DE1965293A1 - Electrophotographic imaging process - Google Patents
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Description
Patentanwälte uipl.-ing. Jtvweickmann,Patent attorneys uipl.-ing. Jtvweickmann,
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl,-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl, -Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
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RANK XETROX LIMITED, Rank Xerox House, 538, Euston Road, London, 1T.W.1, EnglandRANK XETROX LIMITED, Rank Xerox House, 538, Euston Road, London, 1T.W.1, England
Elektrofotografische bzw. elektrostatografisclies Abbildungsverfahren Electrophotographic or electrostatographic imaging processes
Die Erfindung betrifft die elektrostatische Bilderzeugung und befaßt sich besonders mit der Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder und der Entfernung restlicher Tonerbilder von einer Bildplatte©The invention relates to electrostatic imaging and is particularly concerned with the development of electrostatic ones latent images and the removal of residual toner images from an image plate ©
Das am weitesten entwickelte elektrostatische Abbildungsverfahren ist die erstmals in der U.S.-Patentschrift 2 297 691 beschriebene Xerographie. Dieses Verfahren wird mit einer elektrofotografischen Bildplatte durchgeführt, die aus einer leitfähigen Unterlage und einer Schicht eines fotoleitfähigen Isolierstoffes besteht» Die Plattenoberflache wird gleichmäseig elektrostatisch aufgeladen und dann mit einem Licht-Sohatten-Bild belichtet. In den belichteten Flächenteilen wird sie entsprechend der Intensität der auftreffenden Strahlung entladen,so daß dadurch ein elektrostatisches latentes Bild auf der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht entsteht, das dem licht-Schatten-Bild entspricht. Das elektrostatische latente Bild wird dann durch Aufbringen eines elektroskopisohen Zeiohenetoffes, des sogenannten "Toners11 entwickelt. Das entwikkelte Bild wird auoh als "Tonerbild" oder »entwickeltes Bild" bezeichnet. Bs kann auf der elektrofotografischen BildplatteThe most advanced electrostatic imaging process is xerography, first described in US Pat. No. 2,297,691. This process is carried out with an electrophotographic image plate, which consists of a conductive base and a layer of a photoconductive insulating material. The plate surface is evenly charged electrostatically and then exposed to a Licht-Sohatten image. In the exposed parts of the surface it is discharged according to the intensity of the incident radiation, so that an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductive layer, which corresponds to the light-shadow image. The electrostatic latent image is then developed by applying an electroscopic drawing material called "toner 11. The developed image is also referred to as a" toner image "or" developed image ". Bs can be on the electrophotographic imaging plate
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selbst fixiert oder auf ein Papierblatt oder einen anderen Bildträger übertragen und auf diesem fixiert werdeno Es ist jedoch möglich, daß nach der Bildübertragung noch ein restliches Tonerbild an der Oberfläche der fotoleitfähigen Sohioht anhaftet. Wird dieses Bild vor erneuter Verwendung der Bildplatte nicht entfernt, so kann es zumindest teilweise mit dem nächsten erzeugten Bild auf ein Kopieblatt übertragen werdenofixed themselves or transferred to a sheet of paper or another image carrier and fixed on this o It is however, it is possible that after the image transfer there will still be a residual toner image on the surface of the photoconductive Sohioht adheres. Will use this picture before again If the image plate is not removed, it can at least partially be transferred to a copy sheet with the next image generated be o
Da bestimmte fotoleitfähige Isolierstoffe wie z.B. amorphes Selen wiederholt zur Bilderzeugung verwendet werden können, wurde das elektrofotografische Verfahren automatisiert, wozu beispielsweise eine rotierende elektrofotografische Bildplatte in Form einer zylindrischen Trommel verwendet wirdo Eine zur automatischen Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist beispielsweise in der U.S.-Patentschrift 3 062 109 beschriebene Ein sehr erfolgreiches Modell einer derartigen Vorrichtung ist die Kopiermaschine 914 der Xerox Corporation, Roohester, New York. In einer solchen Maschine werden die einzelnen Verfahrensschritte an verschiedenen Stationen durchgeführt, die rings um die Bildtrommel herum angeordnet sind· Diese Stationen dienen nacheinander der Aufladung, Belichtung, Entwicklung, Bildübertragung und Trommelreinigunge Since certain photoconductive insulating materials such as amorphous selenium can be used repeatedly to form images, the electrophotographic process was automated, including a rotating electrophotographic imaging plate in the form of a cylindrical drum is used o one Apparatus suitable for automatically performing the process is disclosed, for example, in U.S. Patent 3,062,109 A very successful model of such a device is the Xerox 914 copier machine Corporation, Roohester, New York. In such a machine the individual process steps are carried out at different stations that are arranged around the image drum are · These stations are used sequentially for charging, exposure, development, image transfer and drum cleaning
Um eine spätere Übertragung der Restbilder bei derartigen automatisch arbeitenden Masohinen zu verhindern, wird an besonderen Stationen an der rotierenden elektrofotografischen Trommel nacheinander eine Entwicklung und Reinigung vorgenommen und ferner eine Aufladung mit einer Polarität entgegengesetzt derjenigen der vor der Belichtung erfolgenden Aufladung naoh der Bildübertragung und Tor der Reinigung und nächsten Bilderzeugung durchgeführt. Die Aufladung einer elektrofotografischen Bildplatte naoh der Bildübertragung mit dieser Po« larität ermöglicht eine leiohtere Entfernung der restlichenIn order to prevent a later transfer of the remaining images in such automatically working Masohinen, special Stations on the rotating electrophotographic drum are sequentially developed and cleaned and also charging with a polarity opposite that of the pre-exposure charging after image transfer and cleaning and the next Image generation performed. The charging of an electrophotographic image plate after the image transfer with this po « larity enables the rest to be removed more easily
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Tonerteilchen von der Bildfläche beispielsweise mit einer rotierenden Pelzbürste. Nach der Reinigung der Bildplatte kann mit ihr der gesamte Bilderzeugungszyklus erneut durchgeführt werden.Toner particles from the image area, for example with a rotating fur brush. After cleaning the image plate the entire imaging cycle can be carried out again with it will.
Die flache und die trommeiförmige Bildplatte werden bei der Elektrofotografie am meisten verwendete Die Bildplatte kann jedoch auch jede andere Form haben, beispielsweise kann sie als Band, Blatt, Folie o.a., als Metallstreifen, Metallblatt, Metallrolle, Metallzylinder, Metalltrommel, endloses Metallband, endloser Mobius-Streifen, runde Scheibe oder anders ausgebildet sein. Die elektrisch leitfähige Bildplat« tenunterlage kann entsprechend den verlangten Eigenschaften der gesamten Bildplatte aus zwei oder mehr Schichten bestehen. Unter einer elektrofotografischen Bildplatte soll im folgenden jede der vorstehend genannten Konfigurationen verstanden werden. Die Form der Plattenoberfläohe bestimmt jeweils die Anordnung der verschiedenen elektrofotografischen Verfahrensstationen bzw« die Art der Durchführung der einzelnen Verfahrensschritte. The flat and drum-shaped optical plates are most widely used in electrophotography. The optical plate can be used but also have any other shape, for example it can be as a tape, sheet, foil or similar, as a metal strip, metal sheet, Metal roll, metal cylinder, metal drum, endless metal belt, endless Mobius strip, round disc or be trained differently. The electrically conductive picture plate « The substrate can consist of two or more layers according to the required properties of the entire image plate. In the following, an electrophotographic imaging plate is understood to mean any of the aforementioned configurations will. The shape of the plate surface determines the arrangement of the various electrophotographic process stations or the type of implementation of the individual process steps.
Außer mit der vorzugsweisen Aufladung und Belichtung der Bildplatte kann das elektrostatische latente Bild auch auf andere Weise erzeugt werden· Beispielsweise ist eine Aufladung oder Sensitivierung in bildmäßiger Verteilung mittels einer Maske oder einer Schablone möglich» ferner kann auch zunächst ein Ladungsmuster auf einer besonderen fotoleitfähigen Isolierstoff eohicht nach dem normalen elektrofotografischen Verfahren gebildet und dann auf die Oberfläche einer anderen Bildplatte Übertragen werden, indem beide Elemente sehr nahe aneinander gebracht werden und ein überschlagsverfahren angewendet wird, wie es beispielsweise in den U.S.-Patentschriften 2 982 647, 2 825 814 und 2 937 943 beschrieben ist. Ferner können Ladungsmuster entsprechend besonders ausgewählten und geformten Elektroden oder Elektrodenkombinationen auf einer Bildfläche nach dem "IESIM-Entladungsverfahren erzeugt werden, das inIn addition to the preferred charging and exposure of the image plate, the electrostatic latent image can also be generated in other ways formed by the normal electrophotographic process and then transferred to the surface of another imaging plate by bringing both elements very close together and using an overlay process such as that disclosed in U.S. Patents 2,982,647, 2,825,814 and 2,937,943 is described. Furthermore, charge patterns corresponding to specially selected and shaped electrodes or electrode combinations can be generated on an image surface using the "IESI M discharge process, which is described in FIG
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den U.S.-Patentschriften 2 023 731 und 2 919 967 beschrieben ist. Ferner können die in den TJ.S,-Patentschriften 3 001 849 beschriebenen Verfahren sowie die Elektronenstrahlaufzeichnung gemäß U.S«-Patentschrift 3 113 179 zur Anwendung kommen.U.S. Patents 2,023,731 and 2,919,967 is. Furthermore, the TJ.S, patents 3 001 849 described method as well as the electron beam recording according to U.S. patent 3 113 179 are used.
Die Xerografie dient als Abbildungsverfahren zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung. In gleicher Weise ist jedoch eine Anwendung der Erfindung auch auf andere elektrostatografisohe Abbildungsverfähren denkbar. Unter Elektrostatografie versteht man die Erzeugung und nutzung eines latenten elektrostatischen Ladungsmusters zum Zwecke der Aufzeichnung und Reproduktion von Bildmustern in sichtbarer Form«(siehe "Standard Definitions of Terms for Electrostatographic Devices", IEEE Hrβ 224, November 1965, herausgegeben von The Institue of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 345 East 47 Street, Few York, N.Y. 10017).Xerography serves as an imaging method to explain the present invention. In the same way, however, an application of the invention to other electrostatographic imaging processes is also conceivable. Electrostatography is understood to mean the generation and use of a latent electrostatic charge pattern for the purpose of recording and reproducing image patterns in visible form «(see" Standard Definitions of Terms for Electrostatographic Devices ", IEEE Hr β 224, November 1965, published by The Institue of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 345 East 47 Street, Few York, NY 10017).
Für die Bildentwicklung hat sich ein Verfahren durchgesetzt, das in der XT. S.-Pat ent schrift 2 618 551 beschrieben und für automatisch arbeitende Vorrichtungen geeignet ist. Dabei wird ein Entwicklerstoff verwendet, der aus Toner und einem körnigen Trägerstoff besteht. Beide Stoffe werden gemischt und nehmen dadurch reibungselektrisch· Ladungen entgegengesetzter Polarität auf* Dann wird dieser Entwicklerstoff duroh Schwerkraft über die elektrofotografische Bildplatte bzw· das elektrostatische latente Bild kaskadiert. Die Trägerteilchen bestehen meist aus kleinen Kügelohen, sie können jedoch auoh andere Formen haben und beispielsweise als flache Plättchen, kubische Pestkörper, synthetische oder natürlich· Faeern, Metallspäne uswo ausgebildet sein. Außer der Kaekadierungsentwioklung sind auoh noch die Magnetbürstenentwicklung, die Flüssigkeitsentwicklung, die Flüesigbettentwioklung, die Pulrerwolkenentwioklung und andere Verfahren bekannt»A process has established itself for image development that in the XT. S. Pat ent writing 2 618 551 and is suitable for automatically operating devices. It will a developer is used, which consists of toner and a granular carrier. Both substances are mixed and taken thereby triboelectrically · charges of opposite polarity on * Then this developer material is under the force of gravity via the electrophotographic image plate or the electrostatic one cascaded latent image. The carrier particles usually consist of small globules, but they can also be different Have shapes and, for example, as flat plates, cubic plague bodies, synthetic or natural · Faeern, metal shavings uswhere be trained. Except for the development of caecada are also still the magnetic brush development, the liquid development, the liquid bed development, the powder cloud development and other procedures known »
Ein weitläufig angewendetes Verfahren zur Bildplattenreini-A widely used method for image plate cleaning
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gung in einer automatisch arbeitenden Reproduktionsmasohine ist in den U.S.-Patentschriften 2 751 616 und 2 852 977 beschrieben. Hierbei wird eine Bürste mit weiohen lasern mit geeigneten reibungselektrischen Eigenschaften verwendet, deren festigkeit zur Entfernung restlicher Tonerteilchen von der Bildplatte ausreicht. Die restlichen Tonerteilchen werden mit einer solchen Bürste gewissermaßen von der Bildplatte abgewischt, lerner können auoh Gewebe oder Bänder aus weiohen faserigen Stoffen oder klebende !lachen sowie andere Reinigungselemente angewendet werden«in an automatically working reproduction machine is described in U.S. Patents 2,751,616 and 2,852,977. Here, a brush with Weiohen lasers with suitable triboelectric properties is used strength is sufficient to remove residual toner particles from the image plate. The remaining toner particles will be Wiped off the image plate with such a brush, as it were, learners can also whiten tissue or ribbons from them fibrous materials or sticky! laughs as well as other cleaning elements be applied"
Die vorstehend beschriebenen Möglichkeiten der Bildplattenreinigung und der Bildentwicklung weisen jedoch auoh Nachteile auf. Beispielsweise ist zur Bildplattenreinigung eine umfangreiche Vorrichtung erforderlich, die an einer besonderen Stelle an der Bildplatte angeordnet iste Die Erfahrung zeigte, daß mit zunehmender Anzahl der Verfahrensstationen zur Durch führung des elektrofotografischen Verfahrens die Gefahr des Austritts von Tonerpulver aus dem Bilderzeugungsbereich in die Maschine und damit der Verschmutzung der Maschine zunimmt» Viele Reinigungsvorrichtungen erfordern mehr als einen Durohgang der Bildplatte duroh den Reinigungsbereioh, wodurch ein größerer Zeitaufwand für die Reinigung der Bildplatte entsteht und die Reinigung ein Grenzfaktor für die für einen BiIderzeugungszyklus erforderliche Zeit wird· Die Bildentwicklung und die Bildplattenreinigung müssen in verschiedenen Bereichen der Bildplatte durchgeführt werden, wodurch wieder Vorrichtungen erforderlich werden, die sicherstellen, daß der zur Reproduktion des gewünschten Bildes verwendete Teil der Bildplatte auf jede Verfahrensatation genau ausgerichtet wird. Für fotoleitfähig Stoffe hat aioh herausgestellt, daß mit ansteigender Zahl der erforderlichen Reinigung»- oder Entwicklungsgänge die Zahl der möglichen Bildarζeugimgozyklon für eine vorgegebene annehmbare Bildaualität geringer wird« Die Oberfläche de« fotoleitera wird duroh die vielfache Entwiok-However, the above-described options for cleaning the image plate and developing the image also have disadvantages. For example, an extensive apparatus for image plate cleaning required, which is disposed at a particular location on the optical disk e Experience has shown that with increasing number of processing stations for the implementing of the electrophotographic process, the risk of the leakage of toner powder from the image forming area in the machine and thus the soiling of the machine increases »Many cleaning devices require more than one cycle of the image plate through the cleaning area, which means that cleaning the image plate takes longer and cleaning becomes a limiting factor for the time required for an image generation cycle different areas of the image plate, again requiring devices to ensure that the portion of the image plate used to reproduce the desired image is accurate to every process is aligned. For photoconductive substances, aioh has shown that with an increasing number of the necessary cleaning or development processes, the number of possible image creation processes for a given, acceptable image quality decreases.
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lung oder Reinigung teilweise abgenutzt, und die dabei entstehenden Kratzer begünstigen eine Aufnahme von Tonerteilchen, wodurch eine Tönung der Hintergrundflächen der erzeugten Bilder auftritt· Schließlich führt ein wiederholter Durchlauf der Bildplatte durch den Entwicklungs- oder Reinigungsbereich zu einem erhöhten Tonerverbrauch und zur Verschlechterung der Tonerkonzentration im Entwicklerstoffβ Jede dieser vorstehend genannten Erscheinungen trägt zur Verschlechterung der Bildqualität in den bekannten Reproduktionsmaschinen bei«Treatment or cleaning is partially worn out, and the resulting scratches promote the absorption of toner particles, which results in a tinting of the background areas of the images produced.Finally, repeated passage of the image plate through the development or cleaning area leads to increased toner consumption and a deterioration in the toner concentration in the Developer β Each of these phenomena mentioned above contributes to the deterioration of the image quality in the known reproduction machines «
Auch die erfolgreich eingesetzten und weit entwickelten elektrofotografischen Reproduktionsmasohinen enthalten also umfangreiche Reinigungsvorrichtungen an einer besonderen Ver« fahrensstation, die den Tonerverbrauch und die Tonerverschmutzung der Maschine erhöhen, die Lebensdauer des Potoleiters verkürzen und die Bildqualität verschlechtern·Also the successfully used and well developed electrophotographic ones Reproductive machines therefore contain extensive cleaning devices on a special basis. driving station, which increase the toner consumption and the toner contamination of the machine, the service life of the pot conductor shorten and degrade the image quality
Es wurden bereits verschiedene Versuohe zur Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile durchgeführt, die jedoch zu nicht zufriedenstellenden Lösungen führten. In'der U.S.-Patentschrift 2 484 782 ist beispielsweise ausgeführt, daß zur Entfernung eines restlichen Tonerbildes allein ein körniges Material, das entgegengesetzt den Tonerteilchen geladen ist, über die elektrofotografische Bildplatte kaskadiert werden kann. Dieses Verfahren erfordert jedooh immer nooh eine besondere Verfahrensstation und vermeidet nioht die damit verbundenen Naohteile. In der U.S«-Patentschrift 3 146 687 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem verschiedene Sektoren einer runden Platte nacheinander an den elektrofotografischen Verfahrensstellen einschließlich der Reinigungssteile und der Entwioklungsstelle vorbeigeführt werden· Hierbei sind jedoch mehrere Reinigungeeohritt· und besondere mechanische Vorrichtungen erforderlich, die die riohtige Anordnung des jeweilig gen Sektors an jeder Verfahrensstation aichera-Älen, In derVarious Versuohe have already been carried out to avoid the above-mentioned disadvantages, which, however, lead to unsatisfactory solutions. In the U.S. patent 2 484 782, for example, it is stated that to remove a residual toner image only a granular material, charged oppositely to the toner particles are cascaded across the electrophotographic imaging plate can. However, this process always requires a special process station and does not avoid the associated ones Naohteile. U.S. Patent 3,146,687 is a Process described in which various sectors of a round plate are sequentially applied to the electrophotographic process locations including the cleaning parts and the Development site must be passed · Here, however, there are several cleaning devices · and special mechanical devices required that the correct arrangement of the respective gen sector at each process station aichera-Älen, In the
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U.S.-Patentschrift 3 108 895 ist die Löschung eines dielektrischen Aufzeichnungsträgers mit elektrisch leitfähiger Unterlage beschrieben, wozu der Aufzeichnungsträger durch eine Masse eines elektrisch leitfähigen, teilchenförmigen Farbstoffes geführt wird, der mit der leitfähigen Unterlage des Aufzeichnungsträgers elektrisch verbunden ist. Hierbei ist jedoch wiederum ein mehrfacher Durchgang des Aufzeichnungsträgers durch eine besondere Reinigungsvorrichtung erforderlich· U.S. Patent 3,108,895 is the erasure of a dielectric Described recording medium with an electrically conductive base, including the recording medium by a Mass of an electrically conductive, particulate dye is performed with the conductive base of the Recording medium is electrically connected. Here is however, the recording medium must again be passed through a special cleaning device
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die vorstehend aufgezeigten Haohteile bekannter Reproduktionsmaschinen zu vermeiden und ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Bildentwicklung und die Bildplattenreinigung möglichst mit einer Vorrichtung gleichzeitig in ein und demselben Bereich eines elektrostatographischen Aufzeichnungsträgers, beispielsweise einer elektrofotografischen Bildplatte, in einem Verfahrensschritt durchgeführt werden können«. Damit soll die Bildqualität elektrofotografischer Bilder verbessert und die Nutzung des im Entwioklerstoff vorhandenen Toners erhöht werden« Außerdem soll sich dadurch die Lebensdauer der fotoleitfähigen Isolierstoffschioht einer elektrofotografischen Bildplatte oder der Bildstoffschicht eines anderen elektrostatographischen Aufzeichnungsträgers verlängern* Schließlich soll durch Vermeidung mechanischer Vorrichtungen ein einfacherer und kompakter Aufbau sowie ein ruhigerer Betrieb einer elektrofotografischen Reproduktionsmaschine bei geringerer Tonerversohmutzung möglich sein»The object of the invention is therefore to provide the above-mentioned main parts of known reproduction machines to avoid and to create a process in which the image development and the image plate cleaning as possible with one device simultaneously in one and the same area of an electrostatographic recording medium, for example an electrophotographic image plate, can be carried out in one process step «. So that should improves the image quality of electrophotographic images and increases the utilization of the toner present in the developer “It is also intended to increase the service life of the photoconductive Insulating material layer of an electrophotographic image plate or the image material layer of another electrostatographic Extend the recording medium * Finally by avoiding mechanical devices, a simpler and more compact structure and quieter operation of a electrophotographic reproduction machine at lesser Toner contamination be possible »
für ein elektrofotografisches bzw» elektrostatografiaches Ab-» bildungsverfahren, bei dem ein aus Toner- und Trägertelloaen bestehender Entwioklerstoff verwendet wird und von einer wiederholt einen Bilderzeugungezyklus durchlaufenden Bildplatte jeweils nach der Bildübertragung ein restliches Tonerbild zufor an electrophotographic or »electrostatographic ab-» Formation process in which a developing agent consisting of toner and carrier loaen is used and repeated by one image plate going through an imaging cycle a residual toner image after each image transfer
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entfernen ist, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bntwicklerstoff im jeweils dem Vorliegen eines restlichen Tonerbildes auf der Bildplatte nachfolgenden Bilderzeugungszyklus bei der Bildentwicklung derart zur Einwirkung auf die Bildplatte gebracht wird, daß gleichzeitig mit der Bildentwicklung eine Entfernung des restlichen [Tonerbildes erfolgt·is removed, this object is achieved according to the invention in that the developer substance is present in each case of a residual toner image on the image plate subsequent image generation cycle is brought to act on the image plate during image development in such a way that at the same time as the image develops, the remaining [toner image is removed
Ein besseres Verständnis der Erfindung sowie ihrer weiteren Vorteile und Wesenszüge ergibt sich aus der folgenden Beschreibung vorzugsweiser Ausführungsbeispiele anhand der Figuren· Es zeigen:A better understanding of the invention and its further advantages and characteristics emerges from the following description preferred exemplary embodiments based on the figures
Figol eine Seitenansicht einer elektrofotografischen Reproduktionsmaschine, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet,Figol is a side view of an electrophotographic reproduction machine, which works according to the method according to the invention,
Fig.2 eine Seitenansicht einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Entwicklungs- und Reinigungsvorrichtung und2 shows a side view of a for carrying out the invention Process suitable developing and cleaning device and
Fig.3 eine graphische Darstellung eines vorzugsweisen Betriebsbereiches der Aufladespannung und der Beliohtungsstärke zur Erzeugung elektrostatischer latenter Bilder auf einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu bearbeitenden Bildplatte·3 shows a graphic representation of a preferred operating range the charging voltage and the lighting strength for the production of electrostatic latent images on a according to the method of the invention image plate to be processed
In Fig*1 ist eine elektrofotografische Reproduktionsmasohine dargestellt, die die bekannten elektrofotografischen Verfahrenestationen enthält, jedoch nach dem erfindungsgemäßen Entwicklungs- und Reinigungsverfahren arbeitet. Als Bildträger dient eine rotierende Trommel 10, die mit einer fotoleitfähigen Bildstoffschioht versehen ist· Während die Oberfläohe 11 der !Trommel duroh den Bilderzeugungszyklus gedreht wird, wird sie zunächst mit einer Korona-Entladungsvorrichtung 12 elektrostatisch aufgeladen. Die geladene Fläche gelangt dann an die Beliohtungsstelle 13, an der das zu reproduzierende I&oht-In Fig. 1 is an electrophotographic reproduction machine the known electrophotographic process stations contains, but works according to the development and purification process according to the invention. As an image carrier serves a rotating drum 10, which is provided with a photoconductive image material layer · While the surface 11 the drum is rotated through the imaging cycle they are first charged electrostatically with a corona discharge device 12. The charged area then arrives the exposure point 13, at which the I & oht-
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Schatten-Bild auf sie projiziert wird.Shadow image is projected on them.
Die geladene und belichtete Oberfläche der Trommel, die nun ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend dem projizierten Originalbild trägt, gelangt dann in eine Vorriohtung 14, die gemäß der Erfindung eine Entwicklung und Trommelreinigung ermöglicht. In der Vorrichtung 14 wird das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt, indem ein Entwicklerstoff, der aus Tuner- und Trägerteilchen besteht, über die Trommeloberfläche kaskadiert wird. Dadurch wird das elektrostatische Bild entwickelt und gleichzeitig in noch zu beschreibender Weise eine Entfernung eines aus Tonerteilchen gebildeten restlichen Bildes bewirkt, das nach der Entwicklung an der Trommel noch anhaften könnte. Beide Auswirkungen dieses Verfahrensschrittes finden also in ein und demselben Bereich der Trommeloberfläche stattοThe charged and exposed surface of the drum, which now forms an electrostatic latent image corresponding to the projected one The original image then arrives in a device 14 which, according to the invention, has a development and drum cleaning system enables. The method according to the invention is carried out in the device 14 by adding a developer, which consists of tuner and carrier particles, is cascaded over the drum surface. This makes the electrostatic Image developed and at the same time, in a manner to be described, removal of one formed from toner particles remaining image that may still adhere to the drum after development. Both effects of this process step therefore take place in one and the same area of the drum surface
Fach der Entwicklung gelangt die mit dem entwickelten Bild versehene Trommeloberfläche dann an eine wahlweise vorgesehene Elektrode 15, die vor der Bildübertragung bzw» zu deren Vorbereitung eine erneute Aufladung der Trommeloberfläche bewirkt· Dann gelangt das entwickelte Bild an die Übertragungsstelle 16, an der es auf einen anderen Bildträger 17» beispielsweise auf ein Papierblatt übertragen wird· Das mit dem übertragenen Bild versehene Papierblatt wird dann an eine [Fixiervorrichtung 18 befördert, an der eine Heizvorrichtung oder ein anderer Flxierer vorgesehen ist. Dieser Blatttransport erfolgt mit einem Transportband 19· Während das Papierblatt 20 durch die fixiervorrichtung bewegt wird, wird der Teil der elektrofotografischen Trommel, von dem das entwickelte Bild übertragen wurde, der jedoch, jetzt nur noch das aus restlichen Tonerteilchen bestehende Bild trägt, durch den Bilderzeugungszyklus weitergedreht· Bei der in Plg.1 dargestellten Vorriohtung ist hinter der Bildübertragungsstelle 16 eine mit negativer Polarität arbeitende ladevorrichtung 21 angeordnet, mit der dieThe development tray is the one provided with the developed image Drum surface then to an optionally provided electrode 15, which before the image transfer or »for its preparation causes the drum surface to be recharged · Then the developed image arrives at the transfer point 16, on which it is transferred to another image carrier 17 », for example on a sheet of paper · The one with the transferred Imaged paper sheet is then conveyed to a fixing device 18 having a heater or another Flxer is provided. This sheet transport takes place with a conveyor belt 19 · While the paper sheet 20 through the When the fuser is moved, the part of the electrophotographic drum from which the developed image is transferred becomes which, however, now only consists of remaining toner particles existing image carries through the image generation cycle turned further · The device shown in Plg.1 is behind the image transfer point 16 one with negative polarity working loading device 21 arranged with which the
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Polarität der Trommelladung vor der Reinigung umgekehrt wird. An der Stelle 22 wäre normalerweise die bekannte Reinigungsvorrichtung angeordnete Die mit dem Restbild versehene Trommeloberfläche wird an der Entladungsstelle 23 durch Ausleüohtung mit Idcht vollständig entladen.The polarity of the drum charge is reversed before cleaning. The known cleaning device would normally be at the point 22 The drum surface provided with the residual image is arranged at the discharge point 23 by leaching with Idcht completely discharged.
Nach dieser Entladung an der Entladestelle 23 ist die Trommeloberflache dann zur erneuten Aufladung und Belichtung bereit, obwohl das Restbild des vorherigen Bilderzeugungszyklus noch auf ihr vorhanden ist. Die erneute Bilderzeugung ist jedoch trotzdem möglioh, wenn das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird« Bei bekannten elektrofotografischen Vorrichtungen wäre ein zusätzlicher Reinigungsschritt vor der erneuten Aufladung und Belichtung der Bildfläche erforderlich«After this discharge at the discharge point 23, the drum surface is then ready for recharge and exposure, although the remaining image from the previous imaging cycle still exists on it. The renewed image generation is nevertheless possible if the method according to the invention is used «in known electrophotographic devices an additional cleaning step would be required before recharging and exposing the image surface «
Eine vorzugsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in einer Kaskadierung von Entwicklerstoff, der aus Toner- und Trägerteilchen besteht, über die Oberfläche der mit dem restlichen Tonerbild versehenen fotoleitfähigen Bildstaffschicht. Während der Entwioklerstoff über die Plattenoberfläche kaskadiert wird, werden elektrostatische latente 'Bild er entwickelt und überraschenderweise Bilder aus restlichen Tonerteilchen des vorherigen Bilderzeugungszyklus durch das Zusammenwirken mechanischer, reibungselektrischer und elektrostatischer Vorgänge entfernt· Es wird angenommen, daß die Entwioklerstoffteilchen die restliohen Tonerteilchen physikalisch anstoßen und von der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht wegschieben, so daß sie von den tonerfreien Bereiohen der Trägerteilohen elektrostatisch angezogen werden können. Auf diese Weise entsteht eine Reinigungswirkung. Die überraschende Eigenschaft des Kaekadierungsverfahrens, eine gleichzeitige Entfernung restlicher Tonerteilchen und «ins damit verbundene Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder zu ermöglichen, gelangt also beim erfinäungsgemäfien Verfahren zur Ausnutzung·A preferred embodiment of the method according to the invention consists of a cascading of developer, which consists of toner and carrier particles, over the surface the photoconductive image stabilizer layer provided with the remaining toner image. While the developer substance over the When the plate surface is cascaded, electrostatic latent images are developed and, surprisingly, images are made remaining toner particles from the previous imaging cycle removed by the interaction of mechanical, triboelectric and electrostatic processes It is assumed that that the developer particles physically abut the residual toner particles and from the surface of the photoconductive ones Push the layer away so that it can be electrostatically attracted to the toner-free areas of the carrier parts. This creates a cleaning effect. The surprising property of the coecadation process, one simultaneous removal of residual toner particles and the associated development of electrostatic latent images to enable, so comes with the method according to the invention for exploitation
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Eine vorzugsweise Ausfuhrungaform einer Vorrichtung zur gleichzeitigen Kaskadierungsentwicklung und'Bildplattenreinigung ist in Figo2 dargestellt, in ihr wird der Entwicklerstoff 24 an der Stelle 25 über die Oberfläche 11 der Trommel bzw« durch die Entwioklungs— und Reinigungszone kaskadiert. A preferably Ausführungsungaform a device for simultaneous cascading development and picture plate cleaning is shown in Figo2, in it the developer 24 at point 25 over the surface 11 of the drum or cascaded through the development and cleaning zone.
Der Vorgang der gleichzeitigen Entwicklung und Reinigung kann durch die Hinzuführung einer Elektrode parallel zur elektrofotografischen Bildplatte verbessert werdeno Die Elektrode kann aus einem festen Blech, einem Gitter, einer BsLhe von Drähten oder einer Anzahl Punkte nahe der Bildplattenoberfläche gebildet sein und ist mit einer Spannungsquelle verbunden, die ein elektrisches Feld vorgegebener Polarität zwischen ihr und der fotoleitfähigen Bildstoffschioht erzeugt. Die Elektrode ist vorzugsweise an eine Spannung angeschaltet, deren Polarität mit derjenigen der elektrostatischen Bildladungen auf der Bildplatte übereinstimmt·The process of simultaneous developing and cleaning may be improved by the guide of an electrode parallel to the electrophotographic image plate or the electrode may be made of a solid plate, a grid, a BsLhe of wires or a plurality of points close to the optical disk surface to be formed and is connected to a voltage source , which creates an electric field of predetermined polarity between it and the photoconductive image material. The electrode is preferably connected to a voltage whose polarity corresponds to that of the electrostatic image charges on the image plate.
In der in Fig·2 gezeigten Vorrichtung ist eine Elektrode 26 nahe der Bildplattenoberflache 11 angeordnet. Ferner ist ein Leitblech 27 vorgesehen, mit dem die Strömung des Entwicklerstoffes sowie die Bildung von Tonerwolken am unteren Ende der Entwioklungs- und Reinigungszone beeinflußt wird· Außer dieser Wirkung unterstützt das Leitblech 27 auch die Entwicklung in derselben Weise wie die Entwicklungs- und Reinigungselektrode» da es gleichfalls vorgespannt sein kann.In the device shown in FIG. 2, there is an electrode 26 arranged near the image plate surface 11. Furthermore is a Guide plate 27 is provided with which the flow of the developer as well as the formation of toner clouds at the lower end of the development and cleaning zone is influenced · Except for this Effect, the guide plate 27 also supports the development in the same way as the development and cleaning electrode » since it can also be biased.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in automatisch arbeitenden Reproduktionsmasohinen der in Fig.1 gezeigten Art sowie auch in anderen elektrostatografisehen Vorrichtungen treten mehrere veränderliche Größen auf, die direkt die Betriebseigenschaften beeinflussen.When using the method according to the invention in automatically operating reproduction machines of the type shown in FIG Art as well as in other electrostatographic devices several variables occur which directly influence the operating characteristics.
Eine dieser variablen Größen ist der Winkel, unter dem derOne of these variables is the angle at which the
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kaskadierende Entwicklerstoff an die Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht geführt wird. Bei den in Pig»1 und 2 gezeigten Vorrichtungen ist zu erkennen, daß der Teil der elektrofotografischen Trommel, über den der Entwicklerstoff kaskadiert wird, gebogen ist. Eine Tangente an der Trommeloberfläche bildet längs dieses Bogens einen jeweils anderen Winkel mit der Horizontalen. An jedem Punkt der Trommeloberfläche fließt der Entwicklerstoff also unter jeweils einem bestimmten Winkel. Da er jedoch aus einer teilchenförmigen Mischung besteht, bewegen sich die Trägerteilchen und die Tonerteilchen sowie deren Kombinationen an jedem Punkt der gebogenen Trommeloberfläche oder einer flachen Plattenoberfläche bei anderen Ausführungsbeispielen in Richtungen und unter Winkeln, die zu den Werten, wie sie durch die Plattenoberfläche und die Elektrode bestimmt sind, etwas unterschiedlich sind ο Die Hauptmasse des Entwicklerstoffes folgt jedoch an einem vorgegebenen Punkt der Richtung und dem Winkel von Bildplatte und Elektrodeβcascading developer to the surface of the photoconductive Shift is performed. For those shown in Pig »1 and 2 Apparatus can be seen to be the portion of the electrophotographic drum over which the developer cascades is bent. A tangent to the drum surface forms a different angle along this arc with the horizontal. At each point on the drum surface, the developer flows under a certain one Angle. However, since it is composed of a particulate mixture, the carrier particles and the toner particles move as well as their combinations at any point on the curved drum surface or a flat plate surface other embodiments in directions and at angles, which are slightly different from the values as determined by the plate surface and the electrode ο The However, the bulk of the developer follows the direction and angle of the image plate and at a given point Electrodeβ
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Entwioklerstoff über eine flache Platte kaskadiert werden, die aus einer leitfähigen Unterlage und einer fotoleitfähigen Isolierstoffschicht besteht. Die flache Bildplatte und die zugehörige Elektrode können unter jedem Winkel gegenüber der Horizontalen bis zu 90° geneigt sein. Die flaohe Bildplatte kann auf Übliche Weise angewendet werden, d.h. der Entwioklerstoff wird.über die Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht kaskadiert. Es ist auch eine Kaskadierung des Entwicklerstoffes Über die Elektrode möglioh, die parallel und nahe der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht, jedoch in entsprechend anderer, d.he invertierter Schräglage angeordnet ist. Ee zeigte sich, daß eine optimale Entwioklungs- und Reinigungswirkung auftritt, wenn die elektrofotografisohe Bildplatte oder die Elektrode gegenüber der Horizontalen einen Winkel bildet, der im Bereioh von oa. 70° bei üblicher SohräglageIn another embodiment of the invention, the developing agent can cascaded via a flat plate made up of a conductive base and a photoconductive base Insulation layer consists. The flat image plate and its associated Electrodes can be inclined up to 90 ° to the horizontal at any angle. The flat image plate can be applied in the usual way, i.e. the developer will.over the surface of the photoconductive layer cascaded. It is also a cascading of the developer material Possible over the electrode that is parallel and close to the surface of the photoconductive layer, but in a corresponding manner other, i.e. the inverted inclination is arranged. It has been found that an optimal developing and cleaning effect occurs when the electrophotographic image plate or the electrode forms an angle with respect to the horizontal which is in the region of the above. 70 ° with the usual Sohräglage
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bis oa. 70° "bei invertierter Schräglage liegt. Eine optimale Entwicklung und Reinigung ergibt sich also, wenn Bildplatte und Elektrode vertikal angeordnet sind. Ein vorzugsweiser Winkelbereich zwischen der Elektrode und der Horizontalen erstreckt sich von ca· 60° bis ca. 60° invertiert. Eine zufriedenstellende Entwicklungs- und Reinigungswirkung ergibt sich, wenn der Winkel zwischen der Elektrode und der Horizontalen ca» 20° bis ca. 20° invertiert beträgt, der untere Grenzwert ist ungefähr der Neigungswinkel der jeweiligen Anordnung» Unter dem Neigungswinkel ist derjenige Winkel der elektrofotografischen Bildplatte oder der zugehörigen Elektrode gegenüber der Horizontalen zu verstehen, bei dem der Entwicklerstoff über die nicht geladene Platte oder bei invertierter Stellung über die Elektrodenoberfläohe zu fließen beginnt. Dieses Fließen tritt bei einem Winkel auf, der etwas geringer ist als der Neigungswinkel, wenn der Entwicklerstoff bereits eine Anfangsgeschwindigkeit besitztο Bei diesen geringen Winkelwerten ist die Entwicklerstoffströmung jedoch unstabil, und es tritt nur eine geringe Entwicklungs- und Reinigungswirkung auf. Es sei ferner bemerkt, daß zwar der optimale Wirkungsbereich einer vertikalen Anordnung bzw0 großen Winkelwerten entspricht, daß jedoch bei sehr geringen Winkelwerten die herkömmliche Kaskadierungsanordnung wirksamer ist als die invertierte Anordnung. Maximale Reinigungswirkung tritt innerhalb der Entwioklungs- und Reinigungszone nahe der fotoleitfähigen Schicht auf, wo die Aktivität des Entwioklerstoffes am größten ist.until oa. 70 ° "with an inverted inclined position. Optimal development and cleaning therefore results when the image plate and electrode are arranged vertically. A preferred angular range between the electrode and the horizontal extends from approx. 60 ° to approx. 60 ° inverted. A satisfactory one The development and cleaning effect results when the angle between the electrode and the horizontal is approx. »20 ° to approx. 20 ° inverted, the lower limit value is approximately the angle of inclination of the respective arrangement associated electrode with respect to the horizontal, at which the developer begins to flow over the uncharged plate or, in the case of an inverted position, over the electrode surface. This flow occurs at an angle that is slightly less than the angle of inclination when the developer is already at an initial speed o With these g However, at angular values the flow of developer material is unstable and there is only a slight development and cleaning effect. It is further noted that although the optimum operating area of a vertical arrangement or 0 great angle values corresponding to that, however, at very low angular values the conventional Kaskadierungsanordnung is more effective than the inverted assembly. Maximum cleaning action occurs within the development and cleaning zone near the photoconductive layer, where the activity of the developer is greatest.
Es sei bemerkt, daß die Bedingungen für die beste Entwicklungsund Reinigungewirkung in einer Vorrichtung verwirklicht werden können, in der die Strömung der Trägerteilchen nicht nur duroh Schwerkraft sondern auch oder allein duroh andere Mittel erzeugt wird, die nahe der Bildplatte angeordnet sind und ab» weichend von der in den Figuren dargestellten Vorrichtung ar- It should be noted that the conditions for the best developing and Reinigungewirkung in a device can be realized in which the flow of the carrier is not only duroh produced gravity but also or only duroh other means, which are arranged close to the image plate and from "turning aside from the device shown in the figures ar-
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beiten· Diese Möglichkeiten erfordern jedoch einen komplizierteren Aufbau und sind hinsichtlich der Kosten, der Maschinengroße und deren Konstruktion im Zusammenhang mit dem einfach durchzuführenden erfindungsgemäßen Verfahren weniger erwünscht· Working · However, these options require a more complicated one Construction and are simple in terms of cost, size of the machine and its construction in connection with the method according to the invention to be carried out less desirable
Eine weitere variable Größe ist der Spannungsunterschied zwischen der Entwicklungs- und Reinigungselektrode und den bestrahlten und den nicht bestrahlten Hintergrund- bzw. Bildflächenteilen der Bildplatteο Die Elektrodenspannung V muß um so viel geringer und von derselben Polarität wie die Spannung Y. der nicht bestrahlten Bildflächen der Bildplatte sein, daß das durch das elektrostatische latente Bild erzeugte Feld verstärkt wird und eine gleichmäßige Ablagerung von Toner in den Bildflächenteilen auftritt. Die Spannung V soll ausreichend hoch und von derselben Polarität wie die Spannung V-i. der Hintergrund flächen sein, so daß die Spannungsdifferenz Δ V = V - V^ zwisohen Hintergrundflächen der Bildplatte und der Elektrode eine weitgehend vollständige Tonerablagerung in den Hintergrundflächen verhindert, ohne die Tonerablagerung in den Bildflächenteilen zu beeinträchtigen0 Another variable is the voltage difference between the developing and cleaning electrode and the irradiated and the non-irradiated background or image area parts of the image plate o The electrode voltage V must be so much lower and of the same polarity as the voltage Y. of the non-irradiated image areas of the image plate be that the field generated by the electrostatic latent image is intensified and a uniform deposition of toner occurs in the image area parts. The voltage V should be sufficiently high and of the same polarity as the voltage Vi. be areas of the background, so that the voltage difference Δ V = V - V ^ zwisohen background areas of the image plate and the electrode prevents substantially complete toner deposition in the background surfaces without the toner deposition in the image surface parts impairing 0
Die Spannungswerte V_ und Vv1 werden durch die anfängliche Aufladespannung zu Beginn des Bilderzeugungszyklus bestimmt. Die Hintergrundspannung V^ ist das Potential, das in den belichteten Fläohenteilen der Oberfläche des Fotoleiters nach deren teilweiser Entladung durch das auftreffende Idoht bei der Belichtung verbleibt. Dieser Zusammenhang wird im folgenden nooh ausführlicher beschrieben. Es zeigt sioh, daß ein vorzugsweiser Bereich für die anfängliche Aufladung zwisohen oa. +800 und oa« +700 Volt liegt. Ein optimaler Bereich liegt awi- sohen ca. +300 und oa, +500 Volt,The voltage values V_ and Vv 1 are determined by the initial charge voltage at the beginning of the imaging cycle. The background voltage V ^ is the potential which remains in the exposed areas of the surface of the photoconductor after their partial discharge by the impinging Idoht during the exposure. This relationship is described in more detail below. It shows SiOH that a preferential area for the initial charging zwisohen above. +800 and above «+700 volts. An optimum range is AWI sohen about +300 and above +500 volts,
Entsprechend diesen Spannungsbereiohen liegen die optimalen The optimal ones lie in accordance with these voltage ranges
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Spannungswerte V , die zu einer guten Entwicklungs- und Reinigungswirkung führen, im Bereich von ca«. +150 "bis ca. +500 Volt, vorzugsweise im Bereich von ca. +150 bis ca0 +300 Volt.Voltage values V, which lead to a good development and cleaning effect, in the range of approx. +150 "to approx. +500 volts, preferably in the range from approx. +150 to approx. 0 +300 volts.
Es sei bemerkt, daß eine negative Anfangsaufladung, ein negatives elektrostatisches latentes Bild und eine negative Elektrodenspannung gleichfalls verwendet werden kÖnnen0 Über oder unter den angegebenen vorzugsweisen Bereichen tritt eine 'zufriedenstellende Entwicklungs- und Reinigungswirkung aufο Bei noch geringeren Spannungen jedoch zeigt sich ein fast lineares Abnehmen der Reinigungswirkung. Bei Spannungen über den vorzugsweisen Bereiohen tritt zwar eine zufriedenstellende Entwicklungs- und Reinigungswirkung auf, Jedoch können gleichzeitig die kaskadierten Trägerteilchen am Fotoleiter haften bleiben»It should be noted that a negative initial charge, a negative electrostatic latent image and a negative electrode voltage can also be used 0 Above or below the preferred ranges given, a satisfactory development and cleaning effect occurs the cleaning effect. In the case of voltages above the preferred areas, a satisfactory development and cleaning effect occurs, but at the same time the cascaded carrier particles can stick to the photoconductor »
Diese Haftung der Trägerteilchen tritt auf, wenn die elektrostatischen Anziehungskräfte, die die Bildplatte auf den Toner und der Toner auf die Trägerteilchen ausübt, zusammen größer sind ale die mechanischen Kräfte, beispielsweise die Schwerkraft, die die Trägerteilchen beschleunigen. Wird die Konzentration des Toners im Entwicklerstoff verringert, so haften die Trägerteilchen an der Bildplattenoberflache, woduroh diese zerkratzt werden kann, wenn sie bei den anderen Verfahrensschritten durch Abdichtungsvorrichtungen geführt wird. This adhesion of the carrier particles occurs when the electrostatic Attractive forces that the image plate exerts on the toner and the toner on the carrier particles together are greater are all the mechanical forces, for example gravity, which accelerate the carrier particles. Will the concentration of the toner in the developer is reduced, the carrier particles adhere to the surface of the image plate, causing them can be scratched if it is passed through sealing devices in the other process steps.
Eine andere variable Größe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Strömungsgeschwindigkeit des Entwicklerstoffes. Maximale Reinigungswirkung tritt auf, wenn die Aktivität des Entwicklerstoffes am größten ist. Deshalb ist eine möglichst grosse Verweilzeit des Entwiokleratoffes nahe der Bildplatte erwünsoht. Die Entwicklungs- und Reinigungswirkung pro Zeiteinheit steigt mit zunehmender Strömung an. Als eine allgemeine Regel gilt, daß bei ansteigender Strömungsgeschwindigkeit die Reinigungswirkung besser wird, obwohl der EntwicklerstoffAnother variable size of the method according to the invention is the flow rate of the developer. Maximum Cleaning action occurs when the activity of the developer is at its greatest. That is why it is as large as possible Dwell time of the developer near the image plate is desirable. The development and cleaning effect per unit of time increases with increasing flow. As a general As a rule, the cleaning effect is better with increasing flow rate, although the developer
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bei jedem Strömungswert eine Entwicklungs- und Reinigungswirkung zeigt. Die Ladungediente des Restbildes beeinträchtigt auch die Entwicklungs- und Reinigungswirkung und kann daher die Auswahl der Strömungsgeschwindigkeit bestimmen. Die Ladungediente ist die Ladungsmenge pro Flächeneinheit der Bildplattenoberfläche und soll nicht mit der Bildtönungsdichte verwechselt werden, die noch beschrieben wird. Auf Jeden Pail sollen aus latenten Bildern mit höherer anfänglicher Ladungsdichte entwickelte Bilder mit entsprechend höheren Strömungsgeschwindigkeiten des Entwicklerstoffes entwickelt bzw· gereinigt werden. Bei geringeren Strömungsgeschwindigkeiten ist der prozentuale Wert der Reinigungswirkung proportional der Strömungsgeschwindigkeit, unabhängig von der anfänglichen Ladungsdichteο Bei höheren Strömungswerten (Gramm an Entwicklerstoff pro Sekunde und Einheit der Plattenbreite) werden nach Aufladung auf geringere anfängliche Ladungsdichte entwickelte Bilder vollständiger gereinigt.shows a developing and cleaning effect at each flow value. The loading service of the remaining image is impaired also the development and cleaning effect and can therefore determine the selection of the flow rate. the Charge served is the amount of charge per unit area of the Image plate surface and should not be confused with the image tone density, which will be described later. In any Pail are said to be composed of latent images with higher initial charge density developed images with correspondingly higher flow velocities of the developer material or getting cleaned. At lower flow velocities, the percentage value of the cleaning effect is proportional the flow velocity, regardless of the initial charge density o At higher flow values (grams of developer per second and unit of plate width) are developed after charging to a lower initial charge density Images more fully cleaned.
Es hat sich ferner gezeigt, daß die Teilchengröße des Toners ein wesentlicher Faktor beim erfindungsgemäßen Verfahren darstellt. Sie beeinträchtigt die Wirksamkeit der elektrostatischen Übertragung des Toners auf das latente elektrostatische Bild und die Übertragung des restlichen Toners von der Bildplatte zurück auf die Trägerteilchen· Es zeigte sioh, daß beide Vorgänge bei größeren Tonerteilchen wirksamer sind· Bei einer vorgegebenen Tonerkonzentration neigen kleinere Tonerteilchen zu einer vollständigeren Bedeckung der Trägerteilohen, wodurch weniger freie Trägerteilohenoberfläohe verbleibt, die für eine Reinigungswirkung wesentlich ist. Die kleineren Tonerteilchen können auch schwerer von der Bildplattenoberfläohe enir fernt werden. Es ist deshalb vorteilhaft, Toner mit einer Teilchengrößenverteilung zu verwenden, bei der relativ kleine Tonerteilchen in minimaler Menge auftreten. Tonerteilchen können hinsichtlich ihrer Größe in einem Klassierapparat für feines, trockenes Pulver sortiert werden, beispielsweise in dem ModellIt has also been found that the particle size of the toner is an essential factor in the process according to the invention. It interferes with the effectiveness of the electrostatic transfer of the toner to the electrostatic latent image and the transfer of the residual toner from the image plate back to the carrier particles. Both processes have been shown to be more effective with larger toner particles more complete coverage of the carrier parts, as a result of which less free carrier part surface remains, which is essential for a cleaning effect. The smaller toner particles can also be more difficult to remove from the optical disk surface. It is therefore advantageous to use toner having a particle size distribution in which relatively small toner particles occur in a minimal amount. Toner particles can be sorted according to their size in a classifier for fine, dry powder, for example in the model
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Sharpies K8 Super Classifier, hergestellt von der Sharpies Company, 424 West Fourth Street, Bridgeport, Pennsylvania. Bei dem dabei angewendeten Maßstab werden die Tonerteilchen in Mikron gemessen. Tonerarten mit Teilchen einer mittleren Größe von überwiegend ca. 10 bis ca. 20 Mikron und einer vernachlässigbaren Anzahl von Teilchen mit einer Größe von weniger als 5 Mikron ermöglichen Ergebnisse, die denen von Teilohen von ca. 4 bis ca. 7 Mikron bei einem 5Ö$igen Anteil mit einer Größe von weniger als 5 Mikron vorzuziehen sind. Tonerarten in beiden angegebenen Großenbereichen zeigen eine Entwicklungs- und Reinigungswirkung, die derjenigen von Toner- . teilchen im Bereich von ca. 2 bis oao 3 Mikron Größe und einem 90$igen Anteil von Teilchen mit weniger als 5 Mikron Größe vorzuziehen sind. Die kleineren Tonerteilchen zeigen zwar auch eine Entwicklungs- und Reinigungswirkung, jedoch tritt bei ihnen eine schnellere Ansammlung eines Tonerfilms auf den Maschinenteilen auf·Sharpies K8 Super Classifier manufactured by the Sharpies Company, 424 West Fourth Street, Bridgeport, Pennsylvania. At the scale used, the toner particles are measured in microns. Toners having an average particle size predominantly about 10 to about 20 microns and a negligible number of particles less than 5 microns provide results similar to those of about 4 to about 7 microns in a $ 50.00 some portion less than 5 microns in size are preferable. Toner types in both of the specified size ranges show a developing and cleaning effect similar to that of toner. particles up oa o are preferable to 3 microns in size and a 90 $ strength by weight fraction of particles of less than 5 microns in size in the range of approx. 2 The smaller toner particles also have a developing and cleaning effect, but a more rapid accumulation of a toner film on the machine parts occurs with them.
Eine weitere Einflußgröße ist die Tonerkonzentration der Entwicklerstoffmischung. Sie beeinflußt die Entwicklungs- und Reinigungswirkung hauptsächlich während der Entwicklung. Es tritt zwar auch eine Reinigungswirkung auf, bei zu hoher Tonerkonzentration werden die zu reinigenden Restbilder jedoch genauso schnell rüokentwiekelt wie sie gereinigt werden· Der einschränkende Wert der Konzentration ist also einerseits die Entwioklungemögliohkeit (d.h. zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder ausreichender Toner), andererseits die Reini« gungsmögllchkeit. Diese Grenzwerte der Tonerkonzentration werden duroh den Qualitätsgrad der herzustellenden Kopie bestimmt. Die Tonerkonzentration wird vorteilhaft ala Masse pro ffläoheneinheit der Oberfläche der Trägerteilohen ausgedrückte Das erfind ungegemäße Verfahren zeigt zufriedenstellende Ergebnisse bei einer Tonerkonzentration von oa. 0f1 bis oa. 0,4 Milligramm Toner pro «oa der Trägerteilohenoberfläohe. Bei Tonerkonaentratlonen von weniger ale oa· O11 mg/om? tritt auchAnother influencing factor is the toner concentration of the developer mixture. It influences the development and cleaning action mainly during development. There is also a cleaning effect, but if the toner concentration is too high, the residual images to be cleaned are rüokentwiekelt just as quickly as they are cleaned.The limiting value of the concentration is on the one hand the ability to develop (i.e. sufficient toner to develop electrostatic latent images), and on the other hand the cleaning «Opportunity. These limit values for the toner concentration are determined by the degree of quality of the copy to be produced. The toner concentration is advantageously expressed as mass per surface unit of the surface of the carrier parts. The inventive method shows satisfactory results at a toner concentration of the above. 0 f 1 to oa. 0.4 milligrams of toner per the above-mentioned carrier part surface. With toner concentrations of less than ale oa · O 1 1 mg / om? also occurs
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noch eine Entwicklung in den ausgedehnteren und nicht belichteten Flächenteilen der Bildplatte auf, jedoch fällt die Gleichmäßigkeit der Bildflächentönung schnell ab· Bei höheren Konzentrationen tritt eine verringerte Reinigungswirkung auf. Dies kann teilweise auf einen Anstieg des als Restbild gebundenen restlichen Toners zurückgeführt werden. Es ist ferner anzunehmen, daß bei höherer Tonerkonzentration eine stärkere Rüokentwicklung des Restbildes auftritt. Ein vorzugsweiser Bereich der Tonerkonzentration in der Entwickler-Stoffmischung liegt zwischen ca· 0,2 und ca. 0,3 mg/cm . Diese Werte zeigen, daß eine möglichst genaue Steuerung der Tonerkonzentration vorzugsweise in automatischen Reproduktionsmaschinen anzustreben ist. Mit einer höheren Tonerkonzentration tritt ferner eine Aufprallwirkung des Toners und eine Toneragglomeration auf, beide Erscheinungen können die Bildqualität wesentlich verschlechtern.a development in the more extensive and unexposed areas of the image plate is noticeable, but it falls The uniformity of the image surface tinting decreases quickly · With higher Concentrations occurs a reduced cleaning effect on. This can be attributed in part to an increase in the residual toner bound as a residual image. It is Furthermore, it is to be assumed that with a higher toner concentration a stronger reverse development of the residual image occurs. A preferable one The range of the toner concentration in the developer / substance mixture is between approx. 0.2 and approx. 0.3 mg / cm. These Values show that the most precise control possible of the toner concentration is preferred in automatic reproduction machines is to strive for. Further, with a higher toner concentration, an impact effect of the toner and occurs toner agglomeration, both phenomena can significantly degrade the image quality.
Es zeigte sich, daß die Beifügung geringer Mengen eines trok— kenen, festen und hydrophoben Schmiermittels die Aufprallwirkung und die Agglomeration des Toners wirksam beeinflussen kann. Derartige Schmiermittel sind Metallsalze von Fettsäuren wie Zinkstearat und andere Stoffe wie ζ·Β. kolloidale pyrogene Silioateilohen, z.B. "Oab-0-Sil", erhältlich von der Cabot Corporation, oder verschiedene Mischungen dieser Stoffe. Eine große Zahl von Schmiermitteln ist in der belgischen Patentschrift 727 561 genannt· Vorzugsweise Konzentrationswerte des Schmiermittels liegen im Bereich von ca. 0,1 bis ca. 1$, bezogen auf das Tonergewicht.It was found that the addition of small amounts of a dry These solid and hydrophobic lubricants are effective in influencing the impact and agglomeration of the toner can. Such lubricants are metal salts of fatty acids such as zinc stearate and other substances such as ζ · Β. colloidal fumed Silio components such as "Oab-0-Sil" available from Cabot Corporation, or various mixtures of these materials. A large number of lubricants are in the Belgian patent 727 561 mentioned · The preferred concentration values of the lubricant are in the range from approx. 0.1 to approx. 1 $, based on the weight of the toner.
Die andere Komponente des Entwioklerstoffes ist der körnige Trägerstoff, der durch Vermischung mit den Tonerteilchen eine reibungselektrisohe Ladung mit einer Polarität entgegengesetzt derjenigen der Tonerteilchen erhält· Die Trägerteilohen können jede gewünsohte Form, beispielsweise die eines flaohen Plättohens, eines Kubus, eines Kügelohens haben. DerThe other component of the developer is the granular one Carrier, which by mixing with the toner particles a Frictional electrical charge with one polarity opposite that of the toner particles receives · The carrier parts ohen can be any shape you want, for example that of a flaohen one To have flat holes, a cube, a ball hole. Of the
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Stoff kann aus jedem geeigneten Material wie ZeB* Glas, Plastik, Metall oder einem anderen körnigen Stoff "bestehen« Trägerteilchen mit einer mittleren Größe von ca. 30 bis ca. 1000 Mikron zeigen zufriedenstellende Ergebnisse· Vorzugsweise liegt die Größe der Trägerteilehen im Bereich von ca» 100 bis ca. 600 Mikron.Fabric can be made of any suitable material such as ZeB * glass, plastic, Metal or another granular substance "consist" of carrier particles with an average size of approx. 30 to approx. 1000 microns show satisfactory results · The size of the carrier parts is preferably in the range of approx. 100 to about 600 microns.
Eine weitere variable Größe, die die Entwieklungs- und Reinigungswirkung beim erfindungsgemäßen Verfahren beeinflußt, ist bei Erzeugung des latenten elektrostatischen Bildes durch Aufladung und Belichtung die Spannung, auf die die fotoleitfähige Schicht zu Anfang aufgeladen wird. Diese Anfangsladespannung wird oft auch als Anfangspotential des lotoleiters oder als Anfangs-Oberflächenpotential bezeichnet. Überraschenderweise zeigt sich, daß die Reinigungswirkung in den das Eestbild tragenden Teilen der Bildplatte durch die anfängliche Aufladung beeinflußt wird. Die Entladungsgesohwindigkeit der Bildplatte in den durch das restliche Tonerbild abgedeckten Teilen kann geringer sein als in den nicht abgedeckten Teileno Die Abdeckung durch das restliche Tonerbild verhindert den Einfall von Licht und damit die Entladung der abgedeckten !lächenteile der fotoleitfähigen Schicht während der Bildbelichtung sowie die Entladung bei nachfolgenden elektrofotografischen Verfahrensschrittene Diese restlichen Ladungsbilder können dann rückentwickelt werden, wodurch das Restbild auf der Bildplatte verstärkt wird. Es zeigte sich jedoch, daß bei einer Anfangsladespannung von unter ca· +700 Volt oder unter ca· +500 Volt für optimale Ergebnisse die Übertragung restlicher Bilder auf nachfolgende Kopien verhindert wird·Another variable size that has the development and cleaning effect influenced in the method according to the invention is in the formation of the latent electrostatic image by charging and exposure the voltage to which the photoconductive First shift. This initial charge voltage is often called the initial potential of the loto conductor or referred to as the initial surface potential. Surprisingly, it turns out that the cleaning effect in the the Eestbild-bearing parts of the image plate is affected by the initial charge. The rate of discharge of the image plate in the parts covered by the remaining toner image can be smaller than in the uncovered parts Parts o The cover by the rest of the toner image prevents the incidence of light and thus the discharge of the covered ! Smile parts of the photoconductive layer during image exposure and the discharge during subsequent electrophotographic processes Process steps These remaining charge images can then be developed backwards, creating the remaining image is amplified on the optical disc. It was found, however, that with an initial charge voltage of less than approx. +700 volts or below approx. +500 volts for optimal results the transfer of remaining images to subsequent copies is prevented
Es hat sioh ferner als vorteilhaft herausgestellt, dii mit einem Restbild versehene Bildplatte mit einer Polarität entgegengesetzt derjenigen der Ladung des latenten elektrostatischen Bildes aufzuladen, bevor die Bildfläche für eine naoh··It has also proven advantageous to use an image plate provided with a residual image with a polarity opposite that of the charge of the latent electrostatic image before the image surface for a near
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folgende Bilderzeugung erneut aufgeladen wird· Diese Ladung ist negativ, wenn die Anfangsladung positiv war. Eine negative Aufladung nach der Bildübertragung zeigt eine wirksame Verringerung der Bindekräfte für den loner und unterstützt damit die relativ unkomplizierte Tonerentfernung beim Entwicklungs- und Reinigungsverfahren. Bei der in Fig.1 dargestellten Vorrichtung wird diese negative Aufladung an der Ladestelle 21 vorgenommen. Die Auswahl anderer Toner- und Trägerstoffe mit reibungselektrischen Eigenschaften, die denen der vorstehend beschriebenen Stoffe entgegengesetzt sind, erleichtert natürlich die Anwendung von Ladungen entgegengesetzter Polarität in einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;The following image generation is recharged · This charge is negative if the initial charge was positive. A negative charge after the image transfer indicates an effective one Reduction of the binding force for the ioner and thus supports the relatively uncomplicated toner removal during development and cleaning procedures. With the one shown in Fig.1 Device, this negative charge is made at the charging point 21. Choosing other toner and Carriers with triboelectric properties which are opposite to those of the substances described above, facilitates of course, the use of charges of opposite polarity in a device for carrying out the invention Procedure;
Die Anfangsladespannung ist ferner von Wichtigkeit in Verbindung mit der relativen Belichtungsstärke während der Bildbelichtung. Bei der elektrofotografischen Reproduktion ist die relative Belichtung eine Maßeinheit für die Idchtmenge, die die belichteten Flächenteile der Bildplatte erreicht und entlädt. Die relative Belichtung wird durch eine "f"-Zahl ausgedrückt. Diese Zahl gibt die relative Blendenöffnung einer Optik eines üblichen Projektionsapparates an, sie hat den Wert Ρ/!), wenn P die Brennweite der Optik und D der effektive Durchmesser der Blendenöffnung ist. Bei konstanter Lichtquelle erzeugen alle Optiken mit derselben f-Zahl theoretisch Bilder gleicher Brillanz von ein und demselben Objekt, unabhängig von der Brennweite der Optik oder dem Durohmesser der Blendenöffnung. Bei der Bildbelichtung wird in einer elektrofotografischen Reproduktionsmasohine eine nach herkömmlichem Prinzip arbeitende Projektionsvorrichtung verwendet, für derartige Ausführungsformen des elektrofotografisohen Verfahrens ist dann die relative Belichtung konstant. Es kann jedooh auch eine andere Ausführungsform zur Anwendung gelangen, bei der eine einstellbare Blendenöffnung entsprechend untersohiedlichen Belichtungswerten vorgesehen ist. Hierbei soll-The initial charge voltage is also important in connection with the relative exposure level during image exposure. In electrophotographic reproduction, relative exposure is a unit of measurement of the amount of light that reaches the exposed parts of the surface of the image plate and discharges it. The relative exposure is expressed by an "f" number. This number indicates the relative aperture of the optics of a conventional projection apparatus, it has the Value Ρ /!), If P is the focal length of the optics and D the effective Diameter of the aperture is. With a constant light source, all optics produce theoretically with the same f-number Images of the same brilliance from one and the same object, regardless of the focal length of the optics or the durometer the aperture. When the image is exposed in an electrophotographic Reproduction machine uses a conventional projection device, for such embodiments of the electrophotographic process the relative exposure is then constant. It can, however Another embodiment can also be used in which an adjustable diaphragm opening differs accordingly Exposure values is provided. Here should-
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ten entsprechend unterschiedliche Aufladespannungen verwendet werden. Die Werte der relativen Belichtung und der Aufladespannung bestimmen bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Qualität des schließlich übertragenen Bildes. Fig.3 zeigt den Zusammenhang zwisohen der Ladespannung und der relativen Belichtung. Wie bereits im Zusammenhang mit anderen veränderlichen Größen ausgeführt wurde, kann eine nicht zufriedenstellende Entwicklungs- und Reinigungswirkung auftreten, wenn die Ladung in den Hintergrundflächen des Bildes so stark ist, daß restliche Tonerbilder nicht aus diesen Bereichen entfernt werden können. In Fig.3 gilt die Linie 30 für solche maximale Ladespannungen und entsprechende Belichtungswerte für eine bestimmte Einstellung der anderen Größen, bei der noch eine zufriedenstellende Reinigungswirkung auftritt. Es wurde ferner bereits gezeigt, daß die Anfangslad espannung so hoch sein muß, daß die dunklen Bildfläohenteile des elektrostatischen latenten Bildes bei der Bildentwicklung voll entwickelt werden. Die Linie 31 in Fig.3 gilt für minimale Ladespannungen und entsprechende Beliohtungswerte, bei denen Bilder zufriedenstellender Qualität entwickelt werden.different charging voltages are used accordingly will. The values of the relative exposure and the charging voltage determine when the method according to the invention is used the quality of the ultimately transmitted image. Fig.3 shows the relationship between the charging voltage and the relative exposure. As has already been explained in connection with other variable quantities, a unsatisfactory developing and cleaning effects occur if the charge is in the background areas of the image is so strong that residual toner images cannot be removed from these areas. The line applies in Fig. 3 30 for such maximum charging voltages and corresponding exposure values for a certain setting of the others Sizes that still have a satisfactory cleaning effect occurs. It has also already been shown that the initial charge voltage must be so high that the dark parts of the image area of the electrostatic latent image can be fully developed upon image development. The line 31 in Figure 3 applies to minimum charging voltages and corresponding lighting values, in which images of satisfactory quality are developed.
Ein vorzugsweiser Bereich für die Anfangsladespannung auf der Oberfläche dee Fotoleiters liegt zwisohen oa. +200 und +700 Volt. Ein optimaler Bereich liegt zwisohen oa. +300 und +500 Volt. Entsprechend gilt ein Beliohtungsbereioh von oa<> f/8 bis oa. f/5»6. Es können jedoch auch bei Aufladung und Belichtung außerhalb dieser Bereiohe Hintergrundspannungen erzeugt werden, die zufriedenstellende Entwicklungs- und Reinigungswirkung sowie gute Kopiequalität zur Folge haben, was von der jeweiligen Einstellung der anderen veränderlichen Größen der Betriebewerte abhängt»A preferred range for the initial charge voltage on the surface of the photoconductor is between the above. +200 and +700 volts. An optimal range is between the above. +300 and +500 volts. Correspondingly, an exposure range of the above <> applies f / 8 to oa. f / 5 »6. However, background voltages can also occur with charging and exposure outside these ranges can be generated, the satisfactory developing and cleaning effects as well as good copy quality, depending on the respective setting of the other variable sizes which depends on the operating values »
Die Linien 30 und 31 In Pig·3 umschließen mit der Einhüllenden 32 tin· Fläohe, die die meisten Funkte entsprechend La-Lines 30 and 31 in Pig x 3 enclose with the envelope 32 tin
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despannungen und Belichtungswerten enthält, bei denen eine zufriedenstellende Entwicklungs- und Reinigungswirkung sowie eine gute Kopiequalität auftritt. Es sei ferner bemerkt, daß die gestrichelte Linie 33 den unteren Teil der Einhüllenden bildet und angibt, daß bei geringer Aufladung der elektrofotografischen Bildplatte und geringer Belichtung das elektrostatische latente Bild für eine annehmbare Kopiequalität nicht ausreicht.contains voltages and exposure values at which a satisfactory development and cleaning effect as well good copy quality occurs. It should also be noted that the dashed line 33 represents the lower part of the envelope and indicates that when the electrophotographic imaging plate is slightly charged and the exposure is low, the electrostatic latent image is insufficient for acceptable copy quality.
Auf diese Weise ist einfach darzulegen, daß die Hintergrundspannung VV und die Bildflächenspannung V. in Verbindung mit einer vorgegebenen Elektrodenspannung V und bei Anwendung des vorteilhaften erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung von Kopien führen, die die normalen kommerziellen Anforderungen erfüllen oder übertreffen.In this way it is easy to demonstrate that the background voltage VV and the image surface tension V. in connection with a predetermined electrode voltage V and when using the advantageous process according to the invention lead to the generation of copies which meet normal commercial requirements meet or exceed.
Es sei bemerkt, daß in Figo5 lediglich ein repräsentatives Beispiel eines ungefähren Betriebsbereiohes einer Entwioklungs- und Reinigungsvorrichtung dargestellt ist und daß die dort gezeigten Werte nur für eine vorgegebene Einstellung der anderen veränderlichen Größen gelten» Änderungen eines jeden der anderen Werte oder einer Kombination dieser Werte können zu Änderungen der in Fig.3 gezeigten Werte bzw· der dargestellten Kurven für die Ladespannung als Funktion der relativen Belichtung führen.It should be noted that only a representative Example of an approximate operational area of a development and cleaning device is shown and that the values shown there only for a given setting of the other variable quantities apply »changes of each the other values or a combination of these values can lead to changes in the values shown in FIG. 3 or those shown Lead curves for the charging voltage as a function of the relative exposure.
Eine optimale Ausführungsform der Erfindung ergibt siah bei einer Einstellung der Parameter innerhalb des Optimalberei·» ohes einer jeden veränderlichen Größe. Die optimalen Verhältnisse sind beispielsweise bei einem elektrofotografischen Verfahren mit Elektrode und Kaskadierungsentwicklung sowie mit vertikaler Anordnung von Fotoleiter und Elektrode gegeben, wenn die Elektrodenspannung im Bereioh von oa· +150,bis oa» +300 Volt liegt, die Tonerteilohengröße oa· 10 bis oa· 20 Mikron mit einer vernaohläsaigbaren Anzahl von Teilchen mitAn optimal embodiment of the invention results when the parameters are set within the optimal range of each variable variable. The optimal conditions are given, for example, in an electrophotographic process with electrode and cascading development as well as with a vertical arrangement of photoconductor and electrode, if the electrode voltage is in the range of oa · + 150 to oa »+300 volts, the toner part size oa · 10 to oa · 20 microns with a reasonable number of particles with
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einer Größe von weniger als 5 Mikron beträgt, die Tonerkonzentration ca. 0,2 bis ca« 0,3 mg/cm beträgt, die Trägerteilchengröße im Bereich von ca· 250 bis 300 Mikron liegt, die Anfangsladespannung ca· +300 bis ca«, +500 Volt beträgt und die relative Belichtungsstärke im Bereich von oa. f/8 bis ca· f/5»6 liegt. Außerdem können noch andere vorzugsweise Ausführungsformen verwirklicht werden, wobei Parametereinstellungen in jeder möglichen Kombination der verschiedenen optimalen Werte vorgenommen werden können.less than 5 microns in size, the toner concentration is about 0.2 to about 0.3 mg / cm, the carrier particle size is in the range of about 250 to 300 microns, the The initial charge voltage is approx. +300 to approx. +500 volts and the relative exposure intensity is in the range of the above. f / 8 to ca · f / 5 »6 lies. In addition, still other preferred embodiments can be implemented, with parameter settings can be made in any possible combination of the various optimal values.
Außer der vorzugsweise angewendeten Kaskadierungsentwioklung können auch andere Entwioklungsarten durchgeführt werden, wie sie für das elektrostatografische Verfahren bekannt sind· Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die gleichzeitige Entwicklung und Reinigung auch derart durchgeführt werden, daß die mit dem latenten elektrostatischen Bild versehene Bildplatte an einer Magnetbürste Vorbeigeführt wird,. Die Bürste ist aus magnetischen Trägerteilchen gebildet, an denen die Tonerteilchen elektrostatisch anhaften,, Bei dieser Entwicklungsart werden die an den magnetischen Trägerteilohen anhaftenden Tonerteilchen elektrostatisch auf die Bildfläohenteile der Bildplatte übertragen· Gleichzeitig werden restliche Tonerbilder in den Hintergrundfläohenteilen durch die elektrostatische und mechanische Einwirkung der magnetischen Borsten der Bürste entfernt. Es sei bemerkt, daß in den Hintergrunäfläohentexlen der Bildplatte, wo eine weitestgehende Entladung während anderer Verfahrensschritte stattgefunden hat, die Anziehungskraft zwischen der Bildplatte und den restlichen Tonerteilchen geringer ist als die Anziehungekräfte zwischen den Borsten der Bürste und dan restlichen Tonerteilchen«, Daher werden diese restlichen Tonerteilchen mit der Magnetbürste leicht entfernt, so daß diese Entwioklungsart eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. Magnetbürstenverfahren, die bisher nur für die Entwicklung elektrostatischer latenterExcept for the preferred cascading development other types of development can also be carried out, such as they are known for the electrostatographic process According to one embodiment of the invention, the simultaneous development and cleaning can also be carried out in such a way that that the image plate provided with the latent electrostatic image is moved past a magnetic brush ,. The brush is composed of magnetic carrier particles to which the toner particles are electrostatically adhered Toner particles electrostatically onto the image area parts of the Image plate transfer · At the same time, residual toner images in the background area are removed by the electrostatic and mechanical action of the magnetic bristles of the brush removed. It should be noted that in the background text of the image plate, where the greatest possible discharge has taken place during other process steps, the force of attraction between the image plate and the remaining toner particles is less than the forces of attraction between the bristles of the brush and then the residual toner particles «, Therefore, these residual toner particles are easily removed with the magnetic brush, see above that this type of development represents an advantageous embodiment of the method according to the invention. Magnetic brush process, which so far only for the development of electrostatic latent
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Bilder verwendet wurden, sind in den UoS.-Patentschriften 2 846 333 und 3 064 622 beschrieben. Es sei bemerkt, daß der Vorrat an Tonerteilchen in einer Magnetbürstenanordnimg entweder im wesentlichen aus magnetischen oder nichtmagnetisch©:! Tonerteilchen oder aus einer flüssigen Suspension magnetic scher oder nichtmagne ti scher Tonerteilchen bestehen kann.-Images used are in the UoS. Patents 2,846,333 and 3,064,622. It should be noted that the supply of toner particles in a magnetic brush assembly either essentially of magnetic or non-magnetic © :! Toner particles or from a liquid suspension magnetic shear or non-magnetic toner particles can exist.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens arbeitet mit einer Pelzbürste, die in Berührung mit der das elektrostatische latente Bild tragenden Bildplatte und nahe einem Vorrat an Tonerteilchen zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder angeordnet ist» Hierbei tritt eine reibungselektrische Wechselwirkung zwischen den Tonerteilchen und dem Stoff der Borsten auf, so daß die Tonerteilchen an ihnen anhaften und auf die Bildfläche übertragen werden» Dadurch wird das Bild entwickelt. Gleichzeitig entfernen die Borsten reibungselektrisch und mechanisch restliche Tonerteilchen aus im wesentlichen demselben Bereich der Bildfläche.» Eine Pelzbürstenentwicklung, die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignet ist, ist in der U.S.-Patentschrift 2 902 974 beschrieben.Another embodiment of the method according to the invention works with a fur brush that is in contact with and close to the image plate carrying the electrostatic latent image a supply of toner particles is arranged for the development of electrostatic latent images »Here a triboelectric occurs Interaction between the toner particles and the fabric of the bristles so that the toner particles stick to them adhere and be transferred to the picture surface »This will develop the picture. At the same time remove the bristles triboelectrically and mechanically residual toner particles essentially the same area of the picture surface. " A fur brush development, suitable for practicing the process of the invention is disclosed in U.S. Patent 2 902 974.
* Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann eine Entwxcklerstoffmenge in Kontakt mit der Bildfläche angeordnet sein, und die Bildfläche wird durch den Entwicklerstoff hindurchbewegt. Während dieses Vorganges bleibt der Toner, der eine Ladung entgegengesetzt derjenigen der Bildflächenteile besitzt, in den Bildfläohenteilen haften, wodurch das Bild sichtbar wird β Gleichzeitig wird in demselben Bereich der Bildfläche ein vom vorhergehenden Bilderzeugungszyklus noch vorhandenes restliches Tonerbild durch die Kombination elektrostatischer Anziehung des Toners an die Trägerteilohen und der Sohiebewirkung des Entwicklerstoffes auf die restliohen Tonerteilchen entfernt. Ähnlich wie beim Kaskadierungeverfahren wurde dieses Verfahren bisher lediglioh zur Entwicklung an-* According to a further embodiment of the invention, a Amount of developer material be arranged in contact with the image area, and the image area is through the developer material moved through. During this process, the toner remains, which has a charge opposite to that of the image area parts owns, stick in the image area parts, whereby the image becomes visible β at the same time becomes in the same area of the picture surface a residual toner image remaining from the previous imaging cycle by the combination of electrostatic attraction of the toner to the carrier parts and the impact of the developer on the remaining Toner particles removed. Similar to the cascading process this process has only been used for development so far
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gewendet, jedoch bringt das erfindungsgemäße Verfahren auch hier die "beschriebenen Vorteile mit sich» In der französischen Patentschrift 1 511 809 ist ein Entwicklungsverfahren mit C-förmigem Entwioklungsgehäuse beschrieben, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist und bei dem die Bildplatte durch eine Entwioklerstoffmasse hindurchbewegt wird·turned, but the inventive method also brings the "advantages described with it" in the French Patent specification 1 511 809 describes a development process with a C-shaped development housing which is used to carry out of the method according to the invention is suitable and in which the image plate is moved through a developer material will·
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Bildplatte mit dem elektrostatischen latenten Bild durch ein IFlüssigbett des Entwioklerstoffes hindurchgeführt wird· Eine Entwicklerstoffmenge kann hierzu in einen quasi flüssigen Zustand versetzt werden, indem eine Gasströmung in Aufwärt srichtung durch ihn hindurchgeführt wird, woduroh die Teilchen in der Gasströmung suspendiert werden«. Eine Entwicklerstoffmenge kann ferner durch mechanische Vibration in diesen Zustand gebracht werden, so daß einige der bewegten leil·* chen suspendiert werden· Während sich die Bildplatte durch dieses Plüssigbett hindurchbewegt, wird dieselbe Wirkung wie bei den anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielt» Eine Plüssigbettentwicklung ist in den U.S.-Patentschriften 3 008 826 und 3 393 663 beschrieben. Auch sie wurde bisher nur zur Entwicklung, nicht jedoch zur Bildplattenreinigung angewendet, wie dies bei der Erfindung der Pail ist«Another embodiment of the invention is that the image plate with the electrostatic latent image through a liquid bed of the developer material is passed through For this purpose, a quantity of developer material can be brought into a quasi-liquid state by causing a gas flow upwards direction is passed through it, whereby the particles are suspended in the gas flow «. An amount of developer can also be brought into this state by mechanical vibration, so that some of the moving leil * * are suspended · As the image plate moves through this bed of fluid, the same effect as with the other embodiments of the method according to the invention Achieved »A plush bed development is in the U.S. patents 3 008 826 and 3 393 663. She also became so far only used for development, but not for cleaning image plates, as is the case with the invention of the Pail «
Das $r.fiafi"*ngegemäßQ Verfahren kann bei jeder elektrostatogra-Bilderzeugung angewendet werden, bei der ein latentes Stieohea Bild auf einer Bildplatte vorliegt. Bei der ".t;·"■"'\'?sweiae angewendeten Elektrofotografie dient als Bildflä-..·.* -ΆΡΛ fotoleitfähige Isolierstoffschiolit. Ein vorzugsweiaesThe $ r.fiafi "* ngo method can be applied to any electrostatographic imaging in which a latent Stieohea image is present on an image plate. .. ·. * -ΆΡΛ photoconductive insulating material. A preferred white
xlml für diese Schicht ist amorphes Selen, da es eine *.·, £ä höh» Bildqualität ermöglicht, relativ hohe Liohtempfii.. =i,i44ifc#it hat und die Möglichkeit zur Aufnahme und Speicherung ι tjctrischer Ladungen unterschiedlicher Spannungen und Pola*-rl'fe&1i6n bietet. Jede geeignete fotoleitfähige Isolierstoff- xlml for this layer is amorphous selenium, since it enables a *. ·, £ ähöh » image quality, has relatively high sensitivity and the possibility of receiving and storing thermal charges of different voltages and poles * - rl'fe & 1i6n offers. Any suitable photoconductive insulating material
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schicht kann bei der Durchführung des erfindn»i:;s.i«^mäßen Verfahrens eingesetzt werden. Is zeigt sich ^jedoch, daß bessere Ergebnisse erzielt werden, wenn die Bildfläche aiemlich glatt ausgeführt ist«. Typische geeignete fotoleitfähige Isolierstoffschichten bestehen aus amorphem Selen, legierungen von Schwefel, Arsen oder Tellur mit Selen, Selen dotiert mit Stoffen wie Thallium, Oadmiumsulfid, Oadmiumsalenid usw., teilchenförmigen fotoleitfähigen Stoffen wie Zinisulfid, Zinkcadmiumsulfid, nach Irench-Verfahren hergestelltes Zinkoxid, Phthalocyanin, Cadmiumsulfid, Gadmiumselenid, Zinksilikat, Oadmiumsulfoselenid, lineare Chinacridone usw· dispergiert in einem nichtleitenden, anorganischen, filmbildenden Bindemittel wie z.B. einem glasartigen Stoff oder einem Bindemittel wie Epoxyharz, Siliconharz, Alkydharz, Styrol-Butadienharz, Wachs o.ä· Andere typische fotoleitfähige Isolierstoffe sind Mischungen, Copolymere, Terpolymere usw. von lotoleitern und nicht fotoleitfähigen Stoffen, die entweder zusammen copolymerisierbar oder mischbar sind und feste Lösungen bilden. Organische fotoleitfähige Stoffe dieser Art sind Anthracen, PoIyvinylanthracen, Anthrachinon, Oxadiazolderivate wie 2,5-bis-(p-Aminophenyol-1), 1,3,4-Oxadiazolj 2- Phenylbenzoxazol; und ladungsübertragende Komplexstoffe, die durch Zusammensetzen von Kunstharzen wie Polyvinylcarbazol, Phenolaldehyde, Epoxyde, Phenoxyde, Polycarbonate usw· mit einer Lewis-Säure gebildet ainfi, beispielsweise Tetrachlorphthalsäureanhydridj 2,4,7-Trinitrofluorenoni Metallohloride wie Aluminium-, Zinkoäar Eisenohloriaes -; ^W. iB{Dimethylamino)benzophenonj Ohloranil, Piorinsäure„ 1 f.3s 5-Urinitrobenzol, 1-Chloranthrachinon, Bromal, 4-Nitrobenzaldehyd, 4-Nitrophenol, Essigsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Bortriohlorid, Maleinsäure, Cinnamylsäure, Benzoesäure, Weinsteinsäure, Malonsäure und Mischungen dieser Stoffe«shift can in the implementation of the invention; s .i «^ must be used. It turns out, however, that better results are obtained if the image surface is made fairly smooth. Typical suitable photoconductive insulating layers consist of amorphous selenium, alloys of sulfur, arsenic or tellurium with selenium, selenium doped with substances such as thallium, oadmium sulphide, oadmium salenide etc., particulate photoconductive substances such as zinc sulphide, zinc cadmium sulphide, zinc oxide produced by the Irench process, cadmthalocyanine, phthalocyanine , Gadmium selenide, zinc silicate, oadmium sulfoselenide, linear quinacridones, etc. dispersed in a non-conductive, inorganic, film-forming binder such as a vitreous material or a binder such as epoxy resin, silicone resin, alkyd resin, styrene-butadiene resin, wax or the like. Other typical photoconductive insulating materials are mixtures , Copolymers, terpolymers, etc. of lotoconductors and non-photoconductive substances that are either copolymerizable or miscible together and form solid solutions. Organic photoconductive substances of this type are anthracene, polyvinylanthracene, anthraquinone, oxadiazole derivatives such as 2,5-bis (p-aminophenyol-1), 1,3,4-oxadiazolj 2-phenylbenzoxazole; and charge-transferring complex substances which are formed by combining synthetic resins such as polyvinyl carbazole, phenol aldehydes, epoxies, phenoxides, polycarbonates, etc. with a Lewis acid, for example tetrachlorophthalic anhydride 2,4,7-trinitrofluorenonium metal chlorides such as aluminum, zinc oxide, iron carbonates -; ^ W. iB {Dimethylamino) benzophenonj Ohloranil, Piorinsäure "1 f .3 s 5-urinitrobenzene, 1-chloranthraquinone, bromoal, 4-nitrobenzaldehyde, 4-nitrophenol, acetic anhydride, maleic anhydride, boron triochloric acid, maleic acid, maleic acid, and mixtures of these Fabrics «
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner nur als Reinigungsverfahren durchgeführt werden. Dabei entfallen einige Vortei-Furthermore, the method according to the invention can only be used as a cleaning method be performed. There are some advantages
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le eier gleichzeitigen Entwicklung, "beispielsweise die geringere Hasciiiiiengröße, eine ."bessere Reinhaltung der Maschine und eine längere Lebensdauer der Bildfläche. Die Anwendung der Erfindung nur für die Bildplattenreinigung ist jedoch gleichfalls neu, da kein Reinigungssystem "bekannt ist, das Entwicklerstoff als Reinigungselement verwendet und in einem BetriebssGhritt arbeitet·le egg simultaneous development, "for example the lesser one Hasciiiiien size, a. "Better keeping the machine clean and longer screen life. However, the application of the invention only to optical disk cleaning is also new, as no cleaning system "is known, which uses developer as a cleaning element and all in one Operational age works
Das erfindungsgemäße Verfahren kann also als Entwicklungsverfahren oder als Reinigungsverfahren in einem elektrostatografisehen Verfahren angewendet werden, das mit zwei jeweiligen Zyklen arbeitet. Bei einem derartigen Verfahren wird die Entwicklung beim ersten Zyklus und die Bildplattenreinigung beim zweiten Zyklus durchgeführt, der lediglich zur Entfernung restlicher Tonerbilder von der Bildfläche dient. Im Gegensatz zu einer Vorrichtung mit zwei VerfahrensStationen erreicht ein mit zwei Zyklen arbeitendes Verfahren alle Vorteile der Erfindung, wobei jedoch "5er jeweils zweite Zyklus einen etwas komplizierteren Antriebsmechanismus verbunden mit elektrischen Steuerschaltungen erfordert·The method according to the invention can thus be used as a development method or as a cleaning process in an electrostatographic Method can be used that works with two respective cycles. In such a method, the Development performed on the first cycle and the imaging plate cleaning performed on the second cycle for removal only residual toner images from the image area is used. In contrast to a device with two processing stations a method operating with two cycles achieves all the advantages of the invention, but with "5" in each case second cycle requires a slightly more complicated drive mechanism associated with electrical control circuits
Die vorstehende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung ist hauptsächlich auf ein elektrofotografische Verfahren gerichtets es sei jedoch darauf hingewiesen daß die Erfindung auch bei jedem anderen elektrostatografisohen Verfahren angewendet werden kann·The foregoing description of embodiments of the invention has focused primarily on an electrophotographic process It should be noted, however, that the The invention also applies to any other electrostatographic process can be used
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren spezMlen Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens der gleichzeitigen Bildentwicklung und Bildplattenreinigung in ein und demselben Bereich einer mit einem elektrostatischen latenten Bild versehenen Bil.3p"lTfcte. Anteile und Prozentwerte beziehen sich auf das Gewicht^ falls nicht anders angegeben. Die folgenden Beispiele stellen vcrsoMedene vorzugsweise Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.The following examples serve for further specific explanation the inventive method of simultaneous image development and image plate cleaning in one and the same Area of a picture provided with an electrostatic latent image.3p "lTfcte. Proportions and percentages relate on weight ^ unless otherwise stated. The following examples represent preferred embodiments of the method according to the invention.
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Die Ladungsdichte elektrostatischer latenter Bilder wurde weiter oben als ein die Entwicklungs- und Reinigungswirko^ beeinflussender faktor genannt. In der Praxis kann die Ladungsdichte einer fotoleitfähigen Bildstoffschicht nicht leicht gemessen werden, was insbesondere für automatisch arbeitende Reproduktionemaschinen gilt. Die ladungsdichte in dem nicht bestrahlten Teil eines elektrostatischen latenten Bildes ist oberhalb einer bestimmten unteren Grenzspannung ungefähr proportional der Bilddichte des Originalbildes, wobei die Bilddiohte D = log 1/R ist und R das Verhältnis von W reflektiertem Licht zu einfallendem licht darstellt. In den folgenden Beispielen sind Standardwerte für die Bilddichte genannt. Beispielsweise ist in einem sehr dicht getönten Bereich eines Originalbildes, in dem nur 1/10 des einfallenden lichtes reflektiert wird, der Wert R gleich 1/10 und*log l/R, d.h. die Bilddichte, gleich 1. Eine Bilddichte von 1,3 liegt dann vor, wenn ungefähr 1/20 des auf treffenden lichtes reflektiert wird. Diohtewerte im Bereich von ca· 1,2 bis 1,5 oder mehr erscheinen dem Auge als sehr dichte Schwarzfärbung· Die Bilddichte ist deshalb ein Wert, der zum Vergleich der Qualität elektrofotografischer oder anderer Kopien mit dem Originalbild geeignet ist.The charge density of electrostatic latent images was mentioned above as a factor influencing development and cleaning effects. In practice, the charge density of a photoconductive image layer cannot easily be measured, which is particularly true of automatic reproduction machines. The charge density in the non-irradiated part of an electrostatic latent image is approximately proportional to the image density of the original image above a certain lower limit voltage, the image density D = log 1 / R and R being the ratio of W reflected light to incident light. The following examples show standard values for image density. For example, in a very densely toned area of an original image in which only 1/10 of the incident light is reflected, the value R equals 1/10 and * log 1 / R, ie the image density, equals 1. An image density of 1.3 occurs when about 1/20 of the incident light is reflected. Dioht values in the range of approx. 1.2 to 1.5 or more appear to the eye as very dense blackening. The image density is therefore a value which is suitable for comparing the quality of electrophotographic or other copies with the original image.
" Beispiel I " Example I
Eine 10 χ 10 cm große Bildplatte mit Selen als fotoleitfähiger Schicht wird auf eine Oberflächenspannung von oa· +500 Volt aufgeladen, beliohtet und entwickelt. Das entwickelte Bild wird auf ein Papierblatt übertragen, seine mittlere lönungsdichte beträgt oa. 1,3. Die das Restbild noch tragende Bildplatte wird dann aus einem Abstand von oa· 25 cm oa. 30 Sekunden lang nach jeder Bildentwicklung und Bildübertragung mit einer 300 Watt-Photoflood-lampe bestrahlt. Dadurch wird die fotoleitfähige Sohicht entladen. Dieser Zyklus wird dann mehrmals wiederholt. Der Entwicklerstoff besteht aus Glasträger-A 10 χ 10 cm image plate with selenium as the more photoconductive one Layer is charged to a surface tension of oa · +500 volts, exposed and developed. The developed image is transferred to a sheet of paper, its mean density is oa. 1.3. The image plate still carrying the remaining image is then taken from a distance of about 25 cm or the like. 30 seconds irradiated with a 300 watt photoflood lamp long after each image development and image transmission. This will make the Discharge photoconductive layer. This cycle is then repeated several times. The developer material consists of glass carrier
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teilchen von oa. 250 Mikron mittlerer Sröße und Xerox 914— Toner mit einer Tonerkonzentration von oa. 0,3 mg/cm . Die Entwicklerstoffströmungsgeschwindigkeit beträgt ca« 0,8g/oai Plattenbreite see bei einer &esamtströmung von 25» 50 oder 100 g. Eine Entwicklungselektrode in Form einer 10 χ 10 cm großen flachen Edelstahlplatte führt eine Vorspannung von ca. +100 Volt und ist parallel zur Selenfläche in einem Abstand von ea. 1,5 mm angeordnet. Die Entwicklung und Bildplattenreinigung wird bei verschiedenen Elektrodanwinkeln in herkömmlicher und in invertierter Sohrägstellung durchgeführt. Die daraus erhaltenen Daten zeigen, daß eine optimale Entwioklungs- und Reinigungswirkung bei einem Elektrodenwinkel nahe der Vertikalen (90°) auftritt und daß eine gute Reinigungswirkung im Bereich von ca. 60° herkömmlicher Schrägstellung bis oa. 60° invertierter Schrägstellung möglich ist.particles of oa. 250 microns medium size and Xerox 914- Toner with a toner concentration of the above. 0.3 mg / cm. The developer flow rate is about 0.8 g / oai Plate width see with an overall flow of 25 »50 or 100 g. A developing electrode in the form of a 10 χ 10 cm flat stainless steel plate carries a bias of approx. +100 volts and is arranged parallel to the selenium surface at a distance of about 1.5 mm. The development and imaging plate cleaning is carried out with different electrode angles in conventional and inverted position. The data obtained therefrom show that an optimal development and cleaning effect occurs at an electrode angle close to the vertical (90 °) and that a good cleaning effect in the range of approx. 60 ° of conventional inclination until oa. 60 ° inverted inclination is possible.
Es werden eine elektrofotografische Bildplatte und eine Entwioklerstoffmischung gemäß Beispiel I verwendet« Die Platte wird wie in Beispiel I aufgeladen und zur Bilderzeugung beliohtet, die Dichte des übertragenen entwickelten Bildes beträgt ca· 1,3· Bei einer Kaskaäierungsvorrichtung mit invertierter Elektrodenstellung und demselben Elektrodenabetand wie in Beispiel I bei einem Elektrodenwinkel von 75° wird eine Entwiok!erstoffströmungsgeschwindigkeit von oa· β g/om see bet ICO &- Gesamtströmung angewendet. Die Elektrodenspannung wird VCi- Γ» bis ca· +1200 Volt geändert. Eine gute Entwiokk'i£,:" u&ä Reinigungswirkung tritt im Bareioh von oa· +200An electrophotographic image plate and a developer mixture according to Example I are used. The plate is charged as in Example I and exposed to light for image generation; the density of the transferred, developed image is approx. 1.3 Example I with an electrode angle of 75 °, a developer flow rate of oa · β g / om see bet ICO & - total flow is used. The electrode voltage is changed from VCi to approx. +1200 volts. A good development and cleaning effect occurs in the range of oa · +200
:■■&* +700 Volt auf. Pur diese Einstellung der Betriebewerte i? i, i; aich eine gewisse Anhaftung der Trägerteilohen bei Elek-: ■■ & * +700 volts. Pur this setting of the operating values i? i, i; there is a certain adhesion of the carrier parts in the case of elec-
Ton über +1200 Volt·Sound above +1200 volts
Beispiel III
Bin ft2pi.e.?gerät 914 der Xerox Corporation, Roohester, New Example III
Am ft2pi.e.? Device 914 from Xerox Corporation, Roohester, New
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York, wird mit einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgerüstet« Das EntwieKLungs- und Reinigungsgehäuse enthält eine Elektrodenanordnung mit einer Länge von 6,35 om (vom Beginn bis zum Ende der Entwicklungen zone gemessen am Bogen parallel zur Trommeloberfläche) und einem Abstand zur Trommeloberfläche von oa, 2 mm. Die Trommeloberfläche ist mit einer amorphen Selenschicht als Fotoleiter überzogen. Die Elektrodenanordnung ruht auf den Kanten der Trommel, wodurch Einstellungsprobleme vermieden sind. Ferner ist ein als Elektrode geschaltetes Leitbleoh unmittelbar unter der Entwicklungs- und Reinigungselektrode angeordnet, um übermäßige Entwioklerverluste am unteren Ende der Entwioklungs- und Reinigungszone zu vermeiden. Hinter dieser Zone und vor der Bildübertragungsstelle ist ein Corotron angeordnet, das die Bildübertragung begünstigt. Die Entwiokierstoffmischung besteht aus nicht überzogenen, gebleiten G-laskörnern mit einer mittleren Größe von oa. 250 Mikron und aus Xerox 9H-Toner mit einer mittleren Teilchengröße von ca. 12 bis ca. 15 Mikron. Ferner enthält sie 1/8 i» des Tonergewichtes an Zinkstearat-Sohmiermittel. Die Elektrodenspannung beträgt ca· +200 Volt. Diese Ausführung der Erfindung ermöglicht eine laufende Herstellung durchgehend getönter und halbgetönter Bilder sowie von Strichzeichnungen bei hoher Qualität und geringer Hintergrundzeichnung in mehr als 50 000 Zyklen. Die Bildqualität wird verbessert, wenn die Tonerkonzentration auf oa« 0,28 mg/cm der Trägerteilchenoberfläohe gehalten wird. Der Tonerverbraueh und die Tonerwirksamkeit sind ausgezeichnet, pro Pfund Toner könu^ Ci/5 mehr als 15 000 Kopien von 21,5 χ 28 cm Größe hergestellt warden· Durch die nicht vorhandene Reinigungsbürste wird die lebensdauer der fotoleitfähigen Schicht verlängerte Die Reinigungsstation, die bisher Verschmutzungen durch Tonerbewegung verursaohte, kann bei dieser Aueführungsform entfallen, so daß die Reproduktionsmaschine insgesamt sauberer arbeitet·York, is equipped with a device for carrying out the method according to the invention. The development and cleaning housing contains an electrode arrangement with a length of 6.35 μm (from the beginning to the end of the development zone measured on the sheet parallel to the drum surface) and a distance to the drum surface of the above, 2 mm. The drum surface is coated with an amorphous selenium layer as a photoconductor. The electrode assembly rests on the edges of the drum, thereby avoiding adjustment problems. Furthermore, a conductive lead connected as an electrode is arranged directly below the development and cleaning electrode in order to avoid excessive losses at the lower end of the development and cleaning zone. A corotron is arranged behind this zone and in front of the image transfer point, which promotes the image transfer. The development agent mixture consists of non-coated, bleached glass grains with an average size of the above. 250 microns and made from Xerox 9H toner with an average particle size of about 12 to about 15 microns. It also contains 1.8 i "of the toner weight of zinc stearate Sohmiermittel. The electrode voltage is approx. +200 volts. This embodiment of the invention enables continuous production of continuously toned and half-toned images as well as line drawings with high quality and little background drawing in more than 50,000 cycles. The image quality is improved if the toner concentration is kept at or above 0.28 mg / cm of the carrier particle surface. The toner consumption and the toner efficiency are excellent, more than 15,000 copies of 21.5 χ 28 cm in size can be made per pound of toner · The absence of a cleaning brush extends the life of the photoconductive layer caused by toner movement, can be omitted in this embodiment, so that the reproduction machine works cleaner overall.
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wird die in Beispiel III beschriebene Reproduktionsmatohine verwendet mit einer Anfangslaäespannung von oa. +400 Volt, einer relativen BeIiehtungsstärke von ca· f/6,3» einer Tonerkonzentration von ca. 0,28 mg/cm , gebleiten G-lasträgerteilchen mit einer mittleren Größe von oa. 250 Mikron und einer Elektrodenspannung von ca. +125 Volt· Es tritt eine zufriedenstellende Entwicklungs- und Reinigungswirkung für eine große Anzahl Kopien ausgezeichneter Qualität auf.becomes the reproductive matohine described in Example III used with an initial voltage of oa. +400 Volts, a relative reference strength of approx. F / 6.3 »one Toner concentration of approx. 0.28 mg / cm, leaded glass carrier particles with a mean size of oa. 250 microns and an electrode voltage of approx. +125 volts · A satisfactory developing and cleaning effects for a large number of copies of excellent quality.
Es wird die in Beispiel III beschriebene Reproduktionsmasohine bei einem Stromfluß von ca· 16 Mikroampere für das Übertragungscorotron zur Herstellung verschiedener Testkopien bei unterschiedlichen Ladespannungen und Belichtungswerten verwendet. Es werden Standardwerte für zufriedenstellenden Betrieb und Kopiequalität aufgeste!" * die Vorrichtung muß das Restbild entfernen, wenn die Dichte des neuen Bildes oa. 1,3 beträgt und dieses neue Bild derart entwickeln, daß sich eine Dichte des übertragenen Bildes von ca. 1,2 ergibt. Ferner muß eine Bilddichte von ca. 0,3 zu einem vorgegebenen Standardwert von 0,2 entwickelt werden. Die aus verschiedenen Durchläufen erhaltenen Daten ergeben einen Betriebsbereich, der dem in Fig.3 dargestellten ungefähr entsprioht. Die Einhüllende 32 wird durch die Kurve 30, die die maximale Ladespannung für eine Reinigungswirkung bei Erfüllung der hier vorgegebenen Standardwerte und der gezeigten Belichtungswerte angibt* und durch die Kurve 31> die die maximale Belichtung für eine Entwicklungswirkung bei Erfüllung der hier vorgegebenen Standardwerte und der gezeigten ladespannungen angibt, gebildet. Bei geringen Ladespannungen und geringen Belichtungswerten ist der Betriebsbereit:11 -üaduroh begrenzt, daß eine zufriedenstellende maximale Tönungadiohte nicht erreicht werden kann· Dies bedeutet, daß der Standardwert für eine Bilddichte des über-The reproduction machine described in Example III is used with a current flow of approx. 16 microamps for the transmission corotron to produce various test copies at different charging voltages and exposure values. Standard values are set for satisfactory operation and copy quality! "* The device must remove the remaining image if the density of the new image or the like is 1.3 and develop this new image in such a way that a density of the transferred image of approx. Furthermore, an image density of approximately 0.3 must be developed to a predetermined standard value of 0.2. The data obtained from various runs give an operating range which corresponds approximately to that shown in FIG Curve 30, which specifies the maximum charging voltage for a cleaning effect when the standard values specified here and the exposure values shown are met *, and curve 31> which specifies the maximum exposure for a development effect when the standard values specified here and the charging voltages shown are fulfilled low charging voltages and low exposure values, the ready for operation: 11 -üaduroh limited, that a satisfactory maximum tint radiography cannot be achieved This means that the standard value for an image density of the
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tragenen Bildes von oa. 1,2 aus einer Dichte des erzeugten Bildes von oa. 1,3 nicht erreicht werden kann. In Iig«3 zeigt die gestrichelte Linie 33 diesen Grenzwerte Die Einhüllende 32 umschließt einen ungefähren Betriebsbereieh, der die geeigneten Werte der Ladespannung und der relativen Belichtung enthält, bei denen die beschriebene Vorrichtung bei entsprechender Einstellung der anderen Parameterwerte zufriedenstellend arbeitet und Kopien erzeugt, die die fest·= gelegten Standardwerte erfüllen»carried picture of oa. 1.2 from a density of the generated Picture of oa. 1.3 cannot be achieved. In Iig «3 The dashed line 33 shows these limit values. The envelope 32 encloses an approximate operating range, the contains the appropriate values of charging voltage and relative exposure at which the device described if the other parameter values are set accordingly, works satisfactorily and produces copies that contain the fixed · = meet set standard values »
Obwohl in der vorstehenden Beschreibung vorzugsweiser Ausführungsformen der Erfindung bestimmte Stoffe und Stoffmengen genannt wurden, können auch andere geeignete Materialien und Änderungen der verschiedenen Verfahrensschritte vorgesehen sein, wobei zufriedenstellende Ergebnisse und unterschiedliche Qualitätsgrade erreicht werden können. Ferner können zusätzliche Stoffe und Verfahrenesehritte vorgesehen sein, die eine synergetische, verbessernde oder anderweitig günstige Auswirkung auf die jeweiligen Eigenschaften der Erfindung haben. Beispielsweise können in der Bildplatte verschiedene fotoleitfähige Stoffe und unterschiedliche Schichtstärken verwendet werden, wobei eine entsprechend andere Einstellung der verschiedenen Betriebsgrößen erforderlich ist.Although in the above description of preferred embodiments the invention certain substances and amounts of substance mentioned, other suitable materials and changes to the various process steps can also be provided be having satisfactory results and varying Quality grades can be achieved. Furthermore, additional Substances and procedures must be provided that have a synergetic, improving or otherwise favorable Have an effect on the respective properties of the invention. For example, various Photoconductive materials and different layer thicknesses are used, with a correspondingly different setting of the different operating sizes is required.
Dem Faohmann sind nach Kenntnis der vorstehenden Beschreibung zahlreiche weitere Ausführungsformen der Erfindung möglich, die insgesamt durch deren Grundgedanken umfaßt werden.The Faohmann are aware of the above description numerous other embodiments of the invention are possible, all of which are encompassed by its basic concept.
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