DE2336499A1 - Vorrichtung zur verhinderung einer entwicklung von hintergrundbereichen bei einem kopiergeraet - Google Patents

Description

DR.-INQ. DIPL.-ΙΝβ. M. SC. DIPL.-PHV5. P^-I. r:-»L.-PHV».

HÖGER - STELLRECHT - GPIESSBAOK - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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11. Juli 1975

Savin Business Machines Corporation Columbus & Stevens Avenues Valhalla, N.J. 10595 / USA

Vorrichtung zur Verhinderung einer Entwicklung von Hintergrundbereichen bei einem Kopiergerät

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung einer Entwicklung von Hintergrundbereichen aufgrund eines elektrischen Restpotentials bei einem latenten elektrostatischen Bild, insbesondere bei einem elektrostatischen Kopiergerät.

Im Verlauf der Arbeitsweise einer bestimmten Art von elektrostatischen Kopiergeräten wird eine isolierte organische fotoleitende Oberfläche zunächst gleichförmig durch einen ionischen Entladungsvorgang eines Koronaladers auf ein Potential von annähernd 800 Volt aufgeladen und wird dann einem Lichtmuster ausgesetzt, d.h. belichtet, welches von dem zu kopierenden Original abgeleitet ist.

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Die fotoleitende Oberfläche wird in diesen Bereichen, an denen das Licht auffällt, leitend und die elektrostatische Ladung darauf verschwindet dann, d.h. sie ist in der Lage, sich abzubauen. Auf diese Weise bildet sich nach dem Belichtungsvorgang ein latentes elektrostatisches Bild auf der organischen fotoleitenden Oberfläche in der Weise, daß nicht sichtbare geladene Bereiche erzeugt sind, die den undurchsichtigen "bzw. gedeckten oder gedeckteren Teilen des Bildoriginales entsprechen. Diese organische fotoleitende Oberfläche wird dann mittels eines geeigneten Tönungsmittel entwickelt, um eine sichtbare und übertragbare wiederholung des Originals zu erzeugen. Dabei bleiben in einem flüssigen Träger befindliche Tönungspartikel an den geladenen Bereichen der fotoleitenden Oberflächen hängen und legen sich an diese an. Unglücklicherweise behalten auch aufgrund der Entladungseigenschaften solcher organischer fotoleitender Oberflächen die Nichtbildbereiche, d.h. die Bereiche, die zum Aufbau eines Bildes nicht beitragen, auch nach der Belichtung noch etwas von ihrer Ladung zurück. Es verbleibt eine restliche statische Ladung mit einem Potential von annähernd 100 Volt in diesen Hintergrundbereichen, was bewirkt, daß die der fotoleitenden Oberfläche zugeführten Tönungspartikel auch daran hängenbleiben. Das führt dann wieder dazu, daß die Hintergrundbereiche nach der Entwicklung auch der Kopie in ihrer Farbgebung grau erscheinen und eine authentische Widergabe des ursprünglichen Kontrastes nicht erreicht werden kann.

In der Patentanmeldung "Selbstreinigender Entwicklungsapplikator" mit der US-Seriennummer 215 855 vom 3o. Dezember 1971 ist schon erwähnt, daß Untersuchungen ausgeführt worden sind, mit deren Hilfe festgestellt v/orden ist, daß eine anfängliche Entladung von annähernd 800 Volt auf annähernd 100 Volt eine Belichtung von etwa 3 sog. "foot-candle-seconcis" benötigt, also eine bestimmte Belichtungsintensität während einer vorgegebenen Zeitdauer. Um nun jedoch einen organischen

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Fotoleiter auf etwa 10 Volt statische Restladung zu entladen» ist eine Belichtung von 12 »foot-candle-seconds" erforderlich. Bine vollständige Entladung eines organischen Fotaleiters benötigt demnach eine Belichtung dee Materials von unangemessener Zeitdauer. IJm eine solche Entladung zu erreichen, würde die Belichtungszeit so lang sein müssen, bzw. das optische System müßte so groß ausgelegt werden oder beide müßten in dieser weise geändert werden, daß ein solches System zur Durchführung eines elektrostatischen Kopiervorganges bei Verwendung organischer Fotoleiter vollständig unpraktisch sein würde. Aufgrund dieser in Verbindung mit organischen Fotoleitern sich ergebenden problem bei elektrostatischen Kopiergeräten sind schon Maßnahmen getroffen worden, um diesem Nachteil zu begegnen, dergestalt, daß ein elektrisches Feld angelegt worden ist, um der Wirkung des Hindergrundpotentials auf dem organischen Fotoleiter entgegen zu arbeiten, während zu gleicher Zeit die gewünschten Bildbereiche angemessen entwickelt werden. Ein solches Gegenfeld kann aufgebaut werden, indem zwischen einem dem organischen Fotoleiter tragenden leitenden Substrat und einer leitenden Applikatorelektrode bzw. Vorspannungselektrode ein Vorspannungspotentials angelegt wird. Zwar gelingt es durch Anbringung eines solchen Gegenfeldes in der soeben beschriebenen Art anfänglich erfolgreich, das Hintergrundpotential auf den Fotoleiter zu überwinden, diese Maßnahme führt jedoch zu einer Anhäufung von Tönungspartikeln auf der Elektrode, sodaß das ganze System sehr schnell dadurch unbraubar wird, weil sich die Qualität der erzeugten Kopien rapide verschlechtert. Eine Möglichkeit sur kontinuierlichen Reinigung der Vorspannungselektrode zur Entfernung der Tönungspartikel, die sich sonst unter dem Einfluß des Vorspannungspotentials auf dieser ansammeln wurden, ist ebenfalls in der genannten US-Patentanmeldung ausgezeigt.

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Gemäß dein Stand der Technik sind auch schon Möglichkeiten erwogen worden, ein System zu schaffen zur Neutralisierung des Hintergrundpotentials, ohne daß dies zu einer Verschmutzung einer Vorspannungselektrode führen muß; dabei wird wiederum eine ein Gegenfeld bildende Spannung zwischen einer Elektrode im Tank der Tönungspartikel und dem die fotoleitende Oberfläche tragenden leitenden Substrat angelegt. Dieses System arbeitet jedoch nur dann, wenn die in den Hintergrundbereichen des latenten elektrostatischen Bildes vorhandene Restspannung über 360 Grad der fotoleitenden Oberfläche der Trommel existiert. Unglücklicherweise kann diese Bedingung kaum eingehalten werden bzw. erreicht werden, insofern, als bis zu 90 ° der Trommeloberfläche von einem sog. spiegelgleich rückleitendem Sektor, der keine Koronaentladung aufnimmt, eingenommen werden. Unter normalen Arbeitsbedingungen befindet sich dieser spiegelgleich rückleitende Sektor oder Abschnitt auf Massepotential, während die fotoleitende Oberfläche in ihren nicht bildmäßigen Hintergrundbereichen eine Restspannung trägt. Die Drehung dieses spiegelgleich rückleitenden Sektors entlang der Vorspannungselektrode in dem Tank der Tönungspartikel verursacht eine Ablagerung dieser Tönungspartikel auf diesen Sektor. Das Gegenfeldpotential, auf welches eine Vorspannungselektrode angehoben wird, kann zwar während dieses Intervalls ausgeschaltet werden, muß jedoch dann wieder eingeschaltet v/erden, wenn die Vorderkante des latenten elektrostatischen Bildes auf der fotoleitenden Oberfläche der Trommel die Entwicklungsstation erreicht. Da der spiegelgleich rückleitende Sektor sich über mindestens 90 ° der bogenförmigen Trommeloberfläche erstreckt, läuft jedoch die Vorderkante des latenten elektrostatischen Bildes immer zu einem Zeitpunkt in die Entwicklungsstation ein, an welchem noch ein Teil des spiegelgleich rückleitenden Sektors sich durch die Entwicklungsstation bewegt. Daher verursacht ein Einschalten des Potentials des Gegenfeldes an

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diesem Punkt eben doch eine Ablagerung von Tönungspartikeln an der Vorspannungselektrode.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Möglichkeit zu schaffen, die eine solche Ablagerung verhindert bzw. allgemeiner gesagt die es ermöglicht, daß auch Hintergrundbereiche zu den eigentlichen bildmäßigen Teilen einer Kopie den ursprünglichen authentischen Kontrast aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der eingangs genannten Vorrichtung bestehend erfindungsgemäß darin, daß ein Element (Trommel) einen ersten fotoleitenden Oberflächenbereich zum Empfang des latenten elektrostatischen Bildes und einen zweiten leitenden Oberflächenbereich aufweist und Mittel zur Bewegung dieser Oberflächenbereiche relativ und angrenzend zu einer Entwicklungsstation vorgesehen sind, die auf einen der Bereiche Entwickler aufbringt, und daß eine der Entwicklungsstation zugeordnete Vorspannungselektrode und Anordnungen zur Beaufschlagung der Elektrode sowie des zweiten Oberflächenbereiches im Verlauf seines Vorbeilaufens an der Entwicklungsstation mit einem vorgegebenen Potential vorgesehen sind.

Es gelingt auf diese Weise, den Effekt eines Restpotentials in den Hintergrundbereichen eines organischen Potoleiters zu neutralisieren, wobei zwar eine ein Gegenfeld erzeugende Elektrode verwendet wird, jedoch eine Notwendigkeit für eine Reinigung bzw. für eine Reinigungsvorrichtung dieser Elektrode nicht vorliegt. Man gelangt dadurch zu sehr kontrastreichen Kopien, ohne daß komplizierte und relativ teure und kaum zugängliche Elektrodenreinigungsvorrichtungen benötigt werden.

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Die Erfindung ist insbesondere geeignet in Verbindung mit der Aufbringung eines Entwicklers auf eine organische fotoleitende Bildoberfläche, wobei dessen Hintergrundbereiche von jeder negativen Auswirkung verbleibenden Hintergrundpotentials befreit werden.

Eine Reinigung der Elektrode bzw. die Anordnung einer Reinigungsapparatur hierfür ist nicht notwendig, da der Aufbau von Tönungspartikeln auf der Vorspannungselektrode von Anfang an verhindert wird, sodaß auch extrem lange Benutzungsperioden klare und kontrastreiche Kopien liefern.

Die Erfindung besteht allgemein gesagt darin, daß eine Gleichspannungsquelle und zugeordnete Schaltungselemente vorgesehen sind, die einer Vorspannungselektrode in dem Tank des flüssigen Entwicklers und dem spiegelgleich rückleitenden Sektor oder Abschnitt, der auf einem Teil der Oberfläche der sich drehenden Trommel eines Kopiergerätes angeordnet ist, ein Potential zuführen, welches das Restfeld in den Hintergrundbereichen der geladenen und belichteten fotoleitenden Oberfläche neutralisiert. Diese Anordnung überwindet die unerwünschte Wirkung dieser Restladung auf die nicht bildmäßigen Bereiche der fotoleitenden Oberfläche, beseitigt die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Reinigung der Vorspannungselektrode zur Entfernung von Tönungspartikeln, die sonst unter dem Einfluß des Vorspannungspotentials allein auf dieser angesammelt werden würden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

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Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische Teildarstellung eines Ausführungsbeispiels eines elektrostatischen Kopiergerätes mit der neuen Aufbringungsvorrichtung für den Entwickler,

!Figur 2 zeigt in einer Diagrammdarstellung die Entladungseigenschaften eines typischen organischen Fotoleiters und

Figur 3 zeigt ausschnittsweise in perspektivischer Darstellung die Trommel und die Entwicklungsstation eines die Erfindung verwirklichenden Kopiergerätes.

In den Figuren 1 und 2 der Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel eines elektrostatischen Kopiergerätes allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehen; dieses Kopiergerät, welches auch den neuen Entwicklungsapplikator aufweisen kann, besteht aus einer Trommel 12, ^die· zur Durchführung einer Drehbewegung in Richtung des Pfeiles A von einer Welle 14 getragen ist. Die Trommel 12 weist ihrerseits wieder einen Film 16 eines geeigneten fotoleitenden Materials auf, das beispielsweise ein organischer Fotoleiter sein kann; die Trommel trägt weiter ein einen nicht fotoempfendlichen, spiegelgleich rückleitenden Sektor 15 über 180 ° ihrer bogenförmigen Oberfläche. Das Innere 13 der Trommel ist ebenfalls aus leitendem Material hergestellt, über welchen die fotoleitenden Schicht geformt ist. Durch eine Isolierung 17 ist dieses leitende Substrat des Trommelinneren von dem spiegelgleich rückleitenden Sektor und von dem Film 16 isoliert. Zusätzlich sind kreisförmige Streifen 17 eines isolierenden Materials vorgesehen, um zwei

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isolierende Ränder 19 entlang der Kanten der Trommel 12 zu bilden, die sich über den Trommelumfang zwischen den Kanten des spiegelgleich rückleitenden Sektors erstreckt.

Beim Betrieb des Kopiergerätes 10 bewegt sich bei einer Drehbewegung der Trommel 12 die Oberfläche 16 entlang einer Abbaubelichtungsquelle 18, wie Figur 1 zeigt, die so ausgebildet ist, daß sie in der Lage ist, jede als Folge vorhergehender Operationen auf der Filmoberfläche 16 verbliebene Ladung zu entfernen. Die Trommel 12 bewegt dann die Oberfläche 16 entlang einem Koronaladungssystem 20> also einem System zur Sprühentladung, welches an sich bekannt ist und so ausgebildet ist, daß es auf die fotoleitende Oberfläche 16 eine vorgegebene elektrostatische Ladung aufbringt. Nach Aufnahme der Ladung bewegt sich die Oberfläche an einem Belichtungssystem 22 vorbei, die die Oberfläche 16 des Films einem von dem zu kopierenden Original abgeleiteten Lichtmuster aussetzt, so daß die Oberflächenladung an den nicht bildmäßigen Bereichern verloren geht, während sie an den zu entwickelnden Bereichen erhalten bleibt. Der spiegelgleich rückleitende Sektor (mirror-return sector) der Trommeloberfläche bildet einen leitenden, jedoch nicht fotoempfindlichen Bereich, der so angeordnet ist, daß er sich entlang des optischen Belichtiingssystems 22 während der Zeit bewegt, in welcher der Abtastspiegel des optischen Belichtungssystems in seine Ausgangsposition zur Vorbereitung eines neuen Vorganges zurückkehrt. Dieser Sektor 15 wird normalerweise verwendet, um automatisch das Koronaentladungssystem 20 anzuschalten. Der Sektor 15 kann auch eine solche Länge haben, daß er sich während der Zeit, die der Koronastrom benötigt, um seine Betriebsschwelle zu erreichen, vollständig an dem Koronaentladungssystem vorbeibewegt. Auf diese Weise empfängt der Sektor 15 keine Ladung von diesem System.

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Nachdem die das latente elektrostatische Bild tragende Oberfläche das Belichtungssystem 22 verlassen hat, bewegt sie sich durch das allgemein mit dem Bezugszeichen 24 versehene Entwicklungssystem, welches zur Entwicklung des Bildes auf die Oberfläche des Filmes 16 einen Entwickler aufbringt. Das Entwicklungssystem 24 kann beispielsweise von der Art sein, wie dies in der deutschen Patentanmeldung P 22 29 044.4 "Verfahren zur Kontaktübertragung von entwickelten elektrostatischen Bildern und Mitteln zur Durchführung desselben" beschrieben ist; dabei besteht der von dem Entwicklungssystem 24 aufgebrachte Entwickler aus einem klebrigen Pigmentfarbstoff oder Töner und einem geeigneten Träger. Die Entwicklungseinheit umfaßt einen Tank 28, der einen Vorrat des flüssigen Entwicklers zum Aufbringen auf das latente elektrostatische Bild enthält, sowie eine Überflußrinne 26, die von der fotoleitenden Oberfläche entfernten überschüssigen Entwickler auffängt.

Papier oder ein anderes geeignetes Material von einer Rolle bewegt sich durch eine Heizeinheit 32, über eine Führungsrolle 34 und wird dann in Kontakt mit der Oberfläche des Filmes 16 mit Hilfe von Druckrollen 36 und 38 gepreßt. Das bedeutet, daß die klebrige, die Entwicklungsstation verlassende Tönungsflüssigkeit unter Kontaktdruck auf das Papier übertragen wird, wenn dieses in Eingriff mit der Oberfläche des Filmes 16 gerät. Aufgrund des Umstandes, daß der klebrige Töner eine größere Adhäsionsaffinität zur Oberfläche des Papiers als zu dem fotoleitenden Film hat, wird das Bild auf das Papier übertragen. Nach der Aufnahme des Bildes bewegt sich das Papier über Führungsrollen 40 und 42, die dann die fertige Kopie ausliefern. Wie genauer in der am 30. Dezember 1931 eingereichten US-Anmeldung 213 855 beschrieben, kann dann eine Schneideinrichtung verwendet werden, um die Kopien auf gewünschte Länge zuzuschneiden. Beim Betrieb erzeugt das Kopiergerät 10 pro Umdrehung der Trommel 12 eine Kopie.

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In diesem Zusammenhang wird zum Zuführen einer Emulsion klebriger Tönungspartikel in einem Träger zum Entwicklertank 28 des Entwicklungssystems 24 eine Vorrichtung verwendet, die der Anordnung in der deutschen Patentanmeldung P 22 60869.1 vom 27. Dezember 1971 "Vorrichtung zur Entwicklung elektrostatischer Bilder" beschrieben ist und wobei Verbindungsleitungen 48 und 50 vorgesehen sind. In der Darstellung der Figur 1 ist das System zum Zuführen und Zirkulieren des Tönungsmittels nicht dargestellt, da Aufbau und Wirkungsweise desselben im Grunde nicht Teil vorliegender Erfindung und Beschreibung sind und zum Verständnis auch nicht notwendig sind.

Wie weiter vorn schon erwähnt, verwendet das vorliegende Kopiergerät 10 einen organischen Fotoleiter 16 (im vorhergehenden als Film 16 bezeichnet) auf welchem das latente Bild gebildet ist. In der Darstellung der Figur 2 ist nun eine idealisierte Entladungskurve eines typischen organischen Fotoleiters dargestellt. Bei dieser Darstellung ist die Anfangsspannung, auf welchem der Film aufgeladen wird, durch die Ordinate gebildet, während der Logarithmus der Belichtung in sog. "foot-candle-seconds" (ein auf die Zeit bezogener Belichtungswert) durch die Abszisse dargestellt ist.

Wie dem Diagramm entnommen werden kann, wird der Film 16 anfangs auf etwa 800 Volt aufgeladen und es sind als Belichtungswerteinheiten 3 "foot-candle-seconds" erforderlich, um den Film auf etwa 100 Volt zu entladen. Um den Film dann noch weiter auf etwa 10 Volt zu entladen, sind weiter 12 "footcandle-seconds" Belichtungszeit notwendig. Aus dem charakteristischen Verlauf der Kurve kann weiter entnommen werden, daß zur vollständigen Entladung des Films eine extrem lange Belichtungsdauer notwendig ist. Es wird nun so vorgegangen, daß dem leitenden, spiegelgleich rückleitenden Sektor15

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der Trommel 12 und einer in dem Entwicklertank 28 angeordneten Elektrode 29 ein Potential zugeführt wird, in einer weiter unten noch genauer zu erläuternden Weise, welches wirksam die Abszisse in der in Figur 2 gestrichelt dargestellten Weise anhebt, so daß der Wirkung der auf den Nichtbildflächen der fotoleitenden Oberfläche nach Belichtung verbleibenden Restladung entgegengewirkt wird. Beispielsweise wird eine solche Vorspannung angelegt, daß die Abszisse auf die Höhe der gestrichelt gezeichneten Linie in Figur 2 angehoben wird, so daß lediglich eine Belichtung von 3 "footcandle-seconds" benötigt wird, um das latente elektrostatische Bild mit authentisch reproduzierten Kontrast zu entwickeln, d.h. mit einem Kontrast, wie er auch auf dem ursprünglichen Original vorhanden ist.

In diesem Zusammenhang werden Schaltungsmaßnahmen verwendet, die den Sektor 15 auf dem gleichen Potential halten, auf welches die Vorspannungselektrode angehoben wird, so daß während des Durchlaufes des Sektors 15 durch die Entwickler-¹ station bzw. das Entwicklungssystem keine Tönungspartikel auf der Vorspannungselektrode abgelagert werden. Deshalb braucht auch die Spannung, auf welche die Vorspannungselektrode angehoben wird, nicht abgeschaltet werden, wenn der Sektor 15 in die Entwicklungsstation eintritt und braucht auch nicht wieder eingeschaltet zu werden, mit dem daraus resultierenden Beschlagen der Elektrode, wenn die vordere Kante des latenten elektrostatischen Bildes in das Entwicklungssystem eindringt.

Die Größe der Vorspannung ist eine Funktion der Konfiguration der Elektrode 29, des Abstandes zwischen der Elektrode 29 und der Größe des Restfeldes. Für ein spezielles Ausführungsbeispiel kann diese Größe leicht experimentell, d.h. empirisch festgestellt werden durch Einstellen der Vorspannung bis zu

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dem Wert, an welchem ein sauberer Hintergrund erzeugt wird. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel mit der in Figur 3 dargestellten Elektrodenkonfiguration und mit einem Abstand Elektrode - Trommeloberfläche von 0,03 Zoll (d.h. 0,076 cm) und einem restlichen Hintergrund - Ladungspotential von etwa 50 - 70 Volt erzeugt eine Vorspannung von 100 Volt eine Kopie mit im wesentlichen keiner Hintergrundablagerung. Die Oberfläche der Trommel war dabei von einer 5,5 Kilovolt Koronaquelle negativ aufgeladen worden und die Durchlaufgeschwindigkeit der Kopien betrug etwa 45 Fuß pro Minute, d.h. 13,8 m pro Minute. Wo die Koronaladung negativ war, war auch die Vorspannung negativ.

Die Elektrode 29 und im Abstand zueinander angeordnete elektrische Kontakte 31a, 31b und 31c wurden mit dem einen Anschluß einer Gleichspannungsquelle 56 verbunden. Die jeweiligen elektrischen Kontakte bzw. Bürsten 31a und 31b, wie man sie auch nennen kann, sind angrenzend an die vordere und rückwärtige Kante der Überflußrinne bzw. des Auffangtrichters 26 angeordnet und unterhalb der Kante der rotierenden Trommel 12, mit welcher sie, wie Figur 3 zeigt, in Kontakt stehen. Der Kontakt 31c, der ebenfalls mit dem Rand der rotierenden Trommel 1-2 in Kontakt steht, ist angrenzend an die vordere Kante des Koronaentladungssystems 2o positioniert, wie auch Figur 1 zeigt (vordere und hintere Kante sind jeweils definiert mit Bezug auf die Drehrichtung der Trommel). Der Kontakt 31c stellt sicher, daß das Vorspannungspotential dem Sektor 15 während seines Durchlaufes unter dem Koronaentladungssystem 20 zugeführt wird, um einen Ladungsaufbau in diesen Sektor zu verhindern, wenn er elektrisch isoliert ist. Auf diese V/eise wird erreicht, daß der Sektor 15 kontinuierlich in Verbindung mit dem negativen Anschluß der Spannungsquelle 56 ist, wenn er durch den Entwicklungsbereich läuft.

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Die fotoleitende Oberfläche 16 der Trommel 12 empfängt von der Quelle 56 keine zusätzliche Ladung oder ein zusätzliches Potential, da sie hiergegen wegen des ringförmigen isolierenden Streifens 19 isoliert ist. Der andere Anschluß der Spannungsquelle 56 ist mit dem leitenden Substrat 13 mittels eines Kontaktes 33 verbunden; das Substrat bildet, wie weiter vorhin schon erwähnt, den Hintergrund bzw. die Verstärkung für den Organischen Fotoleiter.

Wenn sich der Sektor 15 entlang der Entwicklungsstation dreht, dann ist dieser Sektor in Parallelschaltung zusammen mit der Elektrode 39 in dem Tank des Tönungsmittels an den negativen Anschluß der Spannungsquelle 56 angeschlossen. Der spiegelgleich zurückleitende Sektor (mirror-return sector) und die Elektrode 29 in dem Tank des Tönungsmittels werden auf diese Weise für die Dauer des Durchlaufes des Sektor 15 durch die Entwicklungsstation auf das gleiche Potential angehoben. Die Amplitude bzw. Größe dieser Spannung wird so eingestellt, daß das Restfeld, welches auf den »Nichtbildflächen der fotoleitenden Oberfläche" vorhanden ist, neutralisiert wird» Auf diese Weise existiert zwischen dem Sektor 15 und der Elektrode 29 in dem Tönungstank kein elektrisches Feld, wenn der Sektor durch die Entwicklungsstation läuft und infolgedessen werden auch keine Tönungspartikel in Richtung auf die Elektrode im. Tank des Tönungsmittels oder auf den Sektor 15 angezogen. Die Trommel ist so angeordnet, daß der gesamte, sich zwischen den begrenzenden Kanten des Sektors erstreckende Bereich der fotoleitenden Oberfläche 16 aufgeladen und dann dem von dem Original abgeleiteten Lichtmuster ausgesetzt wird, d.h. belichtet wird. Nachfolgend zu diesem Beiichtungsschritt wird dennoch ein Restpotential auf den Hintergrundbereichen der fotoleitenden Oberfläche verbleiben, wie weiter vorn schon erläutert. Es ist nun möglich, die

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Elektrode 29 im Tank des Tönungsmittels auf ein vorgegebenes Gegenfeldpotential einzustellen oder es kann alternativ das Gegenfeldpotential entsprechend der tatsächlichen Größe des Restpotentials auf den Hintergrundbereichen der fotoleitenden Oberfläche verändert werden. Diese Restfeldneutralisierung kann automatisch mit Hilfe eines Oberflächenladungs-FeIdsensors 52geregelt werden, der oberhalb einer Nichtbildfläche der fotoleitenden Oberfläche angrenzend an den isolierenden Rand 19 der Trommel 12 angeordnet ist, die die Koronaladung empfängt und anschließend durch Belichtung entladen wird. Dieser Sensor 52 wird mit einem Gleichstromverstärker 54 hoher Impedanz in Reihe geschaltet, der keine Drift aufweist und gegenüber elektrischen Streufeldern isoliert ist. Der Ausgang dieses Verstärkers 54 ist dann so verbunden, daß das von der Gleichstromquelle 15 erzeugte Gegenfeld kontrolliert und eingeregelt werden kann, in einer Weise, daß den Messungen des Sensors 52 entsprochen wird und ein geeignetes Potential zwischen der Elektrode 29 und dem Sektor 15 angelegt wird. In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, innerhalb des Verstärkers 54 Schaltungen anzuordnen, die die Differenz zwischen den von der Gleichstromquelle 56 erzeugten Gegenfeld und dem von dem Sensor 52 gemessenem Restfeld messen und das Potential an der Elektrode 29 und am Sektor 15 so einstellen, daß eine Restfeldneutralisierung erreicht wird.

Dabei wird der Sektor nicht während der gesamten Umdrehung der Trommel auf dem gleichen Potential wie die Elektrode in dem Tank für das Tönungsmittel aufrechterhalten, denn das dem Sektor 15 zugeführte Potential muß nur während der Zeit, in welcher der Sektor 15 durch die Entwicklungsetation läuft, identisch sein mit dem Potential an der Elektrode 29· Während der Zeit, in welcher sich der Sektor 15 entlang der Koronaentladungsstation bewegt, ist der Sektor geerdet bzw.

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an Masse gelegt, so daß der Koronastrom die angelegte Gleichspannung nicht "beeinflußt oder ändert. Die Änderung der an dem Sektor 15 angelegten Spannung kann leicht durch geeignet angeordnete Schalter bewirkt werden. Werden jedoch Spannungsquellen mit niedrigen Widerständen verwendet, dann sind solche Schaltvorgänge im Grunde überflüssig, da die Größe des Koronastroms von annähernd nur 10 Milliampere zu gering ist, um die Spannung der Gleichspannungsquelle zu "beeinträchtigen oder zu beeinflußen.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß auf diese Weise die eingangs genannte Aufgabe gelöst werden konnte, indem nämlich Mittel vorgesehen sind, um eine Ablagerung von Tönungspartikeln auf nicht bildmäßigen Hintergrundbe- . reichen einer fotoleitenden Oberfläche dadurch zu verhindern, daß das auf dieser das nach der Belichtung noch verbleibende Restfeld neutralisiert wird. Die vorliegende Erfindung erreicht dieses Ziel dadurch, daß eine Vorspannungselektrode und ein Sektor 15 der Oberfläche einer fotoleitenden Trommel auf einem Potential aufrechterhalten wird, so daß ein Gegenfeld erzeugt wird, welches das Restfeld in den nicht bild-mäßigen Bereichen des Fotoleiters neutralisiert. Auf diese Weise herrscht auch zwischen der Vorspannungselektrode und dem Sektor 15 bzw. den nicht bildmäßigen Bereichen der fotoleitenden Oberfläche, wenn diese entlang der Vorspannungselektrode rotiert, kein elektrisches Nettofeld, mit der Folge, daß Tönungspartikel an der Vorspannungselektrode auch nicht hängen bleiben oder sich an dieser anlegen, so daß auch die Notwendigkeit beseitigt ist, diese Vorspannungselektrode kontinuierlich zu reinigen.

Weiterhin versteht sich, daß bestimmte Maßnahmen und Unterkombinationen auch selbständig von Nutzen sein können und auch ohne Bezug auf andere Maßnahmen und Anordnungen ver-

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wendet werden können, insbesondere ist also die vorliegende Erfindung nicht auf die unmittelbaren beschriebenen Anordnungen beschränkt, sondern umfaßt wie üblich Gleichwerte und selbständige Kombinationsmerkmale.

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Claims (10)

A 40 245 m a - 164 11. JuIi 1973 - < - j 2336^99 Patentansprüche :

1. Vorrichtung zur Verhinderung einer Entwicklung von

—-"' Hintergrundbereichen aufgrund eines elektrostatischen Restpotentials bei einem latenten elektrostatischen Bild, insbesondere bei einem elektrostatischen Kopiergerät, dadurch gekennzeichnet, daß ein Element (Trommel 12) einen ersten fotoleitenden Oberflächenbereich (16) zum Empfang des elektrostatischen Bildes und einen zweiten leitenden Oberflächenbereich (15) aufweist und Mittel zur Bewegung dieser Oberflächenbereiche (15, 16) relativ und angrenzend zu einer Entwicklungsstation (24) vorgesehen sind, die auf einen der Bereiche Entwickler aufbringt, und daß eine der Entwicklungsstation (24) zugeordnete Vorspannungselektrode (29) und Anordnungen (56, 31a, 31b und 31c) zur Beaufschlagung der Elektrode, sowie des zweiten Oberflächenbereichs (15) im Verlauf seines Vorbeilaufes an der Entwicklungsstation (24) mit einem vorgegebenen Potential vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste fotoleitende Oberflächenbereich (16) und der ' zweite leitende Oberflächenbereich (15) auf einer sich drehenden Trommel (12) angeordnet sind und daß Anordnungen (Ränder 19) zur Isolierung des ersten leitenden Oberflächenbereiches von dem zv/eiten leitenden Oberflächenbereich (15). vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungsstation (24) einen Tank (28) zur Aufnahme eines Vorrates von Entwickler, Anordnungen zum Aufbringen des Entwicklers vom Vorrat auf das latente Bild und Vorrichtungen zum Halten der Vorspannungselektrode (29) in der Entwicklungsstation (24) aufweist.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3i dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar zu der Vorspannungselektrode (29) parallel geschaltete und angrenzend an die vordere und hintere Kante der Entwicklungsstation (24) angeordnete elektrische Kontakte (31a, 31b) zur Berührung des zweiten leitenden Oberflächenbereiches (15) der Trommel (12) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Oberfläche abtastender Detektor (Sensor 52) angrenzend an die rotierende Trommel (12) angeordnet ist zur Messung des Hintergrundrestpotentials eines geladenen und belichteten Gebiets des fotoleitenden Oberflächenbereichs (16) und daß auf den Ausgang des Sensors (52) ansprechende Spannungsregelanordnungen (Verstärker 54) vorgesehen sind zur Einstellung der von einer Spannungsquelle (56) der Vorspannungselektrode (29) zugeführten Spannung und daß der leitende Oberflächenbereich (15) an seinem Umfang bei seinem Durchgang durch die Entwicklungsstation (24) eine der elektrischen Kontakte (31a, 31b) berührt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch ge-' kennzeichnet, daß der Sensor (52) den absoluten Wert des Hintergrundpotentials mißt und die Spannungsregelanordnungen die der Vorspannungselektrode (29) und dem zweiten leitenden Oberflächenbereich (15) zugeführte Spannung auf den Wert dieses gemessenen Spannungspotentials einstellen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des fotoleitenden Oberflächenbereiches (16) ein organischer Fotoleiter ist.

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8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwicklungsstation (24) vorgeschaltet sind ein Koronaladungssystem (20) zum Aufbringen einer Ladung auf die sich angrenzend zu ihr bewegenden Oberfläche sowie ein optisches Belichtungssystem (22) zur Projizierung eines Bildes auf die geladene Oberfläche zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes und daß das Neutralisierungspotential dem leitenden Oberflächenbereich (15) im Verlauf seiner Bewegung längs der Entwieklungsstation (24) zugeführt ist,

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 — 10» dadurch gekennzeichnet, daß das der Vorspannungselektrode (29) zugeführte Potential zur Neutralisierung gleich ist dem auf dem organischen Fotoleiter verbleibenden Hintergrundrestpotential nach Belichtung.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9» dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Vorspannungselektrode ein weiterer Berührungskontakt (31c) geschaltet und angrenzend an die Vorderkante des Koronaladungssystems (20) zur Berührung des zweiten leitenden Oberflächenbereiches (15) bei seinem Durchlauf angeordnet ist.

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