zu dem Feld E in dem Luftspalt ist gegeben durch den Ausdruck

worin £ gleiche der Dielektrizitätskonstanten des freien Raumes und der Luft ist.

Wenn es praktisch möglich wäre, das Corotron 34 abzuschalten, wenn die Übertragungsbahn 32 aus ihrer abgerückten Stellung der Fig.2A in die selektive Übertragungsstellung der Fig.2B überführt wird, würde die Gleichung

6T= cv

anzeigen, daß keine Ionisation des Luftapaltes stattfinden könnte, um den Übertragungsmechanismus zu stören, da, weil die meisten Übertragungselemente ziemlich gute Isolatoren sind,

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<5* konstant bleiben würde, so daß die lineare Zunahme der Kapazität mit der linearen Abnahme des Abstandes zwischen dem Photorezeptor und dem sieh nähernden Übertragungselement, wie sie gegeben ist durch den Ausdruck

worin c die Kapazität, A die Fläche der geladenen Platten, die durch die benachbarten Oberflächenabschnitte des Photorezeptors und des Übertragungselementes gegeben sind, und d den Abstand zwischen dem Photorezeptor und dem sich nähernden Übertragungselement darstellen, lediglich, eine lineare Abnahme der Spannung V zur Folge haben würde. Da also in diesem Fall & konstant bliebe, würde auch das elektrische Feld in dem Luftspalt, das durch die Gleichung (3) gegeben, ist, konstant bleiben. Da also die eintretenden Anfangsbedingungen in dem Luftspalt deutlich unter dem kritischen Wert für eine Ionisation liegen, wie er durch die Paschenkurve gegeben ist, würde keine Ionisation stattfinden, weil, während die Paschenkurve-in Ausdrücken des kritischen Wertes für abnehmende Luftspalte ansteigt, das elektrische Feld konstant bliebe, da das Potential des Übertragungselementes hauptsächlich an dem unter den statischen Bedingungen der Fig.2A aufgestellten Potentialgradienten herabgleiten würde.

Das Corotron 34 jedoch kann in der Praxis nicht auf die V/eise betrieben werden, daß es abgeschaltet ist, wenn eine selektive Übertragung stattfinden soll, und daher neu eingeschaltet werden muß, während die Übertragungsbahn 35 in selektiven körperlichen Kontakt mit dem Photorezeptor 32 gebracht wird. Da das Corotron 54» wie bereits erwähnt, bestrebt ist, ein gleichmäßiges Potential in dem effektiven Teil der Übertragungsbahn 35, der in Ladebeziehung mit ihm steht, aufrechtzuerhalten ungeachtet des Abstandes zu diesem Teil, wenn immer eine selekti-

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ve Übertragung stattfinden soll, versucht das Corotron 34, das Potential in den Teil des Übertragungselementes 35, der sich dem Photorezeptor 32 nähert, konstant zu halten. Wenn also die Bedingungen, die durch ein kontinuierlich arbeitendes Corotron 34 gesetzt werden, hinsichtlich der Gleichung (2) betrachtet werden,

<5" = cV

sieht man, daß, wenn das Corotron 34 V konstant halten will und c linear ansteigt, mit abnehmender Luftspaltbrexte, während sich die Übertragungsbahn 35 dem Photorezeptor 32 nähert, die Ladungsdichte 6" bestrebt ist, während der Annäherung des Übertragungselementes 35 an den Photorezeptor linear zu wachsen. Dieses Bestreben der Ladungsdichte 6¹ , linear anzusteigen mit der Annäherung des Übertragungselementes 35 an den Photorezeptor 32 führt zu einem direkten proportionalen Zunehmen des elektrischen Feldes E in dem Luftspalt, wie dies durch die Gleichung (3) gegeben ist, nämlich E ist gleich 6/ £ j dadurch kommt der Übertragungsvorgang deutlich über den kritischen Grenzwerten, die durch die Paschenkurve gegeben sind, zu liegen, weil diese Kurve lediglich einen sehr schwachen Anstieg für das Annäherungsintervall des Übertragungselementes, das zwischen großen Luftspalten und denjenigen von 10 Mikron liegt, entwickelt. Bei den bisherigen Versuchen einer selektiven Übertragung auf eine selektiv in Kontakt gebrachte Bahn, die kontinuierlich einer erregten Ionenladeeinrichtung ausgesetzt ist, beruht offensichtlich das Versagen einer ordnungsgemäßen Übertragung auf einem Überschreiten der kritischen Grenzwerte des Luftspaltes, wenn sich das Übertragungselement dem Tonerbild nähert, aufgrund der Tätigkeit der Ionenladeeinrichtung.

Um zu untersuchen, ü.uf welche Weise das Corotron 34 versucht, das Potential auf dem Übertragungselement 35 trotz dessen Annäherung an den Photoreseptor 32 konstant zu halten, muß die Gleichung (2) zuerst in den Ausdruck

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umgewandelt werden. Aus dieser Gleichung wird offenbar, daß, wenn die Spannung V konstant gehalten werden soll, die Ladungsdichte auf den Teil des Übertragungselementes 35, der sich dein Photorezeptor nähert, gesteigert werden muß, um die lineare Zunahme der Kapazität pro Flächeneinheit c mit der Abnahme des Luftspaltes bei Annäherung des tlbertragungselementes an den Photorezeptor 32 zu kompensieren. Da die erste Ableitung der Ladungsdichte nach der Zeit (^d6>/dt ) gleich dem von dem Corotron gelieferten Ionenstrom (i) ist, wird die Ladungsdichte & , zu der das !Corotron fähig ist, gegeben durch die Gleichung

6* s K i t (6)

worin K eine Konstante, i der momentane Ionenstrom pro Flächeneinheit, der auf die Oberfläche des Übertragungselementes 35 angelegt wird, und t die Zeitspanne ist, während der dieser Strom geliefert wird. Da der von einem Corotron auf eine zu ladende Oberfläche aufgebrachte Strom, wie bereits gesagt, eine Funktion der Spannung auf dieser Oberfläche ist, wie sie von der Korona-Anode gesehen wird, würde ein entsprechender Ausdrück für i für den Fall, daß das Übertragungselement 35 zum Photorezeptor 32 hin genähert wird, die Form einer außerordentlich komp'lexen dynamischen Gleichung haben. Man kann jedoch leicht beobachten, daß der von dem Corotron 34 auf eine Oberfläche bei einem begrenzten positiven Potential gelieferte Ionenstrom niemals die Leerplatten-Stromdichte des Corotrons übersteigen könnte, d.i. der Strom, der pro Flächeneinheit auf eine Grundfläche oder Oberfläche geliefert wird, die auf einem ITullpotential gehalten wird, und der im allgemeinen auf annähernd 1/2 /λΑ/cm eingestellt ist. Nimmt man also an, daß von dem Corotron 34 während des gesamten dynamischen Intervalls, das von dem Moment, wenn das Übertragungselement 35 sich zum

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Photorezeptor 32 aus seinem statischen Zustand der Fig.2A hinzubewegen beginnt, bis zu dem Moment, wo es in körperlichen Kontakt mit dem Tonerbild 38, das übertragen werden soll, kommt, wie dies in Pig.2B gezeigt ist* den maximalen Strom liefert* so ist mit Sicherheit anzunehmen, daß die maximale Fähigkeit des Corotrons, die Ladungediente & zu ändern, wesentlich die tatsächlich gelieferten Strombedingungen übertrifft, was eintritt, -wenn das Übertragungselement 35 sich dem Photorezeptor nähert, weil zu keinem Zeitpunkt die Spannung auf dem "Übertragungselement Hull wird.

Ein Blick auf die Pasehenkurve der Mg.3 macht offenbar, daß für große Luftspalte die kritische Belastung in dem Luftspalt 8 Υ/μ nicht übersteigen kann; danach steigt die Charakteristik der Pasehenkurve langsam auf einen Wert von annähernd 40 Y/μ, der bei einem Luftspalt von 10 Mikron eintritt, wo die Charakteristik dann scharf nach oben geht und asymptotisch zu einer Vertikalachse verläuft, die durch den Nullpunkt der Abszisse gelegt ist. Die Charakteristik der Kurve zeigt damit an, daß, wenn das Übertragungselement 35 ohne eine Ionisation des Luftspaltes durch die Luftspaltbreite von 10 μ bewegt wird, keine Ionisation stattfinden wird. Erinnern wir uns daran, daß das elektrische Feld in dem Luftspalt für den statischen Zustand der Fig.2A annähernd 1/2 V/μ betrug, so sieht man, daß, um eine Luftspaltionisation zu erhalten, das Corotron das Feld um annähernd 39 1/2 Υ/μ erhöhen muß, bevor der Photorezeptor 35 in körperlichen Kontakt mit dem Tonerbild 38 auf der Oberfläche des Photorezeptors 32 gebracht wird. Entnimmt man aus Gleichung (3)* daß gilt

E = —-^&o

worin E₀ = 8,85 x 10*" , so sieht man, daß dazu notwendig \*äre, daß das Corotron 34 die Ladungsdichte 6" auf der Oberfläche des Übertragungselement es 35 um einen Wert von annähernd 3,β χ 10 Coulomb/m erhöhen müßte. Selbst wenn das Corotron

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Strom auf das Übertragungselement mit der maximalen Leerplatten-Dichte von 1/2 uA/cm aufbringen würde, zeigt die Gleichung (6), daß dies mindestens 72 Millisekunden benötigen würde. Daraus wird deutlich» daß das Übertragungselement 35, wenn es im statischen Zustand der Fig.21 gehalten wird, selektiv mit dem Götterbild 38 auf dem Photorezeptor 32 in der in Fig.2B gezeigten V/eise in körperlichen Kontakt gebracht werden kann, ohne daß der Luftspalt dazwischen ionisiert wird und damit d.er Übertragungsmechanismus versagt, solange ein körperlicher Kontakt in einem kürzeren Zeitraum hergestellt wird, als das Corotron 34 benötigt, um ausreichenden Strom auf das Übertragungselement 35 zu liefern, um die Spannung darauf konstalt zu halten. Sobald sich die Übertragungsbahn innerhalb des kritischen Luftspaltbereiches von 10 Mikron befindet, der durch die Paschenkurve definiert ist, gewährleistet die rasche Abnahme des Luftspaltes zwischen dem elektrostatischen anziehenden Übertragungselement 35 und dem Photorezeptor 32, daß keine Ionisation des Luftspaltes eintritt aufgrund der gleichen Faktoren, die bei normalen? Tonerübertragungsvorgang tätig sind, bei dem das Übertragungselement zuerst in körperlichen Kontakt mit dem Tonerbild gebracht und danach aufgeladen wird. Die Erkenntnis, daß eine Übertragungsstation, die unter den in den Fig«2A und 2B gezeigten Bedingungen arbeitet, eine einwandfreie Bildübertragung mit Erfolg erzielt, solange das geladene Übertragungselement rasch in den ersten körperlichen Kontakt mit dem Tonerbild gebracht wird, ist damit wissenschaftlich untermauert durch die Theorie des Verhaltens der stromliefernden Fähigkeit des Corotrons unter dynamischen Bedingungen.

Die Erfindung schafft also die Möglichkeit, eine selektive Übertragung mit Erfolg durchzuführen, indem man ein geladenes bahnartiges Übertragungselement oder ein Übertragungselement, das durch Auf- und Abwickeln zusammen mit einer Bahn oder mit einem Streifen gehandhabt wird, in selektiven Kontakt mit einem Tonerbild bringt, wobei alle Vorzüge einer Corotronent-

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ladung und Anwendung ausgenützt werden können. Also lassen sich bei Verwendung der neuen Übertragungsverfahren die typischen Konstruktionen, wie sie bisher nur bei elektrophotographisehen Geräten zur Aufspeicherung von Information in großen Mengen verwendet werden, jetzt auch in den Systemen mit selektiver elektrophotographischer Informationsauffindung anwenden. Ein Beispiel für ein Gerät zur Durchführung der erfindungsgemäßen Übertragungsverfahren wird in Verbindung mit den Fig.4A bis 4C erläutert.

]?ig.4A bis 4C zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die verbesserten Tonerbildübertragungsverfahren und -vorrichtungen, wie sie vorstehend beschrieben wurden, in einer elektrophotographisehen Ausrüstung veranschaulicht werden, die zur selektiven Übertragung von Tonerbildern von dem Photorezeptor auf ein bahnartiges Übertragungselement dient. Pig.4A ist eine bildmäßige Darstellung einer Umlenkrollenanordnung, die so gestaltet ist, daß ein bahnartiges Übertragungselement, das mit ihr verwendet wird, in hohem Maß auf eine vertikale Verschiebung dieser Umlenkrolle anspricht, wodurch das bahnartige Übertragungselement selektiv mit einem Umfangsabschnitt eines Photorezeptors in Kontakt gebracht und wieder abgehoben werden kann und zwar durch eine selektive Verschiebung der Umlenkrollenanordnung. ]?ig.4B und 4C veranschaulichen die Umlenkrollenanordnung der Pig.4A zusammen mit einem bahnartigen Übertragungselement, das auf dieser Rolle angeordnet ist, und mit Mitteln, um die Um-lenkrollenanordnung selektiv zu verschieben. Fig.4B zeigt einen Zustand, bei dem das bahnartige Übertragungselement von einem bestimmten Abschnitt einee Photorezeptors abgerückt ist, während Fig.4C einen Zustand veranschaulicht, der eintritt, wenn Jas bahnartige Übertragungselement mit einem bestimmten Abschnitt des Photorezeptors, auf den eine Toner-'bx.Ldübertragung stattfinden soll, in Kontakt gebracht ist. Wie Pig.4A zeigt, weist die Umlenkrollenanordnung in dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zwei parallele T-förmige

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Träger 40, zwei Verankerungsteile 41, eine stützende Welle. 42, eine Umlenkrolle 43 für die Bahn, eine Abstreifstange 44 und eine Grundplatte 45 auf. Die beiden parallelen T-Träger 40 sind horizontal angeordnet und mit ihren einen Enden jeweils an einem der Verankerungsteile 41 derart angebracht, daß sie um eine feststehende Achse 46 schwenkbar sind. Die feststehende Achse 46, um die sich die beiden parallelen T-Träger drehen, ist im allgemeinen in der elektrophotographischen Druckvorrichtung derart angeordnet, daß sie parallel zur Drehachse des verwendeten Photorezeptors verläuft. Die beiden Verankerungsteile 41 sind starr an dem Gehäuse, nicht gezeigt, der elektrophotographischen Druckvorrichtung befestigt, in der die gezeigte Anordnung verwendet wird. Die .Welle 42 ist drehbar in den beiden parallelen T-Trägern 40 derart gelagert, daß sie sich zwischen deren mittleren Teilen entlang einer Achse erstreckt, die vorzugsweise parallel zu der feststehenden Achse 46 verläuft und damit auch zur Rotationsachse des Photorezeptors in der elektrophotographischen Druckvorrichtung. Die Umlenkrolle 43 ist konzentrisch auf der stützenden Welle 42 angebracht und um diese frei drehbar. Die TJmlenkrolle 43 kann, wie weiter unten noch deutlich wird, ein bahnartiges Übertragungselement aufnehmen, und zwar in gleicher Weise wie die Umlenkrolle 36, die im Zusammenhang mit den Fig.2A und 2B beschrieben wurde. In dem Beispiel ist sowohl die Welle 42 als auch die Umlenkrolle 43 drehbar gehaltert, es kann jedoch eines dieser Elemente starr montiert sein, wenn nur die Umlenkrolle 32 frei drehbar ist. Die Abstreifstange 44 kann die Form einer üblichen Messerkante oder die Form eines Vakuumabstreifers haben. Sie ist zwischen den entgegengesetzten Enden der horizontalen Teile der beiden parallelen T-Träger 40 gehaltert und arbeitet in der Weise, daß sie Teile der Übertragungsbahn, die mit dem Photorezeptor in Kontakt sind, von diesem abstreift, wenn die Übertragungsbahn von dem Photorezeptor abgerückt werden soll. Die Grundplatte 45 ist quer zu den Enden der vertikalen Teile der beiden T-Träger 40 starr befestigt und bietet eine feste

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Plattform, von der aus die Verschiebung der Umlenkrollenanordnung als Einheit vorgenommen wird. Die G-rundplatte 45 weist in dem Beispiel der Fig,4A einen nach oben ragenden Plansch 47 auf, der in einem spitzen V/inkel zur Längsachse der Grundplatte 45 angeordnet ist. Der Plansch 47 der Grundplatte 45 dient in Vorliegendem Fall als ein Mittel, um die Umlenkrollenan-, Ordnung mit einem Teil der sum Verschieben dienenden Einrichtung in Übereinstimmung zu bringen; solange jedoch die Grundplatte 45 ausreichend stark ist, kann sie jede Porm haben, die sich zum Anschluß an die Einrichtung zum selektiven Verschieben der Umlenkrollenanordnung in vertikaler Richtung eignet.

Pig.4B und 40 veranschaulichen die Umlenkrollenanordnung der Pig.4A zusammen mit einem darauf angebrachten bahnartigen Übertragungselement 48, und mit Mitteln 49» um die Umlenkrollenanordnung selektiv zu verschieben. Zusätzlich ist in Pig.4B und 40 ein trommeiförmiger Photorezeptor 50 gezeigt, der Bilder 51A und 51B trägt, um die Erklärung des erfindungsgemäßen Beispiels der Pig.4B.-4C zu erleichtern. Der trommeiförmige Photorezeptor 50, wie er in Pig.43 und 40 dargestellt ist, kann die gleiche Porm haben, wie im Zusammenhang mit Pig.1 beschrieben. Obschon der Photorezeptor in Porm einer Trommel gezeigt ist, können auch Photorezeptoren in anderen Konfigurationen, etwa als ein endloses Band, alternativ verwendet werden. Y/ie dies auch für die Pig.2A und 2B gilt, ist auch in den Pig.4B und 40 lediglich die Übertragungsstation einschließlich des kontinuierlich arbeitenden Corotrons 34 gezeigt, die schon anhand der Pig.2A und 2B beschrieben wurde und die Teil der selektiven elektrophotographisehen Druckvorrichtung ist, da lediglich dieser Teil der elektrophotographischen Ausrüstung im vorliegenden Pail von Interesse ist· Das bahnartige Übertragungselement 48 ist ein übliches Material, etwa Papier, Kunststoff oder ein ähnliches isolierendes Material in der Porm einer Bahn oder eines Streifens; es ist, wie in Pig.4B und 40 gezeigt j um die

Umlenkrolle 43 herumgeführt und derart angeordnet» daß es unter der Abstreifstange 44 durchläuft. Die Ab- und Aufwickelvorrichtung für die Übertragungsbahn 48, wie sie generell bei D, D' in Fig.4B und 4G angedeutet ist, kann jede übliche Form haben, vorausgesetzt, daß sie in der Lage ist, die Bewegung der Übertragungsbahn 48 in der durch den Pfeil C angedeuteten Richtung selektiv zu starten und zu stoppen, und wenn diese Bewegung gestartet ist, die Geschwindigkeit der Bahn rasch auf diejenige eines benachbarten Punktes auf dem zu übertragenden Tonerbild zu bringen. Außerdem ist es zweckmäßig, wenn die Auf- und Abwickelvorrichtung das bahnartige Übertragungselement 48 ständig gespannt hält, so daß die zwangsläufige Verschiebung der Umlenkrollenanordnung verstärkt wird. Für das bahnartige Übertragungselement 48 kann jede geeignete Auf- und Abwickelvorrichtung verwendet werden; eine besondere zweckmäßige Auf- und Abwickelvorrichtung für Übertragungselemente in der Form eines Streifens ist in dem TJS-Patent 3,580,673

beschrieben. Von den Bildern 51A und 51B in den Fig. 4B und 4G auf dem Photorezeptor 50 soll das Bild 51A auf den Photorezeptor 50 nicht übertragen werden, während das Bild 51B die Form eines Tonerbild es haben soll, das selektiv auf die Übertragungsbahn 48 übertragen werden soll.

Die Einrichtung 49 zum selektiven Verschieben der Umlenkrollenanordnung, wie sie in den Fig.4B und 40 gezeigt ist, weist ein übliches Solenoid auf, dessen Kern oder Anker 52 mit der Grundplatte 45 der Umlenkrollenanordnung durch eine Tragplatte 53 verbunden ist, mit der der Anker 52 verstiftet ist. An dem Anker 52 ist ein Begrenzungselement 54 in Form eines konzentrisch angeordneten Anschlages vorgesehen, das die Abwärtsbewegung des Ankers 52 begrenzt, wenn das Solenoid erregt wird, Um dadurch die Grundplatte 45 und mit ihr die Umlenkrollenanordnung nach unten zu schieben aufgrund der Schwenkbewegung der Umlenkrollenanordnung um die feststehende Achse 46, Weiter

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ist in einer öffnung in dem nach oben stehenden Flansch 47 der Grundplatte 45 der Umlenkrollenanordnung ein Schaft 55 mit einstellbaren Anschlägen gehaltert. Eine Feder 56 ist auf dem Schaft 55 angebracht und drückt den Flansch 47 und damit die Grundplatte 45 konstant nach oben, während der Schaft 55 in einen Block 57 starr montiert ist.

Das vorliegende Beispiel der Erfindung arbeitet folgendermasseni Sobald, wie in Fig.4B gezeigt, keine Übertragung stattfinden soll, etwa wenn sich das Bild 51A in der Übertragungsstation befindet, ist das Solenoid durch von außen zugeführte Signale erregt, beispielsweise wie dies in dem US-Patent 3,580,673 geschildert ist. Wenn das Solenoid erregt ist, zieht es seinen Anker 52 in bekannter V/eise ein und bewirkt damit, daß die Grundplatte 45 nach unten geschoben wird, bis der Anschlag 54 gegen das Solenoidgehäuse stößt, wie dies in Fig.4B gezeigt ist. Dadurch wird die gesamte Umlenkrollenanordnung der Fig.4A im Uhrzeigersinn um die feststehende Achse 46 geschwenkt, wobei der nach oben stehende Flansch 47 der Grundplatte 45 auf dem Schaft 55 nach unten gleitet und die Feder komprimiert. I_n diesem Zustand, der in Fig. 4B dargestellt ist, ist die Oberfläche des bahnartigen Übertragungselementes 48, die dem Umfangsteil des Photorezeptors 50, auf dem eine Übertragung stattfinden soll, gegenüberliegt, von diesem Umfangteil um eine Strecke von annähernd 3»2 mm entfernte Was die Bewegung des bahnartigen Übertragungselementes 48 von der Oberfläche des Photorezeptors 50 weg betrifft, die erfolgt, wenn das Solenoid erregt wird, so ist zu beachten, daß, da die Abstreifstange 44 eine größere Strecke von der feststehenden Rotationsachse 46 entfernt ist als die Welle 42, die Abstreifstange 44 um eine größere Strecke verschoben wird als die Umlenkrolle 43· Dies ermöglicht der Messerkante der Abstreifstange 44, die Oberfläche des bahnartigen Übertragungselementes 48 an einer abgehobenen Stelle etwa zur gleichen Zeit zu erfassen, wie die Umlenkrolle 43 beginnt, eine nach unten ge-

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richtete Kraft auf das Übertragungselement 48 auszuüben. Da das bahnartige Übertragungselement 48 von der Auf- und Abwiekelvorrichtung gespannt gehalten wird, wie schon erwähnt, wird der Teil des Übertragungselementes 48 von seiner Kontaktlage am Photorezeptor 50 weggedreht, in einer Weise, die dem Drehverhalten einer starren Bahn gleicht, da ja ein Zweipunktkontakt vorgesehen ist durch die Messerkante der Abstreifstange 44 und die untere Fläche der Umlenkrolle 43. Genauer gesagt, wenn das Solenoid erregt wird, werden die Endteile des Abschnittes der Übertragungsbahn 48 zwischen der Abstreifstange 44 und den unteren Umfangsteilen der Umlenkrolle 43 schnell nach unten gerückt, während der Teil der Übertragungsbahn in Kontakt mit dem'Photorezeptor 50 kurzzeitig noch in Kontakt gehalten wird aufgrund der elektrostatischen Benziehungskraft zwischen ihm und dem Photorezeptor, wodurch dieser Abschnitt des Übertragungselementes 48 für kurze Zeit ein zeltartiges Aussehen annimmt. Während sich die abwärts gerichtete Kraft an den Endteilen des gespannten Übertragungselementes 48 auszubilden b.eginnt aufgrund der zunehmenden Abwärtsverschiebung der Abstreifstange 44 und der Umlenkrolle 43, wird die Haftkraft zwischen dem Photorezeptor 50 und dem damit in Berührung stehenden Abschnitt des Übertragungselementes 48 rasch überwunden, wodurch der in. Kontakt stehende Abschnitt des Übertragungselement es 48 aus seiner Kontaktlage mit dem Photorezeptor 50 nach unten schnappt und in eine lineare Beziehung zu den Endteilen des Übertragungselementes 48, die an der Abstreifstange 44 und der Umlenkrolle 43 liegen, gebracht wird. Dies ist besonders günstig, weil damit gewährleistet wird, daß das Übertragungselement 48 von einer Übertragungslage am Piiotorezeptor 50 in so rascher Weise abgehoben wird, daß der gesamte Abhebevorgang oberhalb der Paschenkurve stattfindet, wodurch die lokalisierte Entladung zwischen dem Übertragungselement 48 und dem Photorezeptor 50, die für eine lineare Zunahme der Spannung auf dem Übertragungselement 48 mit zunehmender Abrückung sorgt, kontinuierlich verläuft und zu einem ladungssprühen des Ionenstromes führt, das in der Praxis die Bindung der Tonerparti-

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kein auf dem Übertragungselement noch verstärkt. Wenn die Abrüekung des Übertragungselementes 43 von dem Photorezeptor 50 nicht auf so rasche Weise vollzogen würde, würde die stark lokalisierte Entladung zwischen diesen Teilen intermittierend oberhalb der Paschenkurve arbeiten, dann zusammengedrückt werden und unter die Paschenkurve fallen und dann sich wieder lawinenartig aufbauen, womit sie wieder über die Paschenkurve steigen würde. Dies ist jedoch zu vermeiden, da Funkenüberschläge oft zu einer lawinenartigen Entladung führen und schädliche Resultate sowohl hinsichtlich einer Beschädigung des Photorezeptors als auch einer Verschlechterung des zu übertragenden Tonerbildes mit sich bringen, da eine solche disruptive Entladung die Bindung des Tonerpartikels zum Papier nicht verstärkt, sondern vielmehr lokale Stellen des Tonerbildes zur Explosion bringt, wodurch halbkreisförmige Flecken oder Wischschuppen entstehen, wo der Toner von dem übertragenen Tonerbild entfernt wurde. Die Umlenkrollenanordnung liefert also eine schnelle zwangsläufige Abrüekung des bewegten bahnartigen Übertragungselementes 48, um die elektrostatische Haftkraft zwischen der Bahn und dem Photorezeptor zu überwinden und die Bahn von ihrem Übertragungszustandi wo sie in körperlichem Kontakt mit der Oberfläche des Photorezeptors an dessen Umfangsteil ist, zu entfernen. Wenn das bahnartige Übertragungselement 48 die in Fig.4B gezeigte lage erreicht, in der es vollständig abgehoben ist, wird die Bewegung des Übertragungselementes 48 in der durch den Pfeil G angegebenen Richtung gestoppt oder alternativ kann die Bewegung des bahnartigen Übertragungselementes 48 auch zu einem Zeitpunkt nach dem Erregen des Solenoids gestoppt werden, nachdem eine vorgegebene länge des Übertragungselementes abgehoben ist, um ordnungsgemäß einen Randstreifen auf dem Übertragungselement für das übertragene Bild fertigzustellen. Das Corotron 34 jedoch bleibt erregt und zwar immer wenn die selektive elektrophotographische Vorrichtung, in der es arbeitet, eingeschaltet ist.

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Wenn sich ein zu übertragendes Tonerbild, beispielsweise das Bild 51B, der Übertragungastation nähert, wird ein Signal zum Starten der Bewegung des Übertragungselementes 48 an die Auf- und Abwickelvorrichtung gegeben und nach einem Zeitintervall (beispielsweise 10 Millisekunden), das ausreicht, um das bahnartige Übertragungselement 48 auf die Geschwindigkeit zu bringen, wird ein Signal zum Entregen des Solenoids vorgesehen. Eine Schaltung, die diese Punktionen leistet, ist in dem oben erwähnten US-Patent. 3,580,673 beschrieben. Wenn das Solenoid entregt wird, wird der Anker 52 losgelassen, wodurch der nach oben stehende Plansch 47 der Grundplatte'45 durch die Wirkung der Feder 56 in seine oberste Lage auf dem Schaft 55 gebracht wird. Dieser Vorgang läuft sehr rasch ab; in einer Vorrichtung, die nach diesem geschilderten Beispiel der Erfindung gebaut und untersucht wurde, wurde die volle Verschiebung des Plansches 47 in seine oberste Lage auf dem Schaft 55 innerhalb einer Zeitspanne von etwa 30 Millisekunden erreicht, was gut unter der Zeitspanne von etwa 72 Millisekunden liegt, die das Corotron 34 benötigt, um eine Ionisation des Spaltes zwischen dem Übertragungselement 48 und der Oberfläche des Photorezeptors 50 bei einer Spaltbreite von 3,2 mm, wie sie in diesem Beispiel verwendet wird, vorzunehmen. Wenn der Plansch 47 der Grundplatte 45 in seine oberste Lage auf dem Schaft 55 von der Peder 56 getrieben worden ist, schwenkt die gesamte Unilenkrollenanordnung der Pig.4A entgegen dem Uhrzeigersinn um die feststehende Achse 46. Diese begrenzte Schwenkbewegung bringt die Messerkante der Abstreifstange 44 von dem bahnartigen Übertragungselement 48 weg, da diese einen größeren Weg zurücklegt. Zugleich verschiebt aufgrund dieser Schwenkbewegung die Umlenkrolle 43 das bahnartige Übertragungselement 48 nach oben, so daß es in körperlichen Kontakt mit den zu übertragenden Tonerbild 51B auf dem Photorezeptor 50 gebracht wird, wie dies in Fig.4C dargestellt ist. Da das bahnartir;e Übertragungselement 48 gespannt gehalten wird, erfolgt die se-

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lektive Anlage des Übertragungselementes in dem gleichen Zeitraum, den die Feder 56 benötigt, um den Plansch 47 der Grundplatte 45 zu verschieben. Da also der selektive körperliche 'Kontakt des bahnartigen Übertragungselementes 48 mit dem Tonerbild 513 hergestellt wird, bevor das kontinuierlich tätige Corotron den Luftspalt ionisieren kann und sich das bahnartige Übertragungselement 48 mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wie die benachbarten Stellen auf dem zu übertragenden Tonerbild, wird die Übertragung des Tonerbildes 51B ordnungsgemäß in Gang gesetzt und dann weitergehen wie in normalen Übertragungsvorgängen, bis die Übertragung des Tonerbildes 51B beendet ist. Sollte nach dem Tonerbild 51B als nächstes wieder ein zu übertragendes Tonerbild kommen, so wird das bahnartige Übertragungselement 48 in Kontakt mit dem Photorezeptor 50 gehalten, während, wenn das nachfolgende Tonerbild nicht übertragen werden soll, das Solenoid 49 wieder erregt wird, so daß der in Fig.4B gezeigte und oben beschriebene Zustand wieder hergestellt wird.

Ip Pig.4C ist der Kontakt zwischen dem bahnartigen Übertragungselement 48 und dem Photorezeptor 50 als ein Kontaktbogen dargestellt. Diese Beziehung erhält man, wenn man den Hub des Flansches 47 auf dem Schaft 55 länger macht als die vertikale Verschiebung, die der Kontaktteil des bahnartigen Übertragungselementes aufgrund der Lage des Photorezeptors ausführen kann. Auf diese Weise kommt der erste Kontakt zwischen dem Übertragungselement 48 und dem Tonerbild zu einem Zeitpunkt zustande, bevor der Plansch 47 voll verschoben istj dies kann als vorteilhaft angesehen werden, weil der kritische erste Kontakt zwischen dem bahnartigen Übertragungselement 48 und dem Tonerbild in einer etwas kürzeren Zeitspanne hergestellt wird, als es der Zeit für die volle Verschiebung des Flansches 47 auf dem Schaft 55 entspricht. Außerdem wird die Übertragungszeit verlängert, da der erste Abschnitt des Übertragungszyklus nicht auf einer Linie stattfindet, wie dies bei einem Punktkontakt wäre, son-

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dem auf einer Fläche, die zu dem Kontaktbogen gehört. Ein erster Kontakt in Form eines Bogens trägt auch noch dazu bei, ein etwaiges Flattern der Bahn zu kompensieren. Obwohl also der erste Kontakt zwischen dem bahnartigen Übertragungselement 48 und dem Tonerbild 51A als ein Bogen in ?ig.4G dargestellt ist, kann dieser erste Kontakt im Rahmen der Erfindung jedoch auch an einem Berührungspunkt erfolgen. Das beschriebene Beispiel einer selektiven Übertragungsvorrichtung der i^lig.4A-4G ist zwar in der Lage, einen ersten Kontakt zwischen einem bahnartigen Übertragungselement 48 und dem Tonerbild 51B in einer sehi* viel kürzeren Zeit herzustellen, als das Corotron 54 zur Ionisation des Luftspaltes benötigt; jedoch kann im Rahmen der Erfindung auch ein Gerät verwendet werden, das diese Beziehung in einem längeren Zeitintervall herstellt, vorausgesetzt, daß dieses längere Zeitintervall deutlich kurzer ist als die Zeit, die das Corotron 34 benötigt, um den Luftspalt zwischen dem Photorezeptor und dem Übertragungselement unter den aufgestellten Bedingungen zu ionisieren. Das Ausführungsbeispiel des selektiven Übertragungsgerätes der Pig.4A-4C gibt also die Möglichkeit, in der Übertragungsstation ein kontinuierlich arbeitendes Corotron zu verwenden, wenn. Tonerbilder selektiv auf eine Bahn übertragen werden sollen. Da der erste Kontakt zwischen der Übertragungsbahn und dem Tonerbild hergestellt wird, bevor dieses kontinuierlich arbeitende Corotron eine Luftspaltionisation erzielen kann, wird der IToertragungsmechanismus nicht durch eine Ladungsübertragung zwischen dem geladenen Übertragungselement und dem Tonerbild ungünstig beeinflußt.

Verfahren und Vorrichtungen zum selektiven Übertragen entwikkelter 'elektrostatischer Bilder gemäß der Erfindung wurden zitfar im Zusammenhang mit einem genau detaillierten Ausführungsbeispiel beschrieben, es können jedoch Abänderungen und Modifikationen in den Yerfahren im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden. So geschieht zwar die selektive Verschiebung eines

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bahnartigen Übertragungselementes mit Hilfe einer zwangsläufig gesteuerten Umlenkrollenanordnung, die sofort auf das Abfallen eines Solenoids anspricht, jedoch kann anstelle der gefederten Solenoidanordnung auch ein anderes rasch wirksames bistabiles Verschiebungselement verwendet werden und eine passende ansprechende Anordnung zur Halterung der Bahn könnte an jeder geeigneten Stelle in der Auf- und Abwickelvorrichtung für das bahnartige Übertragungselement angebracht sein, vorausgesetzt, daß die passende Verschiebung der Bahn erzielt wird. Auch ist die Erfindung im Zusammenhang mit einem selektiven Drucker beschrieben worden, in dem Tonerbilder von verhältnismäßig kleinen Abmessungen auf eine Bahn oder einen. Streifen übertragen werden, weil bei dieser Beziehung die Probleme der Luftspe.ltionisation aufgrund eines kontinuierlich arbeitenden Ccrotroris sich in der Praxis bisher nicht vermeiden ließen. Die Lehre der Erfindung ist jedoch in vollem Maß auch auf Tonerbildor anderer Abmessungen und auf jeden Übertragungsprozeß, der eine passende Form eines Übertragungselementes verwendet, etwa eine Bahn, ein Band, einen Streifen oder, eine Trommel, anwendbar, wenn dieses Übertragungselement beim Vorhandensein einer kontinuierlich arbeitenden lonenladeeinrichtung geladen und danach in körperlichen Kontakt mit einem zu übertragenden To-, nerbild gebracht werden soll, weil nach der Lehre der Erfindung das Problem der Ionisation des Luftspaltes ungeachtet der Form des verwendeten Übertragungselementes, der Größe des zu übertragenden Tonerbildes oder der zugehörigen Fördervorrichtung vermieden werden kann. Auch wurde die Erfindung für die Übertragung vollständiger Tonerbilder beschrieben, jedoch ist die Lehre der Erfindung auch ebenso leicht auf die Übertragung ausgewählter. Teile von Tonerbildern anwendbar oder auf die ITeuanordnung des Formates der Tonerbilder auf dem Übertragungselement . Für den Fachmann liegt es außerdem auf der Hand, daß do.s erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgernäße Vorrichtung unabhängig von den speziellen elektror;hotographinchon Pro:',r_;;.i ist, der für die Formung eines zu übertragenden Bildes verwendet wird.

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Claims

Ansprüche

/Ί-J Verfahren zum selektiven Übertragen von auf einem Photorezeptor angeordneten elektrostatischen Bildern auf ein Übertragungselement, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement bezüglich eines Oberflächenabßchnittes des Photorezeptors, von dem ein ausgewähltes elektrostatisches Bild übertragen werden soll, in eine solche Lage gebracht wird, daß ein Teil des Übertragungselement es nächst dem Oberflächenabschnitt des Photorezeptors zu liegen kommt,

daß mindestens dieser Teil des Übertragungselementes auf kontinuierlicher Basis mittels einer Ionenladequelle aufgeladen wird, '
und

daß mindestens ein lineares Segment dieses Teils de3 Übertragungselementes in Übertragungsbeziehung zu dem Oberflächenabschnitt des Photorezeptors, von dem ein ausgewähltes elektrostatisches Bild übertragen werden soll, gebracht wird, während dieser Teil des Übertragungselementes aufgeladen wird, indem das lineare Segment des Übertragungselementes aus der benachbarten Stellung in die Übertragungsbeziehung innerhalb einer Zeitspanne überführt wird, die kleiner ist als diejenige, die die Ionenladequelle braucht, um eine Ionisation eines Spaltes zwischen dem Oberflächenabschnitt des Photorezeptors und wenigstens diesem linearen Segment des Übertragungselementes, das in ÜbertragungsbeZiehung mit dem Photorezeptor gebracht wird, zu bewirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenabschnitt des Photorezeptors, von dem ein ausgewähltes elektrostatisches Bild übertragen werden soll, eine Übertragungsstation darstellt, und das Übertragungselement bezüglich der Übertragungsstation derart angeordnet ist, daß der Teil des Übertragungselementes nächst einer Oberfläche des Photorezeptors in dieser Station zu liegen kommt, und

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daß nacheinander Jedes elektrostatische Bild, das auf dem Photorezeptor geformt ist, in diese Übertragungsstation gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt, mindestens ein lineares Segment des Teils des Übertragungselementes in eine Übertragungsbeziehung zur Oberfläche des Photorezeptors in der Übertragungsstation zu bringen, nur dann ausgeführt wird, wenn in der Übertragungsstation ein ausgewähltes zu übertragendes elektrostatisches Bild vorhanden ist.
4-. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wird, wie eine benachbarte Stelle auf der Oberfläche des Photorezeptors bei oder kurz vor der Herstellung der Übertragungsbeziehung zwischen dem linearen Segment des Teils des Übertragungselementes und dem Oberflächenabschnitt des Photorezeptors und daß das Übertragungselement mit dieser gleichen Geschwindigkeit weiterbewegt wird, solange ein Teil des Übertragungselementes sich in Übertragungsbeziehung mit der Oberfläche des Photorezeptors in der Übertragungsstation befindet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein lineares Segment des Übertragungselementes in Übertragungsbeziehung mit der Oberfläche des Photorezeptors an der Übertragungsstation gehalten wird, bis das gesamte zur Übertragung ausgewählte, elektrostatische Bild durch die Übertragungsstation gelaufen ist, daß mindestens das lineare Segment des Übertragungselementes aus der Übertragungsbeziehung mit der Oberfläche des Photorezeptors in der Übertragungsstation in die benachbarte Stellung abgerückt wird, wenn das gesamte zur Übertragung ausgewählte elektrostatische Bild durch die Übertragungsstation gelaufen ist und das in der Reihenfolge nächste

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elektrostatische Bild nicht übertragen werden soll, und daß die Bewegung des Übertragungselementes gestoppt wird, nachdem es vollständig in die benachbarte Stellung abgerückt ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement gespannt gehalten wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt, mindestens ein lineares Segment des Teils des Übertragungselementes in eine Übertragungsbeziehung mit der Oberfläche des Photorezeptors in der Übertragungsstation zu bringen, in der Weise ausgeführt wird, daß mehr als ein lineares Segment des Übertragungselementes in eine Übertragungsbeziehung zur Oberfläche des Photorezeptors gebracht wird, wobei eine erste Übertragungsbeziehung über einen .diskreten Plächenbereich hergestellt wird.
8ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt, mindestens ein lineares Segment des Übertragungselementes aus- der Übertragungsbeziehung mit der Oberfläche des Photorezeptors in der Übertragungsstation in eine benachbarte Stellung abzurücken, mit einer Geschwindigkeit durchgeführt wird, die ausreicht, daß eine kontinuierliche Ionenentladung zwischen dem linearen Segment und de,r Oberfläche diese Verschiebung begleitet.
9* Elektrophotographische Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Photorezeptor, mit Einrichtungen zur Formung von elektrostatischen Bildern auf dem Photorezeptor und mit Einrichtungen, um jedes geformte elektrostatische Bild in eine Übertragungsstation zu bringen, wo eine selektive Übertragung der elektrostatischen Bilder auf ein Übertragungselement stattfindet, gekennzeichnet durch
eine Ionenladeeinrichtung (34), die an einer Stelle gegen-

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über der Übertragungsstation angeordnet ist, eine Einrichtung (C, C) zum Transportieren des Übertragungselement es zwischen dem Photorezeptor und der Ionenladeeinrichtung und eine Einrichtung (40 - 57) zum selektiven Verschieben des Übertragungselemente3 (35, 48) in eine Übertragungsbeziehung zum Photorezeptor (32, 50) innerhalb einer Zeitspanne, die kleiner ist als die voii der Ionenladeeinrichtung im erregten Zustand benötigte, um eine Ionisation eines Spaltes zwischen dem Photorezeptor und dem Übertragungselement, das in Übertragungsbeziehung zum Photorezeptor gebracht wird, zu bewirken.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9., dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verschieben des Übertragungselementes in eine Übertragungsbeziehung zum Photorezeptor mit Mitteln versehen ist, um das Übertragungselement aus der Übertragungsbeziehung mit dem Photorezeptor in eine Stellung zwischen dem Photorezeptor und der Ionenladeeinrichtung abzurücken.
ο Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum selektiven Verschieben des Übertragungselementes in eine Übertragungsbeziehung zum Fhotorezeptor eine Anlegeranordnung (40 - 47) i"ür das Übertragungselement umfaßt, die eine erste und eine zweite Stellung hat und in der einen der beiden Stellungen derart angeordnet ist, daß sie das Übertragungselement von der Einrichtung zum Transportieren des Übertragungselements in eine Übertragungsbeziehung zum Photorezeptor bringt, und in der zweiten Stellung derart, daß sie das Übertragungselement von der Einrichtung zum Transportieren des Übertragungselemente in eine Zwisehensteilung zwischen dem Photorezeptor und der Ionenladeeinrichtung überführt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 "bis 11, gekennzeichnet

durch eine

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Einrichtung (49 - 51) zum selektiven Verschieben der Anlegeranordnung (40 - 47) aus ihrer ersten Stellung in ihre zweite Stellung und umgekehrt zum selektiven Verschieben der Anlegeranordnung aus der zweiten in die erste Stellung, die derart arbeitet, daß sie die Verschiebung der Anlegeranordnung von der einen in die zweite Stellung innerhalb einer Zeitspanne durchführt, die kürzer ist als die von der Ionenladeeinrichtung im erregten Zustand benötigte, um eine Ionisation des Spaltes zwischen dem Photorezeptor und dem Übertragungselement, das in eine Übertragungsbeziehung zum Photorezeptor gebracht wird, zu bewirken.
13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenladeeinrichtung (34) ortsfest an der Stelle gegenüber der Übertragungsstation angebracht ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenladeeinrichtung (34) eine Koronaentladungseinrichtung (Corotron) ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 ¹°^^LS 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlegeranordnung (40 - 47) eine Grundplatte (47) aufweist, von der aus sie in die beiden Stellungen bringbar ist, und daß die Einrichtung zum selektiven Verschieben der Anlegeranordnung ein Solenoid (49) umfaßt mit einem Anker (52) und mit einer Federung (56), die die Anlegeranordnung in die eine der beiden Stellungen drückt, wobei der Anker des Solenoids und die Federung der Anlegeranordnung mechanisch mit der Grundplatte gekuppelt sind und wobei der Anker des Solenoids, wenn das Solenoid sich in einem ersten Zustand befindet, die Federkraft überwindet und die Anlegeranordnung in die andere Stellung überführt, die Federung dagegen wirksam wird, wenn das Solenoid sich in einem zweiten Zustand befindet, um die Anlegeran-

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Ordnung in die eine der beiden Stellungen zu überführen, und zwar in einer Zeitspanne, die kürzer ist als die von der Ionenladeeinrichtung im erregten Zustand benötigte, um einen Spalt zwischen dem Photorezeptor und dem Übertragungselement, das in eine iJbertragungsbeziehung zum Photorezeptor gebracht wird, zu ionisieren.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 "bis 15> dadurch gekennzeichnet, daß die Anlegeranordnung ein drehbares Führungselement (4-3) aufweist, das zur Grundplatte (47) starr angeordnet ist und um eine Achse (46) schwenkbar ist, die parallel zur Oberfläche des Photorezeptors an der Übertragungsstation verläuft, und daß die Mittel zum selektiven Abrücken der Anlegeranordnung die Grundplatte .und das drehbare Führungselement um die Achse (46) derart verschwenken, daß die Anlegeranordnung in die erste bzw. zweite Stellung gebracht wird.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlegeranordnung eine Abstreifstange (44) aufweist, die zur Grundplatte (47) und zum drehbaren Führungselement (4$) fest angeordnet ist und um die Achse (46) verschwenkbar ist, wobei das rotierende Führungselement zwischen dieser Achse und der Abstreifstange an einer solchen Stelle angeordnet ist, daß es das Übertragungselement (48) von der Einrichtung zum Transportieren (C-C') des Übertragungselementes in Empfang nimmt und entsprechend der ersten und zweiten Stellung der Anlegeranordnung bezüglich der Übertragungsstation führt, wobei die Abstreifstange um eine größere Strecke verschoben wird als das rotierende Führungselement, wenn die Anlegeranordnung zwischen ihrer ersten und ihrer zweiten Stellung bewegt wird, und mit dem Übertragungselement in Kontakt gebracht wird, wenn die Anlegeranordnung selektiv aus der ersten in die zweite Stellung überführt wird.

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18. Vorrichtung nacht einem der Ansprüche 9 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Vorspannen der Anlegeranordnung in die eine ihrer beiden Stellungen Teile (4-7» 55) aufweisen, um die Lage der Anlegeranordnung zu definieren, wenn die Anlegeranordnung sich in dieser einen Stellung befindet, wobei diese die Lage definierenden Teile derart eingestellt sind, daß, wenn die Anlegeranordnung selektiv in diese eine Stellung verschoben wird, das Übertragungselement in eine Übertragungsbeziehung zum Photorezeptor auf einem Bogen gebracht wird.

19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (48) die Form einer Bahn hat und daß das rotierende !führungselement aus einer Umlenkrolle (4-3) besteht.

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