DE2145259C3

DE2145259C3 - Elektrophotographisches Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2145259C3
Application number: DE19712145259
Authority: DE
Inventors: Helmut 6000 Frankfurt Jahn
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1971-09-10
Filing date: 1971-09-10
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2145259A1; JPS4838152A; FR2152215A5; GB1406666A; AU476765B2; AU4647272A; NL7211877A; JPS5740507B2; DE2145259B2

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Verfahren, bei dem ein mit Ladungsbildern versehenes Aufzeichnungsmaterial, das zwischen je zwei Ladungsbildern Bereiche mit homogener Oberflächenladung aufweist, zur Entwicklung an einer Entwicklungselektrode vorbeibewegt wird sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Bei elektrophotographischen Kopiermaschinen, in denen der Zwischenbildträger ein auf einer Trommel aufgebrachter Photoleiter oder ein endloses Photoleiterband ist, wird dieses vor der Belichtung homogen aufgeladen. Bei der Belichtung werden nur bestimmte Bereiche bildmäßig belichtet, während außerhalb dieser Bereiche keine Belichtung erfolgt Dies hat zur Folge, daß in den nicht bildmäßig belichteten Bereichen die aufgebrachte Ladung auf dem Photoleiter erhalten

S bleibt. Insbesondere dann, wenn die Entwicklungsvorrichtung geeignet ist, neben den Spannungssprüngen auch aufgeladene Flächen zu entwickeln, werden auf diesen nicht bildmäßig belichteten Bereichen des Photoleiters sehr große Mengen Toner aufgebracht.

Dies führt sowohl zu einem hohen Tonerverbrauch, als auch zu einer großen Belastung der Reinigungsstation für den Photoleiter.

Aus der DE-AS 10 24188 ist eine Entwicklungsvorrichtung bekannt, bei der die Anlagerung von Toner an d;e Hintergrundsbereiche des Aufzeichnungsmaterials durch ein entsprechendes Potential der Entwicklungselektrode verhindert wird. Die Regelung der Vorspannung der Entwicklungselektrode dient vor allem zur Steuerung des Kontrastreichtums des entwickelten

Ladungsbildes.

Zur Lösung des Problems eines zu hohen Tonerverbrauchs infolge eines unerwünschten Niederschlags von Toner auf den Bereichen zwischen den Ladungsbildern ist aus der DE-OS 19 26 117 eine Löschlampe bekannt, die vor der Entwicklungsvorrichtung angeordnet ist. Diese Löschlampe wird immer dann eingeschaltet, wenn ein nicht bildmäßig berichteter Bereich des Photoleiters unter der Lampe vorbeibewegt wird. Durch die Belichtung mit der Löschlampe fließt die Ladung ab und es wird eine Entwicklung dieser nicht bildmäßig belichteten Bereiche des Photoleiters vermieden.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Schaltung zur Steuerung der Löschlampe aufwendig und die Lampe verbraucht verhältnismäßig viel Energie. Die Löschlampe stellt ein weiteres Bauteil in der elektrophotographischen Vorrichtung dar und erhöht dadurch deren Kosten und auch deren Störanfälligkeit. Hinzu kommt noch, daß der Photoieiter durch dieses Verfahren mit der Löschlampe arheb^ch belastet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs beschriebene elektrophotographische Verfahren so zu verbessern, daß ohne Erfordernis einer Löschlampe die aufgeladenen, jedoch bildmäßig nicht belichteten Bereiche des Photoleiters frei von Toner gehalten werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, daß immer dann, wenn sich kein Ladungsbild sondern nur homogen aufgeladene Zwischenbildbereiche der Elektrode gegenüber befinden, an die Elektrode ein Potential von gleichem Vorzeichen und ungefähr gleichem Betrag wie dem der homogenen Oberflächenlad'.ing gelegt wird. Dadurch wird erreicht, daß das elektrische Feld, das sich normalerweise zwischen der Entwicklungselektrode und der Ladung der Zwischen-

SS bildbereiche ausbildet, geschwächt bzw. vollständig aufgehoben wird.

In Ausgestaltung des Verfahrens wird die Entwicklungselektrode bei gleichem Vorzeichen auf ein, dem Betrag nach größeres Potential als das Potential der auf

Op den Zwischenbildbereichen des Photoleiters sitzenden Ladungen gelegt.

Auf Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens sind die Patentansprüche 3 und 4 gerichtet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der

zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer elek-

trophotographischen Kopiermaschine,

Fig.2 eine weitere schematische Schnittansicht zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.3 eine schematische Schnittansicht einer elektrophotographischen Reproduktionsmaschine mit einer Kaskadenentwicklungsstation.

Die in Fig. 1 schematisch im Schnitt dargestellte, elektrophotographische Reproduktionsmaschine weist eine Photoleiterirommel 1 mit einem darauf befindlichen Photoleiter 2 auf. Der Photoleiter wird in der Korona-Aufladungsstation 3 gleichmäßig aufgeladen und in der Belichtungsstation 4 bildmäßig belichtet. Das dadurch entstehende Ladungsmuster wird in der Entwicklungsstation 5 entwickelt und in der Übertragungsstation 6 kann das entwickelte Bild auf ein Kopieaufnahmematerial 7, beispielsweise Papier, übertragen werden.

Aus verschiedenen Gründen ist es nicht möglich, den Photoleiter nur bildmäßig belichtet durch die verschiedenen Stationen des elektrophotographischen Zyklus zu führen. Vielmehr sind /wischen den bildmäßig beiichieten Bereichen des Photoleiters stets auch mehr oder weniger große, nicht bildmäßig belichtete Bereiche vorhanden. Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform soll der Bereich des Photoleiters zwischen a und b bildmäßig belichtet sein, dagegen der Bereich zwischen b und c nicht bildmäßig belichtet sein. In den elektrophotographischen Reproduktionsmaschinen, insbesondere denjenigen, mit denen auch Flächen entwickelt werden können, wird auch der nicht bildmäßig belichtete Bereich b — c, in der Aufladungsstation 3 aufgeladen und in der Entwicklungsstation 5 entwickelt. Da dieser Bereich b — c nicht belichtet wird, ergibt sich in der Entwicklungsstation eine solche Entwicklung, als wäre der Bereich bildmäßig eine schwarze Fläche. Dadurch wird bei den üblichen Geräten nicht nur verhältnismäßig viel Toner verbraucht, sondern dieser Toner muß auch vom Photoleiter wieder entfernt werden und der Toner verstopft die . ilteranlagen rasch.

Die Entwicklung des nicht bildmäßig belichteten Bereichs b — c wird erfindungsgemäß nun auf folgende Weise verhindert. Eine zur Entwicklung verwendete Magnetbürste 8 wird üblicherweise an ein bestimmtes Potential Vi gegenüber der Trommel 1 (Potential VO) gelegt. Dies hat den Zweck, eine Entwicklung der »weißen« Stellen in dem bildmäßig belichteten Bereich a—b zu verhindern, die sonst aufgrund der nicht vollständigen Entladung in diesen Bereichen auftreten würde. Zum Verhindern der Entwicklung des aufgeladenen, aber nicht belichteten Bereichs b — c wird nun an die Magnetbürste 8 ein solches Potential V₂ angelegt, daß zwischen der Magnetbürste und dem Photoleiier kein elektrisches Feld mehr besieht, bzw., daß sich ein geringes elektrisches Feld mit im Vergleich zu dem vorher bestehenden Feld umgekehrter Richtung der

to Feldlinien ausbildet, so daß kein Toner an den Photoleiter 2 wandert.

Das Umschalten von der normalen Entwicklungsspannung Vi auf die Spannung V₂ erfolgt dabei dann, wenn die Grenzlinie b zwischen dem bildmäßig belichteten Bereich a — b zu dem nicht bildmäßig belichteten Bereich b — c die Entwicklungsstation passiert hat Die Steuerung dieser Umschaltung durch die Schalteinrichtung 9 erfolgt von dem Taktgeber der eiektrophotugraphischen Maschine aus.

Es hat sich als zweckmäßig erwiese.;, das Potential V₂ etwas höher als dasjenige der auf dem nL'nt bildmäßig belichteten Photoleiter sitzenden Ladungen zu wählen. Wenn dieses Potential der Ladungen -800 V betrug, wurde bei einem Potential V₂ von —850 V ein aufgelad-ner aber nicht bildmäßig belichteter Bereich des Photoleiters nicht entwickelt

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch anwenden, wenn anstelle einer Magnetbürstenentwicklung eine Kaskadenentwicklung mit Entwicksielektrode verwendet wird. Eine bei diesem Verfahren geeignete Einrichtung ist in Fig. 3 schematisch im Schnitt dargestellt. Die Entwickelelektrode 10 wird an das Potential V\ gelegt, wenn sich unter der Entwickelelektrode 10 bildmäßig belichteter Photoleiter befindet Dagegen wird das Potential V₂ an die Entwickelelektrode 10 gelegt, wenn sich ausschließlich nicht bildmäßig belichteter Photoleiter unter der Entwickelelektrode befindet.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens haben den großen Vorteil, daß nur sehr geringe Leistungen zur Steuerung der Entwickelelektrode erforderlich sind. Außerdem wird der Tonerverbrauch erheblich reduziert, ohne daß eine aufwendige Löschlampe erforderlieh wäre. Der Tonerfilter kann in vorteilhafter Weise länger in der Vorrichtung bleiben, bevor er ausgewechselt werden muß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Verfahren, bei dem ein mit Ladungsbildern versehenes Aufzeichnungsmaterial, das zwischen je zwei Ladungsbildern Bereiche mit homogener Oberflächenladung aufweist, zur Entwicklung an einer Entwicklungselektrode vorbeibewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß immer dann, wenn sich kein Ladungsbild (a—b), sondern nur homogen aufgeladene Zwischenbildbereiche (b—c)der Entwicklungselektrode (8, 10) gegenüber befinden, an die Elektrode (8, 10) ein Potential (V₂) von gleichem Vorzeichen und ungefähr gleichem Betrag wie dem der homogenen Oberflächenladung gelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungselektrode (8, 10) bei gleichem Vorzeichen auf ein dem Betrag nach größeres Potential (V₂) als das Potential der auf den Zwisehenbüubereiehen (b — c) des Phoioieiters sitzenden Ladungen gelegt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Entwicklungselektrode und einer mit dieser verbindbaren ersten Spannungsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Spannungsquelle (V₂) der gleichen Polarität und eines höheren Absolutbetrags der Spannung als die erste Spannungsquelle (Vi) und eine Umschaltvorrichtung (9) vorgesehen sind, die die Entwicklungselektrode (S, 10) mit der ersten Spannungsquelle (Vi) verbindet, wenn sich ei" Ladungsbild (a — b) auf dem Aulzeichnungsmaterial (2) unterhalb der Entwicklungselektrode (8, l'J) befindet, dagegen die Entwicklungselektrode (8, 10) mit der zweiten Spannungsquelle (V₂) verbindet, wenn sich nur ein homogen aufgeladener Zwischenbildbereich (b—c) des Aufzeichnungsmaterials (2) unterhalb der Entwicklungselektrode (8,10) befindet.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Entwicklungselektrode und einer mit dieser verbindbaren Entwicklungsspannungsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Entwickiungsspannungsquelle (V]) verstellbar ist und daß eine Verstellvorrichtung (9) vorgesehen ist, die die Spannung der Entwickiungsspannungsquelle (Vi) nur dann auf einen höheren Absolutwert der Spannung bei gleichem Vorzeichen einstellt, wenn sich ein homogen aufgeladener Zwischenbildbereich (b — c)des Aufzeichnungsmaterials (2) unterhalb der Entwicklungselektrode (8, 10) befindet.