DE2250062B2 - Elektrofotografisches Kopierverfahren und Kopiergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Kopierverfahren bei dem die in Hintergrundbereichen anhaftenden Tonerteilchen eines sich auf einem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial befindenden und mit Toner entwickelten latenten elektrostatischen Bildes vor dessen Übertragung auf ein Bildempfangsmaterial mit einer Gleichspannungs-Koronaaufladeeinrichtung zur Änderung ihrer Ladungspolarität aufgeladen werden.

Ferner betrifft die Erfindung ein elektrofotografisches Kopiergerät mit einem an einer Aufladestation, an einer ersten Belichtungsstation, an einer Entwicklungsstation und an einer Übertragungsstation vorbeiführba-■'' ren, fotoleitenden Aufzeichnungsmaterial, wobei zwischen der Entwicklungsstation und der Übertragungsstation eine Koronaaufladeeinrichtung zur Aufladung des sich auf dem Aufzeichnungsmaterial befindenden, entwickelten latenten elektrostatischen Bildes angeord-■ net ist.

Aus der US-PS 34 44 369 ist das eingangs genannte Verfahren bekannt. Ferner sind aus dieser Patentschrift ein elektrofotografisches Kopierverfahren, bei dem die Hintergrund- und Bildbereiche eines sich auf einem *■> fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial befindenden und mit Toner entwickelten latenten elektrostatischen Bildes vor dessen Übertragung auf ein Bildempfangsmaterial mit einer Wechselspannungs-Koronaaufladeeinrichtung auf eine Polarität aufgeladen werden, die der • Polarität der Bereiche nach der Entwicklung entgegengesetzt ist und ein Kopierverfahren, bei dem mit einer gleichspannungsvorgespannten Wechselstrom-Koronaaufladeeinrichtung die Hintergrundbereiche auf eine

erste Polarität und die Bildbereiche auf die andere Polarität aufgeladen werden.

Durch diese bekannten Verfahren soll erreicht werden, daß in Hintergrundbereichen vorliegende Tonerteilchen derart umgeladen werden, daß sie elektrostatisch nicht von dem Bildeaipfangsmaterial angezogen werden, auf welches das jeweilige Tonerbild übertragen werden soll.

Bei diesen bekannten Verfahren werden die Tonerteilchen in den Bildbereichen durch starke elektrostatische Kräfte uii dem Aufzeichnungsmaterial gehalten, so daß bei der Übertragung der Tonerteilchen auf ein Bildempfangsmaterial die Gefahr besteht, daß nur ein gewisser Teil der Tonerteilchen auch wirklich übertragen wird. Infolge dessen ist die Möglichkeit gegeben, daß ein Teil der Tonerteilchen aus den Bildbereichen auf dem Aufzeichnungsmaterial zurückbleibt, so daß auf dem Bildempfangsmaterial keine gute Schwärzung bzw. Farbgebung erreicht wird. Die auf dem Aufzeichnungsmaterial zurückbleibenden Tonerteilchen müssen dann in einer Reinigungsstation entfernt werden, damit das Aufzeichnungsmaterial für einen neuen Kopierzyklus verwandt werden kann. Bleiben größere Mengen an Tonerteilchen auf dem Aufzeichnungsmaterial zurück, so entsteht dadurch eine Verschwendung an Toner, was aus wirtschaftlichen Gründen unerwünscht ist.

Aus der DE-OS 20 08 367 ist es bekannt, das Aufzeichnungsmaterial mit elektromagnetischer Strahlung gleichmäßig zu beaufschlagen, um dadurch auf dem Aufzeichnungsmaterial vorhandene Ladungen abzubau- ■■■■ en. Angenommen, es soll nur eine einzige Kopie angefertigt werden, so wird, wenn das Aufzeichnungsmaterial transparent ist, vor der Übertragung des Tonerbildes diejenige Seite des Aufzeichnungsmaterials bestrahlt, auf der keine Tonerteilchen abgelagert sind. · 1st das Aufzeichnungsmaterial undurchsichtig, so wird zunächst das Tonerbild übertragen und anschließend wird der dem Tonerbild entsprechende Bereich des Aufzeichnungsmaterials bestrahlt. Die Ladungen, durch die die nicht übertragenen Tonerteilchen an dem ·" Aufzeichnungsmaterial anhaften, werden abgebaut. Die nunmehr weniger stark anhaftenden Tonerteilchen werden beim Durchgang des Aufzeichnungsmaterials durch die Entwicklungsstation entfernt. Durch diese Maßnahme, Ladungen des Ladungsbildes abzubauen, ■ kann nicht verhindert werden, daß in Hintergrundbereichen vorhandene Tonerteilchen ebenfalls auf das Bildempfangsmaterial übertragen werden, so daß infolge dessen eine Kontrastverringerung auf der hergestellten Kopie entstehen kann. ;< >

Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs genannten, elektrofotografischen Kopierverfahren derart weiterzubilden, daß die Qualität des auf ein Bildempfangsmaterial übertragenen Tonerbildes verbessert wird, und ein Kopiergerät der eingangs genannten Art insbesondere v> zur Durchführung der Verfahren so weiterzubilden, daß mit ihm Kopien guter Qualität hergestellt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in Bezug auf die elektrofotografischen Kopierverfahren dadurch gelöst, m> daß anschließend an die Aufladung und vor der Übertragung auf das Bildempfangsmaterial die BiId- und Hintergrundbereiche des entwickelten Bildes mit elektromagnetischer Strahlung zur Verringerung des Ladungspotentials beaufschlagt werden, wobei die ■ ■ durch die Koronaaufladeeinrichtung aufzuladenden Bereiche gegenüber der elektromagnetischen Strahlung abgeschirmt werden.

Die Lösung der Aufgabe in Bezug auf das Kopiergerät ergibt sich durch eine zwischen der Koronaaufladeeinrichtung und der Übertragungsstationen angeordneten Speisequelle, durch die das entwickelte, mii der Koronaaufladeeinrichtung aufgeladene Bild bestrahlbar ist, wobei durch eine Abschirmeinrichtung die Belichtung von Bereichen des Aufzeichnungsmaterials, die von der Koronaaufladeeinrichtung aufgeladen werden, verhindert ist.

Aufgrund der Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß zum einen verhindert wird, daß in Hintergrundbereichen des Tonerbildes vorhandene Tonerteilchen auf das Bildempfangsmaterial übertragen werden. Zum anderen wird erreicht, daß die Tonerteilchen, die in den Bildbereichen vorliegen, mit hohem Wirkungsgrad auf das Bildempfangsmaterial übertragen werden. Infolgedessen ist es aufgrund der Erfindung möglich. Kopien herzustellen, welche sich durch einen besonders hohen Kontrast auszeichnen. Dieser hohe Kontrast liegt vor, da in den Hintergrundbereichen keine oder nahezu keine Tonerteilchen und in den Bildbereichen mehr oder minder die gesamten Tonerteilchen auf das Bildempfangsmaterial übertragen werden.

Die Erfindung trägt auch der zeitlichen Folge der Verfahrensschritte »Aufladung« und »Bestrahlung«, die von besonderer Bedeutung ist, Rechnung. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile lassen sich nicht erreichen, wenn zuerst eine Bestrahlung vorgenommen wird, der sich eine Aufladung anschließt. In diesem Fall würde nämlich das Potential in den Bildbereichen soweit verringert, daß eine selektive Aufladung der Hintergrundbereiche nicht mehr möglich ist. Die Bildbereiche wurden ebenfalls aufgeladen, da an den Rändern der Bildbereiche keine von den Rändern fortweisenden Feldkomponenten mehr vorhanden sind. Der in Fig. 3 dargestellte Feldlinienverlauf würde dann nicht vorliegen.

Um sicherzustellen, daß zunächst eine Aufladung des Tonerbildes und erst anschließend eine Bestrahlung erfolgt, müssen der Aufladungsbereich und der Bestrahlungsbereich so gegeneinander abgeschirmt werden, daß keine elektromagnetische Strahlung in den Aufladungsbereich gelangt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung im Hinblick auf das Kopiergerät sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines elektrofotografischen Kopiergerätes mit Bildübertragung, bei dem eine Koronaaufladeeinrichtung und eine Strahlungsquelle nach der Erfindung vorgesehen sind,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des in Fig. 1 gezeigten Kopiergerätes mit der Koronaaufladeeinrichtung und der Strahlungsquelle,

F i g. 3 eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungsmaterials mit einem entwickelten Ladungsbild, welches eine hohe Konzentration von Tonerteilchen in den Bildbereichen und eine geringe Konzentration von Tonerteilchen in den Hintergrundbereichen aufweist, sowie die Feldlinien zwischen einer für die Bildübertragung benutzten Koronaaufladeeinrichturig und dem Aufzeichnungsmaterial,

Fig. 4 ein schematisches Diagramm der Wirkung einer Belichtung des in F i g. 3 gezeigten Aufzeichnungsmaterials, und

F i g. 5 ein schematisches Diagramm der Übertragung

der die Bildbcrciche bildenden Tonerteilchen der F-" i g. 3 und 4 auf ein Bildempfangsmaterial.

Das in Fig. I dargestellte Kopiergerät weist eine Trommel 1 mit einer auf einem elektrisch geerdeten Metallzylinder aufgebrachten fotoleitfähigen Schicht iiuf. Diese Trommel bildet ein kontinuierliches, wieder verwendbares, elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial. Die Trommel ist in einem Rahmen drehbar gelagert, so daß sie sich in der angegebenen Pfeilrichlung drehen kann, wodurch die Aufzeichnungsfläche der Trommel nacheinander an mehreren Arbeitsslationcn vorbeigeführt wird.

Die Ladestation A weist eine Koronaaufladeeinrichtung 2 auf, wie sie z. B. aus der US-PS 28 36 725 bekannt ist. Die Koronaaufladeeinrichtung ist mit einem geeigneten elektrischen Potential verbunden und gegenüber der Trommel so angeordnet, daß die Aufzeichnungsfläche der Trommel auf ein gleichmäßiges elektrisches Potential von z. B. 800 V aufgeladen wird.

Die Belichtungsstation B weist Lampen 3 und eine Optik 4 auf, die zu einer zellenförmigen Abtastung einer mit der zu kopierenden Seite nach unten auf einem Auflagetisch 5 angeordneten Vorlage zusammenwirken. Das bei der Abtastung der Vorlage erzeugte Lichtbild wird durch eine Öffnung 6 einer Blende 7 auf die freie Oberfläche der Trommel projiziert. Das elektrische Potential der Trommel erniedrigt sich wesentlich in den Bereichen des elektrofotografischen Aufzeichnungsmatcrials, die das auftreffende Licht absorbieren. Die das Licht absorbierenden Bereiche werden bei dem hier vorliegenden Positiv-Positiv-Kopierverfahren als Hintergrundbereiche bezeichnet. Das Potential für die Hintergrundbereiche beträgt beispielsweise 200 V, wenn zuvor die Trommel auf etwa 800 V aufgeladen wurde. Die Bereiche geringen Potentials können jedoch auch die Bildbereiche sein, wenn ein Negativ-Negativ-Kopierverfahren benutzt wird. Dieses letztere Verfahren wird jedoch nicht im einzelnen erläutert, um Wiederholungen zu vermeiden, da bei der nachfolgenden Beschreibung lediglich entsprechende Änderungen bzw. Umkehrungen anzunehmen sind.

Neben der Belichtungsstation ist eine Entwicklungsstation C angeordnet, die die Tonerteilchen zum Sichtbarmachen des Ladungsbildes enthält. In F i g. 1 ist eine Kaskadenentwicklungsvorrichtung dargestellt, die in beispielhafter Weise einen von einem Motor angetriebenen Becherförderer 10 aufweist. Das benutzte Entwicklermaterial 11 besteht aus Trägerteilchen und Tonerteilchen und ist im unteren Bereich des Gehäuses 12 mit einem bestimmten Vorrat gespeichert. Die Becher nehmen das Entwicklermaterial auf und tragen es in den oberen Bereich des Gehäuses, wo das Entwicklermaterial über eine Rutsche auf die Trommel 1 herabfällt oder kaskadiert Während das Entwicklermaterial über die freie Oberfläche der Trommel kaskadiert haften die Tonerteilchen infolge des dem Ladungsbild zugeordneten elektrischen Feldes an dem Ladungsbild an. Der Toner wird elektrostatisch durch die beim Mischen mit den Trägerteilchen auftretende Reibungselektrizität geladen. Während der Entwicklung verbrauchte Tonerteilchen werden von einem Tonerverteiler 13 ergänzt, der innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist

Es ist eine Vorübertragungsstation Cvorgesehen, die eine Koronaaufladeeinrichtung 15 und eine Strahlungsquelle 16 aufweist, deren Arbeitsweise im einzelnen noch erläutert wird. In der Vorübertragungsstation D wird das Aufzeichnungsmaterial und der sich auf diesem befindenden Toner derart beeinflußt, daß nur die die Bildbereiche bildenden Tonerteilchen auf ein Bildempfangsmaterial 17 in der Übertragungsstation £ übertragen werden.

Die Übertragungsstation £ weist eine Zuführeinrichtung zum aufeinanderfolgenden Zuführen des Bildempfangsmatcrials 17 und eine Übcrtragungs-Koronaaufladeeinrichtung 18 auf, die die Rückseite, d. h. die nicht das Bild tragende Seite, eines Bildempfangsmaterials auf ein hohes Potential auflädt, welches beispielsweise + 2000V bei den zuvor angegebenen Spannungsbeispielen von + 800 V und + 200 V für die Oberfläche des Aufzeichnungsmatcrials auf der Trommel 1 beträgt. Das durch die von der Überlragungs-Koronaaufladceinrich· tung 18 erzeugte Ladung und die Potentiale des Aufzeichnungsmatcrials auf der Trommel gebildete elektrische Feld bewirkt die Übertragung der Tonerteilchen in den Bildbereichen auf das Bildempfangsmaterial 17. Es ist auch möglich, statt einer Übertragungs-Koronaaufladeeinrichtung 18 elektrisch vorgespannte Rollen zu benutzen.

Das übertragene Tonerbild wird dauerhaft auf dem Bildempfangsmaterial 17 an einer Fixierstation /-"fixiert. Die Fixierstation F umfaßt beispielsweise elektrische Heizelemente 21, die die Tonerteilchen erweichen, um diese dauerhaft mit dem Bildempfangsmaterial zu verbinden.

Eine Reinigungsstation D weist eine Reinigungs-Koronaaufladeeinrichtung 22 und eine sich drehende Bürste 23 auf, die innerhalb eines mit Unterdruck beaufschlagten Gehäuses 24 angeordnet sind. Die Reinigungs-Koronaaufladeeinrichtung 22 ist mit einer Wechselspannungsquelle verbunden, um alie nicht übertragenen Tonerteilchen zu neutralisieren, d. h. die Tonerteilchen etwa auf Erdpotential umzuladen, wenn auch die Trommel geerdet ist. Die Bürste wischt die restlichen Tonerteilchen von der Trommeloberfläche während der Unterdruck im Gehäuse 24 die Tonerteilchen zu einem in einen Kasten 25 angeordneten Filter zieht.

Die Reinigungsstation weist außerdem eine Lampe 26

zum Bestrahlen der freien Oberfläche der Trommel auf.

Danach bewegt sich die Trommel wieder an der Ladestation A vorbei und der nächste Kopierzyklus beginnt.

Die Entwicklungsstation C weist ferner eine Hintergrundelektrode 30 auf, die innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet und etwa 1,3 cm an ihrem am dichtesten ··'■ benachbarten Punkt von der Oberfläche der Trommel entfernt ist. Die Hintergrundelektrode 30 ist elektrisch vorgespannt, wirkt jedoch wegen ihres relativ großen Abstandes vom Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial und infolge einer geeignet gewählten Vorspan-'·· nung nicht wie eine Entwicklungselektrode, wie diese in der US-PS 31 47 147 beschrieben ist Die Hintergrundelektrode 30 ist so vorgespannt daß Tonerwolken unterdrückt werden, wodurch weniger Tonerteilchen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials, welches wi sich auf der Trommel befindet in den Hintergrundbereichen anhaften. Diesbezüglich wird beispielsweise auf die US-PS 34 12 710 und 34 24131 hingewiesen. Die Hintergrundelektrode 30 hat eine zur Trommel gewandte leitende Oberfläche, die mit hohem elektrischem Potential verbunden ist Die Elektrode 30 ist so angeordnet daß ihre elektrisch leitende Oberfläche gegenüber dem Gehäuse 12 isoliert ist Die Hnvtergrundelektrode 30 kann eine Platte 31 aus einem

Epoxyd-Harz sein, welches mit Kupfer 32 beschichtet und freitragend innerhalb des Gehäuses 12 befestigt ist (siehe Fig.2).

Der Aufbau und die Wirkungsweise der Vorübertragungsstation D, welche die Koronaaufladeeinrichtung 15 und die Strahlungsquelle 16 enthält, wird anhand der F i g. 3—5 erläutert, die einen Schnitt eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials 34 zeigen, d. h. einen Schnitt der in F i g. 1 gezeigten Trommel. Das Aufzeichnungsmaterial weist eine fotoleitfähige Schicht 35 auf, die von einer leitenden Elektrode 36 getragen ist. Die Elektrode 36 liegt auf Erdpotential 37, welches eine geeignete und sichere Bezugsspannung für das Kopiergerät darstellt.

Die in Fig. 3 gezeigte 3-fache Schicht von Pluszeichen 38 stellen das hohe Potential, d. h. die Ladungsdich-Ie der Bildbereiche des auf dem Aufzeichnungsmaterial 34 vorhandenen Ladungsbildes dar. Die Pluszeichen 39 stellen ein geringes Potential in den belichteten oder Hintergrundbereichen des Aufzeichnungsmaterials dar. Die Kreise 40 bedeuten negativ geladene Tonerteilchen, die infolge des elektrischen Feldes des Ladungsbildes an dem Aufzeichnungsmaterial anhaften, während Kreise 41 in den Hinlergrundbereichen anhaftende Tonerteilchen darstellen. Es wird angenommen, daß alle Tonerteilchen durch geeignete Einrichtungen, wie z. B. Trägerkügelchen vor oder während der Entwicklung des Ladungsbildes geladen werden. Wenige positiv geladene Tonerteilchen, die durch den Kreis 42 dargestellt sind, können versehentlich ebenfalls auftre- jo ten. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß die gezeigten und beschriebenen Polaritäten lediglich zur Erläuterung angenommen sind und die vorliegende Beschreibung selbstverständlich auch mit anderen Polaritäten gleiche Gültigkeit besitzt.

Bei einer eine Gleichspannungs-Koronaaufladeeinrichtung benutzenden Einrichtung, wie sie beispielsweise in der US-PS 34 44 369 beschrieben ist, kann die Polarität der negativ geladenen und in den Hintergrundbereichen vorhandenen Tonerteilchen 41 geändert werden, ohne daß die Polarität der in den Bildbereichen anwesenden Tonerteilchen 40 geändert wird. Der in den Hintergrundbereichen vorhandene Toner kann durch Vorbeibewegen einer Koronaentladungselektrode 45 über das Ladungsbild beeinflußt werden. Das mit der Koronaentladungselektrode 45 verbundene Gleichspannungspotential 46 ist so gewählt, daß ein geringer Koronastrom erzeugt wird. So kann z. B. der Strom der Vorübertragungs-Koronaaufladeeinrichtung, d. h. der Koronaentladungselektrode 45 etwa 0,3 mA/2,54 cm so Länge des Drahtes betragen, während der von der zuvor erwähnten Koronaaufladeeinrichtung 2 erzeugte Ladestrom etwa 2,3 mA/2,54 cm Länge betragen kann. Die Linien 47 stellen den Weg des Koronastromes und/oder die Richtung des elektrischen Feldes dar. Die Spannung 46 ist so gewählt, daß ein Koronastrom zwischen dem Draht und den hohes Potential aufweisenden Bildbereichen, die durch die Ladung 38 angegeben sind, verhindert und ein niedriger Koronastrom zwischen dem Draht und den Hintergrundberei- chen des Bildes bewirkt wird. Bei dem hier angenommenen Beispiel hat der Koronastrom eine positive Ladung, so daß sich die Ladung der in den Hintergrundbereichen vorhandenen Tonerteilchen 41 von negativ auf positiv ^: ändert. Diese positive Ladung des Koronastromes von der Koronaentladungselektrode 45 wird von den Tonerteilchen 40 in den Bildbereichen infolge der den Kanten 48 des Ladungsbildes zugeordneten seitlichen Feldkomponenten fern gehalten.

Es kann auch eine Wechselspannungs-Koronaaufladeeinrichtung anstelle der soeben beschriebenen G lcichspannungs- Koronaauf ladeeinrichtung verwandt werden. Die in geeigneter Weise ausgebildete Wechselspannungs-Koronaaufladeeinrichtung bewirkt eine Koronaemission, die eine Funktion der Polentialdifferenz zwischen der Koronaaufladeeinrichtung und dem Aufzeichnungsmaterial 34 ist. Da in dem hier gewählten Beispiel das Aufzeichnungsmaterial sowohl in den Bildbereichen als auch in den Hintergrundbereichen ein positives Potential aufweist, obwohl diese beiden Potentiale eine unterschiedliche Größe haben, werden negative Ladungen von der Koronaaufladeeinrichtung an die Bild- und Hintergrundbereiche gegeben. Infolge der Potentialdifferenz zwischen den Bild- und Hintergrundbereichen gelangen mehr negative Ladungen in die Bildbereiche, als in die Hintergrundbereiche. Die in die Bildbereiche gelangenden negativen Ladungen verstärken die negative Ladung auf den bereits negativ geladenen Tonerteilchen 40 und verringern die positive Ladung 38 in den Bildbereichen. Die Verringerung der positiven Ladung 38 und das Anwachsen der negativen Ladung auf den Tonerteilchen 40 hat zur Folge, daß der Bild-Übertragungswirkungsgrad bei einem gegebenen Übertragungsstrom erheblich vergrößert wird. Es kann auch eine mit einer Gleichspannung vorgespannte Wechselspannungs-Koronaaufladeeinrichtung benutzt werden, die nicht nur, wie vorhergehend beschrieben, den Bild-Übertragungswirkungsgrad vergrößert, sondern außerdem eine Hintergrundunterdrückung bewirkt, d. h. eine Übertragung von in Hintergrundbereichen vorhandenen Tonerteilchen verhindert, indem eine geeignete Gleichvorspannung an die Wechselspannungs-Koronaaufladeeinrichtung gegeben wird. Die Gleichspannung muß so gewählt werden, daß die Hintergrundbereiche negativ gegenüber der Koronaaufladeeinrichtung werden, muß jedoch andererseits klein genug sein, daß die Bildbereiche immer noch positiv gegenüber der Koronaaufladeeinrichtung bleiben.

Eine geeignet eingestellte und mit einer solchen Gleichvorspannung versehene Wechselspannungs-Koronaaufladeeinrichtung gibt positive Ionen an die Hintergrundbereiche, die alie dort befindlichen Tonerteilchen auf eine positive Spannung umladen, während zur gleichen Zeit immer noch eine ausreichende Menge negativer Ionen an die Bildbereiche gegeben wird.

Die vorstehenden Erläuterungen beziehen sich auf die Koronaaufladeeinrichtung 15 in der Vorübertragungsstation Dder Fig. 1. In gleicher Weise bezieht sich die folgende Erläuterung der F i g. 4 auf die Strahlungsquelle 16 der F i g. 1. Die Lampe 50 ist eine sich quer über das Aufzeichnungsmaterial 34 erstreckende Strahlungsquelle. Sie gibt eine elektromagnetische Strahlung ab, gegenüber der die fotoleitfähige Schicht 35 empfindlich ist und die hier einfach mit Licht bezeichnet wird. Die Linien 51 stellen von der Lampe 50 imitiertes Licht dar, das im wesentlichen gleichmäßig über das gesamte Aufzeichnungsmaterial 34 verteilt ist Das auf Hintergrundbereiche auftreffende Licht bewirkt eine weitere Verringerung des Potentials in den Hintergrundbereichen des Atifzejchnungsmaterials. In gleicher Weise bewirkt das auf die Tonerteilchen 40 auftreffende Licht eine Verringerung des Potentials der Ladungen 38. Das Potential des Aufzeichnungsmaterials unter den Tonerteilchen 40 kann etwas großer sein, als das in den Hintergrundbereichen, jedoch wird der Potentialunterschied zwischen den beiden Bereichen erheblich

vermindert. Talsächlich bewirkt diese Belichtung eine so große Potentialverringerung in den Bildbereichen, daß die Koronaentladungselektrode 45 nicht mehr ausreichend vorgespannt werden kann, um Ladungen selektiv an die Hintergrundbereiche üu geben.

Die Belichtung der Bildbereiche bewirkt einen Abbau der Ladung 38 aus verschiedenen Gründen. So ist einmal der Toner nach der Entwicklung nicht sehr dicht auf dem Aufzeichnungsmaterial 34 angeordnet, so dali Licht zwischen den Tonerteilchen auf die fotoleitfähige Schicht 35 gelangen kann. Außerdem sind die Tonerteilchen oft aus einem transparenten Kunststoff, der undurchsichtig oder sichtbar infolge einer Imprägnierung oder eines zugeführten Farbstoffes gemacht wird, wobei dieser Farbstoff jedoch nicht das gesamte: auf den Toner auftreffende Licht absorbiert.

In Fig. 5 ist der Übertragungsvorgang dargestellt. Ein Bildempfangsmaterial 54 wird an seiner das Bild nicht tragenden Seite auf ein hohes Potential, beispielsweise + 2000 V von einer beispielsweise in Fig. 1 gezeigten Koronaaufladeeinrichtung 18 aufgeladen. Die Pluszeichen 55 geben diese Ladung an. Das zwischen dem Bildempfangsmaterial 54 und eier freien Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 34 aufgebaute elektrische Feld zieht die negativ geladenen Teilchen 40 der Bildbereiche auf das Bildempfangsmaterial 54. Umgekehrt werden die positiv geladenen Teilchen in den Hintergrundbereichen auf das Bildempfangsmaterial zurückgestoßen. Man sieht, daß die Feldstärke für die Bildübertragung in den Bildbereichen größer ist, als die Feldstärke, die auftreten würde, wenn die Lampe 50 nicht die Ladung 38 des Ladungsbildes abgebaut hätte. Dementsprechend wird der Übertragungsvorgang erheblich gefördert, ohne daß das Spannungsniveau, d. h. die Ladungsdichte der auf das Bildempfangsmaterial aufgebrachten Ladung angehoben wird.

Das Reinigen des Aufzeichnung:?materials 34 wird ebenfalls durch die Koronaauf ladeeinrichtung 15 und die Strahlungsquelle 16 in der Vorübertragungsstation D verbessert. So kann z. B. ein Teilchen 42 (F i g. 3), das fest auf dem Aufzeichnungsmaterial 34 durch das elektrische Feld an den Kanten des Ladungsbildes anhaftet, jetzt leicht entfernt werden, da die der Kante 48 zugeordnete seitliche Feldkomponente nicht langer vorhanden ist. In gleicher Weise sind die anderen in Hintergrundbereichen abgelagerten Tonerteilchen und auch nicht-übertragene Tonerteilchen nicht mehr so stark mit dem Aufzeichnungsmaterial verbunden. Zusätzlich ist die in F i g. 1 gezeigte R einigungs-Koronaaufladeeinrichtung 22 in der Lage, die sowohl in den Bild- als auch in den Hintergrundbereichen zurückgebliebenen Tonerteilchen wirkungsvoller zu neutralisieren. Der Grund für diese verbesserte Arbeitsweise der Reinigungs-Koronaaufladeeinrichtung, sowohl bei einer Wechselspannungs- als auch einer Gleichspannungsko- ronaaufladeeinrichtung liegt in der Tatsache, daß der Neutralisationsstrom der Reiniguwgs-Koronaaufladeeinrichtung nicht langer von den Tonerteilchen abgelenkt wird, wenn die Kanten 48 oder andere Potentialsprünge beseitigt wurden.

Die Einzelheiten der Abschirmung für die Koronaaufladeeinrichtung 15 und der Strahlungsquelle 16 gegeneinander ist am besten aus F i g. 2 zui erkennen. Es wird hier darauf hingewiesen, daß die Aufladung mit der Koronaaufladeeinrichtung 15 jeweils vor und nicht gleichzeitig mit der Belichtung durch die Strahlungsquelle 16 vorgenommen werden muß. Abschirmbleche 57, 58 und 59 sind nahe dem Boden; des Entwicklergehäuses 12 mit diesem verbunden. Jedes der Abschirmbleche ist mit kleinem Abstand zur Trommel 1 angeordnet. Das Abschirmblech 57 ist das Hauptaufnahmeblech für den Entwickler und teilt den Strom des über die Trommel kaskadiertcn Entwicklermaterials in den Vorratsteilen 60 nahe dem Boden des Gehäuses. Tatsächlich bilden das Abschirmblech 57 und das untere Ende der Elektrode 30 eine Rutsche zur Führung des Entwicklers in den Vorratsteilen. Das Abschirmblech 58

ίο ist in erster Linie eine Dichtung zwischen dem Gehäuse 12 und der Trommel 1. Das Abschirmblech 58 leitet das meiste des ihm vom Abschirmblech 57 zugeführten Entwicklers in den Vorratsleil 60. Das Abschirmblech 59 ist ein zusätzliches Abschirmblech, welches die Koronaaufladeeinrichtung 15 gegenüber dem Entwickler schützen soll, der den ersten zwei Abschirmblechen entgeht. Das Abschirmblech 59 leitet den Entwickler in eine Auffangpfanne 61, die am Rahmen des Kopiergerätes befestigt ist.

Die Koronaaufladeeinrichtung 15 ist in der Auffangpfanne befestigt. Sie weist eine Abschirmung 62 und eine Koronaentladungselektrode 62a auf, wobei lediglich deren Ende gezeigt ist. Die Koronaentladungselektrode erstreckt sich innerhalb der Abschirmung über die Breite der Trommel. Die Abschirmung 62 ist mechanisch und elektrisch mit der Auffangpfanne verbunden, wobei beide elektrisch leitend und mit einer Spannung wie z. B. Erdpotential verbunden sind. Der Rand 63 der Auffangpfanne zusammen mit dem Ende 64 der

jo Abschirmung stellt sicher, daß der Koronastrom an die Trommel nur in dem mit der Klammer 65 bezeichneten Bereich zwischen beiden fließt.

Unterhalb der Auffangpfanne ist eine Lichtabschirmung 67 angeordnet, die lichtundurchlässig ist und die von der Strahlungsquelle 16 emittierte Strahlung von dem mit der Klammer 65 angegebenen, in der Nähe liegenden Bereich der Trommel fernhält. Die Strahlungsquelle 16 ist eine fluoreszierende Lampe, die die Trommel 1 mit Licht über einen durch die Klammer 68 angegebenen Bereich der Trommel beaufschlagt. Die von der Strahlungsquelle 16 emittierte Strahlung enthält auch die Strahlungsanteile, gegenüber denen das fotoleitfähige Material auf der Trommel 1 empfindlich ist. Die Strahlungsquelle ist mittels beispielsweise Endklammer 69 mit dem Rahmen des Kopiergerätes verbunden. Die Abschirmung 70 ist ein lichtundurchlässiger Reflektor, der die Emission des Lichtes in Richtung des Trommelbereiches 68 begrenzt. Die Strahlungsquelle ist ausreichend weit zurück vom Rand 71 angeordnet, so daß die Lichtabschirmung 67 und die Abschirmung 70 eine Beeinflussung der Trommel in dem durch die Klammer 65 angegebenen Bereich verhindern. Zusätzlich ist noch ein Trennbereich 72 zwischen den mit den Klammern 65 und 68 bezeichneten Bereichen vorgesehen, d. h. zwischen dem Rand 63 der Auffangpfanne und dem Rand 71 der Lichtabschirmung 67, um eine Ablenkung des Lichtes am Rand 71 zu ermöglichen. Der Abstand 72 ist also vorgesehen, damit vom Rand 71 abgelenktes Licht nicht den durch die Klammer 65 angegebenen Bereich der Trommel erreichen kann. Das Bildempfangsmaterial 17, z. B. Papierblätter, wird von geeigneten Einrichtungen, wie Führungen 73 und 74 an Ausrichtrollen 76 und 77 gegeben. Die Rollen 76 und 77 werden genau zu dem Zeitpunkt gedreht, zu dem der Vorschub eines Blattes 17 in Berührung mit der Trommel deckungsgleich mit dem sich auf ihr befindenden, entwickelten Tonerbild erforderlich ist Der Toner wird auf das Blatt 17 übertragen, wenn dieses

an der Übertragungs-Koronaaufladeeinrichtung 18 vorbeiläuft, lcglicher nicht übertragener Toner aus Hintergrund- und/oder Bildbereichen wird von der Trommel an der Reinigungsstation C (F ig. 1) entfernt. Der übertragene Toner wird auf dem Blatt 17 an der Fixierstation Fdurch Aufschmelzen fixiert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Kopierverfahren bei dem die in Hintergrundbereichen anhaftenden Tonerteilchen eines sich auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial befindenden und mit Toner entwickelten latenten elektrostatischen Bildes vor dessen Übertragung auf ein Bildempfangsmaterial mit einer Gleichspannungs-Koronaaufladeeinrichtung zur Änderung ihrer Ladungspolarität aufgeladen werden, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Aufladung und vor der Übertragung auf das Bildempfangsmaterial die BiId- und Hintergrundbereiche des entwickelten Bildes mit elektromagnetischer Strahlung zur Verringerung des Ladungspotentials beaufschlagt werden, wobei die durch die Kororaaufladeeinrichtung aufzuladenden Bereiche gegenüber der elektromagnetischen Strahlung abgeschirmt werden.

2. Elektrophotographisches Kopierverfahren bei dem die Hintergrund- und Bildbereiche eines sich auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial befindenden und mit Toner entwickelten latenten elektrostatischen Bildes vor dessen Übertragung auf ein Bildempfangsmaterial mit einer Wechselspannung-Koronaaufladeeinrichtung auf eine Polarität aufgeladen werden, die der Polarität der Bereiche nach der Entwicklung entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Aufladung und vor der Übertragung auf das Bildempfangsmaterial die Bild- und Hintergrundbereiche des entwickelten Bildes mit elektromagnetischer Strahlung zur Verringerung des Ladungspotentiails beaufschlagt werden, wobei die durch die Koronaaufladeeinrichtung aufzuladenden Bereiche gegenüber der elektromagnetischen Strahlung abgeschirmt werden.

3. Elektrophotographisches Kopierverfahren bei dem mit einer gleichspannungsvorgespannu:n Wechselstrom-Koronauufladeeiririchtung die HLv tergrundbereiche eines sich auf einem photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial befindenden und mit Toner entwickelten Bildes vor dessen Übertragung auf ein Bildempfangsmaterial auf eine erste Polarität und dessen Bildbereiche auf die andere Polarität aufgeladen werden, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Aufladung und vor der Übertragung auf das Bildempfangsmaterial die BiId- und Hintergrundbereiche des entwickelten Bildes mit elektromagnetischer Strahlung zur Verringerung des Ladungspotentials beaufschlagt werden, wobei die durch die Koronaaufladeeinrichtung aufzuladenden Bereiche gegenüber der elektromagnetischen Strahlung abgeschirmt werden.

4. Elektrophotographisches Kopiergerät mit einem an einer Aufladestation an einer ersten Belichtungsstation, an einer Entwicklungsstation und an einer Übertragungsstation vorbeiführbaren, photoleitenden Aufzeichnungsmaterial, wobei zwischen der Entwicklungsstation und der Übertragungsstation eine Koronaaufladeeinrichtung zur Aufladung des sich auf dem Aufzeichnungsmaterial befindenden, entwickelten latenten elektrostatischen Bildes angeordnet ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine zwischen der Koronaaufladeeinrichtung (15) und der Übertragungsstation (E) angeordnete Strahlungsquelle (16), durch die das entwickelte, mit der Koronaaufladeeinrichtung (15) aufgeladene Bild bestrahlbar ist, wobei durch eine Abschirmeinrichtung (67) die Belichtung vor Bereichen (65) des Aufzeichnungsmaterials, die von der Koronaaufladeeinrichtung aufgeladen werden, verhindert ist

5. Kopiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koronaaufladeeinrichtung (15) eine Abschirmung (62) aufweist, durch die der Koronastrom zum Aufzeichnungsmaterial (1) in einem durch die Abschirmung bestimmten Bereich (65) begrenzt ist.

6. Kopiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmeinrichtung (67) eine zwischen der Koronaaufladeeinrichtung (15) und der Strahlungsquelle (16) angeordnete Lichtabschirmung (67) ist, wobei diese von dem von der Koronaaufladeeinrichtung (15) aufzuladenden Bereich (65) auf dem Aufzeichnungsmaterial (1) mit einem solchen Abstand angeordnet ist, daß der aufzuladende Bereich (65) von von der Lichtabschirmung abgelenktem Licht nicht erreichbar ist.

7. Elektrophotographisches Kopierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsquelle für die elektromagnetische Strahlung eine sich quer zum Aufzeichnungsmaterial erstreckende Strahlungsquelle vorwendet wird.

8. Kopiergerät nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (16) eine sich quer zum Aufzeichnungsmaterial (1) erstreckende Lampe ist.