DE2809017A1

DE2809017A1 - Elektrostatisches reproduktionsverfahren

Info

Publication number: DE2809017A1
Application number: DE19782809017
Authority: DE
Inventors: Yoshiro Suzuki
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-03-03
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1978-09-07
Also published as: DE2809017C3; DE2809017B2

Description

Titel: Elektrostatischç Reproduktions-
verfahren Elektrostatisches Reproduktionsverfahren Die Erfindung betrifft elektrostatische Reproduktionsverfahren bzw. elektrographische Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein elektrostatisches Reproduktionsverfahren, bei dem mehrere Kopien von einem einzigen elektrostatischen latenten Bild hergestellt werden.
Es sind bereits verschiedene elektrostatische Reproduktionsverfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art bekannt.
Als ein Verfahren zur Übertragung des Tonerbildes auf das Aufzeichnungsmedium wird üblicherweise ein Koronaentladungs-Übertragungsverfahren oder ein Andruckwalzen-Ubertragungsverfahren (bias-roller transfer process) verwendet.
Bei dem Koronaentladungs-Ubertragungsverfahren wird ein Aufzeichnungsmedium mit einem Übertragungskörper in Berührung gebracht, und die Rückseite des Aufzeichnungsmediums wird mit Koronaionen aufgeladen, deren Polarität der Polarität der Tonerteilchen entgegengesetzt ist, deren Polarität jedoch dieselbe wie die Polarität der das latente Bild bildenden Ladungen ist. Die Tonerteilchen werden daher vom elektrischen Feld zum Aufzeichnungsmedium hin angezogen, und die das latente Bild bildenden elektrischen Ladungen werden vom elektrischen Feld abgestossen, so dass das auf dem Übertragungskörper ausgebildete Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium übertragen wird.
Dieser Koronaentladungs-Übertragungsvorgang führt zu einer ausgezeichneten Übertragungsgüte und das auf das Aufzeichnungsmedium übertragene Bild weist eine gute Bild- bzw.
Kopienqualität mit einer geringen Ungleichmässigkeit des Weiss-Kontrates auf. Dagegen weist das Koronaentladungs-Übertragungsverfahren den Nachteil auf, dass die Koronaentladung durch das Aufzeichnungsmedium hindurch in die das latente Bild haltende Schicht des Übertragungskörpers eindringt, wenn das Aufzeichnungsmedium einen relativ kleinen Widerstand in der Grössenordnung von 101° bis 1014 Ohm.cm aufweist, und wenn die Koronaentladungsspannung hoch ist.
Infolgedessen bleiben die Koronaladungen, die dieselbe Polarität wie die das latente Bild bildenden Ladungen aufweisen, auf dem Übertragungskörper. Auch wenn die das latente Bild bildenden Ladungen gut aufrechterhalten werden, nachdem eine Kopie auf das Aufzeichnungsmedium übertragen wurde, wird die Überentwicklung des Ladungsbildes sehr gross, wenn mehr als zwei Kopien auf das Aufzeichnungsmedium übertragen werden. Daher ist es schwierig, ein übertragenes Kopienbild mit guter Bild- bzw. Kopienqualität zu erhalten.
Bei dem Andruckwalzen-Übertragungsverfahren wird eine elektrisch leitende oder halb-leitende Walze über das Aufzeichnungsmedium an den Übertragungskörper angedrückt. Die elektrisch leitende oder halb-leitende Walze wird auf einer konstanten elektrischen Spannung gehalten, deren Polarität der Polarität der Tonerteilchen entgegengesetzt, jedoch gleich der Polarität der das latente Bild bildenden Ladungen ist.
Auf diese Weise wird das auf dem tbertragungskörper ausgebildete Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium übertragen.
Bei diesem Übertragungsverfahren dringt die elektrische Ladung durch das Aufzeichnungsmedium hindurch in die das latente Bild haltende Schicht des Übertragungskörpers genau so wie bei dem Koronaentladungsverfahren ein, wenn die an der elektrisch leitenden und halb-leitenden Walze anliegende Vorspannung hoch ist. Dadurch tritt auch hier eine Überentwicklung des Ladungsbildes auf.
Um die tberentwicklung des Ladungsbildes zu verhindern, wurde vorgeschlagen, die Oberfläche der elektrisch leitenden Walze mit einer isolierenden Schicht zu beschichten. Dadurch wird jedoch die Übertragungsgüte verschlechtert, so dass eine hohe Spannung an die Walze angelegt werden muss. Wenn mehrere zehn Kopien ständig übertragen werden, tritt daher auch eine Überentwicklung des Ladungsbildes auf. Das Andruckwalzen-2bertragungsverfahren weist also den Nachteil auf, dass der Weiss-Kontrast der übertragenen Bildqualität schlecht wird.
Das herkömmliche Andruckwalzen-Übertragungsverfahren weist darüberhinaus auch den Nachteil auf, dass die elektrisch leitende oder halb-leitende Walze gegen die Rückseite des Aufzeichnungsmediums gedrückt werden muss, so dass die Menge der am Aufzeichnungsmedium anhaftenden Tonerteilchen und die Fliessfähigkeit bzw. die Fluidität der Tonerteilchen verhindert, dass der mittlere Teil oder Bereich der Bildlinien auf das Aufzeichnungsmedium übertragen werden, so dass dadurch die Übertragungsgüte leidet. Um die tbertragungsgüte zu verbessern, muss die Vorspannung hoch gewählt werden. Dadurch wird jedoch das auf dem Übertragungskörper ausgebildete elektrostatische latente Bild in derselben Weise wie bei dem Koronaentladungs-Übertragungsverfahren leicht zerstört oder beeinträchtigt. Daher ist es ganz allgemein äusserst schwierig, das Andruckwalzen-Übertragungsverfahren bei Übertragungsvorgängen mit hoher Geschwindigkeit zu verwenden.
Wenn bei dem zuvor beschriebenen Koronaentladungs-Übertragungsverfahren ein elektrisch leitendes Gitter verwendet wird, das den von der Koronaentladungseinrichtung auf das Aufzeichnungsmedium fliessenden Koronaionenstrom steuert und der Schirm bezüglich des Aufzeichnungskörpers auf einer geeigneten Spannung gehalten wird, und wenn die aufgebrachte Spannung, d. h.
die Übertragungsvorspannung auf der Rückseite des Aufzeichnungsmediums, die durch die Koronaentladung erzeugt wird, gesteuert wird, ist es möglich, die Übertragung ständig durchzuführen, ohne dass eine Überentwicklung auftritt. Auch wenn die Übertragungsvorspannung unter einem Grenzwert gehalten wird, bei dem die Überentwicklung auftritt, treten dennoch tbertragungsverluste auf, und infolgedessen wird die Übertragungsgüte beeinträchtigt und die Qualität der übertragenen Bilder wird hinsichtlich des Weiss-Kontrastes ungleichmässig.
Bei den herkömmlichen Übertragungsverfahren wird also das elektrostatische, auf dem Übertragungskörper ausgebildete latente Bild auf Grund der hohen Koronaentladungsspannung und auf Grund der hohen Vorspannung zerstört. Darüberhinaus treten bei den herkömmlichen Übertragungsverfahren Schwierigkeiten insofern auf, als die Entladung, die auftritt, wenn das Aufzeichnungsmedium den Übertragungskörper verlässt, bewirkt, dass das Tonerbild recht stark gestört wird, so dass dadurch die Bildqualität leidet und punktförmige Überentwicklungen auftreten. Die Verwendung herkömmlicher Übertragungsverfahren zur Erzeugung mehrerer Kopien von einem auf den Übertragungskörper ausgebildeten latenten Bild ist daher mit Schwierigkeiten verbunden und nachteilig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrostatisches Reproduktionsverfahren anzugeben, das die Nachteile der herkömmlichen elektrostatischen Reproduktionsverfahren nicht aufweist und mit dem mehrere Kopien von einem einzigen auf dem Übertragungskörper ausgebildeten elektrostatischen latenten Bild bei hoher Geschwindigkeit mit hoher Ubertragungsgüte gefertigt werden können, ohne dass dabei das elektrostatische latente Bild zerstört wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Hassnahmen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist es also möglich, mehrere Kopien mit hoher Geschwindigkeit und hoher Übertragungsgüte von einem einzigen auf einen Übertragungskörper ausgebildeten elektrostatischen latenten Bild herzustellen, ohne dass dabei das elektrostatische latente Bild zerstört wird.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist es möglich, Tonerbilder bei hoher Geschwindigkeit mit hoher Übertragungsgüte auf das Aufzeichnungsmedium bzw. auf das Kopierblatt zu übertragen, wobei die Kopie eine gute Qualität besitzt und eine Überentwicklung des Ladungsbildes nicht auftritt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines elektrostatischen Kopierers, bei dem ein elektrostatisches Reproduktionsverfahren gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet wird, Fig. 2, 3 und 4 schematische Darstellungen, die die aufeinanderfolgenden Übertragungsschritte oder Vorgänge eines erfindungsgemässen elektrostatischen Reproduzierverfahrens wiedergeben, und Fig. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines elektrostatischen Kopierers, bei dem ein erfindungsgemässes, elektrostatisches Reproduktionsverfahren angewandt wird.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Übertragungskörpers 1 aus einer elektrisch leitenden Walze oder Trommel 2, die sich in Richtung des dargestellten Pfeils dreht, sowie einer Ladungshalteschicht 3, die auf den Umfang der Trommel 2 aufgebracht ist. Bei diesem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Ladungshalteschicht 3 aus einer Substanz mit einer hohen dielektrischen Isoliereigenschaft, beispielsweise aus einer Glasschicht mit hohem Bleigehalt, einem organischen Kunstharz, wie Acrylharz, Polyurethanharz, Epoxyharz usw. Am Übertragungskörper 1 befindet sich eine ein elektrostatisches latentes Bild erzeugende Einrichtung 24, die ein elektrostatisches latentes Bild 4 entsprechend einer (nicht dargestellten) Vorlage mit Hilfe eines elektrographischen Verfahrens, beispielsweise dem sogenannten Transfer of Electrostatic Image (TESI)-Verfahrens, dem Verfahren, bei dem ein Koronaentladungs-Ionenstrom durch einen Schirm gesteuert wird, oder einem Nosaikverfahren bzw. einem Verfahren mit vielen Schreibspitzen oder -stiften, beispielsweise einem Paksinileverfahren usw. auf den Übertragungskörper 1 aufgebracht wird. Das elektrostatische latente Bild 4 kann eine positive oder negative Polarität aufweisen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das elektrostatische latente Bild 4 jedoch eine negative Polarität auf.
Das elektrostatische latente Bild 4 wird dann mit einer Entwicklungseinrichtung 25 in ein sichtbates Bild entwickelt, wobei an sich bekannte Entwicklungsverfahren, beispielsweise ein Kaskaden-Entwicklung sverfahr en, ein Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren usw. verwendet wird, um auf dem Ubertragungskörper 1 ein Tonerbild 5 auszubilden, das dann auf ein Kopiermedium 6 übertragen wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind an der Stelle, an der der Übertragungsschritt durchgeführt wird, zwei elektrisch leitende Walzen 28, 29 nahe oder in Berührung mit dem Übertragungskörpers 1 angeordnet, und zwischen den elektrisch leitenden oder halb-leitenden Walzen 28, 29 befindet sich ein elektrisch leitender Schirm 11 mit einer Maschenweite in der Grössenordnung von 100 bis 200, der zwischen dem Übertragungskörper 1 und einer Koronaentladungseinrichtung 7 liegt, die auf der dem Übertragungskörpers 1 abgewandten Seite des elektrisch leitenden Schirms 11 vorgesehen ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht das Aufzeichnungsmedium 6 aus einem unbeschichteten Papier. Das Aufzeichnungsmedium 6 wird mit den beiden elektrisch leitenden oder halbleitenden Walzen 28, 29, die das Aufzeichnungsmedium 6 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung vorwärtsbewegen, leicht gegen den Übertragungskörper 1 gedrückt werden. Die Koronaentladungseinrichtung 7 besitzt einen Koronadraht, der einen kleinen Durchmesser aufweist und mit dem negativen Anschluss einer Korona-Versorgungsquelle 10 verbunden ist. Die Koronaentladungseinrichtung 7 lenkt Koronaionen durch den elektrisch leitenden Schirm 11 zum Aufzeichnungsmedium 6 hin, wobei die Koronaionen dieselbe Polarität aufweisen, wie die Ladung des elektrostatischen latenten Bildes, jedoch die entgegengesetzte Polarität aufweisen wie die Ladung des Tonerbildes. Das heisst, die Koronaentladungseinrichtung 7 richtet bei diesem Ausführungsbeispiel die Koronaionen mit negativer Polarität auf den Übertragungskörper 1. Auf diese Weise wird das auf dem Übertragungskörper 1 ausgebildete Tonerbild 5 auf das Aufzeichnungsmedium 6 übertragen.
Wenn das Aufzeichnungsmedium 6 mit den von der Koronaentladungseinrichtung 7 kommenden Koronaionen aufgeladen wird, wird gemäss der vorliegenden Erfindung eine geeignete Vorspannung zwischen die elektrisch leitenden Trommeln 2 des tbertragungskörpers 1 und den elektrisch leitenden Schirm 11, sowie eine geeignete Vorspannung zwischen die beiden elektrisch leitenden oder halb-leitenden Walzen 28, 29 einerseits und die elektrischleitende Trommel 2 des Übertragungskörpers 1 andererseits gelegt. Untersuchungen haben gezeigt, dass das Tonerbild 5 ohne Beschädigung oder Zerstörung des auf dem Übertragungskörper 1 ausgebildeten elektrostatischen latentes Bildes 4 mit hoher Geschwindigkeit und mit ausgezeichneten Übertragungseigenschaften auf das Aufzeichnungsmedium 6 übertragen wird.
Das heisst, zunächst wird das Tonerbild 5 mit den Eoronaionen, die von der Koronaentladungseinrichtung 7 auf das Aufzeichnungsmedium 6 gerichtet werden, aufgeladen, wenn eine Vorspannung in der Grössenordnung von -100 Volt bis -400 Volt von einer Vorspannungsquelle 30 an den elektrisch leitenden Schirm 11 gelegt wird. Bekanntermassen wirkt der elektrisch leitende Schirm 11 als Gitter, das die Menge der Koronaionen, die das Aufzeichnungsmedium 6 aufladen sollen, und damit das auf dem Aufzeichnungsmedium 6 entstehende elektrische Potential steuert. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der elektrisch leitende Schirm 11 entlang des Aufzeichnungsmediums 6 über eine relativ grosse Distanz, so dass das Aufzeichnungsmedium 6 gleichförmig aufgeladen wird. Infolgedessen wird das Tonerbild 5 ohne Zerstörung der auf dem Übertragungskörper 1 ausgebildeten elektrostatischen latenten Bildladung mit ausgezeichneten Übertragungseigenschaften auf das Aufzeichnungsmedium 6 übertragen. Es wurde weiterhin festgestellt, dass es möglich ist, von einem einzigen elektrostatischen latenten Bild etwa 70 bis 80 Ko-Kopien herzustellen. Wenn ein DIN-A4-Aufzeichnungsblatt verwendet wird, um eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit von 40 bis 60 Blättern/Ninute zu erzielen, wird die Übertragungsgüte jedoch schlechter und die Kopierbildkonzentration bzw.
-schwärzung ist nicht ganz zufriedenstellend.
Um die Ubertragungsgüte zu verbessern und die Übertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen, ist gemäss der vorliegenden Erfindung nicht nur die zuvor erwähnte elektrische Vorspannungsquelle 30, sondern auch eine elektrische Vorspannungsquelle 31 vorgesehen, die zwischen den beiden elektrische leitenden oder halb-leitenden Walzen 28, 29 einerseits und der elektrisch leitenden Trommel 2 für die Halterung des Ubertragungskörpers 1 andererseits verbunden ist.
Der Ubertragungsschritt wird durch kzlegen einer Vorspannung mit der Grössenordnung von -200 bis -500 Volt an die beiden elektrische leitenden Walzen 28, 29 bewirkt. Mit den zuvor beschriebenen Massnahmen ist eine hohe Ubertragungsgeschwindigkeit möglich und es tritt der sehr wichtige Vorteil auf, dass mehrere Kopien von einem auf dem bbertragungskörper 1 ausgebildeten elektrostatischen latenten Bild 4 ohne Auftreten irgendwelcher tiberentwicklung erhalten wird, so dass dadurch die Kopienqualität wesentlich besser ist.
Wenn zwei elektrisch leitende oder halb-leitende Walzen 28, 29 ohne Verwendung der Koronaentladungseinrichtung 7 verwendet werden, muss die Vorspannung in der Grössenordnung von -800 V bis -1000 V liegen. Wenn die Vorspannung kleiner als diese hohe Spannung ist, so wird die Übertragungsgute schlecht und es kann der Fall eintreten, dass, wie zuvor beschrieben, das latente Bild 4 beschädigt oder zerstört wird.
Es wurde festgestellt, dass die Kombination der Soronaentladungseinrichtung 7 mit den beiden elektrisch leitenden oder halb-leitenden Walzen 28, 29 gemäss der vorliegenden Erfindung bewirkt, dass die an die beiden elektrisch leitenden oder halb-leitenden Walzen 28, 29 angelegte Vorspannung sehr klein gewählt werden kann, ohne dass die tbertragungskonzentration bzw. -schwärze zu gering wird.
Wenn zwei elektrisch leitende oder halb-leitende Walzen einer Behandlung für eine bessere Isolationsfähigkeit unterzogen werden und/oder mit einer isolierenden dünnen Schicht beschichtet werden, und diese Walzen dann anstelle der zuvor beschriebenen beiden elektrisch leitenden oder halb-leitenden Walzen 28, 29 verwendet werden, kann die Vorspannung -250 V bis -700 V betragen. Um die Übertragungsgüte noch zu verbessern, können zwei elektrisch leitende oder halb-leitende Gummiwalzen auch noch verwendet werden, obwohl derartige Walzen im Vergleich zu den elektrisch leitenden oder halbleitenden Walzen 28, 29 teuer sind.
Um die Qualität der übertragenen Bilder im wesentlichen gleich der Qualität des ersten übertragenen Bildes zu machen, kann die an die Walzen 28, 29 angelegte Vorspannung entsprechend der Zahl der zu übertragenden Kopien etwas geändert werden, oder die an die Walzen 28, 29 angelegte Vorspannung wird konstant gemacht, und die am Schirm 11 angelegte Vorspannung kann in einem Spannungsbereich in der Grössenordnung von -100 V bis -300 V verstellt werden.
Untersuchungen haben gezeigt, dass es möglich ist, etwa 150 bis 200 Kopien von einem einzigen elektrostatischen latenten Bild mit hoher Geschwindigkeit und etwa 250 Kopien mit einer etwas schlechteren tibertragungskonzentration bzw. -schwärze zu erhalten, wenn die an den Schirm 11 angelegte Vorspannung auf den Wert -200 V festgehalten und die an die Walzen 28, 29 angelegte Vorspannung entsprechend der Anzahl von Übertragungen allmählich erhöht wird, so dass der Entwicklungs-Ubertragungszyklus wiederholt und mehrere Übertragungen durchgeführt werden.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das elektrostatische latente Bild 4 mit einer magnetischen Bürste mit zwei Komponenten entwickelt. Bei diesem Entwicklungsverfahren wird ein elektrisch leitender Träger verwendet, so dass das elektrische Potential des latenten Bildes 4 geschwächt wird. Wenn eine Kaskadenentwicklung durchgeführt wird, oder wenn ein elektrisch leitender Träger, dessen Oberfläche mit einer isolierenden Schicht beschichtet ist, verwendet wird, kann die Anzahl der zu übertragenden Kopien vergrössert werden.
Wie zuvor angegeben, werden das elektrostatische latente Bild 4 und die verbleibenden Tonerteilchen nach der gewünschten Anzahl an Kopien mit einer Reinigungseinrichtung 27 entfernt, so dass das Gerät wieder für die Ausbildung des nächsten elektrostatischen latenten Bildes durch die das latente Bild erzeugende Einrichtung 24 bereit ist.
Wie zuvor beschrieben wurde, werden dann, wenn das Tonerbild mit Koronaionen auf das Aufzeichnungsmedium übertragen wird, diese Koronaionen gemäss der vorliegenden Erfindung mit dem elektrisch leitenden Schirm gesteuert und die Vorspannung wird über die elektrisch leitenden oder nicht leitenden Walzen, die mit einer Isolierschicht beschichtet sein können oder auch nicht beschichtet sein können, an die Rückseite des Aufzeichnungsmediums gelegt. Infolgedessen gehen die Koronaionen durch das Aufzeichnungsmedium hindurch und dringen in den Aufzeichnungskörper ein, so dass es möglich ist, wirkungsvoll zu verhindern, dass das auf dem Übertragungskörper ausgebildete elektrostatische latente Bild zerstört wird, wobei eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit mit einer hohen Übertragungsgüte erzielt werden kann.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform des tbertragungsschrittes bei dem erfindungsgemässen elektrographischen Verfahren dargestellt. Bei dieser Ausführungsf.orm wird der Übertragungsschritt mit einem Koronaentladungs-Übertragungsverfahren durchgeführt. Bei dieser Ausführungsform wird ein Ubertragungskörper g verwendet, der ein elektrisch leitendes Substrat 2 und eine aus einem hohem dielektrischen, isolierenden Material oder einem photoleitenden Material bestehen den Ladungshalteschicht 3 aufweist. Auf der Ladungshalteschicht 3 wird ein elektrostatisches latentes Bild 4 entsprechend der Bildvorlage beispielsweise gemäss dem T.E.S.I.-Verfahren oder einem Verfahren, bei dem der Ionenstrom durch einen Schirm gesteuert wird, ausgebildet. In Fig. 2 besteht das elektrostatische latente Bild 4 aus elektrischen Ladungen mit negativer Polarität. Dann wird das elektrostatische latente Bild 4 mit Tonerteilchen entwickelt, deren elektrische Ladung eine entgegengesetzte Polarität wie die Polarität des latenten Bildes 4 aufweist, so dass ein Tonerbild 5 erhalten wird. Auf den Übertragungskörper 1 mit dem Tonerbild 5 wird ein Aufzeichnungsmedium 6 aufgebracht. An die rückwärtige Seite des Aufzeichnungsmediums 6 wird eine tibertragungsvorspannung gelegt, so dass Tonerbild 5 auf das Aufzeichnungsmedium 6 übertragen wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Tonerbild 5 mit mehreren, aufeinanderfolgenden Übertragungsschritten auf das Aufzeichnungsmedium 6 übertragen.
Wie Fig. 2 zeigt, werden bei der vorliegenden Ausführungsform drei Koronaentladungseinrichtungen 7, 8 und 9 verwendet, die auf der der Übertragungseinrichtung 1 abgekehrten Seite des Aufzeichnungsmediums 6 hintereinander in der zuvor erwähnten Reihenfolge der Bezugszeichen in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums 6 und des Übertragungskörpers 1, die mit einem Pfeil angedeutet ist, angeordnet sind. Die drei Koronaentladungseinrichtungen sind jeweils voneinander gleichmässig beabstandet. Jede dieser Koronaentladungseinrichtungen 7, 8, 9 besitzt einen Koronadraht mit kleinem Durchmesser und ist mit der negativen Klemme einer Koronaversorgungsquelle 10 sowie einer Abschirmelektrode verbunden, die an der positiven Quelle derselben Koronaentladungsquelle 10 angeschlossen ist. Zwischen den drei Koronentladungseinri chzungen 7, 8, 9 und dem Aufzeichnungsmedium 6 sind elektrisch leitende Schirme 11, 12, 13 angeordnet, die den Koronaionenstrom steuern, der von den jeweiligen Koronaentladungseinrichtungen zum Aufzeichnungsmedium fliesst. Zwischen diesen Lichirmer. 11, 12 und 13 sowie dem elektrisch leitenden Substrat 2 des Aufzeichnungskörpers 1 sind jeweils (nicht dargestellte) VorspPnnungsq geschaltet, die den cirmen 11, 12 bzw.
13 jeweils Vcr;pannungen V1 , V2 bzw. . V) bereitstellen.
Die Absolutwerte |v1|, |V2|, |V3| dieser drei Spannungen sind kleiner als ein Absolutwert V0 einer Grenzspannung, bei der das Shirlomen der Überentwicklung auftritt. Die Koronaentladung durch die Schirme 11, 12, 13, an denen die Vorspannungen VI, V2 bzw. V3 anliegen, ermöglicht es, die Übertragungsvorspannung auf der Rückseite des Aufzeichnungsmediums 6 im wesentlichen gleich der an den Schirmen 11, 12, 13 anliegenden Vorspannungen V1, V2, V3 zu machen.
Die in Fig. 2 dsrLrestellten Übertragungsschritte werden unter der Bedingung lV11 1V2\ ' IV30 iL | durchgeführt.
Auch wenn die Übertragungsgüte bei den einzelnen Übertragungsschritten nicht so gut ist, wird die Menge der übertragenen Tonerteilchen bei den aufeinaderfolgenden Ubertragungsschritten, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, infolgedessen erhöht, so dass der Gesamt-Übertragungsverlust und die Weiss-Kontrastverschlechterung gering gehalten wird. Darüberhinaus ist es möglich, das Tonerbild 5 mit einer guten Ubertragungskonzentration bzw. -schwärzung zu bekommen. Drüberhinaus wird durch das Vorhandensein der Schirme 11, 12, 13 verhindert, dass das Phänomen einer Überentwicklung auftritt, und es wird möglich, eine Vielzahl von Kopien mit einer hohen Ubertragungsgüte zu erhalten.
Die Grenzspannung iV0 , bei der das Phänomen einer Uberentwicklung auftritt, beträgt üblicherweise etwa 500 V, so dass die Vorspannungen V1, V2, V3 zu -180 V, -270 V bzw.
450 V gewählt werden können. Bei derartigen Spannunge wird die Entwicklung und Ubertragung mit einem einzigen elektrostatischen latenten Bild 4 immer wieder wiederholt, und man erhält 200 bis 250 Kopien, die alle ein gleichmässiges Tonerbild besitzen. Die Vorspannungs quellen für die Vorspannungen V1, V2, V3 können im vorliegenden Falle einstellbar sein, so dass die Vorspannungen V1, V2 bzw. V3 entsprechend der Zahl der zu übertragenden Kopien verändert bzw.
verstellt werden können.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der aufeinanderfolgenden Übertragungsschritte eines erfindungsgemässen elektrostatischen Verfahrens dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird der Übertragungsschritt mit dem Andruck-Walzen-Übertragungsverfahren (bias roller transfer process) vorgenommen. Bei dieser Ausführungsform wird ein Aufzeichnungsmedium 6 auf einen Übertragungskörper 1 aufgelegt, auf dem ein Tonerbild 5 ausgebildet ist. In diesem Zustand werden drei elektrisch leitende oder halb-leitende Walzen 14, 15, 16, die voneinander in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums 6, die durch einen Pfeil angedeutet ist, gleichmässig voneinander beabstandet sind, gegen die Rückseite des Aufzeichnungsmediums 6 gedrückt. An diese elektrisch leitenden oder halb-leitenden Walzen 14, 15, 16 werden Vorspannungen V1, V2, V3 mit voneinander unabhängigen (nicht dargestellten) elektrischen Vorspannungsquellen angelegt, und das Tonerbild 5 auf dem Aufzeichnungskörper 1 wird auf das Aufzeichnungsmedium 6 übertragen. Die an die elektrisch leitenden Walzen 14, 15, 16 angelegten Vorspannungen weisen eine Polarität auf, die der Polarität der Tonerteilchen entgegengesetzt ist, jedoch dieselbe Polarität wie die Ladung des latenten Bildes aufweisen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Polarität der Ladung des latenten Bildes negativ, und die Vorspannungen V1, V2, V3 werden zu -200 V, -300 V bzw. -400 V gewählt. Mit diesen Spannungen ergibt sich für den Übertragungsschritt derselbe wie bei dem in Fig. 2 dargestellten Übertragungsschritt. Bei der vorliegenden Ausführungsform können die (nicht dargestellten) Vorspannungsquellen eingestellt werden, um die Vorspannungen entsprechend der Anzahl der zu übertragenden Kopien zu verändern.
Die elektrisch leitenden Walzen 14, 15, 16 können auch elektrisch leitende oder halb-leitende Gummiwalzen sein, deren Oberflächenwiderstandswerte jeweils unterschiedlich sind.
In diesem Falle kann eine für alle elektrisch leitenden Walzen 14, 15, 16 gemeinsame Vorspannungsquelle verwendet werden. Darüberhinaus kaml die gemeinsame Vorspannungsquelle auch verstellbar sein, um die Vorspannungen V1, V2, V3 in einen vorgegebenen Verhältnis bzw. in einer vorgegebenen Grösse verstellen zu können.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der aufeinanderfolgenden Ubertragungsschritte eines erfindungsgemässen elektrographischen Verfahrens dargestellt. Bei dieser Ausführungsform bestehen die tibertragungawalzen 20, 21, 22 aus elektrisch leitenden oder halb-leitenden Walzen 14, 15, 16, die um den Aussenumfang herum mit isolierenden dünnen Schichten- 17-, 18 bzw. 19 beschichtet sind. Diese Übertragungswalzen 20, 21, 22 stellen unterschiedliche Vorspannungen von einer einzigen Vorspannungsquelle 23 bereit, um eine vorgegebene Spannung anzulegen. Die isolierenden dünnen Schichten bzw.
Dünnschichten 17, 18, 19 können beispielsweise aus Acrylharz, Epoxyharz oder ähnlichen Kunstharzen bestehen. Die Dicke dieser isolierenden dünnen Schichten 17, 18, 19 kann in einem Bereich zwischen einigen$1 und mehreren zehnf geändert werden, bzw. unterschiedlich sein, so dass der Oberflächenwiderstand bei diesen drei isolierenden lünnschichten unterschiedlich ist. Die Vorspannung der Vorspannungsquelle 23 kann auch verändert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann wenigstens eine der tibertragungswalzen 20, 21 oder 22 aus einer elektrischleitenden W3lze bestehen oder einer elektrisch leitenden oder halb-leitenden Gummiwalze bestehen.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines elektrographischen Geräts, bei dem das erfindungsgemässe elektrographische Verfahren angewandt wird. Bei dieser vorliegenden Ausführungsform weist der Übertragungskörper 1 eine Trommel 2 auf, die aussen herum mit einer die elektrische Ladung haltenden Schicht 3 beschichtet ist und sich in der durch einen Pfeil angedeuteten Drehrichtung dreht. he des Äussenumfangs des Ubertragungskörpers 1 befindet sich eine das elektrostatische latente Bild erzeugende Einrichtung 24, eine Entwicklungseinrichtung 25, eine Übertragungseinrichturlg 26 und eine Reinigungseinrichtung 27 in der angegebenen Reihenfolge in der durch einen Pfeil angegebenen Drehrichtung des Übertragungskörpers 1.
Zunächst bildet die das elektrostatische latente Bild erzeugende Einrichtung 24 auf dem Übertragungskörper 1 ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend einer Vorlage, beispielsweise mit einem Verfahren, bei dem der Koronaionenstrom mit einem Schirm gesteuert wird, einem T.E.S.I.-Verfahren oder einem entsprechenden Verfahren. Dann entwickelt die Entwicklungseinrichtung 25 das elektrostatische latente Bild mit Tonerteilchen, deren Ladungapolarität der Polarität der Ladungen des latenten Bildes entgegengesetzt ist. Dieser Entwicklungsvorgang wird in einem an sich bekannten Entwicklungsverfahren, beispielsweise mit einem Eagnetbürsten-Entwicklungsverfahren vorgenommen, um auf dem Übertragungskörper 1 ein Tonerbild auszubilden. Dann überträgt die Ubertragungseinrichtung 26 das Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium 6.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die tbertragungseinrichtung 26 zwei voneinander beabstandete Walzen 28, 29 auf, die mit dem Übertragungskörper 1 in Berührung stehen. Die Walzen 28, 29 führen das Aufzeichnungsmedium 6 auf der Aussenfläche des Übertragungskörpers 1 entlang. Dem tbertragungskörper 1 liegen zwei Koronaentladungseinrichtungen 30, 31 gegenüber, die in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums 6 voneinander beabstandet sind. Ein Koronaionenstrom gelangt von den Koronaentladungseinrichtungn 30, 31 auf das Aufzeichnungsmedium 6 und wird durch Schirme oder Gitter 32, 33 gesteuert, die den in Fig. 1 dargestellten Schirmen oder Gittern entsprechen. Auf diese Weise wird das auf dem Übertragungskörper 1 ausgebildete Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium 6 übertragen. Danach wird das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium durch Wärmeeinwirkung oder mit einer (nicht dargestellten) druckausübenden Fixierungseinrichtung fixiert, um schliesslich die Kopie zu erhalten.
Das elektrostatische latente Bild und die restlichen Tonerteilchen, die nach der Übertragung noch auf dem Ubertragungskörper 1 geblieben sind, werden mit der Reinigungseinrichtung 27 entfernt, die eine Reinigungsbürste und eine Wechselstrom-Koronaentladungseinrichtung aufweist. Danach steht der Übertragungskörper 1 für die nächste Ausbildung eines elektrostatischen latentes Bildes wieder bereit.
Wenn mehrere Kopien von einem auf dem Übertragungskörper 1 gebildeten elektrostatischen latenten Bild gefertigt werden sollen, wird der Entwicklungsvorgang und die Übertragung in der gewünschten Anzahl wiederholt, nachdem die Übertragung jeweils beendet ist, wobei der Reinigungsvorgang und die Ausbildung des nächsten latenten Bildes nicht vorgenommen wird.
Wie zuvor erläutert, lassen sich mit dem erfindungsgemässen elektrographischen Verfahren mehrere übertragene Kopien, die nicht überentwickelt sind, mit hoher Geschwindigkeit von einem einzigen elektrostatischen latenten Bild erzeugen. Darüberhinaus kann die Übertragung bei dem erfindungsgemässen elektrographischen Verfahren in mehreren aufeinanderfolgenden Übertragungsschritten durchgeführt werden. Auch wenn die Übertragungsgüte jedes einzelnen Übertragungsschrittes nicht ausreichend gut ist, wird die Gesamt-Übertragungsgüte und die Übertragungskonzentration- bzw. -schwärze durchaus zufriedenstellend gut.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, vielmehr können zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen vorgenommen werden. Beispielsweise kann die auf dem Übertragungskörper 1 aufgebrachte, die elektrische Ladung haltende Schicht 3, die aus einem isolierenden Material mit hoher dielektrischer Konstante besteht, mit einem an sich bekannten photoleitenden, lichtempfindlichen Material, welches bei Elektrographen bzw.
Kopiergeräten verwendet wird, hergestellt sein. Das photoleitende, lichtempfindliche Material, das gegenwärtig erhältlich ist, weist jedoch ein mehr oder weniger starkes elligkeits- und Dunkelheitsabklingverhalten auf und ist daher hinsichtlich der Ladungshalteeigenschaften schlechter als das isolierende Material mit hoher Dielektrizitätskonstante. Wenn im Zusammenhang mit dem erfindungsgemässen elektrographischen Verfahren photoleitendes, lichtempfindliches Material verwendet wird, verringert sich die Anzahl der Kopien daher auf einige zehn. Was die Haltbarkeit und Dauerhaftigkeit betrifft, so ist es vorteilhaft, einen Übertragungskörper zu verwenden, der mit der eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweisenden, isolierenden Schicht beschichtet ist. Bei den zuvor beschriebenen fünf Ausführungsbeispielen wird die Vorspannung an beide elektrisch leitende oder halb-leitende Walzen 28, 29 gelegt. Die Vorspannung kann jedoch auch nur an einer dieser beiden Walzen angelegt werden.
Darüberhinaus braucht für den Übertragungsvorgang nicht nur ein übertragungsverfahren verwendet zu werden. Vielmehr kann eine Kombination aus dem Koronaentladungs-Übertragungsverfahren und dem Vorspannungswalzen-Übertragungsverfahren oder einem anderen Übertragungsverfahren verwendet werden. Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Übertragung vorgenommen, wenn sowohl der Übertragungskörper 1, auf dem das Tonerbild 5 erzeugt worden ist, als auch das Aufzeichnungsmedium 6 bewegt werden. Wenn der Übertragungskörper 1 platten- bzw. blattförmig ist, kann das Aufzeichnungsmedium 6 darauf aufgelegt werden, und die Roronaentladungseinrichtung und/oder die Vorspannungswalzen können bewegt werden. Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Übertragungsvorspannung gemäss der Ungleichung |V1| < |V2| < |V3| - in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums 6 und des Übertragungskörpers 1 gesehen -geändert werden. Die Übertragungsvorspannung kann auch durch folgende Beziehungen vorgegeben sein: V1 = V2 = V3 |V1| = |V3| < |V2| oder |V1| = |V3| > |V2| in einem Bereich, der unter der Grenzspannung |VOl liegt, bei der das Phänomen der Überentwicklung auftritt. Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Elektrostatisches Reproduktionsverfahren, bei dem ein elektrostatisches latentes Bild auf einem Übertragungsträger gebildet wird, der aus einem mit einer die elektrische Ladung haltenden Schicht beschichteten elektrisch leitenden Träger besteht, bei dem das elektrostatische latente Bild mit Tonerteilchen entwickelt wird, deren Polarität der Polarität einer Latentbild-Ladung zur Ausbildung des elektrostatischen latenten Bildes entgegengesetzt ist und ein Tonerbild erzeugt wird, und bei dem das Tonerbild bei Anlegen einer Übertragungsvorspannung auf das Aufzeichnungsmedium übertragen wird, das mit dem Übertragungskörper in Berührung steht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zur Durchführung des Übertragungsschrittes eine Vorspannung zwischen dem Übertragungskörper einerseits und eine elektrisch leitende oder halb-leitende Walze andererseits gelegt wird, die mit einer isolierenden Dünnschicht beschichtet oder auch nicht beschichtet ist und mit der Rückseite des auf dem Ubertragungskörpers aufgelegten Aufzeichnungsmediums in Berührung gebracht wird, dass eine Vorspannung zwischen dem Ubertragungskörper einerseits und ein elektrisch leitendes Gitter andererseits angelegt wird, das nahe der Rückseite des Aufzeichnungsmediums angeordnet ist und dass das Aufzeichnungsmedium durch das elektrisch leitende Gitter mit Koronaionen aufgeladen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an die elektrisch leitende oder halb-leitende Walze und/oder an das elektrisch leitende Gitter angelegte Vorspannung entsprechend der Anzahl der von einem elektrostatischen latenten Bild zu übertragenden Kopien verändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsschritt mit mehreren aufeinandes folgenden Übertragungsschritten durchgeführt wird, die voneinander beabstandet und in der relativen Bewegungsrichtung des Übertragungskörpers und des Aufzeichnungsmediums hintereinander durchgeführt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an die mehreren aufeinanderfolgen den Übertragungsscritte angelegten Übertragung s vorspannungen unterschiedlich gross sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte mit mehreren Koronaentladungseinrichtungen und mehreren elektrisch leitenden Gittern durchgeführt werden, die den von den Koronaentladungseinrichtungen zum Aufzeichnungsmedium hin fliessenden Koronaionenstrom steuern, und dass an die Gitter Vorspannungen angelegt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte mit mehreren Übertragungswalzen ausgeführt werden, die jeweils aus einer elektrisch leitenden oder halb-leitenden Walze bestehen, welche um die Umfangsfläche herum mit einer isolierenden Dünnschicht beschichtet ist, deren Dicke oder deren Widerstandswert sich von der Dicke oder dem Widerstandswert der isolierenden Dünnschicht unterscheidet, mit der die andere elektrisch leitende oder halb-leitende Walze beschichtet ist, und daß die übertragungswalzen mit einer gemeinsamen Vorspannungsquelle verbunden sind.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, g e k e n n z e i c h n e t durch mindestens zwei übertragungswalzen, die jeweils aus einer elektrisch leitenden oder halb-leitenden Walze bestehen, welche um die Umfangsfläche herum mit einer isolierenden Dünnschicht beschichtet ist, deren Dicke oder deren Widerstandswert sich von der Dicke oder dem Widerstandswert der isolierenden Dünnschicht unterscheidet, mit der eine andere elektrisch leitende oder halb-leitende Walze beschichtet ist, und daß die übertragungswalzen mit einer gemeinsamen Vorspannungsquelle verbunden sind.