DE2757244A1

DE2757244A1 - Elektrophotographisches verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2757244A1
Application number: DE19772757244
Authority: DE
Inventors: Kazuo Hamamura; Yoichi Morita; Nobutaka Noda
Original assignee: K K KIP; Kip KK
Current assignee: Katsuragawa Electric Co Ltd
Priority date: 1976-12-27
Filing date: 1977-12-22
Publication date: 1978-06-29
Also published as: AU3206177A; AU510915B2; GB1561945A; US4290690A; US4262075A; JPS5381121A; DE2757244C2; NL7714067A; JPS6112259B2; NL184709B; NL184709C; FR2375633A1; FR2375633B1

Description

J Re-zr 8963

·Λ - 5 -

:·Λ - 5 - 27572A4

Kabushiki Kaisha Kip , Tokio/Japan

Elektrophotographisches Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Verfahren, bei dem erste Ladungen einer bestimmten Polarität auf eine isolierende Schicht eines photoempfindlichen Elements aufgebracht werden, das einen Aufbau in der Reihenfolge Elektrodenschicht, photoleitfähige Schicht, transparente isolierende Schicht aufweist, des weiteren die isolierende Schicht mit zweiten Ladungen entgegengesetzter Polarität gleichzeitig mit der Belichtung der photoleitfähigen Schicht mit einem Lichtbild beaufschlagt und die photoleitfähige Schicht im Bedarfsfall einer gleichförmigen Belichtung ausgesetzt wird, wodurch ein elektrostatisch latentes Bild auf der isolierenden Schicht entsteht und dieses durch eine Entwicklersubstanz entwickelt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Eswist im allgemeinen erforderlich, bei dem Verfahren der eingangs beschriebenen Art und bei einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens die Spannung zu regeln, die an das photoempfindliche Element angelegt wird, wobei die Regelung der Stellung der Ladungseinrichtung oder die Regelung der für die Projektion verwendeten Lichtmenge des Originalbildes vorgenommen wird, um eine Ladungsspannung zu erhalten, die für ein qualitatives Arbeiten des photoempfindlichen Elements erforderlich bzw. geeignet ist, um die Bildung eines verschmutzten Hintergrundes zu verhindern und ein Bild zu erzeugen, das eine gute Farbgualität besitzt. Wird eine Entwicklungseinrichtung verwendet, die mit einer Mischung aus Toner und Träger, wie bespielsweise Eisenpulver, arbeitet, so ist es notwendig, ein Ankleben des Trägers an

809826/0886

K.K. Kip Re-zr 8963

dem photoempfindlichen Element zu verhindern, das das Tonbild beeinflußt, und es ist daher bei einem Verfahren, wie es voranstehend beschrieben ist, wünschenswert, diesen Haftbzw. Klebeeffekt so klein wie möglich zu halten. Es gibt eine große Streuung in bezug auf die Qualität der zur Zeit produzierten photoempfindlichen Elemente, und der Grad dieser Qualitätsstreuung der Elemente ist so groß, daß es nicht möglich ist, durch das voranstehend erwähnte Verfahren diese Qualitätsunterschiede zu kompensieren, so daß ein relativ großer Anteil der photoempfindlichen Elemente für herkömmliche elektrophotographische Verfahren und Vorrichtungen ungeeignet ist und daher als Abfall bzw. Ausschuß angesehen werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrophotographisches Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einfacher und passender Form zu schaffen, bei dem die voranstehend erwähnten Nachteile nicht auftreten und das mit photoempfindlichen Elementen arbeitet, die von unterschiedlicher Qualität sein können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Aufbringen der ersten Ladungen auf die isolierende Schicht derart erfolgt, daß eine Grenzschicht zwischen der photoleitfähigen und der isolierenden Schicht eingefangene Ladungsträger, die durch die photoleitfähige Schicht hindurchwandern, aufnimmt, und daß vor dem Aufbringen der zweiten Ladungen eine weitere Belichtung der photoleitfähigen Schicht mit einer gleichförmigen Lichtstrahlung erfolgt, um einen Teil der eingefangenen Ladungsträger freizusetzen, so daß diese während des Aufbringens der zweiten Ladungen auf die isolierende Schicht zu der Elektrodenschicht abwandern, um das Potential des latenten Bildes innerhalb eines geeigneten Bereichs für dessen Entwicklung zu regeln.

Die elektrophotographische Vorrichtung mit einem beweglichen photoempfindlichen Element, das aus einer Elek-

809826/0886

K.K. Kip Re-zr 8963

trodenschicht, einer photoleitfähigen Schicht, einer transparenten isolierenden Schicht besteht, die in der angeführten Reihenfolge miteinander verbunden sind, einer ersten Corona-Entladungseinrichtung zum Aufbringen der ersten Ladungen einer bestimmten Polarität auf die isolierende Schicht des photoempfindlichen Elements, einer zweiten Corona-Entladungseinrichtung zum Aufbringen zweiter Ladungen mit entgegengesetzter Polarität zu den ersten Ladungen, mit einer Einrichtung zum gleichzeitigen Projizieren eines Lichtbildes auf die isolierende Schicht, einer Einrichtung zur Projektion einer gleichförmigen Lichtstrahlung auf die geladene photoleitfähige Schicht, um ein elektrostatisch latentes Bild auf der isolierenden Schicht auszubilden und mit einer Entwicklungseinrichtung für das latente Bild durch ein Entwicklergemisch, zeichnet sich dadurch aus, daß die erste Coron-Entladungseinrichtung dazu dient, eine Grenzfläche zwischen der photoleitfähigen und der isolierenden Schicht mit eingefangenen Ladunsträgern aufzufüllen, die durch die photleitfähige Schicht hindurchgewandert sind, und daß zur gleichmässigen Belichtung eine Belichtungseinrichtung zwischen der ersten und zweiten Corona-Entladungseinrichtung angeordnet ist, um eine gleichförmige Strahlung auf die photoleitfähige Schicht zur Freigabe eines Teils der eingefangenen Ladungsträger abzustrahlen, so daß die freigesetzten Ladungsträger während des Aufbringens der zweiten Ladungen auf die isolierende Schicht zu der Elektrodenschicht hin sich bewegen können, um das Potential des latenten Bildes innerhalb eines passenden Bereichs für dessen Entwicklung zu regeln.

Die weitere Ausgestaltung der Vorrichtung ist den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 5 bis Io zu entnehmen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

609826/0886

K.K. Kip Re-zr 8963

Figur 1 - eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer elektrophotographischen Vorrichtung nach der Erfindung,

Figur 2 - eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils der Vorrichtung nach Figur 1/

Figur 3 - eine Schnittansicht des Teils nach Figur 2,

Figur 4 - einen elektrischen Stromkreis, der in der Vorrichtung nach Figur 1 eingebaut ist.

Figur 5 - eine perspektivische Ansicht, teilweise aufgebrochen, einer abgewandelten Ausführungsform des Teils nach Figur 2,

Figur 6 - eine Seitenansicht im Schnitt des Teils nach Figur 5, und

Figuren 7 und 8 - graphische Darstellungen von Meßergebnissen in der Vorrichtung nach der Erfindung.

Die in Figur 1 gezeigte elektrophotographische Vorrichtung weist eine zylindrische Trommel 1 auf, die mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Richtung eines Pfeils A drehbar ist,und an dem äußeren Umfang der Trommel.1 ist ein photoempfindliches Element 2 befestigt, das bei dieser Ausfuhrungsform eine Elektrodenschicht 3 aus einer dünnen Metallplatte, wie beispielsweise Aluminium, eine photoleitfähige Schicht 4 aus einem geeigneten anorganischen oder organischen halbleitenden Material, das durch Beschichten oder Bedampfen aufgebracht wird, einer isolierenden Schicht 5 aus einem transparenten synthetischen Kunststoffilm oder -folie umschließt, wobei diese Schichten in der angegebenen Reihenfolge miteinander verbunden sind, um einen Dreischichtenaufbau zu bilden.

Nahe dem äußeren Umfang des Elements 2 ist eine erste Corona-Entladungseinrichtung 6 angeordnet, die an einem lagefesten Teil der Vorrichtung befestigt ist, um sich axial zu der Trommel 1 zu erstrecken. Wenn die Trommel 1 sich dreht, ist die Entladungseinrichtung 6 in Betrieb und bewirkt den im wesentlichen gleichförmigen Niederschlag von

809826/0686

K.K. Kip Re-zr 8963

27572A4

ersten Ladungen einer geeigneten Polarität auf der Oberfläche der isolierenden Schicht 5 des Elements 2. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die Ladungsträger, die in der photoleitfähigen Schicht 4 vorhanden sind und eine entgegengesetzte Polarität zu den ersten Ladungen besitzen, in Richtung auf und in die Nähe einer Grenzfläche zwischen der photoleitfähigen Schicht 4 und der isolierenden Schicht 5, und zur gleichen Zeit werden ähnliche Ladungsträger von der Elektrodenschicht 3 in die photoleitfähige Schicht 4 eingeführt und bewegen sich durch diese auf die Grenzfläche zu, wobei ein wesentlicher Anteil dieser Ladungsträger in und nahe dieser Grenzfläche eingefangen wird, um diese unter dem Einfluß der ersten Ladungen auf der isolierenden Schicht aufzufüllen. Indiesem Fall ist es wünschenswert, eine positive Gleichspannung an die Corona-Entladungseinrichtung 6 anzulegen, wenn der Halbleiter der Schicht 4 negativ arbeitet und eine negative Gleichspannung an die Corona-Entladungseinrichtung 6 anzulegen, wenn der Halbleiter positiv arbeitet.

Der Bereich des photoempfindlichen Elements 2, der, wie voranstehend beschrieben wurde, geladen ist, wird einer gleich— förmigen Lichtbestrahlung von einer ersten Belichtungseinrichtung 7 ausgesetzt, die an dem lagefesten Teil der Vorrichtung in einer Position im räumlichen Abstand von der Corona-Entladungseinrichtung 6 befestigt ist. Die Belichtungseinrichtung 7 umfaßt ein längliches Gehäuse 8, das eine im wesentlichen C-förmige Konfiguration besitzt, wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist. Das Gehäuse ist derart angeordnet, daß seine öffnung 9, die im unteren Teil ausgebildet ist, nahe der Oberfläche des Elements 2 angeordnet ist, um längs einer Hantellinie des Elements 2 geöffnet zu sein. Eine Abschlußseitenwand des Gehäuses 8 wird von einer Endplatte 1o gebildet, die an einem oberen Ende des Gehäuses angelenkt ist. Sich gegenüberliegende Seitenwände des Gehäuses weisen in Längsrichtung ihrer Innenflächen Nuten 11 und 12 auf, die eine gedruckte Schaltplatte 13 an sich gegenüber-

809826/0886

K.K. Kip Re-zr 8963

- 1o -

liegenden Seiten abstützen, die sich in Längsrichtung innerhalb des Gehäuses 8 erstrecken. Die Schaltplatte 13 ist relativ zu dem Gehäuse 8 längsverschiebbar und kann aus diesem herausgezogen werden, wenn die Endplatte Io in ihre obere Stellung geschwenkt ist. An der Unterseite der Schaltplatte 13 ist eine Anzahl von Lampen 14 befestigt, die in Längsrichtung in ungefähr gleich großen Abständen voneinander angeordnet sind,und des weiteren ist ein teilzylindrischer Reflektor 15 vorgesehen, um das Lichtder Lampen 14 nach unten zu werfen. Die Anordnung ist derart getroffen, daß eine Fläche des Elements 2, die sich gerade unter der öffnung 9 befindet, einer im wesentlichen gleichförmigen Belichtung durch das Licht der Lampen 14 ausgesetzt ist. Die Lampen 14 sind durch den Stromkreis der Schaltplatte 13 elektrisch mit den Ausgängen 16 und 17 einer Spannungs-Regeleinrichtung 18 verbunden, um eine geregelte Lichtmenge auf das photoempfindliche Element 2 abzustrahlen. Mit Hilfe dieser Anordnung kann ein Teil der Ladungsträger, die durch die Wirkung der Corona-Entladungseinrichtung 6 in oder nahe der Grenzfläche zwischen der photoleitfähigen Schicht 4 und der isolierenden Schicht des Elements 2 zurückgehalten oder eingefangen wurden, wieder freigegeben werden.

Die Fläche des Elements 2, die einer Lichtbestrahlung durch die Lampen 14 ausgesetzt wurde, wenn sie unter der Einrichtung 7 hindurchläuft, wird dann von der Coronaentladung einer zweiten Corona-Entladungseinrichtung 2o beaufschlagt und gleichzeitig wird das Originalbild aufprojiziert. Die Corona-Entladungseinrichtung 2o ist an dem lagefesten Teil der Vorrichtung befestigt und erstreckt sich in axialer Richtung im engen Kontakt mit der Belichtungseinrichtung 7. Bei dieser Ausführungsform wird eine Gleichspannung mit entgegengesetzter Polarität zu der angelegten Spannung der ersten Corona-Entladungseinrichtung 6 verwendet oder es wird eine Wechselspannung an die zweite Corona-Entladungseinrichtung 2o angelegt, um die zweiten Ladungen mit einer derartigen entgegengesetzten Polarität auf die Fläche des

809826/0886

K.K. Kip Re-zr 8963

darunter befindlichen Elements niederzuschlagen, unter dem Einfluß der zweiten Ladungen wird ein wesentlicher Betrag der Ladungsträger in oder nahe der Grenzfläche aus dem eingefangenen Zustand unter der Wirkung der ersten Belichtungseinrichtung 7 freigegeben und bewegt sich zu der Elektrodenschicht 3 und dementsprechend wird der Anteil der ersten Ladungen auf der Oberfläche des Elements durch die zweiten Ladungen reduziert/ so daß das Oberflächenpotential auf der isolierenden Schicht 5 des Elements insgesamt und im wesentlichen gleichförmig auf einen gewünschten Wert reduziert wird. Zur gleichen Zeit wird das Element 2 der Belichtung durch das Originalbild ausgesetzt. Die zweite Corona-Entladungseinrichtung 2o ist in ihrem oberen Teil optisch offen und dadurch kann das Originallichtbild 21 in Figur 1 hindurch auf eine Fläche auf dem Element 2 unterhalb der Entladungseinrichtung 2o projiziert werden. In der Fläche des Elements 2, die von den Projektionsstrahlen des Lichtbildes getroffen werden, wird daher ein erheblicher Anteil der Ladungsträger, die in der Grenzfläche zwischen den Schichten 4 und 5 festgehalten sind, freigegeben und bewegt sich zu der Elektrodenschicht 3, während in den Teilen der Fläche des Elements 2, die dem Dunkelanteil des Lichtbildes entsprechen, die übrigen Ladungsträger, die nicht freigegeben werden und sich zu der Schicht 3 hinbewegen, in oder nahe der Grenzfläche festgehalten bleiben.

Die Fläche des Elements 2, die dem voranstehend beschriebenen Schritt ausgesetzt war/ wird anschließend von einer zweiten Belichtungseinrichtung 22 gleichförmig mit Licht beaufschlagt. Die Einrichtung 22 ist ähnlich aufgebaut wie die Einrichtung 7 und befindet sich an der entgegengesetzten Seite der zweiten Corona-Entladungseinrichtung 2o zu der Einrichtung 7. Die Einrichtung 22 umfaßt gleichfalls eine Anzahl von Lampen 23, einen teilzylindrischen Reflektor 24, wobei diese so angeordnet sind, daß eine vorbestimmte Lichtmenge im wesentlichen gleichförmig auf die Fläche des Elements 2, das sich darunter befindet, durch eine Öffnung

809826/0886

K.K. Kip Re-zr 8963

25 in einem unteren Teil der Einrichtung 22 nahe dem Element 2 projiziert wird. Dadurch wird ein wesentlicher Anteil der Ladungsträger, die in der Grenzfläche zwischen der Fläche des Elements, die dem Dunkelteil des Lichtbildes entspricht, sehr rasch freigegeben und bewegt sich zu der Elektrodenschicht 3. Auf diese Weise wird ein elektrostatisch latentes Bild entsprechend dem Originalbild auf der Oberfläche der isolierenden Schicht 5 des Elements 2 ausgebildet. Das latente Bild weist eine vorgegebene Potentialdifferenz zwischen den Teilen des latenten Bildes, die den hellen bzw. dunklen Anteilen des Originalbildes entsprechen, auf.

Die Fläche des photoempfindlichen Elements 2, auf dem das latente Bild geformt ist, wird bogenförmig zu einer Entwicklungseinrichtung 26 bewegt, in der das latente Bild entwickelt wird. Bei der Entwicklungseinrichtung 26 handelt es sich um eine bekannte Trockenentwicklungseinrichtung, wie eine Kaskaden- oder Magnetbürsten-Entwicklungseinrichtung, die ein Entwicklergemisch aus Tonerpulver und Trägerteilchen, wie zum Beispiel Eisenteilchen, in einem vorgegebenen Verhältnis enthält. Die Entwicklungseinrichtung kann auch eine bekannte Flüssigkeits-Entwicklungseinrichtung sein. Der Toner haftet elektrostatisch auf der Fläche des Elements und dadurch wird das latente EiId entwickelt.

Das auf der Oberfläche des Elements ausgebildete Tonerbild wird mittels einer Bildübertragungseinrichtung auf ein Bildempfangsmaterial 28 übertragen, das in zeitlicher Abstimmung mit der Bewegung des Elements 2 diesem zugeführt wird. Das übertragene Tonerbild wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Fixiereinrichtung auf dem Bildempfangsmaterial fixiert, um ein dauerhaftes Bild auf dem Bildempfangsblatt zu erhalten. Das Element 2 wird nach dem Vorbeigang an der übertragungseinrichtung 27 von einer Reinigungseinrichtung 29 von dem noch auf dem Element haftenden Toner gereinigt und bewegt sich dann auf die erste Corona-Entladungseinrichtung 6 zur weiteren Verwendung zu.

809826/0886

K.K. Kip Re-zr 8963

Ist das Potential eines solchen Teils des latenten Bildes der dem Dunkelanteil des Lichtbildes entspricht und weiterhin als der Dunkelanteil des latenten Bildes bezeichnet wird, höher als ein vorgegebener Wert, so wird ein bestimmter Anteil von Trägern an dem dunklen Teil des latenten Bildes während des Entwicklungsvorganges anhaften und dadurch das zu entwickelnde Bild ungünstig beeinflussen. Wenn im Gegensatz dazu das Potential des Dunkelanteils des latenten Bildes zu niedrig ist, reicht die Intensität des latenten Bildes nicht aus, um ein klar entwickeltes Tonerbild zu erhalten. Der optimale Wert des Potentials der Dunkelzone des latenten Bildes wird unter diesem Gesichtspunkt durch Parameter, wie beispielsweise dem Typ und den Charakteristiken des verwendeten photoempfindlichen Elements, der Art und der Größe der Trägerteilchen im Entwicklergemisch und dem Mischungsverhältnis der Trägerteilchen und des Toners darin, bestimmt. Erst wenn diese Parameter festgelegt sind, können die Bauteile der elektrophotographischen Vorrichtung so ausgelegt werden, daß ein ausreichendes Potential für die Dunkelzone des latenten Bildes erhalten wird. Während des Betriebes ergeben Änderungen der Spannung der Versorgungsquelle Änderungen in der Lichtmenge für die Projektion des Originalbildes auf das photoempfindliche Element, wodurch die voranstehend beschriebenen unerwünschten Effekte auftreten können. Es kommt noch hinzu, daß die erzeugten photoempfindlichen Elemente eine relativ große Streuung in ihrer Qualität besitzen und es daher ein Problem darstellt, daß eine große Anzahl von Elementen nicht den geforderten Bedingungen, wie sie voranstehend beschrieben sind, genügen und daher für den Gebrauch nicht verwendbar sind. Dieses Problem wird gleichfalls durch die Erfindung in einer Weise gelöst, wie dies nachstehend beschrieben wird.

Die Lampen 14 der ersten Belichtungseinrichtung 7 sind, parallel zueinander, durch die Schalttafel 13 mit den Ausgängen 16 und 17 der Spannungs-Regeleinrichtung 18 nach Figur 4 verbunden. Die Regeleinrichtung 18 umfaßt einen

609826/0886

K.K. Kip Re-z

Transformator 3o, dessen Primärwicklung mit einer Wechselstrom-Versorgungsquelle und dessen Sekundärwicklung mit den Eingängen eines Gleichrichters 31 verbunden sind. Einer der Ausgänge des Gleichrichters 31 ist an den einen Eingang eines Konstant-Spannungsgenerators 32 und der andere Ausgang über eine Leitung 33 an dem Ausgang 17 der Regeleinrichtung 18 angeschlossen. Zwischen den Ausgängen des Gleichrichters 31 sind ein Kondensator 34 und ein Widerstand 35 mit einem beweglichen Zwischenkontakt parallelgeschaltet. Der Kontakt ist mit Hilfe eines Widerstands 36 an einem Inverter-Eingang eines Operationsverstärkers 37 angeschlossen. Ein Ausgang des Generators 32 ist an einen Kollektor eines Transistors 38 und ebenso an die Leitung 33 durch einen Widerstand 39 angeschlossen/ der einen beweglichen Zwischenkontakt besitzt, der mit dem normalen Eingang, das heißt nicht mit dem Umkehreingang, des Verstärkers 37 verbunden ist. Ein Ausgang des Verstärkers 37 steht mit einer Basis des Transistors 38 in Verbindung und ebenso über einen variablen Widerstand 4o mit dem Inverter-Eingang des Verstärkers 37« Ein Emitter des Transistors 38 ist mit dem Ausgang 16 der Regeleinrichtung 18 verbunden.

Der voranstehend beschriebene Stromkreis genügt der folgenden Gleichung:

E₃ = E₂ + C (E₂-E₁),

in der C das Verhältnis der Widerstandswerte der Widerstände 4o und 36, und E.., E₂ und E, die Spannungen an dem Inverter-Eingang, dem normalen Eingang bzw. dem Ausgang des Operationsverstärkers 37 wiedergeben. Somit kann die Spannung E, des Ausgangs des Verstärkers durch die Vorwahl der Stellung des Zwischenkontakts des Widerstands 39 bestimmt werden, indem die Spannung E„ des normalen Eingangs auf einen geeigneten Wert und der variable Widerstand 4o entsprechend vorgewählt werden, um die Änderung in der Spannung E₃ in bezug auf die Spannung E₁ des Inverter-Eingangs, das ist die Änderung der

¹ 80 98 26/0886

K. K. Kip Re-zr 8963

- ¹⁵ - 27572AA

Spannung der Versorgungsquelle, zu regeln. Damit ergibt sich, daß bei einem Absinken der Spannung der Versorgungsquelle die Spannung E- erhöht wird und umgekehrt bei einem Anstieg der Spannung der Versorgungsquelle die Spannung E₃ vermindert wird. Auf diese Weise wird die Spannung an den Ausgängen 16. und 17 durch den Transistor 38 verstärkt und daher die an die Lampen 14 der Belichtungseinrichtung 7 angelegte Spannung in Übereinstimmung mit der Änderung der Spannung E-derart variiert, daß bei einem Absinken der Spannung der Versorgungsquelle die von den Lampen 14 auf das Element 2 projizierte Lichtmenge ansteigt und bei einem Anstieg der Spannung der Versorgungsquelle die projizierte Lichtmenge vermindert wird.

Beim Einsatz der Erfindung in einer üblichen elektrophotographisehen Vorrichtung beträgt die Leistungsaufnahme der Belichtungseinrichtung höchstens 1 bis 3 Watt. Daher kann der Konstantspannungsgenerator 32 auch als eine Versorgungsquelle für eine Steuereinrichtung für den übrigen Teil der Vorrichtung verwendet werden*

Die Belichtungseinrichtung für das Originalbild erfordert eine elektrische Leistung von ungefähr_3oo Watt bis 4 kW, und eine herkömmliche elektrcphotographische Vorrichtung besitzt im allgemeinen keine Einrichtung zur Regelung der für die Belichtungseinrichtung des Originalbildes angewandten Spannung auf einen gewünschten Wert hin. Die Lichtmenge, die für die Projektion des Originalbildes auf das Element 2 verwendet wird, wird verringert, wenn die Spannung der Versorgungsquelle absinkt, und wird andererseits erhöht, wenn die Spannung der Versorgungsquelle ansteigt. Wird daher die Spannung der Versorgungsquelle variiert, so besteht ein Risiko derart, daß das Potential des elektrostatisch latenten Bildes auf der Oberfläche des Elements 2 von dem geeigneten Bereich für eine vorbestimmte optimale Bildentwicklung abweicht, so daß dann nicht nur der Toner sondern ebenso die Trägerteilchen an der Oberfläche des Elements

809826/0886

K. K. Kip RG-zr 8963

2 haften bleiben, wodurch die Bildqualität verringert wird. Die Spannungs-Regeleinrichtung 18 für die erste Belichtungseinrichtung 7 verhindert ein derartiges Risiko und regelt automatisch die Menge des gleichförmig von der Einrichtung 7 auf das Element 2 projizierten Lichtes, so daß selbst dann, wenn die Spannung der Versorgungsquelle sich ändert, ein elektrostatisch latentes Bild mit einem geeigneten Potential für eine optimale Bildentwicklung auf dem Element 2 erhalten wird, um ein gut sichtbares Bild zu erzeugen.

Um diesen Effekt im höchsten Grad zur Wirkung zu bringen, ist es notwendig, die Einrichtung 7 so nahe wie nur möglich an der in Pfeilrichtung A vorderen Seite der zweiten Corona-Entladungseinrichtung 2o anzuordnen.

In den Figuren 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform einer ersten Belichtungseinrichtung dargestellt und diejenigen Teile, die mit denen der Einrichtung nach den Figuren 1 bis 3 übereinstimmen, sind mit den gleichen Positionsnummern belegt. Diese erste Belichtungseinrichtung 41 ist mit einem Paar von Elementen 42, von denen nur eines gezeigt ist, versehen, die an den Innenteilen der sich gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses 8 befestigt sind. Jedes Teil 42 weist ein Paar von räumlich getrennten Löchern 43, 44 auf, wobei die Löcher 43 sowie die Löcher 44 der beiden Teile 42 miteinander in Längsrichtung der Vorrichtung fluchten. Zwischen den Lampen 14 und der öffnung 9 ist ein Paar von sich längserstreckenden, plattenähnlichen Teilen 45 und 46 vorgesehen, von denen jeder an den sich gegenüberliegenden Enden mit einem Paar von Vorsprüngen 47, von denen jeweils nur einer gezeigt ist, ausgerüstet ist und die sich durch die Löcher 43 der Teile 42 erstrecken, wodurch die Teile 45, 46 drehbar abgestützt werden. Die plattenähnlichen Teile 45, 46 sind am unteren Teil des einen Endes mit einem Teil 49 drehbar verbunden, der sich seitlich durch ein Loch 5o erstreckt, das in der einen Seitenwand des Gehäuses angeordnet ist. Der Teil 49 erstreckt sich nach außen und das herausragende Ende

809826/0886

K. K. Kip Re-zr 8963

des Teils 49 wird durch ein Winkelteil 51 gebildet, das ein Gewindeloch für eine Schraube 52 aufweist. Der plattenähnliche Teil 45 ist an seinem oberen Teil des einen Endes mit dem einen Ende einer Zugfeder 53 verbunden, deren anderes Ende an der Seitenwand des Gehäuses 8 befestigt ist. Die Feder 53 dient dazu, den Teil 45 im Uhrzeigersinn, wie aus Figur 6 ersichtlich ist, vorzuspannen, bis das Ende der Schraube 52 gegen die Seitenwand des Gehäuses 8 anliegt, um die Teile 45, 46 in der gezeigten Stellung zu halten, so daß das Licht der Lampen 14 durch den durch die Teile 45, 46 definierten Raum hindurchtreten kann. Mit dieser Anordnung kann die projizierte Lichtmenge auf das Element durch die Drehung der Schraube 52 zur Einstellung der Winkelposition der Teile 45, 46 geregelt werden. Diese Regelung der Lichtmenge entspricht derjenigen, die durch die Einstellung der Position des Zwischenkontakts des Widerstands 39 in der zuvor beschriebenen Ausführungsform erzielt wird. In dem Fall, daß der in Figur 4 gezeigte Stromkreis mit der Einrichtung 41 zusammen verwendet wird, muß der Widerstand 39 durch einen Widerstand mit einem lagefesten Zwischenpunkt ersetzt werden.

Bei der Erfindung ist es bevorzugt, daß die gleichförmige Belichtung des photoempfindlichen Elements durch die erste Belichtungseinrichtung unmittelbar vor der Projektion des Lichtbildes auf das Element erfolgt und des weiteren ist vorgesehen, daß Lampen 14 für die Belichtung verwendet werden, die einen bestimmten Anteil an Infrarotstrahlen enthalten, die ausreichen, daß das Licht in das Innere der photoempfindlichen Schicht des Elements eindringen kann.

Mit der voranstehend beschriebenen Ausführungsform kann der Potentialpegel des auf dem Element ausgebildeten elektrostatischen latenten Bildes leicht in Übereinstimmung mit den Charakteristiken des Elements und der Entwicklungsbedingung für die Entwicklungseinrichtung zum Herstellen von gut entwickelten Bildern eingestellt werden. Dies ist auch dann möglich, wenn die Spannung der Versorgungsquelle während

809826/0886

K. K. Kip Re-zr 8963

des Betriebes sich ändert, da der Potentialpegel des latenten Bildes auf dem Element automatisch durch einen vorgegebenen Wert geregelt werden kann, um gut entwickelte Bilder zu erhalten. Es ist des weiteren ersichtlich, daß die Erfindung in einem elektrophotographischen System angewandt werden kann, das ohne einer zweiten, gleichmäßigen Lichtbestrahlung auskommt, einem sogenannten Carlson-System, unabhängig von den Elementtypen und dem vorgesehenen Entwicklungssystem.

Ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung wurde bei einer Raumtemperatur von 22 C und einer relativen Feuchtigkeit von 7o % in Betrieb genommen. Indieser Vorrichtung betrug der Abstand zwischen der ersten und zweiten Corona-Entladungseinrichtung 6 bzw. 2o un-gefähr 6o mm und die erste Belichtungseinrichtung 7 war nahe der zweiten Corona-Entladungseinrichtung 2o angeordnet, und der Abstand dazwischen betrug ungefähr 2 mm. Die Belichtungseinrichtung 7 wurde mit Wolframlampen als Lampen 14 ausgerüstet und diese Lampen wurden an den Konstant-Spannungsgenerator über einen variablen Widerstand angeschlossen, der eine Einstellung der angelegten Spannung an die Lampe von 6o Volt ermöglichte, so daß die Menge des gleichförmigen Lichtes auf das Element ungefähr 6 Mikro-Joule betrug. Das Element enthielt eine Elektrodenschicht aus einer Aluminiumfolie, eine photoleitfähige Schicht mit einer Dicke von etwa 6o ^i, in der ein mit Kupfer aktiviertes Kadmiumsulfidpulver durch ein Klebemittel gebunden war, und eine isolierende Schicht aus einem transparenten Polyesterfilm von 25 fi Dicke. Diese Schichten waren miteinander in der oben angegebenen Reihenfolge verbunden. Das photoempfindliche Element war an der Trommel 1 derart befestigt, daß die Elektrodenschicht des Elements im engen Kontakt mit dem Umfang der Trommel stand. Die Trommel wurde dann in Richtung des Pfeils A in Figur 1 gedreht, wobei die Umfangsgeschwindigkeit des Elements 1oo mm pro Sekunde betrug. Eine Gleichspannung von ungefähr + 6ooo Volt wurde an die erste Corona-Entladungseinrichtung ange-

809826/0886

K. K. Kip Re-zr 8963

legt, um einen gleichförmigen Niederschlag von positiven Ladungen auf der Oberfläche des Elements zu erhalten. Die voranstehend beschriebene Menge des gleichförmigen Lichts wurde durch die erste Belichtungseinrichtung 7 auf das Element projiziert. Das Element wurde anschließend der negativen Coronaentladung von der zweiten Corona-Entladungseinrichtung 2o ausgesetzt, an die die Gleichspannung von ungefähr -6ooo Volt angelegt wurde. Gleichzeitig erfolgte die Projektion eines Originallichtbildes durch die Einrichtung 2o, wobei die Lichtmenge des Originalbildes mit 1,1 Mikro-Joule auf der Oberfläche des Elements gemessen wurde. Das Element wurde dann der gleichförmigen Belichtung durch die zweite Belichtungseinrichtung 22 ausgesetzt, um ein elektrostatisch latentes Bild entsprechend dem Originalbild auf der isolierenden Schicht des Elements auszubilden. Die Größe der zweiten Belichtung wurde auf der Oberfläche des Elements mit 24 MikroJoule gemessen. Die Oberflächenpotentiale des latenten Bildes waren ungefähr + 4oo Volt im Dunkelbereich und ungefähr - 6o Volt im Hellbereich. Das latente Bild wurde anschließend mit Hilfe der Entwicklungseinrichtung 26 entwickelt. Bei dieser handelte es sich um eine Hagnetwalze, die mit trockenem Entwicklerpulver arbeitet, die Umfangsgeschwindigkeit der Magnetwalze betrug ungefähr 37o rom/Sek., die magnetische Flußdichte an der Oberfläche der Walze war 9oo G, und das Entwicklergemisch bestand aus einer Mischung von 1o Gewichtsteilen Toner, mit einer mittleren Partikelgröße von 1o ρ und 1oo Gewichtsteilen von Eisenpartikeln, die eine Partikelgröße von ungefähr 35o bis 5oo Maschengrößen hätten. Als Ergebnis wurde beobachtet, daß die Entwicklung des latenten Bildes nur durch den Toner erfolgte und daß keine Eisenpartikel an dem entwickelten Bild hafteten. Dieses Tonerbild wurde dann auf ein Papier übertragen und ein klares und scharfes Bild erzeugt.

Als nächstes wurden latente Bilder auf dem photoempfindlichen Element unter der Bedingung ausgebildet, daß die Menge des gleichförmigen Lichts, das durch die erste Be-

809826/0866

K. K. Kip Re-zr 8963

"^2o" 27572A4

lichtungseinrichtung 7 auf das Element projiziert wurde, verändert wurde und die übrigen Parameter unverändert blieben. Die Potentiale der Dunkel- und Hellbereiche des latenten Bildes wurden mit Hilfe eines Oberflächen-Spannungsmessers gemessen. Das Ergebnis dieser Messung ist in Figur 7 dargestellt. Die Kurven A und B in Figur 7 zeigen die Potentiale in den Dunkel- und Hellbereichen des latenten Bildes in Übereinstimmung mit Änderungen der einfallenden gleichförmigen Lichtmenge auf das Element, und die einzelnen Punkte zeigen die jeweiligen entsprechenden Beobachtungswerte. Figur 8 gibt die Beziehung zwischen der angelegten Spannung an die Lampen 14 und die Menge des gleichförmigen Lichts wieder, das das Element erreicht.

Die latenten Bilder wurden dann mit der voranstehend beschriebenen Entwicklungseinrichtung entwickelt. Wenn das Potential im Dunkelbereich des latenten Bildes kleiner als 5oo Volt war, so hafteten keine Eisenpartikel an dem Tonerbild auf dem Element, war jedoch das Potential des auf dem Element entwickelten Bildes höher als 5oo Volt, so wurden Eisenpartikel an der Fläche, die dem Dunkelbereich des latenten Bildes entsprach, festgehalten und verringerten die Bildqualität.

Die Lampen 14 der ersten Belichtungseinrichtung 7 wurden dann mit der Spannungs-Regeleinrichtung 18 in Figur 4 in der voranstehend beschriebenen Weise verbunden und eine Einstellung derart vorgenommen, daß die Dunkel- und Hellbereiche des latenten Bildes auf +4oo Volt bzw. -6o Volt lagen, wenn die Eingangsspannung der Versorgungsquelle der elektrophotographischen Vorrichtung eine Nennspannung von 1oo Volt lieferte. Die Eingangsspannung der Versorgungsquelle wurde innerhalb eines Bereichs von - 15 % von der Nennspannung verändert und Bilder, wie voranstehend beschrieben, erzeugt. Als Ergebnis wurde gefunden , wenn die Änderung der Eingangsspannung der Versorgungsquelle innerhalb des angegebenen Bereichs lag, daß keine Trägerteilchen an den entwickelten Bildern hafteten und somit eine gute Bildqualität erhalten wurde.

809826/0886

Claims

ν;,, ' Re-zr 8963

• - - ■ Λ .11,4

i'oi^,: _u;e is^A" 2757244

Kabushiki Kaisha Kip, Tokio/Japan

1\ Elektrophotographisches Verfahren, bei dem erste Ladungen einer bestimmten Polarität auf eine isolierende Schicht eines photoempfindlichen Elements aufgebracht werden, das einen Aufbau in der Reihenfolge Elektrodenschicht, photoleitfähige Schicht, transparente isolierende Schicht aufweist, des weiteren die isolierende Schicht mit zweiten Ladungen entgegengesetzter Polarität gleichzeitig mit der Belichtung der photoleitfähigen Schicht mit einem Lichtbild beaufschlagt und die photoleitfähige Schicht im Bedarfsfall einer gleichförmigen Belichtung ausgesetzt wird, wodurch ein elektrostatisch latentes Bild auf der isolierenden Schicht entsteht, und dieses durch eine Entwicklersubstanz entwikkelt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der ersten Ladungen auf die isolierende Schicht derart erfolgt, daß eine Grenzschicht zwischen der photoleitfähigen und der isolierenden Schicht eingefangene Ladungsträger, die durch die photoleitfähige Schicht hindurchwandern, aufnimmt, und daß vor dem Aufbringen der zweiten Ladungen eine weitere Belichtung der photoleitfähigen Schicht mit einer gleichförmigen Lichtstrahlung erfolgt, um einen Teil der eingefangenen Ladungsträger freizusetzen, so daß diese während des Aufbringens der zweiten Ladungen auf die isolierende Schicht zu der Elektrodenschicht abwandern, um das Potential des latenten Bildes innerhalb eines geeigneten Bereichs für dessen Entwicklung zu regeln.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Verfahrensschritt unmittelbar vor dem Aufbringen der zweiten Ladungen auf der isolierenden Schicht erfolgt. 809826/0886

K.K. Kip Re-zr 8963
3. Verfahren nach Anspruch 1, 2 /O /2 A dadurch gekennzeichnet/ daß die photoleitfähige Schicht des photoempfindlichen Elements mit Kupfer aktiviertes Kadmiumsulfid enthält, daß die ersten Ladungen eine positive Polarität aufweisen und daß die auf die photoleitfähige Schicht gleichmäßig auftreffende Lichtstrahlung während des weiteren Verfahrensschrittes infrarote Strahlen enthält.
4. Elektrophotographische Vorrichtung mit einem beweglichen photoempfindlichen Element, das aus einer Elektrodenschicht, einer photoleitfähigen Schicht, einer transparenten isolierenden Schicht besteht, die in der angeführten Reihenfolge miteinander verbunden sind, einer ersten Corona-Entladungseinrichtung zum Aufbringen der ersten Ladungen einer bestimmten Polarität auf die isolierende Schicht des photoempfindlichen Elements, einer zweiten Corona-Entladungseinrichtung zum Aufbringen zweiter Ladungen mit entgegengesetzter Polarität zu den ersten Ladungen, mit einer Einrichtung zum gleichzeitigen Projizieren eines Lichtbildes auf die isolierende Schicht, einer Einrichtung zur Projektion einer gleichförmigen Lichtstrahlung auf die geladene photoleitfähige Schicht, um ein elektrostatisch latentes Bild auf der isolierenden Schicht auszubilden und mit einer Entwicklungseinrichtung für das latente Bild durch ein Entwicklergemisch, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Corona-Entladungseinrichtung (6) dazu dient, eine Grenzfläche zwischen der photoleitfähigen (4) und der isolierenden Schicht (5) mit eingefangenen Ladungsträgern aufzufüllen, die durch die photoleitfähige Schicht (4) hindurchgewandert sind, und daß zur gleichmäßigen Belichtung eine Belichtungseinrichtung (7) zwischen der ersten und zweiten Corona-Entladungseinrichtung (6; 2o) angeordnet ist, um eine gleichförmige Strahlung auf die photoleitfähige Schicht (4) zur Freigabe eines Teils der eingefangenen Ladungsträger abzustrahlen, so daß die freigesetzten Ladungsträger während des Aufbringens der zweiten Ladungen auf die isolierende

809826/0886

K.K. Kip Re-zr 8963

Schicht (5) zu der Elektrodenschicht (3) hin sich bewegen können/ um das Potential des latenten Bildes innerhalb eines passenden Bereichs für dessen Entwicklung zu regeln.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungseinrichtung (7) zur gleichmäßigen Belichtung im engen Kontakt mit der zweiten Corona-Entladungseinrichtung (2o) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht (4) des Elements (2) mit Kupfer aktiviertes Kadmiumsulfid enthält, daß die erste Corona-Entladungseinrichtung (6) durch eine positive Gleichspannung erregt wird, um die ersten Ladungen positiver Polarität niederzuschlagen und daß die Belichtungseinrichtung (7) zumindest eine Lampe (14) zum Abstrahlen von Licht aufweist, das einen Infrarotanteil besitzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungseinrichtung (7) mehrere Lampen (14) zum Abstrahlen von Licht auf die photoleitfähige Schicht (4) des Elements (2) umfaßt und daß eine Regeleinrichtung zum Regeln der Lichtmenge, die auf die photoleitfähige Schicht (4) auftrifft, vorgesehen ist, wodurch der Fluß eines entsprechenden Betrags der freigegebenen Ladungsträger zu der Elektrodenschicht (3) des Elements (2) steuerbar ist, um das Oberflächenpotential der isolierenden Schicht (5) des Elements (2) auf einen gewünschten Wert zu regeln.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung eine Spannungs-Regeleinrichtung (18) umfaßt, durch die die Lampen (14) mit einer elektrischen Stromversorgungsquelle der Vorrichtung verbunden sind,

809826/0886

K.K. Kip Re-zr 8963

27572AA

um die an die Lampen (14) angelegte Spannung auf einen bestimmten Wert festzulegen und dadurch die emittierte Lichtmenge einzustellen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungs-Regeleinrichtung (18) einen Operationsverstärker (37) enthält, der die angelegte Spannung an die Lampen (14) erhöht, wenn die Spannung der Stromversorgungsquelle absinkt, um die abgestrahlte Lichtmenge zu steigern und der bei steigender Spannung der Stromversorgungsquelle die an die Lampen (14) angelegte Spannung absenkt, um die emittierte Lichtmenge zu verringern.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungs-Regeleinrichtung (18) ein lagefestes, offenes Gehäuse (8) aufweist, das das Licht der Lampen (14) auf die photoleitfähige Schicht (4) des Elements (2) richtet, und des weiteren zwei plattenförmige Teile (45, 46) , die an dem Gehäuse (8) schwenkbar befestigt sind, um die Lichtmenge zu regeln.

809826/0886