DE2430754C3

DE2430754C3 - Übertragungseinrichtung zum Übertragen eines Tonerbildes

Info

Publication number: DE2430754C3
Application number: DE2430754A
Authority: DE
Inventors: Daniel Stanley Rochester Hoffman; John Penfield Maksymiak; Frank Joseph Rochester Sanza
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-07-02
Filing date: 1974-06-26
Publication date: 1981-02-26
Also published as: IT1015524B; FR2236217A1; DE2430754B2; GB1471049A; AU7066874A; NL7408968A; CA1021008A; US3901186A; BR7405411D0; DE2430754A1; BE816848A; FR2236217B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Übertragungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs I genannten Art.

Bei einer solchen aus der DE-OS 21 56 299 bekannten Übertragungseinrichtung wird eine an ihrem Außenumlang Borsten aufweisende Übertragungsfolie benutzt, die mit Hilfe eines zweiarmigen Hebels an dessen einen Ireien Ende die Übertragungsrolle gelagert und an dessen anderen freien Ende eine Feder befestigt ist, fegen eine trommeiförmige Aufzeichnungsfläche gedrückt wird, deren Mantelfläche die endlose Fläche lüdet. Die Borsten der Übertragungsrolle sind elektrisch leitend ausgebildet und mit einem Pol einer Spannüngsquelle verbunden, deren anderer Pel mit dem elektrisch leitenden Schichtträger der fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche verbunden ist. Die Übertragungsrolle wird mit einer solchen Kraft gegen die Aufzeichnungsfläche gedrückt, daß die elastischen Borsten immer Kontakt mit der Oberfläche der M Aufzeichnungsfläche bzw. eines zwischen s<e und die Übertragungsrolle eingeleiteten Bildempfangsmaterials haben. Da auch bei einer ootimalen Elastizität der Borsten diese nach einer längeren Betriebsdauer in ungleichmäßiger Weise bleibend verformt werden, ist kein genau gleichmäßiger Andruck der Oberfläche der Übertragungsrolle an dem Bildempfangsmaterial bzw. an der Aufzeichnungsfläche gewährleistet

Aus der DE-OS 21 52 501 ist eine ähnliche Übertragungseinrichtung bekannt, bei der die Übertragungsrolle ebenfalls über einen zweiarmigen Hebel ^'egen die Aufzeichnungsfläche bzw. ein dazwischen liegendes Bildempfangsmaterial gedrückt wird. Die Oberfläche der Übertragungsrolle besteht aus einem elastischen Material, das sich beim Andruck der Mantelfläche der Übertragungsrolle an dem Bildempfangsmaterial bzw. an der Aufzeichnungsfläche elastisch verformt Um eine solche elastische Verformung des elastischen Materials erreichen zu können, sind ebenfalls erhebliche Andruckkräfte für die Übertragungsrolle erforderlich, die die Güte der Bildübertragung beeinträchtigen.

Aus der DE-OS 21 64 527 ist eine Bildübertragungseinrichtung bekannt, die ebenfalls eine Übertragungsrolle mit elastischen Borsten auf ihrer Mantelfläche aufweist Auch bei dieser Übertragungseinrichtung wird die durch die freien Spitzen der Borsten gebildete Mantelfläche der Übertragungsrolle elastisch eingedrückt wodurch sich nach längeren Betriebsdauern bleibende Verformungen ergeben, die zu einem ungleichmäßigen Andruck der Übertragungsrolle an der Aufzeichnungsfläche führen. Aus der GB-PS 12 10 666 ist es bei einer Übertragungseinrichtung der im Oberbegriff cres Patentanspruchs 1 genannten Art bekannt daß für eine wirksame Übertragung des Tonerbildes die Übertragungsrolle mit einer einen bestimmten Wert übersteigenden Andruckkraft an der Aufzeichnungsfläche angedrückt werden muß, damit unter gleichzeitiger Erzeugung eines elektrischen Feldes eine wirksame und gleichmäßige Tonerbildübertragung auf ein Bildempfangsmaterial vorgenommen werden kann. Wird der angegebene Mindestwert von etwa 13,7 KPa (140 g/cm²) unterschritten, so ergibt sich eine ungleichmäßige Tonerbildübertragung aufgrund einer ungleichmäßigen Berührung, wobei diese ungleichmäßige Tonerbildübertragung auch durch eine Verstärkung des elektrischen Feldes nicht ausgeglichen werden kann. Bn der bekannten Übertragungseinrichtung wird mit Hilfe der einstellbaren Federn die Übertragungsrolle mit einer erheblichen Andruckkraft an die Aufzeichnungsfläche angedrückt. Gerade bei einer solchen, relativ hohen Andruckkraft besteht aber die Gefahr von Andruckschwankungen infolge der Deformation von Materialien und Instabilitäten der sich bewegenden Tonerbildübertragung nicht gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Übertragungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß eine optimal gleichmäßige Tonerbildübertragung stattfindet.

Bei einer Übertragungseinrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Die Andruckkraft reicht in diesem Fälle nur zu einem gleichmäßigen Auflegen eines Bildempfangsmaterials auf die mit einem Tonerbild versehene Oberfläche der Aufzeichnungsfläche aus. Infolge dieser äußerst geringen Andruckkraft treten praktisch keinerlei Verformungen weder des Bildempfangsmaterials noch gar der Oberflächen der Übertragungsrolle oder der Aufzeichnungsfläche auf, so daß diese minimale Andruckkraft immer beibehalten wird und das jeweils mit einem

Tonerbild auf der Aufzeichnungsfläche in Berührung zu bringende Bildempfangsmaterial nur leicht auf das jeweils zu übertragende Tonerbild aufgelegt wird. Eine Tonerbildübertragung zwischen der Aufzeichnungsfläche und dem Bildempfangsmaterial findet daher auch nicht infolge eines Berührungsdruckes, sondern allein unter der Wirkung des elektrischen Feldes statt Dieses Phänomen steht dabei nicht im Widerspruch zu den Erkenntnissen des Standes der Technik, sondern setzt vielmehr die erfindungsgemäße Lehre voraus, die bisher ι ο benutzten Andruckkräfte annähernd vollständig aufzuheben, so daß keinerlei Tonerbildübertragung allein aufgrund der Berührung mehr auftritt Beim Stand der Technik wurde dagegen festgelegt daß beim Unterschreiten eines bestimmten minimalen Grenzwertes der Andruckkraft der jedoch immer noch relativ hoch liegt die durch Berührung auftretende Tonerbildübertragung ungleichmäßig wird und diese Ungleichmäßigkeiten selbst durch eine Erhöhung des anliegenden elektrischen Feldes nicht beseitigt werden konnten. Der Fachwelt war daher bisher bekannt daß eben bestimmte, jedoch immer noch relativ grobe Andruckkraftwerte nicht unterschritten werden dürften, um die Tonerbildübertragung gleichmäßig vornehmen zu kön

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Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Schnitt eines elektrofotografischen Kopiergerätes mit der Übertragungseinrichtung,

Fig.2 eine Seitenansicht der Übertragungseinrichtung mit der Übertragungsrolle,

F i g. 3 einen Schnitt der Übertragungseinrichtung der F i g. 2 längs der Linie 3-3 und

Fig.4 eine Seitenansicht der Übertragungseinrichtung von der Linie 4-4 der F i g. 2.

Ein Original D auf einem transparenten Tisch P wird in einem Beleuchtungssystem 10 beleuchtet und die entstehenden Bildstrahlen werden durch eine Optik auf eine fotoleitfähige Aufzeichnungsfläche (2 auf einer Bandhalterung 14 projiziert Die Oberfläche der Aufzeichnungsfläche wird von einer Koronaeinrichtung 13 gleichmäßig; aufgeladen. Die Aufzeichnungsfläche in Form eines Bandes ist um drei Rollen 20,21,22 geführt wobei die Bandhalterung 14 über zwei Stützen 23 und 24 am Geräterahmen befestigt ist wobei die Rolle 22 drehbar auf dem Schaft 23 sitzt Bei der Belichtung wird der zwischen den Rollen 20 und 21 laufende Teil des so Bandes t2 in einer Belirhtungsstation A belichtet und passiert dann eine Entwicklungsstation B, in der eine Entwicklungseinrichtung IS das Ladungsbild mit Hilfe mehrerer Bürsiwn 16 entwickelt

An einer Übertragungsstation C mit der Übertragungseinrichtung 26 wird das Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial übertragen, das durch den Spalt zwischen der Übertragungseinrichtung 26 und dem Band 12 bewegt wird. In der Übertragungsstation C ist ein Blattfördermechanismus 28 angebracht, der das fto Bildempfangsmaterial in Form von Papierblättern von einem Papierhandhabungsmechanismus 30 erhält. Das Bildempfangsmaterial wird dann an eine Schmelzfixiereinrichtung 31 weiterbefördert wo das Tonerbild bleibend fixiert wi;d.

Wie aus den F i g. 2. 3 und 4 ersichtlich ist, umfaßt die Übertragungseinrichtung 26 eine Übertragungsrolle 32, Hebelarme 34α und 346 und starre Rahmenteile 36a und 36k Die Übertragungsrolle 32 ist auf Wellen 38 drehbar, die in den Hebelarmen 34a und 34b angebracht iind, welche auf Wellen 40 drehbar gelagert sind, die in den Rahmenteilen 36a bzw. 366 befestigt sind, so daß etwaige Störungen im Andruck der Übertragungsrolle gegen das fotoleitfähige Band 12 als Folge von Maßabweichungen den Bildübertragungsvorgang nicht beeinträchtigen. In den Rahmenteilen 36a und 366 ist oberhalb und parallel zur Übertragungsrolle 32 eine Stützwelle 42 drehbar gelagert Auf dem einen Ende der Stützwelle 42 sitzt ein Zahnrad 44. das über ein geeignetes Getriebe eine Reinigungsbürste 48 antreibt die mit der Übertragungsrolle in Kontakt steht Außerhalb der Rahmenteile 36a und 36b sind auf der Stützwelle 42 Lager 50 angebracht die in Stützen 52 und 54 des Gerätes aufgenommen sind.

Die Wellen 38 sind wie die Wellen 40 in den Hebelarmen 34a und 34b drehbar gelagert se daß sich die Übertragungsfolie 32 relativ zu den Hebelarmen 3Aj und 346 drehen kann, aber auch .< Übertragungsrolle 32 und die Arme 34a und 34b als ein . Einheit auf den Wellen 40 schwenken können.

Oberhalb der Wellen 40 und parallel zu diesen ist in den Rahmenteilen 36a und 36b eine Welle 60 drehbar gela£-:rt An ihren über die Rahmenteile 36a und 36b vorstehenden Teilen ist die Welle 60 mit Nocken 62 versehen, die auf der Welle festgelegt sind. An jedem Rahmenteil 36a und 366 ist um einen Stift 66 ein Gewindebolzen 64 drehbar angebracht Das Ende des Gewindebolzens 64, das dem Stift abgewandt ist ist mit einer nicht dargestellten Mittenöffnung versehen, in der eine Stange 65 verschieblich aufgenommen ist Um die Stange 65 ist eine Feder 68 gelegt die zwischen dem Hebelarm 34a bzw. 34b und einer Mutter 70 liegt die auf den Gewindebolzen 64 aufgeschraul t ist Mit der Welle 60 ist ein Hebel 72 verbunden, der d zu dient die Welle zu drehen, und durch einen von de τι Rahmenteil 37b ausgehenden Sperrann 74 in seiner funktionell Lage gehalten wird.

Wenn die Übertragungsrolle 32 außer Betrieb gesetzt werden soll, d. i. in eine Lage gebracht werden soll, in der sie nicht mit dem fotoleitfähigen Band 12 in Kontakt ist wird der Hebel 72 gemäß F i g. 3 im Uhrzeigersinn bewegt bzw. gemäß F i g. 4 entgegen dem Uhrzeigersinn. Dieses ist z. B. notwendig, wenn das fotoleitfähige Band 12 ausgewechselt werden soll. Wenn der Hebel in dem genannten Sinn bewegt wird, werden die Nocken 62 zu beiden Seiten der Einrichtung 26 gegen die Hebelarme 34a und 34b geführt Gemäß F i g. 4 wird beispielsweise drr Nocken 62 sich entgegen dem Uhrzeigersinn zur Fläche 74 des Hebelarmes 146 hindrehen. Ein entsprechender Vorgang findet am Hebelarm 34a statt. Die Nocken 62 schwenken dabei die Hebelarme 34a und 346 um die Wellen 40. Dabei ist zu beachten, daß sich aufgrund der Lage der Wellen 40 die Übertragungsrolle 32 in einer Richtung bewegt, die senkrecht zui Tangente an der Berührungsstelle zwischen der Übertragungsrolle und dem fotoleitfähigen Band 12 verläuft. Selbst während des Übertragungsvorganges würde also jede Bewegung der Übertra= gungsrolle 32 in dieser Richtung erfolgen. Die Federn 68 drücken die Übertragungsrolle 32 mit einer minimalen Kraft jegen das fotoleitfähige Band 12, die gerade ausreicht, um einen gleichmäßigen Kontakt mit dem Band und dem zwischen dem Band und der Übertragungsrolle durchlaufenden Papierblatt während des Betriebes herzustellen.

Die Übertragungsrolle 32 berührt die fotoleitfähige

Aufzeichnungsfläche also in einer solchen Weise, daß zwischen beiden ein gleichmäßiger Kontakt geschaffen wird, ähnlich der Stoßdämpferwirkung beim Vorderteil eines Fahrzeugs. Die Druckkräfte der Federn 68 sind durch Drehen der entsprechenden Muttern 78 einstellbar.

Das Verhältnis (a: b) des Radius (a) des auf einer gekrümmten Bahn an dieser Stelle geführten fotoeleitfähigen Bandes 12 soll an der Berührungsstelle mit der Übertragungsrolle 32 zum Radius (tyder Übertragungsrolle an dieser Stelle nicht kleiner als 3 sein und vorzugsweise im Bereich von 3 bis 3,5 liegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Obertragungeinrichtung zum Obertragen eines Tonerbildes, das sich auf einer endlos umlaufenden fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche befindet, auf ein Bildempfangsmaterial, mit einer Übertragungsrolle, die mittels von einstellbaren Federn in Richtung der Aufzeichnungsfläche beaufschlagten Hebelarmen derart gehalten ist, daß sie in einer senkrecht zur Tangente an der Berührungsstelle zwischen Auf- to Zeichnungsfläche und Übertragungsrolle verlaufenden Richtung beweglich ist, mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes im Übertragungsspalt, und mit Einrichtungen zum Führen des Bildempfangsmaterials durch den Übertragungs- is spalt, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (68) so eingestellt sind, daß die Übertragungsrolle (32) das Bildempfangsmaterial mit einer derart minimalen Andruckkraft an die Aufzeichnungsfläche (12) anlegt, daß beim Fehlen des elektrischen Feldes, allein durch Berührung, kein Toner übertragen wird.

2. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsfläche (12) im Übertragungsbereich auf gekrümmter Bahn geführt ist, und das Verhältnis (a: b) des Abstandes (a) zwischen der fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche im Berührungspunkt und dem Krümmungsmittelpunkt der Aufzeichnungsfläche zum Radius (b) der Übertragungsrolle (32) nicht kleiner als ο ist

3. Obertragungst inricht) .ig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Verhältnis im Bereich von 3 bis 3,5 liej. .

4. Übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (62,72) aufweist um die Übertragungsrolle (32) in und außer Berührung mit der Aufzeichnungsfläche (12) zu bringen.

5. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (62,72) einen Hebel (72) und einen Nocken (62) aufweist.