DE2058481B2

DE2058481B2 - Vorrichtung zum Übertragen von Tonerbildern von einem bewegten Aufzeichnungsmaterial auf ein flachgefuhrtes Bildempfangsmaterial

Info

Publication number: DE2058481B2
Application number: DE2058481A
Authority: DE
Inventors: Donald Josiah Rochester N.Y. Weikel (V.St.A.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-11-28
Filing date: 1970-11-27
Publication date: 1980-03-27
Also published as: CA919004A; US3647292A; CH519187A; ES385845A1; DE2058481C3; NL7017140A; SE371507B; DE2058481A1; FR2070196A1; FR2070196B1; BE759452A; JPS4937535B1; GB1319148A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen von sich auf einem bewegten Aufzeichnungsmaterial befindenden Tonerbildern auf ein flach durch die Übertragungszone geführtes Bildempfangsmaterial, wobei das Bildempfangsmaterial mit dem Aufzeichnungsmaterial in einem Übertragungsbereich in Kontakt bringbar und wieder von diesem lösbar ist, und mil einer Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen dem Bildempfangsmaterial und dem Aufzeichnungsmaterial.

In elektrofotografischen Kopiergeräten wird, um eine Kopie einer Vorlage zu erhalten, auf einem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial ein latentes Ladungsbild der Vorlage dadurch erzeugt, daß das bereits aufgeladene, bewegte Aufzeichnungsmaterial mtl dem Lichtmuster der Vorlage beaufschlagt wird. In den dunkleren Bereichen bleibt die elektrostatische Ladung im wesentlichen erhalten, während sie in den hellen, d. h. belichteten Bereichen abgeführt wird. Das so erhaltene Ladungsbild wird mit einem Toner entwickelt und das Tonerbild wird daraufhin auf ein Bildempfangsmaterial übertragen.

Sollen mehrere Kopien der selben Vorlage erzeugt werden, so kann eine erneute Erzeugung eines latenten Ladungsbildes entfallen, wenn ein Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, das ein gutes Ladungshaltevermögen aufweist Nachdem das erste Tonerbild übertragen worden ist, wird das Aufzeichnungsmaterial gereinigt und anschließend erneut mit Toner entwickelt, wobei dann das neu erhaltene Tonerbild auf ein weiteres Bildempfangsmaterial übertragen wird. Der Vorteil dieser Art der Vervielfältigung Hegt darin, daß sie sehr schnell durchgeführt werden kann, da die elektrostatische Aufladung des Aufzeichnungsmaterials und seine Belichtung nur zu Beginn einer Kopienserie durchgeführt werden muß.

Um eine Kopie guter Qualität zu erhalten, ist es erforderlich, daß die Übertragung des Tonerbildes vom Aufzeichnungsmaterial auf das Bildempfangsmaterial einwandfrei erfolgt, wobei das latente Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial nicht verschlechtert werden darf, wenn ein und dasselbe latente Ladungsbild mehrere Male stets erneut entwickelt wird, um mehrere Kopien der Vorlage zu erhalten.
Bei der eingangs genannten, aus der DE-OS 19 64 199

bekannten Übertragungsvorrichtung erfolgt die Übertragung des sich auf dem Aufzeichnungsmaterial befindenden Tonerbildes auf das Bildempfangsmaterial mittels einer Koronaaufladeeinrichtung. Mit Hilfe dieser Einrichtung wird die Rückseite des Bildempfangsmaterials so aufgeladen, daß auf die sich auf dem Aufzeichnungsmaterial befindenden Tonerteilchen eine auf das Bildempfangsmaterial gerichtete Kraft hervorgerufen wird. Die den Aufladebereich verlassenden Abschnitte des Bildempfangsmaterials bewegen sich über eine ein Vorspannungspotential aufweisende Rolle, die dazu dient, die sich auf dem Bildempfangsmaterial befindenden Ladungen zu neutralisieren. Dadurch wird erreicht, daß sich das Bildempfangsmaterial von dem Aufzeichnungsmaterial ablösen kann. Bei der Verwende dung einer Koronaaufladeeinricbtung kann es geschehen, daß beim Ablösen des Bildempfangsmaterials vom Aufzeichnungsmaterial nach erfolgter Bildübertragung die auf auf dem Bildempfangsmaterial angesammelten Ladungen in nicht zum Bild gehörende Flächenteile des Aufzeichnungsmaterials infolge von ! uftiiberschlägen abgeleitet werden. Dies hat eine Änderung der Ladungsverteilung auf dem Aufzeichnungsmaterial zur Folge, wodurch das auf ihm vorhandene latente Ladungsbild gestört und für die nachfolgenden Kopien geändert wird. Insbesondere, wenn elektrostatische Ladungen in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen des Aufzeichnungsmaterials angesammelt werden, so werden sie nachfolgend mit Toner entwickelt und bewirken eine Abdunklung des Untergrundes bei allen nachfolgenden Kopien. Die Qualität dieser Kopien ist infolgedessen beeinträchtigt.

Koronaaufladeeinrichtungen sind ferner gegenüber Feuchtigkeit und Luftdrucksciiwankungen empfindlich und unter bestimmten Bedingungen kann die Wirksamkeit bei der Bildübertragung, also die Menge des auf das Bildempfangsmaterial übertragenen Toners, wesentlich verschlechtert werden. In einigen Fällen wird der Übergang einer größeren Tonermenge auf das Kopieblatt verhindert, so daß die erzeugte Kopie unbrauchbar wird, weil «ie keinen ausreichenden Kontrast aufweist. Für eine gute Bildübertragung ist im allgemeinen eine hohe Speisespannung für die Koronaaufladeeinrichtung erforderlich, so daß besondere Hochspannungsgeräte in

dem Kopiergerät vorgesehen werden müssen. Da ferner das jeweilige Bildempfangsmaterial am Aufzeichnungsmaterial bei der Bildübertragung anhaftet, sind Mechanismen zum Ablösen des Bildempfangsmaterials bzw. des Kopieblattes vom Aufzeichnungsmaterial erforderlieh.

Aus der DE-OS 14 97 067 ist eine andere Vorrichtung zur Übertragung eines Bildes von einem Aufzeichnungsmaterial auf ein Bildempfangsmaterial bekannt. Beide Materialien sind band- oder blattförmig ausgebildet und werden aufeinanderliegend durch die Spalte von mehreren paarweise hintereinander angeordneten Walzen geführt. Jedes Walzenpaar ist mit einer elektrischen Spannung beschaltet, so daß im Walzenspalt ein elektrisches Feld entsteht Die elektrische Spannung bzw. das Potential nimmt schrittweise bei den aufeinanderfolgenden Walzenpaaren zu. Zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und dem Bildempfangsmaterial besteht, nachdem die Übertragung abgeschlossen ist, kein elektrisches Feld, wie es bei der eingangs genannten Übertragungsvorrichtung der i'all ist Die aus der DE-OS 14 97 067 bekannte Vorrichtung weist einen äußerst komplizierten Aufbau auf. Ferner ist sie im wesentlichen nur für die Übertragung eines nassen oder feuchten Bildes geeignet

In der DE-AS 11 90 334 ist ein Verfahren zum Übertragen eines Tonerbildes von einem Aufzeichnungsmaterial auf ein Bildempfangsmaterial angegeben. Dabei wird jedoch ein Bildempfangsmaterial verwandt, welches auf seiner Rückseite mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß insbesondere bei einem geringen elektrischen Potential für die Bildübertragung die Rückübertragung von Tonerteilchen von dem Bildempfangsmaterial auf das Aufzeichnungsmaterial vermieden wird und daß eine einwandfreie Bildübertragung siehe, gestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Erzeugung des elektrischen Feldes eine im Übertragungsbereich angeordnete, ebene Übertragungselektrode umfaßt, über die ein bewegtes Führungsband geführt ist, das aus einem Material mit gegenüber der Übertragungselektrode geringerer elektrischer Leitfähigkeit besteht und auf dem das Bildempfangsmaterial angeordnet ist, daß sich die Übertragungselektrode in Bewegungsrichtung des Bildempfangsmateriais über den Übertragungsbereich hinaus erstreckt und in mindestens zwei Einzelelektroden unte.'teilt ist, und dab an den beiden Einzelelektroden ein elektrisches Potential mit zum Tonerbild entgegengesetzter Polarität anliegt, wobei das Potential an der Einzelelektrode, die in Bewegungsrichtung von dem Übertragungsbereich weiter entfernt ist, größer als das an der anderen Einzelelektrodc anliegende ist.

Mit der erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung läßt sich eine gleichmäßige und wirksame Bildübertragung unabhängig von der relativen Luftfeuchtigkeit und dem Luftdruck erreichen. Bei einer Bildübertragung mittels einer Koronaaufladeeinrichtung ist die Qualität des übertragenen Bildes von der relativen Luftfeuchtigkeit abhängig. Um eine gleichbleibende Qualität des übertragenen Bildes in einem solchen Fall zu erhalten, sind besondere elektrische Schaltungsmaßnahmer. erforderlich, um die Koronaaufladeeinrichtung so zu steuern, daß nachteiligen Einflüssen der Luftfeuchtigkeit entgegengewirkt wird. Diese Maßnahmen entfallen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so daß der Übertragungsvorgang und die dafür erforderlichen Mittel stark vereinfacht werden.

Bei der erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung liegt an der sich unmittelbar im Übertragungsbereich befindenden Übertragungselektrode nur eine geringe elektrische Spannung an.

Es reicht beispielsweise ein Wert von 1000 Volt für die Übertragung eines Tonerbildes auf ein Bildempfangsmaterial aus. Es besteht mithin keine Gefahr, daß sich in dem an den Übcrtragungsspalt unmittelbar anschließenden Bereich elektrische Überschläge zwischen dem Bildempfangsmaterial und dem Aufzeichnungsmaterial bilden können, die die Ladungsverteilung auf dem Aufzeichnungsmaterial verändern würden. Infolgedessen ist die erfindungsg,emäQe Vorrichtung besonders gut zur Übertragung von Tonerbildern geeignet welche mittels ein und demselben latenten Ladungsbild auf dem Aufzeichne -.gsmaterial erzeugt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fi g. I eine schematische Darstellung eines elektrofotografischen Kopiergerätes, bei dem die erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung verwendet wird, und

F i g. 2 eine Darstellung im größeren Maßstab des Übertragungsbereiches und der Übertragungselektrode nach der Erfindung.

In F i g. I ist ein kontinuierlich arbeitendes, elektrofotografischcs Kopiergerät dargestellt, dessen fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial auf einer Trommel angeordnet ist, auf der ein latentes Ladungsbild der zu kopierenden Vorlage erzeugt wird. Die drehbare Trommel 113 wird auf einer Achse 14 durch eire (nicht dargestellte) Antriebsvorrichtung bewegt. Die Umfangsflächc der Trommel ist mit einer Schicht 12 bfjeckt, die aus einem elektrisch leitenden Material besteht. Darüber ist eine Schicht il angeordnet, die ein fotoleitfähjges Material wie z. B. glasförmiges Selen enthält.

Die Umfangsfläche der Trommel wird an fünf Arbeitsstationen vorbeigeführt. Diese Stationen sind eine Aufladestation A, eine Belichtungsstation B₁ eine Entwicklungsstation C, eine Bildübertragungsstation D und eine Reinigungsstation E

Das latente Ladungsbild wird auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt, indem es an der Aufladestation A und an der Belichtungsstation B vorbeigeführt wird. An der Aufladestation ist beispielsweise eine Koronaaufladungsdnrichtung zum Aufbringen einer gleichmäßigen elek;trostat^:schen Ladung auf die Schient 11 vorgesehen. An der Belichtungsstation B kann jede geeignete Vorrichtung zur Projektion und Fokussierung eines Lichtbildes auf das trommeiförmige Aufzeichnungsmaterial vo. gesehen sein, wobei das Lichtbild der wiederzugebenden Vorlage entspricht. Das auf das aufgeladene, fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial projizierte Lichtbild wird fortlaufend synchron mit der Bewegung der Trommel aufgebaut und bewirkt eine selektive Ladungsableitung in den Flächenelementen der Aufzeichnungsschicht H, wodurch ein latentes Ladungsbild entsteht.

Das erzeugte latente Ladungsbild wird auf der Aufzeichnungstrommel an die Entwicklungsstation C geführt. Hier wird ein Toner in bildmäßiger Verteilung

auf der Trommeloberfläche abgelagert, wodurch das latente Ladungsbild sichtbar wird. Nach dem Entwicklungsschritt bewegt die Trommeloberfläche das Tonerbild durch die Übertragungszone D, wo das Tonerbild von dem trommeiförmigen Aufzeichnungsmaterial auf ein Bildempfangsmaterial, beispielsweise auf ein Kopierblatt IS aus Papier, übertragen wird. Außer Kopierblättern können hier auch kontinuierliche Bänder oder andere Arten von Bildempfangsmaterialien für die Bildübertragung verwendet werden.

Zur Übertragung des Tonerbildes von dem trommeiförmigen Aufzeichnungsmaterial wird ein Kopierblatt 15 mit einem Führungsband 31 der Übertragungszone D zugeführt. Ein Vorrat an Kopierblättern befindet sich in einer Aufnahmeeinrichtung 29, wobei die einzelnen Blätter mit Hilfe einer Förderrolle 32 auf das Führungsband 31 bewegt werden. Das Führungsband ist auf Roiien 23 und 24 geführt und wird durch einen Motor M1 im Uhrzeigersinn bewegt. Das Band kann mit öffnungen 16 versehen sein, durch die ein Unterdruck auf das Kopieblatt 15 einwirken kann. Im Übertragungsbereich ist eine flache Übertragungselektrode 30 vorgesehen, über die das Führungsband 31 bewegt wird. Die Übertragungselektrode ist anschließend an den unmittelbaren Übertragungsbereich segmentiert ausgebildet, wie es in F i g. 2 gezeigt ist. An der Übertragungselektrode liegt ein Potential mit zum Tonerbild entgegengesetzter Polarität an. Das über die Übertragungselektrode 30 bewegte Führungsband 31 ist aus einem Material, welches gegenüber der Übertragungselektrode eine geringere elektrische Leitfähigkeit aufweist.

Ein auf dem Führungsband 31 bewegtes Kopierblatt 15 wird zu dem trommeiförmigen Aufzeichnungsmaterial geführt und durch die Übertragungszone D bewegt. Während dieser Vorbeibewegung wird das auf der Trommeloberfläche dem Kopierblatt benachbarte Tonerbild auf das Kopierblatt übertragen.

Nachdem das Tonerbild auf das Kopierbla»! übertragen ist und dieses die Übertragungszone D verlassen hat. gelangt es auf ein Transportband 40. welches auf Rollen 41 und 42 geführt ist und durch einen Motor M 2 bewegt wird. Dabei wird das Kopierblatt 15 mit dem sich auf ihm befindenden, übertragenen Tonerbild an einer Fixiereinrichtung 42 vorbeibewegt, die das Tonerbild dauerhaft auf dem Kopierblatt fixiert. Anschließend wird das Kopierblatt vom Transportband 40 im Bereich der Rolle 41 entfernt und gelangt in ein Ausgabefach 50.

Das trommeiförmige Aufzeichnungsmaterial hat sich in der Zwischenzeit weitergedreht, wobei der Bereich, in dem sich das entwickelte Tonerbild befand, zu einer Reinigungsstation E gelangt, in der eine geeignete Reinigungsvorrichtung, beispielsweise eine Pelzbürste vorgesehen ist, die die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials berührt Die Reinigungsvorrichtung dient zum Entfernen jeglicher restlicher Tonerteilchen yon dem Aufzeichnungsmaterial nach der Bildübertragung und vor dem Beginn eines neuen Bilderzeugungszyklus.

In Fig.2 ist die Übertragungszone im größeren Maßstab dargestellt. Die Übertragungselektrode 30 ist segmentiert ausgebildet und setzt sich aus leitenden Einzelelektroden 35a bis 35/"und relativ nicht-leitenden Teilen 34a bis 34e zusammen, die sich über die Breite des FUhrungsbandes 31 parallel zur Längsachse des trommeiförmigen Aufzeichnungsmaterials erstrecken.

κι An die Einzelelektrode 35a wird eine elektrische Spannung angeschaltet, die die Bildübertragung des Tonerbildes von dem Aufzeichnungsmaterial auf das Kopierblatt ermöglicht. Die in Bewegungsrichtung des Führungsbandes 31 folgenden Einzelelektroden 35£> bis 35/¹ sind mit einer Spannung beschaltet, welche in Bewegungsrichtung des Führungsbandes 31 stufenförmig ansteigt, wodurch die elektrischen Felder immer stärker werden, wenn das Kupicibiaü /uneiiriieiiu νυιι dem trommelf&rmigen Aufzeichnungsmaterial abgelöst wird. Die relativ nichtleitenden Teile 34a bis 34e bleiben elektrisch neutral. Mit einer Steuereinrichtung 36 erfolgt die stufenweise Erhöhung der an den einzelnen Einzelelektroden anliegenden Spannungen, wobei sie über jeweils eine Leitung 37 mit einer Einzelelektrode verbunden ist.

Als ein Beispiel der abgestuften Spannungen kann die Einzelv.iktrode 35a eine Spannung von 1000 V für die Übertragung eines Tonerbildes auf ein Kopierblatt im Übertragungsbereich aufweisen. An den Einzelelektroden 35/>, 35c, 35c/, 35e und 35A liegen Spannungen von 1800V, 2600V, 3200V, 4000 V und 4800 V. Es wird darauf hingewiesen, daß diese Spannungswerte lediglich beispielhaft angegeben werden und die Möglichkeit der verschiedenen abgestuften Spannungswerte oder der Spannungsdifferenz zwischen den Einzelelektroden nicht einschränken sollen. Die tatsächlichen Spannungswerte der verschiedenen Einzelelektroden hängen von dem Durchmesser der Aufzeichnungstrommel, der Breite der Einzelelektroden, der Breite des Kopierblattes, der relativen Luftfeuchtigkeit und anderen Faktoren ab. Auf jeden Fall nimmt das elektrische Feld zwischen dem Kopierblatt und der Aufzeichnungstrommel stufenweise zu, während ein vorgegebener Teil des Kopierblattes sich zunehmend von der Aufzeichnungstrommel entfernt, so daß auf diese Weise die Rückübertragung von Toner auf die Aufzeichnungstrommel verhindert wird.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nicht auf das vorhergehend beschriebene

so Kopiergerät beschränkt, sondern kann bei Kopie, geräten anderer Art eingesetzt werden, mit denen ein elektroskopisches, pigmentiertes Pulver zur Entwicklung eines latenten Ladungsbildes auf einem elektrostatischen Aufzeichnungsmaterial verwendet und das entwickelte Ladungsbild auf ein Kopierblatt übertragen wird

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Übertragen von sich auf einem bewegten Aufzeichnungsmaterial befindenden Tonerbildern auf ein flach durch die Übertragungszone geführtes Bildempfangsmaterial, wobei das Bildempfangsmaterial mit dem Aufzeichnungsmaterial in einem Übertragungsbereich in Kontakt bringbar und wieder von diesem lösbar ist, und mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen dem Bildempfangsmaterial und dem Aufzeichnungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des elektrischen Feldes eine im Übertragungsbereich angeordnete, ebene Übertragungselektrode (30) umfaßt, über die ein bewegtes Führungsband (31) geführt ist, das aus einem Material mit gegenüber der Übertragungselektrode geringerer elektrischer Leitfähigkeit besteht und auf dem das Bildempfangsmaterial {15) angeordnet ist, daß sich die Übertragungselektrode (30) in Bewegungsrichtung des Bildempfangsmaterials (15) über den Übertragungsbereich hinaus erstreckt und in mindestens zwei Einzelelektroden (35a, 35b) unterteilt ist, und daß an den beiden Einzelelektroden (35a, 35b) eine elektrisches Potential mit zum Tonerbild entgegengesetzter Polarität anliegt, wobei das Potential an der Einzelelektrode (35b), die in Bewegungsrichtung von dem Übertragungsbereich weiter entfernt ist, größer als das an der anderen Einzelelektrode (35a) anliegende ist

2. Vorrichtung nich Ans., ruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die t'bertragungselektrode (30) in mehrere Einzelelektroden (3Γ ?,... 35Γ) unterteilt ist und daß an diesen mehreren Einzelelektroden ein elektrisches Potential mit zum Tonerbild entgegengesetzter Polarität anliegt, dessen Wert über den Übertragungsbereich hinaus schrittweise von einer Einzelelektrode zur nächstfolgenden ansteigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Führungsband (3 t) mit den Einzelelektroden (35a, ... 35/? in Berührung befindet.