DE2925324C2 - Elektrophotographische Kopiervorrichtung - Google Patents
Elektrophotographische KopiervorrichtungInfo
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Description
a) der Schichtträger besteht »us Aluminium;
b) zwischen dem Schichtträger und der photoleitfähigen Schicht ist eine Bindemittelschicht aus
Polyamid-6 oder -12 mit einer Dicke zwischen 3
und 4 μπι vorgesehen;
c) die photoleitfähige Schicht ist wahlweise hergestellt aus 10 Gew.-Teilen Poly-N-vinylcarbazol,
20 Gew.-Teilen 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon, 5 Gew.-Teilen eines Acrylharzes, 5 Gew.-Teilen
Benzol und 30 Gew.-Teilen Tetrahydrofuran
oder
30
3 Gew.-Teilen metallfreiem jS-Phthalocyanin,
2 Gew.-Teilen 2,4,7 -Trinitro-9-fluorenon,
20 Gew.-Teilen eines Acrylharzes und 30 Gew.-Teilen Toluol;
d) das Tonermaterial ist ein polarisierbarer Einkomponenten-Toner;
e) die Ladungslöschlampe (6) beleuchtet die photoleitfähige Schicht mit einem Licht ohne
UV- oder UV-nahe Strahlungsanteile.
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2. Kopiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungslöschlampe (6) eine
Lampe mit einem UV-Strahlen und UV-nahe Strahlen absorbierenden Filter ist.
45
50
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrophotographische Kopiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Es sind bereits elektrophotographische Kopiervorrichtungen bekannt (siehe beispielsweise US-PS
39 245), welche unter Verwendung eines Einkomponentenentwicklers in Form eines elektrisch leitenden
oder halbleitenden Toners betrieben werden können. Bei derartigen Kopiervorrichtungen unter Verwendung
eines Einkomponentenentwicklers ergibt sich jedoch bei hoher Kopienzahl eine ungewünschte Verschlechterung
der Kopienqualität.
In diesem Zusammenhang ist es bereits bekannt (siehe DE-OS 26 46 150), in Verbindung mit elektrophotographischen
Kopiervorrichtungen eine Lichtquelle vorzusehen, um auf diese Weise dem Auftreten von
elektrostatischen Erschöpfungszuständen entgegenzutreten.
Unter Berücksichtigung dieses Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die
elektrophotographische Kopiervorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß unter
Verwendung eines Einkomponentenentwicklers die Herstellung einer sehr hohen Anzahl von Kopien
gleichbleibender Qualität möglich ist, wobei der in Verbindung mit einer derartigen Kopiervorrichtung
sich ergebende Wartungsaufwand äußerst gering ist
Erfindungsgemäß wird dies durch Vorsehen der im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale erreicht
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehene Ladungslöschlampe dient zum Entfernen bzw.
Löschen (im folgenden lediglich als »Löschen« bezeichnet) der Restladung auf der Oberfläche der photoleitfähigen
Schicht nach dem Entwicklungs- und Übertragungsprozeß, wobei diese Lampe solche spektrale
Eigenschaften besitzt daß keine Ultraviolett-(UV)-Strahlen und nahe UV-Strahlen ausgesandt werden. In
Verbindung mit den anderen beanspruchten Merkmalen ist auf diese Weise ein kopiertes Bild erzielbar, welches
auch bei Herstellung zahlreicher Kopien eine hohe Qualität mit guter Biiddichte besitzt
Im Rahmen von Untersuchungen über die Erscheinung der Verringerung der kopierten Bilddichte bei
elektrophotographischen Kopiervorrichtungen mit einer aus einem organischen Photoleiter bestehenden
photoleitfänigen Schicht und Verwendung eines Einkomponentenentwicklers konnte festgestellt werden,
daß auf einer frischen photoleitfähigen Schicht, welche kopierte Bilder mit hoher Bilddichte erzeugen kann, und
auf einer bereits benutzten photoleitfähigen Schicht, welche kopierte Bilder mit verringerter Bilddichte
erzeugt, die jeweiligen Ladungsmengen der elektrostatischen latenten Bilder gleich sind, wobei jedoch im Fall
der bereits benutzten photoleitfähigen Schicht die Menge des anhaftenden Entwicklers sehr verringert ist,
was zur Folge hat, daß die Wirksamkeit einer bereits verwendeten photoleitfähigen Schicht in beträchtlichem
Ausmaß verringert ist. Die oben erläuterte Erscheinung tritt insbesondere dann ein, wenn ein elektrisch
leitender oder halbleitender Toner, welcher in einem elektrischen Feld polarisierbar ist, beispielsweise ein
Einkomponentenentwickler, verwendet wird, während auf der anderen Seite eine derartige Verringerung der
Entwicklungswirksamkeit nicht vorliegt, wenn ein Zweikomponentenentwickler benutzt wird. Bei diesem
Phänomen tritt eine Wiederherstellung oder Erholung nicht ein, was im Gegensatz zu der bekannten
Erscheinung steht, bei welcher eine Erholung der Ermüdung einer photoleitfähigen Schicht eintritt, wenn
nämlich die photoleitfähige Schicht für eine vorbestimmte Zeitdauer an einen dunklen Ort gebracht wird.
Die Verringerung der Entwicklungswirksamkeit und die daraus folgende Verringerung der Bilddichte hat
dabei sowohl chemische wie auch physikalische Ursachen.
Hinsichtlich der ersteren Ursache wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine chemische Veränderung
der organischen photoleitfähigen Schicht soweit wie möglich unterdrückt, indem das Auftreten von
UV-Strahlen und nahen UV-Strahlen mit einer Wellenlänge kleiner als 0,35 μιτι verhindert wird. Die
Ladungs-Löschlampe dient dabei zum Entfernen der restlichen elektrischen Ladung, welche nach der
Bildübertragung auf der photoleitfähigen Schicht zurückbleibt, nachdem das auf der photoleitfähigen
Schicht gebildete elektrostatische latente Bild entwik-
kelt und die Übertragung auf ein Bildempfangsmaterial,
wie z. B. Kopierpapier, durchgeführt worden ist, jedoch
der auf der photoleitfähigen Schicht nach der Übertragung verbleibende Entwickler entfernt wurde.
Durch Ableitung der auf der photoleitfähigen Schicht befindlichen Restladung vor Entfernung des auf der
photoleitfähigen Schicht verbleibenden Entwicklers kann dabei die Oberfläche der photoleitfähigen Schicht
besser gereinigt werden. Da die üblichen Ladungslöschlampen eine hohe Ausgangsleistung besitzen, wurde
bisher die UV-Strahlen und nahen UV-Strahlen ausgesetzte photoleitfähige Schicht einer chemischen
Reaktion mit dem in der Luft enthaltenen Sauerstoff und dem durch das Übertragungskorona-Ladeglied
erzeugten Ozon ausgesetzt, wodurch Oxide erzeugt werden. Die UV-Strahlen und nahen UV-Strahlen von
üblichen Ladungslöschlampen stellen somit die Aktivierungsenergie dar, welche die Oxidationsreaktion der
Oberfläche der photoleitfähigen Schicht beschleunigt Im Rahmen der vorliegenden Erfindung weist somit die
Ladungslöschlampe derartige spektrale Eigenschaften auf, daß UV-Strahlen und nahe UV-Strahlen nicht
abgestrahlt werden.
Hinsichtlich der zweiten Ursache sei erwähnt, daß Einkomponentenentwickler elektrisch leitende oder
elektrisch halbleitende Toner sind, welche durch ein elektrisches Feld polarisiert werden können. Bei
Annäherung bzw. Berührung eines derartigen Toners mit dem auf der photoleitfähigen Schicht befindlichen
elektrostatischen latenten Bild wird ein derartiger Toner durch Induktion oder Injektion von Ladungsträgern
einer Polarisation einer zur Polarität des elektrostatischen latenten Bildes entgegengesetzten
Polarität unterworfen, was dann zum Entwicklungsvorgang des latenten Bildes führt. Es hat sich jedoch
gezeigt, daß der Entwicklungsvorgang durch die im Toner durch Induktion oder Polarisation erzeugten
elektrischen Ladungsträger beeinflußt wird, so daß die Entwicklungswirksamkeit im Vergleich zu herkömmlichen
Zweikomponentenentwicklern relativ gering ist. Diese Wirksamkeit wird dabei durch den Oberflächenzustand
der photoleitfähigen Schicht stark beeinflußt. Da während des Entwickeins der Toner mit hoher
Geschwindigkeit auf die photoleitfähige Schicht gerieben wird, werden nämlich aufgrund von Reibung
elektrische Ladungsträger auf dem Toner und der photoleitfähigen Schicht aufgebaut, wodurch die das
Haften des Toners auf der photoleitfähigen Schicht bewirkenden Kräfte verringert bzw. verzögert werden.
Da Einkomponententoner bei geringer Kapazität zum Zurückhalten der durch die Induktion oder Polarisation
erzeugten Ladungsträger einen niedrigen elektrischen Widerstandswert besitzen, treiben diese elektrischen
Ladungsträger entsprechend den jeweiligen physikalischen Eigenschaften in Richtung der Oberfläche der
photoleitfähigen Schicht, was zu einer merklichen Verringerung der Entwicklungswirksamkeit führt. Bei
Verwendung eines Einkomponentenentwicklers ist somit eine Anpassung zwischen dem Toner und der
Oberfläche der photoleitfähigen Schicht bezüglich ihrer physikalischen Eigenschaften extrem schwierig zu
erreichen, wobei die Entwicklungswirksamkeit insbesondere durch die zeitabhängigen physikalischen
Änderungen der photoleitfähigen Schicht stark beeinflußt wird. Entsprechend bewirkt auch eine im Rahmen
der vorliegenden Erfindung angestrebte Verhinderung physikalischer Veränderungen der Oberfläche von aus
einem organischen Photoleiter bestehenden photoleitfähigen Schichten ein Verhindern einer Verringerung
der Entwicklungswirksamkeit und folglich die Verschlechterung der Bilddichte. Durch die im Rahmen der
Erfindung beanspruchten Maßnahmen können somit jene optimalen Bedingungen aufrechterhalten werden,
welche in Verbindung mit Einkomponentenentwicklern
notwendig erscheinen.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
erläutert In der einzigen Figur der Zeichnung ist dabei schematisch ein Seitenschnitt eines Mittenteiles der
erfindungsgemäßen elektrostatischen Kopiervorrichtung gezeigt
Gemäß der Figur besitzt die elektrostatische Kopiervorrichtung gemäß der Erfindung eine zylindrische
Trommel 1, welche auf der gesamten Mantelfläche oder einem Teil derselben eine photoleitfähige Schicht
aus einem organischen Photoleiter aufweist Durch Aufladen der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht
mittels eines Korona-Ladeelements 3 und anschließende Spalt-Belichtung mit dem Lichtbild einer Vorlage
entsteht auf der photoleitfähigen Schicht ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend der Vorlage. Ein
polarisierbarer, elektrisch leitender oder halbleitender· Toner wird dann an dem elektrostatischen latenten Bild
mit Hilfe einer Entwicklungs- und Reinigungsstation 4 zum Haften gebracht, wodurch auf der Oberfläche der
photoleitfähigen Schicht ein Tonerbild entsprechend dem Bild der Vorlage erzeugt wird, das dann
anschließend auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier übertragen wird.
Die oben beschriebene erfindungsgemäße Kopiervorrichtung ist derart ausgebildet, daß zwei Umdrehungen
der zylindrischen Trommel 1 für die Durchführung eines Kopiervorganges notwendig sind, wobei einzelne
Bereiche dieser Trommel 1 in Richtung des Pfeiles 2 nacheinander an dem Korona-Ladeelement 3 zum
Laden der photoleitfähigen Schicht, der Entwicklungsund Reinigungsstation 4 zum Entwickeln des elektrostatischen
latenten Bildes in ein sichtbares Tonerbild und zum Entfernen des auf der Oberfläche der photoleitfähigen
Schicht nach der Übertragung zurückbleibenden Toners für Reinigungszwecke, von einem Übertragungs-Korona-Ladeelement
5 zum Übertragen des auf der photoleitfähigen Schicht erzeugten Tonerbildes auf das Papier und an einer Ladungslöschlampe 6 zum
Entfernen der auf der photoleitfähigen Schicht nach dem Übertragungsprozeß zurückbleibenden elektrischen
Ladungsträger vorbeigeführt sind. Als Ladungslöschlampe 6 kann dabei jede Lichtquelle verwendet
werden, welche keine Emission von UV-Strahlen und nahen UV-Strahlen besitzt. Zu diesem Zweck sind z. B.
herkömmliche Glühlampen, Halogenlampen oder Leuchtstofflampen, verwendbar. Als photoleitfähige
Schicht auf der Mantelfläche der Trommel 1 kann hingegen eine photoleitfähige Schicht verwendet
werden, so wie sie im Anspruch 1 festgelegt ist. Diese photoleitfähige Schicht ist auf einer Bindemittelschicht
aufgetragen, so wie sie ebenfalls in Anspruch 1 festgelegt ist. Die Entwicklungs- und Reinigungsstation
4 ist mit einer üblichen Zylinder-Hülse 7 mit einem darin enthaltenen Magneten und einem Toner-Verteiler 8 für
die Zufuhr des Toners zu der Hülse 7 versehen. Oberhalb der Trommel 1 ist eine nicht gezeigte Optik
vorgesehen, um das Lichtbild der Vorlage auf die photoleitfähige Schicht der Trommel 1 zu werfen. So
wie dies durch den gestrichelten Pfeil in der Figur angedeutet ist, wird das Lichtbild der Vorlage auf die
photoleitfähige Schicht der Trommel 1 an einer Stelle unmittelbar nach dem Korona-Ladeelement 3 geworfen,
um auf diese Weise die Oberfläche der Trommel 1 aufzuladen. Vor dem Übertragungs-Korona-Ladeelement
5 sind entlang einer Übertragungs-Papier-Transport-Bahn 10 zwei Zufuhrwalzen 11 vorgesehen,
während nach dem Korona-Ladeelement 5 zwei weitere Trennwalzen 12 angeordnet sind. Die beiden Zufuhrwalzen
11 speisen das Bildempfangsmaterial in die Übertragungszone, in welcher das Übertragungs-Korona-Ladeelement
5 liegt. Andererseits sind die beiden Trennwalzen 12 vorgesehen, um das an der Oberfläche
der Trommel 1 haftende Bildempfangsmaterial von der Trommel 1 abzuziehen und aus der Übertragungszone
zu entfernen.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Kopiervorrichtung soll im folgenden näher erläutert werden:
Während des Kopierens wird die Trommel 1 in Richtung des Pfeiles 2 angetrieben. Dabei wird die
photoleitfähige Schicht durch die Korona-Entladung des Korona-Ladeelements 3 aufgeladen. Sodann wird
die photoleitfähige Schicht der Trommel 1 der Projektion des Lichtbildes der Vorlage entsprechend
dem gestrichelten Pfeil ausgesetzt, um auf der photoleitfähigen Schicht ein elektrostatisches latentes
Bild zu erzeugen. Danach wird das elektrostatische latente Bild in der Entwicklungs- und Reinigungsstation
4 in ein sichtbares Bild umgewandelt, wodurch auf der photoleitfähigen Schicht ein Tonerbild entsprechend
der Vorlage erzeugt wird. Das durch die beiden Zufuhrwalzen 11 über die Übertragungs-Papier-Transport-Bahn
10 in die Übertragungszone synchron mit dem Auftreten des Tonerbildes auf der photoleitfähigen
Schicht zugeführte Bildempfangsmaterial wird an die photoleitfähige Schicht der Trommel 1 eng angedrückt,
wobei elektrische Ladungsträger des Übertragungs-Korona-Ladeelementes 5 auf die Rückseite des Bildempfangsmaterials
eingeprägt werden. Das Tonerbild auf der photoleitfähigen Schicht wird dabei auf das
Bildempfangsmaterial übertragen, worauf das Bildempfangsmaterial durch die beiden Trennwalzen 12 von der
Trommel 1 getrennt wird. Zur Erleichterung des Entfernens des auf der Oberfläche der photoleitfähigen
Schicht der Trommel 1 zurückbleibenden Toners werden nach dem Übertragungsprozeß durch die
Ladungslöschlampe 6 erzeugte Lichtstrahlen auf die Oberfläche der photoleitfähigen Schicht geworfen,
wodurch die auf der photoleitfähigen Schicht zurückbleibende Restladung entfernt wird Bei der zweiten
Drehung der Trommel 1 erleichtert ferner das Entfernen der Restladung das Entfernen des Toners in
der Entwicklungs- und Reinigungsstation 4. Bei dieser zweiten Drehung der Trommel 1 ist das Korona-Entladeelement
3 abgeschaltet, während andererseits die Entwicklungs- und Reinigungsstation 4 arbeitet, um den
auf der photoleitfähigen Schicht zurückbleibenden Toner zu entfernen. In der oben erläuterten Weise wird
ein Kopierzyklus durch zwei Umdrehungen der Trommel 1 abgeschlossen.
Im Rahmen der Erfindung besitzt die Ladungslöschlampe 6 spektrale Eigenschaften, welche frei von der
Emission von UV-Strahlen oder nahen UV-Strahlen sind Daher kann die Verschlechterung auf der
Oberfläche der aus dem photoleitfähigen organischen Material bestehenden photoleitfähigen Schicht unterdrückt
werden. Die Ladungslöschlampe 6 dient dabei zur Entfernung der Restladung auf der Oberfläche der
photoleitfähigen Schicht, nicht jedoch zum Verhindern herkömmlicher Ermüdungserscheinungen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Ladungslöschlampe 6 Strahlen einschließlich UV-Strahlen
und/oder naher UV-Strahlen aussenden, in welchem Fall ein optisches Filter zum Absorbieren der
UV-Strahlen und nahen UV-Strahlen vorgesehen ist, welches zwischen der Lampe und der photoleitfähigen
Schicht angeordnet wird.
In dem Folgenden werden Beispiele zur Erläuterung der Erfindung näher beschrieben: />;
Beispiel 1 γ
Eine Mischlösung aus 10 Gew.-Teilen Poly-N-vinyl- r;;
carbazol, 20 Gew.-Teilen 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon, % 5 Gew.-Teilen eines Acrylharzes, 5 Gew.-Teilen Benzol
und 30 Gew.-Teilen Tetrahydrofuran wurde mit Hilfe einer Ultraschall-Dispersionseinrichtung in eine Dispersion
gebracht, um eine Beschichtungs-Lösung vorzubereiten. Auf einer Aluminiumlage mit einer Schichtdicke
von 80 μΐη wurde dann eine Polyamid-12-Schicht mit
einer Schichtdicke von 4 μηι als Bindemittelschicht
aufgebracht, auf welcher dann die Beschichtungslösung mit Hilfe eines Drahtbarrens aufgetragen wurde, wobei
deren Dicke nach dem Trocknen 10 μπι betrug. Die so
vorbereitete photoleitfähige Schicht wurde dann auf der Trommel 1 der in der Zeichnung dargestellten
Kopiervorrichtung befestigt.
Mit einer Ladungslöschlampe in Form einer Leuchtstofflampe mit einer Kennlinie, bei weicher Lichtstrahlen
mit einer Wellenlänge kürzer als 0,45 μηι abgeschnitten
sind, wurden Kopierzyklen mit negativer Aufladung, Belichtung, Entwicklung, negativer Aufladung,
Bildübertragung, Aufladung, Löschung und Reinigung unter Verwendung eines polarisierbaren
elektrisch leitenden oder halbleitenden Toners durchgeführt. Als Ergebnis wurden Kopiereigenschaften erzielt,
welche für 60 OOOmaliges Kopieren ausreichend sind, wobei im Vergleich mit der ersten Kopie keine großen
Unterschiede der Bildqualität selbst bei der 60 000ten Kopie festgestellt werden konnten. Die kopierten Bilder
besaßen ferner einen klaren und genau festgelegten Kontrast sowie hervorragende Auflösung.
Eine Mischlösung aus 3 Gew.-Teilen metallfreiem ß- Phthalocyanin, 2 Gew.-Teilen 2,4,7-Trinitro-9-fluorenon,
20 Gew.-Teilen eines Acrylharzes und 30 Gew.-Teilen Toluol wurde mit Hilfe einer Ultraschall-Disperionseinrichtung
in eine Dispersion versetzt, um eine Beschichtungs-Lösung vorzubereiten. Auf einer Aluminiumlage
mit einer Schichtdicke von 80 μίτι wurde eine
Polyamid-6-Schicht mit einer Schichtdicke von 3 μπι als
Bindemittelschicht aufgebracht, auf welcher dann die Beschichtungslösung mit Hilfe eines Drahtbarrens
aufgetragen wurde, wobei deren Schichtdicke 8 μΐη betrug. Die so vorbereitete photopolymerisierbare
Schicht wurde dann auf der Trommel 1 der in der Zeichnung dargestellten Kopiervorrichtung befestigt
Mittels der gleichen Leuchtstofflampe wie im Beispiel 1, bei welcher Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge
kürzer als 0,45 μΐη abgeschnitten werden, wurden Kopierzyklen mit positiver Aufladung, Belichtung,
Entwicklung, positiver Aufladung, Bildübertragung, Aufladung, Löschung und Reinigung unter Verwendung
eines polarisierbaren elektrisch leitenden oder halbleitenden Toners durchgeführt Dabei konnten Kopiereigenschaften
festgestellt werden, welche für mehr als OOOmaliges Kopieren ausreichend sind wobei keine
große Differenz in der Bildqualität selbst bei der 30 000ten Kopie im Vergleich mit der ersten Kopie
feststellbar war. Die kopierten Bilder besaßen dabei einen klären und genau festgelegten Kontrast sowie
hervorragende Auflösung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:ί. Elektrophotographische Kopiervorrichtung
mit einer auf einen umlaufenden elektrisch leitenden Schichtträger aufgebrachten photoleitfähigen Schicht aus einem organischen Photoleiter,
mit einer Entwicklungseinrichtung zum Aufbringen von Tonermaterial auf die photoleitfähige Schicht nach deren bildmäßiger Belichtung mit sichtbarem Licht, undmit einer Ladungslöschlampe zum Entfernen von nach der Übertragung des Tonerbildes auf der photoleitfähigen Schicht verbliebener Restladung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7665978A JPS5557875A (en) | 1978-06-24 | 1978-06-24 | Transfer type electrostatic copying machine |
Publications (2)
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| DE2925324C2 true DE2925324C2 (de) | 1983-10-20 |
Family
ID=13611526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2925324A Expired DE2925324C2 (de) | 1978-06-24 | 1979-06-22 | Elektrophotographische Kopiervorrichtung |
Country Status (3)
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