DE2360843A1

DE2360843A1 - Verfahren und vorrichtung zur reproduktion von dokumenten durch uebertragung elektrostatischer ladungen

Info

Publication number: DE2360843A1
Application number: DE2360843A
Authority: DE
Inventors: Pham Kim Quang
Original assignee: Cellophane SA France
Current assignee: Cellophane SA France
Priority date: 1972-12-08
Filing date: 1973-12-06
Publication date: 1974-06-12
Also published as: US3928032A; JPS506347A; ATA1025273A; DK134206B; ZA739322B; NL7316595A; CH578196A5; IT1000207B; GB1433840A; DK134206C; ES421300A1; JPS5431813B2; BE808375A; FR2210302A5; AT345094B; SE386749B; AU6336073A; CA1004284A

Description

Or. E. V/fegand. Oipf .-!ng. W. Nfamanii

Dr, M. Ke!i!ar, D^pL-hj. C. earnbantt

Patentanwälte Hamburg 50 - Königstraße 28

¥.26 023/73 8/Hh

La Cellophane
Paris (Frankreich)

Verfahren und Vorrichtung zur Reproduktion von Dokumenten durch Übertragung elektrostatischer Ladungen.

Es ist bekannt, die Reproduktion von Dokumenten durch Übertragung einer aus elektrostatischen Ladungen bestehenden Darstellung zu bewirken. Hierfür wird gemäß bekannten Verfahren ein aus elektrostatischen Ladungen bestehendes Bild auf einen lichtleitenden Träger erzeugt und dieses Ladungsbild auf eine dielektrische Empfangsfläche übertragen, auf der es dann entwickelt und fixiert wird.

Gemäß einem bekannten Verfahren werden die lichtleitende Fläche und die dielektrische Empfangsfläche tangential in virtuelle Berührung, d» h..in unmittelbare Nähe zueinander gebracht, indem sie gleichzeitig mit der gleichen Geschwindigkeit aneinander vorbeibewegt werden, und die Übertragung wird unter der Wirkung eines elektrischen Hilfsfeldes bewirkt, das, wenn es dem durch die aus Ladungen

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bestehende. Darstellung selbst erzeugten Feld hinzugefügt wird, die Ionisationsschwelle in dem beschränkten Zwischenraum übersteigt, welcher die beiden Flächen in der Nähe der Stelle ihrer virtuellen Berührung voneinander trennt.

Der lichtleitende Träger kann entweder von der lichtleitend gemachten Oberfläche einer Metalltrommel oder von einem aus leitendem Material bestehenden Band gebildet sein, das mit einer lichtleitenden Schicht bedeckt ist und von -einer zylindrischen Metalltronunel angetrieben wird. Die dielektrische Empfangsfläche besteht im allgemeinen aus einem Blatt oder Band mit isolierender Oberfläche,- welches ebenfalls von einer Metalltrommel angetrieben wird. Vorzugsweise haben die beiden Metalltrommeln gleichen Durchmesser und drehen sich mit der gleichen Geschwindigkeit.

Es ist jedoch festgestellt worden, daß dieses Verfahren den Nachteil aufweist, daß es variable Ergebnisse liefert, und zwar in Abhängigkeit von den äußeren Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen, unter denen es angewendet wird, und auch in Abhängigkeit von dem Grad der Heterogenität der lichtleitenden Fläche und der dielektrischen Fläche.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht, diesen Nachteil zu beheben. Sie besteht darin, daß, um den Träger der lichtleitenden Fläche auf das gewünschte Potential zu bringen, eine Koronaladeeinrichtung verwendet wird und daß den beiden Trommeln, d. h. der Trommel, welche die lichtleitende Fläche antreibt, und der Trommel, welche die dielektrische Fläche antreibt und mit Masse verbunden ist, eine Kapazität von hohem Wert parallelgeschaltet wird.

In der Tat werden die von der Koronaladeeinrichtung ausgehenden Ionen von der Trommel gesammelt, welche die lichtleitende Fläche trägt. Diese Trommel spielt daher gegenüber der Trommel, welche die dielektrische Fläche antreibt und mit Masse verbunden ist, die Rolle eines geladenen Kondensatorbelages. Es ist das auf diese Veise zwischen dem

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beiden Trommeln erzeugte elektrische Feld, welches als Mittel zur Übertragung der Ladungen dient. Zwisohen den beiden Trommeln ist ein Stromkreis vorhanden, der demjenigen äquivalent ist, welcher aus einer Kapazität CL * . und einem ihm parallelgeschalteten Ableitungswiderstand von hohem Wert bestehen würde.

Unter der Koronawirkung lädt sich die die lichtleitende Fläche tragende Trommel bis auf einen Wert Q = C.Y auf, den der Pseudoableitungswiderstand begrenzt, jedoch ist der Wert der zwischen den beiden Trommeln erzeugten Potentialdifferenz V beträchtlich veränderlich, und zwar wegen der Änderungen der Kapazität C. aufgrund von atmosphärischen Änderungen und unvermeidbaren Unvollkommenhsiten der Homogenität sowohl der lichtleitenden Fläche und der dielektrischen Fläche als auch ihrer Träger, wobei diese Unvollkommenheiten in parasitären Entladungen und unerwünschten Kontraständerungen der Reproduktion zum Ausdruck kommen.

Diese Mangel weaäen gemäß der Erfindung clactareto Tbe=> seit igt, daß der 'loroaaladeeinricfetung eine Kapazität C„ zugeordnet wird, die öen beiöea Trommeln-parallelgeschaltet wird. Wenn dieser Kapazität Cg ©la genügend hoher Wert gegenüber der Kapazität C. gegeben wird, dann wird G. mit Bezug auf C₂ vernachlässigbar, und die zwischen den beiden Trommeln bestehende Kapazität C, Summe von C» und C„, wird unabhängig von örtlichen Änderungen, wie den atmosphärischen Bedingungen und der Homogenität der Materialien.

Die Potentialdifferenz Y, die durch die Gleichung Q = (C₁ + C₂) Y gegeben ist, ist in der Tat die gleiche an den Klemmen des Hilfskondensator wie zwischen den beiden Trommeln. Da die Ladung Q aufgrund des Umstandes konstant bleibt, daß sie von einer Koronaladeeinrichtung und · nicht von einem Spannungsgenerator erzeugt wird, wird der Wert von V praktisch von dem Wert der festen Kapazität Cgdes. Hilfskondensators bestimmt, und er ändert sich in nur

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außerordentlich geringem Maße in Abhängigkeit von den atmosphärischen Bedingungen und den Mangeln der verwendeten Materialien. Gleiches gilt für das elektrische Feld, welches die Übertragung der Ladungen bestimmt und welches sich von dieser Potentialdifferenz ableitet.

Das Verfahren gemäß der Erfindung, welches in der Kombination der Verwendung einer Koronaladeeinrichtung zum Aufladen der die lichtleitende Fläche tragenden Trommel und eines die beiden Trommeln miteinander verbindenden Kondensators von hohem Kapazitätswert besteht, stellt eine sehr bemerkenswerte Verbesserung des bekannten Verfahrens zur elektrostatischen Reproduktion durch Übertragung von Ladungen dar, indem es die Güte der erhaltenen Ergebnisse von atmosphärischen Änderungen und von der Qualität der verwendeten Materialien unabhängig macht. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht insbesondere die Verwendung von dielektrischen Papieren auf ganz gewöhnlichen und wenig kostspieligen Trägern, und da zwischen den beiden Trommeln keine galvanische Verbindung vorhanden ist, beseitigt es jede Möglichkeit eines Kurzschlusses zwischen den Trommeln.

Als Koronaladeeinrichtung kann im Rahmen der Erfindung eine einfache Metallspitze verwendet werden, an welche ein Potential angelegt wird, das in der Praxis zwischen 5 000 und 30 000 Volt liegt, und welche rechtwinklig zu der die lichtleitende Fläche antreibenden Trommel in einem Abstand angeordnet ist, der»zwischen einigen Millimetern und 2 cm beträgt, wobei diese Koronaladeeinrichtung derart geregelt wird, daß auf der Trommel ein Potential induziert wird,_; welches allgemein zwischen 200 und 3 000 Volt l;Legt. Eine solche Einrichtung kann auch mit Hilfe eines parallel zu der Trommel angeordneten Drahtes verwirklicht werden.

Die Kapazität des Hilfskondensators, der gemäß der Erfindung zwischen die beiden Trommeln geschaltet wird, hängt von der Kapazität des von den beiden Trommeln gebildeten Systems.ab, die außerordentlich gering ist. Dieser Hilfskondensator wird derail gewählt, daß seine Kapazität G~

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aligeordnet ist, aber keine Druckberührung mit dieser hat»

d) eine Einrichtung zum Drehen der beiden Trommeln mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit,

e) ein Blatt oder Band, das aus Isoliermaterial besteht oder von dem wenigstens die eine Seite isolierend ist, sich ait seiner isolierenden Seite nach außen gekehrt im den Umfang der zweiten Trommel mit deren Geschwindigkeit bewegt und durch den Punkt der tangentialen Annäherung der beiden frommein hindurchläuft,

f) eine Einrichtung zum Erzeugen einer Potentialdif* ferenz zwischen den beiden Trommeln und

g) Einrichtungen zum Entwickeln und Fixieren des auf das isolierende Blatt oder Band übertragenen, aus Ladungen bestehenden Bildes stromab des Punktes der tangentialen Be* rührung des Blattes oder Bandes mit der ersten Trommel»

Eine solche Vorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trommel mittels einer Koronaladeeinrichtung auf ihr Sättigungspotential gebracht ist und daß die beiden Trommeln miteinander durch einen Kondensator verbunden ist* der eine hohe Kapazität in bezug auf diejenige des Systems besitzt, das von den beiden Trommeln gebildet ist, welche die lichtleitende Fläche bzw» die dielek» trische Fläche tragen*

Sine solche Vorrichtung:, die eine mögliche, aber aicht notwendige Ausführungsform 4er Erfindung bildet, ist in der Zeichnung schematisCh wiedergegeben»

Eine zylindrische Metal !trommel i_% die mittels aieht dafges tell tesi bekannten Aftt riebe iarichtung ia tang des eiftgezeichsi^teii Pfeile gedreht wiJrä, treibt aa i&reai tJMfang ein en^iosee laiii Ü aii^ ^s tait einer liclifc

wiM »ittels eiÄös ^tisCi^^ SysteMs 3 g IiW «&ö£S ^Ifittsfiäl-S erzeugt»

virtuelle Berührung mit einer zweiten zylindrischen Trommel 4 aus leitendem Material an dem Tangentenpunkt T, die von einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die erste Trommel 1 gedreht wird und mit Masse verbunden ist·

Um die Oberfläche der Trommel A läuft ein Band 5 aus dielektrischem Papier, dessen Seite, die der mit der Trommel in Berührung stehenden Seite gegenüberliegt, mit einer isolierenden Schicht bekleidet ist. Das Papierband 5, das von der Trommel 4 mit deren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, läuft von einer Spule 6. ab und wickelt sich auf eine Spule 7 auf, . , ..

Die beiden Trommeln i und k sind miteinander elektrisch verbunden, und in dem Stromkreis ist ein Kondensator 8 angeordnet. Eine regelbare Energiezufuhreinrichtung B speist über einen Umschalter A einerseits die Koronaladeeinrichtung 2, welche die lichtleitende Fläche des endlosen Bandes Ii auflädt, und andererseits eine zweite Koronaladeeinrichtung 12, welche die Trommel i auflädt.

Unter dem Einfluß des äußeren Feldes, welches durch die Kapazität erzeugt wird, die von dem Kondensator gebildet ist, den die Gesamtheit aus den beiden Trommeln 1 und k, der lichtleitenden Schicht des endlosen Bandes Ii und des Bandes 5 aus dielektrischem Papier darstellt, und welches sich dem durch das Ladungsbild selbst erzeugten Feld hinzufügt, werden die von der lichtleitenden Fläche der Trommel i getragenen Ladungen an dem Punkt T auf das Band 5 aus dielektrischem Papier übertragen, sobald die Summe dieser beiden Felder die Ionisationsschwelle übersteigt, wobei die Potentialdifferenz, welche zwischen den beiden Trommeln von der Koronaladeeinrichtung 12 erzeugt und von dieser dauernd auf der Sättigungshöhe gehalten wird, mittels des Hilfskondensators 8 geregelt wird, dessen Kapazität größer als diejenige ist, welche zwischen den beiden Trommeln besteht. '· ' "

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Das übertragene Ladungsbild wird mittels einer Entwicklungseinrichtung 9 entwickelt und dann mittels einer Erhitzungseinrichtung 10 fixiert. Das Papierband 5, das
jetzt das übertragene Bild trägt, wickelt sich auf die
Spule 7 auf.

Es sei bemerkt, daß die oben als Beispiel beschriebene Vorrichtung im Rahmen der Erfindung zahlreiche Varianten ihrer Ausführung zuläßt.

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Claims

Patentansprüche

yVerfahren zur kontinuierlichen Reproduktion von Dokumenten, hei dem unter der Wirkung eines zwischen zwei Elektroden erzeugten äußeren Feldes ein vorher auf einer lichtleitenden Zwischenfläche erzeugtes, aus Ladungen bestehendes Bild des Originals auf eine nicht geladene isolierende Empfangsfläche übertragen wird und die Intensität dieses Feldes derart geregelt wird, daß es wirksam wird, wenn die das zu übertragende, aus Ladungen bestehende Bild tragende Fläche und die isolierende Einpfangsfläche tangential in unmittelbare Nähe zueinander kommen, wobei die Übertragung in augenblicklicher Weise Punkt für Punkt oder Linie für Linie erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die die lichtleitende Fläche abstützende Elektrode mittels einer Koronaladeeinrichtung auf das gewünschte Potential aufgeladen wird und daß die beiden Elektroden miteinander durch einen Stromkreis verbunden werden, der einen Hilfskondensator von hoher Kapazität enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektroden zwei zylindrische Trommeln aus leitendem Material verwendet werden, die sich mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit drehen und längs einer Erzeugenden tangential in virtuelle Berührung kommen.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Hilfskondensator, der in dem die beiden Elektroden miteinander verbindenden Stromkreis angeordnet ist, wenigstens 100 mal größer als die Kapazität des Kondensators gewählt wird, den die Gesamtheit aus den beiden Elektroden, der lichtleitenden Fläche und der isolierenden Empfangsfläche bildet.
4. Vorrichtung zur Reproduktion, von Dokumenten auf elektrostatischem Wege durch Übertragung von Ladungen, mit einer ersten aus elektrisch leitendem Material bestehenden zylindrischen Trommel, die eine lichtleitende Fläche trägt

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oder antreibt, einer Einrichtung zum Erzeugen eines aus Ladungen bestehenden Bildes des zu reproduzierenden Dokument es auf der lichtle.itenden Fläche, einer zweiten aus elektrisch leitendem Material bestehenden und an Masse angeschlossenen zylindrischen Trommel, die tangential in unmittelbarer Nähe der ersten Trommel angeordnet ist, einer Einrichtung zum Drehen der beiden Trommeln mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit, einem Blatt oder Band, das aus Isoliermaterial besteht oder von dem wenigstens die eine Seite isolierend ist, sich mit seiner isolierenden Seite nach außen gekehrt um den Umfang der zweiten Trommel bewegt und durch den Punkt der tangentialen Annäherung der beiden Trommeln hindurchläuit, einer Einrichtung zum Erzeugen einer Potentiaidifferenz zwischen den beiden Trommeln und Einrichtungen zum Entwickeln und Fixieren des auf das isolierende Blatt oder Band übertragenen, aus Ladungen bestehenden Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trommel mittels einer Koronaladeeinrichtung auf ihr Sättigungspotential aufgeladen ist und daß die beiden Trommeln miteinander durch einen Stromkreis verbunden sind, der einen Kondensator von hoher Kapazität enthält.

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