DE2054080A1 - Vorrichtung zur elektrostatischen Koror a A ifladung von Tonerteilchen - Google Patents
Vorrichtung zur elektrostatischen Koror a A ifladung von TonerteilchenInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2054080
Dipl.-Ing. H.Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN 27, DEN
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22
XEROX CORPORATION, Xerox Square
Rochester, Ν.Ύ. 14603/USA
Rochester, Ν.Ύ. 14603/USA
Vorrichtung zur elektrostatischen Korona-Aufladung von Tonerteilchen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrostatischen Korona-Aufladung von Tonerteilchen insbesondere vor einer
elektrostatischen Bildübertragung eines Tonerbildes auf ein Kopieblatt. Tonerteilchen werden vor der Bildübertragung in
den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen eines entwickelten Tonerbildes aufgeladen, so daß sie nicht mit den Tonerteilchen
der Bildflächenteile auf das Kopieblatt übertragen werden.
Beim elektrofotografischen Verfahren wird ein Aufzeichnungsträger mit einer Schicht fotoleitfähigen Isolierstoffs auf
leitfähiger Unterlage zur Erzeugung latenter elektrostatischer Bilder zu reproduzierender Informationen verwendet. Der Aufzeichnungsträger
wird zunächst auf seiner fotoleitfähigen Oberfläche gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und dann
mit einem Lichtmuster der zu reproduzierenden Information
belichtet. Die durch das Licht getroffenen !Flächenteile des Aufzeichnung ε trägers verlieren ihre Ladung, während die
übrigen Flächenteile unbeeinflußt bleiben. Dadurch wird auf dem Aufzeichnungsträger ein latentes elektrostatisches Bild
erzeugt, dessen Konfiguration dem Lichtmuster entspricht. Die-
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ses latente Bild kann dann durch Aufbringen von Toner auf den
Aufzeichnungsträger entwickelt werden. Der Toner wird in fein
verteilter Form aufgebracht und kann aus Kunstharzen oder Kunst^
harzmischungen bestehen, in denen ein Pigmentstoff, beispielsweise Ruß, dispergiert ist. Der Toner wird in denjenigen Flächenbereichen des Aufzeichnungsträgers angezogen und gebunden,
die ihre Anfangsladung behalten haben, d.h. in den Bildflächenteilen, wodurch ein Tonerbild entsteht, das auf ein Kopieblatt
oder einen anderen Bildträger übertragen werden und auf diesem zur Bildung einer dauerhaften Reproduktion des Originals fixiert
werden kann.
Damit die Tonerteilchen auf das latente elektrostatische Bild des Aufzeichnungsträgers angezogen werden können, werden sie
vor dem Aufbringen auf den Aufzeichnungsträger reibungselektrisch mit einer Polarität aufgeladen, die der Polarität der Ladung
der Bildflächenteile des Aufzeichnungsträgers entgegengesetzt ist. Ein Verfahren zum Aufbringen der Tonerteilchen auf den
Aufzeichnungsträger besteht darin, daß der Toner mit einem groben Trägermaterial vermischt und diese Mischung über den
Aufzeichnungsträger kaskadiert wird. Als Trägermaterial können Glas- oder Sandkörner verwendet werden, die mit einem
Material überzogen sind, das gegenüber dem Toner in der reibungselektrischen Reihe einen Abstand hat, so daß eine reibungselektrische
Ladung zwischen dem Toner und dem Trägermaterial erzeugt wird, wenn beide miteinander vermischt werden.
Während der Mischung wird der Toner an die Trägerteilchen angezogen, wonach beide gemeinsam über den 'Aufzeichnungsträger
kaskadiert werden. In den Bildflächenteilen wird der Toner dann von den Trägerteilchen getrennt und auf dem Aufzeichnungsträger
gebunden, wodurch das latente elektrostatische Bild sichtbar wird.
Während des Entwicklungsvorganges werden Tonerteilchen auch zufällig in den nicht zum Bild gehörenden Untergrundflächenteilen
abgelagert. Diese unerwünschte Ablagerung von Toner
p
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wird durch unkontrollierte Wolken von Tonerteilchen verursacht, die die Entwicklerstoffströmung begleiten, wenn diese über den
Aufzeichnungsträger kaskadiert wird. Ferner werden gelegentlich Tonerteilchen in diesen Flächenbereichen abgelagert, die eine
neutrale oder eine der für die Entwicklung günstigen Ladung entgegengesetzte Ladung tragen. Es werden Tonerwolken erzeugt,
wenn mit Toner versehene Trägerteilchen die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers treffen. Die Aufprallkräfte zwischen dem
Aufzeichnungsträger und den Trägerteilchen sowie dem Toner trennen die Tonerteilchen von den Trägerteilchen und bewirken
die Erzeugung einer wolkenartigen Masse, die sich in allen Bereichen des Aufzeichnungsträgers, auch in den nicht zum Bild
gehörenden Flächenteilen, ablagern kann. Dieser Zustand wird noch verschlimmert, wenn mit hoher Tonerkonzentration gearbeitet
wird.
Die Ablagerung von Toner in nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen
des Aufzeichnungsträgers kann etwas verringert werden, wenn die Tendenz der Trägerteilchen ausgenutzt wird, den Toner
von dem Aufzeichnungsträger zu entfernen. Diese Reinigungswirkung tritt auf, wenn die Trägerteilchen nicht vollständig mit
Tonerteilchen bedeckt sind und so über den Aufzeichnungsträger
kaskadiert werden. Sie ziehen dann Tonerteilchen an, die durch schwache elektrostatische Kräfte am Aufzeichnungsträger gebunden
sind, beispielsweise die in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen gebundenen Tonerteilchen. Der Reinigungsvorgang
reicht normalerweise jedoch nicht zur Entfernung aller Tonerteilchen in den Untergrundflächen aus, insbesondere wenn eine
hohe Tonerkonzentration zur Entwicklung des latenten Bildes verwendet wird.
Um zu verhindern, daß die Tonerteilchen der nicht zum Bild gehörenden
Flächenteile des Aufzeichnungsträgers während der Bildübertragung des erzeugten Tonerbildes mit übertragen werden,
kann der Aufzeichnungsträger einer Korona-Entladungsvorrichtung ausgesetzt werden, die einen geringen Koronastrom zwi-
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sehen der Bildentwicklung und der Bildübertragung erzeugt. Durch
Anwendung einer Polarität der Entladungsvorrichtung, die entgegengesetzt derjenigen der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen
des Aufzeichnungsträgers ist, werden die Tonerteilchen in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen des Aufzeichnungsträgers
auf dieselbe Polarität wie die der Entladungsvorrichtung aufgeladen, wodurch es möglich ist, nur den Toner der Bildflächenteile
auf das Kopieblatt zu übertragen. Wird zu diesem Zweck ein Korona-Entladungsdraht verwendet, der beispielsweise aus
einer Platinlegierung besteht, so tritt bei der Bewegung des Koronadrahtes relativ zu den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen
eine Neigung des geringen Koronastroms auf, die Tonerteilchen in diesen Bereichen auf eine Polarität entgegengesetzt
derjenigen der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen aufzuladen. Bewegt sich dann der Korona-Entladungsdraht an den Bildflächenteilen
vorbei, so werden seine Emissionen entweder abgestoßen oder durch Koronaunterdrückung um die Bildflächenteile
herumgeführt, so daß diese unbeeinflußt bleiben. Die Koronaunterdrückung ist eine Erscheinung, bei der positive Koronaemissionen
von der fotoleitfähigen Fläche durch das stärkere elektrostatische Feld der Bildflächenteile abgestoßen werden.
Obwohl dieses Verfahren bei Durchführung mit einem Koronadraht die Verringerung von Hintergrundtoner auf den Kopieblättern
ermöglicht, hat sich gezeigt, daß die erzielten Ergebnisse nicht immer zufriedenstellend sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine bessere elektrostatische Aufladung
der Tonerteilchen insbesondere in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen eines elektrofotografischen Tonerbildes ermöglicht.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß eine
messerartig ausgebildete Entladungselektrode vorgesehen ist,
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die einen Querschnitt mit gegenüber der Höhe extrem geringer Breite aufweist.
Mit dieser Vorrichtung kann ein stärkerer Koronastrom den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen des Aufzeichnungsträgers
zugeführt werden, als dies bei Verwendung eines Koronadrahtes möglich ist, wobei gleichzeitig die Bildflächenteile
nicht beeinträchtigt werden. Daher wird der Toner in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen auf eine Polarität
entgegengesetzt derjenigen des Toners der Bildflächenteile besser aufgeladen, und die Übertragung dieses Toners kann besser
verhindert werden. Ferner ist eine Entladungsvorrichtung nach der Erfindung stabiler und kann nicht abbrechen oder
reißen, wie dies bei einem Draht möglich ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aus den allgemein verwendeten leitfähigen
Stoffen bestehen und leicht in die vorgegebene Form gebracht werden.
Die Entladungselektrode ist messerartig ausgebildet und wird bei einer Schwellenspannung für die Emission von Ladungsträgern
betrieben. Infolge der bei dieser Elektrode besseren Koronaemission wird der Toner in den nicht zum Bild gehörenden
Flächenteilen gleichmäßiger und vollständiger aufgeladen, so daß bei einem übertragenen Tonerbild keine Hintergrundzeichnungen
mehr auftreten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird bei der Voraufladung vor der Übertragung eines Tonerbildes auf ein Kopieblatt angewendet.
Die messerartig ausgebildete Elektrode hat einen Querschnitt, dessen Breite extrem gering gegenüber seiner
Höhe ist. Die Elektrode wird so mit der Schwellenspannung betrieben, daß bei der Emission der Ladungsträger ein Koronastrom
zwischen dem entwickelten Aufzeichnungsträger und der Elektrode entsteht, der die Tonerteilchen in den nicht zum
Bild gehörenden Flächenteilen des entwickelten Tonerbildes
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gleichmäßig auflädt, ohne den Toner in den Bildbereichen zu beeinflussen. Die Polarität der Elektrodenspannung ist entgegengesetzt
derjenigen der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen, und die auf die Tonerteilchen in den nicht zum Bild
gehörenden Flächenteilen aufgebrachte Ladung ist gleichfalls entgegengesetzt derjenigen der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen.
Da die Tonerteilchen in den Bildflächenteilen und in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen einander entgegengesetzte
Polarität nach Einwirkung dieser Voraufladung haben,
werden nur die Tonerteilchen in den Bildflächenteilen auf ein Kopieblatt übertragen, wodurch Hintergrundzeichnungen auf der
Reproduktion vermieden werden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen?
Fig. Ί einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Korona-Entladungsvorrichtung
und
Fig. 2 ein entwickeltes elektrostatisches latentes Bild, auf
das die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einwirkung gebracht wird.
Eine Entladungsvorrichtung nach der Erfindung kann zur Voraufladung
von Tonerbildern vor der Bildübertragung verwendet werden, wobei eine gleichmäßige Ladung auf die Tonerteilchen
von nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen eines entwickelten elektrostatischen Bildes aufgebracht wird. Diese Ladung hat
eine der Polarität der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen entgegengesetzte Polarität, so daß nur die letzteren Tonerteilchen
bei der nachfolgenden Bildübertragung auf ein Kopieblatt übertragen werden.
Korona-Entladungsvorrichtungen werden beim elektrofotografischen
Verfahren zur Aufladung eines elektrostatischen Aufzeichnungsträgers verwendet. Dabei wird die Korona-Entladungsvorrichtung
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nahe dem Aufzeichnungsträger angeordnet und eine Spannung angeschaltet,
die eine Korona-Emission an der Entladungselektrode erzeugt. Als Elektrode wird normalerweise ein Draht verwendet,
der einen Strom von Ladungsträgern auf den Aufzeichnungsträger erzeugt und eine Aufladung des Aufzeichnungsträgers auf eine
Gleichgewichtsspannung bewirkt. Diese Spannung ist für eine vorgegebene Vorrichtung eine Funktion der Form und des Querschnitts
der Elektrode der Entladungsvorrichtung, des Mediums zwischen der Elektrode und dem Aufzeichnungsträger, des Abstandes
zwischen der Elektrode und dem Aufzeichnungsträger, des Potentialunterschiedes zwischen der Elektrode und dem
Aufzeichnungsträger und vieler anderer Faktoren. Wenn der Aufzeichnungstr.äger oder ein Teil des Aufzeichnungsträgers
eine unter der Gleichgewichtsspannung liegende Spannung hat,
so nimmt der Aufzeichnungsträger Korona-Emissionen auf, wodurch diese Bereiche gleichfalls die GMchgewichtsspannung
erreichen. Ist andererseits die Gleichgewichtsspannung gleich oder geringer als die Spannung des Aufzeichnungsträgers, so
nimmt dieser keine Korona-Emissionen auf und bleibt elektrisch unverändert. Dieser letztere Fall ergibt sich, wenn der Potentialunterschied
zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Elektrode der Korona-Entladungsvorrichtung zur Erzeugung
eines Emissionsflusses zum Aufzeichnungsträger hin nicht ausreicht. In dieser Situation verlaufen die Emissionen
von der Entladungselektrode in Richtung zum Aufzeichnungsträger, werden von diesem jedoch aus den Bereichen der Gleichgewicht
sspannung abgestoßen. Eine geerdete oder vorgespannte Abschirmung wird normalerweise so angeordnet, daß sie den
Entladungsdraht teilweise umgibt, um die Emissionen zu absorbieren,
wenn die Gleichgewichtsspannung auf dem Aufzeichnungsträger erreicht ist, so daß die Elektrode weiter betrieben
werden kann und auch dann Emissionen erzeugt, wenn der Aufzeichnungsträger sie nicht annimmt. Wird keine Abschirmung
verwendet, so wird der Aufzeichnungsträger auf die Gleichgewicht sspannung gebracht, wonach die Elektrode keine weiteren
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Emissionen mehr erzeugt, solange der Potentialunterschied geringer
bleibt als er zur Erzeugung von Emissionen erforderlich ist.
Die Tendenz des Aufzeichnungsträgers, im Bereich der Korona-Entladungsvorrichtung
eine Gleichgewichtsspannung anzunehmen, wirkt in nur einer Richtung. Die Emissionen haben keine Wirkung
auf diejenigen Bereiche des Aufzeichnungsträgers, deren Potential gleich oder größer als die Gleichgewichtsspannung
ist. Ist jedoch die Ladung von Flächenelement zu Flächenelement ungleich, wie es beispielsweise bei einem elektrostatischen
latenten Bild der Fall ist, so werden diejenigen Bereiche des Bildes, die unter der Gleichgewichtsspannung liegen,
auf die Gleichgewichtsspannung gebracht, wonach sie nicht mehr beeinflußt werden. Die Emissionen wirken sich also selektiv
auf diejenigen Bereiche des Aufzeichnungsträgers aus, die
eine geringere Ladung haben. Es ist bekannt, daß bei Einwirkung eines geringen Koronastromes auf einen entwickelten Aufzeichnungsträger
vor der Bildübertragung des Tonerbildes auf ein Kopieblatt der Toner in den nicht zum Bild gehörenden
Flächenteilen des Aufzeichnungsträgers nicht zusammen mit dem Tonerbild auf das Kopieblatt übertragen wird. Durch Betreiben
der Korona-Entladungsvorrichtung mit entgegengesetzter Polarität der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen können die nicht
zum Bild gehörenden Flächenteile auf eine Polarität entgegengesetzt derjenigen der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen
aufgeladen werden. Dies wird ohne große Verschlechterung der bereits auf den Tonerteilchen in den Bildflächenteilen vorhandenen
Ladungen erreicht. Durch eine solche Aufladung vor der Bildübertragung und die damit erzeugte Polaritätsdifferenz
zwischen den Tonerteilchen in den Bildflächenteilen und den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen ist es möglich, nur
die Tonerteilchen in den Bildflächenteilen auf das Kopieblatt zu übertragen.
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Beim Betrieb wird die zur Vοraufladung verwendete Entladungsvorrichtung
über den entwickelten Aufzeichnungsträger bewegt, wobei die Korona-Emissionen den Toner in den nicht zum Bild
gehörenden Bereichen auf das Gleichgewichtspotential aufladen. Dadurch, daß die Tonerteilchen unterschiedlicher Ladung und
damit unterschiedlichen Potentials positiver und negativer Polarität in diesen Bereichen verteilt sind, werden sie entsprechend
der erzeugten Strömung von Ladungsträgern aufgeladen. Ein Potential entgegengesetzt demjenigen der Tonerteilchen
in den Bildflächenteilen kann auf diese Weise auf alle Tonerteilchen in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen
übertragen werden, unabhängig von ihrer Anfangsladung. Die Tonerteilchen in den Bildflächenteilen bleiben während dieses
Vorganges unbeeinflußt, da sie eine Korona-Unterdrückung bewirken. Die Korona-Unterdrückung besteht in einer Abstoßung
der Korona-Emissionen von dem Aufzeichnungsträger durch die stärkeren elektrostatischen Felder der Bildflächenteile. Durch
diese Erscheinung hat die Korona-Entladung keine Auswirkung auf die Bildflächenteile des Aufzeichnungsträgers und/oder
die darin verteilten Tonerteilchen.
Wird ein Korona-Entladungsdraht zur Erzeugung des Koronastroms verwendet, so wird er derart betrieben, daß ein nur geringer
Koronastrom in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen auf den Aufzeichnungsträger übertragen wird und daß die Korona-Emissionen
in den Bildflächenteilen abgestoßen oder umgebogen v/erden. Auf diese V/eise bleibt der Toner in den Bildflächenbeilen
unbeeinflußt, wegen des geringen Koronastroms wird der Toner in den nicht; zum Bild gehörenden Flächenteilen jedoch
nicht sehr schnell und nicht stark geladen, wenn der Koronadraht an dem Aufzeichnungsträger vorbeibewegt wird. Wird eine
rnesserkantenartig ausgebildete Elektrode bei Schwellenspannung betrieben, so wird die Voraufladung in einem "Abschreckungsverfahren"
durchgeführt. Hierunter ist zu verstehen, daß die
men3orartir; ausgebildete Elektrode einen pieringon Koronastrom
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abgibt, wenn sie den Bildflächenteilen gegenübersteht, jedoch einen relativ höheren Koronastrom, wenn sie den nicht zum Bild
gehörenden Flächenteilen gegenübersteht. Dadurch wird der Toner in den Bildflächenteilen nicht durch die Yoraufladung beeinflußt,
wie dies bei der Drahtelektrode der Fall ist, sondern die Stärke und Schnelligkeit, mit der der Toner in den nicht
zum Bild gehörenden Flächenteilen auf eine gleichmäßige Ladung entgegengesetzt derjenigen des Toners in den Bildflächenteilen
gebracht wird, ist wesentlich verbessert.
In Fig. 1 ist eine Korona-Entladungsvorrichtung nach der Erfindung
im Querschnitt dargestellt, sie wird bei ihrem Betrieb nahe einem entwickelten elektrostatischen Aufzeichnungsträger
der in Fig. 2 gezeigten Art angeordnet. Es hat sich gezeigt, daß die in Fig. 1 dargestellte Korona-Entladungsvorrichtung
bei Betrieb mit der Schwellenspannung für die Korona-Emission sehr gut für die Voraufladung vor der Bildübertragung geeignet
ist. Die Elektrode 11 ist messerartig ausgebildet, d.h. sie hat einen langen und schmalen Querschnitt in Richtung zum
Aufzeichnungsträger 21 hin. Sie ist teilweise durch Metallabschirmungen 12 und 13 umgeben, die zur Aufnahme von Ladungsträgern
dienen, welche von der oberen Kante der Elektrode und von einer starren Elektrodenhalterung emittiert werden. Die Abschirmungen
sind über dem Aufzeichnungsträger gehalten und tragen, abhängig von der Länge der Elektrode, eine oder mehrere
Elektrodenhalterung^ 14. Die Halterungen können aus jedem geeigneten
Isoliermaterial bestehen, das ausreichend starr ist, um die Elektrode in einer festen Lage relativ zu den Abschirmungen
zu halten.
Die Korona-Entladungsvorrichtung ist nahe der entwickelten Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers angeordnet, so daß ihr
schlanker Elektrodenquerschnitt zum Aufzeichnungsträger hin ausgerichtet ist, wie dies in den Figuren dargestellt ist.
Die Elektrode kann aus jedem geeigneten Material bestehen,
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das zur Emission von Ladungsträgern geeignet ist, beispielsweise
aus Edelstahlmaterial, sie soll gegenüber ihrer Höhe extrem dünn sein, wie dies im Querschnitt zu erkennen ist.
Sie ist in Längsrichtung parallel zur zu ladenden Fläche angeordnet und emittiert über ihre gesamte Länge Ladungsträger
in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene. Ihr Querschnitt ist senkrecht zu ihrer Länge dargestellt. Me Querschnittsfläche hat eine Höhe, die senkrecht zur Oberfläche des Aufzeichnungsträgers
21 gemessen ist, und eine Breite, die parallel zum Aufzeichnungsträger 21 verläuft. Es hat sich gezeigt, daß
eine Elektrode mit einer Querschnittshöhe in der Größenordnung von 2,5 cm und einer Breite in der Größenordnung von 0,025 mm
vorzugsweise zu verwenden ist. Diese Elektrodenabmessungen stellen lediglich ein Beispiel für die Querschnittsverhältnisse
dar und können innerhalb eines großen Bereiches geändert werden, solange die Querschnittsbreite extrem gering
gegenüber der Querschnittshöhe ist. Als weiteres Ausführungsbeispiel wurde eine Edelstahlelektrode mit einer Querschnittshöhe von ca. 2,5 cm und einer Querschnittsbreite von ca. 0,05 mm.
teilweise mit 22 mm langen Abschirmungen umgeben, die auf jeder Seite der Elektrode angeordnet waren, so daß die Elektrode
ca. 4,8 mm unter den Abschirmungen herausragte. Diese Anordnung wurde dann bei der Schwellenspannung mit einer Polarität entgegengesetzt
derjenigen der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen zur Korona-Emission betrieben. Es zeigte sich, daß nahe
den stark geladenen Bereichen eines Aufzeichnungsträgers ein geringer Koronastrom und nahe den Bereichen geringerer Ladung
ein relativ höherer Koronastrom erzeugt wurde. Durch diese Art der Ladung blieben die Tonerteilchen in den Bildflächenteilen
oder den Bereichen hoher Ladung unverändert, während die Tonerteilchen in den nicht zum Bild gehörenden Bereichen oder den
Bereichen geringer Ladung auf eine gleichmäßige Polarität entgegengesetzt derjenigen der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen
aufgeladen wurden. Wie bereits beschrieben, sind die Abmessungen der Entladungsvorrichtung nur als Beispiel für
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die allgemeine Ausbildung angegeben und sollen die Erfindung in keiner Weise einschränken.
Eine Korona-Entladungsvorrichtung mit messerartig ausgebildeter Elektrode wurde mit verschiedenen Abständen vom Aufzeichnungsträger,
Speiseströmen und unterschiedlichen Spannungen zwischen 100 und 900 Volt, ein für ein latentes Bild normaler Spannungsbereich, getestet. Es zeigte sich, daß bei den Schwellenspannungen
für die Korona-Emission die messerartig ausgebildete Koronavorrichtung eine steil ansteigende Kurve zeigt, wenn
der Strom in Abhängigkeit von der Spannung des Aufzeichnungsträgers im unteren Bereich der Spannung aufgetragen wird. Dies
bedeutet, daß bei Ansteigen der Vorspannung des Aufzeichnungsträgers der Koronastrom durch den Aufzeichnungsträger wesentlich
reduziert wird. Ferner blieb für den oberen Bereich der Spannung des Aufzeichnungsträgers der mit der Elektrode erzeugte
Koronastrom relativ gering und konstant. Da es sehr günstig ist, in den Bereichen relativ hoher Spannung, d.h.
in den Bildflächenteilen, einen geringen Koronastrom zu erzeugen, in den Bereichen geringer Spannung, d.h. in den nicht
zum Bild gehörenden Bereichen, einen höheren Strom zu erzeugen, ist die messerartig ausgebildete Elektrode insbesondere zur
Durchführung einer Voraufladung vor der elektrostatischen Bildübertragung geeignet.
In Fig. 2 ist ein elektrostatischer Aufzeichnungsträger 21
dargestellt, der aus einer fotoleitfähigen Schicht 22 und
einer dafür vorgesehenen leitfähigen Unterlagenschicht 25 besteht.
Ein latentes elektrostatisches Bild wird auf diesem Aufzeichnungsträger erzeugt und gemäß bekannten Verfahren
mit Tonerteilchen entwickelt. Die Bildflächenteile 24 sind durch eine starke Tonerbedeckung dargestellt, während die
nicht zum Bild gehörenden Flächenteile 25 zwischen den Bildflächenteilen nur wenig Tonerteilchen enthalten. Die Tonerteilchen
in den Bildflächenteilen haften an den höheren elektro-
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statischen Ladungen des Aufzeichnungsträgers an, der beispielsweise
zunächst auf eine positive Spannung von 900 Volt aufgeladen und durch die Belichtung in den bestrahlten und nicht
zum Bild gehörenden Flächenteilen auf 600 Volt entladen wurde. Dann wurden negativ geladene Tonerteilchen bei der Bildentwicklung
auf die positiver geladenen Bereiche aufgebracht, die die Bildbereiche sind. Es können jedoch auch Tonerteilchen
in den nicht zum Bild gehörenden Bereichen während der Entwicklung abgelagert werden, die dann bei der Bildübertragung
mitübertragen werden und die unerwünschten Hintergrundzeichnungen auf dem Kopieblatt erzeugen.
Die Übertragung des Toners der nicht zum Bild gehörenden Bereiche wird durch die erfindungsgemäße Entladungsvorrichtung
10 vermieden. Diese wird im Bereich der Schwellenspannung für die Korona-Emission betrieben und besprüht den Toner
in den nicht zum Bild gehörenden Bereichen mit einer Ladung, deren Polarität entgegengesetzt derjenigen des Toners in den
Bildbereichen, beispielsweise positiv ist. In den Bildbereichen wird also eine positive Ladung von den Tonerteilchen
aufgenommen, während die Ladung der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen unverändert bleibt. Dann kann das entwickelte
Bild auf ein Kopieblatt übertragen werden, wozu eine Entladungsvorrichtung positiver Polarität verwendet wird, der Toner in
den nicht zum Bild gehörenden Bereichen des Aufzeichnungsträgers wird dabei nicht als Hintergrundzeichnung auf das Kopieblatt
übertragen.
Dem Fachmann ist geläufig, daß eine Entwicklung mit positivem Toner bei negativ geladenen Bildflächen oder eine Umkehrentwicklung,
d.h. eine Entwicklung der Hintergrundflächen mit Toner, dessen Polarität mit derjenigen der Bildflächenteile
übereinstimmt, auch mit einer Entladungsvorrichtung nach der Erfindung durchgeführt werden kann, indem die Polarität jeweils
geeip^iet gewählt wird. Beispielsweise kann bei der Um-
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kehrentwicklung ein negatives optisches Bild zur bildmäßig verteilten Entladung eines anfangs negativ aufgeladenen Aufzeichnungsträgers
verwendet werden, wodurch ein latentes Bild entsteht, das in den nicht zum Bild gehörenden Flächenteilen
negative Ladungen enthält. Das latente Bild wird dann mit negativ geladenem Toner entwickelt, und die Voraufladung wird
mit einer positiven messerartigen Elektrode durchgeführt. Die
Voraufladungsvorrichtung muß also nicht immer dieselbe Polarität wie die Anfangsladung des Aufzeichnungsträgers haben, sondern
nur entgegengesetzte Polarität zu derjenigen der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen.
Durch Anwendung einer Polarität entgegengesetzt derjenigen
der Tonerteilchen in den Bildflächenteilen werden die Tonerteilchen in den Bildflächenteilen nicht beeinträchtigt. Dies
liegt an der Korona-Unterdrückung, die entweder den Ladungsträgerstrom auf den Toner in den Bildflächenteilen unterdrückt
oder in die nicht zum Bild gehörenden Flächenteile umleitet. Unter einer Korona-Unterdrückung ist die Abstoßung beispielsweise
positiver Emissionen von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers durch ein stärkeres elektrostatisches Feld gleichen
Potentials auf dem Aufzeichnungsträger zu verstehen. Dadurch hat die Korona-Entladungsvorrichtung keine Auswirkung auf die
Bildflächenteile des Aufzeichnungsträgers und die darauf vorhandenen Tonerteilchen.
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Claims (6)
- PatentansprücheVorrichtung zur elektrostatischen Korona-Aufladung von Tonerteilchen insbesondere vor einer elektrostatischen Bildübertragung eines Tonerbildes auf ein Kopieblatt, dadurch gekennzeichnet, daß eine messerartig ausgebildete Entladungselektrode (11) vorgesehen ist, die einen Querschnitt mit gegenüber der Höhe extrem geringer Breite aufweist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsbreite in der Größenordnung von 0,025 mm und die Querschnittshöhe in der Größenordnung von 2,5 cm liegt.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (11) nahe der zu ladenden Fläche (21) angeordnet ist und über ihre gesamte Länge Ladungsträger in einem Koronastrom auf die Fläche (21) überträgt, wobei ihre Querschnittshöhe senkrecht zur Fläche (21) steht, und daß die Elektrode (11) mit einer Spannung im Bereich der eine Emission von Ladungsträgern bewirkenden Schwellenspannung verbunden ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (11) in dem der zu ladenden Fläche (21) abgewandten Bereich mit einer geerdeten Abschirmung (12, 13) und mit einer Halterung (14) innerhalb der Abschirmung (12, 13) versehen ist.
- 5. * Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere zur Aufladung von Tonerteilchen in den Hintergrundflächenteilen eines Tonerbildes, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der mit der Elektrode (11) verbundenen Spannung entgegengesetzt der Polarität der Ladung der in den Bildflächenteilen vorhandenen Tonerteilchen ist.109820/1892
- 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Elektrode (11) und der zu ladenden Fläche (21).109820/1892
Applications Claiming Priority (1)
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19702054080 Pending DE2054080A1 (de) | 1969-11-06 | 1970-11-03 | Vorrichtung zur elektrostatischen Koror a A ifladung von Tonerteilchen |
Country Status (6)
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DE (1) | DE2054080A1 (de) |
FR (1) | FR2071912A5 (de) |
GB (1) | GB1332925A (de) |
NL (1) | NL7016045A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2605194A1 (de) | 1976-02-09 | 1977-08-18 | Mita Industrial Co Ltd | Elektrophotographisches kopierverfahren und elektrophotographische kopiervorrichtung |
DE2660053C2 (de) * | 1976-02-09 | 1982-06-24 | Mita Industrial Co., Ltd., Osaka | Verwendung einer Koronaentladungseinrichtung als Übertragungseinrichtung zum Übertragen von Tonbildern |
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0
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1970
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- 1970-10-30 FR FR7039891A patent/FR2071912A5/fr not_active Expired
- 1970-11-02 GB GB5197070A patent/GB1332925A/en not_active Expired
- 1970-11-03 DE DE19702054080 patent/DE2054080A1/de active Pending
- 1970-11-03 NL NL7016045A patent/NL7016045A/xx unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2605194A1 (de) | 1976-02-09 | 1977-08-18 | Mita Industrial Co Ltd | Elektrophotographisches kopierverfahren und elektrophotographische kopiervorrichtung |
DE2660053C2 (de) * | 1976-02-09 | 1982-06-24 | Mita Industrial Co., Ltd., Osaka | Verwendung einer Koronaentladungseinrichtung als Übertragungseinrichtung zum Übertragen von Tonbildern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7016045A (de) | 1971-05-10 |
FR2071912A5 (de) | 1971-09-17 |
GB1332925A (en) | 1973-10-10 |
BE758248A (fr) | 1971-04-30 |
CA922773A (en) | 1973-03-13 |
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