DE2159008A1

DE2159008A1 - Anordnung zur Tonerverteilung in einem Abdruckentwicklungsverfahren

Info

Publication number: DE2159008A1
Application number: DE19712159008
Authority: DE
Inventors: Albert Clair Chang Leo Shih Yen San Jose Calif Bettiga (V St A )
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-12-23
Filing date: 1971-11-29
Publication date: 1972-07-13
Also published as: JPS5136070B1; GB1361092A; US3731146A; FR2119341A5

Description

Böblingen, 24. November 1971 hz-fr

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: Docket SA 969 083

Anordnung zur Tonerverteilung in einem
Abdruckentwicklungsverfahren

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verteilung und Aufladung von Tonerpartikeln auf einer Toneraufbringungsschicht in einem nach dem elektrophotographischen Abdruckentwicklungsverfahren arbeitenden Kopiergerät.

Zur Entwicklung von sichtbaren Bildern auf Trägerschichten für das elektrostatisch latente Bild sind in der Kopiertechnik viele Entwicklungsverfahren bekannt. Eines dieser Verfahren ist das Abdruckentwicklungsverfahren. Bei diesem bekannten Verfahren, das beispielsweise in der US-Patentschrift 3 152 051 beschrieben ist, wird eine Trägerfläche mit einer bestimmten Menge von sehr kleinen elektroskop!sehen Tonerpartikeln belegt oder imprägniert, um auf diese Weise eine Bildentwicklungsfläche herzustellen. Diese Entwicklungsfläche wird dann gegen die Fläche des das elektrostatisch latente Bild tragende Teils gelegt. Diese Flächen werden im allgemeinen gegeneinander abrollend aufeinandergebracht, so daß die Entwicklungsfläche und die das elektrostatische Bild tragende Fläche ohne relativ Geschwindigkeitsunterschiede bei der Berührung gegeneinander kontaktiert werden. Auf diese Weise tritt im wesentlichen kein Verwischen durch eine Relativbewegung der beiden Flächen gegeneinander auf, wie das beispielsweise bei anderen Entwicklungsmethoden wie der Magnetbürsten- oder der Kaskadenentwicklung der Fall sein kann. Der Toner wird auf diese

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Weise von der Entwicklungsfläche an den Stellen auf die das elektrostatische Bild tragende Fläche abgelagert, an denen die Ladungsverhältnisse die Tonerpartikel elektrostatisch anziehen. Bei der bekannten Kopiervorrichtung wird der Toner auf der Entwicklungsfläche dadurch gehalten, daß diese Fläche elektrostatisch für die Tonerpartikel anziehend ist und es wird auf jede Fläche so viel Toner aufgeladen, wie von der elektrostatischen Ladung der Trägerschicht gehalten werden kann. Die Tonerschicht wird auf dieser Entwicklungsfläche durch eine Aufbringungsrolle aufgebracht, die ihrerseits mit Toner bestäubt wird, der durch ein Abstreifblatt auf diese Aufbringungsfläche verteilt wird. Diese Anordnung zur Aufbringung des Toners auf die Entwicklungsfläche ist recht kompliziert und aufwendig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und wirksame Anordnung zur Verteilung und Aufladung von Tonerpartikeln auf die Entwicklungsschicht anzugeben. Dabei soll diese Anordnung einfach und billig realisierbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der eingangs genannten Anordnung dadurch gelöst, daß mindestens ein Abstreifblatt vorgesehen ist, daß dieses Blatt die Toneraufbringungsschicht kontaktiert, daß es elektrisch vom Kopiergerät isoliert ist und daß es aus einem Material besteht, welches einerseits reibungselektrisch ohne Einfluß auf den Toner ist und andererseits in der triboelektrischen Reihe etwa dort steht, wo das Material der Schicht einzuordnen ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform beinhaltet mehrere Abstreifblätter. Vorteilhafterweise wird jedes Abstreifblatt mittels einer Feder in Kontakt mit der Schicht gehalten. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß das Abstreifblatt ganz oder teilweise aus Polytetrafluoräthylen oder Polyformaldehyd aufgebaut ist.

Das erfindungsgemäße Abstreifblatt erfüllt in vorteilhafter Weise Docket SA 969 083 209829/0857

vier Funktionen. Es löscht die von der vorhergehenden Entwicklungsphase übriggebliebenen komplementären Bilder, entfernt überstehenden Toner, verteilt den Toner gleichmäßig und mehrfach und lädt den Toner reibungselektrisch auf eine Polarität auf, die der des Bildes auf der photoleitenden Schicht entgegengesetzt ist.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung die erfindungsgemäße Anordnung beispielsweise näher erläutert. Die Figur zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines für die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung besonders geeigneten Apparats.

Die Abdruckfläche bzw. Toneraufbringungsschicht hat die Form einer Trommel. Auf dieser Trommel ist die Abdruckfläche auf einer federnden Unterlage aufgebracht. Neben der Trommel 2 ist ein Tonerreservoir l vorgesehen. Eine Reihe von Tonerverteil- oder Abstreifblättern 3 sind in Drehrichtung der Trommel 2 gesehen anschließend an das Tonerreservoir 1 vorgesehen. Die Blätter 3 ruhen direkt auf der Toneraufbringungsschicht 6 und werden über Federn 4 federnd auf diese aufgedrückt. Sie sind elektrisch isoliert von dem Kopiergerät angeordnet. Der Toner wird unter die Blätter gezogen, wenn die Trommel 2 sich dreht. Der Kontakt mit der Trommelflache 6, den Abstreifblättern 3 und dem Toner bewirkt bei Drehung der Trommel eine gleichmäßige Schicht von reibungselektrisch geladenem Toner auf der Toneraufbringungsschicht 6. Bei weiterer Drehung der Trommel wird der geladene Toner dann in Kontakt mit dem Photoleiter 5 gebracht, auf den Toner selektiv, entsprechend dem latenten elektrostatischen Bild, aufgebracht wird. Die photoleitfähige Schicht 5 ist ebenfalls auf einer Trommel aufgebracht. Bei der vorliegenden Anordnung genügt ein einzelner Umlauf, um genügend Toner für ausreichende Bilddichte zu übertragen. Wichtig ist, daß die relative Umfangsgeschwindigkeit zwischen den Schichten, der Toneraufbringungsschicht 6 und dem Photoleiter 5 im Kontaktbzw. Abdruckbereich O beträgt.

Die Tonerverteilanordnung gemäß der Erfindung ist für die Zu-Docket SA 969 083 209829/085?

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sammenarbeit mit vielen Abdruckentwicklungsflächen geeignet. Annehmbare Resultate wurden mit einer Fläche erhalten, die aus Aluminium mit mattierter Oberflächenstruktur besteht. Besonders geeignet ist die vorliegende Anordnung jedoch für die Benutzung mit einer derartigen Toneraufbringungsschicht, wie sie in der gleichzeitig eingereichten Anmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen SA 969 082 beschrieben ist. In dieser Anmeldung ist eine Schicht beschrieben, die federnd, leitend, von rauher Oberfläche und in der reibungselektrischen Reihe vom Toner entfernt ist. Ein Beispiel dieser Schicht enthält kleine Graphitteilchen, die in einem Kopolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat fein verteilt sind. Die Schicht ist dadurch federnd gemacht, daß sie auf ein federndes Substrat aufgebracht ist, um einen optimalen Kontakt mit dem Photoleiter herzustellen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Kante des Abstreifblattes 3 in Kontakt mit der Abdruckentwicklungs fläche und wird mit dieser beispielsweise durch Federn 4 in Kontakt gehalten. Andererseits ist das Abstreifblatt 3 elektrisch von dem übrigen Kopiergerät isoliert angeordnet. Es ist an sich genügend ein einziges geeignetes Abstreifblatt zu verwenden. Unerwarteterweise hat es sich als vorteilhaft erwiesen, mehrere Abstreifblätter zu benutzen, insbesondere drei. Ein weiterer Vorteil durch noch mehr Abstreifblätter kann offensichtlich nicht erreicht werden.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Abstreifblatt 3 aus einem Material hergestellt ist, das in der triboelektrischen Reihe weit von dem Toner entfernt ist. Andererseits jedoch muß das Material der Abstreifblätter in der triboelektrischen Reihe nahe bei dem Schichtmaterial der Abdruckentwicklungsschicht liegen. Jedoch sollte es nicht identisch mit diesem Schichtmaterial sein.

Die meisten heute benutzten und erhältlichen Toner basieren auf Polymeren oder Kopolymeren von einem Material wie Styrol und Methacrylsäureester. Bei Gebrauch solcher Toner wurden ausge-

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zeichnete Resultate mit solchen Abstreifblättern erhalten, die aus Polytetrafluoräthylen aufgebaut sind. Polyformaldehyd ist besonders dann geeignet, wenn eine umgekehrte Entwicklung stattfinden soll. Die Abstreifblätter können auch aus zusammengesetzten Harzen oder Harz mit Füllmaterial oder aus mit einem Polymer beschichten Metall bestehen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann, wenn es gewünscht wird, die Toneraufbringungsschicht auch mit einer Vorspannung beaufschlagt werden. Dies ist eine bekannte Art und beinhaltet die Anwendung einer Spannungszuführung von ungefähr derselben Größe und Polarität wie es derjenigen der vom Licht belichteten Bereiche des Photoleiters entspricht. Die An- | wendung der Spannungszuführung ist jedoch nicht wesentlich für die erfindungsgemäße Anordnung, kann jedoch in mancher Beziehung nützlich sein. In ähnlicher Weise ist es manchmal nützlich, Gleichstromkoronaladung zu verwenden, beispielsweise vor, zwischen oder nach der Berührung mit den Abstreifblättern. Die Gleichstromkoronaladung verstärkt die Tonerladung und reduziert somit die Ablagerung in Hintergrundbereichen.

Besonders gute Ergebnisse wurden bei praktischen Versuchen mit Abstreifblättern erreicht, die runde Kontaktbereiche mit der Toneraufbringungsschicht aufweisen. Der Radius dieser runden Spitzen beträgt etwa 2,4 mm (3/32 inch).

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Anordnung zur Verteilung und Aufladung von Tonerpartikeln auf eine Toneraufbringungsschicht in einem nach dem elektrophotographischen Abdruckentwicklungsverfahren arbeitenden Kopiergerät, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abstreifblatt (3) vorgesehen ist, daß dieses Abstreifblatt (3) die Schicht (6) kontaktiert, daß es elektrisch vom Kopiergerät isoliert ist und daß es aus einem Material besteht, welches einerseits reibungselektrisch ohne Einfluß auf den Toner ist und andererseits in der triboelektrischen Reihe etwa dort steht, wo das Material der Schicht (6) einzuordnen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abstreif blätter (3), insbesondere drei, vorgesehen sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Abstreifblatt (3) mittels einer Feder (4) in Kontakt mit der Schicht (6) gehalten wird.
4. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifblatt (3) ganz oder teilweise aus Polytetrafluoräthylen oder Polyformaldehyd aufgebaut ist.
5. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche des Abstreifblattes (3) mit der Schicht (6) abgerundet ist und einen Radius von etwa 2,4 mm aufweist.

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