DE2361499A1

DE2361499A1 - Verfahren zur uebertragung eines tonerbildes beim elektrostatischen drucken

Info

Publication number: DE2361499A1
Application number: DE2361499A
Authority: DE
Inventors: Jerome J Griesmer
Original assignee: Multigraphics Inc
Current assignee: AB Dick Co
Priority date: 1973-03-01
Filing date: 1973-12-10
Publication date: 1974-09-12
Also published as: JPS502549A; CA1034809A; BE809552A; GB1466692A; FR2323179B1; NL7316729A; US3960556A; FR2323179A1

Description

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Dipl-mg. MARTIN LICHT

PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN "_ „ - __ .

8 MÖNCHEN 2 - TH ERES I ENSTRASS E 33 Dr. Kt IN MULU bt-MMI U I

Dipl.-WirtscMng. AXEL H ANSPANN Dipl>Phys. SEBASTIAN HERRMANN

München den ■ \ 7. DezembeM973

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ADDRESSOGRAPH NIULTIGRAPH CORPORATION =:

20600 Chagrir^ Boulevard :

Cleveland, Ohio 44122 ;

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"Verfahren zur übertragung e.ines Tonerbi 1 des beim elektro- : statischen Drucken" :

Die Erfindung betrifft ein;Verfahren zur übertragung eines auf einem latenten elektrostatischen Bild einer ersten Fläche entwickelten Tonerbildes auf eine mit dem entwickelten Toner- ■ bild in Berührung gebrachte zweite Fläche unter elektrischem Ladungsübergang. .

Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt bei elektrostatisehen Drucksystemen. Mit der Erfindung soll die übertragung eines auf einem elektrostatischen Bild entwickelten Tonerbiides ver^ bessert werden. : ;

Wenn ein auf einem elektrostatischen Bild erzeugtes Tonerbild von einer Fläche auf eine andere Fläche zu übertragen ist, dann wird an die Bildempfangsfläche eine Ladung abgegeben/

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipi.-Phys. Sebastian Herrmann - 2 "■■■"

8 MÖNCHEN 2, TH ERES I ENSTRASS E 33 · Telefon: 281202 · Telegramnv-Adresse: Lipaflf/ München - "

Bayer. Veremsbank München, Zwefgst. Oskar-von-Miller-Ring; Kto.-Nf. 882495 - Postschedc-Kontb: Mönchen Nr. 1633 97 -

Oppenauer Büro: PATENTANWALT DR, REINHOLD SCHMIDT '"_._■■__■'.

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Diese Ladung, die eine entgegengesetzte Polarität wie die Ladung des Toners hat, sorgt für eine Anziehung der Tonerteilchen an die gewünschte Fläche.

Beim Stand der Technik, erfolgt die Ladungsübertragung in Form eines elektrischen Potentiales zwischen der Oberfläche des Übertragungselementes und der das Tonerbild tragenden Fläche. Der Wirkungsgrad der übertragung steht in unmittelbarer Beziehung zu dem Wert des elektrischen Potentiales. Es besteht jedoch ein Maximalwert für das Potential, oberhalb dessen sich an der Übertragungsoberfläche ein Zusammenbruch einstellen kann; dieser ist darauf zurück zu führen, daß das übertragungselement als ein Dielektrikum eines "Kondensators" wirkt dessen Platten von dem übertragungsglied und der fotoleitfähigen Unterlage gebildet werden. Bei Zusammenbruch erfolgt keine Isolierung der Plätten durch das Dielektrikum mehr, sondern es kann vielmehr eine Entladung durchschlagen. Diese Durchschlagsentladung zwischen der Bildfläche und der Übertragungsfläche führt zu einer wenigstens teilweisen Zerstörung des Tonerbildes. Der Maximalwert hängt von dem Übertragungsmaterial und einer Anzahl von Randbedingungen ab. Damit man eine gleichbleibende Kopienqualität erhält, sollte das elektrische Potential auf einem gleichmäßigen Wert gehalten werden.

Die-Ladung läßt sich auf die Qbertragungsflache durch Anwendung einer Reihe von vorhandenen Verfahren abgeben. Bei einem derartigen Verfahren arbeitet man mit einer aus leitendem Material aufgebauten Walze, an die ein Potential angelegt wird xnrd die über der Übertragungsfläche abgerollt werden kann, und zwar in Druckberührung mit der Fläche des dem Bildelement gegenüber!iegenden Übertragungselementes.

Ein anderes Verfahren arbeitet mit einem Korona-Entladungsgerät, dessen Elektrode ein Potential angelegt bekommt und

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derart angeordnet ist, daß sie sich gegenüber dem Öbertragungselement bewegt und auf die dem Tonerbild gegenüberliegende Fläche des Obertragungselementes eine Ladung abgibt- : Es sind auch noch andere Verfahren bekannt.

Es wurde gefunden, daß der Wert des auf das übertragungsglied aufgebrachten elektrischen Potentiäles für eine unverzerrte übertragung von dem Material abhängt, aus dem die öbertragungsoberfläche gemacht ist, und noch entscheidender von der relativen Umgebungsfeuchtigkeit. Wenn daher irgendwelche veränderlichen Größen schwanken, muß das für die übertragung angewendete Potential verstellt werden.

Während.das Potential nach Änderungen des Übertragungsmaterials und der Feuchtigkeit geändert wird, wurde nun gefunden, daß der Strom, bei welchem die übertragung auftritt, unabhängig von der Verstellung des Potentials konstant bleibt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorkehrungen zur verbesserten übertragung eines entwickelten Tonerbildes in einer elektrostatischen Druckvorrichtung zu

schaffen. ν

Ständige Verstellungen derEnergiequelle»die die bei der übertragung des elektrostatischen Bildes wirksame Ladungsquelle erzeugt, sollen vermieden werden.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruch 1. _: ·

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man bei mit Fotoleitern arbeitenden Äbbildungssystenien eine gleichbleibende Kopienqualität erhalten kann, wenn die für die übertragung eines Tonerbildes erforderliche Ladung durch eine Quelle mit im wesentlichen konstant gehaltenen Strom erzeugt wird. Änderungen

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des Obertragungsmaterials oder der Feuchtigkeit beeinflussen den Strom und damit die abgegebene Ladung nicht. Eine Verstellung der Ladungsquelle erübrigt sich daher.

Es folgt die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung.

Bei der in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsform benutzt man eine Unterlage 11 aus einem allgemein leitfähigen Material. Die Unterlage trägt eine Fläche 13 für ein entwickeltes Tonerbild. Auf der Fläche 13 sind positiv geladene Tonerteilchen gezeigt. Auf der Übertragungsfläche 14 ist ein entsprechendes negatives Bild gezeigt. Im vorliegenden Falle dient zur Aufgabe der Ladung zur übertragung des Bildes ein Koronaentladungsgerät 13. Der Schalter 19 wird durch einen hier nicht gezeigten Teil der Druckanlage gesteuert und läßt die mit konstantem Strom arbeitende Energiequelle 20 das Koronaentl adungsgerä't zu geeigneter Zeit erregen. Der Stromkreis vervollständigt sich durch Anschluß der Unterlage 11 und des Schirmes 18 des Koronaentladungsgerätes an geeignete RUckleitungen der Energiequelle. Die ursprüngliche übertragung des Tonerbildes auf die Fläche 13 geschieht auf irgendeine der bekannten Arten, also Aufladung einer fotoleitfähigen Fläche, selektive Fortleitung der Ladung durch Belichtung und Entwicklung des Bildes durch Aufbringung geladener Tonerteilchen. Die Plus-Zeichen auf der Fläche 13 und dem entsprechend die Minus-Zeichen auf der Fläche 14 sollen lediglich eine Ladung dieser Flächen veranschaulichen, haben aber keine beschränkende Bedeutung. Der bei der Energiequelle 20 gezeigte Pfeil verdeutlicht die Richtung des Stromflusses nur für das hier gezeigte Ausführungsbeispiel.

Wenn die übertragungsf1 ache 14 in Berührung oder in dichte Nachbarschaft mit der das entwickelte Tonerbild tragenden Fläche 13 gebracht wird, wird das Tonerbild durch Erregung der Ladungs-

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quelle, im vorliegenden Falle des Koronaentladungsgerätes, übertragen. Die Übertragung beruht darauf, daß die dem Tonerbild benachbarte Ladung der Übertragungsfläche mit entgegengesetzter Polarität geladene Tonerteilchen der das Toner bild tragenden Fläche anzieht. Die folgende Formel stellt die Ladung als Funktion einer sich bewegenden Fläche dar:

In dieser Formel bedeuten q die Ladungsdichte, Q die Ladung, A die Flächenausdehnung, I den Strom, L die aktive Länge des Koronaentladungsgerätes 18 und S die Relativgeschwindigkeit der sich bewegenden Fläche. Im vorliegenden Falle, bei dem ein mit Toner entwickeltes Bild zu übertragen ist, ist die Fläche die Übertragungsfläche. Da die Länge des Korpnaentladungsgerätes und die Geschwindigkeit der Fläche konstant sind, resultiert'eine dem abgegebenen Strom unmittelbar proportionale übertragene Ladungsdichte.

Wenn man zur Abgabe der Übertragungsladung eine Spannungsquelle benutzt, muß für den Strom ein allgemeiner elektrischer Ausdruck eingesetzt werden. Die übertragene Ladungsdichte wird dann direkt proportional zu der abgegebenen Spannung, aber umgekehrt proportional zu der Übertragungsimpedanz:

I = ^j- and q = _I j-g-

Darin bedeuten: Z die kombinierte Impedanz aus Widerstands- · und Kapazitätswirkung und "I" den Übertragungsstrom.

Eine Änderung des Widerstandes, wie sie sich aufgrund eines unterschiedlichen Übertragungsmaterials oder aufgrund von Umgebungsänderungen einstellen könnte, bewirkt somit eine Änderung

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der an die übertragungsflache abgegebenen Ladung in einem System mit konstanter Spannung. Wo jedoch die Ladung unter Verwendung einer konstanten Stromquelle erzeugt wird, wirken sich Widerstandsänderungen nicht auf die abgegebene Ladung aus und lassen somit auch die übertragungsqu«!ität unbeeinflußt.

Zu beachten ist, daß die Kopienqualität sich bei konstant gehaltenem öbertragungsstrom ändert, wenn man eine Änderung des zur Abgabe des Toners an das latente Bild angewendeten Stromwertes zuläßt. Welcher Stromwert zur Abgabe des Toners angewendet wird, hängt von dem jeweiligen Entwickler und dem jeweiligen Kopiersystem ab. Wenn die anfängliche Einstellung eines Kopiersystemes beendet ist, dann sollte man den zum Aufbringen des Toners angewendeten Stromwert für eine gegebene Maschine konstant halten, um die Ergebnisse nicht zu verzerren,

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Claims

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PATENTANSPRUCH

Verfahren zur Übertragung eines auf einem latenten elektrostatischen Bild einer ersten Fläche entwickelten Tonerbildes auf eine mit dem entwickelten Tonerbild in Berührung gebrachte zweite Fläche unter elektrischem Ladungsübergang, dadurch gekennzeichnet, daß man zur verbesserten Bildübertragung an alle Bereiche der Nicht-Bildseite der zweiten Fläche (14) für den Ladungsübergang ein zu einer im wesentlichen gleichbleibenden Stromdichte führendes elektrisches Potential anlegt.

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