DE2442162A1

DE2442162A1 - Vorrichtung zum uebertragen eines entwickelten elektrostatischen bildes

Info

Publication number: DE2442162A1
Application number: DE2442162A
Authority: DE
Inventors: Lothar S Jeromin
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-10-15
Filing date: 1974-09-03
Publication date: 1975-04-17
Also published as: AU7435574A; NL7412275A; JPS5067661A; FR2247759A1; FR2247759B1; CA1026148A; US3877417A; GB1463564A

Description

PATENTANWÄLTE

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DR. SCHUMANN ■ .lA'X:; ■ OR 3LZ.',IO Cn »VE!L X

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P 8316

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XEROX CORPORATION

Xerox Square, Rochester, New York 14644, USA

Vorrichtung zum Übertragen eines entwickelten elektrostatischen Bildes.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen eines entwickelten elektrostatischen Bildes von einer Trägerfläche auf ein Übertragungselement. Sie verwendet dazu ein elektrostatisches Verfahren.

In der Praxis der Xerographie, wie sie z.B. in der US-PS 2 297 691 beschrieben ist, wird eine xerographische Fläche, die eine Schicht eines photoleitenden, isolierenden Materials auf einer leitenden Unterlage umfaßt, als Träger für elektrostatißche Bilder benutzt. In dem gebräuchlichen Verfahren zur Durchführung des xerographisehen Prozesses wird die xerographische Platte auf ihrer Oberfläche gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann mit einem zu kopierenden Bild belichtet. Dabei wird die ladung in den vom Licht getroffenen Bereichen der Schicht abgeleitet. Die ungeladenen Bereiche der Schicht formen also ein elektrostatisches Ladungsmuster, das mit der Konfiguration des Lichtmusters vom Original konform ist.

Das latente elektrostatische Bild kann dann entwickelt werden, indem es mit einem feinen, elektrostatisch anziehbaren Material, etwa einem Pulver in Kontakt gebracht wird. Das Pulver

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wird in den Bildbereiehen von der elektrostatischen Ladung auf der Schicht festgehalten. Dort, wo die Ladung am größten ist, wird die größte Menge des Materials abgesetztj wo die Ladung am kleinsten ist, lagert sich nur wenig oder gar kein Material ab. Auf diese Weise wird ein Pulverbild erzeugt, das mit dem Lichtbild der Kopievorlage übereinstimmt. Das Pulver wird danach auf ein Papierblatt oder eine andere Fläche· übertragen und dort auf geeignete Weise fixiert, um eine bleibende Kopie zu bilden·

Allgemein kann jedes latente elektrostatische Bild auf einer Trägerfläche in einer ähnlichen Weise, wie oben beschrieben, entwickelt werden. Beispielsweise kann ein elektrostatisches Muster auf ein isolierendes Medium mit Hilfe einer Stiftmatrix aufgedruckt werden, wobei durch die Erregung bestimmter Stifte das gewünschte latente elektrostatische Bild auf das Medium aufgeprägt wird. Das latente elektrostatische Bild wird dann durch Entwickeln mit Pulver sichtbar gemacht und das entwickelte Bild kann nach Wunsch auf ein geeignetes Übertragungsmedium übertragen werden·

In einem bisher üblichen Verfahren wird eine Koronaentladungseinrichtung zum Übertragen eines entwickelten Bildes auf ein Übertragungsmedium verwendet. Das Übertragungsmedium wird mit der das entwickelte ,Bild tragenden fläche in Kontakt gebracht, wobei das bildformende Pulver eine erste Polarität hat. Die Koronaentladungseinrichtung erzeugt auf der freiliegenden Oberfläche des Übertragungsmediums eine Ladung der entgegengesetzten Polarität, wodurch das Übertragungsmedium an der bildtragenden Fläche haftet und zugleich das Pulverbild von der bildtragenden Fläche auf das Übertragungsmedium herübergezogen wird.

Die Übertragungstechnik mittels Koronaeinrichtung ist jedoch in einigen Punkten mangelhaft. So kann z.B. eine Vibration des Koronadrahtes oder eine Staubansammlung auf dem Draht die Ionisation verändern, wodurch auf dem Übertragungsmedium eine ungleichmäßige Tonerübertragung beobachtet wird. Außerdem schwankt

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die Effizienz der Koronaentladung stark mit den Umweltbedingungen. Wenn ein Luftspalt zwischen dem Pulverbild und dem Übertragungsmedium eingehalten wird,.ist die Übertragung gewöhnlich ineffizient und unvollständig.

Wenn das Übertragungsmedium im Vergleich zu den üblichen Übertragungsmedien in elektrostatischen Kopiersystemen ungewöhnlich dick ist, reicht die oben erwähnte elektrostatische Haftung nicht aus, um das Übertragungsmedium mit der das entwikkelte Bild tragenden Fläche in Kontakt zu bringen, so daß ein Luftspalt entsteht mitsamt der dadurch bedingten untauglichen und unvollständigen Bildübertragung.

Trotz der erwähnten Mangel wird die Übertragungstechnik mit Koronaentladung noch in großem Umfang verwendet·

Die Erfindung will daher eine Vorrichtung zum Übertragen entwickelter Bilder von einer Trägerfläche auf ein Übertragungsmedium schaffen, die die erwähnten Mängel vermeidet.

Um dies zu erreichen, sind gemäß der Erfindung mehrere Bürsten an einer Koronaeinrichtung gehaltert, die das Übertragungsmedium in einem vorgegebenen Kontaktbereich gegen die Trägerfläche drücken. Die Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ' geht aus dem kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs hervor.

Durch die von der Koronaeinrichtung erzeugte elektrostatische Ladung und durch den körperlichen Kontakt zwischen dem Übertragungsmedium und der Trägerfläche wird das entwickelte Bild wirkungsvoll und vollständig auf das Übertragungsmedium übertragen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders brauchbar in der medizinischen Diagnostik mittels Xeroradiographie·

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

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1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Koronae inri chtung;

fig.2 eine sehematische Ansicht einer elektrophotographischen Übertragungsstation, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung angewendet ist.

In den Pig. sind gleiche Teile durchgehend mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Die in den Fig.1 und 2 gezeigte Koronaeinrichtung 10 ist ein Beispiel für eine praktische Ausführung und besteht aus einer geerdeten, leitenden Abschirmung in Form eines Gehäuses aus Aluminium oder rostfreiem Stahl. Die Abschirmung ist im Querschnitt U-förmig und weist einen Boden 12 und dazu rechtwinkelige Seitenwände 14 auf.

Die Seitenwände 14 haben einen Abstand voneinander, so daß eine Koronaentladungsöffnung mit einer Breite von annähernd 25 mm zustandekommt. Mit 16 ist ein Hochspannungedraht aus einem geeigneten, korrosionsfesten Material, etwa rostfreiem Stahl, Platinlegierung usw., bezeichnet, der eine gleichmäßige Außenfläche und einen Durohmesser von annähernd 0,09 mm hat. Der Hochspannungsdraht 16 ist zwischen Blöcken 18 und 20 aus einem geeigneten Isoliermaterial ausgespannt, an denen er befestigt ist. Die Blöcke sind zwischen den Seitenwänden 14 angeordnet und an den Enden der Abschirmung mittels Befestigungsschrauben 24 festgemacht, die durch die Seitenwand in die Isolierblöcke geschraubt sind. Die Schrauben für den Block 20 sind in der perspektivischen Ansicht nicht dargestellt. Die Blöcke können auch auf andere Weise gehaltert sein. An dem Isolationsblock 20 ist ein leitungselement 26 angefügt, mit dem das eine Ende des Hochspannungsdrahtes 16 mittels einer Schraube 28 verbunden ist. Das Leitungselement ist so angeordnet, daß es mit einer passenden Stromschiene oder einer Hochspannungszuleitung in Kontakt ist, wie dies in solchen Vorrichtungen üblich ist. Das andere Ende des Hochspannungsdrahtes 16 ist mit einer Schraube 30 am Isolierblock 18 befestigt«

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Nach der Lehre der Erfindung sind die Seitenwände '14 mit Teilen 32 und 34 versehen, die zusammen mit den Seitenwänden 14 entlang diesen Seitenwänden eine Rinne bilden. Bürsten 40 und 42, die jeweils aus vielen Borsten bestehen, sind in der zugeordneten Rinne auf geeignete Weise, etwa durch Eindrücken der Seitenwände 14, befestigt. Das Unterende der Borsten ist in Haltern 44 und 46 aufgenommen, die in die zugehörigen Rinnen eingeschoben werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die Borsten der Bürsten aus einem nichtleitenden Material, beispielsweise Nylon, Dynel oder Reyon (Kunstseide auf Zellulosebasis). Alternativ kann auch ein leitendes Material, etwa Stahl oder Graphit, für die Borsten verwendet werden. Die Dikke der Borsten ist so gewählt, daß die bildformende Fläche und das Übertragungsmedium, das anhand der Fig.2 beschrieben wird, nicht beschädigt werden. Zudem ist die Dicke der einzelnen Borsten klein, so daß von den Borsten eine annähernd konstante Kraft auf das Übertragungsmedium ausgeübt wird und somit ein inniger Kontakt mit der Bildträgerfläche hergestellt werden kann, ungeachtet der Dichte der Toner- oder Entwicklerpartikel in den verschiedenen Teilen des entwickelten Bildes·

Die Borsten stehen von den Haltern 44 und 46 weg und haben praktisch die gleiche Länge«

Ein zweckmäßiges Borstenmaterial ist Nylon mit einer Borstenlänge von annähernd 19 mm und einer Dicke von annähernd 0,13 mm. Zusätzliche erwünschte Eigenschaften des Borstenmaterials sind, daß die Borsten flexibel sein sollen und nicht mit Ozon, einem gasförmigen Nebenprodukt der Luftionisation, reagieren dürfen.

Fig.2 veranschaulicht die Koronaeinrichtung der Fig.1 an der Übertragungsstation einer elektrophotographischen Station. Eine elektrophotographische Platte 50, die einen elektrophoto- · graphischen Photoleiter 52 auf einer leitenden Unterlage 54 umfaßt, wird von Führungsrollen 59 und 61 in Richtung des Pfeils 55 transportiert. Die Rolle 61 muß so" gewählt Bein, daß sie die

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Oberfläche des Photoleiters 52 nicht beschädigt. Die Erfindung iat zwar auf jedes System anwendbar, das die Übertragung eines entwickelten Pulverbildes auf ein Übertragungsmedium erfordert, sie eignet sich jedoch in besonderem Maß zur Verwendung in einem xeroradiographischen Apparat, wie er in der US-PS 3 650 620 beschrieben ist.

Hierzu sei bemerkt, daß zwar die Pig«2 die Erfindung nur in stark schematisierter Form veranschaulicht, daß aber der Plat~ tentranaportmechanismus, der Transport des übertragungsmediums und die Abführeinrichtung sich der in der obigen Patentschrift beschriebenen Mechanismen bedienen können, die die entsprechenden Funktionen ausüben.

Auf der Oberfläche des Photoleiters 52 ist "ein entwickeltes Pulverbild oder Tonerbild 62 geformt, das dem latenten elektrostatischen Bild entspricht, welches in einer vorangegangenen Abbildungsstation auf dem Photoleiter 52 erzeugt worden war· Die Schritte zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes sind bekannt und z.B. in der erwähnten US-PS 5 650 620, sowie in der US-PS 3 640 246 beschrieben. Pur die vorliegende Erfindung, die sich auf die verwendete Übertragungstechnik bezieht, sei angenommen, daß das latente elektrostatische Bild entwikkelt worden ist, bevor es zu der in Pig.2 gezeigten Übertragungsstation transportiert wird.

Ein Übertragungsmedium, beispielsweise ein Kopiepapier 66, wird von einer Führung 68 auf einem Bogen geführt und von Rollen 70 und 72 im Kontakt mit der Oberfläche des Photoleiters 52 über der Koronaeinrichtung 10 transportiert.

Wenn an das leitungselement 26 (Pig.1) eine hohe Spannung angelegt wird, wird die Luft in der Nachbarschaft des Hochspannungsdrahtes 16 ionisiert, wobei die Ionen, die die gleiche Polarität wie das ursprünglich auf der Oberfläche des Photoleiters 52 geformte latente elektrostatische Bild haben, zur freien Oberfläche 74 des Übertragungsmediums 66 hingezogen werden.

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Im Betrieb wird das Übertragungsmedium 66 a,uf einer Bogenbahn von der Führung 68 zur Oberfläche des Photoleiters 52 hingeführt und die Platte 50 wird von den Rollen 59 und 61 in Pfeiirichtung 55 transportiert. Die Bürsten 40 und 42 haben anfänglich eine solche Lage, daß die Borstenspitzen gegen die Oberfläche des Photoleiters 52 stoßen, wodurch das Übertragungsmedium 66 in innigen Kontakt mit der Oberfläche des Photoleiters 52 gebracht wird, während die Platte 50 in Pfeilrichtung 55 bewegt wird.

Die Bürsten 40 und 42 gewähren einen gleichmäßigen Kontakt mit praktisch konstantem Andruck zwisehen dem Übertragungsmedium 66 und der Oberfläche des Photoleiters 52, und zwar auf einem Kontaktbereich, der durch den Abstand zwischen den beiden Bürsten 40 und 42 gegeben ist. Die Erregung des Hochspannungsdrahtes 16 durch Anlegen eines Potentials der richtigen Polarität an das Leitungselement 26 bewirkt, daß das Pulver- oder Tonerbild auf der Oberfläche des Photoleiters 52 zur Oberfläche des damit in Kontakt stehenden Übertragungsmediums 66 übertragen wird. Wie Mg.2 zeigt, ist ein Bildteil 80 bereits auf das Übertragungsmedium 66 übertragen·

\J±e vorstehend erwähnt, ist die Erfindung von besonderem Nutzen auf dem Gebiet der medizinischen Diagnostik* Insbesondere wird die Technik der Röntgenstrahlenaufzeichnung durch die Xerographie, allgemein Xeroradiographie genannt, in der medizinischen Diagnostik verwendet, um beispielsweise die Extremitäten zu untersuchen. Ein Apparat, um automatisch eine bleibende Aufnahme oder ein Xerogramm der untersuchten Extremität herzustellen, ist in der ÜS-PS 3650 620 beschrieben. Das Übertragungsmedium für die bleibende Aufnahme hat eine Dicke (d.i. 0,2 μ), die im allgemeinen größer ist als die im normalen elektrophotographißchen Verfahren (d.i. in der Xerographie) verwendete» Diese grb'ssere Dicke verhindert zusammen mit dem daraus folgenden erhöhten Gewicht und der größeren Steifigkeit eine gut funktionierende Übertragung des Tonerbildes auf das Übertragungsmedium unter Verwendung einer Koronaentladung. Die vorliegende Erfindung

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erlaubt nunmehr die Verwendung dieser Technik, weil das Über~ tragungsmedium in innigen Kontakt mit der Oberfläche des Photoleiters 52 gebracht wird, währ end die freie Oberfläche des tJbertragungsmediums auf die richtige Polarität aufgeladen wird.

Nachdem das Pulverbild auf das Übertragungsmediura, z.B. das Blatt 66, übertragen ist, kommt die vorauslaufende Kante des Übertragungsmediums mit einer Abstreifleiste 82 in Kontakt, die in der US-PS 3 650 620 genauer beschrieben ist und dazu dient, das Übertragungsmedium 66 von der Platte 50 abzustreifen, um es zu einer weiteren Betriebsstation zu überführen, wo das übertragene Bild auf dem Übertragungsmedium fixiert wird.

Gegenüber dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der Erfindung Abänderungen möglich.

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Claims

sy — ** Ansprüche

1. Vorrichtung zum Übertragen eines auf einer Trägerfläche geformten, entwickelten Bildes auf ein Übertragungsmedium, dadurch gekennzeichnet, daß nächst der Trägerfläche (50) eine Koronaeinrichtung (10) angeordnet ist, an der Bürsten (40, 42) gehaltert sind, die bei einer Relativbewegung zwischen ihnen und der Trägerfläche ein zwischen die Trägerfläche und die Koronaeinrichtung eingeführtes Übertragungsmediuia (66) in Kontakt mit der Trägerfläche drücken, wobei durch die Erregung der Koronaeinrichtung das entwickelte Bild auf das Übertragungsmedium übertragen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaeinrichtung (10) zwei Seitenwände (H) aufweist und daß zwei Bürsten (40, 42) vorgesehen sind, jeweils eine an jeder Seitenwand.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bürste (40, 42) mehrere nichtleitende Borsten aufweist, deren Spitzen das Übertragungsmedium (66) gegen die Trägerfläche drücken.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfläche eine Platte aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bürsten (40, 42) entlang der länge der Platte erstrecken.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaeinrichtung (10) ein TJ-förmiges Gehäuse hat, dessen beide Seitenwände (14) durch einen Boden (12) verbunden sind und in dem ein Koronadraht (16) ausgespannt ist, und daß die beiden Bürsten an den Seitenwänden (14) gehaltert sind und sich annähernd über deren ganze Länge erstrecken.

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