DE2064231C3 - Drehbürste für eine elektrostatische Entwicklungsvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

In der Elektrophotographie und ähnlichen Verfahren wird ein latentes elektrostatisches Bild auf einem elektrisch isolierenden Aufzeichnungsträger erzeugt. Das latente Bild kann beispielsweise optisch durch Fokussierung eines Lichtbildes auf eine photoleitfähige Schicht und damit verbundene selektive elektrostatische Entladung in einer dem Lichtbild entsprechenden Verteilung erzeugt werden. Das so erzeugte latente Bild kann durch Aufbringen von Tonerteilchen auf den Aufzeichnungsträger entwickelt werden, die elektrostatisch entweder in den bestrahlten oder in den nicht bestrahlten Flächenteilen anhaften und danach in ihrer bildmäbigen Verteilung auf einen anderen Bildträger übertragen werden können.

Zur Verteilung von Tonerteilchen auf einem mit einem elektrostatischen latenten Bild versehenen photoleitfähigen Aufzeichnungsträger bzw. zur Entwicklung des latenten elektrostatischen Bildes sind bereits verschiedene Verfahren bekannt. Eines dieser Verfahren wird als Bürstenentwicklung bezeichnet und arbeitet mit einer Pelzbürste, die durch einen Vorrat an Tonerteilchen hindurchbewegt und über den Aufzeichnungsträger gestrichen wird. Es ist ferner bekannt, daß gewisse Arten von Bildern, insbesondere mit großen, durchgehend getönten Flächenteilen, bei Vorhandensein einer Entwicklungselektrode in geringem Abstand zum Aufzeichnungsträger während des Aufbringens der Tonerteilchen besser entwickelt werden können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Bürstenentwicklung latenter elektrostatischer Bilder zu verbessern.

Eine Drehbürste für eine elektrostatische Entwicklungsvorrichtung ist zur Lösung dieser Aufgabe

ίο erfindungsgeniäß gekennzeichnet durch eine Haardekke aus elektrisch nicht leitendem und elektrisch leitenden, gegenüber den nichtleitenden kürzeren Fasern.

Wird eine solche Drehbürste mit Toner beschickt und an einem auf einem Aufzeichnungsträger vorhandenen elektrostatischen latenten Bild vorbeibewegt, so wirken die nichtleitenden Fasern auf das Ladungsmuster ein und verteilen die Tonerteilchen auf dem Aufzeichnungsträger, während die leitenden Fasern einen geringen Abstand vom elektrostatischen latenten Bild haben. Daher können sie als Entwicklungselektrode wirken. Auf diese Weise ist eine Entwicklungsbürste verwirktlicht, mit der zwei voneinander unabhängige Funktionen durchgeführt werden können. Die längeren Fasern können beispielsweise hinsichtlich optimaler reibungselektrischer Eigenschaften, Faserdichte und Fasersteifheit für die Verteilung von Tonerteilchen ausgewählt sein, während die kürzeren Fasern hinsichtlich einer optimalen Funktion als Entwicklungselektrode ohne Rücksicht auf die Eigenschaften der längeren Fasern ausgewählt sein können. Beispielsweise können die kürzeren Fasern aus Stahldrähten gebildet sein, deren Steifigkeit und Abnutziingsfestigkeit die Aufzeichnungsfläche bei Berührung zerkratzen würde.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Drehbürste nach der Erfindung kann in weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens derart ausgeführt werden, daß ein Grundgewebe mit zwei Garnarten gebildet wird, von denen die eine um die andere gewunden ist, daß das Grundgewebe geschoren wird und daß eine Garnart von der anderen entwunden wird, so daß eine Haardecke mit zwei unterschiedlichen Faserhöhen entsteht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Reproduktionsmaschine, in der eine erfindungsgemäße Entwicklungsbürste verwendet ist,
F i g. 2 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Drehbürste,
F i g. 3 den Schnitt 3-3 aus F i g. 2 und
Fig.4 eine Einzelheit aus der in Fig.3 gezeigten Anordnung.
In Fig. 1 ist schematisch eine elektrophotogrsphisehe Reproduktionsmaschine für Schriftstücke dargestellt. Eine Aufzeichnungstrommel 10 ist mit einer photoleitfähigen Schicht Il versehen. Die photoleitfähige Schicht 11 besteht normalerweise aus Selen, das bei Einwirkung von Licht einen relativ geringen elektrisehen Widerstand, bei Dunkelheit einen relativ hohen elektrischen Widerstand hat. Am Umfang der Aufzeichnungstrommel sind mehrere Verfahrensstationen angeordnet, und zwar eine optische Station 14, an der ein Lichtbild auf die photoleitfähige Schicht fokussiert wird, eine Entwicklungsstation 19, eine Bildübertragungsstation 24, eine Trommelreinigungsstation 30, eine Beleuchtungsstation 31 und eine Aufladestation 32.
Wird die Trommel 10 in der dargestellten Pfeilrich-

tung A gedreht und ist sie auf ihrer Oberfläche gereinigt und gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen, so kann ein Lichtbild eines Teils eines Schriftstücks 13 mit dem optischen System 12 an der Station 14 auf die photoleitfähige Schicht 11 projiziert werden. Bei s Weiterbewegung in der dargestellten Pfeilrichtung A werden weitere Teile des Sehrikstücks 13 auf weitere Teile der photoleitfähigen Schicht 11 projiziert. Die bestrahlten Flächenteile der phoioleitfähigen Schicht 11 werden durch diese Belichtung leitfähig, wodurch sie iu entladen werden und ein elektrostatisches latentes Bild entsteht Dieses entspricht in seiner Zusammensetzung auf der Oberfläche der Trommel 10 dem Schriftstück 13.

Das latente elektrostatische Bild wird zur Entwicklungsstation 19 bewegt, an der in einem Entwicklungsgehäuse 15 ein Vorrat elektroskopischer Tonerteilchen 18 und eine Entwicklungsrolle 16 mit einer Haardecke 17 angeordnet ist. Wenn sich die Rolle 16 dreht, wird die Haardecke 17 durch die Tonerteilchen hindurch und dann über die Oberfläche der Trommel 10 bewegt, wodurch die Tonerteilchen auf der Trommeloberfläche verteilt werden. Sie haften an der Trommel in den noch geladenen Flächenteilen an, jedoch nicht in den ungeladenen Flächenteilen, wodurch sich eine Entwicklung des elektrostatischen latenten Bildes ergibt.

An der Station 24 wird dieses Bild auf ein Bildempfangsbuiid 20 übertragen. Dieses wird von einer Vorratsrolle 21 abgeführt und mit den Fu, rungsrollen 22 und 23 innerhalb eines kurzen Bereichs in Kontakt mit der Trommel 10 gebracht. Die Übertragung der Tonerteilchen des entwickelten Bildes kann durch ein elektrisches Feld oder durch Aufladung des Bandes 20 in bekannter Weise begünstigt werden. Nachdem das Bild auf das Band 20 übertragen ist, wird dieses durch eine Fixiervorrichtung 25 bewegt, in der die Tonerteilchen in das Band eingeschmolzen werden. Dann wird es mit der Rolle 26 an eine Ausgabestelle geführt.

Nach der Bildübertragung werden restliche Tonerteilchen von der Oberfläche der Trommel 10 mit einer Bürste 27 an der Reinigungsstation 10 entfernt. Dann wird die photoleitfähige Trommeloberfläche an der Station 31 mit einer Lampe 28 gleichmäßig beleuchtet, um restliche elektrostatische Ladungen abzuleiten. Bevor die Trommeloberfläche wieder zur optischen Belichtungsstation gelangt, wird sie einer Koronaentladung mit einer Elektrode 29 an der Ladestation 32 ausgesetzt, um eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf ihr zu erzeugen. Danach kann eine neue elektrostatische bzw. optische Aufzeichnung des Schriftstücks 13 durchgeführt werden.

Die Entwicklungsbürste 17 besteht aus einem flexiblen Gewebe mit Haardecke, das auf einer zylindrischen Rolle 16 befestigt ist. Das Gewebe kann auch auf mehreren Führungsrollen auf jedem anderen gewünschten Weg transportiert werden. Die Bürste 17 ist in den Fig.2 und 3 genauer dargestellt, sie besteht aus einem Grundgewebe 41 und einer Haardecke 42. Das Grundgewebe 41 besteht in üblicher Weise aus Kettfäden und Schußfäden 43. wie es in F i g. 3 dargestellt ist. Die Haardecke ist aus einem besonderen Garn 44 gebildet, das mit den Fäden 41 des Grundgewebes in für die Herstellung solcher Haardekken bekannter Weise vereinigt ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß dieses Garn 44 aus zwei unterschiedlichen Faserarten besteht, die unterschiedliche Länge haben.

Die kürzeren Fasern 45 sind elektrisch leitfähig, während die längeren Fasern 46 nichtleitend sind. Um die unterschiedlichen Faserlängen innerhalb einer Haardecke zu erzielen, wird ein in F i g. 4 gezeigtes kombiniertes Garn verwendet, bei dem ein gerader Faserstrang mit Fasern 45 durch einen zweiten Faserstrang mit Fasern 46 umwunden ist. Dieses in Fig.4 gezeigte Garn wird als Fasergarn 44 für das Gewebe 17 verwendet. Nach dem Webvorgang unj dem Schneiden der Fasern erfolgt ein selbsttätiges Abwinden des Faserstrangs 46 vom geraden Faserstrang 45, wodurch sich eine größere Länge dieser Fasern in der in F i g. j gezeigten Art ergibt.

Wie bereits ausgeführt wurde, sind die längeren Fasern 46 so ausgewählt, daß sie elektrisch nicht leitfähig sind und eine physikalische und reibungselektrische Wirkung auf die Aufzeichnungsfläche Il des Zylinders 10 ausüben, so daLJ diese gleichmäßig mit Tonerteilchen 18 eingestäubt wird. Andererseits sind die kürzeren Fasern 45 so ausgewählt, daß sie elektrisch leitfähig sind und als Entwicklungselektrode wirken. Die Oberfläche der Entwicklungsbürste 17 kann so angeordnet werden, daß nur die längeren Fasern 46 die photoleitfähige Oberfläche Il des Zylinders 10 berühren, die physikalischen Eigenschaften der kür/eren Fasern 45, beispielsweise ihre Steifheit und Abnut/ungsfestigkeit, die die Fläche 11 beeinträchtigen könnten, sind dadurch unwichtig. Zur Verwirklichung der Funktion einer Entwicklungselektrode müssen nicht alle Fasergarne unbedingt in der in F i g. 4 gezeigten Weise kombiniert sein, es können auch Garne vorgesehen sein, die allein die längeren Fasern 46 bilden. Über die Rolle 16 können die eine Entwicklungselektrode bildenden leitfähigen Fasern 45 mit einer elektrischen Vorspannung versehen werden, die entsprechend optimalen Entwicklungsbedingungen einstellbar ist.

Als leitfähige Fasern werden vorzugsweise Stahlfasern, als nicht leitfähige Fasern vorzugsweise Reyonfasern verwendet. Die Stahlfasern 45 haben dabei etwa 0,12 Denier, der Faserstrang etwa 12 Denier. Die Reyonfasern 46 haben einen Faserdurchmesser von etwa 20 μ, der Faserstrang etwa 150 Denier. Das Volumenverhältnis von Stahlfasern zu Reyonfasern beträgt vorzugsweise etwa 1:1, die Höhe der Reyonfasern 46 beträgt vorzugsweise etwa 15 mm, die Höhe der Stahlfasern 45 etwa 10 mm. Die Erfindung ist jedoch auf die vorstehend genannten Faserstoffe nicht beschränkt, sie sind lediglich als Beispiel genannt. Zahlreiche andere leitende und nichtleitende Faserstoffe können verwendet werden. Ähnlich sind die genannten Werte für die Faserdurchmesser, die Garne und das Verhältnis von leitenden zu nichtleitenden Fasern sowie die Faserhöhen lediglich Beispiele, die das Verständnis der Erfindung ermöglichen sollen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Drehbarste für eine elektrostatische Entwicklungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Haardecke (17) aus elektrisch nicht leitenden (46) und elektrisch leitenden, gegenüber den nichtleitenden (46) kürzeren Fasern (45)

2. Drehbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maardecke (17) aus einem geschorenen Grundgewebe (41,42) besteht.

J. Drehbürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Fasern (45) Metallfasern sind.

4. Drehbürste nach Anspruch I, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch nicht leitenden Fasern (46) synthetische Fasern sind.

5. Drehbürste nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfasern (45) Stahlfasern sind.

6. Drehbürste nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Fasern (46) Reyonfasern sind.

7. Verfahren zur Herstellung einer Drehbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundgewebe (41, 42) mit zwei Garnarten (45,46) gebildet wird, von denen die eine (46) um die andere (45) gewunden ist, daß das Grundgewebe (41, 42) geschoren wird und daß die eine Garnart (46) von der anderen (45) entwunden wird, so daß eine Haardecke (17) mit zwei unterschiedlichen Faserhöhen entsteht.

8. Verwendung einer nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildeten Drehbürste in einer elektrophotographischen Reproduktionsmaschine als Entwicklungsbürste, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbürste an dem Aufzeichnungsträger (10) der Reproduktionsmaschine so angeordnet ist, daß die längeren Fasern (46) den Aufzeichnungsträger (10) berühren, während die kürzeren Fasern (45) einen geringen Abstand zu ihm haben.