DE2523722A1

DE2523722A1 - ELECTROSTATOGRAPHIC COPY SYSTEM

Info

Publication number: DE2523722A1
Application number: DE19752523722
Authority: DE
Inventors: Gerald M Fletcher
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1974-06-11
Filing date: 1975-05-28
Publication date: 1976-01-02
Also published as: GB1487116A; FR2274964A1; FR2274964B1; JPS519459A; NL7506577A; US3924943A

Description

P 9048 28.Hai 1975P 9048 May 28, 1975

Xerox CorporationXerox Corporation

Xerox SquareXerox Square

Rochester, New York 14644 , USARochester, New York 14644, USA

Elektrostatographisches Kopiersyst&mElectrostatographic copier system

Die Erfindung betrifft ein elektrostatographisches Kopisrsystem, bei dem ein Bild von einer Bildträgerfläohe auf eine benachbarte Kopie unter Verwendung eines elektrisch vorgespannten Übertragungselementes übertragbar ist, wobei das Übertragungselement für eine relative Bewegung zwischen dem Übertragungselement und der Kopie nahe an der Kopie in Stellung bringbar ist. Das Übertragungselement soll dabei elektrisch gesonderte Bereiche quer zur Portbewegungsrichtung der Kopie vorsehen. The invention relates to an electrostatographic copying system, in which an image from an image carrier surface to a adjacent copy can be transmitted using an electrically biased transmission element, the transmission element positionable for relative movement between the transfer member and the copy close to the copy is. The transmission element should provide electrically separate areas transversely to the port movement direction of the copy.

In der Xerographie wird in einer üblichen Übertragungsatation ein entwickeltes Bild aus Tonerpartikeln, die aus dem Bntwicklermaterial stammen, von einem Photorezeptor (der Bildträgerfläche) auf ein Blatt oder eine Bahn eines Kopieiaaterials (endgültige Bildträgerfläche) entweder unmittelbar oder nach einem Zwischenübertragungsschritt auf einen Zwischenträger übertragen. Derartige Bildübertragungen sind auch in anderen elektrostatcgraphischen Bearbeitungssysteinen, etwa bei der elektrophoretischen Entwicklung, notwendig. Bei ^HTESI^H-Systemen kann das im Zwischenschritt übertragene Bild ein unentwickeltes latentesIn xerography, in a common transfer operation, a developed image of toner particles originating from the developer material is transferred from a photoreceptor (the image bearing surface) to a sheet or web of copy material (final image bearing surface) either immediately or after an intermediate transfer step onto an intermediate carrier. Such image transfers are also necessary in other electrostatic processing systems, such as in electrophoretic development. With ^H TESI ^H systems, the image transferred in the intermediate step can be an undeveloped latent one

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elektrostatisches Bild auf einem nicht-photoleitenden Isolator sein*be an electrostatic image on a non-photoconductive insulator *

Die Übertragung wird gemeinhin in der Weise vorgenommen, daß in einem Übertragungsspalt elektrostatische Kraftfelder angelegt werden, die stark genug sind, um die den Toner auf der ur~ sprünglichen Trägerfläche festhaltenden Kräfte zu überwinden und den größten Teil des Toners auf die in Kontakt stehende zweite Fläche herüberzuziehen· Diese Übertragungsfelder v/orden im allgemeinen auf zwei verschiedene Weisen zur Verfügung gestellt, nämlich entweder durch Ionenemission von einem Üb er tr a~ gungs-Koronagenerator auf die Rückseite des Kopieblattes, wie in der US-PS 2 807 233 beschrieben, oder mit Hilfe einer mit einer Gleichspannung belegten Übertragungsrolle oder eines ebensolchen übertragungsbandes, die bzw. das auf der Rückseite des Kopieblattes entlangrollt. Beispiele für Systeme mit vorgespannter Übertragungsrolle sind in den folgenden US-PS'n beschrieben: 3 781 105, ausgegeben am 25.12.1973t Int.ICl. G03g 15/16; 2 807 233; 3 043 684; 3 267 840; 3 328 193; 3 598 580; 3 625 146; 3 630 591J 3 684 364; 3 691 993 und 3 702 482.The transfer is commonly done in such a way that electrostatic force fields are applied in a transfer gap strong enough to overcome the forces holding the toner onto the original support surface and pulling most of the toner over onto the contacting second surface. These transfer fields are in front of them generally made available in two different ways, namely either by ion emission from a transmitter generation corona generator on the back of the copy sheet, as described in US Pat. No. 2,807,233, or with the aid of a a DC voltage occupied transfer roller or a transfer tape of the same type, which is on the back of the copy sheet rolls along. Examples of pretensioned transfer roller systems are described in the following U.S. patents: 3 781 105, issued on December 25, 1973t Int.ICl. G03g 15/16; 2,807,233; 3,043,684; 3,267,840; 3,328,193; 3,598,580; 3,625,146; 3,630,591J 3,684,364; 3 691 993 and 3 702 482.

Die Schwierigkeiten einer erfolgreichen Bildübertragung sind bekannt. In dem Yorspaltbereich, bevor das Kopierpapier mit dem Bild in Berührung kommt, ist das Bild, wenn die Übertragungsfelder hoch sind., anfällig für eine vorzeitige Übertragung durch den luftspalt, was zu einer schlechteren Auflösung oder verschwommenen Bildern führt. Wenn außerdem im Vorspaltbereich durch hohe Felder eine Ionisation stattfindet, kann dies zu Stroben oder anderen Bildfehlern, zu einem Verlust an Übertragungseffizienz und zu einem geringeren Spielraum für die Betriebsparameter des Systems führen. In dem unmittelbar angrenzenden Spaltbereich selbst jedoch muß das Übertragungsfeld so stark wie möglich (höher als annähernd 20 V pro Mikron) sein, um eine hohe Übertragungseffizienz und eine stabile Übertragung zu erzielen. In dem nachfolgenden ITachspaltbereich, wo daa Kopieblatt von dem Photoleiter getrennt wird und der deshalbThe difficulties of successful image transfer are well known. In the Yorsnapbereich before the copy paper with the When the image comes into contact, when the transfer fields are high, the image is prone to premature transfer through the air gap, which leads to poor resolution or blurry images. If also in the pre-splitting area An ionization takes place due to high fields, this can lead to strokes or other image defects, to a loss of transmission efficiency and lead to a smaller margin for the operating parameters of the system. In the immediately adjacent Gap area itself, however, the transmission field must be like this as high as possible (greater than approximately 20 V per micron) for high transfer efficiency and stable transfer to achieve. In the subsequent ITach gap area, where daa Copy sheet is separated from the photoconductor and therefore

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auch als Abstreifbereich bezeichnet werden kann, können, wenn die Übertragungsfelder zu schwach sind, hohle Zeichen erzeugt wer,den. Andererseits kann eine unrichtige Ionisation im Nachspaltbereich eine Instabilität·'des Bildes oder Schwierigkeiten beim Ablösen des Kopieblattes verursachen. Schwankungen in den Umfeldbedingungen, im Kopiepapier, Verunreinigungen usw. können alle die notwendigen Übertragungsparameter beeinflussen. Der spezifische Widerstand des Materials der Übertragungsrolle und des Papiers kann sich mit der Feuchtigkeit· usw. stark ändern. Außerdem wird die Leitung der ladung von der vorgespannten Übertragungsrolle weg auch noch durch das Vorhandensein oder Fehlen des Kopiepapiers zwischen der Rolle und der Bildträgerfläche stark beeinflußt. Diese verschiedenen Parameter für das Übertragungsfeld reproduzierbar und mit geeigneten Übergängen zu erreichen, ist schwierig.can also be referred to as a stripping area, if the transmission fields are too weak, hollow characters are generated. On the other hand, incorrect ionization can occur in the post-gap area cause instability of the image or difficulty in peeling off the copy sheet. Fluctuations in the environmental conditions, in the copy paper, contamination, etc. can all influence the necessary transmission parameters. The resistivity of the material of the transfer roller and the paper may change a lot with humidity, etc. In addition, the conduction of the charge from the pre-stressed Transfer roller is also removed by the presence or absence of copy paper between the roller and the image bearing surface strongly influenced. These different parameters for the transmission field are reproducible and with appropriate Achieving transitions is difficult.

Die erwähnte US-PS 3 781 105 beschreibt ein elektrisches Vorspannungssystem mit konstantem Strom zur Verbesserung der Funktion einer ungeteilten vorgespannten Übertragungsrolle unter diesen variablen Bedingungen, und liefert eine weitere technische Grundlage auf diesem Gebiet. Die vorliegende Erfindung strebt eine weitere Verbesserung des darin beschriebenen Systems an«The aforementioned U.S. Patent No. 3,781,105 describes an electrical biasing system with constant current to improve the function of an undivided biased transfer roller these variable conditions, and provides a further technical basis in this area. The present invention strives to further improve the system described in it «

Es sind bereits verschiedene vorgespannte übertragungssysteme vorgeschlagen worden, bei denen die vorgespannte Rolle oder das vorgespannte Band gesonderte leitende lineare Streifen auf dem Umfang haben, die sich in radialer Richtung entlang der Rollenoberfläche erstrecken, d.h. in Umfangsrichtung^unterteilt sind. Ein Beispiel dafür gibt die US-PS 3 640 249. Ein weiteres Beispiel ist in der US-PS 3 684 364 beschrieben. In dieser PS ist ein xerographisch.es Übertragungssystem mit Rollenelektrode offenbart, bei dem von einer übertragungsspannungsquelle über mehrere stationäre Kontakte an die Rolle ein geeignetes Übertragungspotential angelegt werden kann. Diese Kontakte schleifen über bewegte leitersegmente, die im InnerenThere are already various pre-stressed transmission systems have been proposed in which the pre-tensioned roller or tape has separate conductive linear strips the circumference extending in the radial direction along the roller surface, i.e. divided in the circumferential direction ^ are. An example of this is given in US Pat. No. 3,640,249. Another example is described in US Pat. No. 3,684,364. In this PS is a xerographic transmission system with a roller electrode disclosed in which from a transmission voltage source A suitable transfer potential can be applied to the roller via several stationary contacts. These Contacts slide over moving conductor segments inside

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der Rolle in Abständen rundum deren Umfang angebracht sind.the role are attached at intervals around its circumference.

In der US-PS 3 574 301 ist eine segmentierte vorgespannte Rolle offenbart, die an verschiedenen Bereichen des Rollenumfangs unterschiedliche Vorspannungen und unterschiedliche Funktionen ermöglicht. Diese befindet sich jedoch in einer Entwicklungsstation und nicht in einer Übertragungsstation« U.S. Patent No. 3,574,301 discloses a segmented preloaded roller which is positioned on various areas of the roller circumference different biases and different functions possible. However, this is in a development station and not in a transfer station «

Die US-PS 3 647 292 schildert ein übertragungssystem mit Band, das ein Kopieblatt durch die Übertragungsstation führt, sowie eine Vakuumeinrichtung zum Festhalten des Kopieblattes an dem Band, und eine Einrichtung zum Erzeugen des Übertragungsfeldes, die in einer Ausführungsform mehrere stationäre Übertragungselektroden umfaßt, die sich quer zur Fortbewegungsbahn des Systems in einer stationären segmentierten Platte erstrekken und an die unterschiedliche (zunehmende) Potentiale angelegt sind, die auf der Rückseite des Übertragungsbandes auf dessen Bahn einwirken.The US-PS 3,647,292 describes a transmission system with tape, which feeds a copy sheet through the transfer station and vacuum means for holding the copy sheet to the Tape, and a device for generating the transmission field, which in one embodiment comprises a plurality of stationary transfer electrodes which extend transversely to the path of travel of the system in a stationary segmented plate and applied to the different (increasing) potentials which act on the back of the transfer belt on its web.

Die US-PS 3 644 034 offenbart ein Übertragungsband mit einem unterteilten breiten leitenden Streifen, an den von zwei Stützrollen zwei unterschiedliche Vorspannungen angelegt werden, und zwar an diejenigen Segmente, die über die Rollen laufen. Die leitenden Segmente sind durch isolierende Segmente von 1,6 mm (1/16 Zoll) getrennt.U.S. Patent 3,644,034 discloses a transfer belt having a divided wide conductive strips to which two different bias voltages are applied by two support rollers, namely to those segments that run over the rollers. The conductive segments are made up of insulating segments 1.6 mm (1/16 inch) apart.

Es sind auch bereits ungeteilte elektrisch monolithische vorgespannte Übertragungselemente in Gebrauch. Eine vorgespannte Übertragungsrolle ist in der US-PS 2 807 233 beschrieben, wobei eine Metallrolle mit einem elastischen Überzug, der einen spez. Widerstand von etwa 10 bis 10 &i ·_ΟΠ1 hat, als vorgespanntes Übertragungselement dient. In der US-PS 3 520 604 wird eine Übertragungsrolle vorgeschlagen, die aus einem leitenden Gummi mit einem spez. Widerstand im Bereich von etwa 10¹¹ bio etwa 10 iß «cm besteht. Eine vorgespannte Übertragungsrolle ist auch in der US-PS 3 702 482 beschrieben. Sie weist ein leitendes Substrat auf, das ein gleichmäßiges Potential trägt,Undivided electrically monolithic prestressed transmission elements are also already in use. A biased transfer roller is described in US Pat. No. 2,807,233, wherein a metal roller with an elastic coating having a spec. Resistance of about 10 to 10 & i · _ΟΠ1 serves as a biased transmission element. In US-PS 3,520,604 a transfer roller is proposed, which is made of a conductive rubber with a spec. Resistance in the range of about 10 ¹¹ bio about 10 iß «cm exists. A biased transfer roller is also described in U.S. Patent No. 3,702,482. It has a conductive substrate that carries a uniform potential,

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sowie eine elastische Decke als Zwischenschicht, die rund umas well as an elastic blanket as an intermediate layer that goes around

α das Substrat angebracht ist und einen spez. Widerstand von 1(r bis 10 >& «cm hat, so daß sie in der lage ist, das auf dem Substrat liegende Potential auf den Außenumfang der Decke zu übertragen, und noch einen äußeren Belag, der über der Decke angebracht ißt und einen spez. Widerstand von 10 bisα the substrate is attached and a spec. Resistance of 1 (r to 10> & «cm, so that it is able to do this on the The potential lying on the substrate can be transferred to the outer circumference of the ceiling, as well as an outer covering that is above the ceiling appropriate eats and a spec. Resistance from 10 to

10 ^Sh «cm hat, um die Ionisation der umgebenden Luft möglichst gering zu halten, wenn das Übertragungselement zum elektrischen Zusammenwirken mit der Trägerfläche gebracht wird. Als äußerer Belag der Rolle wird in dieser PS ein Polyurethanmaterial, das von DuPont Company unter der Handelsbezeichnung "Adiprene" hergestellt wird, vorgeschlagen, das eine verhältnismäßig glatte Oberfläche bildet und eine gute Ablösefähigkeit für die verwendeten' Tonermaterialien bietet. Dieser äußere Belag kann annähernd 0,06 mm (0,0025 Zoll) dick sein. Die verhältnismässig dicke elastische Zwischendecke kann aus einem elastischen Polymeren mit einer Härte zwischen 15 und 25 Durometergraden, vorzugsweise aus einem Polyurethangummi in einer Dicke von etwa 6,4 mm (0,25 Zoll), bestehen.10 ^ Sh «cm in order to keep the ionization of the surrounding air as low as possible when the transmission element is brought into electrical cooperation with the support surface. As the outer covering of the roller, this PS proposes a polyurethane material which is manufactured by the DuPont Company under the trade name "Adiprene", which forms a relatively smooth surface and offers good detachability for the toner materials used. This outer covering can be approximately 0.06 mm (0.0025 inches) thick. The relatively thick elastic intermediate ceiling can consist of an elastic polymer with a hardness between 15 and 25 durometer degrees, preferably of a polyurethane rubber in a thickness of about 6.4 mm (0.25 inches).

In ainer schwebenden US-Patentanmeldung, eingereicht im April 1974 ( ) ist neuerdings ein geeignetes Übertragungselement beschrieben. Es hat die Porm einer Rolle, die auf einem starren Kern, in Gestalt eines hohlen leitenden Metallzylinders aus Aluminium, Kupfer ο.dgl. geformt ist und in der Lage ist, auf die volle aufgebrachte Vorspannung zu reagieren. Über dem Kern ist ein Belag angebracht, der ein hydrophobes elastisches Polyurethan ist. Dieser Belag wird von einem elastischen Polymeren in einer Dicke von vorzugsweise etwa 6,4 mm (0,25 Zoll) gebildet und hat eine Härte zwischen 40 Shore 00 und etwa 40 Shore A und vorzugsweise etwa 10-25 Durometergrade. Palis dieser erste Belag die Ionisation der Atmosphäre in und um den Kontaktbereich des vorgespannten Übertragungselementes mit dem Photoleiter in,ausreichendem Haße herabsetzt, falls er genügend mechanisch stabil und leicht zu reinigen ist, kann er die äußerste Schicht auf dem Übertragungselement darstellen. Es ist zweckmäßig, wennIn a pending US patent application filed in April 1974 () a suitable transmission element has recently been described. It has the porm a role on a rigid core, in the form of a hollow conductive metal cylinder made of aluminum, copper or the like. is shaped and capable of applying the full preload to react. A covering made of a hydrophobic elastic polyurethane is attached over the core. This topping is formed from a resilient polymer to a thickness of preferably about 6.4 mm (0.25 inches) and has a hardness between 40 Shore 00 and about 40 Shore A and preferably about 10-25 durometer degrees. Palis this first covering the ionization the atmosphere in and around the area of contact of the biased transfer element with the photoconductor is sufficient Reduces hatred if it is mechanically stable enough and is easy to clean, it can be the outermost layer on the transfer element. It is useful when

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das elastische hydrophobe Polyurethan einen spez. Widerstand zwischen etwa 10 und 5,0 χ 10r Sh «om hat. Dieser Belag ist bekannt als die "entspannbare¹¹ Schicht. Dadurch, daß man das vorspannbare Übertragungselement (Rolle) mit dieser speziellen Klasse der Polyurethane überzieht, kann der spez. Widerstand der vorspannbaren Übertragungsrolle hinsichtlich von Änderungen der relativen Feuchtigkeit kontrolliert werden, dh. der spezifische Widerstand bleibt praktisch unverändert, wenn sich die relative Feuchtigkeit ändert.the elastic hydrophobic polyurethane has a spec. Has resistance between about 10 and 5.0 10 r Sh «om. This covering is known as the "relaxable ¹¹ layer. By covering the prestressable transfer element (roller) with this particular class of polyurethanes, the resistivity of the prestressable transfer roller to changes in relative humidity can be controlled, ie the specific resistance Resistance remains practically unchanged when the relative humidity changes.

Bei einer anderen Ausführungsform dieser US-Patentanmeldung ist ein gleicher elastischer, "entspannbarer" Belag aus einen hydrophoben elastomeren Polyurethan vorhanden, aber als Zwischenschicht. DieBe kann etwa 3,2 bis etwa 15,9 mm, vorzugswei se 6,4 mm dick sein. Diese Zwischenschicht muß imstande sein, rasch auf das Vorspannungspotential zu reagieren, um das auf dem Kern liegende Ladungapotential zur äußeren Grenze der Rollenoberfläche zu übermitteln. Die Zwischenlage muß daher einen spez. Widerstand zwischen etwa 10 und 5,0 χ 10 "" «cm, vorzugsweise von etwa 1θ" bis 10 ^" «cm haben. Auf dieser hydro phoben Zwischenlage ist bei dieser zweiten Ausführungsform ein verhältnismäßig dünner äußerer Überzug angebracht, der wie bei den früheren vorgespannten Übertragungsrollen ein elastomeres Material, etwa Polyurethan, mit einem spez. Widerstand zwischen 10 und 10 ⁵IiJVeCm, mit einer Dicke von vorzugsweise etwa 0,064-mm und einer Härte von etwa 65 - 75 D Durometergrad sein kann. Die Ionisation der Atmosphäre in und um den Kontaktbereich wird, wie oben erwähnt, weitgehend herabgesetzt in Beziehung zum spez. Widerstand des äußeren Belags. Der äußere Überzug, der als eine "selbstnivellierende" Schicht beseich.net werden kann, ist ein undichter Isolator und v/ird im allgemeinen so gewählt, daß er einen höheren spez. Widerstand hat als die darunter liegende entspannbare Zwischendecke. Zudem weist die äußerste Lage solche Materialien auf oder hat eine solche Beziehung zur entspannbaren Schicht, daß Ladungen, die auf die? Außenfläche der äußersten Lage aufgebracht werden, generell innerhalb einer Umdrehung der Rolle abgeleitet werden<> DieIn another embodiment of this US patent application, an identical elastic, "relaxable" covering made of a hydrophobic elastomeric polyurethane is present, but as an intermediate layer. The thickness can be from about 3.2 to about 15.9 mm, preferably 6.4 mm. This intermediate layer must be able to react quickly to the bias potential in order to convey the charge potential on the core to the outer boundary of the roller surface. The intermediate layer must therefore have a spec. Have a resistance between about 10 and 5.0 10 "" cm, preferably from about 10 "to 10 ^" cm. On this hydrophobic intermediate layer, a relatively thin outer coating is attached in this second embodiment, which, as in the previous biased transfer rollers, an elastomeric material, such as polyurethane, with a spec. Resistance between 10 and 10 ⁵ IiJVeCm, with a thickness of preferably about 0.064 mm and a hardness of about 65-75 D Durometer degrees. The ionization of the atmosphere in and around the contact area is, as mentioned above, largely reduced in relation to the spec. Resistance of the outer surface. The outer coating, which can be referred to as a "self-leveling" layer, is a leaky insulator and is generally chosen to have a higher spec. Has resistance than the relaxable false ceiling underneath. In addition, the outermost layer has such materials or has such a relationship to the stress-relieving layer that charges applied to the? Outer surface of the outermost layer can be applied, generally derived within one revolution of the roller <> The

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äußerste Lage dient auch noch als eine dünne Isolierschicht, die dazu beiträgt, die elastische Zwischendecke bei einem Überschlag zu schützen, den Stromfluß durch die Rolle zu begrenzen und die Rollenoberfläche gut reinigbar zu machen« Wenn das entspannbare Material selbst haltbar und gut reinigbar ist, ist die äußere selbstnivellierende lage nicht erforderlich." Da bei dem Übertragungselement gemäß der erwähnten US-Patentanmeldung Probleme der relativen Feuchtigkeit weitgehend beseitigt sind, braucht die äußerste lage nicht als Feuchtigkeitsbarriere zu wirken, um Veränderungen des spez. Widerstandes in der elastischen Zwischenlage aufgrund der Schwankungen der relativen Feuchtigkeit zu verhindern. Das "Verhältnis des spez· Widerstandes des ^Hentspannbaren" Materials bei einer relativen Feuchtigkeit von 10$ zu demjenigen bei 80$ rel. Feuchtigkeit muß etwa 1:12 betragen, damit ein brauchbares hydrophobes vorspannbares Übertragungselement nach der Lehre der erwähnten Patentanmeldung vorgesehen werden kann.The outermost layer also serves as a thin insulating layer, which helps to protect the elastic intermediate ceiling in the event of a flashover, to limit the flow of current through the roller and to make the surface of the roller easy to clean The outer self-leveling layer is not required. "Since problems of relative humidity are largely eliminated in the transmission element according to the above-mentioned US patent application, the outermost layer does not need to act as a moisture barrier to prevent changes in the specific resistance in the elastic intermediate layer due to fluctuations in the The "ratio of the resistivity of the ^H relaxable" material at 10 $ relative humidity to that at 80 $ relative humidity must be about 1:12 for a useful hydrophobic prestressable transfer element according to the teachings of the aforementioned Patent application vorg it can be seen.

Falls das hydrophobe elastomere Polyurethan einen höheren spez. Widerstand hat als den angestrebten, kann der spez. Widerstand durch Zufügen eines geeigneten Ionenzusatzes eingestellt werden, der den spez. Widerstand des speziellen Urethane herabsetzt. Beispielsweise kann ein spezielles hydrophobes elastomeres Polyurethan eine niedrige Abhängigkeit von der relativen Feuchtigkeit, aber einen spez. Widerstand von 10 haben. Mit Hilfe eines passenden Zusatzes, etwa einer quarternären Ammoniumverbindung, kann der spez. Widerstand von 10¹⁴ auf den Bereich von 10⁷ bis 5,0 χ 10¹¹ &* ^ecm herabgedrückt werden ohne ungünstigen Einfluß auf die Abhängigkeit von der relativen Feuchtigkeit.If the hydrophobic elastomeric polyurethane has a higher spec. Has resistance than the strived for, the spec. Resistance can be adjusted by adding a suitable ion additive that corresponds to the spec. Resistance of the special urethane minimizes. For example, a special hydrophobic elastomeric polyurethane may have a low dependence on relative humidity, but a spec. Have resistance of 10. With the help of a suitable additive, such as a quaternary ammonium compound, the spec. Resistance from 10 ¹⁴ to the range from 10 ⁷ to 5.0 χ 10 ¹¹ & * ^e cm can be reduced without an unfavorable influence on the dependence on the relative humidity.

Ein spezielles Problem bei vorliegenden vorgespannten Übertragungsrollen, insbesondere wenn eine Aufladung mit konstantem Strom stattfindet, ist das sogenannte "Endleckproblem¹'. .Die Übertragungsrolle reicht häufig in Achsrichtung über die Breite des Kopieblattes hinaus. Dies bedeutet, daß die Rollenenden in papierfreie Bereiche vorstehen, in denen sie unmittelbarA special problem with existing pre-tensioned transfer rollers, especially when charging with constant current takes place, is the so-called "end leak problem ¹ '. The transfer roller often extends axially beyond the width of the copy sheet. This means that the roller ends protrude into paper-free areas, in which they are immediate

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über der Bildträgerfläche liegen. Die elektrischen Verhältnisse in diesen Rollenendbereichen, einschließlich des von der^-Rollenoberfläche abgezogenen Stromes, sind dort ganz andere als in dem zentralen Bereich, wo das Kopieblatt zwischen der Rollenoberfläche und der Bildträgerflache liegt. Diese Unterschiede beruhen auf den unterschiedlichen und variablen elektrischen Eigenschaften der Papiere und auch auf Unterschieden des Abetandes oder Kontaktdruckes, und darauf, daß die Rollen« enden direkten Ladungen auf der Bildträgerfläche ausgesetzt sind. In diesen papierfreien Bereichen kann ein übermäßiger Leckstrom auftreten, besonders bei herkömmlichen Rollen mit niedrigem spez* Widerstand. Dadurch wird das Verhalten des den konstanten Strom liefernden Kreises ungünstig beeinflußt und sein Ausgang hält die Stromdichte zum Papier nicht konstant. Zu starke Änderungen der Impedanz können bewirken, daß der Bereich der effektiven übertragungsspannung der konstanten Stromquelle überschritten wird, wenn diese Schaltung versucht, den Strom konstant zu halten. Wenn kürzere Papierblätter zum. Kopieren verwendet werden, wird der papierfreie Bereich der Rolle natürlich noch größer.lie over the image carrier surface. The electrical conditions in these Rollenendbereichen, including the ^- withdrawn roller surface are current, there quite different than in the central area where the copy sheet between the roller surface and the image-bearing surface is located. These differences are based on the different and variable electrical properties of the papers and also on differences in the distance or contact pressure, and on the fact that the rollers' ends are exposed to direct charges on the image carrier surface. Excessive leakage current can occur in these paper-free areas, especially with conventional rolls with low resistivity. This adversely affects the behavior of the circuit supplying the constant current and its output does not keep the current density to the paper constant. Excessive changes in the impedance can cause the range of the effective transmission voltage of the constant current source to be exceeded when this circuit tries to keep the current constant. If shorter sheets of paper are used for. Copying are used, the paper-free area of the roll will of course be even larger.

Das erfindungsgemäße Übertragungssystem kann in jedem gewünschten Weg, jeder Orientierung und Konfiguration verwendet werden; Es kann zum Übertragen mit einer Bildträgerfläche jeder gewünschten Konfiguration oder jedes gewünschten Materials dienen, etwa eines Zylinders oder eines Bandes. Beispiele für Bildträgerflächen in Form eines photoleitenden Bandes in elektrographischen Kopier systemen sind in den US-PS¹ η 3 093 039} 3 697 285; 3 707 138} 3 713 821 und 3 719 165 beschrieben.The transmission system according to the invention can be used in any desired way, orientation and configuration; It can be used for transferring with an image bearing surface of any desired configuration or material, such as a cylinder or belt. Examples of image carrier surfaces in the form of a photoconductive belt in electrographic copier systems are disclosed in US Pat. No. ¹ η 3,093,039} 3,697,285; 3 707 138} 3 713 821 and 3 719 165.

Die erwähnten Veröffentlichungen und ihre entsprechenden Gegenstücke in anderen Ländern lehren Einzelheiten verschiedener geeigneter Konstruktionen, Materialien und Funktionen· Weitere Beispiele sind in den Büchern "Electrophotography" von R.M. Schaffert und "Xerography and Related Processes" von John H. Dessauer and Harold E. Clark, beide erstmalig veröffentlicht 1965 bei Focal Press Ltd., London, England, be- The publications mentioned and their corresponding counterparts in other countries teach details of various suitable constructions, materials and functions · Further examples are in the books "Electrophotography" by R.M. Schaffert and "Xerography and Related Processes" by John H. Dessauer and Harold E. Clark, both first published in 1965 by Focal Press Ltd., London, England, are

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schrieben·wrote

If eitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sioh aus der folgenden Beschreibung eines AusführungsbeispielB anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:If further features, details and advantages of the invention emerge sioh from the following description of an exemplary embodiment B. based on the drawings. Show in it:

Fig.1 einen axialen Schnitt durch die Mitte eines erfindungsgemäßen xerographisehen Übertragungssystems mit vorgespannter Rolle}1 shows an axial section through the center of an inventive xerographic transmission system with pre-tensioned roller}

Fig. 2 ein Schaltschema einer elektrischen Vorspannungsschaltung mit Konstantstromquelle für das Übertragungssystem der 3?ig.1jFigure 2 is a schematic diagram of an electrical bias circuit with constant current source for the transmission system of the 3? ig.1j

Pig.3 eine Schnittansicht des Übertragungselementes der Fig.1, geschnitten in der Achse dieses Elementes, die ein Beispiel für die Lagerung am Ende und die elektrischen Verbindungen zeigt.Pig. 3 is a sectional view of the transmission element of FIG. cut in the axis of this element showing an example of storage at the end and the electrical Connections shows.

Die in Hg.1 gezeigte Konstruktion ist genauer in der oben angeführten TCS-PS 3 781 105 beschrieben. In dieser PS ist auch die Theorie einer Übertragung durch Vorspannung und einer Vorspannung mit konstantem Strom erläutert. Ein Photoleiter 11 hat in dem gezeigten Beispiel die Form eines bewegten elektrisch isolierenden Bandes. Er ist auf einem leitenden Kern 12 in Form einer Rolle abgestützt, der an Erdpotential 13 als bequemes und sicheres Potentialniveau gelegt ist. Die abstützende Elektrode kann ebenfalls eine durchgehende leitende Rückschicht des Photorezeptorbandes sein, die mit Hilfe eines geerdeten Schleifkontaktes geerdet wirdj in diesem Fall kann die abstützende Rolle 12 nichtleitend sein. Die Übertragungsrolle darf während des Betriebs mit keiner geerdeten Fläche in Berührung kommen. Die Pluszeichen 14 auf dem Photoleiter 11 stellen positive ladungen dar, die zu einem latenten elektrischen Bild auf dem Photoleiter gehören. (Bei anderen brauchbaren Systemen können die hier beschriebenen Polaritäten auch umgekehrt sein). Bei einem xerographischen System ist das latente Bild ein ladungsmuster 14,, das dadurch erzeugt wird, daß dar Photorezeptor gleichmäßig aufgeladen und dann mit einem Origi-The construction shown in Hg.1 is more precise in that given above TCS-PS 3 781 105 described. Also in this PS is the theory of bias transfer and bias transmission explained with constant current. In the example shown, a photoconductor 11 has the shape of a moving electric insulating tape. It is supported on a conductive core 12 in the form of a roller, which is connected to earth potential 13 as a convenient and a secure level of potential has been established. The supporting electrode can also have a continuous conductive backing layer of the photoreceptor belt, which is grounded by means of a grounded sliding contact j in this case can be the supporting role 12 be non-conductive. The transfer roller must not come into contact with a grounded surface during operation come. Place the plus signs 14 on the photoconductor 11 represent positive charges associated with a latent electrical image on the photoconductor. (Other useful ones Systems, the polarities described here can also be reversed). In a xerographic system this is latent Image a charge pattern 14, which is generated by the fact that Photoreceptor evenly charged and then with an origi-

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nal belichtet wird. Alternativ kann das latente elektrische Bild auch auf einem nichtlichtempfindlichen Isolator erzeugt. werden, indem man selektiv eine Ladung auf dem Isolator durch eine Schablone aufbringt, die die Form eines Bildes hat, oder durch andere bilderzeugende Mittel. Bei den meisten Systemen wird das latente elektrische Bild in der Weise entv/ickelt, da3 Tonerpartikel 10 in die Nähe der latenten Bilder gebracht werden. Die zur Ladung 14 gehörenden Felder ziehen dann die geladenen Tonerpartikel zum Isolator 11 elektrostatisch an und halten sie fest.nal is exposed. Alternatively, the latent electrical Image also generated on a non-photosensitive isolator. be done by selectively placing a charge on the insulator applying a stencil in the form of an image or by other image-forming means. With most systems For example, the electric latent image is developed in such a way that toner particles 10 are brought into proximity with the latent images. The fields belonging to the charge 14 then electrostatically attract the charged toner particles to the insulator 11 and hold them there she stuck.

Die Übertragungsrolle 15 ist in geeigneter V/eise drehbar gelagert, siehe Fig.3, so daß ihre Umfangsgeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit des Isolators 11 ist. Ein Übertragungsmittel in Form eines Blattes 16, z.B. aus gewöhnlichem Kopiepapier, wird von einer geeigneten Vorrichtung in den zwischen der Rolle 15 und dem Isolator 11 gebildeten Spalt 17 eingeführt, Die Pfeile zeigen die relative Bewegungsrichtung für die Holle 15, den Isolator 11 und das Blatt 16 an. Die hierin benutzten Ausdrücke "Vorspalt" und "Kachspalt" beziehen sich auf die Fortbewegungsrichtung des Blattes 16 durch den Spalt und entsprechen in Fig.1 dem rechten bzw. linken Bereich, der an den Spalt 17 angrenzt.The transfer roller 15 is rotatably mounted in a suitable manner, see FIG. 3, so that its peripheral speed is equal to the speed of the insulator 11. A means of transmission in the form of a sheet 16, for example of ordinary copy paper, is placed in the between The gap 17 formed by the roller 15 and the insulator 11 is introduced. The arrows show the relative direction of movement for the shaft 15, the insulator 11 and the sheet 16. The ones used herein The terms "Vorspalt" and "Kachspalt" refer to the direction of movement of the sheet 16 through the gap and correspond in FIG the gap 17 is adjacent.

Die Übertragungsrolle 15 weist in dem gezeigten Beispiel einen dünnen, elektrisch "selbstnivellierenden" äußeren Belag oder Überzug 20, eine nächstinnere, elektrisch "entspannbare" Schicht 21 und in der Mitte einen zylindrischen leitenden Kern 22 auf. Der Kern 22 ist in dem gezeigten Fall ein hohles, verhältnismäßig dünnwandiges, leitendes Metallrohr, beispielsv/ai-se aus Aluminium. Die den konstanten Strom liefernde Energiequelle 23 ist mit dem leitenden Kern 22 elektrisch verbunden«In the example shown, the transfer roller 15 has a thin, electrically "self-leveling" outer covering or Coating 20, a next inner, electrically "relaxable" layer 21 and in the middle a cylindrical conductive core 22 on. In the case shown, the core 22 is a hollow, relatively thin-walled, conductive metal tube, for example v / ai-se made of aluminium. The energy source 23 delivering the constant current is electrically connected to the conductive core 22 "

Das Herz der Übertragungsrolle 15, die eine Rollenelektrode darstellt, ist die dicke entspannbare Schicht oder Decke 21, die einen Bahnwiderstand hat, der in einen gut definierten Bstriebsbereich fällt, der im Verhältnis zum RollendurchmesserThe heart of the transfer roller 15, which is a roller electrode, is the thick relaxable layer or blanket 21, which has a rail resistance that falls within a well-defined operating range that falls in relation to the roll diameter

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und der Umfangsgeschwindigkeit gewählt ist. Brauchbare Bahnv/iderstände dieser entspannbaren Schicht können innerhalb-des vorstehend beschriebenen Bereiches variieren. Man beobachtet für'praktisch verfügbare, im Handel erhältliche Materialien in diesem Bereich des spez. Widerstandes eine Schwankung von etwa zwei Größenordnungen, hauptsächlich infolge statischer und dynamischer Veränderungen der relativen Feuchtigkeit, die sich im allgemeinen von 5 bis 10$ rel. Feuchtigkeit bis zu 85 bis 1005» rel. Feuchtigkeit erstrecken. Der zweckmäßigste Bereich des spez. Widerstandes kann für Übertragungssysterne, die zum Betrieb mit unterschiedlichen Durchsatzgeschwindigkeiten ' des Blattes 16 arbeiten, variieren.and the peripheral speed is selected. Usable railway resistors this relaxable layer can be within-the the range described above. Practically available, commercially available materials are observed in this area of the spec. Resistance fluctuates by about two orders of magnitude, mainly due to static and dynamic changes in relative humidity, which generally vary from 5 to 10 $ rel. Humidity up to 85 up to 1005 »rel. Moisture extend. The most appropriate area of the spec. Resistance can be used for transmission systems that to operate at different throughput speeds' of the sheet 16 vary.

Die verhältnismäßig weiche, dicke, elektrisch entspannbare Schicht 21 kann unmittelbar auf dem leitenden Kern 22 der Übertragungsrolle befestigt sein. Der ziemlich niedrige Härtegrad dieses elastischen, entspannbaren Polymermaterials erlaubt einen guten mechanischen Kontakt in der Übertragungszone bei mäßigen Drücken und beseitigt unter normalen Betriebsbedingungen die Übertragung "hohler Zeichen". Da die Relaxationszeit des Kernmaterials im Vergleich zur lonenwanderungszeiten bei Gasentladungen lang ist, wirkt die Rolle bei einem Überschlag als Isolator und schützt gegen Bogenbildung und hilft, an jeder Stelle der Oberfläche die übertragene ladungsmenge zu steuern.The relatively soft, thick, electrically relaxable layer 21 can be applied directly to the conductive core 22 of the transfer roller be attached. The rather low degree of hardness of this elastic, relaxable polymer material allows good mechanical contact in the transfer zone at moderate pressures and eliminated under normal operating conditions the transmission of "hollow characters". Since the relaxation time of the core material compared to the ion migration times is Gas discharges are long, the role acts as an insulator in the event of a flashover and protects against arcing and helps to everyone Place the surface to control the amount of charge transferred.

Die entspannbare·Schicht 21 weist ein Material auf, das funktionell eine bestimmte Zeitspanne braucht, um eine ladung von dem leitenden Kern 22 auf die Zwischenfläche 47 zwischen der entspannbaren Schicht 21 und der selbstnivellierenden Schicht 20 zu übertragen, die ausreicht, diese Zwischenfläche 47 etwa auf die an den Kern 22 angelegte Vorspannung zu bringen. Diese bestimmte Zeitspanne steht in Beziehung zur Umfangsgeschwindigkeit der Rolle und zur Breite des Spaltbereiches, d.h. sie ist grob gesagt größer als die Zeitspanne, während der sich irgendein Punkt auf der Übertragungsrolle im Spaltbereich befindet. Sie ist/annähernd ein Viertel der Umdrehungszeit der RolleThe relaxable layer 21 comprises a material that is functional it takes a certain period of time to transfer a charge from the conductive core 22 to the interface 47 between the relaxable layer 21 and the self-leveling layer 20, which is sufficient to bring this intermediate surface 47 approximately to the prestress applied to the core 22. These certain time period is related to the peripheral speed of the roll and to the width of the gap area, i.e. it is roughly speaking, greater than the amount of time any point on the transfer roller is in the nip area. It is / approximately a quarter of the rotation time of the roller

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gewählt. Dies bedeutet in der Funktion, daß die Stärke des äußeren elektrischen Feldes vom Vorspalteingang zum Hachspaltausgang hin beträchtlich wächst, während das Feld in der entspannbaren Schicht abnimmt. Eine entspannbare Schicht ist also ein Körper, der ein äußeres Spannungsprofil hat, das zum Übertragungsspalt unsymmetrisch ist. Die idealen Verhältnisse sind am Spalteingang eine Feldstärke, die unter der für eine merkliche luftionisation im luftspalt notwendigen liegt, und knapp hinter dem Spaltausgang eine Feldstärke über der für eine Luftionisation im Luftspalt erforderlichen. (Eine gewisse Ionisation im Vorspalt kann zulässig sein). chosen. In terms of its function, this means that the strength of the external electric field from the pre-crevice entrance to the upper crevice exit grows considerably as the field in the relaxable layer decreases. So there is a relaxable layer a body that has an external stress profile that is asymmetrical to the transmission gap. The ideal ratios are At the entrance to the gap, a field strength that is below that required for a noticeable air ionization in the air gap, and barely behind the gap exit a field strength above that required for air ionization in the air gap. (A certain ionization in the gap can be permissible).

Der äußere selbstnivellierende Belag 20 ist ein leckender Isc~ lator. Der Belag 20 ist mi wesentlich höheren Werten des spez«,The outer self-leveling pad 20 is a leaky Isc ~ lator. The coating 20 is with much higher values of the spec «,

11 Widerstandes gewählt, etwa in der Größenordnung von 10 bis 10 * Sh »cm. Ferner weist der selbstnivellierende Belag Materialien auf (oder ist so zu der entspannbaren Schicht abgestimmt), daß die auf die Außenfläche 24 des selbstnivellierenden Belages 20 aufgebrachten Ladungen im allgemeinen im Laufe einer Umdrehung der Rolle 15 zerstreut werden. Diese Ladungsableitung ist erwünscht, um eine Unterdrückung des Übertragungsfeldes im Spalt zu verhindern.11 resistance selected, approximately in the order of 10 to 10 * Sh »cm. Furthermore, the self-leveling covering comprises materials (or is coordinated with the relaxable layer) so that the charges applied to the outer surface 24 of the self-leveling covering 20 are generally dissipated in the course of one revolution of the roller 15. This discharge of charge is desirable in order to prevent suppression of the transfer field in the gap.

Der Selbstnivellierende Belag 20 wirkt auch noch als dünne Isolationsschicht auf der Oberfläche des entspannbaren Kernmaterials, die zum Schutz der Rolle gegen Überschläge beiträgt, als Feuchtigkeitsbarriere wirkt, den Stromfluß durch die Rolle begrenzt und die Rollenoberfläche leichter reinigbar macht· Wenn jedoch das entspannbare Material haltbar und gut zu reinigen ist, ist der selbstnivellierende Belag 20 nicht unbedingt notwendig.The self-leveling covering 20 also acts as a thin insulation layer on the surface of the relaxable core material, which helps protect the reel against rollover, acts as a moisture barrier, limits the flow of current through the roller and makes the roller surface easier to clean However, if the relaxable material is durable and easy to clean, the self-leveling surface 20 is not essential necessary.

Das Kopieblatt ist im typischen Fall ein herkömmliches, 20-pfündiges Postpapier mit oder ohne Kunststoffüberzug. Es sei Jedoch eigens bemerkt, daß ein Vorzug des erfindungsgemäßen Systems darin liegt, daß es mit Papiergewichten von 9 PfundThe copy sheet is typically a conventional 20 pound sheet Post paper with or without a plastic cover. It should be noted, however, that a benefit of the invention System is that it can handle paper weights of 9 pounds

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Yelinpapier bis zu 100 Pfund oder mehr Kartenmaterial arbeiten kann. Alternativ kann das Blatt auch aus verschiedenen transparenten Materialien bestehen, etwa ein Polyester-Kunst--Btoffblatt sein, das unter der Handelsbezeichnung ^MMylar^M bekannt ist.Yelin paper can work up to 100 pounds or more of card stock. Alternatively, the sheet can also consist of various transparent materials, such as a polyester plastic sheet, which is known under the trade name ^M Mylar ^M.

Elektrisch ist Papier im allgemeinen ein ziemlich guter Isolator bei niedriger rel. Feuchtigkeit und ein ziemlich guter Leiter bei hoher rel. Feuchtigkeit. Folglich kann die durch die Pluszeichen 30 auf der bildfreien Seite des Blattes 16 angedeutete Ladung in der Praxis auf die Bildseite des Blattes durchsickern, wenn das Blatt vernünftig leitend ist. Die Kunststoffe sind natürlich im allgemeinen stets hochisolierend.Electrically, paper is generally a pretty good insulator at low rel. Moisture and a pretty good one Conductor at high rel. Humidity. Consequently, the indicated by the plus signs 30 on the non-image side of the sheet 16 can In practice, charge will seep onto the image side of the sheet if the sheet is reasonably conductive. The plastics are of course always highly insulating in general.

Die den konstanten Strom liefernde Energiequelle 23 stellt automatisch die Vorspaltionisation auf tolerierbare Vierte ein, wobei sie ein gewünschtes Maß an Nachspaltionisation zuläßt, selbst wenn Schwankungen der rel. Feuchtigkeit, Alterung des Rollenmaterials, Änderungen der Papierdicke und andere Faktoren die elektrischen Parameter des Übertragungssystems verändern, und hält dabei doch hohe Übertragungsfelder aufrecht.The energy source 23 delivering the constant current automatically sets the pre-crevice ionization to a tolerable fourth, whereby it allows a desired degree of Nachspaltionisierung, even if fluctuations in the rel. Moisture, aging of the Roll material, changes in paper thickness and other factors change the electrical parameters of the transmission system, and yet maintains high transmission fields.

Während der Toner 10 von dem Isolator 11 zum Spaltbereich 17 geführt wird, wird der Toner an dem Isolator durch die von der Ladung 14 des latenten Bildes stammenden Felder und durch andere Adhäsionskräfte, wie die VanderV/aalsehen Kräfte festgehalten.While the toner 10 is guided from the insulator 11 to the gap area 17, the toner is on the insulator through the from the Charge 14 of the latent image and is held in place by other adhesive forces, such as the VanderV / al forces.

Das zu beobachtende Übertragungsfeld ist das zwischen der Aussenf lache 24 der Übertragungswolle 15 und der freien Oberfläche des den Toner tragenden Photoleiters 11. Dieses Feld bewirkt die Übertragung des Toners 10 zwischen den Trägern 11 und 16.The transmission field to be observed is that between the outer surface 24 of the transmission wool 15 and the free surface of the photoconductor 11 carrying the toner. This field causes the transfer of the toner 10 between the carriers 11 and 16.

Die Übertragungszustände sind schematisch durch die Pluszeichen 48 in Fig.1 veranschaulicht. Die Pluszeichen 48 stellen die Ladung auf der inneren Grenzfläche 47 der Rolle dar. Vor dem· Eintritt in den Spalt ist die entspannbare Schicht 21 keinen hohen inneren Felder ausgesetzt; d.h. ihre Außenfläche befindetThe transmission states are shown schematically by the plus signs 48 illustrated in Figure 1. The plus signs 48 represent the charge on the inner interface 47 of the roller. Entering the gap, the stress-relieving layer 21 is not exposed to high internal fields; i.e. its outer surface is located

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sich annähernd auf dem gleichen Potential wie der Kern 22. Knapp vor und in dem Spaltbereich kommt die Rollenoberfläehe ganz nahe an die geerdete abstützende Elektrode 12 heran. Diese ist' bestrebt, Ladung zur Oberfläche der Rolle 15 zu ziehen, doch der spez. Widerstand der Rolle wirkt dem Ladungstransport· entgegen. Die Ladungsdichte auf der Zwischenfläche 47 nicimt also zu, während die entspannbare Schicht weiter durch den Spalt läuft, und zwar proportional zum Widerstand der entepannbaren Schicht. Nach dem Verlassen des Spaltes nimmt zunächst die Ladungsdichte im allgemeinen noch zu aufgrund des inneren Feldes in der entspannbaren Schicht 21, oder die induzierte Ladung kann nahezu das Gleichgewicht erreicht haben; in jedem Fall bewirkt die rapide Vergrößerung des Luftspaltes bald nach der Trennung, daß für die der Restladungsdichte entsprechende Feldstärke die Ionisationsschwelle erreicht wird. (Der Wert auf der Paschenkurve, bei dem eine Ionisation eintritt, ist eine Funktion des Abstandes und der Feldstärke und im vorliegenden Fall wird er hauptsächlich durch die Vergrößerung des I-uftspaltes, und nicht durch eine Zunahme der Feldstärke erreichte)is approximately at the same potential as the core 22. Just before and in the gap area comes the roller surface very close to the grounded supporting electrode 12. These is' endeavoring to pull charge to the surface of the roller 15, but the spec. Resistance of the roller affects the charge transport opposite. The charge density on the interface 47 is negligible that is, while the relaxable layer continues to run through the gap, proportional to the resistance of the relaxable layer Layer. After leaving the gap, it initially takes the charge density in general still too due to the internal Field in the relaxable layer 21, or the induced charge may have almost reached equilibrium; in each Fall causes the rapid enlargement of the air gap soon after the separation, that corresponding to the residual charge density Field strength the ionization threshold is reached. (The value on the Paschen curve at which ionization occurs is a function of the distance and the field strength and in the present Case it is mainly caused by the enlargement of the air gap, and not achieved by an increase in the field strength)

Die von diesem Durchschlag stammenden Ionen werden zu den gegenüberliegenden Flächen 24 und 30 gezogen. Während sich dann der Luftspalt Y stark erweitert, fällt das Feld im Luftspalt unter die Paschenkurve und in der entspannbaren Schicht 21 tritt, wie oben erläutert, eine Ladungsrelaxation einj die Ionisation hört somit auf· ·The ions from this breakdown become the opposite ones Surfaces 24 and 30 drawn. While the Air gap Y is greatly expanded, the field in the air gap falls below the Paschen curve and occurs in the relaxable layer 21, As explained above, a charge relaxation and the ionization thus cease

Die Pluszeichen 30 und die Minuszeichen 49 stellen positive und negative Ionen dar, die sich auf dem Blatt 16 bzw. der Außenfläche 24 der Rolle 15 als Folge der Nachspaltionisation der Luft abgesetzt haben. (Zu beachten ist, daß auf der Zvischenfläche 47 gegenüber jedem Minuszeichen 49 ein Pluszeichen 48 steht, um eine in der Rolle induzierte Gegenladung darEU...-.teilen,-die während der Relaxation des Materials 21 im Spalt :.-\;r Grenzfläche 47 gebracht worden ist.) Die positive Ladung 50 hält den übertragenen Toner 10 auf dem Blatt 16 und tut die;· auch weiter. Die negative Ladung 49 dagegen wird mit äer Z-^.i The plus signs 30 and the minus signs 49 represent positive and negative ions which have deposited on the sheet 16 or the outer surface 24 of the roller 15 as a result of the post-gap ionization of the air. (It should be noted that on the intermediate surface 47, opposite each minus sign 49, there is a plus sign 48 in order to share a counter-charge induced in the roller, which during the relaxation of the material 21 in the gap: .- \; r Interface 47 has been brought.) The positive charge 50 holds the transferred toner 10 on the sheet 16 and does the; · also continues. The negative charge 49, on the other hand, is denoted by Z - ^ i

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durch den durch die selbstnivellierende Schicht 20 fließenden Strom im Laufe der nächsten Umdrehung der Rolle zerstreut.through the flowing through the self-leveling layer 20 Current dissipates over the course of the next revolution of the roller.

Feldstärke, die nötig ist, ,um die Bindung des Toners 10 an dem ursprünglichen Träger, dem Photoleiter 11, zu brechen und den Toner an dem Blatt 16 festzuhalten, wird zu einem Zeitpunkt nach dem Eintritt in den Spalt, aber vor dem Auftreten der Nachspaltionisation erreicht. Es muß jedoch ein fortgesetzt wirksames Haltefeld (von der Ladung 30) auch noch beim nachfolgenden Abstreifen des Papiers 16 vom Photoleiter 11 vorhanden sein, 'damit die Übertragung effizient und beständig ist. ' .Field strength that is necessary to bind the toner 10 to breaking the original carrier, the photoconductor 11, and sticking the toner to the sheet 16, at a time reached after entry into the gap, but before the occurrence of post-gap ionization. It must be continued, however effective holding field (from the charge 30) also with subsequent stripping of the paper 16 from the photoconductor 11 'so that the transfer is efficient and consistent is. '.

Die Energiequelle für den konstanten Strom liefert eine automatische Korrektion der Nachspaltfelder, um Änderungen der elektrischen Parameter der Übertragungarolle und deren Umgebung auszugleichen. Die Parameter, die normalerweise den größten und häufigsten Schwankungen unterworfen sind, sind der spez. Widerstand der Rollo, der sehr feuchtigkeitsabhängig ist, und die Dicke des Blattes. Die Vorspannung mit konstantem Strom halt die Feldintensität unter der Paschenkurve, um eine Vorspaltionisation zu verhindern, und steuert das Ausmaß der Nachspaltionisation, die die Menge der im Nachspalt abgesetzten Ladung 30 regelt. Daher ist das den Toner festhaltende Feld auf dem Papierblatt 16 konstanter und läßt sich auf einer massigen Höhe halten, die sowohl eine gute Haftung des Toners als auch ein leichteres Abstreifen des Papiers liefert. Auf diese V/eise erzielt man eine hohe Übertragungseffizienz mit einem verhältnismäßig niedrigen Strom und geringer Ladungsdichte auf dem Übertragungselement.The energy source for the constant current is provided by an automatic one Correction of the post gap fields in order to avoid changes in the electrical parameters of the transfer roller and its surroundings balance. The parameters that are usually subject to the greatest and most frequent fluctuations are the spec. Resistance of the roller blind, which is very dependent on humidity, and the thickness of the sheet. The preload with constant Strom keeps the field intensity below the Paschen curve by one Prevent pre-crevice ionization, and controls the extent of post-crevice ionization, which the amount of settled in the post-crevice Charge 30 regulates. Therefore, the field retaining the toner on the sheet of paper 16 is more constant and can be measured on a massive scale Maintain a height that provides both good toner adhesion and easier paper stripping. on in this way, high transfer efficiency is achieved with a relatively low current and low charge density on the transmission element.

Der Strom, der in der vorliegenden Beschreibung als konstant bezeichnet wird, ist der Strom I_R zum Kern 22 der Rolle 15. Die den konstanten Strom liefernde Energiequelle 23 kann als eine Einrichtung beschrieben werden, die das an die Rolle angelegte Potential in weitem Bereich verändert, um automatisch Änderungen von I_R infolge von Änderungen der angeschlossenen Last zu kompensieren. Letztere können vonThe current referred to as constant in the present specification is the current I _R to the core 22 of the roller 15. The constant current power source 23 can be described as a device which varies widely the potential applied to the roller to automatically compensate for changes in I _R due to changes in the connected load. The latter can be from

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der rel. Feuchtigkeit der Umgebung, der Temperatur, von einer Alterung der Materialien und anderen Paktoren herrühren, die die Feldstärken im Vorspalt, im Spalt und im Nachspalt beeinflussen, wie die Papierdicke, die Ladungsanhäufung auf der eelbstnivellierenden Schicht usw. In dem beschriebenen Beispiel des erfindungsgemäßen Systems kann der Ausgang der den konstanten Stom liefernden Energiequelle etwa 1,5 μλ pro Zoll betragen, wobei sich das Zollmaß (25»4 mm) auf die Länge der Rolle in Achsrichtung (senkrecht zur Papierebene der Fig.1) besieht« Die große Spannweite des inneren spez. Widerstandes der Rolle, der obon erwähnt wurde, erfordert, daß die Vorspannung auf dem Kern 22 von etwa 800 bis etwa 4000 V variiert, um diese»! konstanten Strom von 1,5 juA pro Zoll aufrec.' fczuerhalten. Die Ausgangsspannung der Energiequelle 23 muß also automatisch sich über diesen Spannungsbereich verändern.the rel. Humidity of the environment, the temperature, aging of the materials and other factors that influence the field strengths in the pre-nip, in the nip and in the post-nip, such as the paper thickness, the accumulation of charges on the self-leveling layer, etc. In the example of the system according to the invention described the output of the energy source supplying the constant current be about 1.5 μλ per inch, the inch dimension (25 »4 mm) being the length of the roll in the axial direction (perpendicular to the plane of the paper in Fig. 1) spec. Resistance of the roller mentioned above requires that the bias voltage on core 22 vary from about 800 to about 4000 volts in order to achieve this »! record a constant current of 1.5 juA per inch. ' fc to get. The output voltage of the energy source 23 must therefore change automatically over this voltage range.

Eine effektive Vorspannung mit konstantem Strom steht in enger Beziehung zu der früher diskutierten selbstnivellierenden Fähigkeit des äußeren Belages 20. Wenn, die negative Ladung 43 auf der Rollenoberfläche 24 nicht zerstreut wird, kann sie die Übertragungsfähigkeit während der nachfolgenden Umdrehungen der Rolle unterdrücken, indem sie die Fähigkeit der Energiequelle 23 zur Spannungskompensation übersteigt.An effective constant current bias is closely related to the self-leveling ability of the outer pad 20 discussed earlier. If the negative charge 43 on the roller surface 24 is not dissipated, it can suppress the transfer capability during subsequent revolutions of the roller by reducing the Ability of the energy source 23 for voltage compensation exceeds.

Das in Fig.2 gezeigte Beispiel einer elektrischen Schaltung kann die Energiequelle 23 für die Vorspannung der Rolle 15 mit konstantem Strom bilden. Transistoren Q301 und Q302 zerhacken den Grleichstromeingang E_in zur Primärwicklung eines Transformators T1. Zunächst sei angenommen, daß die Schaltung im eingeschwungenen Zustand arbeitet und den Strom I_n in den oben erwähnten Werten zur Last, d.i. zum Kern 22 liefert. Wenn der Belastungswiderstand zunimmt, (zoB. wenn Papier zwischen die Übertragungsrolle und den Photorezeptor eingeführt wird), will der Laststrom gegenüber seinem Ausgangswert abnehmen. Es ict ein Rückführweg für den Laststrom vorgesehen über die Zsiie.rdiode 0R308, ein stromregelndes Potentiometer R8, einen Yftderstand 312 zur Sekundärwicklung des Transformators T1 an e.'i^vK;aThe example of an electrical circuit shown in FIG. 2 can form the energy source 23 for biasing the roller 15 with a constant current. Transistors Q301 and Q302 chop up the green current input E _in to the primary winding of a transformer T1. First of all, it is assumed that the circuit operates in the steady state and _{supplies the current I n} in the above-mentioned values to the load, ie to the core 22. As the load resistance increases (e.g., when paper is inserted between the transfer roller and the photoreceptor), the load current will tend to decrease from its initial value. A return path for the load current is provided via the Zsiie.rdiode 0R308, a current-regulating potentiometer R8, a Yftderstand 312 to the secondary winding of the transformer T1 at e.'i ^v K; a

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Abgriff P7. (Die niedrige Seite des gleichgerichteten Ausgangs) Wenn also der Laststrom kleiner wird, werden die Spannungsabfälle an R8 und R312 reduziert und daher ist die Spannung am Kondensator C3O5 gegen Erde bestrebt, zuzunehmen. Dadurch nimmt der Spannungseingang an der Basis des Transistors Q3O5 ab, wodurch auch der Emitterstrom dieses Transistors abnimmt. Die Basis eines benachbarten Transistors Q304 ist an eine feste Spannung angeklemmt, die durch den Spannungsteiler R308 und R317 bestimmt wird, so daß die Spannung an dessen Emitter konstant ist. Der Strom für die Transistoren Q304 und Q3O5 wird von einem gewöhnlichen Emittervorwiderstand R310 gemeinsam abgenommen. Wenn also der Strom durch Q3D5 ansteigt, nimmt der Strom durch Q304 proportional zu, wodurch der Spannungsabfall an dessen Ausgangswiderstand R311 wächst. Der Widerstand R311 ist mit der Basis eines Transistors Q3O3 verbunden, an dessen Ausgangswiderstand R306 ein verstärkter Ausgang erscheint, der als Steuerspannung E_Q an die Klemme P5 der Primärwicklung des Transformators angelegt ist. Bei Zunahme von E_ß nimmt die gesamte Spitae-au-Spitze-Spannung in der Primärwicklung des Transformators T1 zu und daher auch die Ausgangsspannung über der Last an beiden Sekundärwicklungen an den Klemmen P8 und P9. Die Ausgangsspannungen nehmen also zu, bis der Laststrom seinen ursprünglichen Wert, der durch die Potentiometereinstellung gegeben ist, wieder erreicht»Tap P7. (The low side of the rectified output) So as the load current gets smaller, the voltage drops across R8 and R312 are reduced and therefore the voltage across capacitor C3O5 tends to increase. This causes the voltage input to the base of transistor Q3O5 to decrease, which also decreases the emitter current of that transistor. The base of an adjacent transistor Q304 is clamped to a fixed voltage determined by voltage dividers R308 and R317 so that the voltage at its emitter is constant. The current for the transistors Q304 and Q3O5 is taken together by a common emitter series resistor R310. So when the current through Q3D5 increases, the current through Q304 increases proportionally, increasing the voltage drop across its output resistor R311. The resistor R311 is connected to the base of a transistor Q3O3, at the output resistor R306 of which an amplified output appears, which is applied as a control voltage E _Q to the terminal P5 of the primary winding of the transformer. As E _ß increases, the total peak-to-peak voltage in the primary winding of transformer T1 increases, and therefore also the output voltage across the load on both secondary windings at terminals P8 and P9. The output voltages increase until the load current reaches its original value, which is given by the potentiometer setting »

Was die Punkte der -Schaltung 23 anlangt., die sich von der in der US-PS 3 781 105 beschriebenen unterscheiden, so sieht man, daß es bei der erfindungsgemäßen Schaltung statt einer Sekundärwicklung zwei fast gleiche Sekundärwicklungen des Transformators T1 mit zugehörigen üblichen Gleichrichter- und Filterkreisen gibt. Die Sekundärwicklungen haben vorzugsweise die gleiche Anzahl von Windungen, so daß bei Zuführung eines konstanten Stromes die an der Klemme P9 auftretende variable Ausgangs spannung gleich der an der Klemme P8 für den konstanten Strom entwi ekel ten Spannung ist. Dieser zweite Ausgang slcroia 50 ist von dem konstanten ,Stromausgang I_ß elektrisch abgesondert und isoliert. Er ist nicht mit der oben beschriebenenAs far as the points of the circuit 23 are concerned, which differ from that described in US Pat. and filter circles there. The secondary windings preferably have the same number of turns, so that when a constant current is supplied, the variable output voltage occurring at terminal P9 is equal to the voltage developed at terminal P8 for the constant current. This second output slcroia 50 is electrically separated and isolated _{from the constant current output I ß.} He's not using the one described above

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Rückführungsschleife verbunden. Der Ausgang E_enäs des Kreisas 50 ist.also eine variable Spannung, die unmittelbar von der Ausgangsspannung des Konstantstromkreise3 gesteuert wird. Bäher ist der Ausgang des Kreises 50 unabhängig von Schwankungen der lastimpedanz dieses Kreises und stellt nicht einen konstanten Strom dar. Die Ausgangsspannung E_ends wird vorzugsweise innerhalb eines Schwankungsbereiches von weniger als 50 V gegenüber der Ausgangsspannung (bei I_R) der Konstantstromquelle gehalten. Dies verhindert merkliche Sparmungsim·- terschiede zwischen Rollensegmenten. Derartige Spannungenifforensen zwischen Segmenten können sichtbare übertragungsunxε;>schiede verursachen, indem sie einen direkten· Widerstandsstrc^ zwischen den Segmenten bewirken, der den Ladungsfluß- vom ausseren Segment zum Papier entsprechend ändern würde, da die gesamte Stromzufuhr konstant gehalten v/ird. Feedback loop connected. The output E _{enäs of} the circuit 50 is.also a variable voltage which is controlled directly by the output voltage of the constant current circuit 3. More closely, the output of circuit 50 is independent of fluctuations in the load impedance of this circuit and does not represent a constant current. The output voltage E _ends is preferably kept within a fluctuation range of less than 50 V with respect to the output voltage (at I _R ) of the constant current source. This prevents noticeable differences in savings between roller segments. Such tensions between segments can cause visible differences in transmission by causing a direct resistance current between the segments that would change the charge flow from the outer segment to the paper, since the entire power supply is kept constant.

Fig.3 ist eine Schnittansicht in der Achse der Übertragungsrolle 15, die ein Beispiel für eine Halterung der Rolle 15 imä für die elektrischen Anschlüsse zur Rolle veranschaulicht« ",'s können jedoch zahlreiche andere Befestigungsanordnungen und elektrische Verbindungen verwendet werden. In der Darstellung ist nur für ein Ende der Rolle 15 die drehbare Halterung veranschaulicht und der Mittelteil der Rolle (das Segment 22) ist stark verkürzt, um eine vergrößerte Darstellung aus übersiehtlichkeitsgründen zu ermöglichen. Eine entsprechende Halterung und lagerung kann auch am anderen Rollenende verwendet werden» Bei dem gezeigten Beispiel sind jedoch beide elektrische Anschlüsse an dem dargestellten Ende angebrachte Das nicht gezeigte Rollenende kann daher eine einfache Lagerung eines isolierten Dorns ohne alle elektrischen Anschlüsse zur Rolle sein.Figure 3 is a sectional view on the axis of the transfer roller 15, which shows an example of a support for the roller 15 in the similar for the electrical connections to the roll illustrated «", 's however, numerous other mounting arrangements and electrical connections can be used. In the representation the rotatable mount is illustrated for only one end of the roller 15 and is the central part of the roller (the segment 22) greatly shortened to an enlarged representation for reasons of clarity to enable. A corresponding bracket and bearing can also be used at the other end of the roll » In the example shown, however, both are electrical connections attached to the end shown the roll end, not shown, can therefore be a simple storage of an insulated mandrel without any electrical connections to the roll be.

Wie ersichtlich, ist die Rolle 15 zwischen Wellenstürapfer* an Ende konzentrisch um eine zentrale Antriebsstange SO angebracht, die von einem üblichen Riementrieb angetrieben v.ärc» der in Pig·3 ganz links außen zu sehen ist. Die Rolle 15 hat drei elektrisch voneinander getrennte Segmente, die von d-..r"As can be seen, the role 15 between Wellenstürapfer * is on End mounted concentrically around a central drive rod SO, driven by a standard belt drive v.ärc » which can be seen in Pig · 3 on the far left. The role has 15 three electrically separated segments from d - .. r "

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oben beschriebenen zentralen Kern 22 in Form eines Zylinders und von leitenden Endkernen 22A und 22B gebildet werden, die sich von den beiden Enden des zentralen Kerns 22 aus in-Achsrichtung erstrecken und koaxial zum zentralen Kern verlaufen. Diese Endkerne 22A und 22B und äer mittlere Kern haben, wie ersichtlich, den gleichen Außenradius. Der zentrale Kern 22 ist jedoch in Achsrichtung beträchtlich langer. Beispielsweise kann der zentrale Kern eine axiale Länge von annähernd 19 cm haben, während die axiale länge für jeden Endkern 22A und 22B jeweils etwa 9»5 cm betragen kann.above-described central core 22 in the shape of a cylinder and formed by conductive end cores 22A and 22B which extend in the axial direction from both ends of the central core 22 and are coaxial with the central core. This terminal nuclei 22A and 22B and OCE central core have, as can be seen, the same outer radius. The central core 22, however, is considerably longer in the axial direction. For example, the central core can have an axial length of approximately 19 cm, while the axial length for each end core 22A and 22B can be approximately 9-5 cm.

Beide leitenden 'End kerne 22A und 22B sind gegen den zentralen Kern durch Isolationsringe 71 und 72 isoliert. Diese Isolationsringe haben ein zentrales Band, das nach außen bis zur gemeinsamen Oberfläche der leitenden Kerne reicht und die Kern-Segmente hier durch eine Isolationsschicht von 1 cm vollständig elektrisch voneinander isoliert. Die Isolationsringe können ein Phenolkunsthara oder ein anderes geeignetes Material sein, das vorzugsweise die' mechanische Verbindung der Kernsegmente besorgt. Alle drei Kernsegmente 22, 22A und 22B sind jedoch vollständig gemeinsam umhüllt von der einzigen gleichmässigen Schicht 21 des entspannbaren Widerstandsmaterials. Diese Schicht 21 kann beispielsweise hier eine Tiefe von annähernd 1 cm haben.Both conductive 'end cores 22A and 22B are against the central one Core isolated by isolation rings 71 and 72. These isolation rings have a central band that extends outward to the common surface of the conductive cores and the core segments here completely electrically isolated from each other by an insulation layer of 1 cm. The isolation rings can a phenolic synthetic resin or other suitable material, which is preferably the 'mechanical connection of the core segments concerned. However, all three core segments 22, 22A and 22B are completely covered together by the only uniform one Layer 21 of stress relieving resistive material. This layer 21 can, for example, have a depth of approximately here 1 cm.

Dieses deckende Viderstandsmaterial 21 bildet natürlich eine schmale Zone mit seitlicher elektrischer Leitfähigkeit zwischen den Segmenten des leitenden Kerns entlang der Rollenachse, da es die Isolationsringe 71 und 72 überbrückt. Da jedoch die Schicht 21 im Vergleich zur Länge des Segmentes 22 verhältnismäßig dünn ist und einen ziemlichen Widerstand hat und da die von der Schaltung 23 angelegte Spannung auf allen drei Segmenten praktisch auf gleicher Höhe gehalten wird, sind diese leitenden Zonen der Schicht 21 über den Isolationsringen 71 und 72 nicht genügend leitfähig, um die Leistungsfähigkeit der Konstaiivctromschaltung zu übersteigen, und verursachen keine sichtbaren Übertragungseffekte auf dem Kopieblatt. D.h. derThis covering resistance material 21 naturally forms one narrow zone with lateral electrical conductivity between the segments of the conductive core along the roller axis, da it bridges the isolation rings 71 and 72. However, since the layer 21 compared to the length of the segment 22 is relatively is thin and has some resistance and there is the voltage applied by circuit 23 on all three segments is kept practically at the same height, these conductive zones of the layer 21 are above the insulation rings 71 and 72 not conductive enough to improve the performance of the constant current circuit and do not cause any visible transfer effects on the copy sheet. I.e. the

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axiale Widerstand durch die Zonen mit axialer Leitfähigkeit zwischen den Rollensegmenten ist sehr viel größer als der radiale Widerstand der Schicht 21 im Hinblick auf den sehr viel größeren Umfangsbereieh des Kerns 22, der von der verhältnismäßig dünnen Schicht 21 bedeckt ist. Der Außendurchmesser der leitenden Kerne kann bei dem dargestellten Beispiel ungefähr 2,5 cm betrageneaxial resistance through the zones with axial conductivity between the roller segments is much greater than the radial Resistance of the layer 21 in view of the much larger circumferential area of the core 22, which is of the relatively thin layer 21 is covered. The outside diameter of the conductive cores can be approximately 2.5 cm in the example shown

Pur einen vorgegebenen gewünschten spez. Widerstand und eine Schichtdicke des Widerstandsmaterials 21 kann der von den Isolationsringen 71 und 72 gebildete axiale isolierende Spalt variiert werden, um äen Widerstand zwischen den leitenden Segmenten, wie er durch das überbrückende Widerstandsmaterial über den Isolationsringen zustandekommt, zu steuern. Zwischen den Segmenten ist ein beträchtlicher Widerstand günstig, z.B· 2 Megohm. Dadurch bleibt der Leokstromverlust vom mittleren Kernsegment 22 ausreichend niedrig, solange der Spannungsunterschied zwischen den Kernsegmenten klein genug gehalten wird. Dieser hohe Zwischensegmentv/iderstand der Rolle und der niedrige Spannungsunterschied zwischen den Segmenten liefern zusammen einen Strom zwischen den Segmenten, der viel niedriger ist als der Strom Ι_ββ Pur a given desired spec. Resistance and a layer thickness of the resistance material 21, the axial insulating gap formed by the isolation rings 71 and 72 can be varied in order to control the resistance between the conductive segments, as it comes about through the bridging resistance material over the isolation rings. Significant resistance is beneficial between the segments, e.g. 2 megohms. As a result, the Leok current loss from the central core segment 22 remains sufficiently low as long as the voltage difference between the core segments is kept small enough. This high inter-segment resistance of the roller and the low voltage difference between the segments together provide a current between the segments which is much lower than the current Ι _ββ

Da zur Steuerung der Vorspalt- und Uachspaltionisation durch das entspannbare Material 21 die Zeitkonstante des radialen Bahnwiderstandes dieses Materials ausgenützt wird, ist die untere Grenze für eine zweckmäßige Ausbildung der Dicke der isolierenden Rollenteilung, (nämlich der axialen Länge des von den Isolationsringen 71 und 72 gebildeten Isolationsspaltes) dadurch gegeben, daß die Zeit für die Leitung des Ladungsflusses in Achsrichtung entlang der Übertragungsrolle in diesem Isolationsspaltbereich rascher ist, so daß keine ungleichmäßigen Ladungsmuster durch die elektrische Entspannung auftreten, wenn dieser Isolationsspaltbereich kontinuierlich in dem Ro 1·- lenspalt gedreht wird. Man hat berechnet, daß die Zeitkon&t^-ite des axialen Flusses durch den Isolationsspalt schneller ist als die Zeitkonstante de3 radialen Flusses des entspannbarenAs to control the pre-gap and Uach-gap ionization the relaxable material 21 the time constant of the radial sheet resistance of this material is used, is the lower Limit for an appropriate formation of the thickness of the insulating roller division, (namely the axial length of the the isolation rings 71 and 72 formed isolation gap) given by the fact that the time for the conduction of the charge flow in the axial direction along the transfer roller in this isolation gap area is faster, so that no uneven Charge patterns occur due to the electrical relaxation if this insulation gap area is continuously in the Ro 1 · - lens gap is rotated. It has been calculated that the time con & t ^ -ite of the axial flow through the isolation gap is faster than the time constant de3 radial flow of the relaxable

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Materials, wenn die axiale länge (Breite) des Isolationsspaltes kleiner ist als die Dicke des entspannbaren Materials 21. Diese Bedingung ist z.B. für eine Dicke der Schicht 21 von 6,4 mm durch einen axialen Isolationsspalt von 1,6 mm erfüllt.Material if the axial length (width) of the isolation gap is smaller than the thickness of the stress-relieving material 21. This condition is fulfilled e.g. for a thickness of the layer 21 of 6.4 mm through an axial isolation gap of 1.6 mm.

Wenn anstelle des im vorliegenden Fall benutzten zentralen Rsgisterhaltungssystems ein "Randregisterhaltungssystem", bei dem das Kopieblatt stets bis zum einen Ende der Rolle 15 reicht, verwendet wird, kann von den beiden hierin veranschaulichten Endsegmenten 22A und 22B des Kerns eines weggelassen werden, so daß anstelle von drei nur zwei Rollensegmente übrig bleiben. Das mittlere Segment 22 hat jedoch in jedem Pail eine solche axiale Länge und Lage, daß es bei der Übertragung immer nur über einem Bereich zu liegen kommt, in dem das Kopieblatt 16 sich befindet. Selbst für kürzere Papierblätter darf das Kernsegment 22 sich nicht über einen papierfreien Bereich erstrecken, in dem das auf dem Rollensegment befindliche Widerstandsmaterial 21 unmittelbar riuf der ursprünglichen Bildträgerfläohe, dem Photorezeptor 11 liegen würde. Dies ist wichtig, um zu verhindern, daß der Anschluß der Konstantstromquelle zu diesem mittleren Segment 22 durch ein merkliches Endleck beeinträchtigt wird. Die axiale Länge des Segmentes 22 ist also immer kleiner als die Breite des Kopieblattes»If instead of the central registry system used in the present case an "edge registration system" in which the copy sheet always extending to one end of the roll 15 is used, may of the two illustrated herein End segments 22A and 22B of the core of one are omitted, so that instead of three only two roller segments remain. The middle segment 22, however, has one in each pail axial length and position so that the transfer only ever comes to lie above an area in which the copy sheet 16 located. Even for shorter sheets of paper, the core segment 22 must not extend over a paper-free area, in which the resistance material located on the roller segment 21 directly on the original image carrier surface, the photoreceptor 11 would lie. This is important in order to prevent the constant current source from being connected to it middle segment 22 is affected by a noticeable end leak. The axial length of the segment 22 is always smaller than the width of the copy sheet »

Derjenige Teil des Kopieblattes, der unter den Endsegmenten 22A und 22B liegt, ist jedoch gleichen Übertragungsfeldern der gleichen Wirksamkeit ausgesetzt, die über das gleiche zwischenliegende entspannbare Material 21 angelegt sind, so daß an jeder Stelle der Rolle in jedem Zeitpunkt eine gleichzeitige und sichtbar gleiche Übertragung jedes Übertragungsmaterials stattfindet, die unabhängig ist von der Drehlage der Rolle.That part of the copy sheet that is under the end segments 22A and 22B, but is exposed to the same transmission fields of the same effectiveness as those across the same intermediate one Relaxable material 21 are applied, so that at each point of the role at each point in time a simultaneous and Visibly the same transfer of each transfer material takes place, which is independent of the rotational position of the roller.

Betrachtet man die elektrischen Anschlüsse der Energiequelle 23 der Pig.2 sur Rolle 15, wie sie in dem Beispiel der Pig.3 dargeatollt sind, so sieht man, daß die Klemmen der Energiequelle mit zv/ei herkömmlichen stationären elektrischen BürstenIf one considers the electrical connections of the energy source 23 of the Pig.2 sur roller 15, as in the example of the Pig. 3 are shown, it can be seen that the terminals of the energy source with two conventional stationary electrical brushes

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66 bzw. 68 verbunden sind. Diese beiden Bürsten schleifen ihrerseits auf gesonderten leitenden Schleifringen 62 und 64 an einem Spindelteil 60 des rotierenden Kerns. Der Spindelteil 60 sieht eine konzentrische lagerung für das Ende der Rolle $5 vor. Die Bürste 66 und der Schleifring 62 stellen eine direkte elektrische Verbindung für den konstanten Strom I_R der Kn^- giequelle zu einem leitenden Streifen 81 her, der sich in einzr entsprechenden Hut entlang einem isolierenden Kern 80 erstreckt. Der leitende Streifen 81 läuft an der Innenseite dsi^x Rolle entlang dem Kern 80 zu einem Kontaktwulst 82, der in ßeia leitenden Kernsegment 22 angebracht ist. Dort stellt er über einen Federkontakt 84 ausschließlich mit dem Kernsögment 12 eine elektrische Verbindung her.66 and 68 are connected. These two brushes in turn slide on separate conductive slip rings 62 and 64 on a spindle part 60 of the rotating core. The spindle part 60 provides a concentric bearing for the end of the roll $ 5. The brush 66 and the slip ring 62 provide a direct electrical connection for the constant current I _R Kn ^ - source, which makes a conductive strip 81 here extending in einzr corresponding hat along an insulating core 80th The conductive strip 81 running on the inside dsi ^x roll along the core 80 to a Kontaktwulst 82 which is mounted in ßeia conductive core segment 22nd There it establishes an electrical connection exclusively with the core assembly 12 via a spring contact 84.

Der konische Schleifring 64 stellt eine direkte Verbindung Kitt einer dazu passenden konischen Fläche im Ende des "End segment ß ε? 22A des Kerns her, das auf diese Weise die Spannung E „*„ vonThe conical slip ring 64 creates a direct connection of a matching conical surface in the end of the "end segment ß ε? 22A of the core, which in this way the tension E " * " of

62IuS62IuS

der Schaltung 23 durch die Bürste 68 empfängt. Dadurch wird s-v:~ aamaen mit einer Stange 90 auch die lösbare mechanische Halterung der Rolle 15 auf dem Spindelteil 60 bewerkstelligt. Paß andere Endsegment 22B des Kerns ist mit dem Schleifring 64 durch einen gesonderten Leiterstreifen 74 in einer eigenen Hut in dem isolierten Kern 80 verbunden. Der Streifen 74 hat ein gebördeltes Ende 76, das eine federnde Verbindung mit der Innenfläche des Schleifrings 64 herstellt. Das andere Ende des leitenden Streifens 74 verbindet mit einem Kontaktwulst 76, der mit einem Federkontakt 78 am Kernsegment 22B in Berührung ist.of circuit 23 through brush 68. This makes s-v: ~ The releasable mechanical mounting of the roller 15 on the spindle part 60 is also accomplished with a rod 90. Passport The other end segment 22B of the core is connected to the slip ring 64 by a separate conductor strip 74 in its own hat connected in the insulated core 80. The strip 74 has a crimped end 76 that is resiliently connected to the inner surface of slip ring 64 produces. The other end of the conductive strip 74 connects to a contact bead 76, which is in contact with a spring contact 78 on core segment 22B.

Bei den beschriebenen elektrischen Verbindungen des Ausführungsbeispiels ist der konstante Ausgangsstrom I_R der Energiequelle nur mit dem mittleren Kernsegment 22 verbunden, wogegen die gesteuerte Spannung E_en(3s von der Schaltung 50 gleichseitig gesondert an die beiden Endsegmente 22A und 22B des K;-.;.\--:; angelegt ist. Es besteht keine elektrische Verbindung sv.'l-:.',:;■!. diesen beiden gesonderten Spannungseingängen außer des den Isolationsspalt mit beschränkter Fläche überbrückenden ViO ::-In the described electrical connections of the exemplary embodiment, the constant output current I _{R of} the energy source is only connected to the central core segment 22, whereas the controlled voltage E _{en (3s} from the circuit 50 is sent separately to the two end segments 22A and 22B of the K; - .; . \ - :; is applied. There is no electrical connection sv.'l -:. ',:; ■ !. these two separate voltage inputs except for the ViO that bridges the insulation gap with a limited area :: -

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Standes durch ausschließlich, diesen kleinen Teil der gesamten Widerstandsschicht 21, die auf der gesamten Rolle als eine monolythische zylindrische Decke angebracht ist. Die einzigen schroffen Übergänge zwischen leitenden und nichtleitenden oder unterschiedlich vorgespannten Leitern finden im Inneren der Rolle unter der Schicht 21 des Widerstandsmaterials statteStandes by exclusively, this small part of the whole Resistance layer 21 applied over the entire roll as a monolithic cylindrical cover. The only ones rugged transitions between conductive and non-conductive or differently pre-stressed conductors take place inside the Roll under layer 21 of resistor material

Die Widerstandsschicht 21 könnte natürlich auch selbst durch isolierende Lagen oder ein Material mit höherem spez· Widerstand an den Rollensegmenten unterteilt sein. Dies ist jedoch nicht zweckmäßig, weil es anstelle einer glatten allmählich en. Änderung der Spannung zwischen den Segmenten, wie sie die er— findungsgemäßo Konstruktion bietet, wenn die Spannung an den Bndsegmenten 22A und 22B des Kerns nicht exakt gleich der Spannung am mittleren Kernsegment 22 ist, einen scharfen Spannungsübergang auf der Rollenoberfläche verursachen könnte.The resistance layer 21 could of course also by itself insulating layers or a material with a higher specific resistance can be subdivided on the roller segments. However, this is not expedient because it gradually en instead of a smooth. Change in tension between the segments as they in accordance with the design offers when the voltage is applied to the Band segments 22A and 22B of the core do not exactly equal the tension on the central core segment 22 is a sharp stress transition on the roller surface.

Ss können zahlreiche andere Konstruktionen vorgesehen sein, um die oben beschriebenen Funktionen zu liefern. Anstelle der beschriebenen Schaltung können verschiedene verdrahtete oder gedruckte Schaltungen verwendet v/erden. Auch der leitende Kern selbst kann beispielsweise in der Weise geformt werden, daß ein isolierender Kern mit leitenden Segmenten plattiert wird. Die elektrischen Verbindungen mit der Rolle können von Schleifkontakten hergestellt v/erden, die axial befestigte Schraubenfedern sind, oder die Schleifringe können im Inneren der Rolle oder an deren Enden angebracht sein usw. ■Numerous other constructions may be envisaged to provide the functions described above. Instead of the one described Circuit may use various wired or printed circuits. Also the guiding core itself can be molded, for example, in such a way that an insulating core is clad with conductive segments. The electrical connections to the reel can be made by sliding contacts, the axially attached coil springs or the slip rings can be fitted inside the roller or at its ends, etc. ■

Die Schaltung 23 liefert, wie oben beschrieben, einen konstanten Strom I_R, es können jedoch eine untere und/oder eine obere Spannungsgrenze für die Lieferung des konstanten Stroms gesetzt sein, so daß unter extremen Betriebsbedingungen die angelegte Spannung nicht unter einen Sollbereich der Übertragungs~ spannung sinkt bzw. über diesen Bereich steigt. Dies kann durch verncliicdcne gebräuchliche Cchaltungateciiniken geschehen, bui« spielsweise durch die Modifizierung der RückführungsschleifeAs described above, the circuit 23 supplies a constant current I _R , but a lower and / or an upper voltage limit can be set for the supply of the constant current, so that under extreme operating conditions the applied voltage does not fall below a desired range of the transmission ~ voltage drops or rises above this range. This can be done using common circuitry, for example by modifying the feedback loop

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. 24. 24

der Pig.2. Der Rückführungseingang an der Basis des Transistors Q3O5 kann beispielsweise durch Zenerdioden oder Stroaregrenzer festgeklemmt sein oder die Rückkopplungssteuerspannung Ε_Λ kann begrenzt sein. Dadurch werden die Schwankungen der Spannung am Konstantstromausgang und der Spannung E , automatisch auf einen gewählten Bereich eingeengt. Es ist jedoch zu bedenken, daß, wenn etwa eine untere Spannungsgrenze von 1500 Volt an dem Konstantstromausgang bei einer Stromhöhe I_R gesetzt wird, die Stromdichten zum Kopieblatt von annähernd 1,5 Mikroampere pro Zoll der Rolle vorsieht, dann der Strom I_R ansteigt, wenn der spez. V/iderstand des Papiers oder öer Rolle unter diese Grenze absinkt. Dies bewirkt eine Zunaline der Ladungsdichte auf den Kopieblättern, die das lösen und Abstreifen der Blätter erschwert und eine Vorspaltionisation verursachen kann, wenn der spez. Widerstand des äußeren Belages niedrig ist.the Pig. 2. For example, the feedback input at the base of transistor Q3O5 can be clamped by zener diodes or current limiters, or the feedback control voltage Ε _Λ can be limited. As a result, the fluctuations in the voltage at the constant current output and the voltage E, are automatically narrowed to a selected range. It should be noted, however, that if, for example, a lower voltage limit of 1500 volts is set at the constant _{current output at a current level I R} , the current densities to the copy sheet are approximately 1.5 microamps per inch of the roll, then the current I _{R will} increase, if the spec. The resistance of the paper or the roll falls below this limit. This causes an increase in the charge density on the copy sheets, which makes loosening and stripping of the sheets difficult and can cause pre-split ionization if the spec. The resistance of the outer covering is low.

Zusammenfassend wird festgestellt, daß vorstehend ein neues und fortschrittliches Übertragungssystem mit Vorspannung beschrieben ist. Das beschriebene Ausführungsbeispiel wird derzeit als besonders zweckmäßig erachtet; doch sind im Rafcnsn dar Erfindung Abänderungen und Modifikationen möglich.In summary, it is noted that a new and advanced bias transmission system has been described above is. The exemplary embodiment described is currently considered to be particularly expedient; but are in the picture Invention changes and modifications are possible.

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Claims

Expectations

♦) Electrostatographic copier system in which an image of an image bearing surface to an adjacent copy using an electrically biased transfer element is transferable, the transfer element for relative movement between the transfer element and the copy can be brought into position close to the copy, characterized in that the transmission element (15) into two or more electrically separate segments transversely to the direction of the relative movement between the transmission element and copy is subdivided and each segment is a substantially electrically uninterrupted, self-contained one Loop of the transmission element forms and that a source (23) for the electrical bias voltage with the transmission element is connected in such a way that it has its own on at least two of the separate segments (22, 22A, 22B) electrical bias supplies.

2. copying system according to claim 1, characterized in that the transmission element (15) has two or more conductive core segments (22, 22A, 22B), which are isolated from one another, and a layer overlying the segments in common (21) made of resistance material

3. Copying system according to claim 1 or 2, characterized in that the source for the electrical bias voltage has an essentially constant current (I _R ) and a variable voltage for the first (22) of the segments and a variable bias voltage with non-constant current for a second Segment that corresponds to the variable voltage applied to the first segment

4. Copying system according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission element, an ir, i substantially cylindrical, rotating about its axis transmission.

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transmission roller (15) which is divided along its axis into a plurality of electrically separate, generally cylindrical segments (22, 22A, 22B) let.

5. copying system according to claim 4 »characterized in that the transfer roller (15) is conductive, generally cylindrical central core (22), conductive end core segments (22A, 22B), which extend from the two ends of the central core in the axial direction and coaxial with the central one Are arranged core and which are electrically isolated from the central core, and a layer (21) of resistive material comprising both the central core and covers the end core segments.

6. copying system according to claim 5 »characterized in that the layer (21) of the resistance material is a Einsigo monolithic, is essentially cylindrical ceiling, the one high resistance electrical connection between the central Core (22) and the Enäkernsegraenten (22A, 22B) produces "

7 · A copy system according to claim 5 or 6, characterized in that ₉ the resistive material is an elastomeric material electrically entspannbares iste

8. copying system according to one of claims 5 to 7, characterized in that 'that the source for the electrical Vorspannimg the central core (22) with a constant: *. Current and variable voltage occupied and the end core segmeirso (22A, 22B) with a variable voltage kept practically equal to the variable voltage applied to the central core will"

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