DE2463024C2

DE2463024C2 - Elektrophotographische Verfahren zum bildmäßigen Aufladen von elektrisch aufladbarem Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE2463024C2
Application number: DE2463024A
Authority: DE
Inventors: Yujiro Yokohama Kanagawa Ando; Inao Ebina Kanagawa Moriyama; Katsunobu Ohara; Keiji Kawasaki Kanagawa Tanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1973-06-19
Filing date: 1974-06-19
Publication date: 1985-03-14
Also published as: US4675261A; DE2462398A1; DE2429303C3; DE2462398B2; US4332876A; CA1054210A; DE2463025C2; GB1480844A; DE2462398C3; AU7023074A; DE2429303B2; US4340296A; US4255507A; GB1480842A; GB1480841A; DE2429303A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elcktrophotographische Verfahren nach dem Oberbegriff der Ansprüche I und 2.

Derartige elektrophotographische Verfahren zeichnen sich dadurch aus. daß mit einem einzigen Ladungsbild auf dem Steuergitter eine Vielzahl von Ladungsbildern auf aufladbarem Aufzeichnungsmaterial erzeugt werden kann. Betrachtet man jedoch die nach der Entwicklung der Ladungsbilder erhaltenen Bilder einer solchen Bildfolge, so zeigt sich, daß das erste HiIcI oder einige erste Bilder geringere Dichte aufweisen als die nachfolgenden Bilder der Folge, d. h., daß innerhalb der Bilderfolge Dichteschwankungen auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die clckirophotographischcn Verfahren nach dem Oberbegriff der Ansprüche I und 2 derart weiterzubilden, daß die inner Verwendung eines ein/igen Ladungsbild* auf dem Nleiiergilter erzeugten Ladungsbilder auf dem Aufzeichnungsmaterial von Anfang an übereinstimmende Bilddichte besitzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgcmaU mit ilen im kennzeichnenden Teil der Ansprüche I und 2 aufgeführ-

ten Merkmalengelost.

Durch den während des ersten oder der ersten Moduliervorgänge höheren Koronaionenstrom bzw. den nicht der Ladungsbilderzeugung dienenden gesonderten K.Gronaionenstrom werden dem Steuergitter Koronaionen zur Verfügung gestellt, die für die Stabilisierung des Ladungsbildes auf dem Steuergittcr verbraucht werden. Es wurde nämlich gefunden, laß die bei einer Bildfolge anfängliche mangelnde Bilddichte darauf

ίο zurückzuführen ist, daß dem mittels des Steuergitters zu modulierenden Koronaionenstrom während des ersten oder der ersten Moduliervorgänge Koronaionen entzogen werden, die in der Nachbarschaft der öffnungen auf das Sicuergiiter strömen und deren Fehlen auf dem Aufzeichnungsmaterial zu der zu beobachtenden geringeren Bilddichtc führt Die auf das Steuergitter strömenden Koronaionen stabilisieren das Ladungsbild auf dem Steuergitter. Nach Abschluß des Stabilisiervorgangs werden einem durch das Stcuergitter zu modulierendcn Koronaionenstrom keine weiteren Koronaionen zu Siabilisierungszwecken entzogen. Bei dem Verfahren nach Anspruch 1 wird daher der Koronaionenslrom nach der während der ersten Bilderzeugungsvorgänge erreichten Stabilisierung bei den nachfolgenden Modulationcn für weitere Bilder verringert, womit sichergestellt werden kaia, daß von Anfang an für jedes Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial ein gleichstarker modulierter Koronaionenstrom die Steuergitteröffnungen passiert. Bei dem Verfahren nach An-

M) spruch 2 wird dies dadurch erreicht, daß erst nach erreichter gesondert durchgeführter Stabilisierung des Ladungsbildes auf dem Sleucrgitter mit der Ladungsbilderzeugung auf dem Aufzeichnungsmaterial begonnen wird.

Vi Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

I"ig. 1 ist eine vergrößerte Qi!<"rschnittsansicht eines fotoleitfähigcn Slcuergitters zur Verwendung bei einem clcktrophotographischen Rcprodjktionsvcrfahrcn.

F" i g. 2 bis 4 sind schcmatischc Darstellungen /ur Erläuterung des Prozesses der Bildung eines elektrostatischen Ladungsbildes auf dem in Fig. I gezeigten Steucrgiltcr.

•Ti F i g. 5 und 6 sind scheniatische Darstellungen zur Erläuterung des Prozesses der Bildung eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einem Aufzeichnungsmaterial mit Hilfe des in F i g. I gezeigten Steuergitters.

F i g. 7 bis 13 sind schema'ischc Ansichten von clek-

■jo irofotografischcn Kopiergeraten zur Durchführung des Verfahrens.

Eine Ausführung eines Steuergitters ist in Fig. 1 in vergrößerter Schnittdarstcllung gezeigt. Wie aus I i g. I ersichtlich, besitzt das Sleucrgiltcr 1 eine Menge öff-

Vi niingen und besteht aus dem leitenden Gitterkcrn 2. der außen zum Teil frcilicgt und von der photolcitfähigcn Schicht 3 und der isolierenden Deckschicht 4 umgeben ist.

Die nachstehenden Erläuterungen sind unter der An-

M) nähme gemacht, daß foioleilfiihigc Substanzen vom P-Tyρ wie beispielsweise Selen und seine Legierungen verwendet werden. Darüber hinaus sind /um /wecke iles Aufbringen·, der Ladung herkömmliche Einrichtungen, wie beispielsweise Koionaentlader. Wal/enentlader usw. geeignet. Von diesen bekannten Einrichtungen sind Koronaentlader besonders vorteilhaft, weshalb die nachstehenden Erläuterungen an Hand von Koroiuieniladern gegeben werden.

Bei dem in F i g. 2 gezeigten Aufbringen einer Ladung wird das Gitter 1 durch einen Koronaentlader mittels des Koronadrahles5 und der Spannungsquelle 6 auf der Deckschicht gleichförmig mit negativer Polarität geladen. Durch diese Ladung wird eine Ladung entgegengesetzter Polarität, d.h. in diesen· l-'alle eine posilivc Ladung in der Grenzschicht der fotoleiifahigen Schicht 3 /ur isolierenden Deckschicht 4 angesammelt. Wenn die Grenzfläche zwischen dem leitenden Kern 2 und der fotolcitfähigen Schicht 3 und die fotoleitfähig^ Schicht 3 für sich von solcher Natur sind, daß eine Injektion von Majoritäisträgern, aber keine Injektion von Minoritätsträgern möglich ist und demgemäß Gleichrichtvermögen vorliegt, kann eine Ladungsschichl in der fetoleitfähigen Schicht 3 angrenzend an die isolierende Deckschicht 4 ausgebildet werden. Wenn das Steuergitter kein derartiges Gieichrichtvermögen besitzt und die Ladungsschicht nicht wie oben erwähnt ausbildet, kann das primäre Laden im Hellen erfolgen.

Bei dem gleichförmigen Laden, wie es oben beschrieben ist, ist es von Vorteil, wenn die Ladung von der Seite des Gitters aus aufgebracht wird, auf der die Deckschicht 4 existiert (diese Oberfläche wird nachstehend als »Oberfläche A« bezeichnet). Demgegenüber ist es trotz Anwendung einer Koronaentladung schwierig, ein zufriedenstellendes gleichförmiges Laden der Deckschicht 4 zu realisieren, wenn von der Gitterseite aus geladen wird, auf der der leitende Kern 2 freiliegt (diese Oberfläche wird nachstehend als »Oberfläche 3« bezeichnet), da die Koronaionen in den leitenden Kern 2 strömen.

F i g. 3 zeigt das Ergebins der darauffolgenden gleichzeitigen Bildbelichtung und zur vorangegangenen Ladung entgegengesetzten Ladung. Zum besseren Verständnis dieser Figur bezeichnet 7 einen Koronadraht eines Koronaentladers 8 eine Spannungsquelle für den Koronadraht 7, 9 eine Spannlingsquelle für eine Vorspannung, 10 ein Vorlagenbild, von dem der Buchstabe D einen dunklen Bildbereich und der Buchstabe L einen hellen Bildbereich bezeichnet, und der Pfeil 11 Licht von einer nicht gezeigten Lichtquelle.

Bei der in Fig.3 gezeigten Ausführungsform wird eine Koronaentladung mit Hilfe des Koronadrahtes 7 durchgeführt, an dem eine Wechselspannung anliegt, die von einer Gleichspannung positiver Polarität in der Weise überlagert wird, daß das Obcrfiüchenpotential der isolierenden Deckschicht positiv wird. Wenn eine Wechselstromkoronaentladung verwendet wird, müßte das Oberflächenpotential d~r Deckschicht 4 infolge der abwechselnden Entladungen positiver und negativer Polarität im wesent'ichcn Null sein. Tatsächlich ist die negative Koronaentladung jedoch stärker als die positive Koronaentladung, so daß es schwierig ist, das Oberflächenpotential der isolierenden Deckschicht 4, wie gewünscht, positiv zu machen. Aus diesem Grunde werden verschiedene Maßnahmen getroffen, daß das Obcrflächcnpotentia! leichter positiv gemachi werden kann, beispielsweise durch Überlagern der Wechselspannung mit einer positiven Vorspannung oder durch Verringern des negativen Stroms der Wechselspannungsquelle. Ks muß nicht besonders betont werden, daß zum Zwecke der sekundären entgegengesetzten Ladung neben der Benutzung einer Wechselspannung eine Gleichsiromkoronacntladung einer Polarität angewendet werden kann, die derjenigen der primären gleichförmigen Ladung entgegengesetzt ist, iiv dem Obcrflaeiienpotential der Deckschicht 4 eine Polarität /u geben, die derjenigen der gleichförmigen Ladung entgegengesetzt ist.

Wenn die isolierende Deckschicht 4, wie vorstehend beschrieben, einer positiven Koronaentladung ausgesetzt wird und die fotoleitfähige Schicht 3 in den hellen Bildbereichen L infolge der gleichzeitigen Bildbelichlung leitend wird, wird das Oberflächenpotential der Deckschicht 4 in den hellen Bildbereichen positiv. Andererseits bleibt die Oberflächenbehandlung der isolierenden Deckschicht 4 im dunklen Bildbereich D wegen der positiven Ladungsschicht, die in der fotoleitfähigen

ίο Schicht 3 an der Grenze zu der isolierenden Deckschicht 4 vorhanden ist, negativ.

Die Beziehung zwischen dem Belichtungsschrilt und dem Schritt des sekundären Ladens gemäß dem oben beschriebenen Beispiel ist die, daß dann, wenn die fotoleitfähige Schicht 3 eine eine gewisse über die Belichtung hinaus andauernde Fotoleitfähigkeit besitzt: die beiden Schritte nicht gleichzeitig, sondern im Gegensatz zur vorstehenden Erläuterung nacheinander durchgeführt werden J-.önnen. Ferner ist die Bildbelichtung vorteilhaft auf die Oberfläche A des Steue./itters 1 gerichtet, obgleich sie auch auf die Oberfläche 3 gerichtet werden kann. Im letzteren Fall ist die Auflösung und die Schärfe des reproduzierten Bildes niedriger als im erneren Fall. Zum Zwecke der bildmäßigen Belichtung wird allgemein -.'ine Lichtquelle benutzt. Neben einer Lichtquelle können aber auch z. B. radioaktive Strahlen, die eine Anregung der Substanz der fotoleitfähigen Schicht 3 zeigen, benutzt werden.
Wenn die Geschwindigkeit der Änderuwg der Polari-

jo tat des Potentials auf der Deckschicht 4 des Steuergitters bei den oben beschriebenen Schritten betrachtet wird, läßt sich feststellen, daß der Teil der Deckschicht 4. der dem Koronadraht 7 zugewandt ist, die schnellste Änderung in der Polarität zeigt, während sich an den

Innenseiten der Öffnungen die Polarität ein bißchen später ändert. Demgemäß entspricht im hellen Bildbereich das elektrische Potential an der Oberfläche ßdes Steuergitters 1 dem des leitenden Kerns 2 und ist auf der isolierenden Deckschicht in Richtung von der Oberfläehe B zur Oberfläche A zunehmend positiver.

F i g. 4 zeigt das Ergebnis einer anschließenden gleichmäßigen Totalbelichtung der gesamten Oberfläche des Steuergitters 1, die der Bildbelichtung -·ηά der sekundären Ladung folgt. Die Pfeile 12 zeigen Licht von einer Lichtquelle. Durch diesen Gesamtbelichtungsschritt ändert sich das elektrische Potential des dunklen Bildbereichs D des Steuergitters 1 in Übereinstimmung mit der Ladungsmenge auf der Oberfläche der isolierenden Deckschicht 4. Als Ergebnis dieser Potentialänderung läßt sich folgende Beziehung zwischen dem Kontrast V₁. des resultierenden Ladungsbildes und dem elektrischen Ladungspotential V',, das durch die primäre Ladung eri.al-.en wird, aufstellen:

K- =

in der C₁ die elcktrosftische Kapazität der Deckschicht 4 und C₁, die elektrostatische Kapazität der fotoleitfähigen Schicht 3 ist.

Wenn ein Ladungsbild auf einem üblichen foioleitfähigen Aufzeichnungsmaterial mit einem Dreischichtenaufbau aus einem leitenden Träger, einer fotoleiifahigen Schicht und einer isoüe. °nden Deckschicht auf der foto-'eitfähigcn Schicht hergestellt werden soll, ist es erwünscht, daß das Kapazilätsverhältnis zwischen C, (Deckschicht) und C)₁ (fotoleitfähige Schicht) etwa I : 1 ist. Im Falle der Herstellung eines Ladungsbildes auf

dem vorliegenden fotolcitfähigcn Steuergitter, insbesondere zum Viclfachkopieren, kann ein effcklives Ergebnis jedoch dann erhalten werden, wenn das Kapazitätsverhältnis zwischen C₁ und C₁, auf etwa 2 : 1 eingestellt ist. Auch wird die Stärke der fotolcitfähigen Schicht 3. von der Oberfläche A in Richtung zur Oberfläche B fortlaufend kleiner. Da die Ladungsschicht in der fotoleitfähigen Schicht 3 durch die Gesamtbclichtung in dem dunklen Bildbereich verringert bzw. gelöscht wird, ist deshalb das elektrische Potential auf dem Steuergitter von der Oberfläche B in Richtung der Oberfläche A des Steuergitters 1 zunehmend negativer. Nebenbei bemerkt ist der oben geschriebene Totalbelichtungsschritt nicht stets notwendig. Durch seine Durchführung wird es jedoch möglich, das Ladungsbild schnell und mit hohem Kontrast auf dem Steuergitter 1 auszubilden.

Fig. 5 zeigt den Prozeß der Bildung eines Ladungsbildes auf einem aufladbaren isolierenden Aufzeichnungsmaterial, bei dem mittels des Ladungsbildes auf dem Steuergitter 1 ein Ladungsbild auf dem isolierenden Aufzeichnungsmaterial ausgebildet wird. In der Zeichnung bezeichnet 13 einen leitenden Träger, der zugleich als Gegenelektrode des Koronadrahtes 14 des Koronaentladers dient, und 15 das isolierende Aufzeichnungsmaterial, beispielsweise elektrostatisches Aufzeichnungspapier, das in der Weise angeordnet ist, daß seine ladbare Oberfläche dem Steuergitter 1 zugewandt ist. während seine leitende Oberfläche mit dein leitenden Träger 13 i;i Kontakt gebracht ist. Die ladbare Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 15 ist der Oberfläche A des Steuergitters 1 in einem geeigneten Abstand von etwa I mm bis 10 mm zugewandt.

Als Aufzeichnungsmaterial 15 sind nicht nur solche Materialien verwendbar, die einen Zweischichtenaufbau aus einer ladbaren Schicht und einer leitenden Schicht aufweisen, wie beispielsweise elektrostatisches Aufzeichnungspapier, sondern auch jegliches Isoliermaterial, wie beispielsweise Polyäthylenterephthalat. Bei der Benutzung eines solchen Isoliermaterial muß die Isolierschicht jedoch hinreichend dicht an dem leitenden Träger 13 anhaften, da andernfalls Unregelmäßigkeiten in dem auf dem Aufzeichnungsmateria! ausgebildeten Ladungsbild auftreten. Zum Vermeiden dieses Fehlers ist das Anlegen der Spannung an das Aufzeichnungsmaterial 15 durch einen Koronaentlader an Stelle der Verwendung des leitenden Trägers 13 wirksam.

Wenn das Ladungsbild auf diesem Aufzeichnungsmaterial 15 ausgebildet werden soll, wird ein Strom von Koranaionen von dem Koronadraht 14 auf das Auf- vi zeichnungsmateria! 15 gerichtet. In den den hellen Bildbereichen entsprechenden Abschnitten des Steuergitters 1 sind auf Grund des stetigen Potentialvcrlaufcs von der Oberfläche A zur Oberfläche B elektrische Felder aufgebaut, wie sie durch die ausgezogenen Linien /x in F i g. 5 gezeigt sind, wodurch der Durchtritt der Koronaionen durch die öffnungen des Gitters 1 gehemmt wird, mit dem Ergebnis, daß diese Koronaionen in den teilweise freiliegenden leitenden Kern 2 strömen. Wenn die Oberfläche B des Steuergitters 1 vollständig mit der w) isolierenden Deckschicht 3 bedeckt wäre und die Koronaionen nicht von dem Kern 2 aufgenommen werden könnten, würde das Steuergitter mit der Polarität der Koronaionen aufgeladen, die Sperrfelder abgebaut und cm Durchtritt der Koronaionen durch die Gitteröffnun- b's gen erfolgen. Mit anderen Worten, da die Koronaionen sogar im hellen Bildbereich durch das Gitter hindurchträten, würde eine Schleierbildung im auf dem Aufzeich-

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jo

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45 nungsmalcrinl 15 ausgebildeten Ladungsbild erfolgen. Durch den stetigen Potentialvcrlauf in den dunklen BiIcI-bereichen des Slcucrgiiiers 1 von der OOerflächc /i/.ur Oberfläche A werden gegenüber den hellen Biidbcrcichcn entgegengesetzt gerichtete Felder aufgebaut, wie es mit den ausgezogenen Linien//gezeigt ist. In diesen Bereichen können die Koronaionen unter der Wirkung der zwischen Koronadraht 14 und Gegenelektrode 13 anliegenden Spannung infolge gleichgerichteter Felder in den Gitteröffnungen ungehindert durch diese hindurchtrcicn und das Aufzeichnungsmaterial 15 erreichen, trotz ihrer zu der des Ladungsbildes auf der Deckschicht 4 entgegengesetzten Polarität. Dabei besteht nur eine geringe Neigung, das Ladungsbild zu löschen. Ks entsteht ein Direktbild der Vorlage. Wenn ein Umkehrbild der Vorlage als Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial ausgebildet werden soll, muß die Polarität der durch das Stcucrgitter zu schickenden Koronaionen gleich derjenigen der elektrischen Ladung auf der Deckschicht 4 in den dunklen Bildbercichen sein.

Das Bezugszeichen 16 in Fig. 5 bezeichnet eine Spannungsquelle für den Koronadraht 14 und das Bezugszeichen 17 eine weitere Spannungsquelle für den leitenden Träger 13. Bei diesem Aufbau kann eine clektrische Spannung in der Weise an den Kern des Sieucrgiltcrs 1 angelegt werden, daß die Felder zwischen Träger 13 und Kern 2 einerseits und Kern 2 und Koronadraht f4 andererseits gleiche Richtung haben.

Andererseits kann der Koronadraht nicht nur. wie oben erwähnt, an eine Gleichspannung, sondern auch an eine Wechselspannung gelegt werden. In diesem Fall kann ein Direktbild der Vorlage erhalten werden, wenn eine Spannung negativer Polarität an den leitenden Träger 13 angelegt wird, während ein Umkehrbild erhalten werden kann, wenn eine positive Spannung angelegt wird. In der Zeichnung bezeichnen die gestrichelten Linien Ϊ8 den Strom der Koronaionen von dem Koronadraht 14.

Beim Vielfachkopicren besteht das Problem, daß die Menge der Koronaionen, die bei der bildmäßigen Differenzierung des lonenstroms durch das .Steuergitter 1 hindurchlretcn, in der Anfangsstufc ziemlich klein ist. Wenn die auf dem Aufzeichnungsmaterial unter diesen elektrischen Bedingungen ausgebildeten Ladungsbilder entwickelt werden, werden Reproduktionen erhallen, die sich verändernde Dichte aufweisen. Ks wirH angenommen, daß der Grund für diese unerwünschte Erscheinung darin liegt, daß ein Teil der Koronaionen an den Öffnungen und in deren Nachbarschaft auf die Oberfläche B des Stcucrgiiters strömt. Die K. 'onaioncn, die zu diesem Bereich strömen, werden zu Stabilisienings'/wecken verbraucht. Diese Erscheinung wird erfindungsgemäß durch folgende Verfahren unschädlich gemacht. Ein erstes Verfahren liegt darin, den Koronaioncnsirom beim ersten Blatt oder den ersten Blättern Aufzeichnungsmaterial beim Vieifachkopieren um etwa 10 bis 100% gegenüber dem gewöhnlichen Niveau zu erhöhen und hierzu beispielsweise die an den Koronadraht 14 angelegte Spannung anzuheben oder die Stellung des Koronadrahl.s 14 zu verändern, bzw. den Koronaionenstrom um etwa 10 bis 50 Porzcnt gegenüber dem zur Herstellung des ersten Blatts oder der ersten Blätter vcrwendcicn Koronaionenstrom zu verringern. Ein zweites Verfahren besteht darin, das Steuergitter I an seiner Oberfläche H einer gesonderten, nur der Stabilisierung dienenden Koronaentladung auszusetzen, die dieselbe Polarität wie die Koronaentladung für die Ausbildung des L;idungsbilds auf dem Aufzcich-

niingsmatcnal aufweist, vmlx'i sich diese auf this Slciiergillei gerichtete Koronaentladung von der anschließen den für die Ausbildung des l.aduiigsbilds auf dem Aufzeichnungsmaterial unierscheidel. Als elektrischer Strom für diese Koronaentladung können einige Bruchteile his /υ einem Mehrfachen des gewöhnlichen Slrombeirags ausreichen. Hei dem zweiten Verfahren ist jedoch d·.;. Vorhandensein des leitenden Trägers 13, der als Gegenelektrode für den Koronadraht 14 wirkt, wünschenswert. Wenn nämlich keine Gegenelektrode da ist, an die eine elektrische Spannung gelegt wird, kann es vorkommen, daß ein wesentlicher Teil des primären Ladungsbilds gelöscht wird.

Die I·' i g. 7 bis IJ /eigen Beispiele für elektrofotografische Kopiergeräte, mit denen das unter Bezugnahme auf F i g. fc> beschriebene erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.

Wie beschrieben, wird die Koronaentladung zur Bildung des Ladungsbiids auf dem Steucrgiitcr auf die Seite Λ des Steuergitters gerichtet und die weitere Koronaentladung für die Erzeugung des Ladungsbilds auf dem Aufzeichnungsmaterial auf die Seite B. Wenn das Steuergnter 1 flach und stationär ist, sollte demgemäß das Aufzeichnungsmaterial an einer Ladevorrichtung für die Ladungsbilderzeugung auf dem Steuergilter zwischen dem Steuergittcr und einer Fördervorrichtung zum Positionieren des Aufzeichnungsmaterial angrenzend an das Steuergitler 1 vorbeigeführt werden.

Das in F i g. 7 und 8 gezeigte elektrofotografische Kopiergerät 23 enthält einen ortsfesten Tisch 24 zum Auflegen einer zu reproduzierenden Vorlage 25 eine Lampe 26 zum Beleuchten der Vorlage 25, ein bewegbares optisches System 27 aus einer Reflexionscinriehiurigs und einem Objektiv, einen Koronaentladcr 28 zum gleichförmigen Aufladen des flachen stationären Steuergitters 1. einen weiteren Koronaentladcr 29, eine

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Aufnahme der Koronaentlader 28 und 29 und der Lampe 30. Der Behälter ist parallel zu dem Steucrgiitcr 1 verschiebbar. Die Vorrichtung enthält ferner eine Kassette 32 zur Unterbringung des elektrostatischen Aufzeichnungsmaterial 33 in Form von geschnittenen Papierbliittern, eine Zuführwalze 34 zum blatlwcisen Zuführen des Au'/cichnungspapiers 33 ein Förderband 35 mit einem speziellen Fördermcehanismus zum Tragen des Aufzeichnungspapiers unter das Steuergitler 1, einen Koronacntlader 36 zur Erzeugung des zu durch das Sieuergilier 24 modulierenden Koronaioncnstroms zur bildmäßigen Aufladung des Aufzeichnungsmaterials, eine Magnctbürstencntwicklungseinrichtung 37, eine Heizwalzen-Fixicreinrichtung 38 und einen Tisch 39 zum Aufnehmen des das Vorlagenbild tragenden Aufzeichnungspapiers.

Das Gerät wird in folgender Weise betrieben. Gemäß F i g. 7 wird die Vorlage 25 auf dem ortsfesten Tisch 24 durch die Lampe 26 beleuchtet, wobei das Vorlagenbild durch das optische System 27 auf das Steuergitler I projiziert wird. Zur Zeil des Belcuchtens der Vorlage bewegen sich die Lampe 26, das optische System 27 und der Behälter 31 parallel zum ortsfesten fotoleitfähigen Steuergittcr 1 und in dessen Nähe mit derselben Geschwindigkeit und in derselben Richtung, wodurch das Ladungsbild auf dem Steuergitter 1 ausgebildet wird. Das Förderband 35 unter dem Steuergittcr 1 isi dunkel gefärbt, beispielsweise schwur/, so daß Licht, das durch die öffnung des Steuergitters 1 hindurchgetreten ist, gehindert wird, zu anderen Teilen der Vorrichtung zerstreut zu werden. Das Aufzeichnungspapier 33 wird durch die l'apicrzuiührwalze 34 Blatt für Blatt auf das Förderband 35 geführt und mit Hilfe des Förderbands

35 positioniert, das dem Steuergittcr 1 in dem Abschnitt, in dem das Ladungsbild auf dein Steuergittcr 1 ausgcbil-

¹S det worden ist, zugewandt ist. Dann wird ein Strom von Koronaionen von dem Koronaentladcr 36 durch das Slcuergitter hindurchgeleitet und durch das Ladungsbild auf dem Steuergitter 1 bildmäßig differenziert, wodurch auf dem Aufzeichnungspapier 33 das Ladungsbild

to ausgebildet wird. Danach wird das Ladungsbild auf dem Aufzeichnungspapier durch die Entwicklungseinrichtung 37 entwickelt und das entwickelte Bild durch die Fixiereinrichtung 38 fixiert. Das auf diese Weise mit der Bildrcproduklion versehene Aufzeichnungspapier 33

ι ι wird auf den Tisch 39 ausgetragen. Der Koronaentladcr

36 kann seine Geschwindigkeit über 30 cm/sec hinaus steigern, so daß er während eines Vielfachkopierens mit sehr hoher Geschwindigkeit betrieben werden kann.

Zum Zwecke des Vieiiachkopierens belinden sich die Lampe 26, das optische System 27 und der Behälter 31 in stationärem Zustand, während sich nur der Koronaentladcr 36 oberhalb des Stcuergitters 1 hin- und herbewegt. Die Arbeitsweise des Entladers 36 und des Aufzeichnungspapiers 33 ist dann folgende. Das Aufzeichnuiigspapier verharrt in der entsprechenden Stellung unter dem Sperrgitter 1, während der Koronaentlader 36 über das Steuergitter 1 fährt, wodurch das Ladungsbild auf dem Aufzeichnungspapier ausgebildet wird. Unmittelbar nach der Ausbildung des Ladungsbilds auf

jo dem Aufzeichnungspapier 33 wird dieses in Richtung der Entwicklungseinrichtung 37 und der Fixiereinrichtung 38 bewegt und das nächstfolgende Aufzeichnungspapier in die Position unter dem Steuergitter 1 vorgeschoben. Bevor das Papier in die entsprechende Posi-

Ji tion kommt und angehalten wird, kehrt der Koronaentlader 36 in seine Ausgangsstellung zurück. Mit anderen

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nur der Koronaentladcr 36 zwischen den verschiedenen Einrichtungen zur Ladungsbilderzeugung, so daß das Gerät mit hoher Geschwindigkeit und geringem Leistungsverbrauch betrieben werden kann.

Das in Fig.9 gezeigte elektrofotografische Kopiergerät 40 weist dieselbe Grundkonstruktion wie das Gerät 23 gemäß F i g. 7 auf. Bei diesem Gerät ist das Steuergitter 1 jedoch so ausgelegt, daß es ganz in der Nähe des Förderbands 35 geschoben wird, um den räumlichen Abstand zwischen dem Steuergitter 1 und dem Aufzeichnungspapier 33 zu verringern, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, während der Koronaionenstrom von dem Koronaentlader 36 für die bildmäßige Aufladung des Aufzrichnungspapiers durch das primäre Ladungsbild auf dem Stcuergitter 1 moduliert wird und das Ladungsbild auf dem Aufzeichnungspapier 33 ausgebildet wird. Und zwar wird das Steuergitter 1 in seine Stellung in der Nähe des Aufzeichnungspapiers 33 hineingeschoben, während das Aufzeichnungspapier 33 zugeführt und in die gewünschte Position gebracht wird. Sobald das Papier an der Bcsiimmungsstelle anhält, beginnt der Koronaentlader 36 seine Bewegung.

bo Wie erwähnt, macht es die Verschiebung des fotoleitfähigen Stcuergitters 1 in die Nähe des Aufzeichnungspapiers 33 möglich, die elektrische Spannung, die an den Koronaentlader 36 zur Bildung des Ladungsbilds auf dem Aufzeichnungsmaterial angelegt werden muß, ge-

o5 ringer zu halten als bei der in F i g. 7 gezeigten Vorrichtung. Wenn der Abstand zwischen dem Steuergitter 1 und dem Aufzeichnungspapier 33 beispielsweise 20 mm beträgt ist eine Spannung von etwa 6 bis 20 kV erfor-

derlich. Wenn der Abstand jedoch 3 mm betrügt, würde das Anlegen einer Spannung von etwa 2 bis 3 kV genügen, um das Ladungsbild auszubilden.

Das in Fig. 11 gezeigte elektrofotografische Kopiergerät 41 unterscheidet sich darin von dem Gerät nach F i g. 9, daß si».h das Förderband 42 nach der Ausbildung des Ladungsbilds auf dem Steuergitter aufwärts zum ortsfesten Sifiuergitter 1 bewegt und unmittelbar unter demselben anhält, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Durch dieses Verkleinern des räumlichen Abstands zwischen dem Steuergitter 1 und dem Aufzeichnungspapicr 33 wird derselbe Effekt erreicht, wie er an dem Gerät gemäß F i g. 9 erläutert wurde. Gemäß F i g. 11 ist ein NaD-entwicklungsbehälter 43 vorgesehen, während die Fixiereinrichtung 44 als Heiz- und Trockenfixicreinriehtung des Kammertyps ausgebildet ist. Das Bc/.ugs/.cichen 45 bezeichnet eine Trennklinke, mit der das Aufzeichnungspapier 33 von dem Förderband 42 abgelöst wiiu. Die Trennkiinke 45 und eine um diese herum vorgesehene Führungseinrichtung werden gleichzeitig mit dem Förderband 42 bewegt. Vorteilhaft ist die Stellung der Trennklinke 45 zwischen einer Stellung vor und einer Stellung nach dem gleichzeitigen Verschieben veränderbar, so daß die Klinke 45 den Entwicklungsbehälter 43 oder andere Einrichtungen nicht berühren kann. Bei der in F i g. 11 gezeigten Stellung berührt die Spitze der Trennklinke 45 das Förderband 42 nicht, während das andere Ende der Führungseinrichtung in einem Abstand von dem Entwicklungsbehälter 43 angeordnet ist. Wenn die Bildung des Ladungsbildes auf dem Steuergitter beendet ist und sich das Förderband 42 in die Stellung unmittelbar unter dem Steuergitter 1 bewegt, bewegt sich auch die Trennklinke 45, wobei die Spitze dieser Klinke so betätigt wird, daß sie das Aufzeichnungspapier 33 auf dem Förderband 42 auf einfache Weise von diesem ablösen kann, während das andere Ende der Trcnnklinke 45 seine Fünrungsfuriküün /ur Führung des Aufzeichnungspapiers 33 zum F.ntwicklungsbehälter 43 ausübt

Im übrigen sind in den Fig. 7 bis 12 diejenigen Komponenten der Geräte, die dieselben Funktionen besitzen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Das in Fig. 13 gezeigte Kopiergerät 46 besitzt ein fotoleitfähiges Steuergitter I von zylindrischer Gestalt. Bei dieser Vorrichtung wird die auf der ortsfesten Platte angeordnete Vorlage 47 durch die Lampe 48 beleuchtete und mit Hilfe des optischen Systems aus Spiegeln 49, 50 und 51 und einem Objektiv 52 auf das zylindrische üieuergitter 1 projiziert. Wie mit einem Pfeil gezeigt, dreht sich das Steuergitter 1 im Uhrzeigersinn, wobei sein leitender Kern nach innen hin freiliegt. Das Ladungsbild auf dem Steuergitter wird in der Weise ausgebildet, daß dieses durch die Lampe 55 auf seiner gesamten Oberfläche total belichtet wird, nachdem es den Koronaentlader 53 zum gleichförmigen Laden und anschließend die Belichtungsstation mit dem Koronacntlader 54 passiert hat. Das elektrostatische Aufzeichnungspapier 56 wird entlang des durch eine gestrichelte Linie gezeigten Wegs gefördert. Das Ladungsbild wird auf dem auf dem leitenden Träger 58 gehaltenen Aufzeichnungspapier ausgebildet, indem der Koronaionenstrom von dem Koror.aentlader 57 durch das auf dem Steuergitter ausgebildete Ladungsbild bildmäßig differenziert wird. Nach der Ausbildung des Ladungsbilds w^:rd das Aufzeichriungspapier 56 zum Trockeneniwickiungsbehälter 59 geführt und anschließend zum Fixierbchältcr 60. wo das Ladungsbild entwickelt und fixiert wird. Wenn von dem einzigen Vorlagcnbikl eine Vielzahl von

Kopien crhal' »η werden soll, wird allein der Prozeß der Bildung des Ladungsbildes auf dem Aufzcichniingspa pier durchgeführt, wobei die Drehung des Stcuergitters I und der Papiervorschub synchronisiert werden. Wenn das Ladungsbild auf dem Stcucigittcr nicht mehr benötigi wird, wird es von einem Koronaeiillader 61 und einer Lampe 62 gelöscht.

Zur Durchführung des ersten crfindungsgcinäßcn Verfahrens mit den vorstehend beschriebenen Geraten wird der Koronaionenstrom des Koronaentladers 56 bzw. 57 beim Viclfachkopicren nach dem ersten b/w. den ersten Moduliervorgängen um etwa 10 bis 50% verringert, was z. B. durch Änderung der a:i den Koronaentladcr angelegten Spannung geschehen kann. Das zweite erfindungsgemäßc Verfahren läßt sich mil den Geräten gemäß den Fig. 7 bis 12 in der Weise realisieren, daß der Koronaentladcr 36 vor dem ersten .!er Ladungsbilderzeugung auf Auf/eichnungspapicr 13 dienenden Arbcitshub in einem vorgeschalteten Hub einen stabilisierenden Koronaioncnstrom auf das Steuergitter I richtet, bei dem sich noch kein Aufzeichnungspapier 33 auf dem Förderband 35 bzw. 42 befindet. Entsprechend kann beim Gerät gemäß Fig. IJ vor der Ladungsbilderzeugung auf dem Aiifzeichnungspapicr 56 eine Umdrehung des trommellörmigen Stcuergitters I vorgesehen sein, während der der Koronaenthider 54 einen stabilisierenden Koronaioncnstrom auf das das Ladungsbild tragende Stcucrgittcr richtet, ohne daß auf dem leitenden Träger 58 bereits Aufzeichnungspapicr 56 vorhanden ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Verfahren, bei dem auf einem eine Vielzahl von kleinen öffnungen aufweisenden Steuergitter ein Ladungsbild erzeugt und anschließend eine Mehrzahl von Ladungsbildern auf elektrisch aufladbarem Aufzeichnungsmaterial dadurch erzeugt wird, daß jeweils ein Koronaicnenstrom durch das Steuergitter hindurch auf das Aufzeichnungsmaterial gerichtet und dabei bildmäßig moduliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Herstellung eines ersten oder einiger Ladungsbilder für die Herstellung der nachfolgenden Ladungsbilder ein zu modulierender Koronaionenstrom verwendet wird, der um etwa IO bis 50 Prozent gegenüber dem zur Herstellung des ersten Ladungsbildes verwendeten Koronaionenstrcm verringert 15«.

2. Ekktrophotographisches Verfahren, bei dem auf einem eine Vielzahl von kleinen öffnungen aufweisenden Steuergitter ein Ladungsbild erzeugt und anschließend eine Mehrzahl von Ladungsbildcrn auf elektrisch aufladbarem Aufzeichnungsmaterial dadurch erzeugt wird, daß jeweils ein Koronaionenstrom durch das Steuergitter hindurch auf das Aufzeichnungsmaterial gerichtet und dabei bildmäßig moduliert wird, wobei zwischem dem zu modulierenden Koronaionenstrom einerseits und dem Steuergitter i:nd dem Aufzeichnungsmaterial andererseits eine Relativbewegung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dau das St-_uergitter vor der Erzeugung der Ladungsbilder auf dem elektrisch aufladbaren Aufzeichnungsmateria! einem Koronaionenstrom ausgesetzt wird, der nach Richtung und Polarität dem zur Aufzeichnung verwendeten Koron;,ionenstrom gleich ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des vor der Ladungsbilderzeugung fließenden Koronaionenstroms auf der dem Koronaenilader gegenüberliegenden Seite des Steuergitters eine Gegenelektrode angeordnet wird.