DE2425609A1 - ELECTROSTATOGRAPHIC DEVICE WITH DEFORMABLE ROLLER ELECTRODE - Google Patents

Description

DlPL-ING. A. GRÜNECKER
DR.-ING. H. KINKELDEYDlPL-ING. A. GRÜNECKER
DR.-ING. H. KINKELDEY

DR.-ING. W. STOCKMAIR, Ae. E. <cauf.inst.oftechn>
i_ ,<. K. SCHUMANN - Di--L.-1NG. P. JAKO3DR.-ING. W. STOCKMAIR, Ae. E. <cauf.inst.oftechn>
i_, <. K. SCHUMANN - Tue - L.-1NG. P. JAKO3

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

3Λ» .V.CNCHEN 22 MaximilianjtraSe β Telefon 2971 00/2?ί7«/2211 91 Teltgramme Monapat München Telex 05-283»3Λ ».V.CNCHEN 22 MaximilianjtraSe β Telephone 2971 00/2? Ί7 «/ 2211 91 Teltgramme Monapat Munich Telex 05-283 »

27. Mai 1974-P 7793May 27, 1974-P 7793

XEROX CORPORATIONXEROX CORPORATION

Xerox Square, Rochester, New York 14603, USAXerox Square, Rochester, New York 14603, USA

Elektrostatographische Vorrichtung mit deformierbarer RollenelektrodeElectrostatographic device with deformable roller electrode

Die Erfindung betrifft eine elektrostatographische Vorrichtung, bei der zur Herstellung eines elektrischen Feldes für die Übertragung zwischen eine Rollenelektrode und eine erste Trägerflache eine Übertragungsspannung anlegbar ist, während zwischen diesen Teilen eine Relativbewegung erzeugt wird, und die Rollenelektrode in einem Spaltbereich, der zwischen einem Vorspaltbereich auf seiner einen Seite und einem Nachspaltbereich auf seiner anderen Seite liegt, durch die erste Trägerfläche variabel deformierbar ist.The invention relates to an electrostatographic device for producing an electric field for transmission a transfer voltage can be applied between a roller electrode and a first support surface, while a relative movement is generated between these parts, and the roller electrode in a gap area between a pre-gap area on one side and a post-gap area is on its other side, is variably deformable by the first support surface.

Die elektrostatographische Vorrichtung dient dazu, bilderzeugende Ladungen oder Materialien von einer Trägerfläche auf eine andere, zu übertragen.The electrostatographic device is used to image-forming charges or materials from a support surface another, to transfer.

409851/1016409851/1016

Das bekannteste Beispiel einer solchen Übertragung ist die übliche Übertragung in der Xerographie, bei der Toner von dem Photorezeptor (ursprüngliche Trägerfläche) auf das Kopierblatt (endgültige Trägerfläche) übertragen wird. Derartige Übertragangen von Entwicklersubstanz sind jedoch auch in anderen elektrostatographischen Bearbeitungsgängen erforderlich, etwa bei der elektrophoretischen Entwicklung. In der Xerographie geschieht die Übertragung des Entwicklers meist durch elektrostatische Kraftfelder, die von Gleichspannungsladungen erzeugt werden, welche auf die Rückseite des Kopierblattes (d.i. die zur Kontaktseite mit dem tonertragenden Photorezeptor entgegengesetzte Seite) in ausreichendem Maß aufgebracht werden, um die den Toner am Photorezeptor festhaltenden Ladungen zu überwinden und den größten Teil des Toners auf das Kopierblatt herüberzuziehen. Diese xerographischen Übertragungsfelder werden im .allgemeinen auf zwei verschiedene Weisen erzeugt., entweder durch Ionenemission von einem Übertragimgskorotron auf das Kopierblatt, wie beispielsweise in der US-PS 2 807 233, oder durch eine vorgespannte Übertragungsrolle (oder, ein solches Band), die über die Rückseite des Kopierpapiers gerollt wird. Beispiele.für Übertragungssysteme mit vorgespannter Rolle sind in den US-PS¹ηThe best known example of such a transfer is the usual transfer in xerography, in which toner is transferred from the photoreceptor (original support surface) to the copy sheet (final support surface). Such transfers of developer substance are, however, also required in other electrostatographic processing operations, for example in electrophoretic development. In xerography, the developer is usually transferred by electrostatic force fields, which are generated by direct voltage charges, which are applied to the back of the copy sheet (i.e. the side opposite to the contact side with the toner-bearing photoreceptor) in sufficient measure to keep the toner on the photoreceptor Overcoming charges and pulling most of the toner across onto the copy sheet. These xerographic transfer fields are generally generated in two different ways, either by ion emission from a transfer corotron onto the copy sheet, such as in US Pat the back of the copy paper is rolled. Examples for transmission systems with a pretensioned roller are in US-PS ¹ η

2 807 233; 3 043 684; 3 267 840; 3 598 580} 3 625 146;2,807,233; 3,043,684; 3,267,840; 3,598,580} 3,625,146;

3 630 591; 3 691 993; 3 702 482 und 3 684 364 beschrieben. Auch die französische Patentschrift 2 065 390, die deutsche Patentanmeldung DOS 2 102 634 und die britischen Patentschriften 1 210 666 und 1 302 922 offenbaren solche Beispiele. Die US-PS 2 968 555 beschreibt in Spalte 10 und in Fig. 3 kurz ein xerographisches Übertragungssystem, das eine Übertragungsrolle benutzt, die mit einem weichen, elastischen Schwammgummi überzogen ist. und vorzugsweise elektrisch leitend ist. Jedoch ist keine merkliche Deformation dieser Rolle dargestellt oder erwähnt -3,630,591; 3,691,993; 3,702,482 and 3,684,364. Also the French patent specification 2 065 390, the German patent application DOS 2 102 634 and the British patents 1 210 666 and 1 302 922 disclose such examples. US Pat. No. 2,968,555 describes briefly in column 10 and in FIG a xerographic transfer system that uses a transfer roller covered with a soft, resilient sponge rubber is covered. and is preferably electrically conductive. However, no noticeable deformation of this roller is shown or mentioned -

409851 /1016409851/1016

In der Technik sind verschiedene Papiertransportrollen in Form einer festen, mit Löchern versehenen Saugrolle bekannt. Die US-PS 3 633 5^-3 beschreibt eine vorgespannte xerographische Übertragungsrolle, die eine Oberflächenschicht aus einem elastischen Material hat, die Luft durchläßt, um das Kopierblatt festzuhalten. Das spezifische Material ist entweder leitender Gummi oder ein dünner Isolator und die Luftkanäle werden von Poren in dem Material gebildet. Diese PS beschreibt auch noch einen ausgesporten Randteil am Umfang der Rolle, der zur Ausrichtung als Anschlag für das Kopierblatt dient.In the art, various paper transport rollers are in Form of a fixed, perforated suction roll known. U.S. Patent 3,633,5 ^ -3 describes a pre-stressed xerographic Transfer roller, which is a surface layer of a has elastic material that allows air to pass around the copy sheet to hold on. The specific material is either conductive rubber or a thin insulator and the air ducts are formed by pores in the material. This PS also describes a marginal part of the circumference of the role that has been exported, which serves as a stop for the copy sheet for alignment.

Die Übertragung der Entwicklermaterialien gestaltet sich insofern schwierig, als diese partikelförmigen Materialien durch starke elektrostatische Kraftfelder von einer Fläche körperlich abgelöst und auf eine andere Fläche überführt werden müssen, wo sie haften müssen, wobei das gleiche Muster und die gleiche Intensität beibehalten werden muß, die das ursprüngliche latente elektrostatische Bild hatte und das Entwicklermaterial nicht umherstreuen oder schmieren darf. Diese schwierige Bedingung kann nur durch eine sorgfältige Steuerung der elektro-, statischen Felder erfüllt werden, die stark genug für die Übertragung sein müssen, dabei aber keine Bogenbildung oder übergroße Koronaerzeugung an unerwünschten Stellen verursachen dürfen, da derartige elektrische Störungen leicht zu einem Zerstreuen oder Schmieren des Entwicklers führen können. Wenn die zweite Fläche ein Blatt ist, muß dieses vor der Übertragung präzis mit dem Bild auf der ersten Fläche ausgerichtet werden.The transfer of the developer materials is difficult insofar as these particulate materials through strong electrostatic force fields have to be physically detached from one surface and transferred to another surface where they must adhere, maintaining the same pattern and intensity as the original latent had an electrostatic image and should not scatter or smear the developer material. This difficult condition can only be achieved through careful control of the electrical, static fields are met, which must be strong enough for the transmission, but no arcing or oversized May cause corona generation in undesirable locations, since such electrical interference can easily become one The developer may scatter or smear. If the second face is a sheet, it must be prior to transfer precisely aligned with the image on the first surface.

Bei der elektrophoretischen oder photoelektrophoretischen Entwicklung treten ähnliche kritische Probleme und Bedingungen bezüglich der Sensibilisierung und Übertragung des Entwicklermaterials auf. Die Funktion unterscheidet sich natürlich etwas von der xerographischen Übertragung, da die Entwicklermaterialien (ursprünglich in einer flüssigen Suspension) selektiv vmIn electrophoretic or photoelectrophoretic development similar critical issues and conditions arise regarding raising awareness and transferring the developer material on. The function is of course somewhat different from the xerographic transfer, as the developer materials (originally in a liquid suspension) selective vm

4 09851/10164 09851/1016

der leitenden, ladunginjizierenden Fläche auf eine Sperrelektrodenfläche übertragen werden, die die endgültige Kopieträgerfläche sein kann. Gewöhnlich wird jedoch die Übertragung des auf der leitenden Fläche geformten Bildes auf die endgültige !Trägerfläche, beispielsweise ein Papier- oder Kunststoffblatt oder eine Bahn, in einem nachfolgenden Arbeitsgang durchgeführt. Die elektrisch vorgespannte Elektrode in Form einer Rolle oder Bahn wird bei der photoelektrophoretischen Bilderzeugung nicht, wie in der Xerographie als vorgespannte Übertragungsrolle bezeichnet, sondern als Sperrelektrode oder Kopierelektrode. Außerdem gibt es wichtige Unterschiede bezüglich des Vorhandenseins oder Fehlens einer Koronaerzeugung im Spalt. Folgende US-PS¹η geben Beispiele für elektrophoretische Systeme und Elektroden und für verschiedene Mittel, mit denen eine Steuerung der Bogenbildung oder Korona versucht wird: 3 384- 565; 3 4-74- 019; 3 551 320; 3 582 205 und 3 697 4-07·--Unter diesen Vorschlägen zeigen die PS'n 3 4-74- 019 und 3 551 320 deformierbare, weiche Elektroden. Die kanadische PS 876 04-5 beschreibt eine PEP-Sperrelektrode, mit einer offenzelligen, schwammartigen Schicht, um das flüssige bildgebende Material aufzutragen.of the conductive charge-injecting surface can be transferred to a barrier electrode surface, which may be the final copy support surface. Usually, however, the transfer of the image formed on the conductive surface to the final support surface, for example a paper or plastic sheet or web, is carried out in a subsequent operation. The electrically biased electrode in the form of a roller or web is not referred to in photoelectrophoretic imaging as a biased transfer roller, as in xerography, but as a blocking electrode or copier electrode. There are also important differences in the presence or absence of corona generation in the gap. The following US-PS ¹ η give examples of electrophoretic systems and electrodes for various means by which a control of the arcing or corona is tried: 3 384 565; 3 4-74-019; 3,551,320; 3 582 205 and 3 697 4-07 - Among these proposals, PS 3 4-74-019 and 3 551 320 show deformable, soft electrodes. Canadian PS 876 04-5 describes a PEP barrier electrode with an open-cell, sponge-like layer to apply the liquid imaging material.

Die kritische Funktion einer Vorspalt- und Nachspaltkorona bei der xerοgraphischen Übertragung mit vorgespannter Rolle ist beispielsweise in dem US-Patent 3 781 105 und in derThe critical function of a pre-gap and post-gap corona in xerographic transmission with a pre-tensioned roller is, for example, in U.S. Patent 3,781,105 and in US Pat

US-PS 3 702 4-82 behandelt. Man kann eine kontrollierte Koronaerzeugung im Nachspalt zusammen mit einer Unterdrückung der Vorspaltkorona vorsehen, um den Toner nach der Übertragung auf dem Papier elektrostatisch festzuhalten.U.S. Patent 3,702 4-82. You can have a controlled corona generation Provide in the after-nip together with a suppression of the pre-nip corona in order to put the toner on after the transfer to hold the paper electrostatically.

Das schwierigGte technische Problem bei Systemen mit oder Bandelektrode sur Übertragung elektrostatographischer Entwicklermaterialien oder Ladungen zwischen Trägern liegt in derThe toughest technical problem with systems with or ribbon electrode for transferring electrostatographic developer materials or charges between carriers lies in the

4 0 9 8 5 1 /10164 0 9 8 5 1/1016

Steuerung oder Unterdrückung der Bogenbildung und unerwünschten Koronaerzeugung. In der Praxis muß die Übertragung der Materialien stattfinden, während sich die beiden Flächen,zwischen denen das Material übertragen wird, beide mit der gleichen Geschwindigkeit und in verhältnismäßig engem "Kontakt" bewegen. Dies bedingt in der Praxis, daß die materialübertragende Elektrode eine in der Wirkung endlose Fläche einer zylindrischen Rolle oder ein schmales, endloses Band ist. Dies bedeutet jedoch, daß die Oberfläche der Rollen- oder Bandelektrode kontinuierlich In und außer Kontakt mit der ursprünglichen Trägerfläche gebracht werden muß. Dabei werden an beiden Seiten des tatsächlichen Kontaktbereiches (Spaltbereich) Luftspalte mit variierender Breite (in manchen Systemen exponential) erzeugt. Der stromaufwärts gelegene Eintrittsluftspalt wird als Vorspaltbereich bezeichnet und der stromabwärtige Luftspalt als ITachspaltbereich- Wegen der Tatsache, daß die Durchschlagspannung an einem Luftspalt durchaus nicht linear mit der Änderung der Spaltbreite verläuft (dieses Verhalten ist als Paschen-Kurve bekannt), ist die Steuerung der Bogenbildung oder Ionisation an Luft spalten sehr schwierig, wenn an der Elektrode eine hohe Spannung liegt. Je höher die angelegte Vorspannung ist, desto schwieriger wird diese Steuerung; bei vielen Anwendungen sind jedoch hohe Spannungen entweder notwendig oder besonders günstig, um das Material von der ursprünglichen Trägerfläche oder aus der flüssigen Suspension auf die zweite Fläche wirksam zu-übertragen. Da zudem die Feldstärke für die Materialübertragung eine Funktion des Abstandes und des angelegten Potentials ist, ist es zweckmäßig, die Vorspannungsladung so nahe als möglich auf dem ursprünglichen Träger anzulegen, wodurch es noch schwieriger wird, einen Zusammenbruch der Spannung durch Bogenbildung oder übergroße Koronaerzeugung im Spalt selbst und auch im Vorspalt- und L^rachspaltbereich zu verhindern. Außerdem schwankt soi^ohl die Vektorrichtung als auch die Stärke der angelegten elektrischen Felder an verschiedenenControl or suppression of arcing and unwanted corona generation. In practice, the transfer of materials must take place while the two surfaces between which the material is being transferred are both moving at the same speed and in relatively close "contact". In practice, this means that the material-transferring electrode is a surface of a cylindrical roller or a narrow, endless belt that is endless in effect. However, this means that the surface of the roller or tape electrode must be continuously brought into and out of contact with the original support surface. Air gaps with varying widths (exponential in some systems) are created on both sides of the actual contact area (gap area). The upstream inlet air gap is referred to as the pre-gap area and the downstream air gap as the vertical gap area - Due to the fact that the breakdown voltage at an air gap is by no means linear with the change in the gap width (this behavior is known as the Paschen curve), the arc formation is controlled or ionization in air is very difficult to split if there is a high voltage on the electrode. The higher the applied bias, the more difficult this control becomes; in many applications, however, high voltages are either necessary or particularly favorable in order to effectively transfer the material from the original support surface or from the liquid suspension to the second surface. In addition, since the field strength for material transfer is a function of the distance and the applied potential, it is advisable to apply the bias charge as close as possible to the original carrier, which makes it even more difficult to detect a breakdown of the voltage by arcing or excessive corona generation in the gap to prevent themselves and also in Vorspalt- and L ^r achspaltbereich. In addition, the direction of the vector as well as the strength of the applied electric fields fluctuate at different angles

4 0 9 8 5 1/10 154 0 9 8 5 1/10 15

Stellen und zu verschiedenen Zeiten relativ zur Rollenelektrode , v/eil die elektrischen Felder geometrisch von der Elektrodenform abhängen und sich ändern, wenn sich die Elektrode "bewegt. Die Erfindung strebt ein System an, bei dem die gewünschten hohen Vorspannungen und kleinen Abstände mit Hilfe einer einfachen und effektiven Anordnung erhalten werden können und dazu die gewünschte Unterdrückung der Bogenbildung und die Unterdrückung oder Steuerung der Koronaemissionen sowohl im Spalt als auch im Vorspalt- und iTachspaltbereich erreicht wird, so daß zur Übertragung von Entwicklermaterialien und für andere Funktionen hohe Felder wirksamer und zuverlässiger angelegt werden können.Places and at different times relative to the roller electrode , v / eil the electric fields depend geometrically on the electrode shape and change when the Electrode "moves. The invention aims at a system in which the desired high bias voltages and small distances can be obtained with the help of a simple and effective arrangement and the desired suppression of the Arc formation and the suppression or control of corona emissions both in the gap and in the pre-gap and iTach gap area is achieved so that high fields for transferring developer materials and other functions can be invested more effectively and reliably.

Dazu sieht die Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches i niedergelegten Maßnahmen bei einer elektrostatographischen Torrichtung der eingangs genannten Art vor.For this purpose, the invention provides the measures laid down in the characterizing part of claim i in the case of an electrostatographic Gate direction of the type mentioned above.

Bei der xerographischen Übertragung mit vorgespannter Rolle muß'aus zwei Gründen das Papier mit dem Photorezeptor vor der Errichtung hoher elektrostatischer Felder durch die Übertragungsrolle in Kontakt gebracht werden. Erstens, wenn zu große Felder vorhanden sind, während sich das Papier noch dem Tonerbild auf dem Photorezeptor nähert, können die Tonerpartikel vorzeitig übertragen werden, wobei sie.versprühen, während sie den Torspalt überspringen, was zu flauen Bildern führt. Zweitens kann in dem Vorspalt eine Luftionisation eintreten, wodurch die Polarität der Ladungen der Tonerpartikel umgekehrt wird, was die nachfolgende Übertragung im Spalt verhindert. Dieser letztgenannte Effekt tritt gewöhnlich intermittierend auf, weil er selbstauslöschend ist, und manifestiert sich in sogenannten Zebrastreifen- Im Spalt genügt ein elektrostatisches Feld von etwa 10 YMi, uia die losen geladenen Tonerpartikel vom Ihotoreseptor auf die Papierfläche hüiIn biased roller xerographic transfer, the paper must be brought into contact with the photoreceptor prior to the establishment of high electrostatic fields by the transfer roller for two reasons. First, if there are too large fields while the paper is still approaching the toner image on the photoreceptor, the toner particles may transfer prematurely, spraying as they skip the gate, resulting in dull images. Second, air ionization can occur in the pre-nip, reversing the polarity of the charges on the toner particles, preventing subsequent transfer in the nip. This latter effect usually occurs intermittently, because it is self- extinguishing, and manifests itself in so-called zebra stripes

40383 ,/101640383, / 1016

Um jedoch, eine stabile elektrostatische Bindung zwischen dem Toner und dem Papier nach der Übertragung herzustellen, muß auf die Rückseite des Papiers, d.i. die dem Toner entgegengesetzte Seite, eine Gesamtladung aufgebracht werden, die ausreicht, um den übertragenen Toner an dem Papier so festzuhalten, daß er nicht bei der nachfolgenden Handhabung des Papiers, wozu das Abstreifen des Papiers vom Photorezeptor gehört, verrückt werden kann. Gemäß der US-Patentanmeldung Serial Nr. 309 562 und der US-PS 3 702 482 kann diese festhaltende Ladung dadurch erzeugt werden, daß mit Hilfe einer Übertragungsrolle aus einem elektrisch entspannbaren Material im Nachspaltbereich zwangsweise aber gesteuert eine Korona erzeugt wird. Eine Vorspannungsquelle mit konstantem Strom kann dabei Widerstandsänderungen in dem entspannbaren Material kompensieren. Alternativ kann, wenn die Rolle und das Papier in genügendem Maß leitend sind, diese festhaltende Ladung auch durch den Kontakt zwischen der Rolle und dem Papier an das Papier in dem Spalt angelegt werden. Eine Koronaerzeugung im Nachspaltbereich zur Erzeugung von den Toner festhaltenden Ladungen ist für die herkömmlichen xerographischen Übertragungssysteme mit Koronaentladung, bei denen sowohl die Übertragung als auch die Pesthaltung durch auf der Rückseite des Papiers ionisch abgesetzte Ladungen bewirkt, nicht erforderlich. However, in order to have a stable electrostatic bond between the Making toner and the paper after transfer must be on the back of the paper, i.e. the opposite of the toner Side, a total charge can be applied that is sufficient to hold the transferred toner to the paper in such a way that that it is not involved in subsequent handling of the paper, including stripping the paper from the photoreceptor heard can go crazy. According to US patent application Ser. No. 309,562 and US Pat. No. 3,702,482, this can be retaining Charge can be generated by using a transfer roller made of an electrically relaxable material In the post-gap area, a corona is compulsorily but controlled. A constant current bias source can compensate for changes in resistance in the relaxable material. Alternatively, if the roll and the paper are conductive to a sufficient degree, this holding charge also passes through the contact between the roll and the paper Paper can be laid in the gap. A corona generation in the Post gap area for the production of the toner retaining Charges is for conventional xerographic transfer systems with corona discharge, in which both the transfer as well as the plague attitude caused by charges deposited ionically on the back of the paper are not necessary.

Die im Rahmen der Erfindung hier beschriebene Übertragung von Entwicklermaterial im weiteren Sinn kann zusammen mit oder nach dem Einwirkenlassen von Licht erfolgen, um die den Toner an der ursprünglichen Trägerfläche festhaltenden elektrostatischen Kräfte zu reduzieren, doch ist dies nicht erfindungswesentlich. Das erfindungsgemäße System kann in Verbindung mit verschiedenen nachgeordneten Mitteln zur Trennung des zweiten Trägers vom ersten Träger betrieben werden. Das heißt, es können verschiedene gebräuchliche Blattabstreifeinrichtungen und/oder ein elektrostatisches Loslösen ver-The transmission described here in the context of the invention of developer material in the broader sense can be carried out together with or after exposure to light to the However, it is not to reduce the electrostatic forces holding toner to the original support surface essential to the invention. The system according to the invention can be used in conjunction with various downstream means for separation of the second carrier operated by the first carrier. That is, various conventional sheet wiping devices can be used and / or electrostatic loosening

4 0 9 8 5 1/10 164 0 9 8 5 1/10 16

wendet werden. Ferner sind verschiedene Oberflächenformen der ursprünglichen Trägerfläche brauchbar.be turned. There are also different surface shapes the original support surface usable.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend in sonst üblichen elektrostatographischen Geräten und Verfahren eingebaut gezeigt und beschrieben. Eine andere übliche Ausführung des Gerätes ist für die Beschreibung des Festhaltene der Blätter durch Saugwirkung gewählt, um dadurch die Vielseitigkeit in der Anwendung der Erfindung allgemein und im spezifischen Fall zu demonstrieren. Die Verfahren und Geräte brauchen nicht im Detail beschrieben zu werden, da·die oben erwähnten Veröffentlichungen Einzelheiten der verschiedenen geeigneten Konstruktionen, Materialien und Funktionen dem Fachmann offenbaren. Weitere Beispiele sind in den Schriften: "Electrophotography" von R.M.Schaffert und "Xerography and Relates Processes" von John H. Dessauer und Harold E. Clark, beide erstmals erschienen bei Focal Press Ltd., London, England, 1965; enthalten.Embodiments of the invention are set out below in otherwise common electrostatographic equipment and procedures are shown and described. Another common execution The device is chosen for the description of the holding of the leaves by suction, thereby increasing the versatility in the application of the invention in general and in the specific case. The procedures and devices do not need to be described in detail since the above publications refer to details of the various suitable constructions, materials and functions Reveal expert. Further examples are in the publications: "Electrophotography" by R.M.Schaffert and "Xerography and Relates Processes "by John H. Dessauer and Harold E. Clark, both first published by Focal Press Ltd., London, England, 1965; contain.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen: Further features, details and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show in it:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht eines erfindungsgemäßen photoelektrophoretischen Kopiersystems in einem Ausführungsbeispiel ,1 shows a schematic plan view of a photoelectrophoretic copying system according to the invention in one embodiment ,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht, die jedoch das System im Betrieb zeigt,FIG. 2 is a view corresponding to FIG. 1, but showing the system in operation.

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht eines erfindungsgemäßen xerographischen Übertragungssystems mit vorgespannter Rolle in einem Ausführungsbeispiel,Fig. 3 is a partially sectioned plan view of an inventive xerographic transmission system with a pretensioned roller in one embodiment,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht einer anderen Ausführungsform des xerographischen Systems mit vor-Fig. 4 is a partially sectioned plan view of another Embodiment of the xerographic system with pre-

409851/1016409851/1016

gespannter Solle, in dem ein erfindungsgemäßer - Saugrollenkörper eingebaut ist.tensioned should, in which a suction roller body according to the invention is installed.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen ein erfindungsgemäßes System mit vorgespannter löcheriger Rolle, das durch seine Mitwirkung ein im übrigen herkömmliches photoelektrophoretisch.es System 40 zur elektrophoretischen Entwicklung verbessert. Da die gebräuchlichen Einzelheiten dieses Systems in den oben erwähnten Veröffentlichungen über Elektrophorese eingehend beschrieben sind, brauchen sie hier nicht wiederholt zu werden. Pig. 3 zeigt eine χerοgraphische Übertragungsstation 50, die eine erfindungsgemäß löcherige vorgespannte Übertragungsrolle enthält. Auch hier sind die anderen Einzelheiten des Übertragungssystems 50 in den oben erwähnten Druckschriften über Übertragungssysteme mit vorgespannter Rolle dargestellt und brauchen hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden.Figures 1 and 2 illustrate a system according to the invention with a pre-tensioned holey role, which through its participation an otherwise conventional photoelectrophoretic system 40 improved for electrophoretic development. Since the common Details of this system are fully described in the electrophoresis publications mentioned above they do not need to be repeated here. Pig. 3 shows a aerographic transmission station 50 which has a according to the invention contains foraminous biased transfer roller. Again, the other details of the transmission system 50 are in the transmission systems references mentioned above shown with a pretensioned roller and need not be described in detail here.

Beide Systeme 4-0 und 50 haben Rollenelektroden 4-2 bzw. 15 * die,, wie man aus den teilweise geschnittenen Darstellungen sieht, normalerweise zylindrisch sind, wobei der größte Teil ihrer Querschnittsfläche von einem Rollenkörper aus einem löcherigen offenzelligen Material eingenommen wird, der einen viel kleineren zentralen Kern aus einem leitenden Material , etwa eine feste Metallrolle, koaxial umgibt. Das löcherige Material ist in dem Beispiel als zylindrisch dargestellt und durchgehend mit der Oberfläche des zentralen Kerns verbunden, beispielsweise an dieser festgeklebt. Wenn hier von "Rollenelektrode" oder "Rolle" gesprochen wird, so bedeutet dies keine Einschränkung auf zylindrische Rollen aus einem Stück. Vielmehr sollen damit auch äquivalente Konstruktionen eingeschlossen sein, wie beispielsweise laufende endlose Bänder aus den gleichen löcherigen Materialien mit.einer Rolle oder einer stationären gekrümmten leitenden Fläche (Gleit-Both systems 4-0 and 50 have roller electrodes 4-2 or 15 * which, as can be seen from the partially sectioned views, are usually cylindrical, with the greater part its cross-sectional area is occupied by a roller body made of a perforated open-cell material, the coaxially surrounds a much smaller central core of a conductive material such as a solid roll of metal. The holey Material is shown in the example as cylindrical and continuously connected to the surface of the central core, glued to this, for example. When "roller electrode" or "roller" is spoken of here, it means this is not a restriction on cylindrical rollers made of one piece. Rather, it should also be used for equivalent constructions be included, such as running endless belts made of the same foraminous materials with a roll or a stationary curved conductive surface (sliding

1/10 161/10 16

kontakt) als Unterlage. Beispiele für solche äquivalente Ausbildungen sind in den oben angezogenen Veröffentlichungen beschrieben.contact) as a document. Examples of such equivalents Formations are described in the publications cited above.

Das löcherige Material für die Rollen 42 und 15 ist aus gewichtigen, später noch erläuterten Gründen nicht geschlossenzellig, sondern offenzellig, d.h. es hat Leerräume oder Poren, die öffnungen haben, so daß der Inhalt der e'inzelnen Zellen herausgetrieben wird oder übertreten kann, wenn die Zellen komprimiert werden. Das Material ist vorzugsweise stark löcherig, d.h. das Hauptvolumen des Materials in seinem normalen, unkomprimierten Zustand enthält eine Vielzahl von gewundenen, gesonderten, willkürlichen Poren, die in kleinen Abständen im ganzen Material verteilt sind, so daß das feste Material selbst in der Hauptsache als unterbrochene Zellwände angesehen werden kann, die diese Poren trennen und nur einen sehr kleinen Teil des Gesamtvolumens des aufgeschäumten Materials ausmachen. Ein Beispiel für geeignete Materialien ist offenzelliger Polyurethan-Schaumstoff mit 25 Poren oder 4-5 Poren (45 Zellen pro 25 mm) » wie er beispielsweise von der Scott Paper Company erhältlich ist. Für die Erfindung sind viele unterschiedliche löcherige Materialien brauchbar, von denen viele im Handel erhältlich sind, und in Kenntnis der Lehre der Erfindung kann ein Fachmann für solche Materialien die geeigneten ohne weiteres auswählen .The holey material for the rollers 42 and 15 is made of weighty, For reasons explained later, it is not closed-cell, but open-cell, i.e. it has voids or pores, which have openings so that the contents of the individual cells are driven out or can pass over when the cells be compressed. The material is preferably very holey, i.e. the main volume of the material in its normal, uncompressed state contains a multitude of tortuous, discrete, arbitrary pores that are at small intervals in the are distributed throughout the material, so that the solid material itself are mainly regarded as interrupted cell walls that separate these pores and make up only a very small part of the total volume of the foamed material. A An example of suitable materials is open-cell polyurethane foam with 25 pores or 4-5 pores (45 cells per 25 mm) » such as is available from Scott Paper Company. There are many different holey holes for the invention Materials useful, many of which are commercially available, and given the teachings of the invention, one skilled in the art can easily select the most suitable for such materials.

In Fig. 1 ist die Rollenelektrode 42 des Systems 40 im normalen, unkomprimierten Zustand ihres löcherigen Körpers 44 dargestellt; in Fig. 2 ist der Körper betriebsmäßig komprimiert gezeigt. Er wird von seinem leitenden Kern 43 unter Andruck an eine bildtragende Fläche gedreht. Letztere ist im vorliegenden Fall eine Oberflächenschicht 45 aus flüssigem elektrophoretischen Entwicklermaterial auf einem Substrat 46, die auf übliche Weise optisch mit einem Bild belegt ist. Zwischen das Substrat 46In Fig. 1, the roller electrode 42 of the system 40 is in the normal, uncompressed state of its holey body 44 shown; in Fig. 2 the body is shown operationally compressed. It is from its conductive core 43 under pressure to an image-bearing Rotated face. In the present case, the latter is a surface layer 45 made of liquid electrophoretic developer material on a substrate 46 which is optically coated with an image in the usual way. Between the substrate 46

409851 /1016409851/1016

und den leitenden Kern 43 ist eine Vorspannungsquelle 47 für hohe Spannung gelegt, um kontinuierlich Entwicklermaterial von der Oberflächenschicht 44 auf die Außenfläche der Rolle 42 zu übertragen.and the conductive core 43 is a bias source 47 for high voltage is applied to continuously transfer developer material from surface layer 44 to the outer surface of the roller 42 to transfer.

Wie man sieht, ist der löcherige Körper 44 der Holle 42 von seinem normalen, unkompromierten Radius 48 bis nahe an den Radius 49 des leitenden Kerns 43 komprimiert. Die maximale Kompression des Rollenkörpers 44 erfolgt aufgrund der Krümmung des Kerns 43 (der nicht komprimiert wird) im normalen Spaltbereich 5"¹ · Im Yorspaltbereich 52 und im Nachspaltbereich 53 ist die Kompression wesentlich schwächer. Die Nachgiebigkeit des Rollenkörpers 44 aus einem Schaumstoff geringen Härtegrades bewirkt, daß eine große Kontaktfläche 54 der Rolle mit der Fläche 45 zustande kommt, die ein gutes Stück in den Vorspaltbereich 52 und den Nachspaltbereich 53 hineinreicht und eine sehr viel größere Fläche bedeckt als die normale Kontaktflache 51 im Spalt.As can be seen, the holey body 44 of the hollow 42 is compressed from its normal, uncompromised radius 48 to close to the radius 49 of the conductive core 43. The maximum compression of the roller body 44 occurs due to the curvature of the core 43 (which is not compressed) in the normal gap area 5 " ¹ that a large contact surface 54 of the roller with the surface 45 comes about, which extends well into the pre-nip area 52 and the post-nip area 53 and covers a much larger area than the normal contact surface 51 in the gap.

Der kleinste Abstand 56 zwischen dem Kern 43 und der Fläche 45 ist hier (und auch für die Rolle 15) kleiner als die halbe normale, unkomprimierte Dicke des löcherigen Materials, so daß eine beträchtliche Anzahl der normalerweise offenen Zellen im Spalt durch Kompression geschlossen werden. In manchen Fällen ist-eine praktisch vollständige Kompression erwünscht (wobei praktisch alle Zellen in der Mitte des Spaltes geschlossen werden). Bei geeigneten löcherigen Materialien kann der Abstand ohne übermäßige Kompressionskräfte auf annähernd mir 2090 des unkomprimierten Abstandes reduziert werden. Bei 50% Kompression (mit einer festen Rolle nicht annähernd erreichbar) kann das Feld in dem Spalt doppelt so stark sein wie das Feld in dem Vor spalt und dem Nachspalt. Wie man sieht, ist die zulässige Deformation so groß, daß die Rolle mehr wie ein rollendes Kissen oder ein rollender Sack auf der Oberfläche 45The smallest distance 56 between the core 43 and the surface 45 is here (and also for roll 15) smaller than half the normal one, uncompressed thickness of the holey material so that a considerable number of the normally open cells in the Gap can be closed by compression. In some cases-a practically complete compression is desired (where practically all cells in the middle of the gap are closed). With suitable perforated materials, the distance without excessive compression forces to close to mine 2090 the uncompressed distance can be reduced. At 50% compression (not even remotely achievable with a fixed roller) the field in the gap can be twice as strong as that Field in the front gap and the post gap. As you can see, the allowable deformation is so great that the role is more like a rolling pillow or sack on surface 45

409851/1016409851/1016

wirkt, und nicht wie eine normale feste Rolle. Wie man sieht, läßt sich eine ausreichende seitliche Ausbeulung der Rolle und eine Abplattung längs einer achsnahen Sehne erzielen, so daß die Kontaktfläche 54 fast ebenso breit ist wie der ganze normale Rollendurchmesser. Eine unkomprimierte löcherige Schicht van nur 6,4 bis 12,7 mm Dicke.wurde jedoch mit Erfolg verwandt.acts, and not like a normal fixed role. As you can see, there is sufficient lateral bulging of the role and achieve a flattening along a chord near the axis, so that the contact surface 54 is almost as wide as the whole normal roll diameter. An uncompressed holey layer only 6.4 to 12.7 mm thick. Was however included Related to success.

Zum Vergleich können selbst sehr weiche Gummi rollen, die fest sind, die gewünschten Formen und engen Spaltabstände der beschriebenen löcherigen Rollenelektroden nicht erreichen. Feste Rollen können nicht komprimiert, sondern nur ein wenig verformt werden, wobei hohe innere Spannungen am Material verursacht werden, wenn man versucht, den Rollenkern nahe an die frägerflache heranzubringen. Weiter kann mit einer Schaumstoffrolle ein sehr viel niedrigerer effektiver Härtegrad erzielt werden als mit einer festen Rolle, ohne daß man ein Material nehmen muß, das so weich ist, daß es eine schlechte Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit hat. Die sehr viel größere Deformation der Rollenoberfläche, die mit verhältnismäßig geringen Kompressionskräften bei Schaumstoffrollen erzielt werden kann, ergibt eine viel größere Kontaktfläche und damit eine bessere Entwicklung oder Übertragung und/oder Niederhaltung des Kopierblattes bei viel gleichmäßigerem und geringerem Andruck, wodurch sich die Abnützung vermindert und die Verschiebung der beteiligten Komponenten reduziert wird; dazu kommen noch die wesentlichen elektrischen Vorzüge, wie beschrieben.For comparison, even very soft rubber can roll that are solid, do not achieve the desired shapes and narrow gap spacings of the perforated roller electrodes described. Fixed rolls cannot be compressed, they can only be deformed a little, causing high internal stresses on the material if you try to bring the roll core close to the surface in question. You can continue with a foam roller a much lower effective degree of hardness can be achieved than with a fixed roller without one Must take material so soft that it has poor durability and wear resistance. The much bigger one Deformation of the roller surface, which is achieved with relatively low compression forces in foam rollers results in a much larger contact area and hence better development or transfer and / or hold-down of the copy sheet with a much more even and lower pressure, which reduces wear and tear and the displacement of the components involved is reduced; in addition there are the essential electrical advantages, such as described.

Auf der Umfangsfläche der Rollenelektrode 42 kann ein Dichtungsbelag 57 angebracht sein. Der Dichtungsbelag 57 ist in dem Kontaktbereich mit der Oberfläche für Flüssigkeit undurchlässig, um das Eindringen der äußeren Flüssigkeit in die Zellen des löcherigen Materials 44 zu verhindern und um eine inA sealing lining can be provided on the circumferential surface of the roller electrode 42 57 be appropriate. The sealing lining 57 is impermeable to liquid in the contact area with the surface, in order to prevent the penetration of the external liquid into the cells of the foraminous material 44 and to prevent an in

409851 /101B409851 / 101B

den Zellen enthaltene Flüssigkeit dort festzuhalten. Dabei ist er jedoch in ausreichendem Maß elastisch und in seiner Form der Kompression des löcherigen Materials elastisch anpaßbar. Ein Beispiel für den Überzug ist Polyurethan mit einer Stärke von 0,25 Ε™· Man kann auch einen Dichtungsbelag aus einem nichtkomprimierbaren Material verwenden, um die Synchronisation der Oberflächengeschwindigkeiten des Systems zu ermöglichen.to hold the fluid contained in the cells there. Included however, it is sufficiently elastic and its shape can be adapted to the compression of the perforated material. An example of the coating is polyurethane with a thickness of 0.25 Ε ™ · You can also use a waterproofing coating made of a non-compressible material to use enable the synchronization of the surface velocities of the system.

Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel eines xerographischen Übertragungssystems 50 weist die gleiche vorgespannte Rolle 15 auf, die einen löcherigen Rollenkörper 21 mit einem leitenden Kern 22 umfaßt, der an eine Spannungsquelle 23 für die Übertragungsspannung angeschlossen ist. Die Spannungsquelle 23 ist über eine gemeinsame Erdleitung 13 mit einer leitenden Stützrolle 12 verbunden, gegen welche die Rolle mit mäßigem Druck stark komprimiert wird. Durch den Spalt zwischen den beiden Rollen läuft ein flexibles Band 11, das den»Photorezeptor darstellt, und ein Papierblatt 16 oder ein Blatt eines sonstigen Kopieirägers. Die negativ geladenen Tonerpartikel 10, die vorher auf der photoleitenden Oberfläche des Bandes 11 entwickelt wurden, werden von den positiven Ladungen 14 des latenten Bildes auf dem Band festgehalten, bis die Übertragung stattfindet. Die Übertragung mittels der Spannungsquelle 23 erfolgt durch die hohen Felder im Spaltbereich 17» die durch die starke Komprimierung des löcherigen Rollenkörpers 21 erzeugt werden, mit der der leitende Kern 22 im Spalt ganz nahe an den Photoleiter herangebracht wird.The embodiment of a xerographic transmission system 50 shown in FIG. 3 has the same bias Roller 15, which has a perforated roller body 21 with a conductive core 22 which is connected to a voltage source 23 for the transmission voltage. The voltage source 23 is connected via a common earth line 13 to a conductive support roller 12, against which the roller is strongly compressed with moderate pressure. A flexible belt 11 runs through the gap between the two rollers represents the »photoreceptor, and a sheet of paper 16 or a Sheet of another copy medium. The negatively charged toner particles 10 previously deposited on the photoconductive surface of the belt 11 are retained by the positive charges 14 of the latent image on the belt, until the transfer takes place. The transmission by means of the voltage source 23 takes place through the high fields in the gap area 17 »due to the strong compression of the holey Roller body 21 are generated, with which the conductive core 22 is brought very close to the photoconductor in the gap will.

Die Außenfläche 24- der vorgespannten Rolle kann ein Dichtungsbelag 20 sein, der dem Dichtungsbelag 57 der Fig. 1 und 2 entspricht. Dies ist jedoch nicht erforderlich, wenn das löcherige Material nicht mit Flüssigkeit gefüllt ist undThe outer surface 24 of the pretensioned roller can be a sealing lining 20 which corresponds to the sealing lining 57 of FIGS. 1 and 2 is equivalent to. However, this is not necessary if the holey material is not filled with liquid and

A 0 9-851 /1 01 6A 0 9-851 / 1 01 6

auch keinen äußeren Kontakt mit flüssigen Farbstoffen od. dgl. hat. Das Material des Dichtungsbelages kann das gleiche sein wie das löcherige Material oder auch von diesem verschieden und es kann statt seiner flüssigkeitsdichtenden Eigenschaft oder zusätzlich zu dieser Verschleißfestigkeit bieten und sich gut reinigen lassen.also no external contact with liquid dyes or has. The material of the sealing lining can be the same as the perforated material or also different from it and it can be used instead of its liquid-sealing Offer property or in addition to this wear resistance and are easy to clean.

Wie einleitend dargelegt und in den oben angezogenen Druckschriften, insbesondere in dem US-Patent 3 781 105 ausge- · führt wurde,As set out in the introduction and in the publications cited above, in particular in US Pat. No. 3,781,105,

ist es in dem Übertragungssystem 50 wichtig, die Korona in dem Vorspaltbereich W zu unterdrücken, wogegen im Nachspaltbereieh Y die Erzeugung einer gesteuerten Korona erwünscht ist, um auf dem Papierblatt 16 eine positive festhaltende Ladung aufzubringen, um den übertragenen Toner 10 auf dem Papierblatt festzuhalten, wenn dieses vom Photorezeptor 11 abgestreift wird, so daß ein Spalt Z zwischen dem Papierblatt und dem Photorezeptor-Band 11 entsteht.it is important in the transmission system 50 to have the corona in the To suppress the pre-gap area W, whereas in the post-gap area Y the generation of a controlled corona is desired in order to to apply a positive retaining charge to the sheet of paper 16 to cause the transferred toner 10 to be deposited on the sheet of paper to hold when this is stripped from the photoreceptor 11, so that a gap Z between the paper sheet and the Photoreceptor belt 11 is formed.

Die erfindungsgemäße Konstruktion liefert im Vergleich zu einer üblichen Übertragungsrolle, die eine zylindrische Form beibehält und eine einfache Form des Vorspalts und des Nachspalts hat, wesentlich verbesserte Steuerungsfähigkeiten. Nicht nur die Gestalt und die Kontaktfläche des Spalts ist hier anders, sondern das löcherige Material füllt auch den Zwischenraum zwischen dem leitenden Kern und der in Berührung stehenden Trägerfläche mit einer Vielzahl von kleinen Diskontinuitäten, die von -den Zellen im Material dargestellt werden, wodurch eine stark verbesserte Barriere für die Luftionisation geschaffen ist. Das löcherige Material ist in dem Vorspaltbereich und Nachspaltbereich merklich weniger komprimiert und damit weniger dicht als im Spaltbereich. Das heißt, es hat im normalen Vorspalt- und Nachspaltb er eich eine wesentlich.größere Dicke und Porösität zwischen dem leitenden Kern und der Trägerfläche. Aufgrund seiner stärkeren DeformationThe construction of the present invention provides a cylindrical shape as compared to a conventional transfer roller and has a simple shape of the pre-nip and the post-nip, significantly improved control capabilities. Not only is the shape and the contact surface of the gap different here, but the perforated material also fills it Gap between the conductive core and the contacting support surface with a multitude of small Discontinuities that are represented by the cells in the material, creating a greatly improved barrier to air ionization is created. The perforated material is noticeably less compressed in the pre-nip area and post-nip area and therefore less dense than in the gap area. This means that in the normal pre-split and post-split range, it has a significantly larger size Thickness and porosity between the conductive core and the support surface. Because of its greater deformation

409851/1016409851/1016

reicht das löcherige Material seitlich viel weiter in. den Vor spaltbereich und den Nach sp al tb er ei eh. hinein j das bedeutet, es hat eine sehr viel größere Kontaktflache- Die größere Dicke und Porosität des löcherigen Materials kann dazu ausgenützt werden, im Vor spalt- und Nachspaltbereich. eine veränderbare Barriere für die Ionisation vorzusehen. Ferner kann, wie oben erwähnt, noch eine weitere Steuerbarkeit der Ionisation zwischen dem Spaltbereich und dem Vorspalt- und Nachspaltbereich durch das Ausmaß der Kompression des löcherigen Materials im Spalt geschaffen werden. Wenn die Kompression verstärkt wird, können die einzelnen Zellen zusammenfallen, wobei die oberen und unteren Wände der Zellen miteinander in Kontakt kommen. Wenn mehr Zellen zusammensinken, werden die isolierenden Lufttaschen beseitigt und die elektrischen Eigenschaften der Solle im Spalt können sich zwischen denen des normalen, unkomprimierten porösen Materials und denen einer dünneren festen Rolle aus dem gleichen Material wesentlich ändern. Dies trägt wesentlich zu dem Effekt der Zunahme der Feldstärke aufgrund des geringeren Abstandes des Leiters im Spalt bei.the perforated material extends laterally much further into the Before the gap area and the after-gap he eh. Into j that means it has a much larger contact area Greater thickness and porosity of the perforated material can be used in the pre-gap and post-gap area. to provide a variable barrier for ionization. Furthermore, as mentioned above, there is still another controllability the ionization between the gap area and the pre-gap and post-gap area through the degree of compression of the holey material are created in the gap. If the compression is increased, the individual cells can collapse, wherein the top and bottom walls of the cells come into contact with each other. When more cells collapse the insulating air pockets are eliminated and the electrical properties of the Solle in the gap can be improved between those of the normal, uncompressed porous material and those of a thinner solid roll of the same material change significantly. This contributes significantly to the effect of the increase the field strength due to the smaller distance between the conductor in the gap.

Der Motor 31 in Fig. 3, der die Rolle 15 antreibt, ist ein Beispiel für ein Mittel, um die Gestalt des löcherigen Materials 21 exzentrisch zu verformen. Durch diesen Motor 31 oder eine andere Trägerfläche, gegen die die Rolle deformiert wird, wird ein Antriebsdrehmoment angelegt, das bewirkt, daß sich das löcherige Material im Vor spaltbereich etwas weiter ausbeult und im Nachspaltbereich etwas eingezogen wird- Sowohl die Kontaktfläche als auch die Dicke des löcherigen Materials kann also im Vor spalt merklich größer sein als im Nachspalt. Dadurch kommt eine größere Barriere für die Korona aus diesem löcherigen Material im Vor spaltbereich als im Nachspaltbereich zustande, die dazu dienen kann, die oben erwähnte gewünschte Unterdrückung der Vorspaltkorona zu unterstützen undThe motor 31 in Fig. 3 that drives the roller 15 is a Example of a means to deform the shape of the foraminous material 21 eccentrically. By this engine 31 or another support surface against which the roller is deformed, a drive torque is applied which causes the perforated material bulges a little further in the pre-gap area and is drawn in somewhat in the post-gap area - both the contact area and the thickness of the perforated material can therefore be noticeably larger in the front gap than in the post gap. This creates a larger barrier for the corona from this perforated material in the pre-fissure area than in the post-fission area comes about, which can serve to support the above-mentioned desired suppression of the pre-slit corona and

409851 /1016409851/1016

dabei gleichzeitig eine Nachspaltkorona mit der gleichen Spannungshöhe zu induzieren.at the same time to induce a post-gap corona with the same voltage level.

Zu beachten ist, daß der Krümmung sr adius der deformierten Rolle 15 oder 42 am Ausgang des Nachspaltbereiches viel kleiner ist als der normale Rollenradius. Die scharfe Krümmung trägt zusammen mit der Biegesteifigkeit des Papierblattes dazu bei, das Papierblatt sicher von der Übertragungsrolle abzulösen.It should be noted that the curvature sr is the radius of the deformed Roll 15 or 42 at the exit of the post-gap area is much smaller is than the normal roll radius. The sharp curvature contributes to the bending stiffness of the paper sheet helps peel the sheet of paper from the transfer roller safely.

Das erfindungsgemäße System mit vorgespannter, löcheriger Rolle kann in mindestens drei unterschiedlichen Materialausführungen mit unterschiedlichen Betriebseigenschaften und Punktionsweisen verwendet werden; die oben beschriebenen Merkmale und Vorzüge sind auf alle drei anwendbar. Eine Ausführung besteht darin, ein löcheriges Material zu wählen, das stark isolierend ist und daher die "Vorspannung nicht leitet. Als zweite Ausführung kann ein löcheriges Material vorgesehen werden, das einen Ohmschen Widerstand hat, aber wenigstens halbleitend ist, beispielsweise ein elektrisch entspannbares Material, wie es in den oben angezogenen Veröffentlichungen für vorgespannte Übertragungsrollen beschrieben ist. Bei dieser zweiten Ausführung wird wenigstens ein Teil der Übertragungsaufladung zur Außenfläche der Übertragungsrolle abgeleitet, insbesondere während der Kompression. In einer dritten Ausführung kann das löcherige Material mit Flüssigkeit gefüllt sein. Das heißt, die offenen Poren des Materials können mit einer ausgewählten Flüssigkeit gefüllt werden. Diese letztgenannte Ausführung hat den Vorzug, daß der Ohmsche Widerstand des löcherigen Materials besser steuerbar ist, da im Fall eines mit Flüssigkeit gefüllten Materials die Zellporen nicht den Feuchtigkeitsschwankungen der Umgebungsluft ausgesetzt sind, während sie nach der Kompression im Spalt offen sind. Wie weiter unten noch aufgezählt, können Flüssigkeiten mitThe system according to the invention with a pretensioned, perforated roller can be made in at least three different material designs be used with different operating characteristics and puncture modes; those described above Features and benefits apply to all three. One implementation is to choose a holey material that is highly insulating and therefore does not conduct the bias voltage. A perforated material can be provided as a second embodiment which has an ohmic resistance, but is at least semiconducting, for example an electrically relaxable one Material as described in the above referenced publications for biased transfer rollers. At this second embodiment, at least a portion of the transfer charge is diverted to the outer surface of the transfer roller, especially during compression. In a third embodiment, the perforated material can be filled with liquid be. That is, the open pores of the material can be filled with a selected liquid. These The latter embodiment has the advantage that the ohmic resistance of the holey material can be better controlled, as in the case of a liquid-filled material, the cell pores are not exposed to fluctuations in humidity in the ambient air while they are open in the gap after compression. As listed below, liquids can with

409851/1016409851/1016

einem festgelegten konstanten spezifischen Widerstand verwendet werden, um mit Hilfe der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeiten eine "bestimmte Übertragung von Aufladung durch das löcherige Material vorzusehen.a fixed constant resistivity can be used to help with the electrical conductivity of the liquids to provide a "definite transfer of charge through the foraminous material.

Zunächst sei die Ausführung betrachtet, bei der der löcherige Rollenkörper isolierend ist und die Poren mit Luft gefüllt sind. In diesem Fall beeinflußt das löcherige Material die Vektorrichtung und die Stärke der Übertragungsfelder nicht. Diese Felder werden vielmehr ganz von der Geometrie des Abstandes zwischen dem leitenden Kern und der leitenden Trägerfläche bestimmt. Außerdem hat in diesem Fall das löcherige Material die schon oben erwähnte wichtige Funktion, den Luftspalt in viele kleinere einzelne Luftspalte aufzuteilen, die durch Zellwände voneinander getrennt sind. Das löcherige Material erlaubt Spannungspotentiale von über 1000 Volt zwischen dem leitenden Kern und der Trägerfläche bei einem sehr engen Spalt zwischen den "beiden Elementen, so daß sehr hohe Feldstärken Zustandekommen. Das löcherige Material macht solche hohen Feldstärken möglich, wobei es entweder die Ionisation im gesamten Spaltbereich vollständig unterdrückt oder eine gewisse Ionisation im Nachspalt zuläßt, dagegen im Vorspalt und im Spalt selbst die Ionisation unterdrückt. Im Fall von entweder stark isolierenden oder gut leitenden löcherigen Materialien sind jedoch die Felder im Vorspaltbereich und im Nachspaltbereich für jede angelegte Ladung symmetrisch und es ist daher nicht möglich, gleichzeitig in einem dieser Bereiche eine Korona zu induzieren und in einem anderen nicht.First, consider the version in which the perforated roller body is insulating and the pores are filled with air are. In this case the foraminous material does not influence the vector direction and the strength of the transmission fields. Rather, these fields are entirely dependent on the geometry of the distance between the conductive core and the conductive support surface certainly. In addition, in this case the perforated material has the important function mentioned above, the air gap to be divided into many smaller individual air gaps, which are separated from each other by cell walls. The holey Material allows voltage potentials of over 1000 volts between the conductive core and the support surface at a very high narrow gap between the "two elements, so that very high field strengths come about. The perforated material makes them high field strengths possible, whereby it either completely suppresses the ionization in the entire gap area or a allows certain ionization in the post-gap, on the other hand, suppresses the ionization in the pre-gap and in the gap itself. In the case of however, the fields in the pre-gap area and in the perforated materials are either highly insulating or highly conductive Post-cleavage area for each applied charge symmetrical and it is therefore not possible to induce a corona in one of these areas and not in another at the same time.

Die elektrische Feldstärke, bei der ein Durchschlag erfolgt, ist bekanntlich-eine Funktion der Veite des Luftspaltes und je schmäler der Spalt, desto höher kann die Feldstärke ohne Durchschlag sein. Dieser Zusammenhang ist in der Paschen-Kurve dargestellt. Die weite seitliche Erstreckung der Eollenkontakt-The electric field strength at which a breakdown occurs is known to be a function of the width of the air gap and the narrower the gap, the higher the field strength can be without Be a breakthrough. This relationship is shown in the Paschen curve. The wide lateral extension of the Eollenkontakt-

4 0 9 8 5 1/10 164 0 9 8 5 1/10 16

fläche una ihr verhältnismäßig gleichmäßiger Andruck gewährleistet, daß der Luftspalt zwischen der Außenfläche der Solle und der Trägerfläche klein und praktisch konstant ist bis ziemlich weit über den normalen Spaltbereich hinaus, wodurch eine Bogenbildung oder unerwünschte Korona unterdrückt wird. Dabei werden keine weiteren Luftspalte, die eine Ionisation induzieren wurden, geformt, bevor nicht der Abstand des leitenden Kerns so groß ist, daß die Feldstärke in dem Luftspalt unter dem Ionisationspotential liegt, d.h. die Feldstärke ist bereits weitgehend reduziert, wenn die breiteren Vorspalt- und Nachspaltbereiche entstehen. Mit einer solchen löcherigen Holle kann die normale Lage des Vorspaltes und Nachspaltes wesentlich nach der Seite verschoben werden und gleichzeitig kann der Abstand zwischen den das Übertragungsfeld bildenden Leitern sehr klein sein. Diese beiden miteinander in Beziehung stehenden Kriterien können mit einer festen Rolle nicht effektiv erfüllt werden". Sie können jedoch unschwer mit einem löcherigen Bollenkörper verwirklicht werden, der ausreichend dick und komprimierbar ist.surface and its relatively even pressure is guaranteed, that the air gap between the outer surface of the should and the support surface is small and practically constant to well beyond the normal gap area, suppressing arcing or unwanted corona will. No further air gaps, which would induce ionization, are formed before the distance of the conductive core is so great that the field strength in the air gap is below the ionization potential, i.e. the field strength is already largely reduced when the wider pre-gap and post-gap areas are created. With such a holey holle, the normal position of the pre-crevice and post-crevice can be shifted significantly to the side and at the same time, the distance between the conductors forming the transmission field can be very small. These two together Related criteria cannot be effectively met with a permanent role. "They can, however, not be difficult can be realized with a pierced body that is sufficiently thick and compressible.

Nunmehr wird der Fall untersucht, daß das löcherige Material der vorgespannten Rolle nicht isolierend sondern mit einem Qhmschen Widerstand behaftet ist. Diese Ausführung kann dazu benutzt werden, unsymmetrische Felder zu erzeugen.!Die internenEntspannungsfähigkeit eines solchen Materials kann nämlich eine Unterdrückung der Ionisation im Vorspaltbereich liefern, während gleichzeitig die Ionisation im Nachspaltbereich gefördert wird. Materialien mit geeigneten spezifischen Widerständen für eine solche entspannbare Übertragung sind in der vorerwähnten US-PS 3 702 482 und der US-Patentanmeldung Serial Nr. 309 562 -The case that the foraminous material the pretensioned roller is not insulating but has a Qhm resistance. This version can do this can be used to generate asymmetrical fields.! The internal relaxation capacity of such a material can namely a suppression of the ionization in the pre-gap area supply, while at the same time the ionization in the post-gap area is promoted. Materials with suitable resistivities for such stress reliever transfer are in the aforementioned U.S. Patent 3,702,482 and U.S. Patent Application Serial No. 309,562-

erläutert. Durch die Entspannung der Felder in der halbleitenden Rolle bildet sich mit der Zeit eine unsymmetrische Feldverteilung aus. Dabei hat man den weiteren Vorteil, daß sich der effektive Bahnwiderstand selbst ändert.explained. The relaxation of the fields in the semiconducting role creates an asymmetrical one over time Field distribution. This has the further advantage that the effective sheet resistance changes itself.

409851/1016409851/1016

Das gemäß der Erfindung verwendete löcherige Material kann solche Systeme wesentlich verbessern, weil der Widerstand pro Tolumeneinheit des löcherigen Materials durch dessen Kompression beträchtlich geändert wird. Wenn das löcherige Material in dem Spalt komprimiert wird, nimmt der tatsächliche Widerstand zwischen dem leitenden Kern und der Rollenoberflache ab. Der Widerstand und die Relaxationszeit der Bolle ist im Spalt wesentlich niedriger als in dem unkomprimierten Vorspaltbereich der Solle. Dies ermöglicht eine schnellere Relaxation des Materials im Spalt, was wiederum höhere Felder zwischen der Rollenoberfläche und der Träger^lache im Spalt und im Nachspalt auf einer viel größeren Fläche ergibt. Die effektiven Spielräume für die Übertragung sind demgemäß elektrisch und mechanisch viel größer. Dadurch wird es ermöglicht, ein Material mit einem höheren spezifischen Widerstand zu verwenden, das aufgrund seines höheren Widerstandes weniger feuchtigkeitsempfindlich und damit zuverlässiger ist. Ein solches Material mit-höherem spezifischen Widerstand kann, wenn, es löcherig ist, auch bei merklichen Schwankungen der Feuchtigkeit und des verwendeten Papiers eine Korona im Spalt sicher unterdrücken und zugleich eine unzulässige Relaxation (überstarke innere M der der Rolle) verhindern, die unangemessene Übertragungsfelder oder unangemessene Ionisationsfelder für den Nachspalt verursachen würde. Tatsächlich kann das löcherige entspannbare Material als ein vollständiger Isolator auf der unkomprimierten Eingangsseite des Spaltes wirken.The foraminous material used according to the invention can improve such systems significantly because the resistance per The tolumene unit of the holey material is changed considerably by its compression. When the holey material is compressed in the gap, the actual resistance between the conductive core and the roller surface increases away. The resistance and the relaxation time of the Bolle is much lower in the gap than in the uncompressed one Pre-split area of the should. This allows a faster relaxation of the material in the gap, which in turn is higher Fields between the roll surface and the carrier pool in the gap and in the post gap results in a much larger area. The effective margins for transmission are accordingly electrically and mechanically much larger. This makes it possible to use a material with a higher specific resistance to use, which is less sensitive to moisture and therefore more reliable due to its higher resistance. Such a material with a higher specific resistance can, if it is perforated, even with noticeable fluctuations in the Moisture and the paper used safely suppress a corona in the gap and at the same time an impermissible relaxation (overly strong inner M of the role) prevent the inadequate transmission fields or inadequate ionization fields for the final gap. In fact, it can be holey Relaxable material act as a complete insulator on the uncompressed entrance side of the gap.

Experimentell wurden Änderungen des spezifischen Widerstandes für löcherige entspannbare Materialien unter Kompression, von einigen Größenordnungen beobachtet, was eine wesentlich verbesserte Berechnung und Steuerung der Ladungsentspanmrag erlaubt. Sobald die oberen und unteren Wände der Zellen sich bei der Kompression berühren, fällt der Widerstand unmittelbar steil ab. Zwischen dem voll expandierten Schaumstoff undChanges in the specific resistance were experimental observed for holey relaxable materials under compression, of several orders of magnitude, which is a much improved Calculation and control of the charge relief allowance. As soon as the upper and lower walls of the cells touch during compression, the resistance drops immediately steeply down. Between the fully expanded foam and

409851/1016409851/1016

242S6Ö5242S6Ö5

einem Kompressionsgrad, wie er in der Praxis mit niedrigen Drücken erreichbar ist, wurden Änderungen der Leitfähigkeit um das 100 bis 1000-fache gemessen.a degree of compression that is low in practice Pressing is achievable, changes in conductivity were made measured 100 to 1000 times.

Die Ausbildung einer Ladung durch Ionisation im Inneren einer offenzelligen Schaumstoffstruktur kann ein Problem sein. Eine Lösung hierfür ist, das Schaumstoffmaterial mit einer Flüssigkeit zu füllen, wie noch erläutert wird*The build-up of charge by ionization inside an open cell foam structure can be a problem be. A solution for this is to fill the foam material with a liquid, as will be explained below *

Eine viel größere und gleichmäßigere mechanische Kontaktfläche zwischen einer löcherigen Hollenoberfläche und einem Photorezeptor mit einem zwischenliegenden Papierblatt liefert eine wesentlich bessere mechanische Haftung des Papiere am Photorezeptor. Dadurch wird die Gefahr einer vorzeitigen. Tonerübertragung durch einen merklichen Luftspalt zwischen dem Papier und dem Photorezeptor weitgehend reduziert, da das Papierblatt bereits mechanisch gegen, den Photorezeptor gehalten wird, bevor es den für die Tonerübertragung ausreichenden Feldern unterworfen wird, die entweder von der Übertragungsrolle oder von Ladungen ausgehen, die durch die Vorspaltkorona auf dem Papier abgelagert wurden. Dies gilt besonders für die Ausführung mit einem voll isolierenden löcherigen Material, wie oben beschrieben. Ein gleichmäßiger und fester Eontakt zwischen Papier und Photorezeptor, insbesondere am vorauslaufenden und nachlaufenden Hand, ist natürlich einer der Hauptvorzüge eines Übertragungssystems mit vorgespannter Rolle im Gegensatz zu einem Übertragungssystem mit Korotron und eine löcherige Rolle ist in dieser Hinsicht anderen Ausführungen überlegen.A much larger and more uniform mechanical contact area between a holey dump surface and one A photoreceptor with a sheet of paper in between provides a much better mechanical adhesion of the paper to the Photoreceptor. This increases the risk of premature. Toner transfer largely reduced by a noticeable air gap between the paper and the photoreceptor as the paper sheet already mechanically against, the photoreceptor is held before the fields sufficient for toner transfer is subjected, either from the transfer roller or from charges emanating from the pre-nip corona on the Paper have been deposited. This is especially true for the execution with a fully insulating holey material such as described above. An even and firm contact between Paper and photoreceptor, especially on the leading and trailing hand, is of course one of the major merits of one Transmission system with a pre-tensioned roller in contrast to a transmission system with a corotron and a holey role is superior to other designs in this respect.

Für die Ausführung mit Flüssigkeitsfüllung werden alle oder ein Teil der offenen Zellen mit einer geeigneten Flüssigkeit gefüllt. Die Flüssigkeitsfüllung ändert nicht nur die elektrischen Eigenschaften sondern kann auch die mechanische Haftung verändern, da die Flüssigkeit durch ihr Gewicht und ihre hydro-For the liquid-filled version, all or part of the open cells are filled with a suitable liquid filled. The liquid filling not only changes the electrical properties but can also change the mechanical adhesion change, as the liquid due to its weight and hydro-

40985 1/101640985 1/1016

statischen Eigenschaften einen über einen großen Kontaktt»ereich gleichmäßigen Druck zwischen der äußeren isolierenden Haut der Holle und-der Trägerfläche ausübt. Außer einer Verminderung der Widerstandsänderungen durch die Feuchtigkeit erbringt die Flüssigkeitsfüllung des löcherigen Materials, wie sich gezeigt hat, gleichmäßigere und dichtere Bilder.static properties over a large contact area exerts even pressure between the outer insulating skin of the holland -the support surface. Except for one The liquid filling of the perforated area reduces the changes in resistance caused by moisture Materials, as has been shown, produce more uniform and denser images.

Bei einem Schaumstoff mit Flüssigkeitsfüllung muß das Material für eine gute Übertragung nicht so kritisch komprimiert werden; vielmehr ist der spezifische Widerstand der Flüssigkeit pro Volumeneinheit der steuernde Paktor. Dies kann von Vorteil sein, weil es für die beabsichtigte Wirkung keine so große Kompression erfordert. Eine starke Deformation der Rolle ist weniger wünschenswert, weil sie zu Problemen durch eine bleibende Verformung der Rolle oder hinsichtlich der Synchronisation der Geschwindigkeit der Rollenoberfläche mit der Trägerfläche führen kann. Die gleichen Eigenschaften der offenen Zelistruktur werden hier ausgenützt, um eine ausreichende Komprimierung des Spaltes vorzusehen und aus dem spezifischen Widerstand der Flüssigkeit pro Volumeneinheit Nutzen zu ziehen und auf diese Weise einen wesentlich niedrigeren Widerstand im Spaltbereich zu erzielen. Die beträchtliche Komprimierung des Spaltes verhindert die Verwendung einer solchen Holle zum Aufbringen eines mit Flüssigkeit beladenen Entwicklermaterials, was im vorliegenden Fall nicht beabsichtigt ist. Der Dichtungsbelag verhindert eine Vermischung der internen Flüssigkeit zur Ionisationssteuerung mit einem Entwicklermaterial, beispielsweise PEP-Flüssigkeiten.With a liquid-filled foam, the material does not need to be compressed as critically for good transfer; rather, the specific resistance of the liquid per unit volume is the controlling factor. This can be beneficial because it doesn't require as much compression for its intended effect. There is a strong deformation of the roll less desirable because they cause problems with permanent deformation of the roller or with regard to synchronization the speed of the roller surface with the support surface can lead. The same properties of the open cell structure are used here to ensure sufficient compression of the gap and to take advantage of the specific resistance of the liquid per unit volume and in this way to achieve a significantly lower resistance in the gap area. The considerable compression the gap prevents the use of such a hollow for applying a liquid-laden developer material, which is not intended in the present case. The sealing lining prevents the internal ones from mixing Liquid for ionization control with a developer material, for example PEP liquids.

Zum Füllen des löcherigen Materials können verschiedene flüssige Stoffe verwendet werden. Die hierin aufgezählten stellen lediglich Beispiele dar. Solche Beispiele sind Silikonöle·, die beispielsweise mit Zinnsalzen auf eine bestimmte Leit-Various liquids can be used to fill the holey material. The places listed here are only examples. Such examples are silicone oils, which, for example, with tin salts to a certain conductivity

"40985171016"40985171016

fähigkeit dotiert sind. Hierzu werden einige Tropfen von Bis-tri-IT-Butyl-Zinnmaleat als Dotierungsstoff verwendet. Eine Mischung von 65% GAHEZ und 35% Butylstearat hat sich jedoch als zuverlässiger erwiesen. Ein weiteres Beispiel ist eine Sohio-Mischung, bestehend aus 3440 Sohio und Isopropylalkohol. ability are endowed. A few drops of Bis-tri-IT-butyl tin maleate used as a dopant. A mixture of 65% GAHEZ and 35% butyl stearate has turned out to be however, proved to be more reliable. Another example is a Sohio mix consisting of 3440 Sohio and isopropyl alcohol.

In Pig; 4- ist eine xerographische Übertragungsstation 150 dargestellt, die eine erfindungsgemäße vorgespannte Übertragungsrolle 115 mit löcherigem Bollenkörper und Saugeinrichtung enthält. Weitere Einzelheiten des Übertragungssystems 150, etwa der Photorezeptor 111 und die zugehörigen xerographischen Einrichtungen, die zum Stand der Technik gehören, sind in den oben aufgezählten Veröffentlichungen von Übertragungssystemen mit vorgespannter Solle dargestellt und brauchen hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden.In Pig; 4- a xerographic transfer station 150 is shown; which contains a pretensioned transfer roller 115 according to the invention with a perforated bollard body and suction device. Further details of the transmission system 150, such as the photoreceptor 111 and associated xerographic devices, which are known in the art, are shown in FIG Transmission systems publications listed above shown with a pretensioned should and do not need to be described in detail here.

Die teilweise geschnittene Aufsicht in Achsrichtung zeigt, daß oie Übertragungsrolle 115 des dargestellten Beispiels normalerweise zylindrisch ist und der größte Teil ihrer Querschnitt sflache und ihres äußeren Volumens von einem Rollenkörper 121 aus einem löcherigen offenzelligen Material eingenommen wird, der einen kleineren zylindrischen hohlen zentralen Kern 122 aus einem leitenden Material, beispielsweise eine perforierte Metallrolle, koaxial umgibt. An den Innenraum des Kerns 122 wird von einer üblichen Saugeinrichtung, etwa einem Gebläse 118, das schematisch angedeutet ist, ein Unterdruck angelegt.The partially sectioned plan view in the axial direction shows that the transfer roller 115 of the example shown is normally is cylindrical and most of its cross-section sflache and its outer volume from a roller body 121 is occupied by a holey open-cell material, which has a smaller cylindrical hollow central Coaxially surrounds core 122 of a conductive material such as a perforated metal roll. To the interior of the core 122 is a conventional suction device, such as a fan 118, which is indicated schematically, a Negative pressure applied.

Wie man sieht, wird der löcherige Körper 121 der Holle aus seinem normalen unkomprimierten Radius bis beinahe auf den Radius des leitenden Kerns 122 stark komprimiert. Die maximale Kompression des Rollenkörpers 12^ erfolgt, wie oben beschrieben. Alle oben erwähnten Vorzüge sind auch dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eigen.As can be seen, the holey body 121 of Hell becomes almost open from its normal uncompressed radius highly compresses the radius of the conductive core 122. The maximum compression of the roller body 12 ^ takes place, as described above. All of the advantages mentioned above are also inherent in the exemplary embodiment shown here.

409851/1016 ■;409851/1016 ■;

Der kleinste komprimierte Abstand zwischen dem Kern 122 und der Außenfläche 124 der Rolle 115 ist hier vorzugsweise weniger als die halbe normale unkomprimierte Dicke des löcherigen Materials, so daß eine beträchtliche Zähl der normalerweise offenen Zellen in dem Spalt 117 durch die Kompression geschlossen werden. Eine vollständige Kompression, (bei der praktisch alle Zellen in der Mitte des Spaltes geschlossen sind) ist nicht erwünscht, wenn, wie weiter unten noch erläutert wird, Paßanschläge vorgesehen sind- Man kann eine unkomprimierte Dicke von annähernd 1 cm der löcherigen Schicht verwenden oder eine tiefe "Kissen"-Eolie.The smallest compressed distance between the core 122 and the outer surface 124 of the roller 115 is preferred here less than half the normal uncompressed thickness of the holey material, making a considerable number of the normally open cells in the gap 117 are closed by the compression. A full compression, (in which practically all cells in the middle of the gap are closed) is not desirable if, as below As will be explained, register stops are provided- One can have an uncompressed thickness of approximately 1 cm of the holey Use a layer or a deep "pillow" eolie.

Auf der Umfangsflache 124 der Rollenelektrode 115 kann ein luftdurchlässiger Überzug angebracht sein, der in ausreichendem Maß elastisch und nachgiebig an die Kompression des löcherigen Materials anpaßbar ist. Ein Beispiel hierfür ist ein 0,25 mn starkes gelöchertes Polyurethan. Ein solcher Oberflächenüberzug aus einem'nichtkomprimierbaren Material kann dazu-dienen, die Synchronisation der Oberflächengeschwindigkeiten des Systems zu ermöglichen und eine bessere Verschleißfestigkeit und Reinigungsmöglichkeit vorzusehen.On the circumferential surface 124 of the roller electrode 115, a be attached air-permeable cover, which is elastic and resiliently adaptable to the compression of the perforated material to a sufficient extent. An example of this is a 0.25 mm thick perforated polyurethane. Such a surface coating made of a non-compressible material serve the synchronization of the surface velocities of the system and to provide better wear resistance and cleaning options.

Der leitende Kern 122 der Übertragungsrolle 115 ist über einen Schleifkontakt mit einer üblichen Spannungsquelle 133 für die Übertragungsspannung verbunden. Die Spannungsquelle 133 kann über eine gemeinsame Erdung 113 mit einer leitenden Stützrolle 112 verbunden sein, gegen die die Übertragungsrolle 115 mit mäßigem Andruck stark komprimiert wird. Durch den Spalt II7 zwischen den beiden Rollen läuft ein Photorezeptor 111 in Form eines flexiblen Bandes und ein Papierblatt oder ein Blatt 116 eines sonstigen Kopieträgers. Die negativ geladenen Tonerpartikel 114, die vorher auf der photoleitenden Fläche Hl entwickelt wurden, werden dort durch die positiven Ladungen des latenten Bildes festgehalten, bis dieThe conductive core 122 of the transfer roller 115 is over a sliding contact connected to a conventional voltage source 133 for the transmission voltage. The voltage source 133 can have a common ground 113 with a conductive Support roller 112 be connected, against which the transfer roller 115 is strongly compressed with moderate pressure. By A photoreceptor runs through the gap II7 between the two rollers 111 in the form of a flexible tape and a sheet of paper or a sheet 116 of some other copy medium. the negatively charged toner particles 114, which were previously developed on the photoconductive surface Hl, are there by the positive charges of the latent image are retained until the

409851/1016409851/1016

-24- . ;" ■ _α^-24-. ; "■ _α ^

Übertragung erfolgt. Die Übertragung findet hier mit Hilfe der Spannungsquelle 123 durch die hohen leider im Spaltbereich 117 statt, die durch die starke Kompression des löcherigen Rollenkörpers 121 erzeugt werden, so daß der leitende Kern 122 im Spalt ganz nahe am Photoleiter zu liegen kommt·Transfer takes place. The transfer takes place here with the help the voltage source 123 by the high unfortunately in the gap area 117 instead, which are generated by the strong compression of the perforated roller body 121, so that the conductive Core 122 comes to lie very close to the photoconductor in the gap

Zu beachten ist, daß der Krümmungsradius der deformierten Rolle 115 am Ausgang des Nachspaltbereich.es viel kleiner ist als der normale Rollenradius. Diese scharfe Krümmung trägt zusammen mit der Biegesteifigkeit des Papierblattes dazu bei, das Papierblatt sicher von der Übertragungsrolle 115 abzustreifen. It should be noted that the radius of curvature of the deformed roller 115 at the exit of the post-nip area is much smaller than the normal roll radius. This sharp curvature, together with the bending stiffness of the paper sheet, contributes to to securely peel off the paper sheet from the transfer roller 115.

Aufgrund der Tatsache, daß das löcherige Material 122 der Übertragungsrolle 115 überall mit Ausnahme des Spaltbereiches 117 (und seines Eingangs und Ausgangs) zu seiner normalen Dicke expandiert, kann die Außenfläche 124 der Rolle einen beträchtlichen Abstand von dem leitenden Kern 122 haben. Dies macht es möglich, daß ein Papierblatt 116 oder ein sonstiger Kopieträger gegen die Rollenoberfläche 124 gehalten wird, bevor und nachdem das Papierblatt mit dem Photorezeptor 111 in Kontakt ist, ohne dabei durch die Vorspannung aufgeladen zu werden, wobei die Felder ausreichend niedrig sein können, so daß die unerwünschte Bogenbildung und Korona beim Zuführen des Blattes zur Übertragungsrolle 115 und beim Abstreifen von dieser kein Problem darstellt.Due to the fact that the foraminous material 122 of the transfer roller 115 is everywhere except for the nip area 117 (and its entrance and exit) expands to its normal thickness, the outer surface 124 of the roller may have a have a substantial distance from the conductive core 122. This makes it possible that a sheet of paper 116 or a other copy carrier held against the roller surface 124 is charged before and after the paper sheet is in contact with the photoreceptor 111 without being charged by the bias the fields can be sufficiently low that the undesirable arcing and corona at the Feeding the sheet to the transfer roller 115 and stripping it therefrom is not a problem.

Die Übertragungsrolle 115 sieht eine gesteuerte Festhaltung des Blattes 116 auf ihrer Außenfläche 124· durch Unterdruck vor, und zwar von einer Stelle vor dem Vorspaltbereich bis beträchtlich hinter dem Nachspaltbereich. Dies geschieht durch Anlegen eines gleichmäßigen Unterdruckes an den Innenraum des löcherigen Materials in diesen Bereichen, so daß das Papierblatt durch den Luftdruck gleichmäßig und zwangsläufig mechanisch an der Oberfläche 124 haftet. Obgleich dasThe transfer roller 115 sees a controlled retention of the sheet 116 on its outer surface 124 by negative pressure in front of, namely from a point in front of the pre-gap area to considerably behind the post-gap area. This is done through Applying a uniform negative pressure to the interior of the holey material in these areas, so that the sheet of paper by the air pressure evenly and inevitably mechanically adheres to the surface 124. Although that

409851/1016409851/1016

löcherige Material 122 verhältnismäßig dick ist, sieht die offene Zellstruktur eine Vielzahl von kleinen Luftkanälen von der Außenfläche 124 zur Innenfläche vor, so daß die Luft dann durch die Löcher 137 in dem perforierten leitenden Kern 122 strömen kann. Lediglich der Teil der Holle 115, der die anfängliche Ausrichtung des Blattes, sowie den Vorspältbereich und den Hachspaltbereieh umfaßt, muß an den Unterdruck angeschlossen werden. Die Absperrung des Unterdruckes gegen den Hest der Übertragungsrolle kann, wie dargestellt, z.B. durch ein stationäres, halbzylindrisches Verteilrohr 123 geschehen, das sich gleitend gegen den größten Teil der Innenfläche des perforierten rohrförmigen Kerns 122 anlegt und die Luftkanäle 137 überall mit Ausnahme in dem gewünschten Saugbereich (wo das Verteilrohr 23 ausgeschnitten ist) blockiert.foraminous material 122 is relatively thick, the open cell structure provides a multitude of small air channels from the outer surface 124 to the inner surface, so that the air then through the holes 137 in the perforated conductive core 122 can flow. Only the part of Holle 115 that the initial alignment of the sheet, as well as the Vorspältbereich and the Hachspaltbereieh includes, must to the vacuum be connected. The shut-off of the negative pressure against The transfer roller can be set up, as shown, e.g. by means of a stationary, semi-cylindrical distribution pipe 123, which slides against most of the interior surface of the perforated tubular core 122 and the air ducts 137 everywhere except where desired Suction area (where the distribution pipe 23 is cut out) blocked.

Zwischen Verteilrohr und Kern kann Teflon oder eine andere Schmiermittelflache vorgesehen sein. Bei einer solchen Ausbildung kann das Verteilrohr 123 auch als Lager für die Drehung der Übertragungsrolle 115 dienen. Die Übertragungsrolle 115 kann jedoch auch von dem Kern 122 drehbar gehaltert werden, vorausgesetzt, daß an den Enden des Rohres eine elektrische Isolation vorgesehen ist. Die Saugeinrichtung 118 kann am einen Ende des Innenraums des Verteilrohres 123 angebracht sein und das andere Ende kann dichtend verschlossen sein.Teflon or another lubricant surface can be provided between the distribution pipe and the core. With such a training For example, the distribution pipe 123 can also serve as a bearing for the rotation of the transfer roller 115. The transfer role 115 can, however, also be rotatably supported by the core 122, provided that electrical insulation is provided at the ends of the pipe. The suction device 118 can on one Be attached to the end of the interior of the distribution pipe 123 and the other end can be sealed.

Vie deutlich zu sehen ist, ist das löcherige, offenzellige Material von stark geschlängelten Luftkanälen durchzogen, deren Länge größer ist als die Dicke des Materials. Die Luftkanäle haben ausgedehnte seitliche Biegungen und Diskontinuitäten, die eine direkte Funkenentladung in Achsrichtung verhindern. Das löcherige Material stellt also eine Barriere zur Steuerung der Ionisation dar,-die in der Lage ist, elektrostatische Felder von viel höherer Intensität zu steuernWhat can be clearly seen is the holey, open-celled one The material is criss-crossed by meandering air ducts, the length of which is greater than the thickness of the material. The air ducts have extensive lateral bends and discontinuities that prevent direct spark discharge in the axial direction. The holey material thus represents a barrier to the control of the ionization, which is able to to control electrostatic fields of much higher intensity

409851/1016409851/1016

oder zu unterdrücken als ein Luftspalt von äquivalenter Breite. Die Funkenentladungsstrecken durch das Material sind sehr viel langer als der Radius oder die Dicke der Schaumstoffschicht, auch dann, wenn das Material nicht komprimiert ist. Das löcherige Material bietet also eine Zellstruktur, die in ausreichendem Maß geschlängelt ist, um keinen Weg für einen Durchschlag zu liefern, sieht aber doch eine genügende Luftdurchlässigkeit vor, um einen Unterdruck an seine Außenfläche 124 anlegen zu können.or suppressed as an air gap of equivalent width. The spark discharge paths through the material are much longer than the radius or thickness of the foam layer, even if the material isn't is compressed. The holey material thus offers a cell structure that is meandered to a sufficient extent, in order not to provide a way for a breakthrough, but provides sufficient air permeability to create a negative pressure to be able to apply to its outer surface 124.

Wenn das löcherige Material der Rolle im Spalt 117 und seinen benachbarten Bereichen komprimiert wird, werden die Luftkanäle durch die Materialporen nur noch mehr geschlängelt im Verhältnis zur Dicke des Materials. Wenn das löcherige Material komprimiert wird, verengen sich die die Luftkanäle darstellenden Poren und beginnen sich ganz zu schließen. Bei ausreichender Kompression, die mit verhältnismäßig niedrigen Drucken erzielt werden kann, können die Luftkanäle im %>alt praktisch alle effektiv geschlossen sein. Dies bietet eine noch gleichmäßigere Funktion und einen Vorteil im Betrieb, da es bedeutet, daß die vorgespannte Übertragungsrolle im Spaltbereich mit einer kontinuierlichen, un unterbrochenen isolierenden (oder nach Wunsch halbleitenden) Außenschicht (ohne irgendwelche Funkenstreckendiskontinuitäten) arbeiten kann. Eine solche Eigenschaft ist im Spalt höchst erwünscht, um den dort herrschenden hohen Feldern Widerstand leisten zu können. Die erfindungsgemäße, eben beschriebene Rolle bietet diese Funktion zugleich mit der angestrebten, ganz anderen Festhaltefunktion für das Blatt durch den Unterdruck im Vor spalt- und ITachspaltb ereich. Dazu sei festgestellt, daß das Festhalten des Blattes 116 durch Saugwirkung im Spaltbereich 117 keinesfalls nötig ist, da in diesem Bereich das Blatt 116 zwischen dem Photorezeptor 111 und der Übertragungsrolle festgehalten wird.If the holey material of the roll in the gap 117 and his When it is compressed in adjacent areas, the air channels are only more tortuous through the material pores Relation to the thickness of the material. When the holey material is compressed, the air channels narrow showing pores and begin to close completely. With sufficient compression, that with proportionately low pressures can be achieved, the air ducts in the%> old can practically all be effectively closed. This offers an even more uniform function and an advantage in operation, since it means that the pretensioned transfer roller in the nip area with a continuous, uninterrupted insulating (or if desired semiconducting) outer layer (without any spark gap discontinuities) can work. Such a property is highly desirable in the crevice, around the high fields that prevail there To be able to resist. The role according to the invention, just described offers this function at the same time with the Strived for, completely different retention function for the sheet due to the negative pressure in the front gap and Iach gap area. In addition it should be noted that the holding of the sheet 116 by suction in the gap region 117 is in no way necessary, since in In this area, the sheet 116 is held between the photoreceptor 111 and the transfer roller.

409851/1016409851/1016

Die wesentlich, verbesserte Barriere gegen eine funkenentladung und die sehr viel höhere Komprimierbarkeit der löcherigen Rolle erlauben, sehr viel kleinere Spaltabstände und damit höhere Übertragungsfeldstärken, ohne dadurch das Pesthalten des Blattes durch Unterdruck zu beeinträchtigen. Vie man sieht, liefert die erfindungsgemäße löcherige 'Übertragungsrolle wesentlich bessere Eesultate und Vorzüge gegenüber einer Übertragungsrolle mit Porengummi oder einer anderen Übertragungsrolle für den gleichen Verwendungszweck.The significantly improved barrier against a spark discharge and the much higher compressibility of the holey roll allow very much smaller gap distances and thus higher transmission field strengths without causing the plague to affect the sheet by negative pressure. As can be seen, the foraminous transfer roller of the present invention provides Significantly better results and advantages compared to a transfer roller with pore rubber or another Transfer roller for the same use.

Als Zusatzgerät ist in dem Übertragungssystem I50 ein Gebläse 125 vorgesehen, das Luft in den Uachspaltbereich bläst. Dadurch wird das Abstreifen des Blattes 116 von der Übertragungs rolle 115 unterstützt. Venn der Vorderrand des Blattes 116 aus dem Spalt 117 austritt, kann er die Tendenz haben, an dem Pho.torezeptor 111 zu haften trotz des an dem Blatt wirkenden Unterdruckes, der von der Saugeinrichtung 118 durch das löcherige Material 121 hindurch angelegt wird, während sich das Material in dem Nachspaltbereich ausdehnt. Dies beruht darauf, daß die Luft nur schwer.unter das Papier 116 (d.i. zwischen das Papier und den Photorezeptor) gelangen kann, es sei denn durch Oberflächenunregelmäßigkeiten, um das nötige Druckgefälle zum Anheben zu liefern. Das Gebläse 125 ist zwar nicht unbedingt erforderlich, trägt aber dazu bei, Luft unter das Blatt 116 zu blasen und es ein wenig anzuheben, so daß eine erste Trennung vom Photorezeptor 111 erfolgt. Venn dies geschehen ist, genügt die von der Übertragungsrolle 115 ausgehende Saugkraft, um die Schwerkraft und/oder die auf der Biegesteifigkeit des Papiers beruhende Kraft zu überwinden und das Blatt an der Übertragungsrolle II5 festzuhalten, bis es durch den ilachspaltbereich gelaufen ist und den Teil der Übertragungsrolle II5 erreicht, in dem die Saugkraft durch das stationäre Verteilrohr 123 abgesperrt ist. An dieser Stelle bewirken die Vergrößerung des Äbstandes zwischenA fan is an additional device in the transmission system I50 125 is provided, which blows air into the Uachspaltbereich. Through this the stripping of the sheet 116 is supported by the transfer roller 115. Venn the leading edge of the sheet 116 exiting the gap 117, it may have a tendency to adhere to the photoreceptor 111 in spite of what acts on the sheet Negative pressure that is applied by the suction device 118 through the foraminous material 121 while the Material expands in the post-gap area. This is based on that it is difficult for air to get under the paper 116 (i.e. between the paper and the photoreceptor), unless by surface irregularities to provide the necessary pressure gradient for lifting. The fan 125 is not essential, but helps to blow air under blade 116 and lift it up a little so that a first separation from photoreceptor 111 occurs. When this has been done, the output from the transfer roller 115 is sufficient Suction force to overcome gravity and / or the force based on the bending stiffness of the paper and hold the sheet on the transfer roller II5, until it has passed through the cleft area and the part the transfer roller II5 reached in which the suction force is shut off by the stationary manifold 123. At this point cause the increase in the distance between

409851/1016409851/1016

der Oberfläche 124 und dem geladenen Kern 122, sowie das Gewicht und die Biegesteifigkeit des Papiers, daß sich das Papier selbst leicht von der Oberfläche 124 abstreift, so daß es von einer üblichen Ausgabeeinrichtung 126 wegtransportiert werden kann.of surface 124 and charged core 122, as well as the Weight and the flexural rigidity of the paper, so that the paper easily strips itself off the surface 124, so that it can be transported away from a conventional output device 126.

Die geschlängelt en und engen Luftkanäle durch die löcherige Schicht bieten einen verhältnismäßig hohen Widerstand gegen eine schnelle Luftströmung durch die Schicht. Dies schützt vor hohen Vakuumverlusten in Bereichen der EoIlenoberflache 124, die gerade nicht von einem Blatt 116 bedeckt sind derart, daß der Unterdruck in anderen Bereichen nicht beeinträchtigt wird.The meandering and narrow air channels through the perforated layer offer a relatively high resistance against a rapid flow of air through the layer. This protects against high vacuum losses in areas of the oil surface 124, which are just not covered by a sheet 116 in such a way that the negative pressure does not affect other areas will.

Bei der dargestellten Anordnung ist die Übertragungsrolle zweckmäßigerweise oberhalb des Photorezeptors 111 am Spalt angebracht und das Segment der Übertragungsrolle 115» an das der Unterdrück angelegt wird (d.i. der Vorspalt- und der Nachspaltbereich) befindet sich in dem am tiefsten liegenden Sektor der Übertragungsrolle. Bei dieser Anordnung kann das Gewicht des Papiers dazu ausgenützt werden, das Blatt von der Übertragungsrolle 115 abzustreifen. Jedoch ist diese Anordnung nur ein Beispiel und es kann auch eine umgekehrte Anordnung getroffen werden, bei der im Bereich des Verteilrohres nicht nur das Vakuum blockiert wird, sondern ein Überdruck angelegt wird, um das Papier von der Oberfläche 124 wegzudrücken, wobei die gleichen Luftkanäle in dem löcherigen Material benutzt werden. '"In the illustrated arrangement, the transfer roller is conveniently above the photoreceptor 111 at the nip attached and the segment of the transfer roller 115 »to the the negative pressure is applied (i.e. the pre-gap and post-gap area) is located in the lowest sector of the transfer roller. With this arrangement, the weight of the paper can be used to strip the sheet from the transfer roller 115. However, this arrangement is only one example and a reverse arrangement can also be made, in the case of the one in the area of the distributor pipe not only is the vacuum blocked, but positive pressure is applied to force the paper away from the surface 124, using the same air channels in the foraminous material. '"

Als weiteres Zusatzgerät kann in dem Übertragungssystem 150 eine Einrichtung zum kontinuierlichen Reinigen der Außenfläche 124, während sich die Übertragungsrolle 115 dreht, vorgesehen sein. Diese Einrichtung ist im vorliegenden Beispiel " ein stationäres Saugrohr 126, das sich unter Verformung gegen die Oberfläche 124 legt, während diese unter dem SaugrohrAs a further additional device, the transmission system 150 means for continuously cleaning the outer surface 124 as the transfer roller 115 rotates be. In the present example, this device is "a stationary suction pipe 126 which, while deforming against the surface 124 lays while this is under the suction tube

409851/1018409851/1018

durchläuft. Das Saugrohr 126. ist ziemlich weit entfernt von dem Spalt 117 angebracht, damit es den Übertragungsvorgang nicht stört. Durch öffnungen in der Wand des Saugrohres, . die mit der Oberfläche 124- in Kontakt ist, wird ein Unterdruck angelegt, um Toner, Papierfasern u.dgl. zu entfernen, die sich sonst auf der Oberfläche 124 ansammeln könnten. Dazu kann die gleiche oder eine gesonderte Saugeinrichtung verwendet werden. 'passes through. The suction pipe 126th is quite a long way from attached to the gap 117 to allow the transfer process not bother. Through openings in the wall of the suction tube,. which is in contact with the surface 124-, a negative pressure is applied to remove toner, paper fibers and the like. which could otherwise accumulate on the surface 124. In addition the same or a separate suction device can be used. '

Es ist außerordentlich wichtig, das ankommende Papierblatt 116 oder den sonstigen Kopieträger in der Übertragungsstation 150 genau auszurichten. Das Blatt 116 muß genau mit der Lage des latenten elektrostatischen Bildes auf dem Photorezeptor 111 gefluchtet werden, damit das Bild an der richtigen Stelle auf das Blatt 116 übertragen wird« Diese Ausrichtung erfolgt normalerweise dadurch, daß der vorauslaufende Rand des Blattes116 direkt beim Eintritt in den Spalt 11? bezüglich seiner Lage und der Zeit genau gesteuert wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist an der Außenfläche 124- der Übertragungsrolle 115 ein Paßanschlag 127 vorgesehen. Der Beginn der Ausrichtung ist durch eine zweite Lage des Papierblattes und des Paßanschlages veranschaulicht, die gestrichelt dargestellt ist, im Gegensatz zu der mit durchgehenden Linien gezeigten Lage dieser Elemente. Eine dritte Lage des Paßanschlages -ebenfalls gestrichelt- zeigt die plattgedrückte Form des Anschlages im Spalt II7.The incoming sheet of paper is extremely important 116 or the other copy medium in the transfer station 150 to precisely align. Sheet 116 must match the exact position of the electrostatic latent image on the photoreceptor 111 must be aligned to keep the image in place on the sheet 116 is transferred «This alignment takes place usually in that the leading edge of the sheet 116 directly when entering the gap 11? regarding his Location and time is precisely controlled. In the present exemplary embodiment, a fitting stop 127 is provided on the outer surface 124 of the transfer roller 115. The beginning of the alignment is illustrated by a second layer of the paper sheet and the passport stop, which is shown in phantom is in contrast to the position of these elements shown in solid lines. A third layer of the passport notice - also dashed - shows the flattened shape of the stop in gap II7.

Wie ersichtlich, wird das Blatt 116 mit Hilfe einer Einführrolle 128 und einer unter dem Blatt liegenden Leitplatte oder auch mittels einer anderen geeigneten Einführungsein richtung zur Übertragungsrolle 115 hingeschoben.. Es wird jedoch nicht unmittelbar in den Spalt 117 eingeführt, wobei die Ausrichtung ausschließlich durch die EinfShrrolle 128 erfolgen würde, vielmehr wird im. vorliegenden Fall der voraus-As can be seen, the sheet 116 is fed in with the aid of an infeed roller 128 and a guide plate underlying the sheet or by means of another suitable introduction device pushed towards the transfer roller 115 .. However, it is not inserted directly into the gap 117, wherein the alignment would be done exclusively by the feed roller 128; present case of the

40985Ί/101640985Ί / 1016

laufende Hand des Blattes 116 mit der Oberfläche 124· der Übertragungsrolle .115 an einer vom ^palt beanstandeten Stelle in Kontakt gebracht. Dies· ist durch di& gestrichelte, unausgebeulte Lage des Blattes 116 verdeutlicht. Die Drehung der Übertragungsrolle 115 ist derart mit dem HEatt koordiniert, daß der Paßanschlag 12? an. dieser Stelle einen Anschlag für den vorauslaufenden Hand des Blattes 116 bildet. Die von der Einführungsrolle 128 vorgesehene Eingabegeschwindigkeit des Blattes 116 ist so gewählt, daß das Blatt 116 zwischen der Einführungsrolle 123 und der Übertragungsrolle H'5" einen Buckel bildet, wie aus der Figur ersichtlich ist. Der Paßanschlag 127 verhindert jedoch, daß der vorauslaufende Hand des Blattes auf der Oberfläche 124 entlanggleitet, und erhält stets die Ausrichtung des Blattes 116₁ bis dieses in den Spalt 117 eingeführt ist. Das am Blatt 116 angelegte Vakuum hält das.Blatt hinter dem Paßanschlag 12? auf der Oberfläche 124- fest, so daß es nicht über den Anschlag weggehoben werden kann. Der Torderrand des Blattes kann sich etwas bis zur Anlage zum Anschlag hinbewegen, aber nicht, über den Anschlag weglaufen.The current hand of the sheet 116 is brought into contact with the surface 124 of the transfer roller .115 at a location distant from the gap. This is illustrated by the dotted, undulatory position of the sheet 116. The rotation of the transfer roller 115 is coordinated with the HEatt such that the register stop 12? at. this point forms a stop for the leading hand of the sheet 116. The input speed of the sheet 116 provided by the lead-in roller 128 is selected so that the sheet 116 forms a hump between the lead-in roller 123 and the transfer roller H'5 ", as can be seen in the figure. However, the registration stop 127 prevents the leading hand from of the sheet slides along the surface 124, and always maintains the orientation of the sheet 116 ₁ until it is inserted into the gap 117. The vacuum applied to the sheet 116 holds the sheet behind the pass fence 12? on the surface 124- so that it cannot be lifted over the stop The gate edge of the sheet can move slightly up to the stop against the stop, but not run away over the stop.

Die allgemeine Funktion von Greifern oder Einsenkungen zum Festhalten des Papierblatt es an Übertragungsrollen gehört zum Stand der Technik und ist beispielsweise in der US-PS 3 633 54-3 beschrieben, so daß sich hier eine Erläuterung der Einzelheiten erübrigt. Die besondere Ausbildung und Funktion dieses speziellen Ausrichtmittels bezieht sich auf die löcherige Schicht 121 der Übertragungsrolle 115· Bei bisher üblichen Einrichtungen bedingte der Greifer oder Vorsprung zum Ausrichten des Blattes im allgemeinen eine Diskontinuität der Eollenoberflache. Diese Diskontinuität, die sich fortsetzt, während der Ausrichtvorsprung durch üsn Spaltbereich läuft, stört den Übertragungsvorgang, indem sie ungleichmäßige Felder oder Luftspalte hervorruft oder einen Eeil des vorauslaufenden Bandes des Blattes gegen die Übertragung abdeckt. Im Gegensatz dazu sieht das er-The general function of grippers or depressions for holding the sheet of paper to transfer rollers is well known in the art and is described, for example, in US Pat. No. 3,633,54-3, so there is no need to explain the details here. The particular design and function of this special aligning means relates to the perforated layer 121 of the transfer roller 115. In conventional devices, the gripper or projection for aligning the sheet generally caused a discontinuity in the surface of the roller. This discontinuity, which continues as the registration tab passes through the nip area, disrupts the transfer process by creating uneven fields or air gaps or by covering a portion of the leading band of the sheet against the transfer. In contrast, the

409851/1016 -_: 409851/1016 - _:

findungsgemäße Ausrichtsystem einen Vorsprung zur zwangsläufigen mechanischen Ausrichtung des Blattes vor, der keine Diskontinuität oder Unterbrechungen im Spaltbereich verursacht und die Übertragung in keiner Weise beeinträchtigt. inventive alignment system a head start to the inevitable mechanical alignment of the sheet with no discontinuities or breaks in the gap area and does not affect the transmission in any way.

Dies wird dadurch möglich, daß der Paßanschlag 127 zwar sich in radialer Sichtung merklich über oder unter die normale Oberfläche 124 der Übertragungsrolle II5 erstrecken kann, aber im Spalt vollständig auf das gleiche Niveau wie die benachbarten Bereiche der Oberfläche 124 eingedrückt oder komprimiert wird. Solange das löcherige Material 121 im Spalt nicht im vollen Ausmaß (bis auf seine "feste" Höhe) komprimiert ist, verursacht der Anschlag nicht einmal einen kleinen Schlag. Neben der Beseitigung jeglicher Luftspalt-Diskontinuitäten entfällt beim Durchgang des Paßanschlages durch den Spalt auch Jede Vibration oder Ungleichmäßigkeit des Andruckes. Der Vorsprung wird ohne weiteres in die Schicht des darunterliegenden löcherigen Materials 121 hineingedrückt.This is made possible by the fact that the fitting stop 127 extends in a radial view noticeably above or below the normal surface 124 of the transfer roller II5 can, but completely indented in the gap to the same level as the adjacent areas of the surface 124 or compressed. As long as the perforated material 121 in the gap is not to the full extent (up to its "fixed" height) is compressed, the stop does not even give a small blow. Besides eliminating any air gap discontinuities There is no vibration or unevenness when the pass fence passes through the gap of the proof. The protrusion is readily pressed into the layer of foraminous material 121 underneath.

Der Paßanschlag 127 ist vorzugsweise im gleichen Formungsprozeß wie das übrige Schaumstoff-Material 121 als eine vorstehende Rippe in einem Stück geformt, so daß er mit dem Material homogen ist. Wenn jedoch, wie in dem gezeigten Beispiel, die' Tiefe äes löcherigen Materials unter dem Paßanschlag wesentlich größer ist als die Höhe des vorstehenden Anschlages über der Oberfläche 124, kann der Paßanschlag auch aus festem Gummi oder anderen geeigneten Materialien geformt sein, die an dem löcherigen Material angeformt oder mit diesem verklebt oder sonstwie in diesem gebunden sind. Solange das löcherige Material nicht voll komprimiert ist, taucht der Paßanschlag im Spalt einfach in das löcherige Material ein, wie dargestellt, .und beeinflußt somit die Eigenschaften des Spaltes 117 nicht.The registration stop 127 is preferably molded in the same molding process as the rest of the foam material 121 as a protruding rib in one piece so that it is homogeneous with the material. However, if, as in the example shown, the depth of the foraminous material under the registration stop is substantially greater than the height of the protruding stop above the surface 124, the registration stop can also be formed from solid rubber or other suitable materials that adhere to the foraminous Shaped material or glued to this or otherwise bound in this. As long as the holey material is not fully compressed, the fitting stop in the gap simply dips into the holey material, as shown, and thus does not influence the properties of the gap 117.

409851/1016409851/1016

-32- · /y -■-32- · / y - ■

Der Vorsprung (oder die den Anschlag formende Einsenkung) wird beim Passieren des Spaltes zu einer glatten Fluchtung mit der restlichen Oberfläche 124 gepreßt, so daß ein glatter, gleichmäßiger Kontakt mit der gegenüberliegenden, das Blatt transportierenden Fläche (in diesem Fall der Riotorezeptor 111) zustandekommt. Die den Anschlag formende Bippe hat bei dem gezeigten Beispiel einen rechteckigen Querschnitt. Sie kann jedoch auch verschiedene andere Formen haben, etwa eine Säge zahnform usw., da lediglich eine nachlaufende Fläche oder Kerbe für die Ausrichtung des vorderen Blattrandes erforderlich ist.The protrusion (or the indentation that forms the stop) is pressed when passing the gap to a smooth alignment with the remaining surface 124, so that a smooth, uniform contact with the opposite surface that transports the sheet (in this case the riotoreceptor 111) comes about. In the example shown, the rib that forms the stop has a rectangular cross section. However, you can also have various other shapes, such as a saw tooth shape, etc., since only one trailing Surface or notch is required to align the leading edge of the sheet.

Das Antriebsmittel für die Zuführung des Blattes ist in dem beschriebenen Beispiel der bewegte Photorezeptor 111, der seinerseits von seiner Stützrolle 112 angetrieben wird. Durch diese Anordnung wird die Übertragungsrolle 115 durch Friktion angetrieben und das Blatt 1*16 durch den Spalt bewegt. Nach Wunsch kann«jedoch auch die Übertragungsrolle 115 selbst angetrieben werden.In the example described, the drive means for feeding the sheet is the moving photoreceptor 111, which in turn is driven by its support roller 112. With this arrangement, the transfer roller 115 is driven by friction and move sheet 1 * 16 through the gap. However, if desired, the transfer roller 115 itself can also be driven will.

Vorstehend ist somit ein Übertragungssystem mit löcheriger Rolle beschrieben, das im Betrieb und der Papier handhabung weitgehend verbessert ist und viele Mangel in elektrostatographischen Systemen zu beheben in der Lage ist. Das beschriebene System ist neben den spedfisch erläuterten noch, auf viele andere elektrostatographische Systeme anwendbar. Ein Beispiel hierfür ist das TESI-Sy st em, bei dem die Ladungsmuster eines latenten elektrostatischen Bildes von einer Trägerflache auf eine andere übertragen werden und die Flächen danach voneinander getrennt werden. Die erfindungsgemäßen Übertragungsrollen können einige ähnliche Probleme hinsichtlich der Ionisation und der Blattsteuerung bei solchen TESI-Systemen beseitigen. . - .A transmission system with a perforated roller is thus described above, the handling in operation and paper is largely improved and able to remedy many deficiencies in electrostatographic systems. The system described is, in addition to the spedfisch explained, on many other electrostatographic systems are applicable. An example of this is the TESI-Sy st em, in which the charge pattern of a latent electrostatic image of a carrier surface can be transferred to another and the surfaces are then separated from each other. The transfer rollers according to the invention may have some similar ionization and blade control problems with such TESI systems remove. . -.

409851/1016409851/1016

Claims (22)

Pat en tan SprüchePat en tan sayings T'WElektrostatographische Vorrichtung, bei der zur Herstellung eines elektrischen Feldes für die Übertragung zwischen eine Rollenelektrode und eine erste Trägerfläche eine Übertragungsspannung anlegbar ist, während zwischen diesen Teilen eine Relativbewegung erzeugt wird, und die Rollenelektrode in einem Spaltbereich, der zwischen einem Vorspaltbereich auf seiner einen Seite und einem Hachspaltbereich auf seiner anderen Seite liegt, durch die erste Trägerfläche variabel deformierbar ist, gekennzeichnet durch'einen elektrisch leitenden Kern (43,22,122), an den die Übertragungsspannung anlegbar ist und der von der ersten Trägerfläche (45,11,12,111,112) einen-Abstand hat, durch einen dicken, stark komprimierbaren Rollenkörper (44,21,121) aus einem löcherigen, offenzelligen Material, der sich zwischen dem leitenden Kern (43,22,122) und der ersten Trägerfläche (45,11,12,111,112) erstreckt, und eine beträchtliche normale Dicke im nichtzusammengedrückten Zustand hat, wobei das löcherige Material den Zwischenraum zwischen dem leitenden Kern und der ersten Trägerfläche mit einer Vielzahl kleiner Diskontinuitäten ausfüllt, die von den Zellen in dem Material gebildet sind, und eine Ionisationssteuerschranke bildet, wobei das löcherige Material in dem Spaltbereich (51,17,117) zwischen dem leitenden Kern und der ersten Trägerfläche in hohem Maß komprimiert wird auf eine Dicke, die wesentlich kleiner ist als die normale Dicke im unkomprimierten Zustand, und wobei das löcherige Material im Vorspaltbereich (52, W) und im Nachspaltbereich (53, X) wesentlich weniger komprimiert wird- als im Spaltbereich und in diesen- beiden Bereichen eine viel größere Dicke und Prosität zwischen dem leitenden Kern und der ersten Trägerfläche über eine beträchtliche Flächenausdehnung der ersten Trägerfläche hat, um so die Ionisation im Vor- und Nachspaltbereich zu steuern.T'WElectrostatographic device used to manufacture an electric field for the transmission between a roller electrode and a first support surface, a transmission voltage can be applied, while between these parts a Relative movement is generated, and the roller electrode in a gap area between a pre-gap area one side and a split area on the other Side is through which the first support surface is variably deformable, characterized by'eine electrically conductive core (43,22,122) to which the transmission voltage can be applied and that of the first support surface (45,11,12,111,112) has a distance, through a thick, strong compressible roller body (44,21,121) from a perforated, open-cell material that is located between the conductive core (43,22,122) and the first support surface (45,11,12,111,112) and has a substantial normal uncompressed thickness, the foraminous material the space between the conductive core and the first support surface with a large number of small discontinuities fills, which are formed by the cells in the material, and forms an ionization control barrier, the foraminous Material in the gap area (51,17,117) between the conductive core and the first support surface to a large extent it is compressed to a thickness which is considerably smaller than the normal thickness in the uncompressed state, and wherein the perforated material in the pre-gap area (52, W) and in the post-gap area (53, X) is compressed significantly less there will be - than in the gap area and in these two areas - a much greater thickness and prosity between the conductive core and the first support surface over a considerable area of the first support surface, so as to control the ionization in the pre- and post-gap area. 409851/1016409851/1016 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -2. Device according to claim 1, characterized in that g e k e η η - ζ eich net , daß das löcherige Material in der Mitte des Spaltbereiches (51,17ίΊ17) nahezu vollständig komprimiert ist und der leitende Kern (43,22,122) in dem Spalfbereich ganz nahe an der ersten Trägerfläche (45,11,12,111,112) zu liegen kommt.ζ eich net that the holey material in the middle of the gap area (51,17-17) is almost completely compressed and the conductive core (43,22,122) in the gap area very close to the first support surface (45,11,12,111,112) come to lie. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die erste Trägerfläche (45) ein elektrostatisch anziehbares Bildentwicklungsmaterial in einer Flüssigkeit mitführt und die Rollenelektrode (42) eine Sp" err elektrode zur elektrophoretischen Bildentwicklung ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e η η that the first support surface (45) is an electrostatic attractable image developing material in a liquid and the roller electrode (42) a Sp "err electrode for electrophoretic image development. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der ersten Trägerfläche (11,12) und der Rollenelektrode (15) ein Element (16) mit einer zweiten Trägerfläche erfaßbar ist und daß die Rollenelektrode eine vorgespannte Übertragungsrolle (15) zur elektrostatischen Bildübertragung eines Entwicklermaterials von der ersten Trägerfläche auf die zweite Trägerfläche ist.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that between the first support surface (11, 12) and the roller electrode (15) an element (16) with a second support surface can be detected and that the roller electrode is a biased transfer roller (15) for electrostatic image transfer a developer material from the first support surface to the second support surface. 5- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3» dadurch gekennzeichnet , daß der löcherige Rollenkörper (44) einen für Flüssigkeit praktisch undurchlässigen Dichtungsbelag (57,20) trägt, der elastisch in seiner Form an die Kompression des löcherigen Materials anpaßbar ist.5- Device according to one of claims 1, 2 and 3 »thereby characterized in that the perforated roller body (44) is practically impermeable to liquid Sealing lining (57, 20) which is elastically adaptable in shape to the compression of the perforated material. 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der löcherige Rollenkörper (44,21,121) für die Vorspannung nichtleitend ist, den leitenden Kern (43,22,122) von der ersten Trägerfläche elektrisch isoliert und das dazwischen errichtete elektrische Feld nicht beeinflußt.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holey Roller body (44,21,121) for the bias is non-conductive, the conductive core (43,22,122) from the first support surface electrically isolated and does not affect the electric field established between them. 409851/1016409851/1016 7. Vorrichtung nach, einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der leitende Kern (43,22,122) und der löcherige Rollenkörper (44,21,121) krummlinig begrenzt sind und der Radius des Kerns wesentlich kleiner ist als der normale Radius des löcherigen Rollenkörpers im unkomprimierten Zustand.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the conductive Core (43,22,122) and the perforated roller body (44,21,121) are curvilinearly limited and the radius of the core is essential is smaller than the normal radius of the perforated roller body in the uncompressed state. 8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die offenen Zellen des löcherigen Rollenkörpers mit Luft gefüllt sind.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the open Cells of the holey roller body are filled with air. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzei chnet, daß die offenen Zellen des löcherigen Rollenkörp.ers mit einer einen elektrischen Widerstand aufweisenden flüssigen Substanz gefüllt sind.9. Device according to one of claims 1 to 7 »characterized in that the open cells of the chnet Lochigen Rollenkkörper.ers are filled with a liquid substance exhibiting an electrical resistance. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet , daß die flüssige Substanz für die Übertragungsspannung elektrisch leitend"ist.10. Apparatus according to claim 9 * characterized in that the liquid substance for the transmission voltage is electrically conductive ". 11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das löcherige Material in dem Spaltbereich auf mindestens annähernd die Hälfte der normalen Dicke im unkomprimierten Zustand korn*' primiert ist.11. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the foraminous material in the gap area to at least approximately the Half of the normal thickness in the uncompressed state grain * 'is primed. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k.e n η ζ e:i chnet, daß das löcherige Material im Spaltbereich auf annähernd 20% seiner normalen Dicke im unkomprimierten Zustand komprimiert wird.12. The device according to claim 11, characterized in that the perforated material in the gap area is compressed to approximately 20% of its normal uncompressed thickness. 13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das löcherige Material im Spaltbereich genügend stark komprimiert wird,13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the perforated material is compressed sufficiently strong in the gap area, 409851/1016409851/1016 daß ein wesentlicher Teil der offenen Zellen im Spaltbereich völlig zusammengedrückt wird.that a substantial part of the open cells in the gap area is completely compressed. 14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der leitende Kern (43,22,122) und der Rollenkörper (44,21,121) beide zylindrisch sind und koaxial angeordnet sind, wobei der leitende Kern gleichmäßig von dem löcherigen Material umhüllt ist,und daß der Radius des leitenden Kerns weniger als etwa die Hälfte des normalen Radius des löcherigen Materials beträgt.14. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the conductive core (43,22,122) and the roller body (44,21,121) are both cylindrical and are arranged coaxially with the conductive core is evenly enveloped by the holey material, and that the radius of the conductive core is less than about half the normal radius of the foraminous material. 15· Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Antriebseinrichtung (31) an die Rollenelektrode (15) ein Drehmoment anlegt, dem die erste Trägerfläche (11,12) einen Widerstand entgegensetzt, so daß die Konfiguration des löcherigen Materials in der Weise exzentrisch-verformt wird, daß das löcherige Material über der ersten Trägerfläche beträchtlich weiter in den Vorspaltbereich (W) hineinreicht als in den Nachspaltbereich (Y) und dadurch im Vorspaltbereich .eine größere Korona-Steuerschranke darstellt als im Nachspaltbereich.15 · Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a drive device (31) applies a torque to the roller electrode (15), to which the first support surface (11, 12) opposes a resistance, so that the configuration of the foraminous material is deformed eccentrically in such a way that the foraminous material extends considerably further into the pre-gap area (W) above the first support surface than in the post-gap area (Y) and therefore a larger corona control barrier in the pre-gap area represents than in the post-gap area. 16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das löcherige Material ein Isolator, ist und bei der Üb ertragungsspannung nichtleitend ist,16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the foraminous material an insulator, and is non-conductive at the transmission voltage, 17· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das löcherige Material einen Ohmschen Widerstand hat und die Übertragungsspannung leitet und daß der Ohmsche Widerstand des im Spaltbereich komprimierten Materials wesentlich kleiner wird als derjenige bei normaler Dicke des Materials dadurch, daß ein beträchtlicher Prozentsatz der Zellen im Spaltbereich durch die Kompression kollabiert ist, wodurch die Übertragungsfeldstärke größer ist.17 · Device according to claim 1, characterized in that the perforated material is ohmic Has resistance and conducts the transmission voltage and that the ohmic resistance of the compressed in the gap area Material becomes much smaller than that with normal thickness of the material in that a considerable percentage of the cells in the gap area has collapsed as a result of the compression, which means that the transmission field strength is greater. 409 85 1 /1016409 85 1/1016 18. Vorrichtung nach Anspruch 17» dadurch g e k e η η -* zeichnet, daß das löcherige Material im ßpaltbereich auf mindestens annähernd die Hälfte der normalen Dicke im unkomprimierten Zustand komprimiert ist.18. The device according to claim 17 »thereby g e k e η η - * shows that the foraminous material in the ßpaltbereich to at least approximately half of the normal thickness is compressed in the uncompressed state. 19- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Saugeinrichtung (118"), die durch den Rollenkörper (121) hindurch einen Unterdruck anlegt, um ein als zweite Trägerfläche dienendes Blatt (116) durch Saugwirkung am Rollenkörper festzuhalten.19- device according to one of the preceding claims, characterized by a suction device (118 ") which creates a negative pressure through the roller body (121) applied to a serving as a second support surface To hold the sheet (116) on the roller body by suction. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch ein Luft gebläse (125), das Luft in den Fachspaltbereich bläst, um das Abstreifen des Blattes (116) von der Rolle zu unterstützen.20. The apparatus according to claim 19, characterized by an air blower (125), the air in the compartment gap area blows to aid in stripping the sheet (116) from the roll. 21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet , daß in einem Abstand vom Spaltbereich (117) eine mit Unterdruck arbeitende Reinigungseinrichtung (126) angeordnet ist, die die Oberfläche des Rollenkörpers (121) unter Verformung erfaßt und durch Absaugen reinigt.21. Apparatus according to claim 19 or 20, characterized in that at a distance from the gap region (117) a cleaning device (126) working with negative pressure is arranged, which the surface of the roller body (121) detected under deformation and cleaned by suction. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19, 20 oder 21, gekennzeichnet durch einen Anschlag (127) zum Ausrichten des Blattes (116), der eine den Blattrand anhaltende Oberflächendiskontinuität an dem löcherigen Material darstellt, die durch die Kompression des löcherigen Materials im Spaltrderart eindrückbar ist, daß ein glatter, ununterbrochener Kontakt der Rollenelektrode im Spaltbereich zustandekommt.22. Device according to one of claims 19, 20 or 21, characterized by a stop (127) for aligning the sheet (116), the one stopping the sheet edge Represents surface discontinuity on the foraminous material caused by the compression of the foraminous material in the split derart it can be impressed that a smooth, uninterrupted contact of the roller electrode is achieved in the gap area. 23· Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Anschlags (127) wesentlich kleiner sind als die Dicke des löcherigen Materials.23 · Device according to claim 22, characterized in that the dimensions of the stop (127) are much smaller than the thickness of the holey material. 409851 /1016409851/1016 24-. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet , daß die Rollenelektrode (115) zylindrisch ist und daß der Anschlag (127) zur Ausrichtung des Blattes eine angeformte vorstehende Rippe ist, die sich parallel zur .Rollenachse entlang der Außenfläche der Rollenelektrode erstreckt.24-. Device according to claim 22 or 23, characterized in that the roller electrode (115) is cylindrical and that the stop (127) for aligning the sheet is a molded projecting rib that extends parallel to the roller axis along the outer surface of the roller electrode extends. 4098 5 1/10164098 5 1/1016