DE2405511C3 - Verfahren zur Übertragung von Tonerbildern aus geladenen Teilchen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen von Tonerbildern aus geladenen Teilchen von einer Aufzeichnungstrommel auf ein Bildempfangsmaterial, bei dem das Tonerbild vor der Übertragung einer Wechselstromkoronaentledung ausgesetzt wird.

Bei der elektrostatischen Erzeugung eines sichtbaren Bildes wird ein Ladungsbild zu einem sichtbaren Bild entwickelt, indem Entwicklermischung in Kontakt mit einem ein Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsträger gebracht wird. Die verwendeten typischen Entwicklermischungen sind bekannt und bestehen im allgemeinen aus gefärbten oder farbigen thermoplastischen Pulvern, in der Technik als Tonerteilchen bekannt, welche mit gröberen Trägerkörnern wie z. B. ferromagnetischen Körnern gemischt sind. Die Entwicklermischung wird so gewählt, daß die Tonerteilchen die erforderliche Ladungspolarität relativ zu dem Ladungsbild annehmen. Wenn die Entwicklermischung in Kontakt mit dem Ladungsbild gebracht wird, bewirkt die größere Anziehungskraft der Bildladungen, daß sich die Tonerteilchen von den Trägerkörnern wegbewegen und an dem Ladungsbild haften. Das so erzeugte Tonerbild kann auf ein Bildempfangsmaterial wie z. B. Papier oder ein thermoplastisches Blatt übertragen werden, auf welchem es dauerhaft fixiert werden kann.

Durch die DE-OS 20 27 550 ist eine Übertragungsvorrichtung zur Übertragung mehrerer Tonerbilder übereinander auf ein Bildempfangsmaterial mit einer Übertragungstrommel, auf der das Bildempfangsmaterial zu befestigen ist, bekannt geworden.

Üblicherweise wird das Tonerbild auf das Bildempfangsmaterial durch ein elektrisches Feld übertragen, welches seinerseits durch eine Koronaentladungseinrichtung ähnlich der in der US-PS 28 36 725 beschriebenen Einrichtung erzeugt wurde. Eine Koronaentladungseinrichtung dieser Art bewirkt die Übertragung zu dem Bildempfangsmaterial durch Sprühen einer Koro- ⁶ⁱ naentladung mit einer Polarität entgegengesetzt der Polarität der Tonerteilchen, wodurch bewirkt wird, daß die Tonerteilchen elektrostatisch auf das Bildempfangs-

material übertragen werden. Diese Art der Übertragung hat sich als äußerst zuverlässig zum Übertragen eines einzigen Tonerbildes auf ein Bildempfangsmaterial gezeigt, arbeitet jedoch nicht zufriedenstellend beim Übertragen mehrfacher Tonerbilder in überlagerter und zueinander ausgerichteter Form wie es z. B. bei mehrfarbigem elektrofotografischen Kopieren erforderlich ist Es treten hierbei z. B. vielfach hohle Zeichen auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß im wesentlichen der gesamte Bereich des Tonerbildes ohne Ausbildung von hohlen Zeichen auf das Bildempfangsmaterial übertragen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Erzeugung der Wechselstromkoronaentladung eine Koronaentladungseinrichtung mit einem Wechselstrom im Bereich von 80 μΑ effektiv bis 200 μΑ effektiv bei einer Spannung im Bereich von 3000 V effektiv bis 5000 V effektiv gespeist wird, und das Entladungssystem so eingestellt wird, daß der von der Koronaentladungseinrichtung über die Aufzeichnungstrommel fließende Wechselstrom im Bereich von 3,0 μΑ bis 5,0 μΑ liegt

Zweckmäßig wird die Koronaentladungseinrichtung mit 110 μΑ effektiv und mit 4400 V effektiv betrieben.

Vorteilhaft beträgt der über die Aufzeichnungstrommel fließende Wechselstrom 4,0 μΑ.

Ein Übertragungsverfahren, bei dem das Tonerbild vor der Übertragung einer Wechselstromkoronaentladung ausgesetzt wird, wie auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, sind zwar durch die DE-OS 15 97 889 bekannt. Bei diesem Verfahren wird die Wechselstromkoronaentladung jedoch zum Erleichtern des Ablösens des Bildempfangsmaterials von dem Aufzeichnungsträger angewendet. Die Verbesserung der Übertragung selbst und die Bemessung der vor der Übertragung angewendeten Wechselstromkoronaentladung hinsichtlich des Stromflusses sind ebenfalls nicht angesprochen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig.l eine schematische perspektivische Ansicht einer Übertragungsvorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist, und

Fig.2 eine perspektivische Teilansichl der in der Übertragungsvorrichtung nach Fig.l verwendeten Koronaentladungseinrichtung.

F i g. 1 zeigt eine der fotoleitfähigen Oberfläche 12 einer Aufzeichnungstrommel 10 zugeordnete Übertragungsvorrichtung. Die Übertragungswalze 38 enthält ein Aluminiumrohr 68, welches außen vorzugsweise eine etwa 6,35 mm dicke Schicht 70 aus gegossenem Polyurethan aufweist. Ein Überzug 72 aus Polyurethan, vorzugsweise etwa 25,4 μπι dick, ist über die Schicht 70 aus gegossenem Polyurethan gesprüht. Der »spezifische« Widerstand der Übertragungswalze, der gleich dem kombinierten Widerstand der drei Schichten mal Querschnittsfläche des Stromflusses je Längeneinheit des Stromweges ist, liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 10⁸ bis 10" Ω cm. Eine Gleichstrom-Vo-spannung wird dem Aluminiumrohr 68 über eine geeignete Einrichtung, wie z. B. eine nicht gezeigte Anordnung mit Kohlebürste und Messingring zugeführt. Die Übertragungsspannung kann in einem Bereich von elwa 1500 bis etwa 4500 V liegen. Die Übertragungswalze 38 hat den gleichen Durchmesser wie die Trommel 10 und wird an dieser mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben. Die

Kontakt-Andruckkraft zwischen der fotoleitfahigen Oberfläche 12 der Trommel 10 und der Übertragungswalze 38 mit dazwischen befindlichem Bildempfangsmaterial 34 ist vorzugsweise auf ein Maximum von etwa 4,45 N begrenzt Vorzugsweise weist die Obertragungswalze 38 ein Paar zusammenlaufender Endmanschetten auf, welche aneinander durch drei Haltestreben befestigt sind. Druckfedern begrenzen die Spannung der Haltestreben auf etwa 53,2 N. Zwei federbelastete SchwenkciTTie auf einer stationären Achse halten die Übertragungswalze 38 z. B. in einem elektrofotografischen Kopiergerät Solenoide und sekundäre Federn (etwa auf 0,089 N pro 2,54 cm linear belastet) halten die Übertragungswalze mit dem Bildempfangsmaterial gegen die fotoleitfähige Oberfläche 12 der Trommel 10 angedrückt Die Übertragungswalze 38 wird etwa 3,17 mm bewegt, um in Kontakt mit der fotoleitfahigen Oberfläche 12 zu kommen. Ein federbelastetes Joch stützt die Übertragungswalze 38. Diests Joch ist so angelenkt, daß die Übertragungswalze 38 um ihre ^o 'eigene Mittellinie und um die Mittellinie der Trommel fio verstellbar ist. Ein Hauptantriebsmotor synchroner Geschwindigkeit dreht die Übertragungswalze 38. Dieser Antrieb ist direkt mit der Übertragungswalze über flexible Metallbälge 74 gekoppelt, welche das Absenken und Anheben der Übertragungswalze 38 ermöglichen. Die Synchronisierung der Übertragungswalze 38 und der Trommel 10 erfolgt durch nicht gezeigte Präzisionszahnräder, weiche den Hauptantriebsmotor sowohl mit der Übertragungswalze 3B und der Trommel 10 koppeln.

In Fig.2 ist die Koronaentladungseinrichtung 36 im einzelnen gezeigt. Die Koronaentladungseinrichtung 36 enthält einen langgestreckten Schirm 98, welcher vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material wie Aluminiumspritzguß hergestellt ist. Der langgestreckte Schirm 98 ist im wesentlichen U-förmig und kann geerdet oder stattdessen auf einen geeigneten elektrischen Spannungspegel vorgespannt sein. Eine Entladungselektrode 100 ist in der durch den U-förmigen Schirm 98 definierten Kammer angebracht Die Entladungselektrode 100 ist vorzugsweise eine Drahtelektrode mit etwa 0,089 mm Durchmesser und erstreckt sich längs der Länge de^ Schirms 98. Die Entladungselektrode 100 ist vorzugsv/eise aus Wolfram mit einem Wolframoxidüberzug hergestellt Die Entladungselektrode 100 wird so erregt, daß sie einen Strom von Ionen erzeugt Der lonenstrom vermag das auf der fotojeitfähigen Oberfläche 12 befindliche Tonerbild vorzubehandeln. Wenn die Tonerteilchen auf diese Weise vorbehandelt werden, wird im wesentlichen das gesamte Tonerbild von der Oberfläche übertragen, wobei hohle Zeichen im wesentlichen vermieden werden. Vorzugsweise wird die Entladungselektrode 100 mit etwa 110 μΑ und 4400 V effektiv erregt, wobei der Bereich zwischen etwa 80 μΑ bei 3000 V effektiv bis etwa 200 μΑ bei etwa 5000 V effektiv liegt. Die Wechselstromabgabe von der Entladungselektrode 100 zu der ein Tonerbild tragenden fotoleitfahigen Oberfläche 12 liegt in einem Bereich von etwa 3,0 bis etwa 5,0 μΑ und ist vorzugsweise 4,0 μΑ.

Es ist festzustellen, daß eine Vorbehandlung des Tonerbildes mit einer Wechselstromkoronaentladung zusammen mit einer an einer Vorspannung liegenden Übertragungswalze hohle Zeichen auf ein Minimum bringt und sicherstellt, daß im wesentlichen der gesamte Bereich des Tonerbildes auf das Bildempfangsmaterial übertragen wird, obwohl der genaue wissenschaftliche Grund hierfür derzeit nicht bekannt ist. Insbesondere hat es sich gezeigt, daß dies besonders wichtig ist, wenn eine Mehrzahl von Tonerbildern von der fotoleitfahigen Oberfläche auf das Bildempfangsmaterial überlagert und zueinander ausgerichtet übertragen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Obertragen von Tonerbildern aus geladenen Teilchen von einer Aufzeichnungstrommel auf ein Bildempfangsmaterial, bei dem das Tonerbild vor der Übertragung einer Wechselstromkoronaentladung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Wechselstromkoronaentladung eine Koronaentladungseinrichtung mit einem Wechselstrom im Bereich von 80 uA effektiv bis 200 uA effektiv bei einer Spannung im Bereich von 3000 V effektiv bis 5000 V effektiv gespeist wird, und das Entladungssystem so eingestellt wird, daß der von der Koronaentladungseinrichtung Ober die Aufzeich- is nungstrommel fließende Wechselstrom im Bereich von 3,0 μΑ bis 5,0 μΑ liegt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaentladungseinrichtung mit 110 μΑ effektiv und mit 4400 V effektiv betrieben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der über die Aufzeichnungstrommel fließende Wechselstrom 4,0 μΑ beträgt.

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