DE2755783A1

DE2755783A1 - Elektrostatisches farbkopiergeraet

Info

Publication number: DE2755783A1
Application number: DE19772755783
Authority: DE
Inventors: Kazuo Aramaki; Satoru Inoue; Hideo Inuzuka; Masaakira Umehara; Kouji Yamanobe
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1976-12-14
Filing date: 1977-12-14
Publication date: 1978-06-15
Also published as: US4162843A; DE2755783B2; DE2755783C3

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF 27 5^7 8 DIPL-ING. SCHWABE ' DR. DR. SANDMAIR PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86. POSTFACH 860245

Anwaltsakte: 28 698 1"· Dezember 1977

Ricoh Company, Ltd. Tokyo / Japan

Elektrostatisches Farbkopiergerät

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MWl «1X2'2 * München 80. MauerkinhrrsiraUe 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

9(17043 Telegramme: BERGSTAPFPATEVT München Hypo-Bank München 3*90002624

₉₈₁₃₁₀ TELEX: 0524 560 BERG U PoMscheck München 65343*0«

Anwaltaakte: 28 698

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Farbkopiergerät.

Bei einem herkömmlichen Farbkopiergerät wird eine photoleitende Trommel dreimal jeweils über Grundfarbenfilter bildmäßig belichtet. Nach jedem Abbildungsvorgang wird ein Toner der komplementären Grundfarbe auf die Trommel aufgebracht, um ein Tonerbild zu schaffen, welches an ein Kopierblatt übertragen wird. Die drei Tonerbilder, die auf dem Kopierblatt jeweils übereinander angeordnet sind, bilden eine vollständige Farbkopie der Vorlage und werden thermisch oder auf andere Weise auf den Kopierblatt fixiert. Bei einer Abwandlung dieses Verfahrens werden elektrostatische Bilder auf der Trommel ausgebildet, an das Kopierblatt übertragen, und die Toner werden zur Entwicklung auf das Kopierblatt aufgebracht. Obwohl nach diesem Verfahren den Erwartungen entsprechende Kopien hergestellt werden können, wird aufgrund der Tatsache, daß die Trommel dreimal bildmäßig belichtet und entwickelt werden muß, um eine Kopie zu schaffen, das Verfahren unpraktisch im Hinblick auf ein Farbkopieren mit hoher Geschwindigkeit.

Um die Kopiergeschwindigkeit zu erhöhen, ist ein elektrostatisches Kopiergerät geschaffen worden, welches drei gesonderte optische Abbildungssysteme und drei photoleitende Trommeln aufweist, welche jeweils für die drei Grundfarben verwendet

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werden. Die drei Trommeln werden bei einer Abtastung oder bei einem Durchlauf einer Vorlage bildmäßig belichtet, und die Tonerbilder werden nacheinander an ein Kopierblatt übertragen, das an den Trommeln durch ein endloses Band in Anlage gehalten wird.

Zwei Schwierigkeiten sind jedoch bei einem derartigen, mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Farbkopiergerät ungelöst geblieben. Hierbei beruht die erste Schwierigkeit auf der Tatsache, daß zur Übertragung eine Ladung mit einer Polarität, welche der einer elektrostatischen Ladung an dem Toner entgegengesetzt ist, an das Kopierblatt angelegt werden muß, um eine Übertragung der Tonerbilder an das Blatt zu bewirken. Obwohl das erste Tonerbild wirksam übertragen wird, stört die Ladung des Toners, welcher das erste Tonerbild schafft, die übertragung des zweiten Tonerbildes. Die dritte übertragung ist noch schlechter, da die Ladung der ersten beiden Tonerbilder die Übertragung des dritten Tonerbildes störend beeinflußt. Diese Schwierigkeit hängt auch mit der Entladung des Bandes zusammen, zu welcher es kommt, wenn das Band und das Kopierblatt außer Anlage von den Trommeln kommen.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, das Kopierblatt während der drei Übertragungsvorgänge an dem Band in satter Anlage zu halten, Ein Verrutschen des Kopierblattes auf dem Band führt dazu, daß die Tonerbild-Ubertragungen sich nicht decken bzw. nicht genau übereinstimmen.

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Die Tatsache, daß der Gütgrad bei der Übertragung für die zweiten und dritten Übertragungsvorgänge immer mehr abnimmt, beeinflußt die Farbreinheit und das Auflösungsvermögen nachteilig. Die besten Kopien werden erhalten, wenn die farbigen Tonerbilder auf dem Kopierblatt übereinander gelegt werden und in dieser Lage Ihennisch fixiert werden. Jedoch nimmt durch die Abnahme des Übertragungswirkungsgrad die elektrostatische Haftung der Tonerbilder an dem Kopierblatt ab, und die Tonerbilder können vermischt werden oder verschmieren. Diese Faktoren sind bisher die größten Hindernisse bei der Verbreitung einer kommerziellen Anwendbarkeit und bei der Aufnahme bzw. der Abnahme dieser Art von mit einer hohen Geschwindigkeit arbeitenden, elektrostatischen Farbkopiergeräten gewesen.

Mit der Erfindung soll daher die Schwierigkeit aufgrund einer zunehmenden Verschlechterung des Übertragungswirkungsgrades überwunden werden, indem verschiedene Übertragungs-Ladeeinrichtungen vorgesehen werden, um der nachteiligen Ladungsanhäufung auf dem Kopierblatt aufgrund einer Ansammlung von Toner während der drei aufeinander-folgenden Übertragungsvorgänge entgegenzuwirken. Das Kopierblatt haftet elektrostatisch fest dadurch an dem Band, daß eine elektrostatische Ladung auf das Band aufgebracht wird, bevor es mit dem Kopierblatt in Anlage gebracht wird.

Gemäß der Erfindung ist somit ein elektrostatisches Farbkopiergerät geschaffen, welches ein Farbkopieren mit hoher Ge-

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schwindigkeit und hoher Güte ermöglicht. Darüber hinaus ist eine Einrichtung geschaffen, damit ein Kopierblatt elektrostatisch fest an einem Band haftet, um eine einwandfreie Deckung und Übereinstimmung der Farbtonerbilder zu gewährleisten, die von drei entsprechenden, photoleitenden Trommeln aus an das Kopierblatt übertragen werden.

Ferner ist gemäß der Erfindung die Schwierigkeit aufgrund einer Verschlechterung des Ubertragungswirkungsgrads infolge einer nachteiligen Ladungsanhäufung beseitigt und die Klarheit sowie die Auflösung beim elektrostatischen Farbkopieren ist erheblich verbessert. Gemäß der Erfindung ist somit ein insgesamt verbessertes, elektrostatisches Farbkopiergerät geschaffen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines elektrostatischen Kopiergeräts gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Abwandlung der ersten Ausführungsform; Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform;

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Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 eine Schnittansicht eines endlosen Bandes der Ausführungsfonn der Fig. 5;

Fig. 7 eine vierte Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 8 eine Abwandlung der vierten Ausführungsform.

In Fig. 1 werden in einem elektrostatischen Farbkopiergerät gemäß der Erfindung Kopierblätter 1 mittels einer Zuführrolle 2 zugeführt und mit ersten, zweiten und dritten, photoleitenden Trommeln 3a» 3b bzw. 3c nacheinander in Anlage gebracht, welche mit konstanter Drehzahl entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden. Eine hier als ein Buch 4 dargestellte Vorlage wird von einer Glasplatte 5 getragen, welche so angeordnet ist, daß sie nach rechts mit derselben Oberflächengeschwindigkeit wie die Trommeln 3a bis 3c bewegbar ist. Belichtungsschlitze oder -öffnungen 3a, 3b und 3c sind in einer horizontalen oberen Auflagefläche 7 des Kopiergeräts ausgebildet, durch welche das Buch 4 mittels Lampen 6a bis 6c, die über den Trommeln 3a bis 3c angeordnet sind, beleuchtet wird. Durch optische Systeme, die durch Sammellinsen 9a bis 9c symbolisch angedeutet sind, werden Lichtbilder der linearen Teile des Buches 4-, das über die öffnungen 8a bis 8c bewegt wird, auf den Trommel 3a bis 3c an Belichtungsstellen 11a, 11b bzw. 11c scharf eingestellt. Blaue, grüne und rote Farbfilter 1oa, 10b und 10c sind in den optischen Wegen der Linsen 9a bis 9c vorgesehen, um drei Grundfarben-

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bilder des Buches 4 auf den Trommeln 3a bis 3c bildmäßig aufzubringen. Vor der Abbildung werden die Trommeln 3a bis 3c durch Koronaentladeeinrichtungen 12a bis 12c gleichmäßig elektrostatisch geladen. Die bildmäßige Abbildung wird durch eine örtlich festgelegte Photoleitung und durch die Ausbildung von elektrostatischen Bildern auf den Trommeln 3a bis 3c geschaffen. Während eines Durchlaufs oder einer Abtastung des Buches 4 nach rechts über die öffnungen 8a bis 8c werden die drei elektrostatischen Bilder nacheinander auf den Trommeln 3a bis 3c ausgebildet.

Mittels Entwicklungsleinrichtungen 13a, 13t» und 13c mit magnetischen Bürsten wird gelber, purpurrot und cyanblauer Toner oder entsprechende Entwicklungsmittel auf die Trommeln 3a bis 3c aufgebracht, um drei Grundfarben-Tonerbilder auf den Trommeln 3a, 3b bzw. 3c auszubilden. Ein endloses Band 19 ist um Rollen 14 bis 17 geführt und wird im Uhrzeigersinn mit derselben Oberflächengeschwindigkeit angetrieben wie die Trommeln 3a bis 3c Ein Kopierblatt 1 wird von der Zuführrolle 2 aus mittels Andrückrollen 26 über eine Führungsplatte 25 auf das Band 19 zugeführt, welches das Kopierblatt 1 trägt, um es nacheinander mit den Trommeln 3a bis 3c in Anlage zu bringen. Die zeitliche Steuerung der Zuführung des Kopierblattes 1 ist so synchronisiert, daß das Kopierblatt 1 an den Trommeln 3a bis 3c so in Anlage kommt, daß es mit den darauf befindlichen Farbtonerbildern genau zurDeckung kommt. Das Kopierblatt 1 kommt an den Trommeln 3a bis 3c an Übertragungsstellen 20a bis 20c in Anlage. Nach der übertragung

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werden die elektrostatischen Ladungen auf den Trommeln 3a bis 3c durch Entladungseinrichtungen 21a bis 21c, die Koronaentladeeinheiten und/oder Lampen aufweisen zerstreut bzw. verteilt. Irgendwelcher Resttoner auf den Trommeln 3a bis 3c wird durch Reinigungseinheiten 22a bis 22c entfernt.

Gemäß der Erfindung sind Übertragungs-Ladeeinrichtungen 23a bis 23c unter den Übertragungsstellen 20a bis 20c angeordnet, und mit diesen werden elektrostatische Ladungen derselben Polarität wie die der Ladungseinheiten 12a bis 12c über das Band 19 auf das Kopierblatt 1 aufgebracht. Das Band 19 ist vorzugsweise aus einem dielektrischen Material, wie Polyester oder Polypropylen hergestellt. Die Größe der Ladungen von den Übertragungs-Ladeeinrichtungen 23a bis 23c sind entsprechend größer als die Größe der elektrostatischen Potentiale auf den Trommeln 3a bis 3c, um die Tonerbilder an das Kopierblatt 1 zu übertragen. Die Übertragungs-Ladeeinrichtungen 23a bis 23c laden das Kopierblatt 1 über bzw. durch das Blatt 19 hindurch auf.

Die Entwicklungseinrichtungen 1Ja bis 13c weisen nicht dargestellte Rührezurichtungen auf, durch welche eine elektrostatische Ladung durch trockene Reibung an den Tonersubstanzen mit einer Polarität entwickelt werden, welche der Polarität der elektrostatischen Bilder auf den Trommeln 3a bis 3c entgegengesetzt ist. Die Tonersubstanzen weisen ferromagnetische Trägerteilchen, welche eine magnetische Bürste bilden, und kleinere,

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farbige Tonerteilchen auf, welche infolge der elektrostatischen Kraft an den Trägerteilchen haften. Die Tonerteilchen haften an den elektrostatischen Bildernauf den Trommel Ja bis 3c, um die Tonerbilder zu schaffen, während die Trägerteilchen in den Entwicklungseinrichtungen 13a und 13c zurückbleiben und wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden.

Die elektrostatischen Ladungen an den Tonerteilchen sind der Grund dafür, weshalb der ÜbertragungsVorgang zunehmend schlechter wird, da sie bezüglich der Ladungen der Ubertragungs-Ladeeinrichtungen 23a bis 23c die entgegengesetzte Polarität haben. Das von der Trommel 3a übertragene Tonerbild hat eine Ladung, welche teilweise die Ladung der Ubertragungs-Ladeeinrichtung 23b aufhebt bzw. beseitigt. Eie Tonerbilder von den Trommeln 3a und 3b löschen bzw. beseitigen zusammen teilweise die Ladung der Ubertragungs-Ladeeinrichtung 23c, aber (nur) bis etwa zu dem zweifachen Wert. Dies hat in Vebindung mit der dielektrischen Beschaffenheit der Tonerteilchen und der Entladungswirkung des Bandes 19, wenn das Band 19 außer Anlage von den Trommeln 3a bis 3c kommt zur Folge, daß der Ubertragungswirkungsgrad für die zweiten und dritten Ubertragungsvorgänge zunehmend schlechter wird.

Diese Schwierigkeit ist gemäß der Erfindung dadurch überwunden, daß die Größe der Ladungen, die mittels der Übertragungs-Lädeeinrichtungen 3a bis 3c aufgebracht werden, zunehmend größer gemacht ist . Mit anderen Worten, die elektrostatische Ladung, die auf das Kopierblatt 1 über bzw. durch das Band 19 hin-

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durch mittels der Übertragungs-Ladeeinrichtung 23c aufgebracht wird, ist größer als die Ladung, die mittels der Übertragungs-Ladeeinrichtung 23b aufgebracht wird, welche wiederum größer ist als die Ladung, die mittels der Übertragungs-Ladeeinrichtung 23a aufgebracht wird. Der Wert, um welche die Übertragungs-Ladung fortschreitend erhöht ist, ist entsprechend bemessen, um der nachteiligen Wirkung einer Ladungsansammlung an den Tonerbildern auf dem Kopierblatt 1 entgegenzuwirken bzw. diese aufzuheben.

Um den Übertragungswirkungsgrad zu erhöhen, ist eine Entladungseinrichtung 24 vorgesehen, um zumindest teilweise das Band zu entladen, bevor es mit dem Kopierblatt 1 in Anlage kommt. Auch ist es nicht vorteilhaft und zweckmäßig, das Band 19 vollständig zu entladen, da durch eine aufgebrachte, elektrostatische Ladung das Kopierblatt 1 elektrostatisch sehr fest an dem Band haftet. Hierdurch ist verhindert, daß das Kopierblatt 1 auf dem Band 19 verschoben wird und gleichzeitig ist sichergestellt, daß das Kopierblatt 1 eine genaue Deckung mit allen drei Tonerbildern während der übertragung hat.

Ferner sind in Fig. 1 ein Trennteil 27 zum Entfernen und Abheben des Kopierblatts 1 von dem Band 19 sowie eine Fixiereinheit mit beheizten Zuführrollen 28 dargestellt, um die Tonerbilder auf dem Kopierblatt 1 durch eine Verbindung Wärme und Druck zu fixieren und um eine dauerhafte, widerstandsfähige Kopie zu schaffen. Die fortschreitend zunehmende Übertragungsladung

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stellt ferner sicher, daß darunter liegende Tonerbilder stark an das Kopierblatt 1 angezogen werden und sich nicht mit darüberliegenden Tonerbildern mischen. Hierdurch wird die beschichtete oder mehrlagige Ausbildung der Tonerbilder gesichert und gleichzeitig ist eine maximale Reinheit und ein maximales Auflösungsvermögen der fertiggestellten Kopie gewährleistet.

In Fig. 2 ist ein Zusatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Kopiergerät wiedergegeben. In allen dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sind gleiche bzw. einander entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. In Fig. 2 ist eine Primärladeeinrichtung 29 vorgesehen, um eine elektrostatische Ladung derselben Polarität wie die der Ubertragungs-Ladeeinrichtungen 23a bis 2Jc auf die äußere oder auf die mit dem Kopierblatt in Anlage kommende Oberfläche des Bandes 19 aufzubringen. Dies dient nicht nur dazu, um das Kopierblatt 1 stark zu dem Band 19 hin anzuziehen und an diesem zu halten, sondern auch um die Größe der Ladung herabzusetzen, die mittels der Ladeeinrichtung 2Ja bis 23c auf das Band 19 aufgebracht, werden muß.

Die Ausführung und Leistungsfähigkeit der Ausführungsform der Fig. 1 ist in den Beispielen 1 bis 4 der Tabelle 1 dargestellt. Obwohl die Entladeeinrichtung 24 eine Gleichspannungsladung mit einer Polarität erzeugen kann, die der Polarität der Übertragungs-Ladeeinrichtung 23a bis 23c entgegengesetzt ist, ist die Erfindung auch in einer Form ausführbar, in welcher mit der Entladeeinrichtung 24 eine Wechselspannungsladung auf das Band 19 aufgebracht wird. In allen Beispielen in der Tabelle 1

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ist die Entladeeinrichtung 24 eine Korona-Entiadeeinrichtung, und es wird ein Wechselpotential von 3»8 kV aufgebracht. Hierbei ist zu beachten, daß in dem Beispiel 1, in welchem ein Gleichspannungspotential von 4,0 kV an allen Ladeeinrichtungen 2Ja bis 23c aufgebracht wird, das Übertragungsvermögen oder die -wirkung für alle drei Farben unter 40# liegt. Eine den Erwartungen entsprechende übertragung wird bei einer Übertragungsfähigkeit von über 60 # erhalten.

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- 18 Tabelle 1

	Übertragungseinrichtungen	>4 ;Wst.)	29 (Gist.)	25a (Gist.)	25b (Gist.)	25c (Gist.)	Übertra gungsver mögen
Beisp.1	5,8 kV	O kV	-4,0 kV	+4,0 kV	+4,OkV	χ
Beisp.2	3,8	O	+5,0	+5,0	+5,0	I.Farbe o 2.Farbe λ 3.Farbe χ
Beisp.5	3,8	O	+5,0	+5,5	+5,5	I.Farbe ο 2.Farbe ο 3.Farbe λ
Beisp.4	3,8	O	+5,0	+6,0	+7,5	ο
3eisp.5	3,8	+3,0	+4,0	+4,0	+4,0	I.Farbe o 2.Farbe Λ 3.Farbe x
3eisp.6	3,8	+3,0	+4,5	+5,0	+5,5	I.Farbe o 2.Farbe Λ 5.Farbe A
3eisp.7	3,8	+4,0	+4,0	+5,0	+6,0	0
3eisp.8	3,8	+4,0	+4,5	+5,5	+6,5	ο

Das übertragungsvermögen wurde aus einer Messung der Tonerbilddichte bzw. des Tonerbild -"Schwärzungsgrades" berechnet, o: Übertragungsrate über 60#
A'· Übertragungsrate von 40 bis 60#
x: Übertragungsrate unter 40#

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In dem Beispiel 2 ist das an den drei Ladeeinrichtungen. 23a bis 23c aufgebrachte Potential auf 5»0 kV erhöht. Obwohl die übertragbarkeit der ersten Farbe den Erwartungen entspricht, ist die Übertragbarkeit für die zweiten und dritten Farben zunehmend weniger zufriedenstellend.

In dem Beispiel 3 ist das an den Übertragungs-Ladeeinrichtungen 23b und 23c aufgebrachte Potential auf 5»5 kV erhöht. Obwohl die übertragung der ersten und zweiten Farbe den Erwaifcungen entspricht, ist die Übertragbarkeit der dritten Farbe noch nicht zufriedenstellend.

In dem Beispiel 4 sind die Potentiale der Ladeeinrichtung 23b und 23b auf 6,0 kV bzw. 7»5 kV erhöht, wodurch sich eine vollkommen zufriedenstellende übertragbarkeit und eine einwandfreie Kopie ergibt.

In den Beispielen 5 bis 8 ist die Wirkung dargestellt, die sich durch die zusätzliche Anordnung der Primärladeeinrichtung 29 ergibt, die in Fig. 2 dargestellt ist. In den Beispielen 5 und 6 sind nicht den Erwartungen entsprechende Fälle dargestellt, bei welchen eine unzureichende Ladung mittels der verschiedenen Ladeeinrichtungen auf das Band aufgebracht wird. In den Beispielen 7 und 8 sind Fälle dargestellt, in welche eine vollkommen ausreichende Übertragbarkeit geschaffen ist. Der Vorteil der zusätzlichen Primärladeeinrichtung 29 ist, abgesehen davon, daß eine starke Haftung des Kopierblatts 1

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an dem Band 19 und dadurch eine einwandfreie Deckung bzw. Übereinstimmung bei der Übertragung gewährleistet ist, aus einem Vergleich der Beispiele 7 und 8 mit dem Beispiel 4 zu ersehen. Obwohl in allen diesen als Beispiele angeführten Fällen eine zufriedenstellende Ubertragbarkeit geschaffen ist, sind die Potentiale, die an den Ladeeinrichtungen 23a bis 23c in den Beispielen 7 und 8 aufgebracht sind, wesentlich niedriger als die im Beispiel 4 aufgebrachten Potentiale. Hierdurch können die Größe sowie die Kosten für die nicht dargestellte Energieversorgung der Ladeeinrichtungen 23a bis 23c und auch die gefährliche, elektrische Berührungsspannung bzw. der daraus resultierende Schlag herabgesetzt werden. Außerdem wird infolge des niedrigeren Werts der Übertragungsladung die Ermüdung der Trommel 3a bis 3c herabgesetzt.

In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in welcher die Ladeeinrichtung 23a durch eine geerdete Rolle 31 ersetzt ist, durch welche das Kopierblatt 1 über das Band 19 leicht gegen die Trommel 3a gedrückt wird. Die Rolle 31 kann aus einem Metall oder aus einem elektrisch leitenden Gummi hergestellt sein. Die Kenndaten der Ausführungsform der Fig. 3 sind in Tabelle 2 im Vergleich zu den verschiedenen Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 wiedergegeben. Die Beispiele 1 und 2 entsprechen der Fig. 1, während die Beispiele 3 und 4- der Fig. 2 und die Beispiele 5 und 6 der Fig. entsprechen. Aus Fig. 5 ist zu ersehen, daß den Erwartungen entsprechende Kenndaten, die denen des Beispiels 3 äquivalent sind bzw. entsprechen, durch die Ausführungsform des Beispiels 5,

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aber mit niedrigeren, an die Ladeeinrichtung 23b und 23c angelegten Potentialen erhalten werden können. Durch das Ersetzen der Ladeeinrichtung 23a durch die Rolle 31 sind somit die Anforderungen bezüglich der Kosten sowie der benötigten Energie bei einem Kopiergerät herabgesetzt.

In Fig. 4 ist eine Abwandlung der Ausführungsform der Fig. 3 dargestellt, bei welcher Übertragungs-Ladeeinrichtungen 32 und 33 zwischen den Trommeln 3a und 3b bzw. zwischen den Trommeln 3b und 3c vorgesehen sind. Mittels der Ladeeinrichtung 32 und 33 werden Ladungen derselben Polarität wie die der Ladeeinrichtungen 23a und 23c auf das Kopierblatt 1 und auf die äußere Fläche des Bandes 19 aufgebracht. Diese Ladeeinrichtungen 32 und 33 dienen dazu, um die schädliche Ladung der Tonerbilder vor den anschließenden Übertragungen zu neutralisieren und können groß genug gemacht werden, um die Ladung an den Tonerteilchen umzukehren und um eine größere Haftung an den nachfolgenden Tonerbildern zu schaffen. Das an den Ladeeinrichtungen 23b und 23c aufgebrachte Potential kann wesentlich herabgesetzt werden, und das Trennteil 27 ist dann nicht mehr erforderlich. Die Ladeeinrichtung 32 und 33 wirken ferner der Entladungswirkung des Bandes 19 entgegen, was der Fall ist, wenn das Band 19 und das Kopierblatt 1 sich von dem Trommeln 3a bis 3c lösen.

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Tabelle 2

	Ladeeinrichtung	24 (Wst.)	29 (Gist.)	23a (Gist.)	23b (Gist.)	23c (GlstO	übertra-
Beisp.1	3,8kV	_	* +5,OkV	+5,OkV	+5,OkTi	P₁UiIg)O V CX mögen
						I.Farbe ο
						2.Farbe
Beisp.2	3,8	-	+5,0	+6,0	+7,0	3.Farbe χ
Beisp.3	3,8	+4,OkV	+4,0	+5,0	+6,0	alle Farben ο
Beisp.4	3,8	4,0	+3,0	+4,0	+5,0	alle Farben ο
Beisp.5	3,8	4,0	Rolle 31	+4,0	+5,0	alle Farben ^Λ
Beisp.6	3,8	+3,0	Rolle 31	+5,0	+6,0	alle Farben ο
alle Farben ο

Das Übertragungsvermögen bzw. die Ubertragbarkeit wurde aus
einer Messung der Tonerbilddichte bzw. des Tonerbild-"Schwärzungsgrades" berechnet.

o: Ubertragungsrate über 60#

Δ: Übertragungsrate von 40 bis 60#

x: Ubertragungsrate unter 40#.

In Fig. 5 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in welcher das dielektrische Band 19 durch ein Band 34 mit einem in Fig. 6 dargestellten Querschnitt ersetzt wird.

Das Band 34 weist eine innere leitende Schicht 34a, welche über

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die Rolle 18 geerdet ist_y und eine äußere, dielektrische Schicht 34b auf. Das Band 34 kann dadurch hergestellt werden, daß die Schicht 34a in Form einer Aluminiumunterlage ausgebildet ist und mit Polyester-oder Polypropylenharz beschichtet wird, um die Schicht 34b zu bilden. Andererseits kann die Schicht 34b den Schichtträger in Form einer dielektrischen Lage bilden, und die Schicht 34a kann durch metallische Aufdampfung u.a. ausgebildet werden. Bei der Ausführungsform der Fig. 5 können die Ubertragungs-Ladeeinrichtungen 23a bis 23c entfallen, wodurch der komplizierte Aufbau des Kopiergeräts kleiner und dessen Kosten niedriger werden. Ein an der Ladeeinrichtung 29 aufgebrachtes Potential von 4,0 bis 6,5 kV reicht aus, um eine gute Haftung des Kopierblattes 1 an dem Band 34 und eine wirksame Übertragung aller Farbtonerbilder zu gewährleisten·

In Fig. 7 ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in welcher das dielektrische Band 19 durch eine photoleitendes Band 39 ersetzt ist. Hierbei ist eine Lichtquelle 35 zwischen der Trommel 3a und der Trommel 3b vorgesehen. Eine weitere Lichtquelle 36 ist zwischen den Trommeln 3b und 3c vorgesehen. Eine geerdete Rolle 37 ist zwischen der Lichtquelle 35 und der Trommel 3b vorgesehen. Eine weitere geerdete Rolle 38 istzwischen der Lichtquelle 36 und der Trommel 3c vorgesehen. Noch eine weitere Lichtquelle 40 ist zwischen den Rollen 14 und 17 vorgesehen. Die Rollen 37 und 38 liegen

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an dem Band 39 an.

Die Lichtquelle 40 dient dazu, das Band 39 gleichmäßig zu beleuchten und dasselbe über die Rolle 14, welche geerdet ist, zu entladen, bevor es mit dem Kopierblatt 1 in Anlage kommt. Nach der übertragung des ersten Tonerbildes durch die Trommel 3a werden durch die Lichtquelle 35 und die Rolle 37 das Band 39 und das erste Tonerbild auf dem Kopierblatt 1 wieder entladen, um dadurch die schädliche Ladung des ersten Tonerbildes zu beseitigen. Die Lichtquelle 36 und die Rolle 38 haben dieselbe Funktion nach der übertragung des zweiten Tonerbildes von der Trommel 3b. Die Lichtquellen 40, 35 und 36 können Leuchtstoffröhren oder -lampen u.a. sein. Bei dieser Ausführungsform sind die an den Ladeeinrichtungen 23a bis 23c aufgebrachten Potentiale wesentlich herabgesetzt.

In Fig. 8 ist eine Abwandlung der Ausführungsform der Fig. 7 dargestellt, in welcher die Übertragungs-Ladeeinrichtung 23a bis 23c durch mit einer Vorspannung versehene Rollen 41, 42 bzw. 43 ersetzt sind, welche bestrebt sind, das Kopierblatt 1 über das Band 39 leicht an den Trommeln 3a bis 3c in Anlage zu bringen. Mittels Vorspannungsquellen 44 bis 46 werden optimal einstellbare Übertragungs-Vorspannungspotentiale, welche im allgemeinen über 100V liegen, an die Rollen 41 bis 43 angelegt, um dadurch dieselbe Wirkung wie die Übertragungs-Ladeeinrichtung 23a bis 23c zu schaffen.

Die Vorteile der Ausführungsformen der Fig. 7 und 8 sind auch

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aus den Ergebnissen der folgenden Versuche zu ersehen. Beispiel 1 (Stand der Technik)

Ein dielektrisches Band, das dem Band 19 entspricht, das aus einem 125 λχ (M) dicken Polyäthylen-Terephtalat-Schicht gebildet ist, wurde mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 100 mm/s bewegt, und ein Tonerbild wurde an ein mit dem Band befördertes Kopierblatt mittels eines Übertragungspotentials von 5»5 kV übertragen, das mittels einer Koronaladeeinrichtung aufgebracht wurde, wobei eine Übertragungsladung an das Kopierblatt über das Band aufgebracht wurde. Nach der übertragung wurde, hervorgerufen durch eine ungünstige und nachteilige Tonerladung sowie durch die Entladung des Bandes,ein Potential von -15OO V an dem Band gemessen. Die nachfolgenden Tonerbildübertragungen waren daher zunehmend weniger zufriedenstellend.

Beispiel 2 (Ausführungsform in Fig. 7)

Das photoleitende Band 39 wurde dadurch hergestellt, daß 100 g Polyvinyl-Carbazol, 20 g Trinitrofluorenon und 100 g Polyesterharz in 200 g Tetrahydrofuran gelöst wurden und die Mischung auf eine Glasplatte gegossen wurde, um eine 100 /u(M) dicke Schicht zu bilden. Nach dem Hartwerden wurde die Schicht von der Glasplatte entfernt und ihre beiden einander gegenüberliegenden Enden wurden verklebt, um dadurch ein endloses Band zu bilden. Es wurde ein Potential von 5,5kV an allen Übertragungs-Ladeeinrichtungen 23a bis 23c aufgebracht. Infolge der photoleitenden Wirkung der Lampen 40, 35 und 36 auf das Band 39 wurde ein Übertragungsvermögen von etwa 60JIi für alle drei

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Farbtonerbild-Übertragungen gemessen.

Beispiel 5 (Ausführungsform der Fig. 7) Es wurden dieselben Ubertragungsbedingungen wie bei dem Beispiel 2 vorgesehen. Jedoch in diesem Fall wurde das photoleitende Band 39 aus einer Mischung von 20g ZnO, 100 g Polyesterharz und 200 g Tetrahydrofuran gebildet. Es wurde ein Übertragungsvermögen gemessen, das im wesentlichen dem des Beispiels 2 entspricht.

Gemäß der Erfindung ist somit ein erheblich verbessertes, elektrostatisches Kopiergerät geschaffen, bei welchem die Schwierigkeiten aufgrund einer schlechten Übereinstimmung und Deckung der Tonerbilder, bezüglich der Reinheit sowie des Auflösungsvermögens beseitigt sind. Selbstverständlich sind die Grundgedanken der Erfindung auch bei einem elektrostatischen Farbkopiergerät anwendbar, bei welchem eine vierte Trommel vorgesehen ist, um ein monochromes bzw. einfarbiges Tonerbild zusätzlich zu den Tonerbildern mit den drei Grundfarben zu übertragen.

Ende der Beschreibung

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Anwaltsakte: 28 698

Patentansprüche

Elektrostatisches Farbkopiergerät gekennzeichnet durch erste, zweite und dritte photoleitende Trommeln (3a bis 5c); Abbildungseinrichtungen (9a bis 9c), um drei Lichtbilder einer Vorlage (4) in drei Grundfarben bildmäßig auf die ersten, zweiten und dritten Trommeln (3a bis 3c) aufzubringen, um drei entsprechende, elektrostatische Bilder zu schaffen; Entwicklungseinrichtungen (13a bis 13b) zum Aufbringen von drei Tonersubstanzen der drei Grundfarben auf die erste, zweite und dritte Trommel(3a bis 3c), um die drei elektrostatischen Bilder zu entwicklen und Bilder in den drei Grundfarben zu schaffen; ein endloses Band (19;34;39), um eine Kopierblatt (1) zu transportieren, und nacheinander an der ersten, zweiten und dritten Trommel (3a bis 3c) so in Anlage zu bringen, daß es (1) jeweils mit den drei Farbtonerbildern genau zur Deckung gebracht ist; Übertragungs-Ladeeinrichtungen (23a bis 23c; 31, 23b, 23c;23a bis 23c, 35 bis 38), um eine elektrostatische Ladung an das Band (19, 39) mit einer ersten Polarität anzulegen, welche einer zweiten Polarität der Tonersubstanzen entgegengesetzt ist, um nacheinander die drei Farbtonerbilder an das Kopierblatt (1) zu übertragen; und Kompensierungseinrichtungen, um einer Ladungsanhäufung der zweiten Polarität auf dem Kopierblatt (2) infolge einer Anhäufung von Tonersubstanz entgegenzuwirken. 809824/1019 " ³ "

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2. Farbkopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungs-Ladeeinrichtungen und die Kompensationseinrichtungen eine Einheit bilden und drei Ubertragungs-Ladeeinrichtungen (23a bis 23c) aufweisen, die bei der ersten, zweiten und dritten Trommel (3a bis 3c) angeordnet sind, um elektrostatische Ladungen der ersten Polarität über das Band (19) mit zunehmend höher werdenden Werten auf das Kopierblatt (2) aufzubringen.
3. Farbkopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungs-Ladeeinrichtung eine primäre Ubertragungs-Ladungseinrichtung (24,29) aufweist, um eine elektrostatische Ladung der ersten Polarität an eine mit dem Kopierblatt (2) in Anlage kommende Oberfläche des Kopierblatts (19) aufzubringen, bevor es mit dem Kopierblatt (2) in Anlage kommt.
4. Farbkopiergerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungs-Ladeeinrichtung ferner eine Entladeeinrichtung (24) aufweist, um das Band (19) zumindest teilweise zu entladen, bevor es mittels der primären Ubertragungs-Ladeeinrichtung (29) geladen wird.
5. Farbkopiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungs-Ladeeinrichtungen und die Kompensationseinrichtungen eine Einheit bilden und eine leitende, geerdete Rolle (31) aufweisen, durch die das Kopierblatt (2) über das Band (19) leicht gegen die erste Trommel

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(3a) gedrückt wird, und daß sie erste und zweite Ubertragungs-Ladeeinrichtungen (23b, 23c) aufweisen, die bei der zweiten und dritten Trommel (3b, 3c) angeordnet sind, um elektrostatische Ladungen der ersten Polarität über das Band (19) mit zunehmend höher werdenden Werten auf das Kopierblatt (2) aufzubringen.
6. Farbkopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (19, 34, 39) aus einem dielektrischen Material hergestellt ist.
7· Farbkopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung eine erste Ubertragungs-Ladeeinrichtung (32), die zwischen der ersten und der zweiten Trommel (3a, 3b) angeordnet ist, und eine zweite Ubertragungs-Ladeeinrichtung (33) aufweist, die zwischen der zweiten und der dritten Trommel (3b, 3c) angeordnet ist, um elektrostatische Ladungen der ersten Polarität auf das Kopierblatt (2) und das Band(i9) aufzubringen.
8. Farbkopiergerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Band aus einer inneren, leitenden, geerdeten Schicht (34a) und einer äußeren, dielektrischen, an dem Kopierblatt anliegenden Schicht (34b) gebildet ist.
9. Farbkopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (39) aus einem photoleitenden

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Material gebildet ist.
10. Farbkopiergerät nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertragungs-Ladeeinrichtung drei Ubertragungs-Ladeeinrichtungen (23a bis 23c) aufweist, die bei der ersten, zweiten und dritten Trommel (3a bis 3c) angeordnet sind, um elektrostatische Ladungen der ersten Polarität über das Band (39) auf das Kopierblatt (2) aufzubringen, und daß die Kompensationseinrichtung eine erste, zwischen der ersten und zweiten Trommel (3a, 3b) angeordnete Lichtquelle und eine zweite zwischen der zweiten und dritten Trommel (3b, 3c) angeordnete Lichtquelle aufweist , um benachbarte Teile des Bandes (39) gleichförmig mit Licht zu bestrahlen bzw. um die benachbarten Teile zu entladen.
11. Farbkopiergerät nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch erste und zweite, geerdete Rollen (37»38), mittels welchen das Band (39) zwischen der ersten Lichtquelle (35) und der zweiten Trommel (36) bzw. zwischen der zweiten Lichtquelle (36) und der dritten Trommel (3c) in Anlage gebracht wird.
12. Farbkopiergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Ubertragungs-Ladeeinrichtungen durch drei Korona-Entladeeinheiten gebildet sind.
13. Farbkopiergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Ubertragungs-Ladeeinrichtungen

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durch drei elektrisch vorgespannte Rollen (41 bis 43) gebildet sind, welche an dem Band (39) anliegt.

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