DE2904999A1

DE2904999A1 - Elektrophotographische kopiervorrichtung

Info

Publication number: DE2904999A1
Application number: DE19792904999
Authority: DE
Inventors: Masaji Nishikawa
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1978-02-10
Filing date: 1979-02-09
Publication date: 1979-08-16
Also published as: US4260237A; JPS54107739A

Description

I)H. TNC;. K. WUKSTirOKK 8(¹OO MÜKC1IKS 00

DH.Kv.I'HCllMANN s.:.nvi:i(.KltHTRA.sSB S

I)H. INC.. I). IJBlIMRNS " ""■""" ⁽"^H0) "^ϋ"^ϋ01

TEI.HX 5 2-1070 ") QfI/ QOQ

mn,, inc;, h. UOKi¹Z / j U H 3 3 α

|| 'I' E-: I- K(JI(AM MK t

1A-51 939

Anmelder: Olympus Optical Company Limited,

3-2, 2-Chome, Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo, Japan

Titel: Elektrophotographische Kopiervorrichtung.

909833/07ÄB

ORIGINAL INSPECTED

ER.-ING. FRANZ WUESTHQFF

PATENTANTOLTK *,u phiu frbda *UH9THOM(i₉27-i9fO

WUESTHOFF-v. PECHMANN -BEHRENS-GOETZ dipping. gerhard puls (,„».,»,)

OIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES DEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS

MANDATAIRES AGRiES PRES !.'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPERT GOET2

α α D-8000 München 90

'3^ SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 ji telegramm: protectpatent telex: 524070

IA-5I 959

Be s ch reibung Elektrophotographische Kopiervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektrophotographische Vorrichtung zum Herstellen von Kopien anhand bildmäßiger Information;, die auf einem !ladungen haltenden Element geschaffen ist«,

Ein elektrophotographisches Verfahren zum Mehrfachko-v pieren durch wiederholtes Entwickeln und Übertragen auf der Basis eines elektrostatischen latenten ladungsbildes, welches einmal auf einem lichtempfindlichen Leiter, wie Selen₉ erzeugt wurde, ist bereits aus der TJS-PS 2 951 443 bekannt«

Ein weiteres elektrophotographisches Verfahren zum Mehrfachkopieren.unter Ausnutzung der dauerhaften Leitfähigkeit aufgrund von Ermüdung, die durch das einmal auf einen lichtempfindlichen Leiter projezierte optische Bild hervorgerufen wird, ist auch schon offenbart, beispielsweise in den veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen 20 347/65 und 42 469/71· Ein ähnliches Verfahren wie dasj bei dem die dauerhafte Leitfähigkeit eines lichtempfindlichen Leiters genutzt wird,, näm lich ein elektrophotographisches Verfahren zum Mehrfachkopieren unter Benutzung eines leitfähigen latenten Bildes, welches

I09833/074B -

--. ■-■■■- ORiGlNALlNSPECTED

1A-51 939

2804333

aus metallischem Silber im "belichteten Teil einer photographiachen Sil"bersalzemulsion "besteht, ist allgemein "bekannt. ]?erner ist bereits ein elektrophotographisoh.es Verfahren zum Mehrfachkopieren bekannt, bei dem Verfahrensschritte des gleichmäßigen Aufladens, gleichmäßigen Belichtens und Übertragens auf der Basis eines dauerhaft oder zeitweilig auf einem lichtempfindlichen leiter geschaffenen Tonerbildes wiederholt werden, siehe z»B. die veröffentlichte japanische Patentanmeldung 21 095/65 oder die offengelegte japanische Patentanmeldung 8 730/72. Gleichfalls bekannt ist ein elektrophotographisches Verfahren zum Mehrfachkopieren durch wiederholte Schaffung eines elektrostatischen latenten Ladungsbildes auf einem mit einer dielektrischen Schicht versehenen, Ladungen haltenden Element durch Modulieren eines Koronaionen stroms auf der Basis des elektrostatischen latenten Ladungsbildes, welches einmal auf einem lichtleitfähigen Schirm ausgebildet wird, der beispielsweise eine Vielzahl feiner Öffnungen hat. Als Mittel zum Fixieren des Tonerbildes, welches beim bekannten elektrophotographischen Verfahren auf einem Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird, offenbart z.B. die US-PS 2 807 703 das Merkmal, das ,-,Tonerbild durch Licht zu fixieren, welches von einer Glühlampe', z.B. einer Halogenlampe oder einer Xenon-Elektronenblitzröhre abgegeben wird. Es ist sehr vorteilhaft, eine Glühlampe oder Blitzlampe zum Fixieren des Tonerbildes zu benutzen, da die Zeit bis zum Beginn des Fixierens sehr kurz ist und da, insbesondere bei Benutzung einer Blitzlampe, das Tonerbild nahezu ohne Aufheizen des Kopierpapiers fixiert werden kann. Folglich kann die Fixiervorrichtung nicht heiß werden, und es besteht keine Gefahr, daß ein Feuer entsteht. Wenn jedoch die oben genannte elektrophotographische Vorrichtung zum Mehrfachkopieren auf der Basis einer einmaligen Belichtung mit einer Fixiervorrichtung versehen wird, die eine Strahlung abgebende Einrichtung aufweist, kann das auf dem lichtempfindlichen Leiter oder dem lichtleitfähigen Schirm geschaffene elektrostatische latente Ladungsbild durch das aus der Fixiervorrichtung beim Mehrfachkopieren austretende Licht

909833/0745

ORIGINAL INSPECTED

U-51 959

zum Verschwinden, gebracht werden. Im Pall der elektrophotographischen Vorrichtung zum Mehrfachkopieren auf der Basis eines auf dem lichtempfindlichen Leiter geschaffenen Haupttonerbildes entsteht unter den angegebenen Umständen eine ungleichmäßige Schwärzung durch die teilweise Projektion von Licht ρ welches aus der Fixiervorrichtung austritt. Bei einer elektrophotographischen Vorrichtung, die mit der dauerhaften Leitfähigkeit des lichtempfindlichen Leiters arbeitet₉ "bewirkt das austretende Licht, daß durch Belichtung des ganzen oder eines Teils des leitfähigen latenten Bildes die Abbildung verschwindet ο Um diese Nachteile zu vermeiden, ist vorgesehen die Fixiervorrichtung so zu konstruieren, daß kein Licht austreten kann» Allerdings hat sich gezeigt, daß eine solche Konstruktion in der Praxis sehr schwer zu verwirklichen ist, da das Kopierpapier mit dem darauf befindlichen Tonerbild durch die Fixiervorrichtung hindurchlaufen muß» Selbst wenn, die Bewegungsbahn des Kopierpapiers gebogen gestaltet wird, um den Lichtaustritt zu verhindern, wird jedoch der Aufbau kompliziert und teuer„ Wenn das Licht zum Fixieren von einer großen Lichtquelle der Bauart mit gleichzeitiger Emission beispielsweise von einer Xendn-Elektronenblitzröhre und nur in einem Viert erzeugt wird/ dessen Bereich wahlweise nur das Tonerbild fixieren kann, ist es sehr schwer, das austretende Licht auf ein solches Ausmaß einzuschränken, daß es keinen Einfluß mehr auf das lichtempfindliche, die Ladungen ;haltende Element hato

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten teile zu vermeiden und eine elektrophotographische Vorrichtung zum Herstellen von Kopien auf der Basis von auf einem lichtempfindlichen, Ladungen haltenden Element ausgebildeter, bildmäßiger Information mit einer Fixiervorrichtung zu schaffen, die so aufgebaut ist, daß insbesondere keine von der Fixiervorrichtung abgestrahlte Wärmestrahlung zur Änderung des Ladungszustandes auf das Ladungen haltende Element fal-

909833/0745

1A-51 939

2304999 -x-

len kann.

Gemäß der Erfindung gehört zur elektrophotographischen Vorrichtung zum Herstellen von Kopien auf der Basis bildmäßiger information, die auf einem Ladungen -haltenden Element geschaffen wird, eine Lichtquelle zum Beleuchten einer zu vervielfältigenden Vorlage, ein lichtempfindliches, Ladungen haltendes Element, auf dem durch eine Optik bildmäßige Information auf der Grundlage eines optischen Bildes der Vorlage geschaffen wird, eine Entwicklungsvorrichtung zum Schaffen eines Tonerbildes auf einem Kopierpapier auf der Basis der bildmäßigen Information, eine Strahlung abgebende Fixiervorrichtung zum Erwärmen und Fixieren des auf dem Kopierpapier geschaffenen Tonerbildes mit einem Strahlungselement, welches Licht erzeugt, dessen Wellenlängenbereich mindestens hauptsächlich in einem Bereich außerhalb des Wellenlängenbereichs des Ladung en ^haltenden Elements liegt und die Tonerteilchen aufheizt, sowie eine Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Resttonerteilchen nach der Bildübertragung.

Mit der Entwicklungsvorrichtung wird die auf dem Ladungen .haltenden Element erzeugte bildmäßige Information unmittelbar entwickelt. Die Vorrichtung weist ferner ein Übertragungselement zum Schaffen sekundärer bildmäßiger Information durch Übertragen der bildmäßigen Information vom Ladungen ^haltenden Element auf das Übertragungselement auf. Die auf dem Ladungen haltenden Element erzeugte bildmäßige Information ist ein Tonerbild. Die auf dem Ladungen . -haltenden Element erzeugte bildmäßige Information ist auch ein elektrostatisches latentes Ladungsbild. Ferner ist die auf dem Ladungen haltenden Element erzeugte bildmäßige Information ein leitfähiges Bild. Die Fixiervorrichtung mit Strahlungswirkung weist eine Strahlungsquelle und eine Filtereinrichtung auf, mit der Strahlung in einen Wellenlängenbereich ausgeschaltet wird, in welchem das Ladung enthaltende Element lichtempfindlich ist. Als Strahlungsquelle dient eine Xenon-

909833/0745

U-51- 939

2904998

a ■ ■

Elektronenblitzröhre oder eine Halogenlampe«, Die Xenon-Elektronenblitzröhre ist von einem Gehäuse umgeben, dessen Innenfläche.so beschichtet ist, daß sie einen Umlenkspiegel bildet» Die Filtereinrichtung ist an der Öffnung des Gehäuses angeordnet» Die Filtereinrichtung kann auch zylindrisch gestaltet sein, und dann ist die Xenon-Elektronenblitzröhre innerhalb des zylindrischen Filters angebrachte

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläuterte In den Zeichnungen zeigt;

Fig« 1 ein Schema des Aufbaus einer elektrophotographischen Vorrichtung gemäß der Erfindung!

Fig# 2 eine graphische Darstellung der Emissionsenergiekurveeiner Wärmestrahlungsque 11 e., der spektralen Durchlässigkeitskurve eines optischen Filters« der spektralen Empfindlichtkeitsk^rve von amorphem Selen und der Absorptionskurve von Tonerteilchen;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der in Fig« 1 gezeigten Fixiervorrichtung der Strahlungsbauart».

Fig» 1 ist ein Schema des Aufbaus einer elektrophotographischen Vorrichtung zum Mehrfachkopieren durch wiederholtes Ent\fickeln und Übertragen auf der Grundlage eines einmal auf einem lichtempfindlichen, Ladungen haltenden Element geschaffenen elektrostatischen latenten Ladungsbildes, Als lichtempfindliches, Ladungen ^haltendes Element ist ein lichtempfindlicher Leiter mit geringem Dunkelabfall in Form einer trommel 1 vorgesehen, die eine Kunststoffbeschichtung aus

90Θ833/074Β ^: "

U-51 .939

2904993

ΛΟ

"Parylene" (eingetragenes Warenzeichen der Union Carbide Company) als Sperrschicht auf einer Aluminiumtrommel,eine amorphe Selenschicht in einer Dicke von 15 bis 60 um auf der Beschichtung sowie eine Se-Te-Legierung in einer Dicke von wenigen Mikron aufweist, die im Vakuumniederschlagsverfahren auf dem amorphen Selen geschaffen ist. Vorzugsweise ist die Dicke der aus amorphem Selen und einer Se-Te-Legierung bestehenden liehtleitfähigen Schicht gering, praktisch zwischen 20 und 25 um, da ein dünner Photoleiter eine große elektrostatische Kapazität hat, so daß sich das latente Ladungsbild nicht durch die Abgabe und Aufnahme der Ladung änderte Die lichtempfindliche Trommel 1 ist in Richtung des in Fig. 1 gezeigten Pfeiles drehbar gelagert und wird von einer Koronaladevorrichtung 2 gleichmäßig aufgeladen. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Koronaaufladung mit Hilfe eines Steuergitters 3 in Form eines metallischen Gitters mit einer Gittersteigung bzw. Teilung von 0,5 bis 2 mm. An seiner Öffnung ist das Steuergitter im Abstand von wenigen Millimeter von der liehtleitfähigen Trommel 1 angeordnet. An das Steuergitter 3 ist eine Gleichstromquelle 4 von ca. 450 bis 500 Volt angeschlossen. Die lichtleitfähige Trommel 1 wird bis zur Spannung des Steuergitters 3 mit positiver Polarität gleichmäßig aufgeladen. Dann wird die gleichmäßig aufgeladene lichtleitfähige Trommel 1 von einer für die !Formatkorrektur bestimmten Lampe 5 beleuchtet, um Ladungen in denjenigen Bereichen zu entladen, die außerhalb des Bildfeldes der tatsächlichen Aufzeichnungsfläche liegen. Die Lampe 5 weist eine Lichtquelle auf, die geeignet ist, das Ein- und Ausschalten mit hoher Geschwindigkeit durch Wahl des Lichtschaltkreises zu steuern, z«B. eine Leuchtstofflampe oder eine herkömmliche Lampe. Ferner gehört zur Lampe 5 ein Gehäuse für diese Lichtquellen sowie ein mechanischer Verschluß zum Öffnen und Schließen mit hoher Geschwindigkeit, der in einem Öffnungsbereich des Gehäuses angeordnet ist. Eine Kopierplatte 6 weist eine transparente Glasplatte 7 auf, die am Gehäuse 8 der Vorrichtung ,synchronisiert mit der Umdrehung der liehtleitfähigen

909833/0745

U-51 939

ΛΛ

Trommel 1 in den durch Pfeile gekennzeichneten Richtungen hin- und herbewegbar angebracht ist«, Bas aus positiven Ladungen "bestehende , einem optischen Bild entsprechende elektrostatische latente Ladungsbild wird auf der lichtleitfähigen Trommel 1 durch Projektion des optischen Bildes einer hier nicht gezeigten, auf die Glasplatte 7 gelegten Vorlage auf die gleichmäßig aufgeladene lichtleitfähige Trommel 1 geschaffen» Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Projektion des optischen Bildes dadurchj, daß zur Beleuchtung dienendes Licht von einer Lichtquelle in Form einer Lampe 9 zu der auf der transparenten Glasplatte 7 liegenden Vorlage geleitet und das von ihr reflektierte Licht über einen Umlenkspiegel 10, eine Projektionslinse 11 sowie Umlenkspiegel 12 und 13 weitergeleitet wird» Gegebenenfalls ist ein Verschluß im Projektionslichtweg des optischen Bildes vorgesehen,, um zu verhindern,, daß Licht aus der Umgebung beim Mehrfachkopieren auf die lichtleitfähige Trommel 1 gelangt» Die gleiche Funktion, die dieser Verschluß erfüllt, läßt sich jedoch auch erreichen,, wenn ein entsprechendes Element vorgesehen ist, welches den Raum begrenzt, durch den Licht zwischen der Kopierplatte 6 und der Optik hindurchgelangen könäte. Das durch die Projektion des optischen Bildes entstehende elektrostatische latente Ladungsbild erhält mit negativer Polarität aufgeladene Tonerteilchen und wird in einer Entwicklungsvorrichtung 14 als Tonerbild sichtbar gemacht« Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als Entwicklungsvorrichtung 14 eine.Magnetbürstenentwicklungsvorrichtung vorgesehen, die mit einem Zweikomponentenentwickler arbeitet«, Die Entwicklungsvorrichtung 14 weist einen Behälter 15 eine Magnetwalze 16, mit der Tonerteilchen aus dem Behälter 15 an der lichtleitfähigen Trommel 1 zum Haften gebracht werden, einen Rührflügel 18 zum Vermischen der Tonerteilchen mit Trägerteilchen in einem Entwickler 17, eine Rakel 19 zum Begrenzen der Länge der Tonerteilchen des Entwicklers die an der Magnetwalze 16 haften, sowie einen Schaber 20 auf, mit dem der an der Magnetwalze 16 haftende Entwickler 17 ab-

909833/074B

ΐΑ-51 939

2304993

-er-12.

gekratzt wird. Der Behälter 15 der Entwicklungsvorrichtung ist mit einem Vorratsbehälter 22 für Tonerteilchen 21 versehen. Durch die Zufuhr von Tonerteilchen 21 zum Behälter 15 mittels Umdrehung einer geriffelten Walze 23 kann der Tonerkonzentration im Entwickler 17 ein gewünschter Wert gegeben werden, beispielsweise kann das Mischverhältnis so festgelegt werden, daß der Toner mehr als 5 Gewichtsprozent ausmacht. Vorzugsweise wird der Widerstandswert des Entwicklers 17 hoch gewählt, damit das auf der 1ichtleitfähigen Trommel 1 erzeugte elektrostatische latente Ladungsbild sich nicht verschlechtert. Zu diesem Zweck werden Eisenpulver benutzt, die einer Oberflächenbehandlung mit einem hohen Widerstand aufweisenden Material ausgesetzt sind, oder es wird ein Mantel oder eine Hülse am Außenumfang der Magnetwalze 16 angeordnet und die Oberfläche dieses Mantels einer Oberflächenbehandlung mit Isoliermaterial ausgesetzt. Die Entwicklungsvorrichtung 14 kann auch mit einer Entwicklungselektrode zum Steuern der Schwärzung des Tonerbildes durch Anlegen einer Entwicklungsvorspannung zwischen der Entwicklungselektrode und der lichtleitfähigen Trommel 1 versehen werden.

Das in der Entwicklungsvorrichtung 14 entwickelte Tonerbild wird zwischen der Iichtleitfähigen Trommel 1 und einer unter Vorspannung stehenden Übertragungswalze 24 auf das Kopierpapier übertragen. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt an der unter Vorspannung stehenden Übertragungswalze 24 von einer Vorspannungsquelle 25 eine Übertragungsgleichspannung von ca. +600 Volt an, da das Tonerbild auf der Iichtleitfähigen Trommel 1 von negativ aufgeladenen Tonerteilchen gebildet

ist. Als Übertragungswalze 24 dient eine Gummiwalze mit Halbem

leitereigenschaft (spezifischer Durchgangswiderstand 10 bis 10 ⁰U . cm), deren S höre-Härtegrad z.B. 30 bis 50 (JlS-japanische Industrienorm) beträgt. Die Übertragungsvorspannung hängt von der Spannung des auf der lichtleitfähigen Trommel 1 gebildeten elektrostatischen latenten Ladungsbildes ab und wird vorzugsweise zur besseren Übertragungsleistung höher ge-

909833/0745

1Λ-51 939

wählt» Wenn auf der Basis des einmal auf der lichtleitfähigen Trommel 1 erzeugten elektrostatischen latenten Ladungsbildes eine Vielzahl von Kopien hergestellt wird, treten Ladungen der Übertragungsvorspannung während der Übertragung des Tonerbildes durch das Kopierpapier in die lichtleitfähige Trommel 1 ein und verursachen einen Schleier im Hintergrund des Bildes„ Um das latente Ladungsbild mit hohem Wirkungsgrad
ohne Schleierbildung im Hintergrund übertragen zu können,
wird die Übertragungsvorspannung vorzugsweise auf oa_o +600 YoIt eingestellt,, wie oben beschriebe^ wenn das elektrostatische latente Ladungsbild eine Spannung von ca₀ +400 Volt hat«, TJm das Potential des latenten Ladungsbildes und die Übertragungsvorspannung in einem vorherbestimmten Verhältnis zu halten,, ist es sehr wirksam_? die Ladungsmenge mit Hilfe des Steuergitters 3 "beim gleichmäßigen Aufladen mit der Koronaladevorrichtung 2 zu steuern,, Das Bildempfangsmaterial, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel Kopierpapier 26 in Bogenform ist in einer Kassette 27 aufgestapelt und wird nacheinander synchron mit der Drehbewegung der lichtleitfähigen Trommel 1 dem Übertragungsbereich einzeln zugeführt«, Das Kopierpapier 26 gelangt zwischen die Trommel 1 und die unter Vorspannung stehende übertragungswalze' 24 auf dem Weg zwischen zwei Zuführwalzen 29 und Papierführungen 30a und 30b hindurch und erhält das auf der Trommel 1 ausgebildete Tonerbild unter Anpreßkraft der Übertragungswalze 24 sowie der Wirkung des Übertragungsfeldes. Als Alternative kann auch Kopierpapier in Rollenform verwendet werden, welches während des Übertragungsschrittes in vorherbestimmter Länge abgeschnitten wird« Das Kopierpapier mit dem darauf übertragenen Tonerbild wird durch den Strahl einer Abziehvorrichtung 31 oder mittels einer nicht gezeigten Ab'ziehklinge von der Trommel 1 entfernt. Hierbei wird das Kopierpapier zunächst von der Trommel 1 abgezogen und steht dabei noch mit der Übertragungswalze 24 i& Berührung j von der es erst dann getrennt wird» Bei dieser Anordnung wird nämlich vermieden, daß es zu einer Entladung zwischen der

909833/074K

1A-51 939

290439S

Trommel 1 und dem Kopierpapier im Moment des Abziehens des Kopierpapiers kommt, so daß Ladungen auf der Trommel 1 festgehalten werden, die dann "beim nächsten Entwicklungsschritt zu punktförmigen Flecken im Hintergrundsbereich des Bildes führen. Das von der Trommel 1 entfernte Kopierpapier wird durch eine Papierführung 32 und zwei Zuführwalzen 33 einer Fixiervorrichtung 34 mit Strahlungsabgabe zugeführt, damit das Tonerbild in der Fixiervorrichtung 34 geschmolzen und fixiert werden kann. Die in Bewegungsrichtung des Kopierpapiers vor der Fixiervorrichtung 34 angeordneten Zuführwalzen 33 sind vorzugsweise so konstruiert, daß sie einander mit verhältnismäßig geringem Druck berühren oder daß sie eine Vielzahl ringförmiger Rollen aufweisen, denn das Kopierpapier mit dem noch nicht fixierten Tonerbild wird ja zwischen diesen Walzen 33 hindurchbewegt. Wenn nötig, können die Zuführwalzen 33 auch so konstruiert sein, daß an diejenige Walze , die mit dem Tonerbild auf dem Kopierpapier in Berührung tritt (die obere Walze in Fig· 1) eine Vorspannung von gleicher Polarität wie der der Tonerteilchen angelegt wird, damit die Tonerteilchen nicht an den Zuführwalzen 33 haften.

Die Fixiervorrichtung 34 weist ein Gehäuse auf, welches eine Wärmestrahlungsquelle 35, z.B. eine Xenon-Elektronenblitzröhre oder eine Halogenlampe umschließt und an dessen Öffnung ein optischer Filter 37 angebracht ist. Der optische Filter 37 hat eine spektrale Durchlässigkeitskurve, die Licht im Wellenlängenbereich der Lichtempfindlichkeit der lichtleitfähigen Trommel 1 ausschaltet und Licht in anderen Wellenlängenbereichen durchläßt, welches zum Fixieren des Tonerbildes nötig ist. Das Kopierpapier, auf dem abschließend das Tonerbild fixiert oder geschmolzen wurde, wird über zwei weitere Walzen 38 als endgültige Kopie auf eine Ablageplatte 39 abgegeben.

909833/07 4 5

1A-5T 939

2304999

Mach beendeter Übertragung des Tonerbildes wird die lichtleitfähige Trommel 1 weiter gedreht und das auf der !Trommel 1 "befindliche elektrostatische latente Ladungsbild mittels einer Löschlampe 40 gelöscht und die restlichen Tonerteilchen mittels einer Reinigungsvorrichtung 41 entfernt, so daß die Vorbereitung für die Ausbildung des nächsten elektrostatischen latenten Ladungsbildes beendet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Reinigungsvorrichtung 41 eine Reinigungsbürste 42 auf ₉ die in radialer Richtung der Trommel 1 bewegbar ist, sowie einen !Filter 43. Die durch Berührung mit der lichtleitfähigen Trommel 1 entfernten restlichen Tonerteilchen werden durch den Filter 43 abgezogen«, Beim Mehrfachkopieren derselben Vorlage werden die oben genannten Vorgänge wiederholt, oder es werden nach der ersten Übertragung des Bildes die Verfahrensschritte der Entwicklung und Übertragung unter Benutzung des auf der Trommel 1 gehaltenen elektrostatischen latenten Ladungsbildes so oft wiederholt wie gewünscht, ohne die Optik zum Projizieren des optischen Bildes, die Löschlampe 40, die Reinigungsvorrichtung 41, die Koronaladevorrichtung 2, die Lampe 5 für den 3?ormatausgleich und die Kopierplatte 6 zujbetätigen*

Wenn mit der in Fig. 1 gezeigten elektrophotographischen Vorrichtung eine Vielzahl von Kopien durch wiederholtes Entwickeln und Übertragen des einmal auf der lichtleitfähigen Trommel 1 geschaffenen elektrostatischen latenten Ladungsbildes hergestellt wird, ist die Trommel 1 keiner Belichtung ausgesetzt, selbst wenn Licht von der Fixiervorrichtung 34 austreten sollte, da dieses Licht eine andere Wellenlänge hat, als sie dem Wellenlängenempfindlichkeitsbereich der Trommel 1 entspricht. Deshalb kann eine Vielzahl von Kopien ohne Löschen des auf der Trommel 1 gebildeten elektrostatischen latenten Ladungsbildes wirksam hergestellt werden.

909833/0745

U-51 939

2904399

In der graphischen Darstellung gemäß Fig. 2 ist die spektrale Energiecharakteristik einer Wärmestrahlungsquelle zum Fixieren, z.B. einer Xenon-Elektronenblitzröhre oder Halogenlampe, die Tonerabsorptionskurve, die spektrale Empfindlichkeitskurve von amorphem Selen und die spektrale Durchlas sigkeitskurve des optischen Filters gemäß der Erfindung dargestellt. Zunächst soll die spektrale Strahlungsenergiekurve der Xenon-Blitzröhre untersucht werden. Es ist klar, daß eine Gesamtmenge Energie, die der im sichtbaren Wellenlängenbereich entspricht oder etwas größer ist als diese, im Infrarotwellenlängenbereich liegt. Im Fall einer Halogenlampe von 2 900° K ist die Energiemenge im infraroten Wellenlängenbereich viel größer als im sichtbaren Wellenlängenbereich. Die Absorption und Wärmeentwicklung des Toners ist nahezu gleichmäßig im sichtbaren und im infraroten Wellenlängenbereich bei hoher Geschwindigkeit. Die spektrale Lichtempfindlichkeit skurve für amorphes Selen liegt im Bereich von 300 bis 550 nm.

Wenn also bei der in Fig. 1 gezeigten elektrophotographischen Vorrichtung die lichtleitfähige Trommel 1 amorphes Selen aufweist, wird vorzugsweise ein optischer Filter 37 zum Ausfiltern von Licht mit einer Wellenlänge von 300 bis 550 nm aus dem Licht der Wärmestrahlungsquelle 35 verwendet. Als optischer Filter 37, der diese Eigenschaften hat, kann ein Kantenfilter bzw. ein Filter mit steiler Absorptionskennung verwendet werden, der Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 550 bis 600 nm ausfiltert, wie Fig. 2 zeigt. Ein optischer Filter 37, der Licht mit dieser kurzen Wellenlänge ausscheidet, absorbiert kaum Licht, dessen Wellenlänge größer ist als die ausgefilterte. Aus Kostengründen und wegen der leichten Handhabung kann mit Vorteil gefärbtes Glas oder Kunststoff verwendet werden. Außerdem kann ein Filter oder ein Umlenkspiegel mit Interferenzfilm verwendet werden. Wenn Licht, dessen Wellenlänge geringer ist als 550 bis 600 nm

90983 3/074 5

1A-51 939

2904899

aus dem von der Wärmestrahlungsquelle 35 abgegebenen Licht mit Hilfe des optischen Filters 37 eliminiert wird, wird die Tonerfixierenergie reduziert. Dies Verhältnis ist jedoch bei einer Xenon-Elektronenblitzröhre nur etwa ein Drittel und im Fall einer Halogenlampe sogar vernachlässigbar, so daß es in der praktischen Anwendung keine Schwierigkeit gibt. Die spektrale Empfindlichkeit reicht in den Bereich mit einer Wellenlänge von 600 bis 700 nm, wenn als lichtleitfähige Schicht der lichtempfindlichen Trommel 1 eine spektralsensibilisxerte Schicht benutzt wird, die durch Niederschlag einer Se-Te-Legierung oder dgl» in einer Dicke von weniger als einigen Mikron auf amorphem Selen erhalten wurde, oder eine sensibilisierte Schicht, die durch Hinzufügen beliebiger Arten von Farbstoffen zu ZnO erhalten wurde,oder eine organische lichtleitfähige Schicht, die durch Hinzufügen von 2, 4, 7-Trinitro 9-Fluorenon (TNF) zu Polyvinylcarbazol (PVK) in einem nahezu gleichwertigen Molverhältnis sensibilisiert wurde. Um bei einer auf diese ¥eise lichtempfindlich gemachten lichtleitfähigen Trommel 1 Licht im Wellenlängenbereich der Lichtempfindlichkeit aus dem abgestrahlten Licht der Wärmestrahlungsquelle 35 zu entferneinϊ muß ein optischer Filter 3? vorgesehen werden, dessen Ausfilterungswellenlänge an der Seite der langen Wellenlänge liegt. Hierdurch wird im Vergleich zum oben genannten Fall die zum Fixieren des Tonerbildes verwendete Energie reduziert; aber diese Reduktion liegt, wie anhand von Fig« 2 klar wird, innerhalb eines Bereichs, der durch die Gesamtzunahme der abgegebenen Lichtmenge ausreichend ausgeglichen wird, so daß es in der Praxis nicht zu Schwierigkeiten kommt.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Fixiervorrichtung 34 ist zusätzlich die Wärmestrahlungsquelle 35 an drei Seiten von dem Gehäuse 36 umgeben und der optische Filter 37 so angeordnet, daß Licht nicht in den offenen Bereich austreten kann. Vorzugsweise ist jedoch die Innenfläche des Gehäuses 56 po-

909833/0745

U-51 939

liert, plattiert oder "beschichtet, um eine starke Reflexion zu gewährleisten. Wenn als Wärmestrahlungsquelle 35 eine Blitzlampe vorgesehen ist, wird, da die Lichtabgabezeit sehr kurz ist, vorzugsweise in Form eines Bandes durch intermittierendes Aufleuchten entsprechend der Übertragung des Kopierpapiers fixiert. Hierbei besteht jedoch die Möglichkeit, daß eine ungleichmäßige Beleuchtungsintensität im bandartigen Bereich erzeugt wird, so daß die reflektierende Oberfläche des Gehäuses 36 gewellt ersoheint oder eine unregelmäßig reflektierte Oberfläche erzeugt wird. Bei Verwendung einer Halogenlampe oder einer Infrarotlampe als Wärmestrahlungsquelle 35 wird vorzugsweise, da die Wärmeerzeugung innerhalb des Gehäuses 36 bemerkenswert ist, eine Ventilationseinrichtung oder eine Zwangskühlungseinrichtung für den lichtaustritt vorgesehen,

Pig. 3 zeigt im Schnitt einen anderen Aufbau der in der erfindungsgemäßen elektrophotographischen Vorrichtung vorgesehenen Fixiervorrichtung mit Strahlungsabgabe. Bei der in Fig. 3 gezeigten Fixiervorrichtung 34 ist die Wärmestrahlungsquelle 35 von einem zylindrischen optischen Filter 37 umgeben. Folglich kann der Austritt von licht in einer unerwünschten Wellenlänge ebenso wie bei der Fixiervorrichtung gemäß Fig. 1 vollkommen verhindert werden.

Gemäß der Erfindung wird beim Mehrfachkopieren auf der Basis bildmäßiger Information, die auf dem lichtempfindlichen, Ladungen haltenden Element ausgebildet ist, ein auf dem Kopierpapier entstehendes_/nicht fixiertes Tonerbild von der Fixiervorrichtung mit Strahlungsabgabe fixiert, wobei Licht im Wellenlängenbereich der Lichtempfindlichkeit des Ladungen -haltenden Elements ausgeschaltet wird, so daß dieses gegenüber dem aus der Fixiervorrichtung austretenden Licht keine lichtempfindliche Wirkung hat. Folglich wird beim Mehrfachkopieren auf der Basis eines einmal auf der lichtleitfähigen Trommel 1 geschaffenen elektrostatischen latenten

90 9833/0 7hB

U-51 939

2304999

y? -

Ladungsbildes mit der elektrophotographischen Vorrichtung gemäß Pig» 1 durch wiederholtes Entwickeln und Übertragen das elektrostatische latente Ladungsbild nicht durch Licht verschlechtert oder "beseitigt, welches aus der Fixiervorrichtung 34 austritt. Selbst wenn eine große Anzahl Kopien kontinuierlich durch wiederholtes Vervielfältigen anhand des einmal geschaffenen elektrostatischen latenten Ladungsbildes hergestellt wird, zeigt die liehtleitfähige Trommel 1 keine örtliche Ermüdung durch Licht, welches aus der Fixiervorrichtung 34 austritt, so daß keine örtliche Ungleichmäßigkeit in der Konzentration hervorgerufen wird.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedenster Weise abgewandelt oder geändert werden. Die elektrophotographische Vorrichtung zum Herstellen einer Vielzahl von Kopien durch nur einmaliges Belichten einer Vorlage kann z.B» so konstruiert sein, daß ein leitfähiges Hauptbild auf dem lichtempfindlichen, Ladungen haltenden Element erzeugt wird und daß das gleichmäßige Aufladen, die Tonerentwicklung und Übertragung!wiederholt wird, oder daß ein dauerhaftes oder temporäres Tonerhauptbild auf dem lichtempfindlichen, Ladungsn haltenden Element geschaffen wird und das Aufladen, gleichmäßige Belichten, die Tonerentwicklung und Übertragung wiederholt wird, daß die Schaffung eines sekundären elektrostatischen latenten Ladungsbildes auf einem dielektrischen Aufzeichnungspapier durch Modulation eines Koronaionenstroms und die Entwicklung desselben zum Sichtbarmachen in Form eines Tonerbildes auf der Basis des elektrostatischen latenten Ladungsbildes wiederholt wird, welches auf einem gitterartigen, lichtempfindlichen, Ladungen "haltenden Element geschaffen ist, oder daß die Übertragung des latenten Ladungsbildes zum Übertragen eines auf dem licht empfindlichen, Ladungen haltenden Element erzeugten elektro-

90983 3/07

U-51 939

statischen latenten Ladungsbildes an das Ladungen '.haltende Element zur Übertragung und die Tonerentwicklungs-Übertragung an das Ladungen haltende Element zum Zweck der Übertragung wiederholt werden.

909833/0745

ORIGINAL INSPECTED

Leerseite

Claims

DR.-ING. FRANZ WUESTHOFP PATENTANWALTS dr.phii.fkbi* vubstho» (ww WUESTHOFF - γ. PECHMANN - BEHRENS - GOET2 dipl-ing. gerhard puls (1952-1971) DIPL.-CHEM. DR. B. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DRYING. DIETER. BEHRENS MANDATAIRES AGRE£s PRES L'oFFICE EUROPiEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL.-WTRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ D-8000 MÜNCHEN 90 2§04§33 SCHWEIGERSTRASSE 2 telefon: (089) 56 20 ji telegramm: protectpatent telex: 524070 U-51 939 Ansprüche

1. Elektrophotographische Vorrichtung zum Herstellen von Kopien aufgrund von auf einem Ladungen haltenden Element erzeugter 'bildmäßiger Informations gekennzeichnet durch eine Lichtquelle zum Beleuchten der zu vervielfältigenden Vorlage, ein lichtempfindliches j Ladungen -haltendes Element, auf dem bildmäßige Information auf der Basis eines optischen Bildes der Vorlage durch eine Optik ausgebildet wird, eine Entwicklungsvorrichtung (14)} die ein Tonerbild, auf einem Kopierpapier auf der Basis der bildmäßigen Information .erzeugt«, eine Fixiervorrichtung (34) mit Strahlungsabgabe, die das auf dem Kopierpapier geschaffene Tonerbild erwärmt und fixiert und ein Strahlungselement umfaßt, welches Licht in einem Vfellenlängenbereich erzeugt, der zumindest hauptsächlich ein anderer Bereich als der Wellenlängenbereich*des Ladungen .-haltenden. Elements ist und Tonerteilchen aufheizt, und durch eine Reinigungsvorrichtung (41)9 mit der restliche Tonerteilchen nach dem Übertragen entfernbar sind»

2„ Elektrophotographische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz ei ohne t, daß die Entwicklungsvorrichtung (14) die auf dem Ladungen haltenden Element geschaffene bildmäßige Information unmittelbar entwiekelt«

*der Lichtempf indlichkedüÖ 9 8 3 3 / O ? 4 F»

ORIGINAL INSPECTED

1A-51 939

2304393

3. Elektrophotographisclie Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein. übertragungselement vorgesehen ist, auf dem durch Übertragen der auf dem Ladungen haltenden Element erzeugten bildmäßigen Information sekundäre bildmäßige information geschaffen wird.

4. Elektrophotographische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Ladungen haltenden Element geschaffene bildmäßige Information ein Tonerbild ist.

5. Elektrophotographische Vorrichtung nach Anspruch 3_} dadurch gekennzei chnet, daß die auf dem Ladungen haltenden Element geschaffene bildmäßige Information ein elektrostatisches latentes Ladungsbild ist.

6. Elektrophotographische Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Ladungen; haltenden Element geschaffene bildmäßige Information ein leitfähiges Bild ist.

7. Elektrophotographische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei ohne t, daß die Fixiervorrichtung (34) mit Strahlungsabgabe eine V/ arme strahlungsquelle (35) und eine Filtereinrichtung (37) zum Ausschalten von Strahlung in einem Wellenlängenbereich der lichtempfindlichkeit des Ladungen haltenden Elements aufweist.

8. Elektrophotographische Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn ze i chne t, daß die Wärme strahlungsquelle (35) eine Xenon-Elektronenblitzröhre oder eine Halogenlampe ist.

90 9 S3 3/074K

U-51 939

9» Elektrophotographische Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η ζ e ichne t, daß die Xenon-Elektronenblitzröhre oder die Halogenlampe von einem Gehäuse (36) umgeben ist₉ dessen Innenfläche so beschichtet ist, daß sie einen Umlenkspiegel bildet, und daß die Filtereinrichtung (37) an der Öffnung des Gehäuses angeordnet ist.

10» Elektrophotographische Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (37) zylindrisch gestaltet ist, und daß die Xenon-Elektronenblitzröhre oder die Halogenlampe innerhalb des zylindrischen Filters angeordnet ist (Fig. 3)·

08833/0748