DE2809017C3

DE2809017C3 - Verfahren zum Herstellen von mehreren Kopien einer Vorlage

Info

Publication number: DE2809017C3
Application number: DE19782809017
Authority: DE
Inventors: Yoshiro Hachioji Tokyo Suzuki
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-03-03
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1981-04-02
Also published as: DE2809017A1; DE2809017B2

Description

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungen Vi, V₂, V₃ der Übertragungseinrichtungen wie iolgt gewählt sind:

V, = V₂= V₃

oder

Ik₁I = Ik₃I > Ik₂I .

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Walzenübertragungseinrichtungen die aufeinanderfolgenden elektrisch leitenden oder halbleitenden Übertragungswalzen (14, 15, 16) unterschiedlich dicke Isoliermaterialüberzüge (17, 18, 19) aufweisen und sämtliche Walzen an einer gemeinsamen Vorspannung (23) liegen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von mehreren Kopien einer Vorlage laut Oberbegriff des Hauptanspruches.

Zum Herstellen von mehreren Kopien einer Vorlage ist es bekannt, auf einem geeigneten Aufzeichnungsträger ein der Vorlage entsprechendes Ladungsbild aufzubringen, dieses Ladungsbild dann zu einem Tonerbild zu entwickeln, dieses Tonerbild anschließend auf ein Bildempfangsmaterial im elektrostatischen Feld zu übertragen und diese Schritte des Entwickeins des Ladungsbildes und des Übertragens des Tonerbildes mehrfach zu wiederholen. Um eine einwandfreie scharfe kontrastreiche Tonerbildübertragung zu gewährleisten und um die Übertragung zu beschleunigen wird bei den bekannten Verfahren eine relativ hohe Übertragungsspannung verwendet, die nur etwas unterhalb der Durchschlagspannung des verwendeten Bildempfangsmaterials liegt Diese relativ hohen Übertragungsspannungen bewirken, daß pro Übertragungsvorgang jeweils ein sehr kleiner Strom durch das Bildempfangsmaterial fließt, der zwar die Übertragung des Tonerbildes nicht stört, der aber allmählich auf dem das Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsträger zum Aufbau einer unerwünschten Aufladung führt. Die Größe dieser unerwünschten Aufladung ist abhängig von der Anzahl der hergestellten Kopien, der bei der Tonerbildentwicklung verwendeten Vorspannung und dem elektrischen Widerstand des Bildempfangsmaterials. Die sich zusätzlich zum Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsträger nach mehreren Kopien aufbauende Ladung ist als sogenanntes Überentwicklungs-Phänomen bekannt, ein Phänomen, bei dem sich während der Tonerbildentwicklung Tonerteilchen auch auf den Weißbereichen der Vorlage ablagern, wodurch die Kopierqualität verschlechtert wird. Dieses Phänomen könnte zwar durch Herabsetzung der Übertragungsspannungen beseitigt werden, hierdurch würde jedoch wiederum die Bildqualität leiden und die Arbeitsgeschwindigkeit müßte herabgesetzt werden.

Es ist an sich bekannt, ein Tonerbild durch mehrfach hintereinander angeordnete Übertragungseinrichtungen auf ein Bildempfangsmaterial zu übertragen (DE-OS 14 97 067). Hierbei soll ein Verzerren und Verschmieren des Tonerbildes verhindert werden. Diese bekannte Maßnahme kann sowohl zum vollständigen Übertragen von nur einem einzigen Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial verwendet werden (Fig. 2 der OS) oder aber auch zum Herstellen von mehreren Kopien von ein und demselben Tonerbild (F i g. 3 der OS), indem pro Übertragungsvorgang jeweils nir ein Teil des Tonerbildes auf das Bildempfangsmaterial übertragen wird und der verbleibende Rest beim nächsten Übertragungsvorgang wieder benutzt wird. Letzteres Mehrfach-Kopierverfahren ist jedoch im Prinzip nachteiliger als das eingangs erwähnte Mehrfach-Kopierverfahren mit wiederholter Ladungsbildentwicklung; die Bildqualität ist bei dem zuletzt erwähnten Mehrfach-Kopierverfahren nicht sehr gut.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der zuerst erwähnten Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß trotz Verwendung von das Überentwicklungs-Phänomen verhindernden Übertragungsspannungen das Tonerbild einwandfrei und schnell auf das Bildempfangsmaterial übertragen werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren laut Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Anwendung der an sich bekannten Übertragungsmethode mit mehrfach hintereinander ungeordneten Übertragungseinrichtungen bei einem Mehrfach-Kopierverfahren laut Oberbegriff des Hauptanspruches wird erreicht, daß einerseits zur Tonerbild-

übertragung relativ niedrige Übertragungsspannungen verwendet werden können, also Spannungen, die unserhalb des Wertes liegen, bei dem während der Ladungsbildentwicklung das oben erwähnte Oberentwicklungs-Phänomen auftritt, trotzdem kann das gesamte Tonerbild in kürzester Durchlaufzeit auf das Bildempfangsmaterial übertragen werden, da ja mehrere aufeinanderfolgende Übertragungsstufen wirksam sind. In der ersten Übertragungsstufe wird unter Ausschalt r.g des Überentwxklungs-Phänomens nur ein erster Teil des Tonerbildes auf das Bildempfangsmaterial übertragea in der zweiten Übertragungsstufe dann ein weiterer Teil usw., bis schließlich in der letzten Übertragungsstufe der gesamte Rest des Tonerbildes auf das Bildempfangsmaterial übertragen ist Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auf diese Weise beispielsweise bis zu 250 Kopien von ein und demselben jeweils erneut zu einem Tonerbild entwickelten, Ladungsbild hergestellt werden, ohne daß das Überentwickiungs-Phänomen auftritt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es im Sinne der Unteram niche die zur Übertragung verwendeten Ubertragun^sspannungen unterhalb eines vorbestimmten Grenzwertes V₀ zu wählen, einem Grenzwert, der dem Spannungswert der zusätzlichen Aufladung des das Ladungsbild tragenden Aufzeichnungsträgers entspricht, die sich allmählich bei den aufeinanderfolgenden Kopiervorgängen aufbaut und das Überentwicklungs-Phänomen bewirkt.

-Fig. 1 und 5 zeigen die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei kombinierter Anwendung eines Koronaentladungs- und Walzen-Tonerbild-Übertragungsverfahrens,

Fig.2 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei ausschließlicher Anwendung des bekannten Koronaentladungs-Übertragungsverfahrens und

F i g. 3 und 4 zeigen die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der ausschließlichen Anwendung des Walzen-Übertragungsverfahrens.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Aufzeichnungsträger t aus einer elektrisch leitenden Walze oder Trommel 2, die sich in Richtung des dargestellten Pfeils dreht, sowie einer Ladungshalteschicht 3, die auf den Umfang der Trommel 2 aufgebracht ist. Bei diesem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Ladungshalteschicht 3 aus einer Substanz mit e.ner hohen dielektrischen Isoliereigenschaft, beispielsweise aus einer Glasschicht mit hohem Bleigchalt, einem organischen Kunstharz, wie Acrylharz, Polyurethanharz, Epoxyharz usw. An der Trommel 2 befindet sich eine ein Ladungsbild erzeugende Einrichtung 24, durch die ein Ladungsbild 4 entsprechend einer (nicht dargestellten) Vorlage mit Hilfe eines elek'.rographischen Verfahrens, z. B. durch bildmäßiges Aufladen mittels eines von einsm Steuerschirm bildmäßig differenzierten Koronaionenstroms auf dem Aufzeichnungsträger 1 aufgebracht wird. Das Ladungsbild 4 kann eine positive oder negative Polarität aufweisen. Bei dem vorliege.·!.'' η Ausführungsbeispiel weist es eine negative Polarität auf.

Das Ladungsbild 4 wird dann mit einer Entwicklungseinrichtung 25 in ein sichtbares Tonerbild 5 entwickelt, wobei an sich bekannte Entwicklungsverfahren, beispielsweise ein Kaskaden-Entwicklungsverfahren. ein Magnetbürsten-Eritwicklungsverfahren usw. verwendet werden. Das Tonerbild 5 wirJ dann auf ein Kopier-Bildempfangsmaterial 6 übertragen.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind an der Stelle, an der der Übertragungsschritt durchgeführt wird, zwei elektrisch leitende Walzen 28,29 nahe oder in Berührung mit dem Aufzeichnungsträger 1 angeordnet, und zwischen den elektrisch leitenden oder halb-leitenden Walzen 28, 29 befindet sich ein elektrisch leitendes Gitter 11 mit einer Maschenweite in der Größenordnung von 100 bis 200, das zwischen dem Aufzeichnungsträger 1 und einer Koronaentladungseinrichtung 7 liegt, die auf der dem Aufzeichnungsträger 1 abgewandten Seite des elektrisch leitenden Gitters 11 vorgesehen ist Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht das Bildempfangsmaterial 6 aus einem unbeschichteten Papier. Das Bildempfangsmaterial 6 wird mit den beiden elektrisch leitenden oder halbleitenden Walzen 28, 29, die es in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung vorwärtsbewegen, leicht gegen den Aufzeichnungsträger 1 gedrückt werden. Die Koronaentladungseinrichtung 7 besitzt einen Koronadraht, der einen kleinen Durchmesser aufweist und mit dem negativen Anschluß einer Spannungs-Versorgungsquelle 10 verbunden ist. Die Koronaentladungseinrichtung 7 lenkt Koronaionen durch das elektrisch leitende Gitter 11 zum Bildempfangsmaterial 6, hin, wobei die Koronaionen dieselbe Polarität aufweisen, wie die Ladung des Ladungsbildes. jedoch die entgegengesetzte Polarität aufweisen wie die Ladung des Toners. Das heißt, die Koronaentladungsdnrichtung 7 erzeugt bei diesem Ausführungsbeispiel Koronaionen mit negativer Polarität. Auf diese Weise wird das auf dem Aufzeichnungsträger 1 ausgebildete Tonerbild 5 auf das Bildempfangsmaterial 6 übertragen.

Wenn das Bildempfangsmaterial 6 mi; den von der Koronaentladungseinrichtung 7 kommenden Koronaionen aufgeladen wird, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine geeignete Vorspannung zwischen die elektrisch leitende Trommel 2 des Aufzeichnungsträgers 1 und das elektrisch leitende Gitter 11, sowie eine geeignete Vorspannung zwischen die beiden elektrisch leitenden oder halbleitenden Walzen 28, 29 einerseits und die elektrischleitende Trommel 2 des Aufzeichnungsträgers 1 andererseits gelegt. Untersuchungen haben gezeigt, daß das Tonerbild 5 ohne Beschädigung oder Zerstörung des auf dem Aufzeichnungsträger 1 ausgebildeten Ladungsbildes 4 mit h^her Geschwindigkeit und mit ausgezeichneten Übertragungseigenschaften auf das Bildempfangsmaterial 6 übertragen wird.

Eine Vorspannung in der Größenordnung von - 100 Volt bis —400 Volt wird von einer Vorspannungsquelle 30 an das elektrisch leitende Gitter 11 gelegt. Bekanntermaßen begrenzt das Gitter 11. das die Menge der Koronaionen, die das Bildempfangsmaterial 6 aufladen sollen, und steuert damit das auf diesem entstehende elektrische Potential. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich das elektrisch leitende Gitter 11 entlang des Bildempfangsmaterials 6 über eine relativ große Distanz, so daß dieses gleichförmig aufgeladen wird. Infolgedessen wird das Tonerbild 5 ohne Zerstörung der auf dem Aufzeichnungsträger 1 ausgebildeten elektrostatischen Bildladung mit ausgezeichneten Übertragungseigenschaften auf das Bildempfangsmaterial 6 übertragen. Es wurde weiterhin festgestellt, daß es möglich ist. von einem einzigen Lad"ngsbild etwa 70 bis 80 Kopien herzustellen. Wenn ein DIN-A4-Bildempfangsblatt verwendet wird, um eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit von 40 bis 60 Blättern/Minute zu erzielen, wird die Übertragungsgüte jedoch schlechter und die Schwärzung ist nicht ganz zufriedenstellend.

Um die Übertragungsgüte zu verbessern und die Übertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur die zuvor erwähnte elektrische Vorspannungsquelle 30. sondern auch eine elektrische Vorspannungsquelle 31 vorgesehen, die zwischen den beiden elektrisch leitenden oder halbleitender Walzen 28, 29 einerseits und der elektrisch leitenden Trommel 2 andererseits verbunden ist.

Der Übertragungsschritt wird durch Anlegen einer Vorspannung mit der Größenordnung von —200 bis

— 500 Volt an die beiden elektrisch leitenden Walzen 28, 29 bewirkt. Mit den zuvor beschriebenen Maßnahmen ist eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit möglich und es tritt der sehr wichtige Vorteil auf, daß mehrere Kopien von einem auf dem Aufzeichnungsträger 1 ausgebildeten Ladungsbild 4 ohne Auftreten irgendwelcher Überentwicklung erhalten wird, so daß dadurch die Kopienqualität wesentlich besser ist.

Wenn zwei elektrisch leitende oder halbleitende Walzen 28, 29 ohne Verwendung der Koronaentladungseinrichtung 7 verwendet werden, muß die Vorspannung in der Größenordnung von —800 V bis

— 1000 V liegen. Wenn die Vorspannung kleiner als diese hohe Spannung ist, so wird die Übertragungsgüte schlecht und es kann der Fall eintreten, daß, wie zuvor beschrieben, das Ladungsbild 4 beschädigt oder zerstört wird.

Es wurde festgestellt, daß die Kombination der Koronaentladungseinrichtung 7 mit den beiden elektrisch leitenden oder halbleitenden Walzen 28, 29 gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt, daß die an die beiden elektrisch leitenden oder halbleitenden Walzen 28, 29 angelegte Vorspannung sehr klein gewählt werden kann, ohne daß die Übertragungskonzentration bzw. -schwärze zu gering wird.

Wenn zwei elektrisch leitende oder halbleitende Walzen einer Behandlung für eine bessere Isolationsfähigkeit unterzogen werden und/oder mit einer isolierenden dünnen Schicht beschichtet werden, und diese Walzen dann anstelle der zuvor beschriebenen beiden elektrisch leitenden oder halbleitenden Walzen 28, 29 verwendet werden, kann die Vorspannung -250 V bis

— 700 V betragen. Um die Übertragungsgüte noch zu verbessern, können auch zwei elektrisch leitende oder halbleitende Gummiwalzen verwendet werden, obwohl derartige Walzen im Vergleich zu den elektrisch leitenden oder halbleitenden Walzen 28,29 teuer sind.

Um die Qualität der aller übertragenen Bilder im wesentlichen gleich der Qualität des ersten übertragenen Bildes zu machen, kann die an die Walzen 28, 29 angelegte Vorspannung entsprechend der Zahl der zu übertragenden Kopien ciwäS geändert Werden, öder die an die Walzen 28, 29 angelegte Vorspannung wird konstant gemacht, und die am Gitter 11 angelegte Vorspannung kann in einem Spannungsbereich in der Größenordnung von —100 V bis —300 V verstellt werden.

Untersuchungen haben gezeigt, daß es möglich ist, etwa 150 bis 200 Kopien von einem einzigen Ladungsbild mit hoher Geschwindigkeit und etwa 250 Kopien mit einer etwas schlechteren Schwärzung zu erhalten, wenn die an das Gitter 11 angelegte Vorspannung auf den Wert —200 V festgehalten und die an die Walzen 28, 29 angelegte Vorspannung entsprechend der Anzahl von Übertragungen allmählich erhöht wird.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Ladungsbild 4 mit einer magnetischen Bürste mit zwe Komponentenentwickler entwickelt. Bei diesem Ent wicklungsverfahren wird ein Entwickler mit elektrisch leitenden Trägerteilchen verwendet, so daß da! elektrische Potential des Ladungsbildes 4 geschwächt wird. Wenn eine Kaskadenentwicklung durchgefühn wird, oder wenn elektrisch leitende Trägerteilchen deren Oberfläche mit einer isolierenden Schichi beschichtet ist, verwendet werden, kann die Anzahl dei

ι ο übertragbaren Tonerbilder vergrößert werden.

Wie zuvor angegeben, werden das Ladungsbild 4 unc die verbleibenden Tonerteilchen nach der gewünschter Anzahl von Kopien mit einer Reinigungseinrichtung 2i entfernt, so daß das Gerät wieder für die Ausbildung des nächsten Ladungsbildes durch die das latente Bile erzeugende Einrichtung 24 bereit ist.

Wie zuvor beschrieben wurde, werden dann, wenr das Tonerbild mit Koronaionen auf das Bildempfangsmaterial übertragen wird, diese Koronaionen gemäC der vorliegenden Erfindung mit dem elektrisch leitenden Gitter gesteuert und die Vorspannung wird über die elektrisch leitenden oder halb leitenden Walzen, die mii einsr Isolierschicht beschichtet sein können, an die Rückseite des Bildempfangsmaterials gelegt.

In F i g. 2 ist eine weitere Ausführungsform de; Übertragungsschrittes bei dem erfindungsgemäßer elektrographischen Verfahren dargestellt. Bei diesel Ausführungsform wird der Übertragungsschritt mi' einem Koronaentladungs-Übertragungsverfahrer

jn durchgeführt. Bei dieser Ausführungsform wird eir Aufzeichnungsträger 1 verwendet, der ein elektrisch leitendes Substrat 2 und eine aus einem dielektrischen isolierenden Material oder einem photoleitfähiger Material bestehenden Ladungshalteschicht 3 aufweist

j5 Auf der Ladungshalteschicht 3 wird ein Ladungsbild A entsprechend der Bildvorlage beispielsweise durch Ladungsübertragung oder ein Verfahren, bei dem dei Ionenstrom durch ein Steuergitter bildmäßig modulieri wird, ausgebildet. In Fig.2 hat das Ladungsbild A negative Polarität Das Ladungsbild 4 wird mil Tonerteilchen entwickelt, deren elektrische Ladung eins entgegengesetzte Polarität wie die Polarität de; Ladungsbildes 4 aufweist, so daß ein Tonerbild f erhalten wird. Auf den Aufzeichnungsträger 1 mit derr Tonerbild 5 wird ein Bildempfangsmaterial 6 aufge bracht. An die rückwärtige Seite des Bildempfangsmaterials 6 wird eine Übertragungsvorspannung gelegt, se daß das Tonerbild 5 auf das Bildempfangsmaterial ί übertragen wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird da« Tonerbild 5 mit mehreren, aufeinanderfolgenden Übertragungsschritten übertragen.

Wie Fig.2 zeigt, werden bei der vorliegender Ausführungsform drei Koronaentladungseinrichtunger 7,8 und 9 verwendet, die auf der dem Aufzeichnungsträger 1 abgekehrten Seite des Bildempfangsmaterials ( hintereinander in der zuvor erwähnten Reihenfolge dei Bezugszeichen in der Bewegungsrichtung des Bildempfangsmaterials 6 und des Aufzeichnungsträgers 1, die mit einem Pfeil angedeutet ist, angeordnet sind. Die dre: Koronaentladungseinrichtungen sind jeweils voneinander gleichmäßig beabstandet Jede dieser Koronaentladungsemrichtungen 7, 8, 9 besitzt einen Koronadrahi mit kleinem Durchmesser und ist mit der negativer Klemme einer Spannungsversorgungsquelle 10 sowie einer Abschirmelektrode verbunden, die an dei positiven Quelle derselben Spannungsversorgungsquel-Ie 10 angeschlossen ist Zwischen den drei Koronaentla-

dungseinrichtungen 7,8,9 und dem Bildempfangsmaterial 6 sind elektrisch leitende Gitter 11, 12, 13 angeordnet, die den Koronaionenstrom steuern, der von den jeweiligen Koronaentladungseinrichtungen zum Bildempfangsmaterial fließt. Zwischen diesen Gittern 11,12 und 13 sowie dem elektrisch leitenden Substrat 2 des Aufzeichnungsträgers 1 sind jeweils (nicht dargestellte) Vorspannungsquellen geschaltet, die den Gittern U, 12 bzw. 13 jeweils Vorspannungen Vi, V₂ bzw. V₃ erteilen. Die Absolutwerte

dieser drei Spannungen sind kleiner als ein Absolutwert V₀ einer Grenzspannung, bei der das Phänomen der Überentwicklung auftritt. Die Koronaentladung durch die Gitter 11,12,13, an denen die Vorspannungen Vj, V₂ bzw. V₃ anliegen, ermöglicht es, die Übertragungsvorspannung auf der Rückseite des Bildempfangsmaterials 6 im wesentlichen gleich der an den Gittern 11, 12, 13 anliegenden Vorspannungen Vi, V₂, V₃ zu machen.

Die in F i g. 2 dargestellten Übertragungsschritte werden unter der Bedingung

IKl <\v₂\ <|k,I <W_n\

durchgeführt.

Auch wenn die Übertragungsgüte bei den einzelnen Übertragungsschritten nicht so gut ist, wird die Menge der übertragenen Tonerteilchen bei den aufeinanderfolgenden Übertragungsschritten, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, infolgedessen erhöht, so daß der Gesamt-Übertragungsverlust und die Weiß-Kontrastverschlechterung gering gehallen wird. Darüber hinaus ist es möglich, das Tonerbild 5 mit einer guten Schwärzung zu bekommen. Darüber hinaus wird durch das Vorhandensein der Gitter 11,12,13 verhindert, daß das Phänomen einer Überentwicklung auftritt, und es wird möglich, eine Vielzahl von Kopien mit einer hohen Übertragungsgüte zu erhalten.

Die Grenzspannung | V₀ |, bei der das Phänomen einer Überentwickiung auftritt, beträgt üblicherweise etwa 500 V, so daß die Vorspannungen Vi, V₂, V₃ zu - 180 V, -270 V bzw. 450 V gewählt werden können. Bei derartigen Spannungen wird die Entwicklung und Übertragung mit einem einzigen Ladungsbild 4 immer wieder wiederholt, und man erhält 200 bis 250 Kopien, die alle ein gleichmäßiges Tonerbild besitzen. Die Vorspannungsquellen für die Vorspannungen Vi, V₂, V₃ können im vorliegenden Falle einstellbar sein, so daß die Vorspannungen Vi, V₂ bzw. V₃ entsprechend der Zahl

werden können.

In Fig.3 ist eine weitere Ausführungsform der aufeinanderfolgenden Übertragungsschritte eines erfindungsgemäßen elektrostatischen Verfahrens dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird der Übertragungsschritt mit dem Übertragungswalzen-Übertragungsverfahren vorgenommen. Bei dieser Ausführungsform wird ein Bildempfangsmaterial 6 auf einen Aufzeichnungsträger 1 aufgelegt auf dem ein Tonerbild 5 ausgebildet ist. In diesem Zustand werden drei elektrisch leitende oder halb-leitende Walzen 14,15,16, die voneinander in der Bewegungsrichtung des Bildempfangsmaterials, die durch einen Pfeil angedeutet ist, gleichmäßig voneinander beabstandet sind, gegen die Rückseite des Bildempfangsmaterials 6 gedrückt An diese elektrisch leitenden oder halb-leitenden Walzen 14, 15, 16 werden Vorspannungen V], V₂, V₃ mit voneinander unabhängigen (nicht dargestellten) elektrischen Vorspannungsquellen angelegt, und das Tonerbild 5 auf dem Aufzeichnungsträger 1 wird auf das > Bildempfangsmaterial 6 übertragen. Die an die elektrisch leitenden Walzen 14,15, 16 angelegten Vorspannungen weisen eine Polarität auf, die der Polarität der Tonerteilchen entgegengesetzt ist, jedoch dieselbe Polarität wie das Ladungsbild aufweisen. Bei der κι vorliegenden Ausführungsform ist die Polarität des Ladungsbildes negativ, und die Vorspannungen Vi, V₂, V₃ werden zu -200 V, -300 V bzw. -400 V gewählt. Mit diesen Spannungen ergibt sich für den Übertragungsschritt derselbe wie bei dem in F i g. 2 dargestell-

r> ten Übertragungsschritt. Bei der vorliegenden Ausführungsform können die (nicht dargestellten) Vorspannungsquellen eingestellt werden, um die Vorspannungen entsprechend der Anzahl der zu übertragenden Kopien zu verändern.

2(i Die elektrisch leitenden Walzen 14, 15, 16 können auch elektrisch leitende oder halb-leitende Gummiwalzen sein, deren Widerstandswerte jeweils unterschiedlich sind. In diesem Falle kann eine für alle elektrisch leitenden Walzen 14,15,16 gemeinsame Vorspannungs-

r> quelle verwendet werden. Darüber hinaus kann die gemeinsame Vorspannungsquelle auch verstellbar sein, um die Vorspannungen Vi, V₂, V₃ in einen vorgegebenen Verhältnis bzw. in einer vorgegebenen Größe verstellen zu können.

ja In Fig.4 ist eine weitere Ausführungsform der aufeinanderfolgenden Übertragungsschritte eines erfindungsgemäßen elektrographischen Verfahrens dargestellt Bei dieser Ausführungsform bestehen die Übertragungswagen 20, 21, 22 aus elektrisch leitenden

j-, oder halb-leitenden Walzen 14, 15, 16, die um den Außenumfang herum mit isolierenden dünnen Schichten 17,18 bzw. 19 beschichtet sind. Diese Übertragungswalzen 20, 21, 22 stellen unterschiedliche Vorspannungen von einer einzigen Vorspannungsquelle 23 bereit, um

4Ii eine vorgegebene Spannung anzulegen. Die isolierenden dünnen Schichten bzw. Dünnschichten 17, 18, 19 können beispielsweise aus Acrylharz, Epoxyharz oder ähnlichen Kunstharzen bestehen. Die Dicke dieser isolierenden dünnen Schichten 17, 18, 19 kann in einem

4"> Bereich zwischen einigen μπι und mehreren zehn μΓΠ geändert werden, bzw. unterschiedlich sein, so daß der Widerstand der Oberflächenschicht bei diesen drei isolierenden Dünnschichten unterschiedlich ist. Die Vorspannung der Versorgungsquelle 23 kann auch

3d verändert werden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform kann wenigstens eine der Übertragungswalzen 20, 2! oder 22 aus einer elektrischleitenden Walze bestehen oder einer elektrisch leitenden oder halb-leitenden Gummiwalze bestehen.

Fig.5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines elektrographischen Geräts, bei dem das erfindungsgemäße elektrographis^he Verfahren angewandt wird. Bei dieser vorliegenden Ausführungsform weist der Auf-

bo zeichnungsträger 1 eine Trommel 2 auf, die außen herum mit einer die elektrische Ladung haltenden Schicht 3 beschichtet ist und sich in der durch einen Pfeil angedeuteten Drehrichtung dreht. Nahe des Außenumfangs des Aufzeichnungsträgers 1 befindet sich eine das

b5 Ladungsbild erzeugende Einrichtung 24, eine Entwicklungseinrichtung 25, eine Übertragungseinrichtung 26 und eine Reinigungseinrichtung 27 in der angegebenen Reihenfolge in der durch einen Pfeil angegebenen

Drehrichtung des Aufzeichnungsträgers 1.

Zunächst bildet die das Ladungsbild erzeugende Einrichtung 24 auf dem Aufzeichnungsträger 1 ein Ladungsbild entsprechend einer Vorlage. Dann entwikkelt die Entwicklungseinrichtung 25 das Ladungsbild mit Tonerteilchen, deren Ladungspolarität der Polarität des Ladungsbildes entgegengesetzt ist. Dann überträgt die Übertragungseinrichtung 26 das Tonerbild auf das Bildempfangsmaterial 6.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Übertragungseinrichtung 26 zwei voneinander beabstandete Walzen 28,29 auf, die mit dem Aufzeichnungsträger 1 in Berührung stehen. Die Walzen 28,29 führen das Bildempfangsmaterial 6 auf der Außenfläche des Aufzeichnungsträgers 1 entlang. Dem Aufzeichnungsträger 1 liegen zwei Koronaentladungseinrichtungen 30, 31 gegenüber, die in der Bewegungsrichtung des Bildempfangsmaterials 6 voneinander beabstandet sind. Ein Koronaionenstrom gelangt von den Koronaentladungseinrichtungen 30,31 auf das Bildempfangsmaterial 6 und wird durch Gitter 32, 33 gesteuert, die den in F i g. 1 dargestellten Gittern entsprechen. Auf diese Weise wird das auf dem Aufzeichnungsträger 1 ausgebildete Tonerbild auf das Bildempfangsmaterial 6 übertragen. Danach wird das Tonerbild auf dem Bildempfangsmaterial durch Wärmeeinwirkung oder mit einer (nicht dargestellten) druckausübenden Fixierungseinrichtung fixiert, um schließlich die Kopie zu erhalten. Das Ladungsbild und die restlichen Tonerteilchen, die nach der Übertragung noch auf dem Aufzeichnungsträger 1 geblieben sind, werden mit der Reinigungseinrichtung 27 entfernt, die eine Reinigungsbürste und eine Wechselstrom-Koronaentladungseinrichtung aufweist Danach steht der Aufzeichnungsträger 1 für die nächste Ausbildung eines Ladungsbildes wieder bereit

Wenn mehrere Kopien von einem auf dem Aufzeichnungsträger 1 gebildeten Ladungsbild gefertigt werden sollen, wird der Entwicklungsvorgang und die Übertragung in der gewünschten Anzahl wiederholt, nachdem die Übertragung jeweils beendet ist, wobei der Reinigungsvorgang und die Ausbildung des nächsten Ladungsbildes nicht vorgenommen werden.

Wie zuvor erläutert, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen elektrographischen Verfahren mehrere übertragene Kopien, die nicht überentwickelt sind, mit hoher Geschwindigkeit von einem einzigen Ladungsbild erzeugen. Darüber hinaus kann die Übertragung bei dem erfindungsgemäßen elektrographischen Verfahren in mehreren aufeinanderfolgenden Übertragungsschritten durchgeführt werden. Auch wenn die Übertragungsgüte jedes einzelnen Übertragungsschrittes nicht ausreichend gut ist, wird die Gesamt-Übcrtragungsgüte und die erzielte Schwärzung durchaus zufriedenstellend gut

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, vielmehr können zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen vorgenommen werden. Beispielsweise kann die auf dem Aufzeichnungsträger 1 aufgebrachte, die elektrische Ladung haltende Schicht 3, die aus einem isolierenden Material mit hoher dielektrischer Konstante besteht, durch ein an sich bekanntes photoleitfähiges Material ί ersetzt werden, welches bei Kopiergeräten verwendet wird. Das photoleitfähige Material, das gegenwärtig erhältlich ist, weist jedoch ein mehr oder weniger starkes Helligkeits- und Dunkelheitsabklingverhalten auf und ist daher hinsichtlich der Ladungshalteeigen-

IU schäften schlechter als das isolierende Material mit hoher Dielektrizitätskonstante. Wenn im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen elektrographischen Verfahren photoleitfähiges Material verwendet wird, verringert sich die Anzahl der Kopien daher auf einige

ι ^r> zehn. Was die Haltbarkeit und Dauerhaftigkeit betrifft, so ist es vorteilhaft, einen Aufzeichnungsträger zu verwenden, der mit der, eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweisenden, isolierenden Schicht beschichtet ist Bei den zuvor beschriebenen fünf Ausführungsbeispielen wird die Vorspannung an beide elektrisch leitende oder halb-leitende Walzen 28, 29 gelegt. Die Vorspannung kann jedoch auch nur an einer dieser beiden Walzen angelegt werden.

Darüber hinaus braucht für den Übertragungsvor-

2^r> gang nicht nur ein Übertragungsverfahren verwendet zu werden. Vielmehr kann eine Kombination aus dem Koronaentladungs-Übertragungsverfahren und dem Übertragungswalzen-Übertragungsverfahren oder einem anderen Übertragungsverfahren verwendet wer-

JO den. Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Übertragung vorgenommen, wenn sowohl der Aufzeichnungsträger 1, auf dem das Tonerbild 5 erzeugt worden ist, als auch das Bildempfangsmaterial 6 bewegt werden. Wenn der Aufzeichnungsträger 1 platten- bzw. blattförmig ist, kann das Bildempfangsmaterial 6 darauf aufgelegt werden, und die Koronaentladungseinrichtung und/oder die Übertragungswalzen können bewegt werden. Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Übertragungsvorspannung gemäß der Ungleichung

in der Bewegungsrichtung des Bildempfangsmaterials 6 und des Aufzeichnungsträgers 1 gesehen — geändert werden. Die Übertragungsvorspannung kann auch durch folgende Beziehungen vorgegeben sein:

V₁ = V₂ = V₃

oaer

= Ik₃I >

in einem Bereich, der unter der Grenzspannung | Vo | liegt, bei der das Phänomen der Überentwicklung auftritt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von mehreren Kopien einer Vorlage, bei dem ein Ladungsbild zu einem Tonerbild entwickelt, das Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial im elektrostatischen Feld übertragen wird und die Schritte des Entwickeins und des Übertragens mehrfach wiederholt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung des jeweiligen Tonerbildes in an sich bekannter Weise in mehreren aufeinanderfolgenden Teilschritten mittels innerhalb einer Übertragungsstrecke angeordneten einzelnen Übertragungseinrichtungen erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als aufeinanderfolgende Übertragangseinrichtungen an Vorspannungen liegende gittergesteuerte Koronaübertragungseinrichtungen (7, 8, 9) und/oder an Vorspannungen liegende Walzenübertragungseinrichtungen (14, 15, 16, 28, 29) verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absolutwerte der Vorspannungen (30, 31, Vi, V2, V3) der aufeinanderfolgenden Übertragungseinrichtungen jeweils kleiner als der Absolutwert einer Grenzspannung (V₀) gewählt sind, bei weicher während der Tonerbildentwicklung eine Überentwicklung auftritt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungen (30, 31, Vi, Vj. '/3) der Übertragungseinrichtungen in Bewegungsrichtung des Bildempfp.ngsmaterials allmählich zunehmend gewählt sind

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