DE2348885C2

DE2348885C2 - Elektrofotografisches Kopiergerät mit einer Einrichtung zum Entfernen überschüssiger Entwicklerflüssigkeit von dem entwickelten Bild

Info

Publication number: DE2348885C2
Application number: DE2348885A
Authority: DE
Inventors: Toshihide Tokio/Tokyo Iida; Katsuhiko Yokohama Kanagawa Yamada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1972-09-29
Filing date: 1973-09-28
Publication date: 1986-09-04
Also published as: AU6083573A; JPS4956634A; US3957016A; FR2201493A1; JPS5211595B2; GB1450690A; DE2348885A1; HK71879A; FR2201493B1; CA1016591A

Description

tinuierlichen Entwicklung von lichtempfindlichen elektrofotographischen Bahnmaterialien beschrieben. Das Bahnmaterial wird durch ein Entwicklerflüssigkeitsbad geführt, in dem es mit seiner Rückseite auf Tragtrommeln läuft, zwischen denen Führungswalzen zur Änderung der Förderrichtung des Bahnmaterials angeordnet sind. Diese Führungswalzen, die gleichzeitig als Entwicklungselektroden während der Förderungsstufe dienen, können als einfache zylindrische Trommeln oder als zylindrische Trommeln mit einem Mittelteil kleineren Durchmessers ausgebildet sein, so daß der direkte Kontakt mit der Bildfläche des Bahnmaterials vermieden wird. Von einer letzten Führungswalze, die zum Teil aus dem Entwicklerflüssigkeitsbad herausragt, wird das Bahnmaterial über weitere Walzen in einen Spüllösungstank transportiert, in dem überschüssiger Entwickler abgespült wird. Nach dem Austritt des Bahnmaterials aus diesem Spüllösungstank wird das Bahnmaterial durch ein Paar Klemmwalzen zum Abquetschen der verbliebenen Spüllösung geführt Ein derartiges Abspülen verbliebener Entwicklerflüssigkeit kommt bei einem Kopiergerät der eingangs genannten Art w^en des beträchtlichen Konstruktionsaufwands naturgemäß nicht in Betracht

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß die nach der Entwicklung auf dem Aufzeichnungsmaterial verbleibende Entwicklerflüssigkeitsmenge auch bei hohen Kopiergeschwindigkeiten auf ein geeignetes Maß reduzierbar ist, ohne daß das Tonerbild beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmaien gelöst

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Walze und deren Abstand zur Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials kann der Entwicklerflüssigkeitsfilm auf eine genau definierte Stärke reduziert werden, die eine optimale Übertragung des Tonerbilds auf das Bildempfangsmaterial gewäij-leistet und andererseits eine übermäßige Flüssigkeitsaufnahme des Bildempfangsmaterials mit den geschilderten Nachteilen vermeidet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispifclen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Querschritt eines elektrofotografischen Kopiergeräts, das mit einer Einrichtung zum Abstreifen bzw. Entfernen von überschüssiger Entwicklerflüssigkeit ausgestattet ist,

F i g. 2 tine Draufsicht einer Einrichtung zum Abstreifen und Entfernen von überschüssiger Entwicklerflüssigkeit, und

Fig.3 eine Seitenansicht der Einrichtung gemäß F i g. 2.

Die in Fig. 1 gezeigte Aufzeichnungstrommel 1 ist mit einem fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial Γ aus einer isolierenden Deckschicht und einer fotoleitfähigen Schicht überzogen und rotiert in Richtung der Pfeils A im Uhrzeigersinn. Die Aufzeichnungstrommel 1 wird zunächst mit Hilfe eines Primärladers 2 positiv oder negativ geladen und dann mit Hilfe einer bekannten optischen Einrichtung in einem Belichtungsabschnitt 3| mit dem Abbild einer Vorlage schlitzbelichtet und gleichzeitig mit Hilfe eines Koronaladers 3 einer Wechselstromentladung oder einer Entladung mit einer der Primärladung entgegengesetzten Polarität ausgesetzt.

Dann wird mit Hilfe einer Totalbelichtung durch eine Lampe 4 ein elektrostatisches Ladungsbild auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials Γ ausgebildet Die Entladung kann auch unmittelbar nach der Bildbe-Iichtung erfolgen. Das Bild wird dann in einer Entwicklungseinrichtung 5 mit Hilfe von Entwicklerflüssigkeit entwickelt Diese Entwicklungseinrichtung 5 besitzt einen Behälter 6 mit der Entwicklerflüssigkeit 5|, eine nicht dargestellte Pumpe, die die Entwicklerflüssigkeit rührt und sie nach oben pumpt, und eine Entwicklungselektrode 7, die stets gegen die Aufzeichnungstrommel 1 gedrückt wird, wobei ein kleiner Spalt zwischen Elektrode und Trommel aufrechterhalten wird. Das auf dem Aufzeichnungsmaterial Γ gebildete elektrostatische Ladungsbild wird durch den Toner in der Entwicklerflüssigkeit entwickelt, die mit Hilfe der Pumpe auf die Entwicklungselektrode 7 !gefördert wird.

Durch die anschließende Aufnahme einer Koronaentladung mit Hilfe eines nachgeordneten Koronaentladers 9 wird überschüssige Entwickl^rflüssigkeit von der Aufzeichnungstrommel 1 abgestreift oder abgepreßt, ohne daß das Bild zerstört wird. Anschließend wird ein Blatt Bildempfangspapier P, das mittels einer Walzenanordnung 11 von einer Papiervorratsstation zugeführt wird, in enge Berührung mit der Aufzeichnungstrommel 1 gebracht, so daß das Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial Γ durch die Ladung eines Übertragungsladers 10 auf das Blatt Bildemjpfangspapier P übertragen wird. Danach wird das das Bild tragende Blatt Bildernpfangspapier P mit Hilfe einer Trenneinrichtung, beispielsweise eines Trennbandes, von der Aufzeichnungstrommel gelöst und einer Fixierstation zugeführt Sodann werden auf dem Aufzeichnungsmaterial Γ verbliebener Toner und Entwicklerflüssigkeit mit Hilfe eines auf die Aufzeichnungstrommel gedrückten Blattreinigers 12 abgestreift, wonach der nächste Zyklus beginnt.

Damit die Entwicklungselektrode ihre vorstehend beschriebene Position gegenüber dem Aufzeichnungsmaterial innehat und Entwicklerflüssigkeit in den schmalen Spalt zwischen Elektrode und Trommel gelangt, um das B-Id an der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gleichmäßig zu entwickeln, ist es wichtig, daß die Entwicklerflüssigkeit sich gleichmäßig auf drr Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials ausbreitet.

Zwischen der Entwicklungseinrichtung 5 und dem Koronaentlader 9 ist eine Einrichtung zum Entfernen von überschüssiger Entwicklerflüssigkeit untergebracht. Eine Walze 21 aus leitfähigem Material wird von einem rechten und eimern linken Anlenkarm 22 getragen, wobei die Anlenkarme auf Wellen der Entwicklungsvorrichtung veschwenkbar abgestützt sind. Die Walze 21 ist parallel zur Aufzeichnungstrommel 1 angeordnet, indem Abstandsrollen 23 an beiden Enden der Walze 21 moniert sind und jeweils mit Hilfe einer Feder 24 zwischen der Anlenkarmen 22 und der Entwicklungsvorrichtung gegen das Aufzeichnungsmaterial ί' der Aufzeichnungstrommel 1 gepreßt werden. Auf diese Weise wird die Walze 21 in einem geringen Abstand von beispielsweise 0,; bis 0,2 mm von dem Aufzeichnungsmaterial Γ gehalten. Dieser Abstand wird grundsätzlich in Abhängigkeit von dom Ladungsbiidpotentia! der bildfreien Bereiche (Weiflibereiche) bestimmt und beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 2 mm. Auf einer Welle 211 der Walze 21 ist ein Zahnrad 25 vorgesehen, das mit einem Anuiebszahnrad 26 der Aufzeichnungstrommel 1 in Verbindung steht, so daß die Walze 21 gemäß dem Pfeil B in F i g. 3 entgegengesetzt rotiert wie die Aufzeichnungstrommel 1.

Die Figuren zeigen ein Reinigungselement 27, das elastisch ist wie beispielsweise Kautschuk oder Moltopren und mit einer Feststellschraube 29' über ein zurückziehbares Halterteil 29 an einer Aufnahme 28 montiert ist, die einstückig mit dem Anlenkarm 22 ausgebildet ist, so daß das Reinigungselement teilweise gegen die Walze 21 gedrückt wird. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet ein dünnes isolierendes (oiler leitfähiges) Blatt, das mittels einer Schraube 31 an der Aufnahme 28 montiert ist und dessen freier Rand mit der Walze 21 in Berührung steht.

Im folgenden wird die Funktion der Walze 21 und des Reinigungseiements 27 im einzelnen erläutert:

Bei einem elektrofotografischen Kopiergerät, das mit Naßentwicklung und Bildübertragung arbeitet, wird die Entwicklerflüssigkeit zur Entwicklung direkt mit dem Aufzeichnungsmaterial in Berührung gebracht, so daß Entwicklerflüssigkeit an der Oberfläche des Aufzeich-Γι'ύΓ/£;5ΐπ5ίεΠ5ΐ5 αΰιιαιΐΟΓι mCiut. ι^αιιΟΓ uiCitst * OiiCr

auch in den bildfreien Bereichen anhaften. Überschuss!- ge Entwicklerflüssigkeit muß dann abgestreift und der in der Flüssigkeit enthaltene Toner auf den bildfreien Bereichen entfernt werden, was unter Verwendung des Koronaentladers 9 geschieht. Dieser kann die Entwicklerflüssigkeit jedoch nicht in ausreichendem Maße entfernen, wenn die Aufzeichnungstrommel sehr schnell rotiert.

Demgemäß ist die leitende Walze 21 zwischen der Entwicklungseinrichtung 5 und dem Koronaentlader 9 vorgesehen, die einen geringen Abstand zur Aufzeichnungstrommei 1 besitzt, so daß überschüssige Flüssigkeit abgestreift und an den bildfreien Bereichen anhaftender Toner entfernt werden kann. Dann noch verbleibende Flüssigkeit kann mit Hilfe des Kcronaentladers 9 abgequetscht werden, wodurch eine Schleierbildung vermieden und die Papiertrocknung verbessert wird, ohne daß die Spannung des Laders erhöht werden muß.

Das Entfernen des an den bildfreien Bereichen des Aufzeichnungsmaterials 1' anhaftenden Toners zur Vermeidung einer Hintergrundschleierbildung beruht auf dem elektrischen Potential, auf dem die Walze 21 gehalten wird.

Das bei dem vorstehend beschriebenen elektrofotografischen Prozeß gebildete elektrostatische Ladungsbild auf dem Aufzeichnungsmaterial Y besitzt beispielsweise in seinen hellen Bereichen ein negatives Potential von 100 V und in seinen dunklen Bereichen ein positives Potential von 500 V, also entgegengesetzte Polaritäten. Dadurch wird der Toner im Bereich der auf Erdpotential gehaltenen Walze 21 in den Bildbereichen weiter zum Bild selbst angezo^ün und in den bildfreien Bereichen abgestoßen.

Hierbei haftet fortlaufend Toner an der leitenden Walze 21 an und bedeckt diese. Dadurch wird die anziehende Kraft der Walze 21 auf den Toner reduziert und der Effekt der Vermeidung einer Schleierbildung vermindert Daher wird das Reinigungselement 27 dazu verwendet, die Oberfläche der leitenden Walze stets sauber zu halten. In diesem Fall wird der von der Walze 21 entfernte Toner allmählich zwischen der leitenden Walze 21 und dem Reinigungselement 27 angesammelt, so daß der Reinigungseffekt so lange aufrecht erhalten wird, wie die Tonennasse mit Entwicklerflüssigkeit durchfeuchtet ist Wenn das Gerät jedoch nicht in Betrieb ist, trocknet die Tonermasse aus und haftet in festern Zustand an dem Reinigungselement an, so daß die Reinigungswirkung beim darauffolgenden Kopiervorgang beeinträchtigt und der die Schleierbildung vermeidende Effekt vermindert wird. Um dennoch befriedigend kopieren zu können, wird ein Reinigungselement 27 verwendet, das eine ausreichende Kapillarität besitzt und stets Flüssigkeit halten kann (z. B. feinporiger Urethanschaum). dessen eines Ende 27' in die Entwicklerflüssigkeit taucht, so daß der auf die beschriebene Weise entfernte Toner immer naß gehalten wird.

Wenn ferner ein dünnes Blatt 30 vor dem Reinigungselement 27 vorgesehen und gegen die Walze 21 gepreßt wird, kann der an der Walze 21 anklebende Toner durch dessen oberen Rand entfernt und mit flüssigem Entwickler in der mit dem Pfeil C angezeigten Richtung weggewaschen werden, so daß ein Anhaften von Toner an dem Reinigungselement 27 vermieden und dessen Reinigungswirkung aufrecht erhalten wird, was darüber hinaus dessen Lebensdauer verlängert.

Es wird daher erreicht, daß die Schleierbildung ausgeschlossen und das Abstreifen von Entwickler effektiv Y^ij^'^rrg« wir/4 er* ^aQ HjA 5"HnHUn⁰ des Koror·³*¹¹¹*!³-ders 9 für ein nachfolgendes Abstreifen gesenkt und die thermische Kapazität der Fixierstation reduziert werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der V/alze Patentansprüche: (21) in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmate rials (1') ein Koronaentlader (9) nachgeordnet ist.

1. Elektrofotografisches Kopiergerät mit einem

fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial auf einer 5

drehbaren Aufzeichnungstrommel, einer Einrichtung zur Ausbildung eines Ladungsbilds auf dem

Aufzeichnungsmaterial und zur Naßentwicklung des Die Erfindung bezieht sich auf ein elekfofotografi-Ladungsbilds, einer im Bereich der Aufwärtsbewe- sches Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff ces Angung des Aufzeichnungsmaterials angeordneten 10 Spruchs 1.

Walze zum Entfernen von überschüssiger Entwick- In der DE-OS 21 54 922 ist ein Kopiergerät beschrielerflüssigkeit von dem entwickelten Bild, wobei in ben, das eine Vorrichtung zum Verhüten des Verlaufens der Entwicklerflüssigkeit vorhandene Tonerteilchen von naßentwickelten Tonerbildern auf mit einem Fotoin den Bildbereichen zum Aufzeichnungsmaterial leiter beschichtetem Papier aufweist, die ausgangsseitig hin angezogen und in den bildfreien Bereichen vom 15 pines Entwicklerflüssigkeitsbehälters ein Walzenpaar Aufzeichnungsmaterial abgestoßen werden, und mit aus einer Metallwalze und einer Stabilisierungswalze einer Einrichtung zum anschließenden Übertragen besitzt Das das Tonerbild tragende fotoleitfähige Pades entwickelten Bilds auf ein Bildempfangsmaterial, pier durchläuft das Walzenpaar mit der Metallwalze dadurch gekennzeichnet, daß als Einrich- zugewandter Bildseite. Da die Stabilisierungswalze aus tung zum t>erührungslosen Entfernen von über- 20 elastischem Material besteht und unter Druck an der schüssiger Estwicklerflüssigkeit (5i) eine Walze (21) Metallwalze anliegt wird überschüssige Entwicklerflüsin geringem Abstand zur Oberfläche des Aufzeich- sigkeit aus dem Papierblatt ausgequetscht Darüber hinnungsmaterials (I^-) angeordnet ist aus ist der Stabilisierungswalze eine gewisse Leitfähig-

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- keit gegeben, so daß bei Erdung beider Walzen ein Stazeichnet, daß die Walze (21) entgegengesetzt zur 25 bilisierungseffekt erzielt werden solL Anstatt die Wal-Drehrichtung der Aufzeichnungstrommel (1) dreh- zen zu erden, kann man auch eine Vorspannung mit angetrieben ist einer der des Toner* entsprechenden Polarität an sie

3. Kopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch legen. Anstelle eines einzigen Walzenpaars sind bei eigekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der nem weiteren Ausführungsbeispiel für die beiden Funk-Oberfläche der Aufzeichnungstrommel (1) und der 30 tionen zwei hintereinander angeordnete Walzenpaare Walze (21) durch mit der Walze in Verbindung ste- vorgesehen, nämlich ein Stabilisierungswalzenpaar aus hende Abstandsrollen (23) konstant gehalten wird, zwei geerdeten Walzen und ein nachgeordnetes die auf der Oberfläche der Aufzeichnungstrommel Quetschwalzenpaar. Die Verwendung einer Quetschabrollen, walze ist bei einem Kopiergerät der eingangs genannten

4. Kopiergerät nach Anspruch 7, dadurch gekenn- 35 Art, das mit Bildübertragung arbeitet, nicht möglich, da zeichnet, daß an jedem Ende der Walze (21) eine die direkte Berührung zwischen Quetschwalze und Auf-Abstandsrolle (23) auf der Walzenachse montiert ist. Zeichnungsmaterial das Tonerbild beeinträchtigen wür-

5. Kopiergerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch de. Eine solche Beeinträchtigung ist beim Elektrofaxgekennzeichnet, daß die Walze (21) und die Ab- Verfahren nicht zu befürchten, da fcr Toner an dem standsroilen (23) in verschwenkbar montierten Ar- 40 fotoleitfähigen beschichteten Papier wesentlich besser men (22) drehbar gelagert sind. haftet als an dem für eine Bildübertragung vorgesehe-

6. Kopiergerät nach einem der vorhergehenden nen Aufzeichnungsmaterial.

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze Bei einem in der DE-OS 21 12 015 beschriebenen

(21) in Richtung zur Aufzeichnungstrommel (1) ela- elektrofotografischen Kopiergerät ist als Einrichtung

stisch vorgespannt ist. 45 zum Entfernen von überschüssiger Entwicklerflüssig-

7. Kopiergerät nach einem der vorhergehenden keit von dem entwickelten Bild eine Koronarakel vorge-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reini- sehen. Die Abquetschwirkung einer derartigen Koronagungseinrichtung(27,30)zur Reinigung der Oberflä- rakel ist jedoch begrenzt und reicht bei hohen Kopierche der Walze (21) vorgesehen ist. geschwindigkeiten nicht aus, um den nach der Entwick-

8. Kopiergerät nach Anspruch 7, dadurch gekenn- 50 lung auf dem Aufzeichnungsmaterial verbleibenden zeichnet, daß die Reinigungseinrichtung ein Reini- Entwicklerflüssigkeitsfilm auf die gewünschte Stärke zu gungsblatt (30) aufweist, das in Gleitberührung mit reduzieren. Die Abquetsch- bzw. Abstreifwirkung einer der Oberfläche der Walze (21) steht. Koronarakel kann auch nicht durch Erhöhung der Ko-

9. Kopiergerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn- ronaentladungsspannung vergrößert werden, da dann zeichnet, daß das Reinigungsblatt (30) gegen die 55 die Gefahr von Funkenentladungen zum Aufzeich-Drehrichtung der Walzenoberfläche angestellt ist. nungsmaterial hin besteht, die das Aufzeichnungsmate-

10. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, rial zerstören. Wenn aber ein zu dicker Entwicklerflüsdadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrich- sigkeitsfilm auf dem naßentwickelten Bild verbleibt, tung ein elastisches Element (27) aufweist, das in nimmt das Bildempfangsmaterial bei der Bildübertra-Gleitberührung mit der Oberfläche der Walze (21) 60 gung eine hohe Entwicklerflüssigkeitsmenge auf, so daß ^stent- die Wärmekapazität der Fixiereinrichtung zum Trock-

11. Kopiergerät nach Anspruch 10, dadurch ge- nen des Bildempfangsmaterials sehr groß sein muß. kennzeichnet, daß das elastische Element (27) saug- Gleichzeitig ergibt sich durch den Tonergehalt der Entfähig ist. Wicklerflüssigkeit auf dem Bildempfangsmaterial ein

12. Kopiergerät nach Anspruch 11, dadurch ge- 65 Hintergrundschleier. Hinzu kommen ein hoher Entkennzeichnet, daß das saugfähige elastische Element Wicklerflüssigkeitsverbrauch und eine starke Entwick-(27) in Entwicklerflüssigkeit (5|) eintaucht. lung gesundheitsschädlicher Dämpfe beim Fixieren.

13. Kopiergerät nach einem der vorhergehenden In der DE-OS 21 32 978 ist eine Vorrichtung zur kon-