DE2547565C3

DE2547565C3 - Elektrophotographisches Kopiergerät

Info

Publication number: DE2547565C3
Application number: DE2547565A
Authority: DE
Inventors: Akira Yokohama Kanagawa Midorikawa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1974-10-24
Filing date: 1975-10-23
Publication date: 1981-04-16
Also published as: DE2547565A1; US4035071A; DE2547565B2; JPS5148341A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches. Kopiergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der Elektrophotographie ist ein Entwicklungsverfahren mit einer sogenannten selbsttätigen Vorspannung (self-bias) bekannt, bei dem in dem Bereich eines photoleitfähigen Aufzeichnungsträgers, wo ein Entwickler zugeführt wird, eine Entwicklungselektrode in Gegenüberlage und in einem Abstand in der Größenordnung von einigen Millimetern oder weniger angeordnet ist. Bei dem Entwicklungsverfahren der vorbeschriebenen Art wird ein elektrisches Potential mit derselben Polarität, jedoch mit einer geringeren Höhe bzw. einem geringeren Wert als dem eines elektrostatischen Ladungsbildes (latentes Bild) auf dem. photoleitfähigen Aufzeichnungsträger an der Entwicklungselektrode entweder durch Influenz oder über eine Widerstandsanordnung erzeugt. Die Größe bzw. Höhe des Potentials hängt hierbei von dem Abstand zwischen dem Aufzeichnungsträger und dar Entwicklungselektrode, deren Form und Ausbildung, dem Entwickler sowie dem Potential des Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsträger ab.

Beispielsweise ergibt sich bei einem xerographischen Verfahren, bei welchem als Aufzeichnungsträger Selen, beispielsweise in Form einer Selentrommel, verwendet wird und naß entwickelt wird, bei einer Vorlage, die im wesentlichen weiß ist und einen beträchtlich kleineren bzw. verminderten Bildflächenanteil aufweist, ein Potential von etwa 50 V praktisch über der gesamten Fläche des Aufzeichnungsträgers und ein Potential von etwa 20 V an der Entwicklungselektrode. Ein in'dem Entwickler enthaltener Toner wird zum Aufzeichnungsträger hin gezogen, der ein höheres Potential als die Entwicklungselektrode aufweist, so daß Bereiche der Kopie, welche weiß bleiben sollten, etwas beeinträchtigt bzw. entstellt sind, was ein durchgehendes Verschmutzen bzw. Verschmieren des Hintergrunds zur Folge hat. Wo dagegen der Hintergrund des zu kopierenden Materials beispielsweise gelb oder blau gefärbt oder getönt ist oder wo der Anteil des Bildbereiches größer ist, kann die Entwicklungselektrode ein Potential annehmen, das bis zu 600 V hoch ist, wenn das Potential des Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsträger in der Größenordnung von 1000 V liegt, wodurch sich zwischen diesen Teilen ein Potentialunterschied in der Größenordnung von 400 V ergibt, welcher niedrig genug is*, um eine tatsächliche Verschlechterung bzw. einen Qualitätsverlust der Entwicklung zu bewirken, da eine Kopie mit einem sehr hellen oder geringen Schwärzungsgrad erzeugt wird.

Es ist bekannt, die Entwicklungselektrode elektrisch zu erden. Obwohl dieses Verfahren den Schwärzungsgrad des Bildes verbessert, wird das Restpotential des Aufzeichnungsträgers oder das Potential in den Bereichen des Aufzeichnungsträgers, die dem weißen Hintergrund des zu kopierenden Materials entsprechen, durch das Oberflächenpotential der belichteten Bereiche beeinflußt, was dann wieder zu einem Verschmieren bzw. Verschmutzen des Hintergrunds führt.

Ferner ist bekannt, eine feste Vorspannung an die Entwicklungselektrode anzulegen; eine niedrige Vorspannung führt jedoch zu einem Verschmieren oder Verschmutzen des Hintergrundes, während eine hohe Vorspannung die Entwicklung verschlechtert, so daß sich wieder einer der vorstehend angeführten Nachteile ergibt.

Ein elektrophotographisches Kopiergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE-OS 24 03 186 bekannt. Bei dem dort angegebenen Kopiergerät soll das induzierte Potenzial an der Entwicklungselektrode unter einem vorgegebenen Wert gehalten werden. Dadurch wird ermöglicht, auch von sehr dunklen Vorlagen eine Kopie zu erhalten, bei der der Toner feinerer Strukturen nicht von einer zu hohen Spannung der Entwicklungselektrode angezogen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch von sehr hellen Vorlagen, insbesondere von Vorlagen, bei denen der größte Teil der Fläche weiß, also überhaupt nicht von Zeichen bedeckt ist, Kopien guter Qualität herzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird erreicht, daß auch weiße Bildbereiche heller Vorlagen nicht durch Toner verschmiert werden. Es wird also das Problem der Hintergrundverschmutzung gelöst.

Das Potential an der Elektrode wird beispielsweise

durch ein eine konstante Spannung schaffendes Element, wie beispielsweise eine Zenerdiode, gesteuert Hierbei wird vorausgesetzt, daß irgendeine Art Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsträger aufgebracht ist

Somit werden selbst von einem sehr hellen Bild oder einem Bild mit geringer Schwärzungsdichte auf einer zu kopierenden Vorlage Kopien guter Qualität erzeugt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird durch das Kennzeichen des Anspruchs 2 angegeben.

Dies katm praktisch ebenfalls durch eine Zenerdiode geschehen. Dadurch werden Kopien guter Qualität selbst von einer Vorlage mit einem gefärbten oder getönten Hintergrund oder einem größeren Anteil an schwarzen Bildbereichen hergestellt ι

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung wird im Kennzeichen des Anspruchs 3 beansprucht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 in Form einer Kurve die Arbeitsweise der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung;

Fig.3 eine schematische Ansicht der wesentlichen Teile einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und

F i g. 4 in Form einer Kurve die Arbeitsweise der in F i g. 3 dargestellten Einrichtung.

In F i g. 1 ist ein photoleitfähiger Aufzeichnungsträger (photoleitendes Teil) 11 dargestellt, der die Form einer Trommel hat und mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit in der durch einen Pfeil A angegebenen Richtung mittels einer entsprechenden Antriebseinrichtung angetrieben wird. Wenn sich der Aufzeichnungsträger 11 dreht, wird er mittels einer Koronaentladeeinrichtung 12 geladen und bildmäßig mit einer zu kopierenden Vorlage belichtet, wie durch Pfeile B angedeutet ist. was von einer Belichtungseinrichtung aus erfolgt, um ein elektrostatisches Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsträger auszubilden, das dann mittels einer Entwicklungseinrichtung 13 entwickelt und mittels einer Übertragungseinrichtung mit Hilfe einer Koronaentladeeinrichtung 14 auf ein Transfer- bzw. Übertragungsblatt oder auf ein Kopierblatt 15 übertragen wird. Anschließend wird die Trommel durch eine Reinigungseinrichtung gereinigt, welche eine Rolle oder Walze 16 sowie eine schneidenförmige (Abkratz-) Einrichtung aufweist, und wird dann mittels einer Koronaentladeeinrichtung 18 entladen. Nach der Übertragung wird das Bild auf dem Übertragungs- oder Kopierblatt mittels einer nicht dargestellten Fixiereinrichtung fixiert und dann als Kopie aus dem Gerät ausgetragen.

Jede der Koronaentladeeinrichtungen 12, 14 und 18 weist ein Abschirm- oder Schutzgehäuse 19, 20 oder 21 auf. in dem eine Drahtelektrode 22, 23 oder 24 angeordnet ist. Der Ausgang einer Hochspannungsquelle ist an die Drahtelektroden 22 bis 24 angelegt. Die Koronaentladeeinrichtung 12, welche dazu dient, den Aufzeichnungsträger zu ladt.'n. weist eine leitende Platte 25 auf, welche in der Ab· "-:■■· mg 19 angeordnet ist. Eine Zenerdiode 26, die als Element für eine gleichbleibende, konstante Spannung vorgesehen ist, ist zwischen die leitende Platte 25 und Erde geschaltet, und die Verbindung zwischen der leitenden Platte 25 und der Zenerdiode 26 ist über einen in Durchlaßeinrichtung geschalteten Gleichrichter 27 mit einer Entwicklungselektrode 28 der Entwicklungseinrichtung 13 verbunden. Die Entwicklungselektrode 28 ist gegenüber dem unteren Teil des photoleitenden Teils 11 in einem Abstand in der Größenordnung von einigen Millimetern oder weniger angeordnet Die Entwicklungseinrichtung 13 weist ferner einen Behälter 29 auf, welcher einen bestimmten Vorrat an Entwicklerflüssigkeit 30 enthält, welche zur Entwicklung des Ladungsbildes in den Raum zwischen den Aufzeichnungsträger 11 und die Entwicklungselektrode 28 gepumpt wird. Ein Potential, das dem Potential des latenten Bildes auf dem photoleitenden Teil 11 oder dessen mittlerem Oberflächenpotential entspricht, wird an der Entwicklungselektrode 28 entweder durch Influenz oder durch eine Widerstandsanordnung erzeugt, wie durch gestrichelte Linien in Fig.2 angedeutet ist um einen zufriedenstellenden bzw. entsprechenden Kopiervorgang ohne ein Verschmieren oder Beschmutzen des Hintergrundes zu ermöglichen.

Ein Koronaentladestrom fließt von der Drahtelektrode 22 zu der leitenden Platte 25 und von dort über die Zenerdiode 2fi, so daß auf diese Weise eine vorgegebene Spannung Vi an dieser erzeugt wird. Die Spannung V₁ wird über den Gleichrichter 27 an die Entwicklungselektrode 28 angelegt, wodurch deren Potential über die vorgesehene Spannung Vi gesteuert wird, wie durch die ausgezogene Linie in F i g. 2 dargestellt ist. Dieser Gesichtspunkt wird nunmehr im einzelnen näher betrachtet; selbst wenn nämlich das Potential des Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsträger 11 in dem Bereich der schwarzen Bildteile, das heißt, wenn das Oberflächenpotential in den Bereichen, die mit den schwarzen Bildteilen der Vorlage belichtet sind, unabhängig von der Fläche des Bildbereiches auf einem vorgegebenen Wert, beispielsweise von 1000 V bleibt, ist das Potential des Ladungsbildes in den weißen Bildbereichen, nämlich das Oberflächenpotential in den Bereichen, welche mit der weißen Hintergrundfiäche der Vorlage belichtet sind, wegen des Kontrastes auf der Vorlage niedriger als das Potential der schwarzen Bereiche, so daß die mittlere oder durchschnittliche Spannung des Aufzeichnungsträgers 11 sich mit der Fläche der schwarzen Bildbereiche auf der Vorlage, zusammen ir.it einer entsprechenden Änderung des Potentials der Entwicklungselektrode 28 ändert. Durch entsprechende Wahl des an die Entwicklungselektrode 28 angelegten Vorspannungspotentials V so, daß es etwas höher als das Potential des Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsträger 11 in den weißen Bereichen oder gleich diesem Potential ist oder einen Wert hat, der im Hinblick auf eine Zunahme dieses Potentials geändert wird, die infolge eines ermüdeten bzw. gealterten Aufzeichnungsträgers vorkommt, kann das Verschmieren bzw. Verschmutzen des Hintergrunds vermieden werden, selbst wenn die Vorlage vollkommen weiß gefärbt ist

In F i g. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hierbei liefert eine Hochspannungsquelle 32 den Strom für die Zenerdiode 26, und ein weiteres, eine konstante Spannung schaffendes Element oder eine Zenerdiode 33 ist zwischen die Entwicklungselektrode 28 und Erde geschaltet. Die Hochspannungsquelle 32 weist einen Transformator 34 auf, welcher den Ausgang eines herkömmlichen bzw. üblichen Wechselstrumanschlusses hochtransformiert; hierbei wird der Ausgang einer ersten Sekundärwicklung an eine Spannungsverdopplerschaltung angelegt, welche ein Paar Dioden 35 und 36 sowie ein Paar Kondensatoren 37 und 38 aufweist. Der Ausgang der Spannungsver-

dopplerschaltung wird gleichgerichtet und an die Drahtelektrode 22 der Koronaentladeeinrichtung 12 angelegt. Der Ausgang einer zweiten Sekundärwicklung des Transformators 34 wird mittels einer Diode 39 gleichgerichtet, mittels eines Kondensators 40 geglättet und dann über einen Widerstand 41 an die Zenerdiode 26 angelegt.

Wenn das Potential der Entwicklungselektrode 28 dazu neigt, über eine vorgegebene Spannung V₂ hinaus anzusteigen, wie durch die ausgezogene Linie in Fig.4 angezeigt ist, wird die Zenerdiode 33 wirksam, wodurch die an ihr anliegende Spannung auf die vorgegebene Spannung V₂ begrenzt wird. Folglich ist eine Zunahme des Potentials der Entwicklungselektrode 28 über ein vorgegebenes Potential V₂ hinaus vermieden, wodurch eine Verschlechterung bzw. ein Verlust in dem Bildschwärzungsgrad bei einer Vorlage vermieden wird, die einen gefärbten bzw. getönten Hintergrund oder einen großen Anteil an Bildbereichen aufweist. Der Wert des Potentials K₂ ist entsprechend einem Dunkelheits- bzw. Schwärzungsgrad der Vorlage gewählt, der als ein weißer Hintergrund wiedergegeben bzw. kopien werden sollte.

Die Zenerdiode 26 kann mit Strom von einer anderen Koronaentladeeinrichtung versorgt werden, um ein Niederschlagen von Toner auf der Entwicklungselektrode 28 zu verhindern, indem die Koronaentladung zeitlich gesteuert an- und abgeschaltet wird. Obendrein kann die Zenerdiode 26 durch eine Gleichspannungsquelle ersetzt werden. Das vorbeschriebene Verfahren einer selbständigen Vorspannung (self-bias) kann durch ein Verfahren mit automatischer Vorspannung (autobias) abgewandelt werden, wobei das Oberflächenpotential des Aufzeichnungsträgers gefühlt wird, um ein Potential an die Entwicklungselektrode anzulegen, welches von dem gefühlten Ausgang abhängt. Selbstverständlich kann die Erfindung genauso auch bei einem mit Trockenentwickler arbeitenden Verfahren angewendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Kopiergerät mit einem photoleitfähigen Aufzeichnungsträger, einer Entwicklungselektrode, die gegenüber dem Auf- =; zeichnungsträger so angebracht und ausgebildet ist, daß sich auf ihr durch Influenz oder durch eine Widerstandsanordnung ein elektrisches Potential einstellt, das einem mittleren Potential des jeweiligen Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsträger ίο entspricht, einer Einrichtung zum Zuführen von Entwickler zwischen den Aufzeichnungsträger und die Entwicklungselektrode und einer Schaltungsanordnung zur Begrenzung des Entwicklungselektrodenpotentials, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung eine Konstantspannungsquelle (25, 26; 32, 41) für eine erste vorbestimmte Spannung, die etwas höher oder gleich dem niedrigsten Potential an zumindest einem Teil des Aufzeichnungsträgers (11) ist, und einen die Spannungsquelle (25, 26; 32, 41) und die Entwicklungselektrode (28) verbindenden Gleichrichter (27) aufweist, der so gepolt ist, daß das sich einstellende Potential auf der Entwicklungselektrode (28) nach unten begrenzt und über der ersten vorbestimmten Spannung gehalten wird.

2. Elektrophotographisches Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schaltungsanordnung eine spannungsbegrenzende Einrichtung (33) derart angeordnet ist, daß das sich jo einstellende Potential an der Entwicklungselektrode (28) nach oben begrenzt und unter einer höher als die erste vorbestimmte Spannung gelegenen zweiten vorbestimmten Spannung gehalten wird.

3. Elektrophotographisches Kopiergerät nach J5 Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantspannungsquelle (25, 26) eine leitende Platte (25) innerhalb einer Entladeeinrichtung (12) zum Laden des Aufzeichnungsträgers (11) aufweist, wobei die Entladeeinrichtung (12) eine mit einer Hochspannungsgleichstromquelle (31) verbundene Drahtelektrode (22) und eine geerdete Abschirmung (19) der Drahtelektrode (22) aufweist, und die leitende Platte (25) innerhalb der Abschirmung neben der Drahtelektrode angeordnet ist.