DE1926871A1

DE1926871A1 - Elektrofotografisches Abbildungsverfahren und Reproduktionsmaschine zu dessen Durchfuehrung

Info

Publication number: DE1926871A1
Application number: DE19691926871
Authority: DE
Inventors: Bhagat Gopal Chhangomal
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1968-05-27
Filing date: 1969-05-27
Publication date: 1969-12-04
Also published as: GB1270825A

Description

Elektrofotografisches AbMldüngeverfahren und Reproduktionsmaschine zu dessen Durchführung

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Abbildungsverfahren, "bei dem das. elektrostatische latente Bild mit elektroskopischen Entwicklerstoffteilchen entwickelt und gegebenenfalls auf einen anderen Bildträger übertragen und/ oder fixiert wird. ·

Bei der Herstellung elektrofotografischer Kopien wird ein auf einer nichtleitenden. Bildfläche erzeugtes elektrostatisches latentes Bild mit einem Entwicklerstoff, beispielsweise Tonerteilchen, entwickelt. Bei dieser umwandlung des elektrostatischen latenten Bildes in ein sichtbares Bild treten gewöhnlich insbesondere bei anfänglicher gleichmäßiger Aufladung der Bildfläche unerwünschte Wirkungen in den Hintergrundflächen des Bildes auf, die sich in einem Anhaften der Tonerteilchen auch auf diesen !Flächenteilen äußern. Die in den Hintergrundflächen, vorhandenen Teilchen werden mit dem gesamten Pulverbild auf das Kopieblatt übertragen und verursachen die allgemein bekannten Hintergrundzeichnungen auf der endgültigen Kopie. Diese sind unerwünscht, da das Bild durch sie unscharf wird, eine Kontrastverschlechterung er-

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- 2 fährt und der Reproduktion ein unsauberes Aussehen verleiht.

Besteht der Entwicklerstoff aus einer Kombination eines feinverteilten, pigmentierten elektroskopischen Pulvers mit einem gröberen Trägerstoff, so können die Hintergrundzeichnungen durch Verwendung einer in geeigneter Weise vorgespannt-m- Entwicklungselektrode innerhalb der Entwicklungsvorrichtung verringert werden. Die Entwicklungselektrode erzeugt ein elektrostatisches Feld im Bereich der Bildfläche, wodurch das Potential der nicht zum Bild gehörenden Flächenteile geringer ist als die Vorspannung der Elektrode. Dadurch wird der Toner von diesen Flächenteilen abgestoßen bzw. wird seine Ablagerung verhindert, und die Reproduktionen haben nur geringe Hint ergrund Zeichnungen. Eine eingehendere Beschreibung der Funktion einer Entwicklungselektrode findet sich in der US-Patentschrift 2 952 241.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die elektrofotografische Bilderzeugung derart zu verbessern, daß die Hintergrundzeichnungen völlig vermieden werden.

Ein elektrofotografisches Abbi!düngeverfahren, bei dem das elektrostatische latente Bild mit elektroskopischen Entwicklerstoffteilchen entwickelt und gegebenenfalls auf einen anderen Bildträger übertragen und/oder fixiert wird, ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die elektrofotografische Bildfläche nach der Entwicklung zur Entfernung von Entwicklerstoffteilchen aus den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen mit einer faserigen Wischvorrichtung abgewischt wird.

Eine elektrofotografische Reproduktionsmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens ist gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß nahe der Entwicklungsvorrichtung eine der elektrofotografischen Bildfläche zugeordnete Wischvorrichtung mit einer Vielzahl von ihr abstehender länglicher Fasern vor-

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geaeiien. ist, die durch eine Antriebsbewegung über die Bildfläche wischen, wodurch die während der Entwicklung auf der Bildfläche abgelagerten Entwicklerstoffteilehen aus den nicht zum entwickelten Bild gehörenden Flächenteilen entfernt werden.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform dieser Reproduktionsmaschine besteht die Wischvorrichtung aus einer auf ihrem Umfang die Fasern tragenden Drehbürste, die mit der Antriebsbewegung um ihre Rotationsachse gedreht wird.

Mit dem erfindungs gemäß en Wischvorgang wird erreicht, daß nach der BiIdentwicklung,die Hintergrundzeichnungen vollständig beseitigt werden, wodurch die Reproduktionsqualität wesentlich verbessert ist, und zwar ohne merkliche Beeinträchtigungen der Bildflächenteile.

Ein besseres Verst^;indnis der Erfindung hinsichtlich ihrer weiteren Y/esenszüge und Vorteile-ergibt sich .aus der folgenden eingehenden Beschreibung an Hand der Figur.

In der Fi^ur ist eine elektrofotografische Reproduktionsmasehine. dargestellt,, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist bzw. nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet. Die aus einer -tragenden Unterlage 16 mit darauf aufgebrachter dielektrischer Schicht..15 bestehende Bildtrommel 14 dreht sich innerhalb der Maschine mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in der durch den Pfeil dargestellten Richtung^ so daß ihre Oberfläche nacheinander eine Aufladevorrichtung 18 zur gleichmäßigen elektrostatischen Aufladung und eine Belichtungsstelle 19 zur Belichtung mit dem zu reproduzierenden Bild passiert.

Nach der. Aufladung- und ,Β&ίί^ΐ^δ gelängt die Trommel ob er fläche zur Entwipfcpmgsvpr±i^hiriifig ,21;-Diese ist als Kaskadierungsvorrl.chtung,...auseefuiaj-t_itäöö besteht aus eineiii Senäusö 22, in

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dessen unterem Teil ein Vorrat an Entwicklerstoffteilchen 23 vorgesehen ist. Die Entwicklerstoffteilchen werden aus dem unteren Teil dieses Behälters mit den Förderbechern 24 eines angetriebenen Endlos-Förderbandes 26 entnommen und dann über die Trommeloberfläche kaskadiert· Dieses Entwicklungsverfahren ist eingehender in den US-Patentschriften 2 618 551 und 2 618 552 beschrieben und arbeitet mit einer Entwicklerstoffmischung, die aus fein verteilten, pigmentierten Entwicklerstoffteilchen bzw. Tonerteilchen und größeren Trägerteilchen besteht. Die Trägerteilchen verhindern das Zusammenhaften der feinen Tonerteilchen zu deren leichterem Transport und zur Aufladung der Tonerteilchen durch die gegenseitige Reibung. Beide Stoffe haben innerhalb der reibungselektrischen Reihe einen Abstand zueinander.

Die Trägerteilchen werden mit den an ihnen anhaftenden Tonerteilchen über die Trommeloberfläche kaskadiert und bewirken so eine Bildentwicklung auf der Trommel. Die vom Ladungsmuster des elektrostatischen latenten Bildes erzeugten elektrostatischen Felder ziehen viele Tonerteilchen von den Trägerteilchen an, während die letzteren zusammen mit restlichen, nicht zur Entwicklung verwendeten Tonerteilchen in den unteren Teil des Behälters 22 zurückfallen. Der Tonervorrat in der Entwicklerstoffmischung wird periodisch mit einer nicht dargestellten Tonernachfülleinrichtung aufgefrischt.

Fach der Bildentwicklung gelangt das Bild an eine Hintergrundbeseitigungsstelle 10, die im folgenden noch eingehender beschrieben wird. Danach wird es an eine Bildübertragungsstelle geführt, wo es mit dem Kopieband 27 in Berührung kommt, das mit zwei Rollen 28 gegen die Trommeloberfläche gedruckt wird, so daß es sich mit deren Umfangsgeschwindigkeit bewegt. Eine Bildübertragungsvorrichtung 30 ist mit geringem Abstand zwischen, den Rollen 28 hinter dem Band angeordnet. Sie ist ähnlich der Ladevorrichtung 18 ausgebildet und arbeitet wie diese gleichfalls nach dem Korona-Entladungsprinzip. Die Ladevorrich-

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tung 18 "und die Übertragungsvorrichtung 30 sind an. Hooiispaim-ungs quell en 31 und 32 gleicher Polarität angeschlossen und bestehen aus Korotron-Entladungsdrähten 33 und 34, die mit einer leitfähigen Metallabschirmung umgeben sind.

Die Bildübertragungsvorrichtung 30 bringt eine Ladung auf die Rückseite des Bandes 27 auf, deren Polarität mit derjenigen der anfangs auf die Trommel aufgebrachten Ladung übereinstimmt und derjenigen der Tonerteilchen innerhalb des Entwicklerstoffes entgegengesetzt ist. Dadurch werden die Tonerteilchen von der Trommel abgezogen und auf das Band übertragen, denn die Anziehungskraft zwischen den Teilchen und der Trommelladung wird überwunden. Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß bei der dargestellten Reproduktionsmaschine auch viele andere Bildübertragungsverfahren angewendet werden können. Beispielsweise kann eine an eine zur Ladung der Tonerteilchen entgegengesetzt polarisierte Hochspannungsquelle angeschlossene Rolle unmittelbar hinter dem Kopieband angeordnet sein oder das Kopieband selbst bewirkt eine mechanische Übertragung der Tonerteilchen.

Nach der übertragung des Tonerbildes auf das Band 27 bewegt sich dieses unter eine Fixiervorrichtung 36» die ein Einschmelzen bzw. eine dauerhafte Fixierung des Tonerbildes am Band 27 bewirkt. Im dargestellten Falle ist ein Widerstandsheizgerät als Fixiervorrichtung verwendet. Ea können jedoch auch andere bekannte Fixierverfahren angewendet werden/ beispielsweise die Einwirkung eines Lösungsmitteldampfes auf das Tonerbild oder das Besprühen des Tonerbildes mit einem Stoff, der einen klebenden Überzug bildet. Nach der Fixierung wird'das Kopieband auf die Spule 37 zur weiteren Verwendung aufgewickelt. Die Bildtrommel gelangt nach der Bildübertragung an eine Reinigungsbürste 38, die ihre Oberfläche für einen weiteren Abbildungszyklus vorbereitet, indem jegliches restliches Bildpulver von ihr entfernt wird..

Die Beschreibung der Erfindung erfolgt im Zusammenhang mit. Korona-Ladevorrichtungen, die jedoch lediglich als Beispiele genannt sind. Jedes andere Ladeverfahren kann gleichfalls an- gewendet werden. Beispielsweise ist hier die Ladung mit einer Skorotroneinheit, die Reibungsladung, die Induktionsladung' gemäß den US-Patentschriften 2 934 649 und 2 833 930 sowie die Rollenladung gemäß US-Pat ent schrift 2 934 650 zu nennen. Ferner kann jede andere geeignete Entwicklungsart außer der Kaskadierungsentwicklung durchgeführt werden, beispielsweise die Pulverwolkenentwicklung gemäß den US-Patentschrift en 2 725 305 und 2 918 910 oder die Magnetbürstenentwicklung gemäß den US-Patentschriften 2 791 949 und 3 015 305.

An der Stelle 10 zur Hintergrundbeseitigung ist eine Pelzbürste 11 vorgesehen. Diese ist derart angeordnet, daß sie erst nach vollständiger Entwicklung des latenten Bildes auf die Trommeloberfläche einwirken kann. Bei Drehung der Trommel im Uhrzeigersinn, wie dies durch den Pfeil dargestellt ist, gelangt die Trommeloberfläche zuerst in die Entwicklungsvorrichtung 21 und danach an die Hintergrundbeseitigungsstelle 10. Es zeigte sich, daß die Pelzbürste derart gedreht werden soll, daß ihre Fasern entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Bildes bewegt werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Entsprechend ist eine Drehung der Pelzbürste 11 im Uhrzeigersinn dargestellt.

Die Ausführungsform der an der Hintergrundbeseitigungsstelle verwendeten Wischvorrichtung ist nicht auf die Bürste 11 beschränkt. Diese Vorrichtung muß nur das erwünschte Abwisehen der Tonerteilchen von den Hintergrundflächen bewirken. Um diese Wischwxrkung einwandfrei zu erzielen, hat die V/i-sehvorrichtung vorzugsweise eine haarige oder faserige Oberfläche, die mit der Bildfläche in Berührung steht. Eiii Stoff, bei dem eine gute Wischwirkung auftritt, ist natürlicher : Karnickelpelz. Synthetische Stoffe wie Samt, Nylonpelz oder andere haarige Stoffe können jedoch gleichfalls die erwünschte

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Wischwirkung erzielen.

In der Figur ist eine Wischvorrichtung in Form eines Drehelementes dargestellt, das auf seiner Umfangfläche mit einer Schicht natürlichen Karnickelpelzes überzogen ist. Es kann jedoch auch ein haariges endloses Band oder eine schwingende Bürste oder eine andere geeignet ausgeführte Vorrichtung verwendet werden. Das Drehelement ist wegen seines kompakten Aufbaus und seiner einfach zu verwirklichenden Drehbewegung vorzuziehen.

Die Wirkung der Wischvorrichtung besteht darin, daß die Tonerteilchen aus den nicht zum Bild gehörenden Hintergrundflächen gewischt werden, wodurch sich die bestmögliche Bildqualität ergibt. Während die Tonerteilchen von den Hintergrundflächen abgewischt werden, können sie an mindestens zwei Stellen .abgelagert werden. Sind die der Bürste zugewandten Bildflächenteile zu schwach getönt, d.h. kann die Bildladung eine Anziehung und Bindung einer größeren Tonermenge bewirken, als sie augenblicklich verfügbar ist, so wird der von den Hintergrundflächen abgewischte Toner zu diesen schwach getönten Bereichen bewegt, wo er wieder abgelagert werden kann. Sind andererseits die der Bürste zugewandten Bildfläch.enteile richtig getönt, so verbleibt der von den Hintergrundflächen abgewischte Toner auf der Bürste.

In der Figur ist ferner ein Gehäuse 12 dargestellt, das einen Teil tier Pelzbürste umgibt und mit einer Ansaugvorrichtung 13 verbunden ist, die einen Unterdruck im Gehäuse erzeugt. Hierdurch wird die Entfernung der Tonerteilchen von den Hintergrundflächen noch verbessert. Die an den Fasern der Pelzbürste anhaftenden Tonerteilchen werden sanft von der Pelzbürste entfernt und in das Gehäuse gesogen, von dem aus sie in einen Sammelbehälter (nicht dargestellt) befördert werden können. Diese Eigenschaft ist deshalb günstig, weil die Toner-

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teilchen zuverlässiger mit der Pelzbürste von den Hintergrundflachen entfernt werden, wenn die Bürste selbst während dieser Punktion, nicht zu viele Tonerteilchen enthält.

Außer der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der Vorrichtung zu seiner IHirchführung sind dem Fachmann nach Kenntnis der Erfindung zahlreiche andere Ausführungsformen möglich, die insgesamt durch den Grundgedanken der Erfindung umfaßt sind,

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Claims

Paten-tanaprü. ehe

1. Elektrofotografisches Abbildungsverfahren, bei dem das elektrostatische latente Bild mit elektroskopischen Entwicklerstoffteilchen entwickelt und gegebenenfalls auf einen anderen Bildträger übertragen und/oder fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrofotografische Bildfläche (15) nach der Entwicklung zur Entfernung von Entwicklerstoffteilchen aus den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen mit einer faserigen Wischvorrichtung (11) abgewischt wird.

2. Elektrofotografische Reproduktionsmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer mit elektroskopischen Entwicklerstoffteilchen arbeitenden Entwicklungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der Entwicklungsvorrichtung (21) eine der elektrofotografischen Bildfläche (15) zugeordnete Wischvorrichtung (11) mit einer Vielzahl von ihr abstehender länglicher Fasern vorgesehen ist, die durch eine Antriebsbewegung über die Bildfläche (15) wischen, wodurch die während der Entwicklung auf der Bildfläche (15) abgelagerten Entwicklerstoffteilchen aus den nicht zum entwickelten Bild gehörenden Flächenteilen entfernt werden. ;

3. Reproduktionsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, ' daß die Wischvorrichtung (11) eine auf ihrem Umfang die Fasern tragende Drehbürste ist, die mit der Antriebsbewegung um ihre Rotationsachse gedreht wird.

4. Reproduktionsmaschine nach Anspruch 2 oder 3_r dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Fasern ein Unterdruck erzeugt wird, der Entwicklerstoffteilchen sanft von den Fasern entfernt.

5. Reproduktionsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4_f dadurch gekennzeichnet, daß als Bildfläche (15) die lichtempfind·

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liehe Oberfläche einer um ihre Längsachse gedrehten Trommel (14) vorgesehen ist und daß die Wischvorrichtung (11) derart bewegt wird, daß ihre Fasern in einer der Bewegungsrichtung, der Bildfläche (15) entgegengesetzten Richtung laufen.

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