DE2342856C3

DE2342856C3 - 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: DE2342856C3
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: 1980-07-24
Also published as: DE2342856A1; CA1030009A; NL161899B; DE2342856B2; FR2213519B1; BR7308055D0; US3781105A; NL7315343A; FR2213519A1; JPS4984446A; NL161899C; GB1448385A; JPS5233494B2

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 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 (e.g. paper) on the original toner carrier (e.g. 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 mechaniscn erfaßbares Element ist, und aus diesem Grund haben sich bahnförmige Bildempfangsmaterialien im allgemeinen als besser geeignet für Schnellko- >o piermaschinen und für vorgespannte Rollenübertragungssysteme erwiesen. Kopiermaschinen und ein mit Rollenübertragungssystem das mit blattförmigen Bildempfangsmaterialien arbeitet, sind weniger wirtschaftlich erfolgreich.This Abziehproblem is less difficult when the image receiving material, a web or other mechaniscn detectable element, and for this reason, web-like image receiving materials in general have been proven more suitable for Schnellko-> o paper machines and for prestressed roller transmission systems. Copier machines and a roller transfer system employing sheet-form image receiving materials have been 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 ia eine spannungsempfindliche Einrichtung ist, die einen zu der Potentialdifferenz zwischen der Koronaelektrode der dazu im Abstand angeordneten, aufzuladenden Oberfläche proportionalen Strom liefert, indem es eine Koronaentladung mit Inonenfluß zu der Oberfläche 3ϊ 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 w Gesamtstrom 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 ia a voltage-sensitive device is that the arranged therewith to the potential difference between the corona electrode in the distance, provides a surface to be charged proportional current by generating a corona discharge with Inonenfluß to the surface 3ϊ. 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 current w largely flowing for the 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 Rollenüber- v> tragungssystemen, wenig oder gar kein Interesse. Die Rollenübertraxungssysteme 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, so far has been a constant current, particularly transmission systems in conjunction with preloaded Rollenüber- v>, little or no interest. The roller transfer systems rely on a minimal voltage difference between the biased electrode roller and the photoconductor (or other original toner carrier) to transfer the charged toner particles to the image receiving material.

In dem Bereich hinter dem Übei'tragungsspalt ist jedoch eine starke Ladung des Bildempfangsmaterials höchst erwünscht, um die übertragenen Tonerteilchen M) 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 is however, a strong charge of the image receiving material is highly desirable in order to prevent the transferred toner particles M) to adhere to the image receiving material after the image receiving material has passed the area of the high field in the gap between the roller and the image receiving material.

In der US-PS 37 02 482 sind die Konstruktion und hj Materialien einer oben beschriebenen vorgespannten Rolle beschrieben. Einige Möglichkeiten zur Steuerung der Koronaentladungsspanriung 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 hj Materials of a pretensioned roll described above described. Some ways to control it the corona discharge voltage and the corona current are for example in US-PS 25 76 047, 30 62 956 and 33 35 273, 274 and 275. The US-PS 28 07 233 illustrates the transfer of Toner through 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 erfindungc^.mäß dadurch gelöst, daß das elektrische Feid zwi ;chen dem Aufzeichnungsmaterial und der Übertragungseiektrode während des Durchlaufs des Bildempfangsmaterials durch den Übertragungsspall stetig bis zum Auftreten einer lonKationsentladung im Nachspaltbereich beim Trennen des Bildempfangsmaterial von der Übertragungselektrode vergrößert wird.This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset solved that the electrical field between the recording material and the transfer electrode steadily during the passage of the image receiving material through the transmission gap until it occurs an ion discharge in the post-gap area when separating the image receiving material from the transfer electrode is enlarged.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der durch die Übertragungselektrode flieDenrie 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 according to the invention, the current flowing through the transmission 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 Image receiving material leads. This is achieved in that the electric fields in the pre-gap 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 L&dungstransport zeigenden Material besteht, und daß das an den Kern angelegte Potential so hoch gewählt ist, daß von dem Kern in Richtung auf den Übertragungsspalt ein Ladungssirom solcher Größe fließt, daß im Überiragungsspalt eine für die Übertragung ausreichende Feldstärke erzeugt wird und im Nachspaltbereich beim Trennen des Bildempfangsmaterials von der Übertragungselektrode eine Ionisation» entladung 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 insists on material showing charge transport, and that the potential applied to the core is so high is chosen that a charge sirom of such size from the core in the direction of the transfer gap flows that a sufficient field strength for the transmission is generated in the transmission gap and in the After-gap area when separating the image receiving material from the transfer electrode an ionization » discharge can take place.

Unter dem aus einem eine elektrische Relaxation 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 eineBelow is made of a material exhibiting electrical relaxation with respect to 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 gev/andert 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 Nachspaltbcreich erfolgt sodann aufgrund einer Vergrößerung des Abstandes zwischen dem äußeren Umfang der Übertragungselektrode und dem Bildempfangsmaterial eine lonisationseniladiing.A measurable time elapses until the charges are changed by the material, in the sense of relaxation to be designated delay of the effect of an applied force, here on the core of the Transfer electrode applied potential. According to the invention it is achieved that the electrical 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 then increasingly flows charges to the outer edge of the transfer electrode, whereby the electric field in the gap itself is increasingly increased. Then takes place in the post-splitting area due to an increase in the distance between the outer periphery of the transfer electrode and the image receiving material an ionization ring.

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

Im Folgenden soll die Erfindung näher anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Auslührungsbeispiels erläutert werden. In der Zeichnung zeigtIn the following, the invention will be described in more detail with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings explained. In the drawing shows

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Rollenelektroden-Übertragungssystems gemäß der Erfindung.Figure 1 is a schematic side view of a roller electrode transfer 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 a circuit diagram of an electrical circuit, which can serve as a constant current energy source for the transmission system.

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 Nachspaltbcreich.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 subsequent gap area.

F i g. 4 ein Diagramm, das die an die Übertragungselektrode angelegte Vorspannung in Abhängigkeit von dem spezifischen Widersland der Rollcnüber/ugsschicht und der relativen Feuchtigkeit veranschaulicht,F i g. 4 is a diagram showing the transfer electrode applied prestress depending on the specific contradiction of the roll over / under layer and the relative humidity

Fig. 5 ein Diagramm, das das Feld im Spalt in Abhängigkeit von dem spezifischen Widerstand der Rollenüberzugsschicht für ein Ausführungsbeispiel der Rolle veranschaulicht,Fig. 5 is a diagram showing the field in the gap in Dependence on the resistivity of the roll cover layer for an embodiment of FIG Role illustrates

Fig. 6 eine schematische .Schnittansicht einer anderen vorgespannten Rolle, eines Bildempfangsblaties und eines Bildaufzeichnungsmaterials, die die Nachspaltioni-Fig. 6 is a schematic sectional view of another pre-tensioned roll, an image receiving sheet and an image recording material, which the post-gap ioni-

,„.: ι..r. j, ".: ι..r. j

j:~ n~ti- ...-ι λ λ —j: ~ n ~ ti- ...- ι λ λ -

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 Aufzeichnungsmaterial Il stellen positive Ladungen dar, die zu einem latenten elektrischen Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial etwa einem Photoleiter, gehören. In einem elektrophotografischen System ist da; latente Bild ein Ladungsmuster 14. das durch einige Verfahrensschritte erzeugt wird, zu denen die gleichmä ßige Aufladung einer photoleitfähigen Schicht und die Belichtung dieser Schicht mit einem Original geliön Das latente elektrostatische Bild kann auch arf eineir nicht photoleitfähigem Isolator erzeugt wcrelci . indem η man auf dem Isolator durch eine Schablone hindurch die dir Form eines Bildes hat, oder mit linderer Abbildungsmitteln eine Ladung selektiv ablagert. In der meisten Systemen wird das latente elektrische Bile durch Arbeitsgänge entwickelt, zu denen das Einbringer von tonerteilchen 10, in die Nahe des latenten Bilde gehört. Die mit der Ladung 14 verbundenen Felder ziehen dann elektrostatisch die geladenen Tonerieil chen zudem Isolator 11.a sliding contact is grounded; in this case the Counter roller 12 be non-conductive. The transfer roller must not be connected to a grounded during operation Come into contact with the surface. The pulse symbols 14 on the recording material II represent positive charges which belong to a latent electrical image on the recording material such as a photoconductor. In an electrophotographic system, there is; latent image a charge pattern 14. that by some Process steps is generated to which the uniform charging of a photoconductive layer and the Exposure of this layer with an original was successful The electrostatic latent image can also be created non-photoconductive insulator produces wcrelci. by doing η one on the insulator through a template that has the shape of a picture, or with linder Imaging means selectively deposits a charge. In the Most systems, the latent electrical bile is developed through operations to which the consignor of toner particles 10, in the vicinity of the latent image heard. The fields associated with charge 14 then electrostatically draw the charged toner parts Chen also insulator 11.

Die Übertragung von Toner auf ein Bildcrnpfangsmii terial kann elektrostatisch mit Hilfe einer Rollenelcktro de geschehen, wie sie in der US-PS 28 07 233 geschildcr ist, oder mit Hilfe einer Koronaentladungseinrichtung wie sie in der US-PS 25 76 047 beschrieben ist. In elieser Vorvcröffcntlichungcn ist die auf die Übertragungsein richtung (Rolle oder Koronaeinrichtung) angelegte Vorspannung als eine Energiequelle konstanter Spannung angegeben.The transfer of toner to an image receiving medium material can be electrostatic with the help of a roller dryer de happen as it is geschildcr in US-PS 28 07 233, or with the help of a corona discharge device as described in US Pat. No. 2,576,047. In this preliminary publication is the information on the transference direction (roller or corona device) applied bias voltage as an energy source of constant voltage specified.

Das vorliegende Übertragungssystem verwendet ein neuartiges Vorspannungsschema für die Übcrtragungs rolle, durch das die elektrostatische Übertragung wesentlich verbessert wird. Wie weiter aus F i g. f ersichtlich, ist eine Übertragungsrolle 15 auf geeignete Weise mit einer solchen Winkelgeschwindigkeit dreh bar gelagert, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle praktisch gleich der Geschwindigkeit des Aufzeich nungsmaterials 11 ist. Ein Blatt eines Bildempfangsma terials 16, beispielsweise ein Blatt mit den AbmessungerThe present transmission system uses a novel biasing scheme for the transmission role through which the electrostatic transmission is significantly improved. As further from FIG. f As can be seen, a transfer roller 15 is suitably rotating at such an angular velocity stored bar that the peripheral speed of the role practically equal to the speed of the record voltage material 11 is. A sheet of an image receiving machine terials 16, for example a sheet with the dimensions

Übertragungsvorganges und die Entspannung u. den Selbstausgleich von Ladungen an der Übertragungsroi-Ie zeigt.Transfer process and the relaxation and self-balancing of charges at the transfer ring shows.

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 in 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, assumed that the toner has a negative charge as illustrated by the others described and indicated polarities. Of course, the invention can also be applied to another System based on positively charged toner particles can be applied.

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 verbunden ist, das als bequemes und sicheres Poientiainiveau dient. Die Gegenelektrode kann auch aus einer kontinuierlichen leitenden Unterlage des Aufzeichnungsmaterials bestehen, die durch mit geeigneten Mitteln in den Spalt 17 zwischen derLike F i g. 6 shows, the recording material 11 is im present embodiment a moving web with an electrical insulator. The web is from a conductive roller 12 is supported, which is electrically connected to earth potential 13, which is convenient and safe poientia level is used. The counter electrode can also consist of a continuous conductive base of the recording material, which through with suitable means in the gap 17 between the

4) 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 durch den Spalt u. entsprechen in Fig. 6 dem rechten bzw dem linken Bereich neben dem Spalt 17.4) Roll 15 and 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 the gap u. in FIG. 6 correspond to the right or left area next to the gap 17.

Die Rolle 15 weist in dem Ausführungsbeispiel eine irr folgenden als »elektrisch selbstnivellierende« Schichi bezeichnete, zum Ausgleich von auf ihren einandet 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 milIn the exemplary embodiment, the roller 15 has an irr the following referred to as "electrically self-leveling" shichi, to compensate for one another Opposite surfaces present electrical charges capable outer layer 20, an electrical relaxable next (inner) layer 21 and a central conductive core in the form of an axis 22 The electrical bias or power source 23 mil

μ konstantem Strom ist mit dem leitenden Kern 22 elektrisch verbunden.μ constant current is with the conductive core 22 electrically connected.

Das Herz der Rollenelektrode 15 ist die dicke relaxierbare Schicht 21, die einen spezifischen Wider stand hat, der in einen wohldefinierten Arbeitsbereich fällt, der in Bezug auf den Rollendurchmesser und die Oberflächengeschwindigkeit gewählt istThe heart of the roller electrode 15 is the thick relaxable layer 21, which has a specific resistance that falls within a well-defined work area that relates to the roll diameter and the Surface speed is selected

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

innerhalb eines Bereiches von etwa I0⁷ bis etwa 10" Ohm/cm varrieren.vary within a range of about ^{10 7} to about 10 "ohms / cm.

Für praktisch erhältliche kommerzielle Materialien hat man in diesem Widerstandsbereich eine Schwankung des spezifischen Widerstandes von etwa 2 Größenordnungen beobachtet hauptsächlich als Folge von statischen oder dynamischen Änderungen der relativen Luftfeuchtigkeit (RH). die etwa 5 bis 10% RH bis etwa <35 bis 100% RH reicht. Die günstigsten Widerständsbereiche können für Übertragungssysteme variieren, die dazu bestimmt sind, mit unterschiedlichen Durchkuifgesehwindigkeiten des Bildernpfangsblattes 16 /u arbeiten. Die /ahlenwerte sind für den Durchmesser der Rolle 15 etwa 7.5 cm. für den Durchmesser der Rolle 12 etwa 12.7 cm und für die Geschwindigkeit d. Bildempfangsblattes /wischen etwa 25 u. 50 cm/scc. tür die Arbeitsweise der relaxierbaren Schicht 21 ist ein richtig gewählter Bereich des spezifischen Widerstandes besonders wichtig, gerade fur 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 relative humidity (RH). which ranges from about 5 to 10% RH to about <35 to 100% RH. The most favorable resistance ranges can vary for transmission systems which are intended to operate with different throughput speeds of the image receiving sheet 16 / u. The values for the diameter of the roll 15 are around 7.5 cm. for the diameter of the roller 12 about 12.7 cm and for the speed d. Image receiving sheet / wipe about 25 and 50 cm / scc. For the functioning of the relaxable layer 21, a correctly selected range of the specific resistance is particularly important, 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 21 kann unmittelbar auf der Achse 22 der vorgespannten Rolle befestigt sein. Die ziemlich geringe Festigkeit dieses Materials erlaubt einen guten mechanischen Kontakt in der Übertraglingszone bei mäßigen Druck und beseitigt unter normalen Arbeitsbedingungen eine sogenannte »hohle« Übertragung. Da die Relaxationszeit des Kernmatcrials im Vergleich zu der lonenübertragungszeit gasförmiger Umladungen 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 l.adungsanteils bei.The relatively soft, thick, electrically relaxable Layer 21 can be attached directly to the axis 22 of the pretensioned roller. The pretty the 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 relaxation time of the core material compared to the ion transfer time of gaseous charge reversals is long. the role acts as a Insulator, protects against arcing and contributes to Control of the proportion of charge transferred at every 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 2t und der selbstnivellierenden Schicht 20 eine Ladung zu übertragen, die genügt, um die Grenzfläche 47 etwa aufThe 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 2t and to transfer to the self-leveling layer 20 a charge sufficient to approximately fill the interface 47

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 Spaltbereich 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 Verfahren und der Vorrichtung erreicht.This particular amount of time is related to the speed of the roll surface and the width of the gap area, in such a way that it is roughly speaking greater than the time during which each point of the Transfer roller is located in the nip area, and is approximately a quarter of the rotation time of the Roles chosen. Functionally this means that the strength of the external electric field from the entrance at the pre-gap to the exit at the post-gap increases significantly, while the field in the relaxable layer gets smaller. A relaxable layer is therefore a layer that has an external stress profile that leads to Transmission gap is asymmetrical. As will be briefly explained, ideal conditions then exist if there is a field strength at the point of entry to the gap which is below that for a substantial one Air ionization in the air gap required field strength and if immediately after emerging from the gap a field strength prevails which is above the field strength required for air ionization in the gap A certain pre-crevice ionization may be permissible. These conditions are with the invention Method and device achieved.

Die äußere selbstnivellierende Schicht 20 ist ein einen gewissen Ladungstransport gestattender Isolator. Sie ist im Hinblick auf hohe Widerstandswerte ausgewählt, die in den vorliegenden Beispielen in der Größenordnung von etwa 10" bis I0¹⁴ Ohm · cm liegen. Zudem weist die selbstnivellierende Schicht Materialien auf (oder ist in > der Weise zur relaxierbaren Schicht angeordnet). daO 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.The 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 of the order of magnitude of about 10 "to 10 ¹⁴ ohm · cm. In addition, the self-leveling layer has materials (or is arranged in the manner of the relaxable layer) charges applied to the outer surface 24 of the self-leveling layer 20 are substantially dissipated within one revolution of the roller 15. 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 wesentlichThe self-leveling layer 20 is expediently chosen so that the quotient of its thickness divided by their dielectric constant substantially

¹^ größer als für irgendein anderes Material in dem Spalt ist, damit ihre Kapazität sehr viel kleiner als diejenige der anderen Materialien ist. Die selbstnivellierende Schicht 20 wirkt auch als dünne Isolationsschicht, die auf die Oberfläche des relaxierbaren Kernmaterials aufge- ¹ ^ is greater than for any other material in the gap, so that its capacity is much smaller than that of the other materials. The self-leveling layer 20 also acts as a thin insulation layer that is applied to the surface of the relaxable core material.

2" bracht 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 relaxierbare2 "is brought to the roll during the punch protection. It also serves as a moisture barrier. With their help, the current can flow through the role are limited and the roller surface can be cleaned more easily. 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 EnergiequelleA 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

^iü ihre maximale Nennausgangsspannung überschreitet. ^{iü exceeds} its maximum rated output voltage.

und solange die Ladung auf dieser Schicht in vernünftigem Maße gleichmäßig ist. Eine gewisse Niveauabweichung kann in Kauf genommen werden.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 BildempfangsmaterialThe paper or other image receiving material

*"' 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* "'is not a web in the present case, 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

⁴ⁿ beschrieben wird. Der Vergleich des Blattes mit einer Bahn soll den Unterschied des Blatte 16 zu solchen Bildempfangselementen deutlich machen, die durch das Li'uci uaguiigbsyMein in uei Weise geiüriii werden, uuB 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. ^{4n is} described. The comparison of the sheet with a web is intended to make the difference between the sheet 16 and those image receiving elements clear, which are geiüriii by the Li'uci uaguiigbsyMein in uei way, uiB they are mechanically coupled to the transfer roller, as in the above-mentioned US-PS 37 02 482 is described. or by winding them between coils or the like, as described in the above-mentioned US Pat. No. 2,807,233.

Das Bildempfangsblatt besteht in einem typischenThe image receiving sheet is a typical one

⁵⁽¹ Fall aus einem herkömmlichen geleimten 20 Pfund-Papier mit oder ohne einem Kunststoffüberzug. Ein Vorzrg des Systems besteht jedoch darin, daß es mit Papiergewichten arbeiten kann, die von 9 Pfund Velin« bis zu 100 Pfund oder mehr Kartonpapier reichen. ^{5 (1} case of conventional 20 pound sized paper with or without a plastic cover. However, an advantage of the system is that it can work with paper weights ranging from 9 pounds of vellum to 100 pounds or more of cardboard.

Alternativ kann das Bildempfangsblatt auch aus verschiedenen transparenten Materialien bestehen, etwa einem Polyesterkunststoffblatt.Alternatively, 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, when the leaf is reasonably conductive. The plastics are, of course, 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 Nachspaltionisation 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 Übertragungsfeldcr erhalten bleiben. Bevor der Vorsprungskreis 23 hier beschrieben wird, sollen jedoch zuerst die elektrischen Felder, die den Toner an seiner Unterlage festhalten, und die Rollen, die die rehixierbare und die selbstnivcllierende Schicht der Rolle 15 in dem Übertragungsprozeß spielen, erläutert werden.constant current. Your automatic current regulation controls the pre-fissure ionization to an acceptable level Stage, while it allows a favorable amount of post-gap ionization, even if there are fluctuations in the relative humidity, aging of the roll material, changes in paper thickness, and other factors change the electrical parameters of the transmission system, but maintain high transmission fields stay. Before the projection circle 23 described here is, however, the electric fields that hold the toner to its base, and the Roles, the rehixable and the self-leveling Layer of role 15 play in the transfer process will be explained.

Während der Toner 10 von dem Isolator 11 ,aim 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, beispielswei-While the toner 10 is removed from the isolator 11, aim 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 changed before it reaches the gap like this is the case with systems. where there is a photoconductor which is post-exposed for this purpose. Even if the original wearer is still able to handle such 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, for example

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oder nicht. Ein Grund hierfür besteht darin, daß die konstante Stromquelle 23 die ungünstigen Wirkungen, die eine überhohe Bildladung 14 sonst auf den Übertragungsvorgang ausübt, ausgleicht.or not. One reason for this is that the constant power source 23 the unfavorable effects that an excessive image charge 14 otherwise on the Transfer process exercises, compensates.

Bei der Einstellung für konstanten Strom ist eine Belichtung des Photoleiters vor der Übertragung zweckmäßig, weil sie sicherstellt, daß die Übertragungsslromdichte 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 Übertragungsetfizienz reduziert wird.The constant current setting requires exposure of the photoconductor prior to transfer expedient because it ensures that the transmission current density in the image areas is almost the same as the current density in the background areas. Without this pre-exposure, the current density in the underground areas would be very much greater than in the Areas of the image, especially on rollers with low resistivity, which reduces the transfer efficiency is reduced.

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/Mikrometcr-Maßstab entlang der Ordinate der F i g. 3 stellt die relative Übertragungsfeldstäixe auf der Bahn des Blattes dar. Das beobachtete Feld ist dasjenige zwischen der Außenfläche 24 und der Rolle 15 und der freien Flä; he des Tonerträgers 11. Dieses Feld bewirkt die Übertragung des Toners 10 zwischen den Trägern Il und 16.The volt / micrometer scale along the ordinate the F i g. 3 establishes the relative transmission field sticks the trajectory of the sheet. The field observed is that between the outer surface 24 and the roller 15 and the free area; hey of the toner carrier 11. This field causes the transfer of the toner 10 between the carriers II and 16.

Die Kurve 40 in Fig.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. I und 6 erzeugtThe curve 40 in Figure 3 is the Paschen curve that the Indicates field strengths at or above which ionization of the air normally occurs (on both sides of the Gap). Curve 41 is the field curve generated by the roller transfer system of FIGS

to 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. Dieseto will. The curve 42 is an example of a curve of rollers of the previously known type that are not relaxable Layer 21, these are leading roles that also work with Materials of high resistance and / or high dielectric constant can be coated. These

υ 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 Vorspaltionisation verhindert.υ curve 42 is included as a comparison with to the to make the desired asymmetry of the curve 41 of the present arrangement clear, which is a post-gap ionization allowed to enter the air, but prevents pre-crevice ionization.

Aulgrund der Ladung, die mit der Übertragung von Tonerpartikeln 10 verbunden ist. können in den Kurven 41 und 42 am Austritt 44 vom Spalt mehl gezeigte Diskontinuitäten auftreten. Wenn kein Toner 14 vorhanden ist. verlaufen die Äste 4M und B und 42.4 und B der Kurven 41 bzw. 42 kontinuierlich, wie dies dargestellt ist. (Im Gegensatz zur Kurve 41 B würde die Ladungsdichtc einer nicht überzogenen leitenden Rolle oder das Feld zwischen einem Isol.itor und einem leitenden Kern unmittelbar am Austritt vom SpaltThe cause of the charge associated with the transfer of toner particles 10 . may occur in the curves 41 and 42 at the outlet 44 from the gap flour shown discontinuities. When there is no toner 14. the branches 4M and B and 42.4 and B of the curves 41 and 42 are continuous, as shown. (In contrast to curve 41, the B Ladungsdichtc an uncoated conductive roller or the pitch between a Isol.itor 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 Rollenübertragung dar. indem sie um den Spaltkontaktbereich (gekennzeichnet durch die Zeitperiode 43) bei Abwesenheit von Toner und LuftionisationseffektenThe curve 42 represents the previous relationships in the role transfer. By moving around the gap contact area (characterized by the time period 43) in the absence of toner and air ionization effects

)5 symmetrisch verläuft. Die Kurve 41 ist unsymmetrisch infolge der Auswirkungen der relaxierbaren und der selbstnivellierenden 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. Jer Vor-) 5 runs symmetrically. The curve 41 is asymmetrical due to the effects of the relaxable and the self-leveling layer during and immediately after the exit from the gap area 43. The aim is a curve branch 41 B of the 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. Jer Vor

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 Nachspalt. 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.Paschen curve 40 remains to the favorable state of the Realized in the absence of pre-split ionization. In contrast, as from a consideration of the symmetrical curve 42 shows, the roles previously used either above or below of the Paschen curve, both for the pre-gap and for the post-gap. If they are over the Paschen curve, harmful pre-crevice ionization accompanies the desired post-crevice ionization. if 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 keep the toner 10 on the sheet 16 to hold on.

Die in Fig.3 aufgezeichneten Übertragungsbedingungen sind schematisch in F i g. 6 durch die Pluszeichen 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 Roilenoberfläche ganz nahe an die geerdete Gegenelektrode 12 herangebracht-Dies führt zu dem Bestreben, Ladung zur OberflächeThe transmission conditions recorded in Fig. 3 are shown schematically in FIG. 6 represented by the plus sign 48. The plus signs 48 identify the Charge at the inner interface 47 of the roller. The relaxable layer 21 is in front of the entry into the gap not exposed to high internal fields; that means, their outer surface is practically on top of the same potential as the core 22. Shortly before and in the area of the gap, the surface of the roll becomes whole brought close to the grounded counter electrode 12 - this leads to the tendency to charge to the surface

der Rolle 15 zu ziehen. Einer solchen Ladungsbewegung wirkt jedoch der spezifische Widerstand der Rolle entgegen. Die Ladungsdichte an der Grenzfläche 47 : immt also zu, während sich die relaxierbare Schicht weiter durch den Spalt bewegt, und zwar proportional 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 dos Luftspalt, gleich nach dem die Trennung stattgefunden hat, daß eins lonisationsnivcau fii, die der Resiladiingsdichte entsprechende Feldstärke erreicht wird. (PSiS Niveau der Paschenkurve, bei dem eine Ionisation stattfinde!, ist eine Funktion des Abstandes und der Feldstärke und im vorliegenden FaI! wird es hauptsächlich durch Zunahme des Luftspaltes und nicht durch eine Zunahme des Feldes erreicht).the roller 15 to pull. Such a charge movement however, the specific resistance of the role counteracts this. The charge density at interface 47 : so it closes while the relaxable layer 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, the rapid enlargement of the air gap causes the air gap immediately after the Separation has taken place that one ionisationsnivcau fii, the field strength corresponding to the resilience density is achieved. (PSiS level of the Paschen curve at which 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).

Üie bei dem Durchschlag auftretenden Ionen werden zu den gegenüberliegenden Flächen 24 und 30 hingezogen. Dann, wenn der Spalt wesentlich breiier wird, sinkt das Feld des Luftspaltes unter die Paschenkurve ab und es kommt, wie oben erläutert, zu einer Ladungsrelaxation in der relaxierbaren Schicht 21; somit stoppt die Ionisation.The ions appearing in the breakdown will be attracted to the opposite surfaces 24 and 30. Then when the gap is much bigger is, the field of the air gap drops below the Paschen curve and it comes, as explained above, to a charge relaxation in the relaxable layer 21; thus the ionization stops.

Die Pluszeichen 30 und die Minuszeichen 49 stellen positive und negative Ionen dar, die infolge der Nachspaltionisation der Luft in dem Spalt auf dem Blatt 16 bzw. auf der Außenfläche 24 dt ι Rolle 15 abgelagert woiden sind. (Zu beachten ist. daß die Plus/eichen 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 StrQmfluß durch die selbstnivellierende Schicht 20 während der nächsten ein-fünf Umdrehungen der Rolle 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 woiden are. (It should be noted that the pluses / indicate 48 of the interface 47 opposite each minus sign 49 in order to induce an opposite charge in the roller which are brought to the interface 47 during the relaxation of the material 21 in the gap has been). The positive charge 30 holds the transferred toner 10 onto the sheet 16 (and does this also continues). The negative charge 49, on the other hand, is generated by the flow of current through the self-leveling layer 20 diverted during the next one to five revolutions of the roller.

Die Feldstärke, die notwendig ist. um die Bindung desThe field strength that is necessary. to bind the

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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 Fig. 3 ist der Einfachheit 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.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 has a continued holding adhesive field (from charge 30) in order for the toner transfer to proceed efficiently and stably.

In 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 Fig. 3 bedeutet dies, daß die Vorspannung mit konstantem Strom ein Mittel darstellt, um den Kurvenast 41Λ 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 sicherzustellet;, daß der Kurvenast 4Id die Paschenkurvc in dem Nachspaltbereich schneidet. Diese Steuerung des Ausmaßes der Nachspaltionisation steuert die Menge der abgesetztenAs 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 bias with constant current is a means to the curve branch 41Λ under 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-split ionization is prevented, and to ensure that the Branch of the curve 4Id the Paschen curve in the post-gap area cuts. This control of the extent of the post-gap ionization controls the amount of settled

ίο 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 Festhaltekraft für den Toner als auch ein leichtes Abstreifen des Papiers ermöglicht. Auf solcher Weisoίο charge 30; this opens the adhesive field for the toner the paper 16 is better kept constant and can be kept at a moderate level, which is both a good Holds the toner as well as easy stripping of the paper. In such a way

ι > er/.icll man eine hohe Übertragungseffizienz mit einem verhältnismäßig niederen Strom und geringer Ladungsdichte auf dem Bildempfangselement.ι> er / .icll you have a high transfer efficiency with a relatively low current and low charge density on the image receiving element.

Die Kurven 54, 55 und 56 in Fig.4 machen die Vorzüge der Vorspannung mit konstantem Strom deutlich. Üie Kurve 54 und 56 steilen das Feidniveau IUr die Vorspalt- bzw. Nachspaltionisation dar, aufgetragen in Abhängigkeit von den Änderungen des spezifischen Widerstandes der Rolle 15 für den oben definierten Widerstandsbercich. Die Schwankungen des spezifisehen Widerstands der Rolle sind exemplarische 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, indemCurves 54, 55 and 56 in Figure 4 make the merits of bias with constant current clear. Over curves 54 and 56 the field level IUr is steep the pre-gap or post-gap ionization, plotted depending on the changes in the specific Resistance of the roller 15 for the resistance range defined above. The fluctuations in the specific Resistance of the roll 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

in man den Rollenstrom konstant hält.by keeping the roll current 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 gezeigtenCurves 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

J5 Widerstandsbereich dar.J5 represents resistance range.

Der Strom, der in der vorliegenden Beschreibung als konstant gehalten bezeichnet wird, ist der Strom /« zu den Kern 22 der Rolle 15. Dieser Rollenstrom I_R ist aufgrund der Erhaltung der Ladung grundsätzlich gleich dem Nschspaltionisationsstri.m Av. (Ein Vorspaltstrom von praktisch Null ist natürlich eine angestrebte Arbeitsbedingung). Die Vorspannungsquelle 23 fürThe current, which is referred to as being kept constant in the present description, is the current / «to the core 22 of the roller 15. This roller current I _R is basically equal to the gap ionization stri.m Av due to the conservation of the charge. (A pre-gap current of practically zero is of course a desired working condition). The bias source 23 for

werden, die automatisch in einem breiten Bereic . das Potentialniveau, das an die Rolle 15 gelegt wird, varriert. 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 derthat are automatically generated in a wide range. the level of potential applied to roller 15 varies. to automatically compensate for changes in Ir. Such changes are caused by changes in the connected load (resistance) that arise as a result of changes in relative humidity and the

jo Temperatur der Umgebung und der Alterung des Material ergeben, sowie aufgrund von anderen Faktoren, die die Feldniveaus des Vorspaltes, des Spaltes und des Nachspaltes beeinflussen, beispielsweise die Papierdicke, eine Ladungsausbildung auf der selbstnivellieren- den Schicht usw. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes System ist der Ausgangsstrom der Energiequelle Ir gleich etwa 1.5 Mikroampere pro 2.5 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 >.s notwendig, daß das Vorspannungspotential am Kern 22 von etwa 800 bis etwa 4000 Volt geändert wird, um einen konstanten Strom von 1.5 Mikroampere pro 2.5 cm aufrechtzuerhalten (s. Fig.4). Die Ausgangsspan.iung der Vorspannungsquelle 23 muß sich also automatisch über diesen Spannungbereich ändern.jo temperature of the environment and the aging of the material, as well as due to other factors that influence the field level of the pre-gap, the gap and the post-gap, for example the paper thickness, a charge formation on the self-leveling layer, etc. In the embodiment described here for In a system according to the invention, the output current of the energy source Ir is approximately 1.5 microamps per 2.5 cm, the length dimension relating to the length of the roll in the axial direction (perpendicular to the plane of the paper in FIG. 6). The wide range of internal resistivity of the roll mentioned above requires that the bias potential on core 22 be changed from about 800 to about 4000 volts in order to maintain a constant current of 1.5 microamps per 2.5 cm (see Fig . Fig.4). The output voltage of the bias voltage source 23 must therefore 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 bedeutet, 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 wären 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 possibility, namely to provide an external tension-leveling device, such as a conductive roller in contact with the outer surface 24, or a neutralizing pre-tensioned! Corotron, would not be satisfactory for constant roll current operation. The amount deducted from such outer leveling device current was due to the conservation of charge practically equal to the Nachspaltstrom home This means 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. As a result, the results sought by the invention would be difficult to achieve by regulating a constant current with an external rather than an internal charge-leveling device.

Die Luftspalte W, X. Yund Z(Fig. 6) rund um die Rolle 15 das Blatt 116 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 Vorspaltionisation. 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 VK 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 W springt.The air gaps W, X, Y and Z (Fig. 6) around the roller 15, the sheet 116 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-split ionization. in the gap W leads to a charge on 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 VK, ie when the paper comes to lie closer to the photoconductor. High fields in gap X can also cause the toner to jump over air gap W 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 Y 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 (/.. B. um den Faktor 2-4) gemacht ist als der Radius des Trägers 11 und daß im Nachspaltbereich das Blatt 16 und der Träger 11 gemeinsam um die Gegenrolle 12 geführt sind. Das heißt, das Abstreifen findet ein gutes Stück hinter dem Übertragungsspalt statt. Der Radius des Trägers 11 ist in der Vorrichtung der Fig.6 durch den Radius der Gegenrolle 12 gegeben.An ionization in the gap Z before the gap Y would lead to a negative charge on the paper, so that the toner does not adhere. In order to ensure that the ionization in the gap Y takes place before that in the gap Z, and thus a good transfer takes place before the stripping, it is ensured that the gap Y opens at a faster rate and in front of the gap Z. In the present exemplary embodiment, this is achieved in that the radius of the roller surface 24 is made smaller (/ . the counter roller 12 are guided. That is, the stripping takes place well behind the transfer gap. The radius of the carrier 11 is given in the device of FIG. 6 by the radius of the counter roller 12.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Form der Paschenkurve für einen Luftspalt durch die Lage desIt should be noted that the shape of the Paschen curve for an air gap is determined by the position of the

ίο Papiers beeinflußt werden kann. Wenn das Papier den Luftspalt zwischen den Rollen in zwei Spalte teilt, etwa in X und VV, erfordert die Luftionisation ein höheres Feldniveau als für einen einzigen Spalt, also beispielsweise Y, was hier erwünscht ist.ίο paper can be influenced. If the paper divides the air gap between the rollers into two gaps, for example in X and VV, the air ionization requires a higher field level than for a single gap, for example Y, which is desirable here.

Die in F i g. 2 gezeigte elektrische Schaltung kann als Vorspannungsquelle 23 für konstanten Strom der Rolle 15 dienen. Transistoren Q301 und <?302 nivellieren die Eingangsenergie. Ein zur Primärspule eines Transformators Tl. Es sei angenommen, daß die Schaltung zunächst im stationären Zustand arbeitet u. den Strom Io mit den oben beschriebenen Eigenschaften zur Last (Kern 22) schickt. Wenn der Widerstand der Last plötzlich zunimmt (beispielsweise wenn Papier zwischen die vorgespannte Rolle und den Photorezeptor eingeführt wird), ist der Belastungsstrom bestrebt, von seinem stationären Wert abzusinken. Zur Feststellung des Belastungsstroms ist ein Rückführungsweg vorgesehen, der durch eine Zenerdiode CR 308, ein Potentiometer RS zum Einstellen des Stromes und einenThe in F i g. The electrical circuit shown in FIG. 2 can serve as a bias voltage source 23 for constant current of the roller 15. Transistors Q301 and <? 302 level the input energy. One to the primary coil of a transformer Tl. It is assumed that the circuit initially operates in the steady state and sends the current Io with the properties described above to the load (core 22). When the resistance of the load suddenly increases (for example, when paper is inserted between the pretensioned roller and the photoreceptor), the load current tends to decrease from its steady-state value. To determine the load current, a feedback path is provided through a Zener diode CR 308, a potentiometer RS for setting the current and a

jo Widerstand Λ 312 zur Sekundärenwicklung des Transformators Π an einer Klemme Pl verläuft. (Die niedrige Seite des gleichgerichteten Ausgangs). Wenn also der Belastungsstrom sinkt, nimmt der Spannungsabfall über den Widerständen Λ 8 und /?312 ab und diejo resistor Λ 312 to the secondary winding of the transformer Π runs on a terminal Pl . (The low side of the rectified output). So when the load current decreases, the voltage drop across the resistors Λ 8 and /? 312 decreases and the

J5 Spannung am Kondensator C305 zur Erde will hinaufgehen. Dadurch wird die angeschlossene Basiseingangsspannung zum Transistor Q 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 Spannungsteiler R 308 und R 317 bestimmt ist), so daß die Spannung am Emitter dieses Transistors konstant ist. Der Strom ist durch einen gemeinsamen Emittervorwiderstand Λ 310 auf die beiden Transistoren Q 304 und ζ)3OS verteilt.J5 voltage on capacitor C305 to earth wants to go up. As a result, the connected base input voltage to transistor Q 305 is reduced, with the result that the emitter current of this transistor becomes smaller. The base of the neighboring 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 at the emitter of this transistor is constant. The current is distributed through a common emitter series resistor Λ 310 to the two transistors Q 304 and ζ) 3OS.

•»5 Wenn somit der Strom durch Q 305 absinkt, wird proportional der Strom durch ζ)304 erhöht, wodurch der Spannungsabfall an dessen Ausgangswiderstand /?311 größer wird. Der Widerstand Af311 ist mit der Basis eines Transistors (?303 verbunden, an dessen Ausgangswiderstand R 306 ein verstärkter, gleichgerichteter Wechselstromausgang erscheint, der an eine Primärklemme Γ5 als Regelspannung Ec angelegt ist Bei Zunahme von Ec erhöht sich die gesamte Spitze-Spitze-Spannung in der Primärwicklung de« Transformators Π und damit auch die an der Sekundärwicklung des Transformators über der Lasi auftretende Ausgangsspannung. Die Ausgangsspan nung nimmt zu, bis der Belastungsstrom seine ursprünglichen Werte erreicht, der durch die Einstellung des Potentiometers R 8 bestimmt ist.• »5 If the current through Q 305 falls, the current through ζ) 304 is increased proportionally, which increases the voltage drop across its output resistance /? 311. The resistor Af311 is connected to the base of a transistor (? 303, at whose output resistor R 306 an amplified, rectified alternating current output appears, which is applied to a primary terminal Γ5 as control voltage Ec . With an increase in Ec , the total peak-to-peak voltage in the primary winding of the transformer and thus also the output voltage appearing on the secondary winding of the transformer across 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 eir Beispiel. In der elektronischen Technik sind viele andere geeignete Einrichtungen für die Versorgung mi¹ konstantem Strom verfügbar.The circuit described above is only an example. In electronic technology, many other suitable facilities are available for the supply mi ¹ constant current.

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

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 Totalbelichtungslampe 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 Polyesterurethane 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, the charge can be on the surface of the belt 72 with the aid of a suitably pre-stressed corona discharge device 74 and / or a total exposure lamp arranged in front of the transfer station will. The transfer roller 75 and the constant current power source 76 are from of the 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 urethanes 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 Koronacntladungscinrichiung 82 im Nachspaltbereich der F i g. 1 dient zur Haftungsminderung des Bildempfangsblattcs. Sie ist derart ausgelegt, daß sic 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 In beschrieben wurde, kann so eingestelltThe corona discharge device 82 in the post-gap area of FIG. 1 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, the above has been described as In, can be adjusted so

ίο werden, daß eine solche die Haftung vermindernde Koronaentladungseinrichtung 82 nicht notwendig ist, wobei allerdings die Übertragungseffizienz herabgesetzt wird.ίο be that such a decrease the liability Corona discharge device 82 is not necessary, although the transfer efficiency is reduced will.

Das Wegziehen des Blattes 70 vom Übertragungssystern und vom Band 72 geschieht mit Hilfe eines Vakuum-Bandtransporteurs 83. Der Transporteur 83 weist ein geschlossenes Band 84 auf, oas in der angezeigten Richtung um eine Rolle 85 läuft. Durch die untere Bahn des Bandes 84 wird eine Unterdruckkammer 86 wirksam, die das Blatt 70 zur Unterseite des Bandes 84 hinzieht.The sheet 70 is pulled away from the transfer system and from the belt 72 with the aid of a Vacuum belt conveyor 83. The conveyor 83 has a closed belt 84, oas in the indicated direction runs around a roller 85. The lower path of the belt 84 creates a vacuum chamber 86 effective, which pulls the sheet 70 toward the underside of the belt 84.

Selbstverständlich kann das Übertragungssystem in gleicher Weise in einem elektrophotografischen System verwandt werden, das einen Photoleiter 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 photoconductor on the surface of a cylinder.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent 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 lonisationsentladung im Nachspaltbereich beim Trennen des Bildempfangsmaterials von der Übertragungselektrode vergrößert wird1. 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. Verfahre.-: 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. Verfahren.-: 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 Übertragungselel trode, .'ie einen mit einer Überzugsschicht versehenen elektrisch leitenden Kern aufweist, der an eine Pott -.'ialqiicllc angeschlossen ist, und bei der ein Bildempfangsmaterial 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 Ladungsstrom solcher Größe fließt, daß im Übertragungsspalt eine für die Übertragung ausreichende Feldstärke erzeugt wird und im Nachspaltbereich beim Trennen des Bildempfangsmaterials von der Ubertragungselektrode 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 transmission gap forming a transmission electrode, .'ie one with a Has coating layer provided electrically conductive core, which is connected to a pot -. 'Ialqiicllc, and in which an image receiving material 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 current 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. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der den Kern (22) umgebenden Überzugssehieht (21) eine Schicht mit gegenüber der Überzugsschicht (21) höherem spezifischen Widerstand solcher Dicke aufgebracht ist, daß innerhalb der Umlaufzeit zwischen Nachspalt· und Vorspaltbcreich ein Ladungsausgleich zwischen an der äußeren und inneren .Schichtoberfläche befindlichen Ladungen erfolgen kann.6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that on the core (22) surrounding cover (21) has a layer applied to the coating layer (21) higher specific resistance of such thickness is that within the period between the post-gap and the pre-gap area there is a charge equalization can take place between charges located on the outer and inner .Schichtfläche.

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 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 isLTransmission gap led isL

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.

so 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 vonso it prepares inter alia. the fact that the direction and intensity of the electric fields that act on a particle at different points relative to the roller electrode are different because the electric fields in their spatial form of

π 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 eineπ depend 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

■to Relativbewegung stattfindet.■ to 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 make the electrical transmission 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 gehalten. Der Bereich der größten Nähe zwischen den beiden ElektrodenRecording material is called, and the first the Particle carries. The counter electrode is often in the form of a flat plate or cylinder and is relative held movably to the roller electrode. The area of closest proximity between the two electrodes

'<" 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. '<" forms an inlet gap between which the second carrier, which receives the particles and is referred to here as image receiving material, passes. Usually the spatial configuration of the various devices of roller transfer systems is symmetrical.

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 electrical one be a conductive element and thereby form the counter electrode. Alternatively, the original carrier for example an insulator or a photoconductive semiconductor or at least an insulating one

m> be a pad 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

f>' zwischen Trägerflächen durch elektrostatische Übertragung vermittels einer einer Koronaentladungseinrichtung oder einer Rollenelektrode, die auf ein konstantes Potential vorgespannt sind. Bei der Wahl zwischen einerf> 'between support 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