DE2342856B2

DE2342856B2 - Process and device for the electrostatic transfer of a toner image located on a recording material to an image receiving material in a continuous flow

Info

Publication number: DE2342856B2
Application number: DE2342856A
Authority: DE
Inventors: Thomas Webster N.Y. Meagher (V.St.A.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1972-11-24
Filing date: 1973-08-24
Publication date: 1979-10-31
Also published as: NL161899B; CA1030009A; NL161899C; JPS5233494B2; US3781105A; GB1448385A; NL7315343A; DE2342856A1; JPS4984446A; DE2342856C3; FR2213519A1; BR7308055D0; FR2213519B1

Description

Koronaentladungseinrichtung oder einer Übertragungsrolle werden verschiedene Überlegungen angestellt. Corona discharger or a transfer roller, various considerations are made.

Das Koronaentladungssystem ist besonders für seine relative Einfachheit bekannt. Aber die von der Koronaeinrichtung aufgebrachten Ladungen lassen, abgesehen davon, daß sie das gewünschte elektrische Feld erzeugen, das die Übertragung des Toners auf das Bildempfangsmaterial bewirkt, auch das Bildempfangsmaterial (beispielsweise Papier) auf dem ursprünglichen to Tonerträger (beispielsweise ein Aufzeichnungsmaterial) elektrostatisch haften. Diese starke Anziehung bzw. das Kleben zwischen dem Bildempfangsmaterial und dem ursprünglichen Tonerträger macht es mechanisch schwierig, die beiden Träger voneinander zu trennen.The corona discharge system is particularly known for its relative simplicity. But the one from the Corona device applied charges, in addition to being the desired electrical Generate field that causes the transfer of the toner to the image receiving material, including the image receiving material (for example paper) on the original to toner carrier (for example a recording material) stick electrostatically. This strong attraction or sticking between the image receiving material and the original toner carrier makes it mechanically difficult to separate the two carriers.

Dieses Abziehproblem ist weniger schwierig, wenn das Bildempfangsmaterial eine Bahn oder ein anderes mechanisch erfaßbares Element ist, und aus diesem Grund haben sich bahnförmige Bildempfangsmaterialien im allgemeinen als besser geeignet für Schnellkopiermaschinen und für vorgespannte Rollenübertragungssysteme erwiesen. Kopiermaschinen und ein mit Rollenübertragungssystem das mit blattförr. igen Bildempfangsmaterialien arbeitet, sind weniger wirtschaftlich erfolgreich.This peeling problem is less difficult when the image receiving material is a web or other is mechanically detectable element, and for this reason web-shaped image receiving materials have generally considered more suitable for high-speed copier machines and proven for preloaded roller transfer systems. Copy machines and one with Roll transfer system with sheet feed. igen image receiving materials works are less economically successful.

In der Praxis benutzen herkömmliche Koronaübertragungssysteme eine konstante Spannung, um direkt oder indirekt die elektrischen Felder zu erzeugen, die die Übertragung des Tonerbildes bewirken. Dies ist zweckmäßig, weil eine Koronaentladungseinrichtung so eine spannungsempfindliche Einrichtung ist, die einen zu der Potentialdifferenz zwischen der Koronaelektrode der dazu im Abstand angeordneten, aufzuladenden Oberfläche proportionalen Strom Hefen, indem es eine Koronaentladung mit Inonenfluß zu der Oberfläche erzeugt. Die Stromsteuerung ist gewöhnlich kein Problem. Anders ausgedrückt, der der Aufladung dienende Koronastrom kann, wenn erforderlich, weit über einem Strompegelminimum eingeregelt werden, wobei der weitgehend zur Abschirmung fließende Gesamtstem hoch und ziemlich konstant ist. Außerdem werden in der Technik Stromquellen mit variablem Strom vermutlich in Fällen vorgezogen, wobei eine nicht gleichmäßig geladene Oberfläche auf ein gleichmäßigeres Potential aufgeladen werden soll. Ein Photoleiter, der ein Ladungsbild in einen Übertragungsbereich bringt, ist eine solche ungleichmäßig geladene Oberfläche.In practice, conventional corona transfer systems use a constant voltage to generate, directly or indirectly, the electric fields which effect the transfer of the toner image. This is useful because a corona discharge device is such a voltage sensitive device which generates a yeast current proportional to the potential difference between the corona electrode of the spaced surface to be charged by generating a corona discharge with ion flow to the surface. Current control is usually not a problem. In other words, the corona current used for charging can, if necessary, be regulated well above a current level minimum, the total star flowing largely for shielding being high and fairly constant. In addition, the art is believed to prefer variable current power sources in cases where it is desired to charge a non-uniformly charged surface to a more uniform potential. A photoconductor that brings an image of charge into a transfer area is such an unevenly charged surface.

Im Gegensatz dazu fand bisher ein konstanter Strom, speziell in Verbindung mit vorgespannten Rollenübertragungssystemen, wer.'«* oder gar kein Interesse. Die Rollenübertragungssysteme beruhen auf einer minimalen Spannungsdifferenz zwischen der vorgespannten Elektrodenrolle und dem Photoleiter (oder einem anderen ursprünglichen Tonerträger), um die geladenen Tonerteilchen auf das Bildempfangsmaterial zu übertragen. In contrast, a constant current has been found so far, especially in connection with pre-tensioned roller transmission systems, who. '"* or no interest at all. The role transfer systems are based on a minimal one Voltage difference between the biased electrode roller and the photoconductor (or a other original toner carrier) to transfer the charged toner particles to the image receiving material.

In dem Bereich hinter dem Übertraglingsspalt ist jedoch eine starke Ladung des Bildempfangsmaterials höchst erwünscht, um die übertragenen Tonerteilchen auf dem Bildempfangsmaterial haften zu lassen, nachdem das Bildempfangsmaterial den Bereich des hohen Feldes in dem Spalt zwischen der Rolle und dem Bildempfangsmaterial verlassen hat.In the area behind the transfer gap, however, a strong charge of the image receiving material is most desirable in order to allow the transferred toner particles to adhere to the image receiving material after the image receiving material has left the high field area in the gap between the roller and the image receiving material.

In der US-PS 37 02 482 sind die Konstruktion und Materialien einer oben beschriebenen vorgespannten Rolle beschrieben. Cinige Möglichkeiten zur Steuerung der Koronaentladungsspannung und des Koronastromes sind beispielsweise in den US-PSen 25 76 047, 30 62 956 und 33 35 273,274 und 275 beschrieben. Die US-PS 28 07 233 veranschaulicht die Übertragung von Toner durch eine Rolle. In US-PS 37 02 482 the construction and materials of a pretensioned roller described above are described. Some possibilities for controlling the corona discharge voltage and the corona current are described, for example, in US Pat. Nos. 25 76 047, 30 62 956 and 33 35 273,274 and 275. The US-PS 28 07 233 illustrates the transfer of toner by a roller.

Aus der DE-OS 14 97 067 war bereits auch ein System zur Übertragung eines Tonerbildes auf ein Bildempfangsblatt im Naßverfahren bekannt, bei dem die das Tonerbild und das Kopierblatt im gegenseitigen Kontakt durch mehrere hintereinander angeordnete Walzenspalt geführt werden, wobei an die Walzenspalte je nach Bedarf zunehmende oder abnehmende Spannungen gelegt werden.From DE-OS 14 97 067 there was already a system for transferring a toner image to an image receiving sheet known in the wet process, in which the the toner image and the copy sheet in mutual Contact can be passed through several roller nips arranged one behind the other, with the roller nip increasing or decreasing tensions can be applied as required.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit denen die Übertragung eines Tonerbildes von einem Aufzeichnungsmaterial auf ein Bildempfangsmaterial beim Durchlauf des Bildempfangsmaterials durch einen Übertragungsspalt verbessert werden kann.The present invention is based on the object of a method and a device of Specify initially mentioned type with which the transfer of a toner image from a recording material onto an image receiving material as the image receiving material passes through a Transfer gap can be improved.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das elektrische Fun zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und der Übertn-gungselektrode während des Durchlaufs des Bildempfangsmaterials durch den Übertragungsspalt stetig bis zum Antreten einer Ionisationsentladung im Nachspaltbereich beim Trenn-n des Bildempfangsmaterial von der Übertragungselektrode vergrößert wird.This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the beginning that the electrical fun between the recording material and the transmission electrode during the passage of the image receiving material through the transmission gap continuously until an ionization discharge occurs in the post-gap area when the image receiving material is separated from the Transfer electrode is enlarged.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der durch die Übertragungselektrode fließende Strom gesteuert, wodurch in einem größeren Bereich physikalisch Schwankungen der Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel einer beträchtlichen Änderung der relativen Luftfeuchtigkeit ohne Änderung der Bildübertragungsqualität ausgeglichen werden können. Mit der Erfindung wird es möglich, elektrostatische Überschläge in dem Vorspaltbereich zwischen der Übertragungselektrode und dem Bildempfangsmaterial, die eine Verschlechterung des zu übertragenden Tonerbildes bewirken würden, zu verhindern. Gleichzeitig wird aber eine Ionisationsentladung im Nachspaltbereich ermöglicht, die zu einem guten Haften des Tonerbildes an dem Bildempfangsmaterial führt Dies wird dadurch erreicht, daß die elektrischen Felder im Vorspaltbereich und im Nachspaltbereich asymmetrisch zueinander und derart sind, daß die elektrischen Felder im Nachspaltbereich wesentlich über dem Luftionisationsniveau und die elektrischen Felder im Vorspaltbereich wesentlich unter dem Luftionisationsniveau liegen.In the method of the present invention, the current flowing through the transfer electrode becomes controlled, which means that there are physical fluctuations in the operating conditions, such as for Example of a significant change in relative humidity with no change in image transfer quality can be compensated. With the invention it is possible to electrostatic flashovers in the Pre-nip area between the transfer electrode and the image receiving material showing deterioration of the toner image to be transferred would prevent. But at the same time it becomes a Ionization discharge in the post-gap area enables the toner image to adhere well to the This is achieved by the fact that the electric fields in the pre-nip area and in the Post-gap areas are asymmetrical to one another and are such that the electric fields in the post-gap area significantly above the air ionization level and the electric fields in the pre-gap area significantly below the air ionization level.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art wird die gestellte Aufgabe ferner erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Überzugsschicht aus einem eine elektrische Relaxation in Bezug auf den Ladungstransport zeigenden Material besteht, rnd JtB das an den Kern angelegte Potential so hoch gewählt ist, daß von dem Kern in Richtung auf den Übertragungsspali ein Ladungsstrom solcher Größe fließt, daß im Übertragungsspalt eine für die Übertragung ausreichende Feldstärke erzeugt wird und im Nachspaltbereich beim Trennen des Bildempfangsmaterials von der Übertragungselektrode eine Ionisationsentladung erfolgen kann. On the basis of a device of the type mentioned at the outset, the object is also set solved according to the invention in that the coating layer consists of an electrical relaxation in relation If there is material showing charge transport, then the potential applied to the core is so high is chosen that from the core in the direction of the transfer gap, a charge current of such magnitude flows that a sufficient field strength for the transmission is generated in the transmission gap and in After gap area when separating the image receiving material from the transfer electrode an ionization discharge can occur.

Unter dem aus einem eine elektrische R^la«ation in Bezug auf den Ladungstransport zeigenden Material ist ein Material zu verstehen, das keine metallische Leitfähigkeit aufweist, indem jedoch eine Ladungswanderung erfolgt, die um so höher ist, je höher eine herrschende Potentialdifferenz ist und bei dem eineUnder which from one an electric r ^ la «ation in Relation to the material showing the charge transport to understand a material that has no metallic conductivity, but by a charge migration takes place, which is the higher, the higher a prevailing potential difference is and at the one

meßbare Zeit vergeht, bis die Ladungen durch das Material gewandert sind, im Sinne einer als Relaxation zu bezeichnenden Verzögerung der Wirkung einer angelegten Kraft, und zwar hier des an den Kern der Übertragungselektrode angelegten Potentials. Gemäß der Erfindung wird erreicht, daß die elektrische Feldstärke in dem Vorspaltbereich aufgrund der Annäherung der Gegenelektrode an die Übertragungselektrode stetig zunimmt. Unter der Wirkung dieses elektrischen Feldes fließt sodann zunehmend Ladungen zu dem äußeren Rand der Übertragungselektrode, wodurch das elektrische Feld im Spalt selbst zunehmend vergrößert wird. Im Nachspaltbereich erfolgt sodann aufgrund einer Vergrößerung des Abstandes zwischen dem äußeren Umfang der Übertragungselektrode und dem Bildempfangsmaterial eine lonisationsentladung. A measurable time elapses before the charges have migrated through the material, in the sense of a delay in the effect of an applied force, in this case the potential applied to the core of the transfer electrode, which can be described as relaxation. According to the invention it is achieved that the electric field strength in the pre-gap area increases steadily due to the approach of the counter electrode to the transmission electrode. Under the effect of this electric field, charges then increasingly flow to the outer edge of the transfer electrode, as a result of which the electric field in the gap itself is increasingly increased. An ionization discharge then takes place in the post-gap area due to an increase in the distance between the outer circumference of the transfer electrode and the image receiving material.

Vorzugsweise Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Preferred embodiments of the invention emerge from the subclaims.

Im Folgenden soll die Erfindung näher anhand eines in den Zeichnungen uiiigeMeiiieii Ausiührurigsbeispicis erläutert werden. In der Zeichnung zeigtIn the following, the invention will be described in more detail on the basis of an example shown in the drawings explained. In the drawing shows

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Rollen elektroden-Übertragungssystems gemäß der Erfindung.Fig. 1 is a schematic side view of a roller electrode transmission system according to the invention.

F i g. 2 ein Schaltschema einer elektrischen Schaltung, die als Energiequelle mit konstantem Strom für das Übertragungssystem dienen kann,F i g. 2 is a schematic diagram of an electrical circuit used as a constant current energy source for the Transmission system can serve,

Fig. 3 ein Diagramm des elektrischen Feldes in Abhängigkeit von der Zeit, wobei die Mitte des Übertragungsspaltes zwischen den Rollen die Zeit Null darstellt, in drei Bereichen: im Vorspaltbereich; in dem Spalt und im Nachspaltbereich.3 shows a diagram of the electric field as a function of time, with the center of the Transfer gap between the rollers represents zero time in three areas: in the pre-nip area; by doing Gap and in the post-gap area.

Fig. 4 ein Diagramm, das die an die Übertragungselektrode angelegte Vorspannung in Abhängigkeit von dem spezifischen Widerstand der Rollenüberzugsschicht und der relativen Feuchtigkeit veranschaulicht,Fig. 4 is a graph showing the bias voltage applied to the transfer electrode as a function of the resistivity of the roll cover layer and the relative humidity,

Fig. 5 ein Diagramm, das das Feld im Spalt in Abhängigkeit von dem spezif'schen Widerstand der Rollenüberzugsschicht für ein Ausführungsbeispiel der Rolle veranschaulicht,Fig. 5 is a diagram showing the field in the gap as a function of the specific resistance of the Roll cover layer for one embodiment of the roll illustrated

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht einer anderen vorgespannten Rolle, eines Bildeinpfangsblattes und eines Bildaufzeichnungsmaterials, die die Nachspaltionisation von Luft rund um die Rolle während des Übertragungsvorganges und die Entspannung u. den Selbstausgleich von Ladungen an der Übertragungsrolle zeigt.Fig. 6 is a schematic sectional view of another pre-tensioned roller, an image-receiving sheet and an image-recording material, the post-gap ionization of air around the role during the transfer process and relaxation and the Shows self-balancing of charges on the transfer roller.

Ein elektrostatischer Toner 10 besteht im typischen Fall aus mikroskopisch kleinen Teilchen (0.1 —20 Mikrometer), die undurchsichtig sind oder undurchsichtige Materialien einschließen. Elektrisch ist der Toner in hohem Maß isolierend und trägt eine elektrische Ladung. Die gewünschte Polarität der Tonerladung hängt von dem Polaritätsschema des Kopiersystems ab. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß der Toner eine negative Ladung hat, woraus sich die anderen veranschaulichten, beschriebenen und angedeuteten Polaritäten ergeben. Selbstverständlich kann die Erfindung auch auf ein anderes System, das auf positiv geladenen Tonerteilchen beruht, angewandt werden. An electrostatic toner 10 typically consists of microscopic particles (0.1-20 micrometers) that are opaque or include opaque materials. Electrically, the toner is highly insulating and carries an electrical charge. The desired polarity of the toner charge depends on the polarity scheme of the copier system. In the embodiment described, it is assumed that the toner has a negative charge, from which the other illustrated, described and indicated polarities result. Of course, the invention can also be applied to another system which is based on positively charged toner particles.

Wie F i g. 6 zeigt ist das Aufzeichnungsmaterial 11 im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine bewegte Bahn mit einem elektrischen Isolator. Die Bahn wird von einer leitenden Rolle 12 abgestützt, die elektrisch mit Erdpotential 13 verbinden ist, das als bequemes und sicheres Potentialniveau dient Die Gegenelektrode kann auch aus einer kontinuierlichen leitenden Unterlage des Aufzeichnungsmaterials bestehen, die durch einen Schleifkontakt geerdet ist; in diesem Fall kann die Gegenrolle 12 nichtleitend sein. Die Übertragungsrolle darf während des Betriebs nicht mit einer geerdeten Fläche in Kontakt kommen. Die Pulszeichen 14 auf dem Like F i g. 6 shows the recording material 11 in the present exemplary embodiment is a moving web with an electrical insulator. The web is supported by a conductive roller 12 which is electrically connected to earth potential 13 , which serves as a convenient and safe potential level. The counter electrode can also consist of a continuous conductive support of the recording material which is earthed by a sliding contact; in this case the counter roller 12 can be non-conductive. The transfer roller must not come into contact with a grounded surface during operation. The pulse signs 14 on the

■> Aufzeichnungsmaterial 11 stellen positive Ladungen dar, die zu einem latenten elektrischen Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial etwa einem Photoleiter, gehören. In einem elektrophotografischen System ist das latente Bild ein Ladungsmuster 14, das durch einige■> Recording material 11 have positive charges which belong to a latent electrical image on the recording material such as a photoconductor. In an electrophotographic system, that is latent image a charge pattern 14, which by some

ίο Verfahrensschritte erzeugt wird, zu denen die gleichmä ßige Aufladung einer photoleitfähigen Schicht und die Belichtung dieser Schicht mit einem Original gehört Das latente elektrostatische Bild kann auch auf einem nicht photoleitfähigem Isolator erzeugt werden, indem ίο Process steps are generated, which include the uniform charging of a photoconductive layer and the exposure of this layer to an original. The latent electrostatic image can also be generated on a non-photoconductive insulator by

Ii man auf dem Isolator durch eine Schablone hindurch die die Form eines Bildes hat, oder mit anderer Abbildungsmitteln eine Ladung selektiv ablagert. In der meisten Systemen wird das latente elektrische Bild durch Arbeitsgänge entwickelt, zu denen das EinbringerIi one on the insulator through a template which is in the form of an image, or with other imaging means, selectively deposits a charge. In the In most systems, the latent electrical image is developed through operations performed by the infuser

M von Tonerteilchen iO, in die Nähe des latenten Bilde· gehört. Die mit der Ladung 14 verbundenen Felder ziehen dann elektrostatisch die geladenen Tonerteilchen zudem Isolator 11. M of toner particles OK, belongs in the vicinity of the latent image. The fields associated with the charge 14 then electrostatically draw the charged toner particles towards the insulator 11.

Die Übertragung von Toner auf ein BildempfangsmaThe transfer of toner to an image-receiving medium

?i terial kann elektrostatisch mit Hilfe einer Rollenelektru de geschehen, wie sie in der US-PS 28 07 233 geschilden ist, oder mit Hilfe einer Koronaentladungseinrichtung wie sie in der US-PS 25 76 047 beschrieben ist. In dieser Vorvi.iüffentlichungen ist die auf die Übertragungsein? i material can be electrostatic with the help of a roller electr de happen as they are shown in US-PS 28 07 233 or with the aid of a corona discharge device as described in US Pat. No. 2,576,047. In this Preliminary publications is the one on the transference

in richtung (Rolle oder Koronaeinrichtung) angelegte Vorspannung als eine Energiequelle konstanter Spannung angegeben.in the direction (roller or corona device) applied Bias is reported as a constant voltage energy source.

Das vorliegende Übertragungssystem verwendet eir neuartiges Vorspannungsschema für die Üöeriragungs-The present transmission system uses a novel biasing scheme for the transmission

j-, rolle, durch das die elektrostatische Übertragung wesentlich verbessert wird. Wie weiter aus F i g. ί ersichtlich, ist eine Übertragungsrolle 15 auf geeignete Weise mit einer solchen Winkelgeschwindigkeit drehbar gelagert, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rollej-, roll through which the electrostatic transfer is significantly improved. As further from FIG. ί can be seen, a transfer roller 15 is on suitable Way rotatably mounted at such an angular speed that the peripheral speed of the roller

jo praktisch gleich der Geschwindigkeit des Aufzeichnungsmaterials 11 ist. Ein Blatt eines Bildempfangsmaterials 16. beispielsweise ein Blatt mit den Abmessunger 21.6 χ 29.9 cm eines geleimten 20-Pfund-Papiers, wird mit geeigneten Mitteln in den Spalt 17 zwischen derjo practically equal to the speed of the recording material 11 is. A sheet of image receiving material 16. For example, a sheet with the dimensions 21.6 χ 29.9 cm of sized 20 pound paper, is inserted by suitable means into the gap 17 between the

4i Rolle 15 und dem Aufzeichnungsmaterial 11 eingeführt Die Pfeile zeigen die relative Bewegungsrichtung für die Rolle 15, das Aufzeichnungsmaterial 11 und das Blatt 16 Die Ausdrücke »Vorspalt« und »Nachspalt« beziehen sich auf die Fortbewegungsrichtung des Blattes 16 durch4i roll 15 and the recording material 11 inserted The arrows show the relative direction of movement for the roller 15, the recording material 11 and the sheet 16 The terms "pre-gap" and "post gap" relate to the direction of travel of the sheet 16 through

ίο den Spalt u. entsprechen in Fig. 6 dem rechten bzw dem linken Bereich neben dem Spalt 17.ίο the gap and correspond in Fig. 6 to the right or the left area next to gap 17.

Die Rolle 15 weist in dem Ausführungsbeispiel eine im folgenden als »elektrisch selbstnivellierende« Schicht bezeichnete, zum Ausgleich von auf ihren einander gegenüberliegenden Flächen vorliegenden elektrischer Ladungen befähigte Außenschicht 20, eine elektrische relaxierbare nächste (innere) Schicht 21 und einer zentralen leitenden Kern in Form einer Achse 22 auf Die elektrische Vorspannung- oder Energiequelle 23 mit konstantem Strom ist mit dem leitenden Kern 22 elektrisch verbunden. In the exemplary embodiment, the roller 15 has an outer layer 20, referred to below as "electrically self-leveling" and capable of compensating for electrical charges present on its opposing surfaces, an electrically relaxable next (inner) layer 21 and a central conductive core in the form of a Axis 22 on. The constant current electrical bias or power source 23 is electrically connected to the conductive core 22.

Das Herz der Rollenelektrode 15 ist die dicke relaxierbare Schicht 21, die einen spezifischen Widerstand hat der in einen wohldefinierten ArbeitsbereichThe heart of the roller electrode 15 is the thick relaxable layer 21, which has a specific resistance that is within a well-defined working area fällt der in Bezug auf den Rollendurchmesser und di( Oberflächengeschwindigkeit gewählt istwhich falls in relation to the roll diameter and di (surface speed is chosen

Für das hier beschriebene spezielle System kann dei spezifische Widerstand der entspannbaren SchichFor the special system described here, the specific resistance of the relaxable layer

innerhalb eines Bereiches von etwa !O⁷ bis etwa 10" Ohm/cm varrieren.can vary within a range of about! ⁷ to about 10 "ohms / cm.

Für praktisch erhältliche kommerzielle Materialien hat man in dierem Widerstandsbereich eine Schwankung des spezifischen Widerstandes von etwa 2 Größenordnungen beobachtet hauptsächlich als Folge von statischen oder dynamischen Änderungen der relat'-en Luftfeuchtigkeit (RH), die etwa 5 bis 10% RH bis et'va 85 bis 100% RH reicht. Die günstigsten Widerständsbereiche können für Übertragungssysteme variieren, die dazu bestimmt sind, mit untrrschiedlichen Durchlaufgeschwindigkeitcn des Bildempfangsblaues 16 zu arbeiten. Die Zahlcnwerte sind für den Durchmesse der Rolle 15 etwa 7,5 cm. für den Durchmesser der Rolle 12 etwa 12.7 cm und für die Geschwindigkeit d. Bildempfangsblattes zwischen etwa 25 u. 50 cm/sec. Für die Arbeitsweise der relaxierbaren Schicht 21 isl ein richtig gewählter Bereich des spezifischen Widerstandes besonders wichtig, gerade für die derzeitigen Kopiergeschwindigkeiten von 25 bis 50 cm/sec. Eine Verdoppelung der Geschwindigkeit ist im allgemeinen äquivalent zu einer Halbierung des spezifischen Widerstandes.For commercially available materials, a variation in resistivity of about 2 orders of magnitude has been observed in this resistance range, mainly as a result of static or dynamic changes in the relative air humidity (RH), which ranges from about 5 to 10% RH to about 85 up to 100% RH . The most favorable resistance ranges can vary for transmission systems which are intended to work with different throughput speeds of the image receiving blue 16. The numerical values for the diameter of the roll 15 are about 7.5 cm. for the diameter of the roller 12 about 12.7 cm and for the speed d. Image receiving sheet between about 25 and 50 cm / sec. A correctly selected range of the specific resistance is particularly important for the functioning of the relaxable layer 21, especially for the current copying speeds of 25 to 50 cm / sec. Doubling the speed is generally equivalent to halving the resistivity.

Die verhältnismäßige weiche, dicke, elektrisch relaxierbare Schicht 2! kann unmittelbar auf der Achse 22 der vorgespannten Rolle befestigt sein. Die ziemlich geringe Festigkeit dieses Materials erlaubt einen guten mechanischen Kontakt in der Übertragungszone bei mäßigen Druck und beseitigt unter normalen Arbeitsbedingungen eine sogenannte »hohle« Übertragung. Da die Pelaxationszeit des Kernmaterials im Vergleich zu der lonenübertragungszeit gasförmiger Entladungen lang ist. wirkt die Rolle während des Durchschlags als Isolator, schützt gegen eine Bogenbildung und trägt zur Steuerung des an jeder Stelle der Oberfläche übertragenen Ladungsanteils bei.The relatively soft, thick, electrically relaxable Layer 2! can be attached directly to the axis 22 of the pretensioned roller. The pretty low strength of this material allows good mechanical contact in the transfer zone moderate pressure and, under normal working conditions, eliminates what is known as "hollow" transmission. There the pelaxation time of the core material compared to the ion transfer time of gaseous discharges is long. the role acts as an insulator during the breakdown, protects against arcing and contributes to the Control of the amount of charge transferred at each point on the surface.

Die relaxierbare Schicht 21 besteht aus einem Material, das funktionell eine bestimmte Zeitspanne braucht, um von dem leitenden Kern 22 auf die Grenzfläche 47 zwischen der relaxierbaren Schicht 21 und der selbstnivellierenden Schicht 20 eine Ladung zu übertragen. Jie genügt, um die Grenzfläche 47 etwa auf die an den Kern 22 angelegte Vorspannung zu bringen. Diese bestimmte Zeitspanne steht in Beziehung zu der Geschwindigkeit der Rollenoberfläche und der Breite des Spaltbereiches, und zwar derart, daß sie grob gesagt größer als die Zeit ist. während der sich jede Stelle der Übertragungsrolle in dem Spaitbereich befindet, und ist annähernd zu einem Viertel der Umdrehungsdauer der Rollen gewählt. Funktionsmäßig bedeutet dies, daß die Stärke des äußeren elektrischen Feldes von dem Eintritt am Vorspalt zum Austritt am Nachspalt wesentlich zunimmt, während das Feld in der relaxierbaren Schicht kleiner wird. Eine relaxierbare Schicht ist also eine Schicht, die ein äußeres Spannungsprofil hat, das zum Übertragungsspalt unsymmetrisch ist. Wie noch kurz erläutert wird, liegen ideale Bedingungen dann vor, wenn an der Eintrittsstelle zum Spalt eine Feldstärke herrscht, die unter derjenigen für eine wesentliche Luftionisation im Luftspalt erforderlichen Feldstärke liegt und wenn gleich nach dem Austritt aus dem Spalt eine Feldstärke herrscht, die über der für eine Luftionisation in dem Spalt erforderlichen Feldstärke liegt Eine gewisse Vorspaltionisation kann zulässig sein. Diese Bedingungen werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahrer, und der Vorrichtung erreicht.The relaxable layer 21 consists of a material that is functional for a certain period of time needs to move from the conductive core 22 to the interface 47 between the relaxable layer 21 and transferring a charge to the self-leveling layer 20. Jie is sufficient to approximately add the interface 47 to bring the bias applied to the core 22. This particular period of time is related to the Speed of the roll surface and the width of the nip area, in such a way that they roughly speaking greater than time is. during which each point of the transfer roller is in the spa area, and is chosen approximately to a quarter of the rotation time of the rollers. Functionally this means that the Strength of the external electric field from the entry at the pre-gap to the exit at the post-gap is significant increases, while the field in the relaxable layer becomes smaller. A relaxable layer is therefore one Layer that has an external stress profile that is asymmetrical to the transfer gap. How short is explained, ideal conditions exist when a field strength at the entry point to the gap prevails, the field strength below that required for substantial air ionization in the air gap and if immediately after exiting the gap there is a field strength that is above that for a Air ionization in the gap required field strength. A certain pre-gap ionization can be permissible. These conditions are achieved with the method according to the invention and the device.

Die äußere selbstnivellierende Schicht 20 ist ein einen gewissen Ladungstransport gestattender Isolator. Sie ist im I linblick auf hohe Widerstandswerte ausgewählt, die in den vorliegenden Beispielen in der Größenordnung von etwa 10" bis I0¹⁴ Ohm · cm liegen. Zudem weist die sclbstnivellierende Schicht Materialien auf (oder ist inThe outer self-leveling layer 20 is an insulator which allows a certain charge transport. It is selected with a view to high resistance values, which in the present examples are in the order of magnitude of about 10 "to 10 ¹⁴ ohm · cm. In addition, the self-leveling layer has materials (or is in

^r> der Weise zur relaxierbaren Schicht angeordnet), daß die Außenfläche 24 der selbstnivellierenden Schicht 20 aufgebrachten Ladungen innerhalb einer Umdrehung der Rolle 15 im wesentlichen abgeleitet sind. Diese mögliche Ladungsableitung oder mögliche Ladungsausgleich ist notwendig, um zu verhindern, daß das Übertragungsfeld in dem Spalt unterdrückt wird. ^r > arranged in such a way to the relaxable layer) that the outer surface 24 of the self-leveling layer 20 charges applied within one revolution of the roller 15 are substantially dissipated. This possible charge dissipation or possible charge equalization is necessary in order to prevent the transfer field in the gap from being suppressed.

Zweckmäßigerweise ist die selbstnivellierende Schicht 20 so gewählt, daß der Quotient aus ihrer Dicke geteilt durch ihre Dielektrizitätskonstante wesentlich größer als für irgendein anderes Material in dem Spalt ist, damit ihre Kapazität sehr viol kleiner als diejenige der anderen Materialien ist. Die selbstnivellierende Schicht 20 wirkt auch als dünne Isolationsschicht, die auf die Oberfläche des relaxierbaren Kernmaterials aufgebracht ist. um die Rolle während des Durchschlages zu schützen. Sie dient auch als Feuchtigkeitsbarriere. Mit ihrer Hilfe kann auch der Stromfluß durch die Rolle begrenzt werden und die Rollenoberfläche läßt sich leichter reinigen. Wenn jedoch das relaxierbareThe self-leveling layer 20 is expediently chosen so that the quotient of its thickness divided by its dielectric constant is substantially greater than for any other material in the gap is so that its capacity is very violently smaller than that of the other materials. The self-leveling Layer 20 also acts as a thin insulating layer that is applied to the surface of the relaxable core material is. to protect the roll during the punch. It also serves as a moisture barrier. With Their help can also limit the flow of current through the roller and the roller surface can be easier to clean. However, if the relaxable

" Material fest und reinigbar ist. ist die selbstnivellierende Schicht 20 nicht notwendig."Material that is solid and cleanable. Is self-leveling Layer 20 not necessary.

Eine konstante Stromquelle kann die fehlende Nivellierung ersetzen, solange der Spannungsaufbau über der Schicht 20 nicht bewirkt, daß die Energiequelle ihre maximale Nennausgangsspannung überschreitet, und solange die Ladung auf dieser Schicht in vernünftigem Maße gleichmäßig ist. Eine gewisse Niveauabweichung kann in Kauf genommen werden.A constant power source can replace the lack of leveling as long as the voltage builds up above layer 20 does not cause the energy source to exceed its maximum rated output voltage, and as long as the charge on this layer is reasonably uniform. A certain Deviations in level can be accepted.

Das Papier oder das sonstige Bildempfangsmaterial ist im vorliegenden Fall keine Bahn, sondern ein zugeschnittenes Blatt 16. das durch geeignete herkömmliche Mittel in das Übertragungssystem eingeführt und aus dem System entnommen wird. In Fig. 1 ist ein Beispiel hierfür gezeigt, das später noch genauer beschrieben wird. Der Vergleich des Blattes mit einer Bahn soll den Unterschied des Blatte 16 zu solchen Bildempfangselementen deutlich machen, die durch das Übertragungssystem in der Weise geführt werden, daß sie mechanisch mit der Übertragungsrolle gekuppelt sind, wie dies in der oben erwähnten US-PS 37 02 482 geschildert ist. oder indem sie zwischen Spulen od. dgl. gewickelt werden, wie dies in der oben erwähnten US-PS 28 07 233 beschrieben ist.In the present case, the paper or other image receiving material is not a web, but a cut sheet 16. which is fed into the transfer system by any suitable conventional means and is taken from the system. An example of this is shown in FIG. 1, which will be explained in more detail later is described. The comparison of the sheet with a web is intended to distinguish the sheet 16 from such Make clear image receiving elements, which are guided by the transmission system in such a way that they are mechanically coupled to the transfer roller, as in the above-mentioned US-PS 37 02 482 is depicted. or by winding them between coils or the like, as in the above mentioned US-PS 28 07 233 is described.

Das Bildempfangsblatt besteht in einem typischen Fall aus einem herkömmlichen geleimten 20 Pfund-Papier mit oder ohne einem Kunststoffüberzug. Ein Verzug des Systems besteht jedoch darin, daß es mit Papiergewichten arbeiten kann, die von 9 Pfund Velin« bis zu 100 Pfund oder mehr Kartonpapier reichen.The image receiving sheet is typically comprised of conventional 20 pound sized paper with or without a plastic coating. One of the system's defaults, however, is that it does not Paper weights that range from 9 pounds of vellum to 100 pounds or more of card stock can work.

Alternativ kann das Bildempfangsblatt auch aus verschiedenen transpai enten Materialien bestehen, etwa einem PolyesterkunststoffblattAlternatively, the image receiving sheet can also consist of different transparent materials, such as a sheet of polyester plastic

Elektrisch ist das Papier im allgemeinen ein ziemlich guter Isolator bei niederer relativer Feuchtigkeit und ein ziemlich guter Leiter bei hoher relativer Feuchtigkeit Demzufolge kann die durch die Pluszeichen 30 auf der bildfreien Seite des Bildempfangsblattes 16 angedeutete Ladung zur Bildseite des Blattes durchsickern, wenn das Blatt in vernünftigem Maß leitend ist Die Kunststoffe sind natürlich im allgemeinen stets stark isolierend.Electrically, the paper is generally a fairly good insulator in low relative humidity and a pretty good conductor at high relative humidity the charge indicated on the non-image side of the image receiving sheet 16 seeps through to the image side of the sheet, if the blade is reasonably conductive. Of course, plastics are generally always strong insulating.

Ein Schlüssel für die verbesserte Arbeitsweise des Übertragungssystems ist die Energiequelle 23 fürA key to the improved operation of the transmission system is the energy source 23 for

konstanten Strom. Ihre automatische Stromregelung steuert die Vorspaltionisation auf eine annehmbare Stufe, während sie ein günstiges Ausmaß an Nachspalt· ionisation zuläßt, selbst wenn Schwankungen der relativen Feuchtigkeit, eine Alterung des Rollenmaterials, Änderungen der Papierdicke und andere Faktoren die elektrischen Parameter des Übertragungssystems ändern, wobei jedoch hohe Übertragungsfelder erhalten bleiben. Bevor der Vorsprungskrcis 23 hier beschrieben wird, sollen jidoch zuerst die elektrischen Felder, die den Toner an seiner Unterlage festhalten, und die Rollen, die die relaxierbare und die selbstnivellierende Schicht der Rolle 15 in dem Übertragungspro/eß spielen, erläutert werden.constant current. Its automatic power control controls the Vorspaltionisation to an acceptable level while allowing ionisation a discount amount of Nachspalt ·, even when variations in the relative humidity, aging of the roll material changes to change the paper thickness, and other factors, the electrical parameters of the transmission system, but high Transmission fields are retained. Before describing the protrusion circuit 23, however, the electric fields that hold the toner to its substrate and the roles that the relaxable and self-leveling layers of roller 15 play in the transfer process should first be explained.

Während der Toner 10 von dem Isolator 11 zum Spaltbereich 17 geführt wird, wird er an dem Isolator durch die Felder festgehalten, die zu der Ladung 14 des latenten Bildes gehören, und durch andere Anziehungskräfte etwa die van der Waalschen Kräfte. Bei manchen Kopiersystemen kann auch eine Ladung in den Bilduntergrundbereichen vorhanden sein, d. h. in den Bereichen neben der Ladung 14, aber diese Untergrundladung befindet sich auf einem anderen Potential oder ist sonst von der dem Bild entsprechenden Ladung durch eine Diskontinuität getrennt, die die Tonerteilchen 10 vorzugsweise an den Bildbereichen haften läßt. Außerdem kann die Ladung 14 auch wesentlich geändert werden, bevor sie den Spalt erreicht, wie dies bei Systemen der Fall ist, wo ein Photoleiter vorhanden ist, der zu diesem Zweck nachbelichtet wird. Selbst dann ist der ursprüngliche Träger noch in der Lage, bei derart reduzierten Feldstärken die Tonerteilchen festzuhalten. Solche reduzierten Feldstärken sind vorteilhaft aus dem einfachen Grund, weil die Übertragung bei einem niedrigeren Spaltfeld stattfinden kann. Ein anderer Grund ist, daß wenn die Ladung 14 nicht reduziert ist, überstarke Felder vor dem Eintritt in den Spalt eine Luftionisation verursachen können oder verschmierte Bilder mit einem Schärfeverlust liefern, da der Toner vorzeitig übertragen wird, wenn der Spalt zu breit ist. Das vorliegende Übertragungssystem arbeitet jedoch ohne Rücksicht darauf, ob das latente Bild, beispielsweise die Ladung 14, vor der Übertragung geändert wird oder nicht. Ein Grunii hierfür besteht darin, daß die konstante Stromquelle 23 die ungünstigen Wirkungen, die eine überhohe Bildladung 14 sonst auf den Übertragungsvorgang ausübt, ausgleicht.While the toner 10 from the isolator 11 to Gap area 17 is guided, it is held on the insulator by the fields that lead to the charge 14 of the latent image, and through other attractive forces such as the van der Waals forces. With some In copier systems, there may also be a charge in the image background areas; H. in the Areas next to charge 14, but this underground charge is at a different potential or is otherwise separated from the charge corresponding to the image by a discontinuity that forms the toner particles 10 can preferably adhere to the image areas. In addition, the charge 14 can also be substantial be changed before it reaches the gap, as is the case with systems where a photoconductor is present which is post-exposed for this purpose. Even then, the original wearer is still capable of doing this reduced field strengths to hold the toner particles. Such reduced field strengths are advantageous from the simple reason because the transmission can take place at a lower gap field. Another The reason is that if the charge 14 is not reduced, overly strong fields will one before entering the gap Air ionization can cause or smear images with a loss of sharpness because of the toner is transferred prematurely if the gap is too wide. However, the present transmission system works regardless of whether the latent image, such as charge 14, is changed prior to transfer or not. One reason for this is that the constant current source 23 has the adverse effects which otherwise exerts an excessive image charge 14 on the transfer process, compensates for.

Bei der Einstellung für konstanten Strom ist eine Belichtung des Photoleiters vor der Übertragung zweckmäßig, weil sie sicherstellt, daß die Übertragungssiromdichte in den Bildbereichen nahezu gleich der Stromdichte in den Untergrundbereichen ist. Ohne diese Vorbelichtung würde die Stromdichte in den Untergrundbereichen sehr viel größer sein als in den Bildbereichen, und dies besonders bei Rollen mit niedrigem spezifischen Widerstand, wodurch die Übertragungseffizienz reduziert wird. With the constant current setting, exposure of the photoconductor prior to transfer is useful because it ensures that the transfer magnetic density in the image areas is nearly the same as the current density in the background areas. Without this pre-exposure, the current density in the background areas would be very much greater than in the image areas, and this especially in the case of rollers with low resistivity, which reduces the transfer efficiency.

Die Funktion der Rolle 15 wird nun in Verbindung mit den Kurven der F i g. 3 erklärt. Der Zeitmaßstab entlang der Abzisse stellt die Bewegung des Blattes 16 durch den Spaltbereich dar. Die Vorspaltperiode befindet sich links des Spaltbereiches 43 und die Nachspaltperiode rechts davon. Da die Geschwindigkeit als konstant angenommen wird, stellt die Abszisse zugleich den räumlichen Abstand von dem Spaltbereich 17 dar.The function of the roller 15 is now explained in connection with the curves in FIG. 3 explained. Along the time scale the abscissa represents the movement of the sheet 16 through the nip area. The pre-nip period is in place to the left of the gap area 43 and the post-gap period to the right of it. Because the speed as constant is assumed, the abscissa also represents the spatial distance from the gap region 17.

Der Volt/Mikrometer-Maßstab entlang der Ordinate der F i g. 3 stellt die relative Obertragungsfeldstärke auf der Bahn des Blattes dar. Das beobachten Feld ist dasjenige zwischen der Außenfläche 24 und der Rolle 15 und der freien Fläche des Tonerträgers 11. Dieses Feld bewirkt die Übertragung des Toners 10 zwischen den Trägern 1) und 16. The volt / micrometer scale along the ordinate of FIG. 3 shows the relative transmission field strength on the path of the sheet. The field observed is that between the outer surface 24 and the roller 15 and the free surface of the toner carrier 11. This field causes the transfer of the toner 10 between the carriers 1) and 16.

Die Kurve 40 in F i g. 3 ist die Paschenkurve, die die Feldstärken angibt, bei oder über denen die Ionisation der Luft normalerweise eintritt (an beiden Seiten des Spaltes). Die Kurve 41 ist die Feldkurve, die von dem Rollenübertragungssystem der Fig. 1 und 6 erzeugtThe curve 40 in FIG. 3 is the Paschen curve, which indicates the field strengths at or above which the ionization air normally enters (on both sides of the gap). The curve 41 is the field curve that of the The roller transfer system of Figures 1 and 6 is generated

ίο wird. Die Kurve 42 ist ein Beispiel für eine Kurve von Rollen der bisher bekannten Art, die keine relaxierbare Schicht 21 haben, das sind leitende Rollen, die auch mit Materialien hohen Widerstandes und/oder hoher Dielektrizitätskonstanten überzogen sein können. Diese Kurve 42 ist als Vergleich mit aufgenommen, um die erwünschte Asymmetrie der Kurve 41 der vorliegenden Anordnung deutlich zu machen, die eine Nachspaltionisation der Luft erlaubt, jedoch eine Vorspaltionisaiion verhindert.ίο will. Curve 42 is an example of a curve from FIG Roles of the previously known type that do not have a relaxable layer 21, that is, conductive roles that also have Materials of high resistance and / or high dielectric constant can be coated. These Curve 42 is included as a comparison to the desired asymmetry of curve 41 of the present Arrangement to make it clear that a post-gap ionization Allowed the air, but a pre-split ionization prevented.

Aufgrund der Ladung, die mit der Übertragung von Tonerpartikel 10 verbunden ist, können in den Kurven 41 und 42 am Austritt 44 vom Spalt nicht gezeigte Diskontinuitäten auftreten. Wenn kein Toner 14 vorhanden ist, verlaufen die Äste 4M und B und 42Λ und B der Kurven 41 bzw. 42 kontinuierlich, wie dies dargestellt ist. (Im Gegensatz zur Kurve 41B würde die Ladungsdichte einer nicht überzogenen leitenden Rolle oder das Feld zwischen einem Isolator und einem leitenden Kern unmittelbar am Austritt vom SpaltDue to the charge associated with the transfer of toner particles 10, discontinuities (not shown) may appear in curves 41 and 42 at exit 44 from the gap. If there is no toner 14, the branches 4M and B and 42Λ and B of curves 41 and 42, respectively, are continuous, as shown. (In contrast to curve 41 B, the charge density of a non-coated conductive roller or the field between an insulator and a conductive core would directly at the outlet from the gap

jo abzufallen beginnen).jo begin to fall off).

Die Kurve 42 stellt die bisherigen Verhältnisse bei der Rolleiiübertragung dar, indem sie um den Spaltkontaktbereich (gekennzeichnet durch die Zeitperiode 43) bei Abwesenheit von Toner und .Luftionisationseffekten symmetrisch verläuft. Die Kurve 41 ist unsymmetrisch infolge der Auswirkungen der relaxierbaren und der selbstniveliierenden Schicht während und gleich nach dem Austritt aus dem Spaltbereich 43. Als Ziel wird ein Kurvenast 41B der Kurve 41 angestrebt, der in dem Nachspaltbereich kontinuierlich nach oben läuft, bis er die Paschenkurve erreicht, wodurch die gewünschte Nachspalt-Koronaionisation eingeleitet wird. Der Vorspaltast 4M ist jedoch so gewählt, daß _r unter der Paschenkurve 40 bleibt, um den günstigen Zustand des Fehlens einer Vorspaltionisation zu realisieren. Im Gegensatz dazu mußten, wie aus einer Betrachtung der symmetrischen Kurve 42 hervorgeht, die bisher gebräuchlichen Rollen entweder über oder unterhalb der Paschenkurve vorgespannt werden, sowohl für den Vorspalt als auch für den Nachspall. Wenn sie über der Paschenkurve lagen, begleitet eine schädliche Vorspaltionisation die gewünschte Nachspaltionisation. Wenn sie unter der Paschenkurve lagen, wird die Vorspaltionisation unterdrückt, aber ebenso die Nachspaltionisation; es mußten daher anstelle der Nachspaltionisation andere Mittel verwendet werden, um den Toner 10 an dem Blatt 16 festzuhalten.The curve 42 represents the previous relationships in the roll transfer in that it runs symmetrically around the gap contact area (characterized by the time period 43) in the absence of toner and air ionization effects. The curve 41 is asymmetrical due to the effects of the relaxable and the self-leveling layer during and immediately after exiting the gap area 43. The aim is a curve branch 41 B of curve 41, which runs continuously upwards in the subsequent gap area until it reaches the Paschen curve achieved, whereby the desired post-gap coronaionization is initiated. However, the pre-gap 4M is chosen so that _r remains below the Paschen curve 40 in order to achieve the favorable state of the absence of pre-gap ionization. In contrast to this, as can be seen from a consideration of the symmetrical curve 42, the previously used rollers had to be pretensioned either above or below the Paschen curve, both for the pre-gap and for the post-gap. If they were above the Paschen curve, harmful pre-fission ionization accompanies the desired post-fission ionization. If they were below the Paschen curve, the pre-gap ionization is suppressed, but so is the post-gap ionization; therefore, instead of post-gap ionization, other means had to be used to hold the toner 10 to the sheet 16 .

Die in Fig.3 aufgezeichneten Übertragungsbedingungen sind schematisch in F i g. 6 durch die PluszeichenThe transmission conditions recorded in Fig. 3 are shown schematically in FIG. 6 by the plus signs

ω 48 dargestellt. Die Pluszeichen 48 kennzeichnen die Ladung an der inneren Grenzfläche 47 der Rolle. Vor dem Eintritt in den Spalt ist die relaxierbare Schicht 21 keinen hohen inneren Feldern ausgesetzt; das bedeutet, ihre Außenfläche befindet sich praktisch auf dem gleichen Potential wie der Kern 22. Kurz vor und in dem Bereich des Spaltes wird die Rollenoberfläche ganz nahe an die geerdete Gegenelektrode 12 herangebracht. Dies führt zu dem Bestreben, Ladung zur Oberflächeω 48 shown. The plus signs 48 identify the charge at the inner interface 47 of the roller. Prior to entering the nip the relaxierbare layer 21 is not exposed to high internal fields; This means that its outer surface is practically at the same potential as the core 22. Shortly before and in the region of the gap, the roller surface is brought very close to the grounded counter electrode 12. This leads to the tendency to charge to the surface

dir Folie 15 Zd ziehen. Einer solchen Ladungsbewegung wirkt jedoch der spezifische Widerstand der Rolle entgegen. Die Ladungsdichte an der Grenzfläche 47 nimmt a!5o zu, während sich die relaxierbare Schicht weiter durch den Spalt bewegt, und zwar proportional 5 zum spezifischen Widerstand der relaxierbaren Schicht. Nach dem Austritt aus dem Spalt wächst im allgemeinen die Ladungsdichte anfänglich noch weiter aufgrund des inneren Feldes in der relaxierbaren Schicht 21 oder die induzierte Ladung kann annähernd ein Gleichgewicht erreicht haben; in jedem Fall bewirkt die rasche Vergrößerung des Luftspalt, gleich nach dem die Trennung stattgefunden hat, daß das lonisationsniveau für die der Restladungsdichte entsprechende Feldstärke erreicht wird. (Das Niveau der Paschenkurve, bei dem ιί eine Ionisation stattfindet, ist eine Funktion des Abstandes und der Feldstärke und im vorliegenden Fall wird es hauptsächlich durch Zunahme des Luftspaltes und nicht durch eine Zunahme des Feldes erreicht).you pull slide 15 Zd. Such a charge movement however, the specific resistance of the role counteracts this. The charge density at interface 47 a! 5o increases as the relaxable layer increases moved further through the gap, proportional to the resistivity of the relaxable layer. After exiting the gap, the charge density initially increases even further due to the Internal field in the relaxable layer 21 or the induced charge can approximately equilibrium achieved; in any case causes the rapid enlargement of the air gap, immediately after which the Separation has taken place that the ionization level for the field strength corresponding to the residual charge density is achieved. (The level of the Paschen curve at which ιί an ionization takes place is a function of the distance and the field strength and in the present case it is mainly achieved by increasing the air gap and not by increasing the field).

Die bei dem Durchschlag auftretenden Ionen werden zu den gegenüberliegenden Flächen 24 und 30 hingezogen Dann, wenn der Spalt wesentlich breiter wird, sinkt das Feld des Luftspaltes unter die Paschenkurve ab und es kommt, wie oben erläutert, zu einer Ladungsrelaxation in der relaxierbaren Schicht 21; .'5 somit stoppt die Ionisation.The ions that appear in the breakdown become the opposing surfaces 24 and 30 attracted Then, when the gap becomes much wider, the field of the air gap drops below the Paschen's curve and, as explained above, a charge relaxation occurs in the relaxable layer 21; .'5 thus the ionization stops.

Die Pluszeichen 30 und die Minuszeichen 49 stellen positive und negative Ionen dar, die infolge der Nachspaltionisation der Luft m dem Spalt auf dem Blatt 16 bzw. auf der Außenfläche 24 der Rolle 15 abgelagert worden sind. (Zu beachten ist, daß die Pluszeichen 48 an der Grenzfläche 47 gegenüber jedem Minuszeichen 49 liegen, um eine induzierte Gegenladung in der Rolle zu kennzeichnen, die während der Relaxation des Materials 21 in dem Spalt zur Grenzfläche 47 gebracht worden ist). Die positive Ladung 30 hält den übertragenen Toner 10 auf dem Blatt 16 fest (und tut dies auch weiter). Die negative Ladung 49 dagegen wird durch Stromfluß durch die selbstnivellierende Schicht 20 während der nächsten ein-fünf Umdrehungen der Rolle ·>ο abgeleitet.The plus signs 30 and the minus signs 49 represent positive and negative ions, which as a result of the Post-gap ionization of the air is deposited in the gap on the sheet 16 or on the outer surface 24 of the roller 15 have been. (It should be noted that the plus signs 48 at the interface 47 opposite each minus sign 49 lie to characterize an induced counter charge in the role that occurs during relaxation of the material 21 has been brought in the gap to interface 47). The positive charge 30 holds the transferred toner 10 on the sheet 16 (and continues to do so). The negative charge 49 on the other hand becomes by current flowing through the self-leveling layer 20 during the next one to five revolutions of the roller ·> ο derived.

Die Feldstärke, die notwendig ist, um die Bindung des Toners 10 an dem ursprünglichen Träger 11 zu überwinden und den Toner am Blatt 16 festzuhalten, wird zu einer gewissen Zeit nach dem Eintritt in den Spalt erreicht, bevor es zu der Nachspaltionisation kommt. (In F i g. 3 ist der Einfachheil halber die Übertragung an dem Austritt vom Spalt dargestellt). Es muß jedoch auch während des nachfolgenden Abstreifens des Blattes 16 vom Träger 11 ein fortgesetztes ■">« festhaltendes Haftfeld (von der Ladung 30) vorhanden sein, damit die Tonerübertragung wirksam und stabil vor sich geht.The field strength that is necessary to bind the toner 10 to the original carrier 11 overcome and hold the toner on the sheet 16, at a certain time after entering the Gap reached before post-gap ionization occurs. (In Fig. 3, for the sake of simplicity, the Transfer shown at the exit from the gap). However, it must also be used during the subsequent stripping of sheet 16 from carrier 11 a continued ■ ">« holding adhesive field (from the charge 30) must be present in order for the toner transfer to be efficient and stable going on.

Ir Kenntnis der geschilderten Vorgänge läßt sich die Bedeutung der Energiequelle mit konstantem Strom besser verstehen.With knowledge of the processes described, the Better understand the importance of the constant current energy source.

Wie bereits erwähnt, besteht ihre Bedeutung darin, daß die Energiequelle mit konstantem Strom eine automatische Korrektur der Nachspaltfelder vorsieht, um Änderungen in den elektrischen Parametern der Rolle und deren Umgebung zu kompensieren. Die Parameter, die normalerweise die größten und häufigsten Schwankungen erfahren, sind der spezifische Widerstand der Rolle, der sehr empfindlich für die relative Feuchtigkeit ist, und die Dicke des Übertragungsblattes. Für das Diagramm der F i g. 3 bedeutet dies, daß die Vorspannung mit konstantem Strom ein Mittel darstellt, um den Kurvenast 4M unter der Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß das wirksame Arbeiten mit konstantem Strom in enger Beziehung steht zu der oben erwähnten Fähigkeit zur Selbstnivellierung der äußeren Schicht 20. Wenn die negative Paschenkurve 40 zu halten, damit eine Vorspaltionisation verhindert wird, und um sicherzustellen, daß der Kurvenast 41S die Paschenkurve in dem Nachspaltbeieich schneidet. Diese Steuerung des Ausmaßes der Nachspaltionisation steuert die Menge der abgesetzten Ladung 30; dadurch wird das Haftfeld für den Toner auf dem Papier 16 besser konstant gehalten und läßt sich auf einem gemäßigten Niveau halten, das sowohl eine gute Festhallekraft für den Toner als auch ein leichtes Abstreifen des Papiers ermöglicht. Auf solcher Weise erzielt man eine hohe Übertraglingseffizienz mil einem verhältnismäliig niederen Strom und geringer Ladungsdichte auf dem Bildempfangselement.As mentioned earlier, their importance is that the constant current source of energy is a provides for automatic correction of the post gap fields to reflect changes in the electrical parameters of the To compensate for the role and its environment. The parameters that are usually the largest and most common Experienced fluctuations are the specific resistance of the role, which is very sensitive to the relative humidity, and the thickness of the transfer sheet. For the diagram of FIG. 3 means this is that the constant current bias is a means of turning the branch 4M below the It is important to note that working effectively with constant current is closely related stands for the above-mentioned self-leveling ability of the outer layer 20. If the negative To keep Paschen curve 40, so that a pre-cleavage ionization is prevented, and to ensure that the Curve branch 41S the Paschen curve in the Nachspaltbeieich cuts. This control of the extent of the post-gap ionization controls the amount of settled Charge 30; as a result, the adhesive field for the toner on the paper 16 is better kept constant and can be opened keep a moderate level, which is both a good feast force for the toner and an easy one Allows stripping of the paper. In such a way, a high transferring efficiency can be achieved with one relatively low current and low charge density on the image-receiving element.

Die Kurven 54, 55 und 56 in F i g. 4 machen aie Vorzüge der Vorspannung mit konstantem Strom deutlich. Die Kurve 54 und 56 stellen das Feldniveau für die Vorspalt- bzw. Nachspaltionisation dar. aufgetragen in Abhängigkeit von den Änderungen des spezifischen Widerstandes der Rolle 15 für den oben definierten Widerslandsbereich. Die Schwankungen des spezifisehen Widerstands der Rolle sind exemplarisch*: Änderungen des Widerstandes der relaxierbaren Schicht im Gefolge von Änderungen der relativen Feuchtigkeit. Die Kurve 55, die in dem Idealbereich zwischen den Kurven 54 und 56 liegt, erhält man, indem man den Rollenstrom konstant hält.Curves 54, 55 and 56 in FIG. 4 do aie The advantages of biasing with constant current are clear. Curves 54 and 56 represent the field level for the pre-gap or post-gap ionization. Plotted depending on the changes in the specific Resistance of the role 15 for the contradiction area defined above. The fluctuations in the specific Resistance of the role are exemplary *: Changes in the resistance of the relaxable Layer in the wake of changes in relative humidity. The curve 55, which is in the ideal range lies between curves 54 and 56 is obtained by keeping the roller flow constant.

Die Kurven 60 und 61 in F i g. 5 veranschaulichen eine Kurverschar für konstanten Strom die Feldstärke unter der Größe der Vorspaltionisation erlaubt. Die Kurve 62 stellt das Vorspaltionisationsniveau für den gezeigten Widerstandsbereicli dar.Curves 60 and 61 in FIG. 5 illustrate a curve set for constant current the field strength below the size of the pre-crevice ionization allowed. Curve 62 represents the pre-crevice ionization level for the one shown Areas of resistance.

Der Strom, der in der vorliegenden Beschreibung als konstant gehalten bezeichnet wird, ist der Strom Ir zu den Kern 22 der Rolle 15. Dieser Rollenstrom I_R ist aufgrund der Erhaltung der Ladung grundsätzlich gleich dem Nachspaltionisationsstrom /v. (Ein Vorspaltstrom von praktisch Null ist latürlich eine angestrebte Arbeitsbedingung). Die Vorspannungsquelle 23 für konstanten Strom kann als eine Einrichtung beschrieben werden, die automatisch in einem breiten Bereich das Potentialniveau, das an die Rolle 15 gelegt wird. . arriert. um Änderungen von Ir automatisch zu kompensieren. Solche Änderungen entstehen durch Änderungen der angeschlossenen Last (Widerstand), die sich infolge von Änderungen der relativen Feuchtigkeit und der Temperatur der Umgebung und der Alterung des Material ergeben, sowie aufgrund von anderen Faktoren, die die Feldniveaus des Vorspaltes, des Spaltes und des Nachspa'tes beeinflussen, beispielsweise die Papierdicke, eine Ladungsausbildung auf der selbstnivellierenden Schicht usw. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes System ist der Ausgangsstrom der Energiequelle Ir gleich etwa Io Mikroampere pro 23 cm, wobei sich das Längenmaß auf die Länge der Rolle in Achsrichtung (senkrecht zur Papierebene der F i g. 6) bezieht. Der breite Änderungsbereich des inneren spezifischen Widerstandes der Rolle, der oben erwähnt wurde, macht es iiotwendig. daß das Vorspannungspotential am Kern 22 von etwa 800 bis etwa 4000VoIt geändert wird, um einen konstanten Strom von 1.5 Mikroampere pro 2.5 cm aufrechtzuerhalten (s. Fig.4). Die Ausgangsspannung der VOrS⁰SnFiUFi⁰S^¹UeHc 23 muß sich slso sutomBtisch über diesen Spannungbereich ändern.The current, which is referred to as being kept constant in the present description, is the current Ir to the core 22 of the roller 15. This roller current I _R is basically equal to the post-gap ionization current / v due to the maintenance of the charge. (A pre-gap current of practically zero is of course a desired working condition). The constant current bias source 23 can be described as a device which automatically over a wide range the potential level applied to the roller 15. . arrested. to automatically compensate for changes in Ir. Such changes are caused by changes in the connected load (resistance) resulting from changes in the relative humidity and temperature of the environment and the aging of the material, as well as due to other factors that affect the field levels of the pre-gap, the gap and the post-gap. tes affect, for example the paper thickness, a charge formation on the self-leveling layer, etc. In the exemplary embodiment described here for a system according to the invention, the output current of the energy source Ir is approximately Io microamps per 23 cm, the length being related to the length of the roll in the axial direction ( perpendicular to the plane of the paper in FIG. 6). The wide range of change in the internal resistivity of the roller mentioned above makes it necessary. that the bias potential on core 22 is changed from about 800 to about 4000VoIt in order to maintain a constant current of 1.5 microamps per 2.5 cm (see FIG. 4). The output voltage of the VOrS ⁰ SnFiUFi ⁰ S ^ ¹ UeHc 23 must change automatically over this voltage range.

Ladung 49 auf der Rollenoberfläche 24 nicht beseitigt wird, kann sie den Übertragungsvorgang während der folgenden Umdehungen der Rolle unterdrücken, indem sie die Spannungskompensationsfähigkeit der Vorspannungsquelle 23 übertrifft. Die zweite Möglichkeit, nämlich eine äußere spannungsnivellierende Einrichtung vorzusehen, etwa eine leitende Rolle im Kontakt mit der Außenfläche 24, oder ein neutralisierendes vorgespanntes !Corotron, wäre für den Betrieb mit konstantem Rollenstrom nicht zufriedenstellend. Der von einer derartigen äußeren Nivellierungseinrichtung abgezogene Strom wäre wegen der Erhaltung der Ladung praktisch gleich dem Nachspaltstrom In- Dies hedeutet, daß Ir Null wäre, womit kein Regulierungsspielraum für die Vorspannungsquelle 23 bei Änderungen der elektrischen Parameter der Rolle gegeben wäre. Die Ströme in einer äußeren Nivellierungseinrichtung könnten durch eine Regelschaltung für konstanten Strom geregelt werden, aber eine solche Schaltung würde nicht auf die elektrischen Parameter der Rolle ansprechen. Demzufolge wärer, die durch die Erfindung angestrebten Resultate nur schwer mit einer Regelung eines konstanten Stromes bei einer äußeren anstatt einer inneren ladungsnivellierenden Einrichtung zu erreichen.Charge 49 on the roller surface 24 is not removed, it can suppress the transfer process during the subsequent expansions of the roller by exceeding the voltage compensation capability of the bias source 23. The second option, namely providing an external tension-leveling device, such as a conductive roller in contact with the outer surface 24, or a neutralizing pre-stressed corotron, would not be satisfactory for operation with constant roller current. The amount deducted from such outer leveling device current would be the home Nachspaltstrom This hedeutet practically equal because of conservation of charge that Ir would be zero, thus no adjustment margin for the bias voltage source 23 with changes in the electrical parameters would be given of the roll. The currents in an external leveling device could be controlled by a constant current control circuit, but such circuit would not be responsive to the electrical parameters of the roller. Accordingly, it would be difficult to achieve the results sought by the invention with a control of a constant current in an external rather than an internal charge-leveling device.

Die Luftspalte W, X, Yund Z(Fig.6) rund um die Rolle 15 das Blatt 16 und den Träger 11 sind wichtig. Die Bildempfangsblätter aus Papier, bedingen notwendigerweise solche verschiedenen Luftspalte, wenn diese auch in einer gegenüber der Darstellung etwas geänderten Form vorhanden sein können. Solange die Vorspaltionisation unterdrückt wird, stellen die Spalte Wund X kein spezielles elektrisches Problem für den Übertragungsvorgang dar und die Beziehung der Spalte W und X zueinander ist nicht besonders kritisch. Eine Vorspaltionisa'ion im Spalt Wführt zu einer Aufladung des Blattes 16, die ihrerseits eine vorzeitige Tonerübertragung verursacht, die eine schlechte Bildauflösung ergibt. Sie induziert außerdem eine Ionisation im Spalt X. Die Ionisation im Spalt X bewirkt, daß die Ladung des Toners 10 sich ändert. Die Auswirkungen einer Vorspaltionisation sind geringer, wenn X schmäler ist als VV, d. h. wenn das Papier näher am Photoleiter zu liegen kommt. Hohe Felder im Spalt X können auch bewirken, daß der Toner vorzeitig über den Luftspalt VV springt.The air gaps W, X, Y and Z (Figure 6) around the roller 15, the sheet 16 and the carrier 11 are important. The image receiving sheets made of paper necessarily require such different air gaps, even if these can be present in a form that is slightly different from the representation. As long as the pre-cleavage ionization is suppressed, the wound X gaps do not pose a particular electrical problem to the transfer process, and the relationship of the W and X gaps to one another is not particularly critical. A pre-gap ionization in the gap W leads to a charging of the sheet 16, which in turn causes premature toner transfer, which results in poor image resolution. It also induces ionization in gap X. The ionization in gap X causes the charge on toner 10 to change. The effects of pre-crevice ionization are less when X is narrower than VV, ie when the paper comes to lie closer to the photoconductor. High fields in the gap X can also cause the toner to jump over the air gap VV prematurely.

Die Luftspalte Y und Z sind kritisch, weil die angestrebte Nachspaltionisation in dem Spalt Y eintreten muß. Die Ionisation im Spalt Y befähigt die Ladung 30 mit dem richtigen Vorzeichen, den übertragenen Toner auf dem Blatt 16 festzuhalten. (Sie hält jedoch auch, wie bereits erwähnt, das Blatt 16 am Photoleiter 11 fest). Die Ionisation im Spalt Z, wenn eine solche vorhanden ist, folgt gewöhnlich derjenigen im Spalt Y und reduziert die nutzbare Ladung auf dem Papier; sie trägt zur negativen Ladung, die dem übertragenen Toner 10 zugehört, bei und bindet den Toner fest am Papier.The air gaps Y and Z are critical because the desired post-gap ionization must occur in the gap Y. The ionization in gap Y enables the charge 30 with the correct sign to hold the transferred toner onto the sheet 16. (However, as already mentioned, it also holds sheet 16 on photoconductor 11). The ionization in gap Z, if any, usually follows that in gap Y and reduces the useful charge on the paper; it contributes to the negative charge associated with the transferred toner 10 and binds the toner tightly to the paper.

Eine Ionisation im Spalt Z vor dem Spalt V würde zu einer negativen Ladung auf dem Papier führen, so daß der Toner nicht haftet. Um zu gewährleisten, daß die Ionisation im Spalt Y vor derjenigen im Spalt Z stattfindet, und dadurch eine gute übertragung vor dem Abstreifen erfolgt, ist dafür gesorgt, daß sich der Spalt Y "mit einer schnelleren Geschwindigkeit und vor dem Spalt Z öffnet. Dies ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß der Radius der Rollenoberfläche 24 kleiner (z. B. um den Faktor 2-4) gemacht ist als der Radius des Tragers 11 und daß in Nachspaltbereich das Blatt 16 und der Träger 11 gemeinsam um die Gegenrolle 12 geführt sind Da: heißt, das Abstreifen findet ein gutes Stück hinter den Übertragungsspalt statt Der Radius des Trägers 11 is in der Vorrichtung der Fig.6 durch den Radius dei Gegenrolle 12 gegeben.An ionization in the gap Z before the gap V would lead to a negative charge on the paper, so that the toner does not adhere. In order to ensure that the ionization in gap Y takes place before that in gap Z, and thus good transmission takes place before stripping, it is ensured that gap Y ″ opens at a faster rate and before gap Z. This is In the present exemplary embodiment achieved in that the radius of the roller surface 24 is made smaller (e.g. by a factor of 2-4) than the radius of the carrier 11 and that the sheet 16 and the carrier 11 together around the counter roller 12 in the post-nip area Da: means that the stripping takes place a good distance behind the transfer gap. The radius of the carrier 11 is given in the device of FIG.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Form dei Paschenkurve für einen Luftspalt durcii die Lage de:It should be noted that the shape of the Paschen curve for an air gap is due to the position de:

ίο Papiers beeinflußt werden kann. Wenn das Papier dei Luftspalt zwischen den Rollen in zwei Spalte teilt, etw. in X und W, erfordert die Luftionisation ein höhere: Feldniveau als für einen einzigen Spalt, also beispiels weise Y, was hier erwünscht istίο paper can be influenced. If the paper divides the air gap between the rollers into two gaps, e.g. in X and W, the air ionization requires a higher field level than for a single gap, for example Y, which is desired here

is Die in Fi g. 2 gezeigte elektrische Schaltung kann al: Vorspannungsquelle 23 für konstanten Strom der RoIU 15 dienen. Transistoren Q 301 und Q 302 nivellieren di< Eingangsenergie. Ein zur Primärspule eines Transfor mators Ti. Es sei angenommen, daß die Schaltun; zunächst im stationären Zustand arbeitet u. den Stron Ik mit den oben beschriebenen Eigenschaften zur Las (Kern 22) schickt. Wenn der Widerstand der Las plötzlich zunimmt (beispielsweise wenn Papier zwi sehen die vorgespannte P.olle und den Photorezeptoi eingeführt wird), ist der Belastungsstrom bestrebt, vor seinem stationären Wert abzusinken. Zur Feststellung des Belastungsstroms ist ein Rückführungsweg vorgese hen, der durch eine Zenerdiode CR 308, ein Potentiome ter RS zum Einstellen des Stromes und einer Widerstand R 312 zur Sekundärenwicklung des Trans formators Π an einer Klemme Pl verläuft. (Die niedrige Seite des gleichgerichteten Ausgangs). Wenr also der Belastungsstrom sinkt, nimmt der Spannungs abfall über den Widerständen RS und /?312 ab und di( Spannung am Kondensator C305 zur Erde wil hinaufgehen. Dadurch wird die angeschlossene Basis eingangsspannung zum Transistor ζ)305 herabgesetzt womit der Emitterstrom dieses Transistors kleiner wird Die Basis des benachbarten Transistors ζ>304 ist an eine feste Spannung angelegt (die durch den Spannungsteilei R 308 und R 317 bestimmt ist), so daß die Spannung arr Emitter dieses Transistors konstant ist. Der Strom isi durch einen gemeinsamen Emittervorwiderstand /?3K auf die beiden Transistoren (?304 und (?305 verteilt Wenn somit der Strom durch ζ)305 absinkt, wire proportional der Strom durch Q304 erhöht, wodurch der Spannungsabfall an dessen Ausgangswiderstanc /? 311 größer wird. Der Widerstand Λ 311 ist mit dei Basis eines Transistors Q 303 verbunden, an desser Ausgangswiderstand /?306 ein verstärkter, gleichgerichteter Wechselstromausgang erscheint, der an eine Primärklemme 7"5 als Regelspannung Ec angelegt ist Bei Zunahme von Ec erhöht sich die gesamte Spitze-Spitze-Spannung in der Primärwicklung des Transformators T\ und damit auch die an der Sekundärwicklung des Transformators über der Lasi auftretende Ausgangsspannung. Die Ausgangsspannung nimmt zu, bis der Belastungsstrom seine ursprünglichen Werte erreicht, der durch die Einstellung des Potentiometers R 8 bestimmt ist.is the in Fi g. The electrical circuit shown in FIG. 2 can serve as a bias voltage source 23 for constant current of the RoIU 15. Transistors Q 301 and Q 302 level the input energy. A to the primary coil of a transformer Ti. It is assumed that the circuit; initially works in the steady state and sends the Stron Ik with the properties described above to the Las (core 22). If the resistance of the Las suddenly increases (for example, when paper is inserted between the pretensioned roller and the photoreceptors), the load current tends to decrease before its steady-state value. To determine the load current, a feedback path is provided, which runs through a Zener diode CR 308, a potentiometer RS to adjust the current and a resistor R 312 to the secondary winding of the transformer Π at a terminal Pl . (The low side of the rectified output). So if the load current decreases, the voltage drop across the resistors RS and /? 312 decreases and di (voltage on capacitor C305 will rise to earth. This reduces the connected base input voltage to transistor ζ) 305, which reduces the emitter current of this transistor The base of the adjacent transistor ζ> 304 is applied to a fixed voltage (which is determined by the voltage divider R 308 and R 317), so that the voltage arr emitter of this transistor is constant. The current isi through a common emitter series resistor /? 3K on the two transistors (? 304 and (? 305 distributed) If the current through ζ) 305 falls, the current through Q 304 is proportionally increased, which causes the voltage drop at its output resistance /? 311 The resistor Λ 311 is connected to the base of a transistor Q 303 , at whose output resistance / 306 an amplified, rectified alternating current output appears, which is applied to a primary terminal 7 ″ 5 as control voltage Ec . When Ec increases, the total increases Peak-to-peak voltage in the primary winding of the transformer T \ and thus also the output voltage occurring on the secondary winding of the transformer above the Lasi. The output voltage increases until the load current reaches its original value, which is determined by the setting of the potentiometer R 8 .

Die vorstehend beschriebene Schaltung ist nur ein Beispiel. In der elektronischen Technik sind viele andere geeignete Einrichtungen für die Versorgung mit konstantem Strom verfügbar.The circuit described above is only an example. There are many others in electronic engineering Suitable facilities for the supply of constant current are available.

Der mechanische Aufbau des speziellen Übertragungssystems der F i g. 1 soll nur kurz erläutert werden Bildempfangsblätter 70 werden durch eine Rutsche 71 ir Deckung mit einem Tonerbild auf dem photoleitfähigenThe mechanical structure of the special transmission system of FIG. 1 will only be explained briefly Image receiving sheets 70 are ir. Through a chute 71 Registration with a toner image on the photoconductive

Band 72 zugeführt. Vor dem Erreichen des Spaltbereiches 73 kann die Ladung auf der Oberfläche des Bandes 72 mit Hilfe einer geeignet vorgespannten Koronaentladungseinrichtung 74 und/oder einer vor der Übertragungsstation angeordneten Totalbeüchtungslampe geändert werden. Die Übertragungsrolle 75 und die Spannungsquelle 76 für konstanten Strom sind von gleicher Bauart, wie in Verbindung mit Fig.6 beschrieben. Für die selbstnivellierende Schicht 77 eignet sich beispielsweise ein Polyurethanmaterial. Für die relaxierbare Schicht 78 können beispielsweise Polyesterureihane verwendet werden. Zusätzlich kann ein äußerer Überzug eines polymeren Materials mit geringer Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, beispielsweise PVC angebracht sein. Die Geschwindigkeit des Blattes durch Spalt 73 liegt bei etwa 25 bis 50 cm pro Sekunde. Eine Reinigungsbürste 80, die in einem Vakuumgehäuse 81 angeordnet ist, dient dazu, verstreuten Toner und Staub an der Außenfläche der Rolle 75 zu beseitigen.Belt 72 fed. Before reaching the gap area 73 can discharge the charge on the surface of the belt 72 with the aid of a suitably pre-stressed corona discharge device 74 and / or a total lighting lamp arranged in front of the transfer station will. The transfer roller 75 and the constant current power source 76 are from same design as described in connection with Fig. 6. For the self-leveling layer 77 a polyurethane material is suitable, for example. For the relaxable layer 78, for example Polyester straight lines can be used. In addition, an outer coating of a polymeric material can be used low moisture permeability, for example PVC. The speed of the sheet through gap 73 is about 25 to 50 cm per second. A cleaning brush 80 housed in a vacuum housing 81 is arranged to remove scattered toner and dust on the outer surface of the roller 75.

Die Koronaentladungseinrichtung 82 im Nachspaltbereich der F i g. I dient zur Haftungsminderung des Bildempfangsblattes. Sie ist derart ausgelegt, daß sie das Potential der Ladung, die durch die Nachspaltionisation auf dem Blatt 70 abgesetzt worden ist, neutralisiert oder erniedrigt. Das bedeutet, sie neutralisiert den größten Teil der durch die Pluszeichen 30 in F i g. 6 gekennzeichneten Ladung. Durch die Herabsetzung der Ladung auf den bildfreien Bereichen des Bildempfangsblattes wird das Abstreifen vom Band 72 erleichtert. Hierzu kann der Ausgang der vorgesehenen Spannungsquellen 76 oder 23 für konstanten Strom derart eingeregelt werden, daß die Haftungskraft der Ladung auf der bildfreien Seite des Blattes 70 das Blatt 70 nicht zu fest an das Band 72 bindet. In anderen Worten, der aufgeprägte Strom, der oben als Im beschrieben wurde, kann so eingestellt werden, daß eine solche die Haftung vermindernde Koronaentladungseinrichtung 82 nicht notwendig ist, wobei allerdings die Übertragungseffizienz herabgesetzt wird.The corona discharge device 82 in the post-gap area of FIG. I serves to reduce the adhesion of the image receiving sheet. It is designed in such a way that it neutralizes or lowers the potential of the charge which has been deposited on the sheet 70 by the post-gap ionization. That is, it neutralizes most of the effects indicated by the plus sign 30 in FIG. 6 marked cargo. By reducing the charge on the non-image areas of the image receiving sheet, stripping from the belt 72 is facilitated. For this purpose, the output of the voltage sources 76 or 23 provided for constant current can be adjusted in such a way that the adhesive force of the charge on the non-image side of the sheet 70 does not bind the sheet 70 too tightly to the belt 72. In other words, the impressed current described above as Im can be adjusted so that such an adhesion reducing corona discharge device 82 is not necessary, but the transfer efficiency is lowered.

Das Wegziehen des Blattes 70 vom Übertragungssy-Pulling the sheet 70 away from the transfer system

stern und vom Band 72 geschieht mit Hilfe eines Vakuum-Bandtransporieurs £3. Der Transporteur 83 weist ein geschlossenes Band 84 auf, das in der angezeigten Richtung um eine Rolle 85 läuft. Durc!: die untere Bahn des Bandes 84 wird eine Unterdruckkammer 86 wirksam, die das Blatt 70 zur Unterseite des Bandes 84 hinzieht.star and from belt 72 is done with the help of a vacuum belt transporer £ 3. The conveyor 83 comprises a closed belt 84 which wraps around a roller 85 in the direction indicated. Durc !: the lower path of the belt 84, a vacuum chamber 86 is effective, which the sheet 70 to the underside of the Volume 84 pulls out.

Selbstverständlich kann das Übertragungssystem in gleicher Weise in einem elektrophotografischen System verwandt werden, das einen Photoleher auf der Oberfläche eines Zylinders aufweist.Of course, the transmission system can be used in the same way in an electrophotographic system which has a photoresist on the surface of a cylinder.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. Verfahren zur elektrostatischen Übertragung eines auf einem Aufzeichnungsmaterial befindlichen Tonerbildes auf ein Bildempfangsmaterial im Durchlauf, bei dem das Bildempfangsmaterial in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial durch einen Übertragungsspalt zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und einer beschichteten Übertragungselektrode geführt wird, wobei die Übertragungselektrode einen elektrisch leitenden Kern aufweist, der an eine Potentialquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und der Übertragungselektrode während des Durchlaufs des Bildempfangsmaterials durch den Übertragungsspalt stetig bis zum Auftreten einer Ionisationsentladung im Nachspaltbereich beim Trennen des Bildempfangsmaterials von der Übertragungselektrode vergrößert wird.1. A method for the electrostatic transfer of a material located on a recording material Toner image on an image receiving material in the passage in which the image receiving material is in contact with the recording material through a transfer gap between the recording material and a coated transfer electrode, the transfer electrode has an electrically conductive core that is connected to a Potential source is connected, characterized in that the electric field between the recording material and the transfer electrode during the passage of the image receiving material through the transfer gap steadily until an ionization discharge occurs in the post-gap area when the image receiving material is separated from the transfer electrode is enlarged.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildempfangsmaterial im Nachspaltbereich so geführt ist, daß der Luftspalt zwischen Bildempfangsmaterial und Übertragungselektrode schneller zunimmt als der Luftspalt zwischen dem Bildempfangsmaterial und dem Aufzeichnungsmaterial.2. The method according to claim 1, characterized in that the image receiving material is guided in the post-gap area so that the air gap between the image receiving material and the transfer electrode increases faster than the air gap between the image receiving material and the recording material.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem bewegten Aufzeichnungsmaterial für elektrostatische Tonerbilder und mit einer umlaufenden, mit dem Aufzeichnungsmaterial einen Übertragungsspalt bildenden Übv-rtragungselektrode, die einen mit einer Überzugsschicht versehen, .i elektrisch leitenden Kern aufweist, der an eine Potentialquelle angeschlossen ist, und bei der ein ~"i!dempfangsmaterial in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial durch den Übertragungsspalt geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht (21) aus einem eine elektrische Relaxation in Bezug auf den Ladungstransport zeigenden Material besteht, und daß das an den Kern (22) angelegte Potential so hoch gewählt ist, daß von dem Kern (22) in Richtung auf den Übertragungsspalt (17) ein Ladungsstri/m solcher Größe fließt, daß im Übertragungsspalt eine für die Übertragung ausreichende Feldstärke erzeugt wird und im Nachspaltbereich beim Trennen des Bildempfangsmaterials von der Übertragungselektrode eine lonisationsentladung erfolgen kann.3. Apparatus for performing the method according to claim 1 or 2 with a moving Recording material for electrostatic toner images and with a circumferential, with the Recording material a transfer gap forming transfer electrode, which is one with a Coating layer provided, .i electrically conductive Has core which is connected to a potential source, and in which a ~ "i! is guided in contact with the recording material through the transfer gap, characterized in that the coating layer (21) consists of a there is electrical relaxation with respect to the material exhibiting charge transport, and that the potential applied to the core (22) is selected so high that from the core (22) in the direction of the transfer gap (17) a charge stri / m flows such a size that in the transfer gap a Sufficient field strength is generated for the transmission and in the post-gap area when separating an ionization discharge can take place of the image receiving material from the transfer electrode.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (23) zum Konstanthalten des vom Kern (22) der Übertragungselektrode (15) zum Übertragungsspalt (17) fließenden Ladungsstroms.4. Apparatus according to claim 3, characterized by a control device (23) for keeping constant from the core (22) of the transmission electrode (15) to the transfer gap (17) flowing charge current.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial auf einer zylindrischen Fläche oder auf einem Band aufgebracht ist.5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the recording material is on is applied to a cylindrical surface or on a tape.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that on the core (22) surrounding coating layer (21) a layer with compared to the coating layer (21) higher resistivity is applied such a thickness that within the circulation time between post gap And the pre-gap area, a charge equalization between charges located on the outer and inner layer surface can take place.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrostatischen Übertragung eines auf einem Aufzeichnungsmaterial befindlichen Tonerbildes auf ein Bildempfangsmaterial im Durchlauf, bei dem das Bildempfangsmaterial in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial durch einen Übertragungsspalt zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und einer beschichteten Übertragungselektrode geführt wird, wobei die Übertragungselektrode einen elektrisch leitenden Kern aufweist, der an eineThe invention relates to a method for the electrostatic transfer of a toner image located on a recording material to an image receiving material in a continuous flow, in which the image receiving material in contact with the recording material through a transfer gap between the recording material and a coated transfer electrode is performed, wherein the transmission electrode has an electrically conductive core which is connected to a

ίο Potentialquelle angeschlossen ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem bewegten Aufzeichnungsmaterial für elektrostatische Tonerbilder und mit einer umlaufenden, mit dem Aufzeichnungsmaterial einen Übertra-ίο Potential source is connected. The invention relates to also a device for carrying out the method with a moving recording material for electrostatic toner images and with a rotating, with the recording material a transfer gungsspalt bildenden Übertragungselektrode, die einen mit einer Überzugsschicht versehenen elektrisch leitenden Kern aufweist, der an eine Potentialquelle angeschlossen ist, und bei der ein Bildempfangsmaterial in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial durch denGeneration gap forming transmission electrode, which has an electrically conductive core provided with a coating layer, which is connected to a potential source is connected, and in which an image receiving material is in contact with the recording material through the

Übertragungsspalt geführt ist.Transfer gap is performed.

Übertragungssysteme mit einer Rollenelektrode verwenden Gleichstromfelder, um geladene Teilchen, wie Tonerpulver von einer ersten auf eine zweite Trägerfläche zu übertragen. Unter »Gleichstrom« wirdTransfer systems with a roller electrode use direct current fields to generate charged particles, how to transfer toner powder from a first to a second carrier surface. Under "direct current" becomes hierbei verstanden, daß sich die Richtung der Feldvektoren in der Zeiteinheit nicht um 180° ändert. Das Ziel besteht darin, eine elektrische Kraft an den geladenen Teilchen auszuüben, die die Teilchen von dem ersten zum zweiten Träger bewegt.understood here that the direction of the field vectors does not change by 180 ° in the unit of time. The goal consists in exerting an electric force on the charged particles that separate the particles from the first moved to the second carrier.

Dabei bereitet u. a. die Tatsache Schwierigkeiten, daß die Richtung und Intensität der elektrischen Felder, die auf ein Teilchen einwirken, an verschiedenen Stellen relativ zu der Rollenelektrode unterschiedlich sind, weil die elektrischen Felder in ihrer räumlichen Form vonThis prepares, inter alia. the fact difficulties that the direction and intensity of the electric fields that act on a particle are different at different locations relative to the roller electrode because the electric fields in their spatial form of der Gestalt der Elektrode abhängen. Demgemäß ändert sich auch die Richtung und Intensität der auf ein Teilchen von diesen Feldern ausgeübten Kräfte mit der Lage der Rolle und der Zeit, weil zwischen den Teilchen und den Elektroden während der Übertragung einedepend on the shape of the electrode. Changes accordingly The direction and intensity of the forces exerted on a particle by these fields also vary with the Location of role and time because between the particles and the electrodes during the transfer a

Relativbewegung stattfindet.Relative movement takes place.

Die Elektroden, die das elektrische Übertragungsfeld erzeugen, umfassen im allgemeinen eine Rollenelektrode und eine Gegenelektrode. Die Gegenelektrode befindet sich nächst dem ersten Träger, der hierThe electrodes that generate the transfer electric field generally include a roller electrode and a counter electrode. The counter electrode is next to the first carrier, the one here Aufzeichnungsmaterial genannt ist, und der zunächst die Teilchen trägt. Die Gegenelektrode hat oft die Gestalt einer ebenen Platte oder eines Zylinders und ist relativ zur Rollenelektrode beweglich gehaltert. Der Bereich der größten Nähe zwischen den beiden ElektrodenRecording material is called, and the first the Particle carries. The counter electrode often has the shape of a flat plate or cylinder and is relative mounted movably to the roller electrode. The area of closest proximity between the two electrodes

so bildet einen Einlaufspalt, zwischen welchem der zweite, die Teilchen aufnehmende Träger, der hier Bildempfangsmaterial genannt ist, durchläuft. Gewöhnlich ist die räumliche Gestaltung der verschiedenen Geräte von Rollenübertragungssystemen symmetrisch.thus forms an inlet gap between which the second carrier, which receives the particles and is referred to here as image receiving material, passes. Usually that is Spatial design of the various devices of role transfer systems symmetrically.

Der ursprüngliche Teilchenträger kann ein elektrisch leitendes Element sein und dabei die Gegenelektrode bilden. Alternativ kann der ursprüngliche Träger beispielsweise auch ein Isolator oder ein photoleitfähigen Halbleiter sein oder wenigstens eine isolierendeThe original particle carrier can be an electrically conductive element and thereby the counter electrode form. Alternatively, the original carrier can also be, for example, an insulator or a photoconductive semiconductor or at least an insulating one

so be a base on a bath or a web, which is arranged between the two electrodes, and it can carry charges that influence the transfer field .

Bisher geschieht die Übertragung von TonerbildernSo far, the transfer of toner images has been done

zwischen Trägerflächen durch elektrostatische Übertragung vermittels einer einer Koronaentladungseinrichtung oder einer Rollenelektrode, die auf ein konstantes Potential vorgespannt sind. Bei der Wahl zwischen einerbetween carrier surfaces by electrostatic transfer by means of a corona discharge device or a roller electrode, which is set to a constant Potential are biased. When choosing between one