DE3223639A1

DE3223639A1 - Elektrophotographisches verfahren unter verwendung von elektrostatischer trennung und vorrichtung hierfuer

Info

Publication number: DE3223639A1
Application number: DE19823223639
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Tokyo Adachi; Tsukasa Kuge; Koichi Tanigawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1982-06-24
Publication date: 1983-01-13
Also published as: DE3223639C2; US4482240A

Description

Iiervrifc _ Ρ.».^. .. , «·,. |/Ίν·ν·.-" ··· ·· Patentanwälte und

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RUPE - rELLMANN - CIRAMS Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-Ing. R. Kinne _ / . DipL-lng. R Grupe

Dipl.-Ing. B. Pellmann ο ο 9 ο c O Q Dipl.-Ing. K. Grams

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-539653

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent München

2V. Juni 1982 DE 2242

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan

Elektrophotographisches Verfahren unter Verwendung von elektrostatischer Trennung und Vorrichtung hierfür

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Verfahren, das elektrostatische Trennung verwendet, sowie auf eine Vorrichtung hierfür.

Es sind bereits verschiedene elektrophotographische Vorrichtungen zur Erzeugung eines Bilds entsprechend einem Vorlagenbild bekannt, die ein Bildträgerelement, wie eine photoempfindliche Trommel oder eine isolierende Trommel verwenden. Beispielsweise wird in elektrostatischen Kopierern ein sichtbares Bild entsprechend einem Vorlagenbild mittels eines Vorgangs auf einem trommeiförmigen oder riemenförmigen photoempfindlichen Element erzeugt und dann auf einen Übertragungsbogen zur Herstellung der endgültigen Kopie übertragen. Für eine derartige Bildübertragung ist das sogenannte elektrostatische Trennverfahren bekannt, bei der eine Koronaentladung mit einer Polarität, die entgegengesetzt zu der Ladung ist, mit der die das Bild bildenden Farbteilchen (im Folgenden Toner genannt) zurückgehalten werden, an die Rückfläche des Übertragungsbogens angelegt werden, um hierdurch durch eine anziehende elektro-·

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statische Kraft den Toner auf dem Übertragungsbogen niederzuschlagen; die Ladung an der Rückfläche des Übertragungsbogens wird anschließend beispielsweise durch eine Koronaentladung abgeschwächt, um den Übertragungsbogen vom photoempfindlichen Element mittels der Steifheit oder des Gewichts des Übertragungsbogens selbst zu trennen.

Wach dem Stand der Technik sind derartige elektrostatische Trennverfahren lediglich bei elektrophotographischen Verfahren anwendbar, die ein zweischichtiges photoempfindliches Element verwenden, das aus einer photoleitenden Schicht und einem leitenden Substrat besteht, wie es beispielsweise in den US-PSen 3 357 4-00, 3 575 502, y. 8?0 515 und 3 998 536 beschrieben ist. Dieses Verfahren ist in der Praxis nicht bei dreischichtigen photoempfindlichen Elementen verwendet worden, die aus einer isolierenden Oberflächenschicht, einer photoleitenden Schicht und einem leitenden Substrat bestehen, da die isolierende Oberflächenschicht eine vollständige Barriere gegen die Übertragung der Ladung bildet; deshalb ist bei diesem Verfahren der Bereich für das Gleichgewicht der angelegten und entfernten Ladung für die Trennung des Bogens kleiner als bei einem zweischichtigen photoleitenden Element, bei dem ein Ladungsabfall im Dunklen oder unter Beleuchtung auftritt und die Ladungsübertragung mittels der Majoritäts-Ladungsträger ausgeführt wird.

Das herkömmliche elektrostatische Trennverfahren hat jedoch auch in Kombination mit zweischichtigen photoempfindliehen Elementen gewisse Nachteile. Einer dieser Nachteile ist die fehlende Stabilität der Bogentrennung. Tatsächlich kann die Trennung des Bogens aufgrund einer Fluktuation im Gleichgewicht der Ladungsmenge, die bei der Bildübertragung angelegt worden ist, und der entfernten Ladungsmenge bei der Trennung des Bogens schwierig werden, was beispielsweise durch das Vorhandensein von Licht- oder Dunkel-Potential auf dem photoempfindlichen Element, einem · hohen oder niedrigen Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre,

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oder die Verwendung eines zu schweren oder zu leichten Übertragungsbogens hervorgerufen werden kann.

Ein weiterer Nachteil des elektrostatischen Trennverfahrens, bei dem ein zweischichtiges photoempfindliches Element verwendet wird, ist die Bildqualität der endgültigen Kopie, wie man sie auf dem Übertragungsbogen erhält. In dem Fall, daß der Toner, der das sichtbare Bild bildet, einen niedrigen Volumenwiderstand, beispielsweise im Bereich von 10 bis 10¹⁰ jGtcm hat, oder im Fall, daß der Toner eine kleine Ladung, beispielsweise im Bereich von 2 bis 5 μθ/g hat, kehrt der einmal vom Übertragungsbogen während der Bildübertragung angezogene Toner zu dem photoempfindlichen Element aufgrund der Wirkung eines inversen elektrischen Felds während der Bogentrennung zurück, wodurch sich lediglich ein verschlechtertes Bild mit einer unzureichenden Dichte bei der endgültigen Kopie ergibt. Dieses Phänomen wird allgemein als unvollständige Bildübertragung bezeichnet. Es besteht die Tendenz, daß eine derartige unvollständige Bildübertragung insbesondere am vorderen Ende des Bilds auftritt, an dem die Bogentrennung eingeleitet wird. Diese Tatsache ist als Bildverlust bzw. Bildabschwächung am vorderen Ende bei dem elektrostatischen Bogen-Trennverfahren gut bekannt.
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Die Fig. IA und IB zeigen die Position des Übertragungsbogens hinsichtlich des photoempfindlichen Elements beim Beginn und während des Verlaufs der Bogentrennung, wobei ein zweischichtiges photoempjEindlich.es Element mit 1, ein sichtbares Bild mit 2, ein Übertragungslader mit 3 und ein Trennlader mit 4 bezeichnet sind. Beim Beginn des Bildtrennschrittes wird die vordere Kante des Übertragungsbogens P, der kein Bild vorausgeht, einer Ladungsbeseitigung zur Bogentrennung unterzogen, während sie an der Trommel 1 anhaftet; die vordere Kante wird deshalb an einem Punkt <x. getrennt, der sich relativ tief in der LadungsbeseitigungsfIache befindet. Eine derartige Bogentrennung ergibt eine ' unvollständige Bildübertragung. Beim folgenden Abschnitt b

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wird, wie in Fig. IB gezeigt, der Bogen P'von der Trommel 1 im Punkt nahe dem Eintrittsbereich in das Ladungs-Beseitigungsgebiet aufgrund des Gewichts des bereits getrennten Bogenabschnittes getrennt. Polglich wird der Übertragungsbogen P von der Trommel 1 während der Ladungsbeseitigung getrennt, wodurch sich ein zufriedenstellendes Bild auf der endgültigen Kopie ergibt. Dieser Bildverlust an der vorderen Kante tritt insbesondere bei Übertragungsbögen mit einer geringen Steifigkeit oder einem geringen Gewicht ^auf·

Es besteht die Tendenz dazu, daß die unvollständige Bildübertragung und der Bildverlust am vorderen Ende, wie sie vorstehend erklärt worden sind, auftreten, wenn an dem das sichtbare Bild bildenden Toner eine kleine Ladungsmenge zurückbleibt. Da die von der am Toner zurückbleibenden Ladung und von der bei der Bildübertragung an den Übertragungsbögen angelegten Ladung erzeugte coularibkraft auf die Erzeugung einer regelmäßigen Anordnung des Toners auf dem Übertragungsbögen anspricht, verringert eine geringere Ladung am Toner nicht nur die Ausbeute bei der Bildübertragung, sondern auch die Kraft, mit der der übertragene Toner am Übertragungsbögen anhaftet, wodurch die Verschlechterung des Bildes und der Bildverlust am vorderen Ende bei dem elektrostatischen Bogen-Trennverfahren gefördert werden, da ein inverses elektrisches Feld den Toner im Ladungs-Beseitigungsschritt vom Übertragungsbögen wegzieht. Mit einer Reihe von im Rahmen der Erfindung ausgeführten Experimenten ist geprüft worden, daß die zweischichtigen photoempfindlichen Elemente, insbesondere die weit verwendeten, die auf Selen- oder Zinkoxid basieren, hinsichtlich der am Toner zurückbleibenden Ladungsmenge sowie der Anlage eines elektrischen Felds im Ladungs-Beseitigungsschritt beim elektrostatischen Bogen-Trennverfahren aus den folgenden Gründen unvorteilhaft sind:

(1) Bei einem zweischichtigen photoempfindlichen Element hat die am Toner zurückbleibende Ladung eine Polari-

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tat, die entgegengesetzt zu der Polarität der Majoritätsträger in der photoempfindlichen Schicht ist, so daß das photoempfindliche Element als Leiter für diesen Toner wirkt, wodurch unvermeidlich die Ladung des Toners reduziert wird. Dieses Phänomentritt insbesondere bei Tonern mit relativ großer Leitfähigkeit auf, d.h. bei Tonern mit einem spezifischen Widerstand im Bereich von 10 bis 10 Jfl-cm.

(2) Beim elektrostatischen Trennverfahren hat die bei der Bildübertragung angelegte Ladung dieselbe Polarität wie die Majoritätsträger in der photoempfindlichen Schicht, die bei der Bogentrennung angelegte Ladung jedoch die entgegengesetzte Polarität. Aufgrund dessen wirkt das photoempfindliche Element bei der Bildübertragung als Isolator, jedoch als Leiter bei der Bogentrennung. Folglich ist der Übertragungsbogen einem relativ großen elektrischen Feld aufgrund der leitenden Natur des photoempfindlichen Elements ausgesetzt, und zwar insbesondere im vorderen Endbereich des Bilds, so daß die Tendenz besteht, daß der bereits übertragene Toner zum photoempfindlichen Element zurückkehrt.

Der vorstehend genannte Vorgang (1) wirkt sich bei der Abschwächungszeit der Ladung des Toners aus und tritt insbesondere bei relativ langsamen Vorgängen auf, während der Vorgang (2) bei'Hochgeschwindigkeitsvorgängen auftritt, bei denen s'owohl die Bildübertragung als auch die Bogentrennung unter großen elektrischen Feldern ausgeführt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein elektrophotographisches Verfahren zu schaffen, das in der Lage ist, eine stabile elektrostatische Bogentrennung bei einem dreischichtigen photoempfindlichen Element mit einer OberfIachen-Isolationsschicht auszuführen. Ferner sollen erfindungsgemäß ein elektrophotographisches Verfahren sowie eine Vorrich- ' tung hierfür geschaffen werden, die einen neuartigen elek-

trostatischen Trennmechanismus verwenden,' der dem in Verbindung mit zweischichtigen photoempfindlichen Elementen verwendeten überlegen ist. Darüberhinaus sollen ein elektrophotographisches Verfahren und eine Vorrichtung hierfür geschaffen werden, bei denen ein elektrostatisches Trennverfahren mit Konstantstrom-Bildübertragung sowie mit Konstantstrom-Bogentrennung oder einer Bogentrennung mit veränderlichem Gleichstrom verwendet wird, und bei dem eine stabile Bogentrennung mit einer verbesserten Übertragungs-IQ ausbeute des Toners erreicht wird.

Auch sollen ein elektrophotographisches Verfahren sowie eine Vorrichtung hierzu geschaffen werden, die ein elektrostatisches Trennverfahren mit einer Bildübertragung mit Konstantstrom und mit einer Bogentrennung mit Konstantstrom oder Differenz- Konstantstrom verwenden, und bei denen Störungen des auf den Übertragungsbogen übertragenen Toners vermieden werden.

Bei Verwendung eines dreischichtigen photoempfindlichen Elements erfordert eine stabile Bogentrennung ein genau definiertes Gleichgewicht zwischen der bei der Bildübertragung angelegten Ladung und der bei der Bogentrennung beseitigten Ladung, da eine isolierende Oberflächenschicht vorhanden ist. Obwohl durch Lichtbestrahlung oder durch eine Korona-Ladungsbeseitigung in dem zweischichtigen photoempfindlichen Element leicht ein Null-Potential erzielt werden kann, ist es in der Praxis äußerst schwierig, bei einem dreischichtigen photoempfindlichen Element ein bestimmtes Potential auf dem dreischichtigen photoempfindlichen Element stabil aufrechtzuerhalten. Dies ist einer der Gründe, durch die die Verwendung des elektrostatischen Trennverfahrens bei einem dreischichtigen photoempfindlichen Element schwierig wird.

Die vorstehend genannten Aufgaben können erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst werden, bei dem folgende · Schritte vorhanden sind: Zunächst wird ein sichtbares Bild

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aus Färbteilchen auf einem photoempfindlichen Element mit einer Oberflächen-Isolationsschicht gebildet; das sichtbare Bild wird mit einer Ladung mittels eines ersten Koronaentladers versehen; anschließend wird ein Übertragungsbogen bzw. ein Übertragungsblatt in Kontakt mit dem photoempfindlichen Element gebracht, wobei die Rückfläche des Übertragungsbogens mittels eines zweiten Koronaentladers mit einer bestimmten Ladungsmenge mit einer Polarität, die entgegengesetzt zu der der Farbteilchen ist, versehen wird, so daß das sichtbare Bild auf das Übertragungsblatt übertragen wird; die Rückfläche des Übertragungsblatts wird mittels einer dritten Koronaentladung mit einer vorgegebenen Ladungsmenge versehen, die dieselbe Polarität wie die Ladung der Farbteilchen hat, wobei jedoch die Ladungsmenge geringer als die Ladungsmenge ist, die mittels der zweiten Koronaentladung erzeugt wird, so daß das Übertragungsblatt von dem photoempfindlichen Element getrennt wird.

Die vorliegende Erfindung erlaubt die elektrostatisehe Blattrennung ohne unvollständige Bildübertragung und ohne Bildverlust an dem vorderen Ende ι ferner erlaubt sie die Verwendung eines elektrostatischen Trennverfahrens sogar in Verbindung mit einem elektrisch leitenden Toner.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen,:

Fig. IA schematisch die Positionsbeziehung zwischen einem Übertragungsblatt und einem photoempfindlichen Element beim Beginn des Blattrennungsschritts,

Fig. IB in einer ähnlichen Ansicht schematisch den Zustand im Verlauf des Blatt-Trennungsschritts, 35

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine elektrophotographische Vorrichtung als Ausführungsbeispiel der Erfindung, ·

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Fig. 3 einen Querschnitt durch eine elektrophotographische Vorrichtung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine elektrophotographische Vorrichtung, die noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,

Fig. 5A und 5B schematisch den Ladungszustand eines dreischichtigen photoempfindlichen Elements,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine elektrophotographische Vorrichtung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,
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Fig. 7A₁ 733, 7C und 7Ώ schematisch Zustände einer Koronaentladung aufgrund eines zweiten Laders, und

Fig. 8 einen Querschnitt durch eine elektrophotographische Vorrichtung, die noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine elektrophotographische Vorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;" gezeigt ist eine dreischichtige photoempfindliche Trommel 1, die aus einem leitenden Substrat la, einer photoempfindlichen Schicht Ib vom N-Typ, die aus einem CdS-Bindemittelsystem hergestellt und auf dem Substrat vorgesehen ist, und einer Oberflächen-Isolationsschicht Ic besteht. Ein primärer Koronalader 5 hat positive Polarität, die entgegengesetzt zu der der Hauptladungsträger des photoempfindlichen Materials ist; 6 ist ein Wechselstrom-Koronalader; ein Lichtstrahl 7 dient zur bildweisen Belichtung; 8 ist eine Blitz- bzw. Totalbelichtungslampe, 9 eine Entwicklerstation, 10 eine Papierführung, 3 ein Übertragungs-Koronalader, k ein Trenn-Koronalader, P ein Übertragungsblatt, 11 eine Transporteinrichtung für das abgetrennte Übertragungsblatt P, 12 eine Oberflächen-Reinigungseinrichtung für

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die photoempfindliche Trommel 1, 13 und Ik Energieversorgungsquellen, die mit dem Übertragungs-Koronalader 3 und dem Trenn-Koronalader 4 verbunden sind, und 15 ein Übertragungs-Vorlader mit einem Greifer 15a, der ein sichtbares Tonerbild 2 lädt, das in einem Entwicklungsschritt auf der photoempfindlichen Trommel 1 gebildet worden ist. Die Polarität der Ladung, die dem sichtbaren Tonerbild mittels dem Übertragungs-Vorlader 15 gegeben wird, kann dieselbe sein wie die Ladung, die vom Entwicklungsschritt her im Toner verbleibt, oder sich von dieser unterscheiden; das Greiferpotential kann ferner willkürlich gewählt sein. Diese Fakten sind im Detail in der US-Patentanmeldung 191 030 beschrieben. Die auf die Rückfläche des Übertragungsblatts durch den Übertragungslader 3 aufgebrachte Ladung hat eine zu der Polarität des Toners nach der Übertragungs -Vorladung entgegengesetzte Polarität} die auf die Rückfläche des Übertragungsblatts durch den Trennlader aufgebrachte Ladung hat eine zu der im Übertragungsschritt aufgebrachten Ladung entgegengesetzte Polarität. Die Energieversorgungsquellen I3 und 14 für die Koronalader können Gleichstrom- oder Wechselstrom-Versorgungsquellen sein, sofern sie auf das sichtbare Tonerbild oder die Rückfläche des Übertragungsblatts im Lade- oder im Ladungsbeseitigungsschritt Ladung geeigneter Polarität aufbringen. Im Folgenden soll die Funktion der vorstehend genannten Bauteile erläutert werden.

Das dreischichtige photoempfindliche Material bzw. Element 1 mit einer isolierenden Oberflächenschicht Ic trägt das darauf erzeugte sichtbare Tonerbild elektrisch isoliert vom Bezugspotential. Dies unterscheidet sich vollständig von den Verhältnissen bei herkömmlichen zweischichtigen photoempfindlichen Elementen vom N-Typ oder P-Typ, die für das darauf gebildete sichtbare Tonerbild leitend sind. Folglich wird die Ladung des sichtbaren Tonerbilds 2, das auf dem dreischichtigen photoempfindlichen Material gebildet ist, nicht durch die Majoritätsträger in der photoleitenden Schicht neutralisiert. Diese Tatsache zeigt

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daß das sichtbare Tonerbild auf einem' dreischichtigen photoempfindlichen Material die Ladung, die durch die Übertragungs-Vorladung aufgebracht worden ist, zurückhalten kann, und sie in den Bild-Übertragungsschritt überführen kann, während diese Ladung unvermeidlich bei einem zweischichtigen photoempfindlichen Material abfließt. Auf diese Weise ist die Übertragungs-Vorladung äußerst wirksam zur Erhöhung der Übertragungsausbeute und bei der Verhinderung einer Bildstörung bei der elektrostatischen Blattrennung, insbesondere wenn ein leitender Toner verwendet wird. Bei einem zweischichtigen photoempfindlichen Element tendiert Ladung mit entgegengesetzter Polarität zu der der Majoritätsträger in der photoempfindlichen Schicht dazu, durch diese hindurchzufließen und wird nicht leicht durch das sichtbare Tonerbild zurückgehalten; ein dreischichtiges photoempfindliches Element mit einer Oberflächen-Isolationsschicht ist jedoch in der Lage, Ladungen ohne Rücksicht auf die Polarität zurückzuhalten. Dies führt zu dem Vorteil, daß die Polarität des Koronaentladers willkürlich gewählt werden kann, beispielsweise in dem Fall, daß die Ozonerzeugung durch den Koronalader minimiert worden ist, wenn eine positive Koronaentladung dazu neigt, mehr Ozon als eine negative Koronaentladung zu erzeugen.
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Der Übertragungs-Vorlader 15 erzeugt ein sichtbares Tonerbild 2 mit einer Ladung mit vorgegebener Polarität. Somit hat die Übertragungs-Vorladung die erste Funktion, die vom Toner zurückgehaltene Ladungsmenge zu erhöhen, da lediglich eine geringe Ladungsmenge auf dem Toner die Tendenz hat, eine unvollständige Bildübertragung, einen Bildverlust am vorderen Ende sowie eine Bildverschlechterung im Ladungs-Beseitigungsschritt beim elektrostatischen Blatt-Trennverfahren zu erzeugen. Die auf das sichtbare Tonerbild 2 aufgebrachte Ladung wird befriedigend im Bildübertragungsschritt aufgrund der Oberflächen-Isolationsschicht des photoempfindlichen Elements 1 zurückgehalten.

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Eine zweite Funktion des Übertragungs-Vorladers 15 ist die Verringerung oder dieNivel lierung des Unterschieds zwischen den Oberflächenpotentialen von Gebieten ohne Bild und von Gebieten mit einem sichtbaren Bild, um eine übermäßige Verteilung des Bildübertragungsstroms auf die Gebiete ohne Bild zu vermeiden, wodurch im folgenden Bildübertragungsschritt ein unzureichender Strom in den Gebieten mit einem sichtbaren Bild hervorgerufen wird.

Der Übertragungslader 3 ist mit einer Isolationsabschirmung bzw. einer leitenden Abschirmung, die an ihrer Innenfläche isoliert ist, versehen und mit der Energieversorgungsquelle 13, die einen Konstantstrom oder eine Konstantstromdifferenz abgibt, verbunden, um auf die Rückfläehe des Übertragungsblatts eine vorgegebene Ladungsmenge (A) aufzubringen. Diese Ladungsmenge (A) ist vorzugsweise in einem Bereich gewählt, der keinen Durchbruch im Übertragungsblatt hervorruft, wie dies in der US-Patentanmeldung 184 663 beschrieben worden ist. Auf diese Weise wird die auf die Rückfläche des Übertragungsblatts aufgebrachte Ladungsmenge unabhängig vom Oberflächenpotential des Übertragungsblatts oder den Umgebungsbedingungen konstant gehalten, was wesentlich zu einer stabilen Blattrennung beiträgt.
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Der Trennlader 14, der in ähnlicher Weise mit einer Isolationsabschirmung oder einer leitenden Abschirmung, die an ihrer Innenoberfläche isoliert ist, versehen ist, ist mit der Energieversorgungsquelle 14, die einen Konstantstrom oder vorzugsweise eine Konstantstromdifferenz liefert, verbunden, um auf die Rückfläche des Übertragungsblatts Ladung mit einer Polarität aufzubringen, die im wesentlichen entgegengesetzt der Polarität der Ladung ist, die auf die Rückfläche bei der Bildübertragung aufgebracht worden ist; diese jetzt aufgebrachte Ladungsmenge (B) ist kleiner als die Ladungsmenge, die bei der Bildübertragung aufgebracht worden ist (B^ = A). Auf diese Weise wird die auf der Rückfläche des Übertragungsblatts

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zurückgehaltene Ladung, die zum Festhalten des Übertragungsblattes an der photoempfindlichen Trommel 1 dient, entfernt, wobei lediglich die Menge (A - B) verbleibt, die angenähert gleich der auf dem Toner verbleibenden Ladung ist, und damit die Trennung des Übertragungsblattes bewirkt. Die elektrischen Kraftlinien, die von der Ladung hervorgerufen werden, die an der Rückfläche zurückgeblieben ist und die angenähert gleich der Ladungsmenge ist, die am Toner verblieben ist, werden im wesentlichen innerhalb eines "Kondensors" gesammelt, der durch das Übertragungsblatt gebildet wird, wodurch das Blatt nicht länger an dem photoempfindlichen Element 1 anhaftet und von diesem aufgrund seines Eigengewichts oder aufgrund der Stabilität bzw. der Steifheit des Blattes getrennt werden kann.

Im Folgenden soll die Wirkung des elektrischen Felds betrachtet werden, das während der Blattrennung auf den Toner wirkt. Bei dem photoempfindlichen Element 1 wird die Ladungsbeseitigung über die Oberflächen-Isolationsschicht im Gegensatz zum Fall eines zweischichtigen photoempfindlichen Elements ausgeführt, das als Leiter im Blatt-Trennschritt wirkt, so daß die durch die Trommel 1 auf den Toner ausgeübte Rückhaltekraft vorteilhafterweise aufgrund der Wirkung des elektrischen Felds anders als im Fall eines zweischichtigen photoempfindlichen Elements verringert wird. Ferner wird im Fall einer photoempfindlichen Schicht vom (beispielsweise) N-Typ der Toner im allgemeinen negativ geladen. Bei dem elektrostatischen Trennverfahren mit positiver Ladung bei der Bildübertragung und negativer Ladung bei der Blattrennung wird die photoempfindliche Schicht im Trennschritt isolierend, wodurch in Zusammenwirkung mit der Oberflächen-Isolationsschicht ein großes elektrisches Feld vermieden wird.

Tab. l zeigt Beispiele für die Ladungen, die auf das

sichtbare Tonerbild 2 und das Übertragungsblatt bei dem vorstehend genannten Verfahren aufgebracht werden. Ein derartiges elektrostatisches Trennverfahren ermöglicht

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eine befriedigende Bildübertragung ohne unvollständige Übertragung, Bildverlust am vorderen Ende oder eine Bildverschlechterung und stellt ferner eine zufriedenstellende Trennung des Übertragungsblatts und des photoempfindlichen Elements über einen weiten Bereich des Volumenwiderstands des Toners zwischen 10 und ICT^ «ß-cm sicher.

Tabelle 1
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Tonerladung

während der Entwicklung -5,0 μθ/g

nach der Übertragungs-Vorladung - 20 0 (Ladung vor der Übertragung) " '

-2/3 Ladung bei der Bildübertragung 4,2 · 10 μϋ/οπτ Ladung bei der Blattrennung - 3,5 · 10

Tonerladung bei der endgülti- _η -3 _r/ 3

gen Kopie " ^±t7 ^{10 μ0/Οίη}

Ladung auf der Rückfläche der ~

endgültigen Kopie 7,0 * ΙΟ""-³

Das vorstehend erläuterte elektrostatische Trennverfahren kann noch unstabile Blattrennung, unvollständige Bildübertragung oder Bildverlust am vorderen Ende bei einem Übertragungsbogen bzw. Übertragungsblatt mit geringem Gewicht oder geringer Steifheit zeigen. Dieser Nachteil wird bei einem zweiten 'Ausführungsbeispiel der Erfindung vermieden, das in Fig. 3 erläutert ist, wobei bereits erläuterte Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Rohr 16 vorgesehen, aus dem ein konstanter Luftstrom längs des photoempfindlichen Elements 1 austritt. Ein fester oder schwerer Übertragungsbogen wird auch mit seinem vorderen Ende vom photoempfindlichen Element am Punkt /3 in Fig. IB getrennt, ein leichter oder weicher Übertragungsbogen kann jedoch nicht zufriedenstellend getrennt werden, sogar wenn die Ladungsbeseitigung vollständig ausgeführt ist. Anders ausgedrückt', wenn das Übertragungsblatt in engen Kontakt mit der Trom-

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mel 1 ist, ist eine Blattrennung aufgrund des Eigengewichts nicht möglich, sogar wenn eine anziehende elektrische Kraft fehlt. Genauer gesagt, ein negativer Druck wird zwischen dem vorderen Ende des Übertragungsbogens und der photoempfindlichen Trommel 1 beim Beginn der Trennung erzeugt und die Blattrennung wird lediglich dann möglich, wenn die auf den Übertragungsbogen ausgeübte äußere Kraft den negativen Druck überschreitet. Das Eigengewicht bzw. die Steifheit eines Übertragungsbogens wirkt als derartige äußere Kraft und die Blattrennung wird unstabil, wenn diese äußere Kraft unzureichend ist. ,

Die in Fig. 3 gezeigte Luftauslaßröhre soll eine derartige äußere Kraft durch das Ausblasen von Luft derart erzeugen, daß das vordere Ende des Übertragungsbogens am Punkt fi in der Nähe des Trenngebiets getrennt wird. Eine derartige äußere Kraft zum Trennen des Übertragungsbogens und zwar insbesondere seines vorderen Endes vom photoempfindlichen Element 1 kann auch durch einen mechanischen Finger oder durch Luft-Saugwirkung erzeugt werden. Die Trennung mittels eines Luftstroms ist jedoch der Trennung mittels Luft-Saugwirkung von der Rückfläche des Übertragungsbogens überlegen, da der Übertragungsbogen getrennt vom photoempfindlichen Element 1 in dem Schritt gehalten werden sollte, in dem auf den Übertragungsbogen Ladung· mit gleicher Polarität wie die der auf dem Toner zurückbleibenden Ladung aufgebracht wird. Auch ist das Verfahren, bei dem ein Luftstrom verwendet wird, dem Verfahren, bei dem ein mechanischer Finger verwendet wird, aufgrund des Fehlens eines mechanischen Kontakts zwischen dem photoempfindlichen Element und dem Übertragungsbogen überlegen.

Beispiel

Bei einem elektrophotographischen Verfahren, das mit einer photoempfindlichen Trommel 1 mit einem Durchmesser von 180 mm ausgeführt wird, die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 400 mm/sek. dreht, zeigt ein Übertragungsbogen mit einem Gewicht von 45 g/m oft unstabile

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Trennung, unvollständige Bildübertragung, Bildverlust am vorderen Ende oder Bildverschlechterungen; ein konstanter Luftstrom mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 2 m/sek., der in das Trenngebiet eingeblasen wird, ermöglicht jedoch eine zufriedenstellende Bildübertragung und eine Blatttrennung. Die Röhre 16 für den Luftstrom kann mit einer Vielzahl von Auslaßöffnungen, die parallel zu der Achse der photoempfindlichen Trommel angeordnet sind, oder mit einer länglichen schlitzförmigen Öffnung versehen werden. Die Öffnungen sind vorzugsweise so angeordnet, daß sie den Luftstrom hin zum photoempfindlichen Element blasen, wodurch der Luftstrom längs der Oberfläche des photoempfindlichen Elements zum Trenngebiet strömt. Ferner können zusätzlich geeignete Führungsplatten vorgesehen werden. 15

Fig. k zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei denen Bauteile, die denen in Fig. 2 gleichen, mit denselben Bezugs zeichen versehen sind. Ferner ist ein weiterer Lader vor der Übertragung vorgesehen, der ein Netz 17a aufweist, das eine Belichtung mit Licht gleichzeitig mit dem Ladevorgang erlaubt; eine Totalbelichtungslanpe ist hinter dem Vorübertragungs-Lader (bzw. dem Übertragungs-Vorlader) vorgesehen. Diese gleichförmige Belichtung die in dem Vorübertragungs-Lader ausgeführt wird, verschiebt das Oberflächenpotential des Gebiets 2 des sichtbaren Bilds derart, daß sich eine verbesserte Übertragungsausbeote ergibt. Weiter ist eine wichtige Wirkung der Totalbelichtung _t daß eine Koronaentladung in dem "Dunkelgebiet¹¹ mit der gleichen Polarität wie der der Majoritäts-³^ träger in der photoempfindlichen Schicht vermieden wird; eine derartige Koronaentladung ist als Ursache für die Bildverschlechterung bei einem dreischichtigen photoempfindlichen Element bekannt.

Wie vorstehend erläutert worden ist, ermöglicht die vorliegende Erfindung eine befriedigende elektrostatische Blattrennung ohne unvollständige Bildübertragung oder Bi-ldverlust am vorderen Ende, sogar wenn auf dem Toner

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eine relativ geringe Ladung zurückbleibt "oder wenn ein weiches oder leichtgewichtiges Übertragungsblatt verwendet werden soll.

Beim Stand der Technik ist das elektrostatische Trennverfahren durch unstabile Trennvorgänge belastet, die durch eine Fluktuation des Oberflächenpotentials des photoempfindlichen Elements oder durch Änderungen der Umgebungsbedingungen hervorgerufen werden. Zur Vermeidung derartiger Un-Stabilitäten ist in der US-Patentanmeldung 184 663 bereits ein Trennverfahren mit einer Konstantstrom-Bildübertragung mit einem Konstantstrom oder mit einer Konstantstromdifferenz beschrieben worden, bei der eine bestimmte Ladungsmenge bei der Bildübertragung aufgebracht wird und eine weitere-bestimmte Ladungsmenge bei der Blattrennung.

Eine derartige Konstantstrom-Bildübertragung ist jedoch noch mit bestimmten Nachteilen behaftet, die im Folgenden erläutert werden sollen.

Bei der Bildübertragung mit einer Koronaentladung mittels einer Konstantstromquelle statt einer herkömmlichen Koronaentladung mit einer Konstantspannungsquelle wird die auf die Rückfläche des Übertragungsblatts aufgebrachte Ladung so gesteuert, daß eine bestimmte Ladungsmenge aufgebracht wird. Folglich wird die anziehende Kraft zwischen dem Übertragungsblatt und dem photoempfindlichen Element unterdrückt, wodurch die Blattrennung erleichtert wird. Andererseits wird die Übertragungsausbeute oft verschlechtert, da die auf der Rückfläche des Übertragungsblatts vorhandene Ladungsmenge in Gebieten, die den Tonerbildgebieten entsprechen, größer als in Gebieten ist, die kein Bild tragen; dies hat seine Ursache darin, daß das Oberflächenpotential des photoempfindlichen Elements in den Gebieten mit Tonerbild die gleiche Polarität wie die an den Übertragungs-Koronalader angelegte Spannung hat und höher als in den Gebieten ohne Bild ist.

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Eine derartige Konstantstrom-Bildübertragung führt in Kombination mit der elektrostatischen Blattrennung nicht nur zu einer unzureichenden Übertragungsausbeute, sondern auch zu einer häufigen Störung des Tonerbilds auf dem Übertragungsbogen, obwohl die Blattrennung selbst gut stabilisiert ist. Diese Bildstörung wird durch das elektrische Feld hervorgerufen, das durch die Trenn-Koronaentladung erzeugt wird, wenn dieses zu groß ist, auch wenn ein Konstantstrom fließt, oder durch einen mechanischen Schlag auf das Übertragungsblatt während des Transports des Blatts nach der Blattrennung, oder durch einen mechanischen Druck, der auf das Übertragungsblatt bei der Fixierung des Tonerbilds auf dem Blatt ausgeübt wird.

Diese in Verbindung mit der elektrostatischen Trennung entstehenden Nachteile ergeben sich aus der Steuerung der Ströme für die Bildübertragung und die Blattrennung. Genauer gesagt ist nach der Ladungsbeseitigung der vorgegebenen Ladungsmenge durch die Trenn-Koronaentladung die auf der Rückseite des Übertragungsblatts entsprechend den Toner-Bildgebieten vorhandene Ladung im wesentlichen mit der Ladung vergleichbar, die auf dem Toner selbst verblieben ist, so daß die vom Blatt auf den Toner ausgeübte anziehende Kraft wesentlich kleiner ist als bei einer herkömmlichen Blattrennung mit Trennriemen. Ferner ist zu beachten, daß die anziehende Kraft bei dem vorstehend erläuterten Verfahren· mit Konstantstrom-Bildübertragung und mit Konstantstrom-Blattrennung kleiner gemacht wird, wobei die auf die Rückseite des Übertragungsblatts aufgebrachte Ladung angenähert gleich der Ladung auf dem Toner gemacht werden soll, sogar im Vergleich mit dem Fall, daß die Ströme für die Bildübertragung und die Blattrennung nicht speziell gesteuert werden.

Die vorstehend genannten Nachteile werden auch durch die kleine auf dem Toner selbst verbliebene Ladung hervorgerufen. Die anziehende Kraft, die auf den Toner wirkt, wird durch die auf dem Toner selbst verbliebene Ladung

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gesteuert, sogar wenn eine größere Ladung auf der Rückfläche des Übertragungsblatts vorhanden ist, so daß der Toner selbst nur schwach durch das Blatt angezogen wird, wenn auf dem Toner eine kleine Ladung verblieben ist.

Zusätzlich zu den Aufgaben der Erfindung soll die

Übertragungsausbeute des Toners bei Aufrechterhaltung einer stabilen Blattrennung und Vermeidung von Störungen des übertragenen Toners auf dem Übertragungsbogen bei einem elektrostatischen Trennverfahren mit Konstantstrom-Bildübertragung und mit Konstantstrom-, oder Konstantstromdifferenz-Blattrennung verbessert werden.

Diese Aufgaben werden durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gelöst, das in Fig. k dargestellt ist^· in dieser Figur ist eine dreischichtige photoempfindliche Trommel, die eine photoempfindliche Schicht aus CdS mit Bindemittel vom N-Typ, ein Primärlader 5» ein Sekundär-Koronalader 6 zur Durchführung der Ladungsbeseitigung der Trommel gleichzeitig mit der bildweisen Belichtung 7, eine Totalbelichtungslampe 8, eine Entwicklungsstation 9, ein erster Lader 17 nach der Entwicklung, und eine Totalbelichtungslampe 18 zur Bestrahlung der Oberfläche der photoempfindlichen Trommel 1 mit einem sichtbaren Tonerbild, um gleichzeitig eine Koronaentladung durchzuführen, gezeigt.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel könnte sich ohne die erste Ladung 17 nach der Entwicklung eine unvollständige Bildübertragung ergeben, da die Übertragungsladung im Bild-Übertragungsschritt nicht leicht in den Toner-Bildgebieten (A) angenommen wird (siehe Fig. 5A). Fig. 5B zeigt den Zustand des photoempfindlichen Elements 1, wenn eine Ladung mit derselben Polarität wie der des Toners durch den ersten Lader 17 gleichzeitig mit einer Beleuchtung durch die Lampe ]ß aufgebracht wird. Die photoempfindliche Schicht Ib verbleibt in den Toner-Bildgebie- ' ten (A) isolierend, da das Licht der Lampe 18 durch den

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Toner unterbrochen wird, sie wird jedoch in den Gebieten (B) ohne Bild durch das Licht leitend, so daß sich die gezeigte Ladungsverteilung ergibt. Auf diese Weise verringert in den Toner-Bildgebieten (A) die isolierende photoempfindliche Schicht die elektrostatische Kapazität, wodurch sich ein höheres Oberflächenpotential in den Gebieten (B) ohne BiJd als in den Toner-Bildgebieten (A) ergibt. Folglich wird in dem Bild-Übertragungsschritt die Übertragungsladung in den Toner-Bildgebieten (A) konzentriert, so daß die Übertragungsausbeute verbessert wird.

Tabelle 2 zeigt ein Beispiel für das Oberflächenpotential, das bei einem Verfahren erhalten wird, das eine Ladung mit dem ersten Lader 17 mit derselben Polarität wie der der* Ladung auf dem Toner gleichzeitig mit einer Totalbelichtung durch die Lampe 18 aufweist, im Vergleich mit dem bei einem Verfahren erhaltenen Potential, bei dem diese Schritte nicht vorhanden sind. Die Bildstörung auf dem Übertragungsblatt bei oder nach der Trennung kann vollständig durch die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung vermieden werden, diese Bildstörung wird jedoch bedeutsam, wenn der erste Lader nach der Entwicklung nicht vorhanden ist.

Tabelle 2

Oberflächenpotential Toner-Bildgebiet Gebiete ohne Bild

mit erstem Lader 17

und Blitzbelichtung - 140 V - 70 V

(18)

ohne ersten Lader 17

und Blitzbelichtung 18 +230V +50V

Obwohl bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel die Belichtung durch die Lampe 18 nach der Entwicklung gleichzeitig mit der Koronaentladung durch den ersten Lader 17 ausgeführt wird, kann ein ähnlicher Effekt erzielt· werden, wenn die Belichtung vor der Koronaentladung

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erfolgt.

Es ist ferner zu beachten, daß die vorliegende Erfindung auch auf einen sogenannten "Carlson"-elektrophotographischen Prozeß anwendbar ist, bei dem ein zweischichtiges photoempfindliches Element und eine Vorrichtung hierfür verwendet werden·

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung} in diesem Ausführungsbeispiel ist eine zweischichtige photoempfindliche Selen-Trommel 19 vom P-Typ, ein Lader 5 zur gleichförmigen Ladung der Trommel, eine bildförmige Bestrahlung 7» eine Entwicklungsstatioh 9» ein erster Lader 15 nach der Entwicklung, eine Übertragungsblatt-Führung 10, ein zweiter Lader 3 nach der Entwicklung, ein dritter Lader k nach der Entwicklung, eine Reinigungseinrichtung 12 und ein Übertragungsblatt P gezeigt. Die photoempfindliche Trommel 19, die sich in Pfeilrichtung dreht, wird zunächst gleichförmig mittels des Laders 5 geladen und dann bildweise belichtet (7), so daß sich ein latentes elektrostatisches Bild ergibt, das anschließend in der Entwicklungsstation 9 sichtbar gemacht wird. Das auf diese Weise erhaltene sichtbare Bild wird mittels des ersten und zweiten Laders 15 bzw. 3 nach der Entwicklung auf das Übertragungsblatt P übertragen, daß durch die Blattführung 10 geführt und anschließend mittels der photoempfindlichen Trommel 19 aufgrund des dritten Laders k getrennt wird. Hieraufhin wird die photoempfindliche Trommel

19 mittels der Reinigungseinrichtung 12 gereinigt und ge-30

langt zur Wiederholung des Kopierνorgangs zum Lader 5·

Der zweite und der dritte Lader 3 bzw. k nach der Entwicklung bilden eine Einrichtung, die die elektrostatische Trennung ausführt, wie sie in der genannten US-Patentanmeldung 184· 663 beschrieben worden ist. Der zweite Lader 3 nach der Entwicklung ist vorzugsweise mit einer Isolationsabschirmung versehen und sein Ent1adungsdraht 3a ist mit einer Gleich-Hochspannungsquelle I3 mit Konstantsteom-

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Eigenschaft verbunden, während der dritte' Lader k nach der Entwicklung vorzugsweise mit einer Isolationsabschirmung verbunden ist; der Entladungsdraht ka. des dritten Laders 4 ist mit einer Wechsel-Hochspannungsquelle Ik mit Konstantstromdifferenz-Eigenschaft verbunden. Folglich wird die auf das Übertragungsblatt aufgebrachte Ladung P nicht nur durch die Gleichstrom-Koronaentladung des zweiten Laders 3» sondern auch durch die Wechselstrom-Koronaentladung des dritten Laders k gesteuert. Der erste Lader 15 nach der Entwicklung bildet den wesentlichen Bestandteil der erfindungsgemäßen elektrostatischen Trennung, dessen Eigenschaften im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben werden soll.

Fig. 7A bis 7C zeigen die Koronaentladung durch den zweiten Lader 3 nach der Entwicklung, wobei Fig. 7A einen Zustand bei einem herkömmlichen Verfahren ohne den ersten Lader 15 zeigt, während die Fig. 7B und 7 C Zustände des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Lader 15 zeigen. Der zweite Lader 3 ist zur Übertragung des sichtbaren Bilds auf das Übertragungsblatt P vorgesehen, zu Darstellungszwecken ist jedoch das Blatt, das üblicherweise zwischen dem Entladungsdraht 3a und der photoempfindlichen Trommel 19 vorhanden ist, in der Zeichnung weggelassen.

Im Falle der Fig. 7A verbleibt das Bildgebiet (A) auf dem Potential des latenten Bildes auch nach der Bildentwicklung, so daß die Ladung des Entladungsdrahts 3^a» die entgegengesetzte Polarität zu der der Ladung auf dem Toner hat und gleiche wie die der Ladung des latenten Bildpotentials, nicht leicht in den Bildgebieten (A) angenommen wird, sondern mehr über die Gebiete (B) ohne Bild verteilt wird. Dies rührt von der Tatsache her, daß die Potentialdifferenz zwischen dem Entladungsdraht Ja. und dem photoempfindlichen Element 19 größer in den Gebieten (B) ohne Bild als in den Gebieten (A) mit Bild ist. Bei Verwendung einer Konstantspannungsversorgung für den Ent- ladungsdraht 3a ist der Strom in den Gebieten (A) mit Bild

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in erster Linie durch das Oberflächenpotential in den Gebieten (A) und die an den Entladungsdraht 3a angelegte Spannung bestimmt, da der Strom der Koronaentladung nicht begrenzt ist. Bei Verwendung eines Konstantstroms für die Bildübertragung zu Zwecken der Stabilisierung der elektrostatischen Trennung wird die auf das Bildgebiet (A) aufgebrachte Ladungsmenge durch die auf das Gebiet (B) ohne Bild aufgebrachte beeinflußt, da der Koronastrom insgesamt begrenzt ist; der Strom in den Gebieten (B) ohne Bild wird größer, wenn die Gebiete ohne Bild einen größeren Anteil einnehmen, wodurch sich eventuell eine unzureichende Ladung der Gebiete mit Bild (A) ergibt, was eine derartige Ladung für die Bildübertragung erfordert. Dieses Phänomen wird offensichtlich insbesondere dann, wenn die Koronaentladung so begrenzt ist, daß kein Durchbruch im Übertragungsblatt zur Erzielung einer stabilen elektrostatischen Trennung hervorgerufen wird.

Der vorstehend genannte Nachteil kann, wie in Fig.

7B gezeigt, durch den ersten Lader 15 vermieden werden, der auf die photoempfindliche Trommel 19 nach der Bildentwicklung eine Ladung mit derselben Polarität wie der der Ladung des Toners aufbringt, wodurch der Unterschied in den Oberflächenpotentialen zwischen dem Gebiet (A) mit Bild und dem Gebiet (B) ohne Bild auf einen Wert verringert wird, der keinen wesentlichen Einfluß auf die Bildübertragung hat. Hierzu besteht der erste Lader 15 nach der Entwicklung vorzugsweise aus einem "Korotron" mit einem Netz 15a. Bei einer derartigen Anordnung hat das BiIdgebiet (A) nicht länger ein elektrisches Feld,das die Koronaionen beeinflußt, die beim Bildübertragungsschritt durch den zweiten Lader 3 nach der Entwicklung emittiert werden, so daß die Übertragungsausbeute verbessert ist. Fig. 7C zeigt einen Zustand, bei dem der erste Lader 15 nach der Entwicklung fortfährt, Ladung mit derselben Polarität wie die der Ladung am Toner aufzutragen, sogar nachdem die vorstehend genannte Wirkung auf die Potential-· großen erreicht worden ist. Dies kann in der Praxis da-

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durch erzielt werden, daß die an den Entladungsdraht angelegte Spannung erhöht wird oder daß die an das Netz 15a. angelegte Vorspannung geregelt wird. Auf den Toner im Bildgebiet (A) werden Ladungen derselben Polarität wie der des Toners aufgebracht, da das photoeijipfindliche Selenelement vom P-Typ nicht negativ geladen ist. Folglich wird das Oberflächenpotential des Bildgebiets (A) eventuell bezüglich seiner Polarität invertiert, so daß diese der Polarität des latenten Vorlagenbildes entgegengesetzt ist, so daß die Übertragungsausbeute durch den konzentrierten Ladungsfluß zu dem Bildgebiet (A) im Bildübertragungsschritt durch den zweiten Lader 3 nach der Entwicklung weiter verbessert wird. Tabelle 3 zeigt die in den in Fig. ? gezeigten Fällen erzielten Übertragungsausbeuten.

Tabelle 3

Fig. 7A Fig. 7B Fig. 7C Übertragungsausbeute 6o$ 9 0 $ 95 %

Der erste nach der Entwicklung angeordnete Lader 15 gemäß der vorliegenden Erfindung führt, wenn er bei einem elektrostatischen Trennverfahren mit Konstantstrom-Bildübertragung oder mit Konstantstrom- oder Konstantstromdifferenz-Bildübertragurig benutzt wird, zu dem Vorteil, daß eine Bildstörung auf dem Übertragungsblatt zusätzlich zu der bereits genannten Verbesserung der Übertragungsausbeute vermieden wird. Dieser zusätzliche Vorteil rührt von der Tatsache her, daß die Koronaentladung des ersten nach der Entwicklung angeordneten Laders 15 zum Ausgleich der Oberflächenpotentiale Koronaionen auf den Toner aufbringt, so daß dessen Ladung erhöht und eine zusätzliche Stabilisierung erreicht wird.

In der folgenden Tabelle 4 ist ein Beispiel für die auf der Rückfläche des Übertragungsblatts P nach der Tren-

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nung aufgebrachte Ladung angegeben sowie für die Ladung, die durch durchgehende schwarze Linien des sichtbaren Bildes mit oder ohne Koronaentladung durch den ersten Lader 15 nach der Entwicklung bei der elektrostatischen Trennung mit Konstantstrom-Bildübertragung oder mit Konstantstrom- oder Konstantstromdifferenz-Bildtrennung zurückgehalten wird. Das ohne Lader 15 erhaltene Bild kann schwerlich als akzeptabel betrachtet werden, da es im Bild-Trennschritt oder in den folgenden Transport- oder Fixierschritten am meisten verschmiert wirdi derartige Bildstörungen können aber zufriedenstellend durch die Verwendung des ersten Laders 15 vermieden werden.

Diese Bildstörung wird insbesondere in dem Fall beobachtet,· daß die im Bildübertragungsschritt auf den Übertragungsbogen aufgebrachte Ladungsmenge begrenzt ist und die Entwicklung mit einem Einkomponententoner anstelle eines herkömmlichen Zweikomponententoners ausgeführt wird, da die auf der Rückfläche des Übertragungsbogens zum Anziehen des Toners vorhandene Ladung nahezu auf den notwendigen Minimalwert begrenzt ist und der Toner eine relativ geringe Ladung trägt. In einem derartigen Fall ist es deshalb wichtig, die Ladung auf dem Toner durch die Koronaentladung mit dem ersten Koronalader, der nach dem Ent-Wicklungsschritt angeordnet ist, zu erhöhen.

Tabelle

14,6	•	ΙΟ"⁹	C/cm
- 18,	4	• ΙΟ⁹	C/cm²
- 3,	3	• ΙΟ⁹	C/cm²

30 Ladung auf der Rückfläche des Übertragungsblatts mit erstem Lader 15 ohne ersten Lader 15

Im Gegensatz zu dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Lader 15 nach dem Entwicklungsschritt eine Koronaentladung mit derselben Polarität wie · die der Ladung auf dem Toner erzeugt, zeigt Fig„ 7D einen

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Übertragungsschritt, "bei dem die Koronaentladung eine zu der Polarität der Ladung des Toners entgegengesetzte Polarität hat, so daß die Polarität der Ladung des Toners invertiert wird. In einem derartigen Fall liegt am Entladungsdraht 3a des zweiten Laders 3 nach der Entwicklung eine Spannung mit einer entgegengesetzten Polarität zu der des Toners nach der Polaritätsumkehr an. In diesem Fall wird das Oberflächenpotential in den Gebieten (A) mit Bild größer als in den Gebieten (B) ohne Bild, so daß die Übertragungsladung in den Bildgebieten (A) konzentriert wird, wodurch die Übertragungsausbeute vergrößert wird. Ferner wird die Ladung des Toners invertiert und stabilisiert, so daß die vorstehend erläuterten Bildstörungen vermieden werden.
15

Ferner ist, wie in Fig. 8 gezeigt ist, die Verwendung einer Totalbelichtung gleichzeitig mit, vor oder nach der Koronaentladung mittels des ersten Laders 17 sehr wirksam bei der Verbesserung der Übertragungsausbeute aufgrund der Angleichung der Oberflächenpotentiale, und zwar auch in Verbindung mit einem zweischichtigen photoempfindlichen Element.

Die Erfindung ist vorstehend exemplarisch beschrieben worden; hierdurch ergibt sich jedoch keine Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens, mit dem eine j stabile elektrostatische Blattrennung mit verbesserter ! Übertragungsausbeute und ohne Verschlechterung des übertragenen Bildes erreicht wird.

Beschrieben wird ein elektrophotographisches Verfahren, das folgende Schritte aufweist: Erzeugen eines aus

Farbteilchen bestehenden sichtbaren Bilds auf einem photoempfindlichen Element mit einer Öberflächen-Isolationsschicht, Aufbringen einer elektrostatischen Ladung auf das sichtbare Bild mittels einer ersten Koronaentladung, in Kontaktbringen eines Übertragungsblatts und <jes photo-empfindlichen Elements, Aufbringen einer vorgegebenen La-

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dungsmenge, deren Polarität entgegengesetzt der Polarität der Ladung der Farbteilchen ist, auf der Rückseite des Übertragungsblatts mittels einer zweiten Koronaentladung, Übertragen des sichtbaren Bilds auf das Übertragungsblatt, und Aufbringen einer elektrostatischen Ladung, deren Polarität gleich der Polarität der Ladung der Farbteilchen ist, deren Menge jedoch geringer als die Menge ist, die mittels der zweiten Koronaentladung aufgebracht worden ist, auf die Rückseite des Übertragungsblattes, wodurch das Übertragungsblatt vom photoempfindlichen Element getrennt wird. Ferner wird eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben. Der vorstehend verwendete Ausdruck "Totalbelichtung" bedeutet hierbei eine auf das photoempfindliche Element gerichtete gleichförmige Belichtung (flush exposure).

Claims

Patentansprüche

1. Elektrophotographisches Verfahren, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Herstellen eines sichtbaren BiI-des aus Farbteilchen auf einem photoempfindlichen Element mit einer Oberflächenisolationsschicht, Aufbringen von Ladung auf das sichtbare Bild mittels einer ersten Koronaentladung, in Berührung bringen eines Übertragungsblatts und des photoempfindlichen Elements, Aufbringen einer vorgegebenen Ladungsmenge auf die Rückseite des Übertragungsblatts mittels einer zweiten Koronaentladung, wobei die Polarität der Ladungsmenge entgegengesetzt zu der Polarität der Ladung der Farbteilchen ist, wodurch das sichtbare Bild auf das Übertragungsblatt übertragen wird, und Aufbringen einer vorgegebenen Ladungsmenge mittels einer dritten Koronaentladung auf die Rückseite des Übertragungsblatts, wobei die Polarität dieser Ladungsmenge gleich der Polarität der Ladung der Farbteilchen ist, die Ladungsmenge jedoch kleiner als die durch die Koronaentladung aufgebrachte Ladungsmenge ist, wodurch das Übertragungsblatt vom photoempfindlichen«Element gelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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~²~ . DE 2242

daß das photoempfindliche Element ein dreischichtiges photoempfindliches Element ist, das ein leitendes Substrat, eine photoleitende Schicht und eine Oberflächen-Isolationsschicht aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein konstanter Luftstrom gegen das vordere Ende des Übertragungsblattes gleichzeitig mit der dritten Koronaentladung geblasen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß das photoempfindliche Element einer Totalbelichtung gleichzeitig mit der Ladung durch die erste Koronaentladung unterzogen wird.

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lader zur Durchführung der ersten Koronaentladung ein Netz an der Entladungsöffnung aufweist.
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6. Elektrophotographisches Verfahren, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Erzeugen eines sichtbaren Bilds aus Entwicklerteilchen auf einem Bildträgerelement mit einer ersten Koronaentladung, in Kontaktbringen eines Übertragungsblatts mit dem sichtbaren Bild, Aufbringen einer vorgegebenen Ladungsmenge auf die Seite des Übertragungsblatts, die nicht in Kontakt mit dem Bildträgerelement ist, mittels einer zweiten Koronaentladung, wobei diese Ladungsmenge eine Polarität hat, die entgegengesetzt zu der Polarität der Ladung der das sichtbare Bild bildenden Teilchen ist, und Aufbringen einer vorgegebenen Ladungsmenge mittels einer dritten Koronaentladung auf die Seite des Übertragungsblatts, die nicht in Kontakt mit dem Bildträgerelement ist, wobei diese Ladungsmenge die entgegengesetzte Polarität hat und kleiner ist als die mittels der zweiten Koronaentladung aufgebrachte Ladungsmenge, so daß das Übertragungsblatt vom Bildträger'-element gelöst wird.

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7· Verfahren, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Erzeugen eines sichtbaren Bilds aus Entwicklerteilchen auf einem zweischichtigen photoempfindlichen Element mit einer ersten Koronaentladung, in Kontaktbringen eines Übertragungsblattes mit dem sichtbaren Bild, Aufbringen auf der Seite des Übertragungsblatts, die das photoempfindliche Element nicht berührt, einer vorgegebenen Ladungsmenge mit einer zu der Polarität der Ladung auf den das sichtbare Bild" bildenden Teilchen entgegengesetzten Polarität, und Aufbringen auf der Seite des Übertragungsblatts, die das photoempfindliche Element nicht berührt, einer vorgegebenen Ladungsmenge mittels einer dritten Koronaentladung, wobei die Polarität dieser Ladungsmenge entgegengesetzt der Polarität der Ladung, die mittels der zweiten Koronaentladung aufgebracht worden ist, und ihre Menge kleiner ist, so daß das Übertragungsblatt vom photoempfindlichen Element getrennt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß das photoempfindliche Element gleichzeitig mit oder vor der ersten Koronaentladung gleichförmig belichtet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lader zur Durchführung der ersten Koronaentladung ein Netz in seiner Entladungsöffnung aufweist.

10. Elektrophotographische Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die ein aus Farbteilchen bestehendes sichtbares Bild trägt, eine Einrichtung, die eine erste Koronaentladung zum Aufbringen von Ladung auf das sichtbare Bild erzeugt, eine Einrichtung, die die Trägereinrichtung für das sichtbare Bild in Kontakt mit einem Übertragungsblatt bringt, eine Einrichtung, die auf die Rückseite des Übertragungsblatts mittels einer zweiten Koronaentladung Ladungen mit einer Polarität aufbringt, die entgegengesetzt zu der Polarität der Ladung der Färb-

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teilchen ist, so daß das sichtbare Bild auf das Übertragungsblatt übertragen wird, und eine Einrichtung, die auf die Rückseite des Übertragungsblatts mittels einer dritten Koronaentladung eine Ladung mit einer Polarität aufbringt, die gleich der Polarität der Ladung der Farbteilchen ist, so daß das Übertragungsblatt von der Trägereinrichtung für das sichtbare Bild getrennt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10» dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinrichtung für das sichtbare Bild ein dreischichtiges photoempfindliches Element ist, das ein leitendes Substrat, eine photoleitende Schicht und eine Oberflächen-Isolationsschicht aufweist„

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die einen konstanten Luftstrom gegen das vordere Ende des Übertragungsblatts gleichzeitig mit der Entladung des dritten Koronaentladers bläst.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die das sichtbare Bild auf der Bildträgereinrichtung einer Totalbelichtung gleichzeitig mit der Entladung des ersten Koronaentladers unterzieht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Durchführung der ersten Koronaentladung ein Netz in ihrer Entladungsöffnung aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 12,.13, l4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinrichtung für das sichtbare Bild ein zweischichtiges photoempfindliches Element ist, das ein leitendes Substrat und eine photoleitende Schicht aufweist.

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1

l6. Vorrichtung nach Anspruch 15» gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die das sichtbare Bild auf der Bildträgereinrichtung einer Totalbelichtung gleichzeitig mit oder vor der ersten Koronaentladung unter-

5 zieht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die die erste Koronaentladung durchführt, ein Netz in ihrer Entladungsöffnung 10 aufweist.