DE2528862A1

DE2528862A1 - Einrichtung zum entfernen ueberschuessiger entwicklerfluessigkeit

Info

Publication number: DE2528862A1
Application number: DE19752528862
Authority: DE
Inventors: Osamu Haruyama; Toshio Hayashi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1974-06-29
Filing date: 1975-06-27
Publication date: 1976-01-15
Also published as: DE2528862C2; JPS5115941U; JPS5437314Y2; US4023899A

Description

DR. BHPG DiPL.-iNG. STAPF DIPL.-ING. SCHVABE DIl. Ό'λ. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45 £.0 ZööO έ.

Anwaltsakte 2b IQ¹* 27· Juni 1975

Ricoh Company, Ltd. Tokyo / Japan

Einrichtung zum Entfernen überschüssiger Entwicklerflüssigkeit

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entfernen überschüssiger Entwicklerflüssigkeit insbesondere von photoleitenden Trommeln oder Rezeptoren bzw. Zwischenbildträgern in elektrophotographischen Kopiergeräten.

Bei einer bekannten Ausführungsform eines elektrophotographischen Kopiergeräts wird ein zylinder- oder trommeiförmiger Photorezeptor elektrisch geladen und dann bildmäßig mit einer

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VII/XX/Ktz

t (089) 988272 8 München 80, Msuerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbink München 453100

987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3892623

983310 TELEX: 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808

Vorlage belichtet, während der Photorezeptor gedreht wird, um auf ihm ein elektrostatisches, latentes Bild auszubilden, welches mittels einer Entwicklerflüssigkext in ein sichtbares oder Tonerbild entwickelt und dann durch Transfer- bzw. Übertragungskopieren auf Kopierblätter kopiert wird, nachdem überschüssige Entwicklerflüssigkext von der Oberfläche des Photorezeptors durch eine entsprechende Einrichtung entfernt worden ist. Bei diesem Verfahren werden Kopien von der Vorlage dadurch erzeugt, daß die auf die Kopierblätter übertragenen Tonerbilder fixiert werden.

Es sind bisher verschiedene Arten von Einrichtungen zum Entfernen überschüssiger Entwicklerflüssigkext verwendet worden. Bei einer Ausführungsform mit einer Quetschwalze wird die Walze unter Druck an der Oberfläche des Photorezeptors in Anlage gebracht, um überschüssige Entwicklerflüssigkext von dem Photorezeptor wegzuquetschen. Bei einer anderen Ausführungsform mit einer sogenannten Luftbürste oder -schneide wird ein Luftstrom auf die Oberfläche des Photorezeptors geblasen, um überschüssige Entwicklerflüssigkext von dessen Oberfläche zu entfernen. Bei einer Quetscheinrichtung mit einer Koronaentladung wird überschüssige Entwicklerflüssigkext auf der Oberfläche des Photorezeptors mittels einer Koronaentladung entfernt, wobei in unmittelbarer Nähe der Quetscheinrichtung überschüssige Entwicklerflüssigkext auf der Oberfläche des Photorezeptors durch eine blattförmige Schneide entfernt wird, welche sehr dicht an dem Photorezeptor angeordnet ist.

Diesen verschiedenen Ausführungsformen von Einrichtungen zum Entfernen überschüssiger Entwicklerflüssigkeit haften jedoch

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verschiedene Nachteile an. Durch die Quetschwalze wird leicht das Tonerbild auf dem Photorezeptor beschädigt, da die Walze unter Druck an der Oberfläche des Photorezeptors in Anlage gebracht ist. Außerdem ist es schwierig, eine Walze mit einer glatten, ebenen und flächigen Umfangsfläche zu erhalten, um dadurch eine gute Haftung von Tonerbildern auf dem Photorezeptor aufrechtzuerhalten und die Drehbewegung der Walze mit der des Photorezeptors zu synchronisieren. Bei der Ausführungsform mit einer Luftbürste kann die Luft durch Verdampfen der Entwicklerflüssigkeit leicht verunreinigt werden, wodurch dann das Bild auf dem Photorezeptor durch die Entwicklerflüssigkeit verschmutzt werden kann. Ferner wird durch den Luftstrom ein Geräusch erzeugt, und der Toner auf dem Photorezeptor wird durch den Luftstrom weggeblasen, was eine Verzerrung oder

χ Verformung des Bildes zur Eolge hat. Bei der Quetscheinrichtung mit einer Koronaentladung wird durch die Koronaentladung Ozon erzeugt, durch welches der Photorezeptor und die Walze beschädigt werden können. Darüber hinaus hat diese Ausführungsform einen niedrigen Wirkungsgrad, wenn Kopien mit hoher Geschwindigkeit hergestellt und ausgeworfen werden sollen. Ferner ist die blattförmige Schneide oder eine ähnliche Einrichtung in einem bestimmten Abstand von dem Photorezeptor in unmittelbarer Nähe von der Quetscheinrichtung angeordnet, so daß es nicht möglich ist, überschüssige Entwicklerflüssigkeit in ausreichender Menge zu entfernen, um mit diesem System trockene Kopien zu schaffen. Auch ist es schwierig, an den Photorezeptor einen gleichförmigen Luftstrom anzulegen.

Die Erfindung schafft daher eine Einrichtung zum Entfernen überschüssiger Entwicklerflüssigkeit, bei welcher eine Walze, welche

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in unmittelbarer Nähe von der Umfangsflache eines Photorezeptors angeordnet ist, in der Weise gedreht wird, daß die Oberfläche der nahe an der Oberfläche des Photorezeptors angeordneten Walze in einer Richtung gedreht wird, welche der Bewegungsrichtung der Oberfläche des Photorezeptors genau entgegengesetzt ist, um auf diese Weise überschüssige Entwicklerflüssigkeit von der Oberfläche des Photorezeptors zu entfernen und die Menge an Flüssigentwickler auf dem Photorezeptor entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit der Walze und der Abmessung des Spaltes zwischen der Walze und dem Photorezeptor auf einen geforderten Wert einzustellen; die Entwicklerflüssigkeit, welche sich an der Walze gesammelt hat, wird dann von dieser mittels einer sie entfernenden Einrichtung entfernt. Bei der vorbeschriebenen Einrichtung zum Entfernen von überschüssiger Entwicklerflüssigkeit sind die eingangs beschriebenen Nachteile der bekannten Einrichtungen vermieden und mit der erfindungsgemäßen Einrichtung kann sehr wirksam überschüssige Entwicklerflüssigkeit von der Oberfläche des Photorezeptors entfernt werden. Auch können mit der erfindungsgemäßen Einrichtung trockene Kopien erhalten werden, welche eine Güte aufweisen, die gleich oder besser ist als die der Kopien, welche mit der Einrichtung erhalten werden, bei welcher eine sogenannte Luftbürste verwendet ist.

Zusätzlich ist die verwendete Walze elektrisch isoliert und an ihr kann zwangsläufig eine Vorspannung angelegt werden, um dadurch ein Verschmutzen des Hintergrundes auf den hergestellten Kopien auf ein Minimum herabzusetzen. Eine leitende Metallwalze, welche mit besondeier Maßgenauigkeit preiswert

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herstellbar ist und sehr starr und unbiegsam ist, kann in vorteilhafter Weise verwendet werden. In diesem Fall ist dann die Walze mit einer Schicht aus eloxiertem Aluminium oder aus Kunstharz überzogen, um sie gegenüber der Trommel oder dem Zylinder zu isolieren. Lager, welche an den Enden einer die Walze tragenden Welle angebracht sind, sind bezüglich der Welle durch Isolierbuchsen aus Kunststoff oder -harz oder durch Schichten aus Alumit an den Enden der Welle isoliert.

Gemäß der Erfindung ist somit eine Walze parallel und nahe an einer photoleitenden Trommel so angeordnet, daß nur ein kleiner Spalt oder Zwischenraum dazwischen frei bleibt. Die Walze ist aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt und mit einem Isolierüberzug aus hartem, eloxiertem Aluminium bedeckt. Die Walze ist an einer Welle befestigt, welche so angetrieben ist, daß sich die Walze in derselben Richtung wie die Trommel dreht, um überschüssige Entwicklerflüssigkeit von der Trommel durch Plüssigkeitsreibung zu entfernen. Elektrisch leitende Lager, deren Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Walze, sind an den Enden der Welle angebracht. Die Lager liegen drehbar an der Oberfläche der Trommel an, damit der Spalt oder Zwischenraum beibehalten wird. Zwischen den Enden der Welle und den Lagern sind entweder isolierende Buchsen aus Kunststoff oder -harz oder Überzüge aus Alumit angebracht, um die Welle von den Lagern und dadurch von der Trommel zu isolieren.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeich-

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nungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine schematische Seitenansicht eines elektrophotographischen Kopiergeräts, in welchem die Erfindung vorgesehen ist;

Pig. 2(a) und 2(b) jeweils im Schnitt eine Vorder- bzw. Seitenansicht der Einrichtung zum Entfernen von überschüssiger Entwicklerflüssigkeit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Pig. 3 eine Kurvendarstellung, in welcher die Kenndaten der dargestellten Ausführungsform gezeigt sind;

Pig. 4 zur Erläuterung eine Darstellung der Arbeitsweise der wiedergegebenen Ausführungsform;

Pig. 5 eine Kurvendarstellung mit den Kenndaten der wiedergegebenen Ausführungsform;

Pig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung der Verschmutzung des Hintergrundes auf den hergestellten Kopien;

Pig. 7 eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Einrichtung; und Pig. 8 eine weitere Abwandlung der Erfindung.

Ein elektrisch leitender, trommel- bzw. zylinderförmiger

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Photorezeptor 11, wie er bei der Erfindung verwendet wird, ist in Pig. 1 dargestellt, wird mittels einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung angetrieben, damit er sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit dreht und um ihn (11) herum sind folgende Einrichtungen angeordnet: eine elektrische Entladeeinrichtung 12, eine Belichtungseinrichtung13» eine Entwicklungseinrichtung 14, eine Einrichtung 15 zum Entfernen von überschüssiger Entwicklerflüssigkeit, eine Einrichtung 16 zum Transfer- oder Übertragungskopieren sowie eine Reinigungseinrichtung 17. Während des Betriebs wird zuerst die ganze photoleitende Umfangsfläche des Photorezeptors 11 mittels der Einrichtung 12 elektrisch geladen, und die geladene Umfangsfläche des Photorezeptors 11 wird dann mittels der Belichtungseinrichtung 13 bildmäßig mit einer Vorlage belichtet, um auf ihm ein elektrostatisches, latentes Bild der Vorlage aufzubringen. Das elektrostatische, latente Bild wird dann in der Entwicklungseinrichtung 14 mit Hilfe einer Entwicklerflüssigkeit in ein sichtbares Tonerbild entwickelt, und überschüssige Entwicklerflüssigkeit auf der Oberfläche des Photorezeptors 11 wird mittels der hierfür vorgesehenen Einrichtung

15 entfernt. Das sichtbare Bild wird dann mittels der Einrichtung

16 zum Transfer- bzw. Übertragungskopieren auf ein Kopierblatt 18 kopiert, und danach wird der Photorezeptor 11 mittels der Reinigungseinrichtung 17 gereinigt.

In der Einrichtung 16 kann zum Transfer- bzw. Übertragungskopieren eine Walze oder es kann eine elektrostatische Transferkopier-Einrichtung verwendet werden. Ein Kopierblatt 18 wird zwischen den Photorezeptor 11 und die Transferkopiereinrichtung

19 16 mittels einer Kopierblatt-Zuführeinrichtung mit einer Ge-

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schwindigkeit eingebracht, welche synchron zucfer Drehbewegung des Photorezeptors 11 ist; das Kopierblatt 18 wird dann von dem Photorezeptor 11 mittels einer nicht dargestellten Trenneinrichtung abgenommen, nachdem das sichtbare oder Tonerbild auf der Umfangsflache des Photorezeptors 11 auf das Kopierblatt 18 durch die Transferkopiereinrichtung 16 kopiert ist. Das abgenommene Kopierblatt 18 wird dann in eine entsprechende, nicht dargestellte trogfö'rmige Ablage ausgeworfen.

Die Entwicklungsvorrichtung 14 kann eine Pumpe 21 aufweisen, um Entwicklerflüssigkeit zu einer Zuführeinrichtung 22 zu befördern, von welcher aus die Entwicklerflüssigkeit dann dem Photorezeptor 11 zugeführt wird. Die von der Zuführeinrichtung 22- nicht aufgenommene Entwicklerflüssigkeit wird dann durch einen Behälter 23 aufgefangen.

Die Einrichtung 15 zum Entfernen überschüssiger Entwicklerflussigkeit weist eine elektrisch leitende Welle 28 auf, welche eine elektrisch leitende Aluminiumwalze 24, welche sich mit ihr dreht, sowie eine blattförmige Einrichtung 25 trägt, welche in dem -Auffangbehälter 23 für überschüssige Entwicklerflüssigkeit angeordnet ist. Wie in Fig. 2(a) und 2(b) dargestellt, trägt die Welle 28 an ihren Enden, welche über die Walze 24 hinaus nach außen vorstehen, Wälzlager 26 und 27. Isoliei^inrichtungen, wie beispielsweise Buchsen 8 und 9 aus Kunststoff oder -harz, sind zwischen den Enden der Welle 28 und den Lagern 26 und 27 angeordnet, um die Welle 28 von den Lagern 26 und 27 zu isolieren. Die Buchsen 8 und 9 können durch andere Einrichtungen, wie beispielsweise

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überzüge aus Alumit, welche an den Enden der Welle 28 aufgebracht sind, ersetzt werden. Die Außenflächen der Lager 26 und 27 walzen sich auf der Oberfläche des Photorezeptors 11 ab. In Lagern 30 und 31 aus einem elektrisch isolierenden Material, welche neben den Lagern 26 bzw. 27 angeordnet sind, sind die Eiden der Welle 28 drehbar gehaltert. Selbstverständlich können die Buchsen 8 und 9 als Isoliereinrichtungen entfallen, wenn die Welle 28 selbst aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist.

Die Lager 30 und 31 werden von Tragplatten 32 bzw. 33 so getragen, daß sie auf die Achse des Photorezeptors 11 zu und von dieser weg bewegbar sind. Eine Feder 34- ist zwischen der Tragplatte 32 und dem Lager 30 und eine weitere Feder 35 ist zwischen der Tragplatte 33 und dem Lager 30 so angebracht, daß die Lager 30 und 31 aufgrund der Vorspannkräfte der Federn 34- und 35 bestrebt sind, sich nach oben in Richtung auf den Photorezeptor 11 zu zu bewegen.

Die Lager 26 und 27 haben jeweils einen Radius, welcher um einen Wert im Bereich von 0,01 bis 1mm größer als der Radius der Walze 24 ist, und sind aufgrund der Vorspannkräfte der Federn 34 und 35 bestrebt, unter Druck an den gegenüberliegenden Endteilen der Umfangsfläche des Photorezeptors 11 anzuliegen. Infolgedessen ist die Walze 24 durch einen Spalt^der Zwischenraum d, welcher in dem Bereich bzw. der Größenordnung von 0,01 bis 1 mm liegt, von der Umfangsfläche des Photorezeptors 11 getrennt angeordnet.

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Ein elektrisch nichtleitendes Kettenrad 36 ist auf der Welle 28 befestigt, und eine Kette 38 ist über das Kettenrad 36 und ein weiteres Kettenrad 37 geführt, welches mit einer Antriebswelle eines Motors 39 mit regelbarer Drehzahl verbunden ist. Auf diese Weise kann die Walze 24 mit irgendeiner geforderten Umfangsgeschwindigkeit in derselben Richtung wie die Drehbewegung des Photorezeptors 11 gedreht werden, das heißt, beide werden entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn, wie in Fig. 2(b) dargestellt, durch das Kettenrad 37» die Kette 38, und das Kettenrad 36 mittels des Motors 39 mit regelbarer Drehzahl gedreht. Hierbei liegen die Lager 26 und 27 an und werden durch den Photorezeptor 11 in der entgegengesetzten Richtung gedreht, d.h. im Uhrzeigerdrehsinn, wie in Fig. 2(b) dargestellt. Durch die Drehbewegung der Oberfläche der Walze

24 in einer Richtung, welche der der angrenzenden Oberfläche des Photorezeptors 11 entgegengesetzt ist, wird überflüssige Entwicklerflüssigkeit von dem Photorezeptor 11 durch Flüssigkeitsreibung entfernt und die Menge Entwicklerflüssigkeit auf dem Photorezeptor 11 wird entsprechend der Drehgeschwindigkeit der Walze 24 und entsprechend der Abmessung des Spaltes oder Zwischenraums d zwischen dem Photorezeptor 11 und der Walze 24 eingestellt. Durch Ändern der Drehzahl des Motors 39 kann folglich die Menge der Entwicklerflüssigkeit am Umfang des Photorezeptors 11 gesteuert werden. Das blattförmige Teil

25 wird unter Druck in Anlage an der Walze 24 gehalten, um Entwicklerflüssigkeit von der Umfangsflache der Walze 24 zu entfernen, wodurch die Walze 24 gereinigt wird und die entfernte Entwicklerflüssigkeit in dem Behälter 23 aufgefangen und gesammelt wird. - i2 -

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0 ΛΑ*

Die Wirkungsweise der Rolle 24 der Einrichtung 15 zum Entfernen überflüssiger Entwicklerflüssigkeit wird nunmehr im einzelnen beschrieben. Die Entwicklerflüssigkeit auf dem Photorezeptor 11 hat, nachdem das elektrostatische, latente Bild aufgebracht ist, infolge der Oberflächenspannung eine Dicke von einigen hundert Mikron (iO""^mm). Infolge der Drehbewegung findet eine in der Drehrichtung des Photorezeptors 11 ausgerichtete Strömung von Entwicklerflüssigkeit mit einer Geschwindigkeit U auf der Umfangsfläche des Photorezeptors 11 statt, wie in Fig. 4 dargestellt ist. In ähnlicher V/eise findet eine Strömung von Entwicklerflüssigkeit mit einer Geschwindigkeit Y auf der Walze 24 in deren Drehrichtung statt. Infolgedessen findet eine Entwicklerflüssigkeitsströmung mit einer Geschwindigkeit U-V=W zwischen dem Photorezeptor und der Walze 24 statt, so daß die Entwicklerflüssigkeit in zwei Ströme aufgeteilt ist.

Wenn die Dreh- Oder Umfangsgeschwindigkeit V2 der Rolle 24 größer wird, wird auch die Geschwindigkeit V größer und die Dicke t2 der von dem Photorezeptor 11 entfernten Entwicklerflüssigkeit nimmt zu. Die das Entfernen der Entwicklerflüssigkeit beeinflussende Größe der Geschwindigkeit V2 erreicht einen Sättigungswert, wenn die Dreh- oder Umfangsgeschwindigkeit der Walze 24 in Abhängigkeit von dem Viskositätskoeffizienten, der Oberflächenspannung und der Wichte der Entwicklerflüssigkeit, dem Durchmesser und dem Grad der Oberflächenglattheit des Photorezeptors 11 und der Walze 24 sowie anderer Bedingungen einen bestimmten Wert überschreitet. Es wurden Versuche mit ISOPAR G (Handelbezeichnung) und ISOPAR H (eine

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-W-

weitere Handelsbezeichnung) als Entwicklerflüssigkeiten durchgeführt; hierbei wurde die Walze 24 in derselben Richtung wie der Photorezeptor 11 gedreht, ihre Drehbewegung wurde dann angehalten und sie wurde in einer Richtung ge dreht, welche der Drehrichtung des Photorezeptors 11 entgegengesetzt ist. Hierbei wurde festgestellt, daß wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 24 1200 mm/sek überschreitet, der Wert der Dicke to konstant ist, selbst wenn die Abmessung des Spaltes oder Zwischenraums d verändert wird.

Wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 24 und der Spalt d geändert wurden, wurde eine Menge an Entwicklerflüssigkeit von dem Photorezeptor 11 an das Kopierblatt 18 übertragen, wie in Fig. 3 und 5 dargestellt ist, wobei das Blatt 18 ein Blatt der Größe DIN A4 (297mm χ 210mm) war und eine hohe Papierqualität hatte, und wobei die Oberflächengeschwindigkeit der Walze 24 in Fig. 3 600mm/sek betrug. Wenn die Abmessung des Spaltes d verändert wurde, änderte sich die Menge der übertragenen Entwicklerflüssigkeit parabolisch^wie in Fig. 3 dargestellt; die Oberflächengeschwindigkeit des Photorezeptors betrug dann 200 mm/sek. In Fig. 5 gibt die gestrichelte Linie 1 den Grenzwert an, unter welchem die in den Aufnahmebehälter ausgeworfenen Kopien 18 bei Berührung nicht feucht sind. Das heißt, wenn die Menge Entwicklerflüssigkeit, welche an den Kopierblättern 18 haftet, unter dem Grenzwert 1 liegt, sind sie berührungstrocken. Es wurde festgestellt, daß, wenn die Walze 24 in der dem Photorezeptor 11 entgegengesetzten Richtung gedreht wurde oder die Rolle 24 stillgesetzt wurde, die Menge der an dem Photorezeptor 11 haftenden Entwicklerflüssigkeit

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gegenüber der minimalen Menge Bitwicklerflüssigkeit, welche an dem Photorezeptor 11 haftet, um mehr als das Achtfache zugenommen hatte, als wenn die Walze 24 in derselben, der Drehrichtung des Photorezeptors 11 entsprechenden Richtung gedreht wurde. Hierbei wurde festgestellt, daß durch Drehen der Walze 24 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von über 800mm/sek in einer der Drehrichtung des Photorezeptors entgegengesetzten Richtung, wenn der Spalt oder Zwischenraum d im Bereich von 0,05 bis 0,1 mm lag, überschüssige Entwicklerflüssigkeit ohne Beschädigung des Tonerbildes auf dem Photorezeptor 11 entfernt wurde und allein mit Hilfe der Walze 24 getrocknete bzw. trockene Kopien hoher Güte hergestellt werden konnten.

Hierbei ist wichtig, daß die Dicke der an dem Photorezeptor 11 anhaftenden Entwicklerflüssigkeit, unmittelbar nachdem das elektrostatische, latente Bild entwickelt worden ist, größer als der Spalt oder Zwischenraum d ist. Wenn beispielsweise die Entwicklerflüssigkeitsmenge klein ist und ihre Dicke zum Teil unter der Höhe bzw. Breite des Spaltes d lag, oder wenn die Walze 24 so angeordnet wird, daß der Flüssigkeitsfilm teilweise abreißt, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Walze

der
24 zunimmt, wenn sie in der Drehrichtung des Photorezeptors 11 entgegengesetzten Richtung gedreht wird, nimmt die Dicke tg ab und wird vermindert und die Dicke t. der auf dem Photorezeptor 11 übrigbleibenden Entwicklerflüssigkeit nimmt zu und wird größer. Folglich ist dann die an dem Photorezeptor 11 haftende Entwicklerflüssigkeitsmenge größer als notwendig. Die Walze 24 sollte somit nahe bei der Entwicklungsstelle und unmittelbar unter dem Photorezeptor 11 angeordnet sein.

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Auch wurde festgestellt, daß die Verzerrung oder Verformung des entwickelten Bildes geringer war, wenn die Walze 24 nahe bei der Entwicklungsstation angeordnet war, und zwar wahrscheinlich deshalb, da die Kraft bzw. die Wirkung des Photorezeptors 11, den Toner elektrisch anzuziehen, in der Drehrichtung des Photorezeptors 11 in (größerer) Entfernung von der Entwicklungseinrichtung 14 kleiner war bzw. wurde. Ferner wurde herausgefunden, daß je kleiner der Durchmesser der Walze 24 ist, umso-größer war die Menge an entfernter Entwicklerflüssigkeit.

Die Walze 24 der vorbeschriebenen Einrichtung 15 zum Entfernen überschüssiger Entwicklerflüssigkeit kann von den übrigen Teilen des Gerätes elektrisch isoliert sein, so daß sie "elektrisch schwimmen" kann, d.h. erd- bzw. massefrei sein kann und eine Eigenvorspannung haben kann. Insbesondere weisen in Fig. 7 dargestellte Bildbereiche auf dem Photorezeptor 11 ein elektrisches Potential auf, das von 900 bis 95OV reicht, während bildfreie Bereiche ein elektrisches Potential von etwa 150V aufweisen. Wenn ein elektrisches Potential von etwa 300 V an der Walze 24 induziert wird, ist das elektrische Potential der Walze 24 niedriger als das der Bildbereiche auf dem Photorezeptor 11 und höher als das der bildfreien Bereiche. Infolgedessen fließt Toner in die Bildbereiche, und der Toner auf den bildfreien Bereichen wird zu den Bildbereichen gezogen. Folglich können hochwertige Kopien mit einem klaren, scharfen und konstrastreichen Bild hergestellt werden, bei welchem der Hintergrund nicht beschmutzt ist. Die Walze 24 kann auch aus einem elektrisch leitenden Material her-

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gestellt sein. Jedoch muß dann ein Gummiüberzug mit einem Durchgangswiderstand von mehr als iO%?cm auf der Walze 24 aufgebracht sein; es kann auch irgendein anderes Material für die Walze 24 verwendet werden, solange sie eine Eigenvorspannung hat. Da die Walze 24 bei Vorhandensein einer großen Menge Entwicklerflüssigkeit arbeitet, unmittelbar nachdem das elektrostatische, latente Bild auf dem Photorezeptor 11 entwickelt ist, kann der Entwicklungsschritt als verlängert bzw. gedehnt betrachtet werden. Wenn die Walze 24 elektrisch leitend ist, wird der gesamte Toner durch Elektrophorese an den Photorezeptor 11 übertragen, wenn die Rolle 24 geerdet verwendet wird, ohne daß sie jedoch von den übrigen Teilen isoliert ist. In diesem Fall haftet dann der Toner an bildfreien Bereichen des Photorezeptors 11, welche ein elektrisches Potential von -200 V aufweisen, wodurch dann auf den hergestellten Kopien der Hintergrund verschmiert ist. Folglich sollte die Walze 24 von den übrigen Teilen isoliert sein.

Auch hat sich bei dem praktischen Betrieb herausgestellt, daß die Dicke des Tonerbildes, das durch Tonerpartikel in der Entwicklerflüssigkeit unmittelbar nach dem Entwicklungsschritt gebildet ist, etwa 10 Mikron (10 χ 10~^mm) beträgt, und daß der untere Grenzwert des Spaltes oder Zwischenraums d, bei welchem das Qbnerbild durch die Walze 24 nicht beeinflußt werden kann, etwa 20 Mikron (20 χ 10"^mm) beträgt. Bei einem derart kleinen Spalt oder Zwischenraum d kommen die Kopierblätter 18 im wesentlichen berührungstrocken aus der Einrichtung heraus, und eine Trockeneinrichtung ist nicht erforderlich. Obwohl es ziemlich schwierig ist, einen Spalt oder Zwischenraum d einzu-

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halten, welcher 20 Mikron schmal ist, schafft ein Spalt von etwa 0,1m einen guten Wirkungsgrad bei der Übertragung von Tonerpartikeln, und die Kopien 18 sind trocken genug, so daß keine Trockeneinrichtung erforderlich ist.

von
Eine Vorspannung E(V) einer Gleichspannungsquelle 59 kann an die Walze 24 der Einrichtung 15 zum Entfernen überschüssiger Entwicklerflüssigkeit angelegt werden, wie in Fig. 8 dargestellt ist, so daß die Walze 24 eine Vorspannung aufweisen kann, Diese Einrichtung ist wirksamer als die vorbeschriebene Einrichtung mit Eigenvorspannung, da auf jeden Fall Kopien mit einem gleichmäßigen Kontrast hergestellt werden, während die mit der Einrichtung mit Eigenvorspannung erzielten Ergebnisse in Abhängigkeit von der Größe der Vorlage durchaus Unterschiede aufweisen können. Die angelegte Vorspannung wird dann so eingestellt, daß sie niedriger ist als das Potential der Bildbereiche auf dem Photorezeptor 11 und höher als das elektrische Potential der bildfreien oder Hintergrundbereiche. Bei Anlegen einer Vorspannung können bessere Ergebnisse erzielt

χ werden als mit der Eigenvorspannung, da das Verschmutzen der hergestellten Kopien geringer ist und ein besserer Bildkontrast erreicht wird. Die Walze 24 kann aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sein; sie kann ο©doch auch aus einem Isoliermaterial hergestellt sein und an sie kann eine Vorspannung mittels einer elektrischen Entladeeinrichtung durch die Koronaentladung oder mittels einer blattförmigen Einrichtung, welche unter Druck in Anlage an der Oberfläche der Walze 24 gehalten ist, durch Reibungsaufladung angelegt werden. Das Isoliermaterial kann ein hartes Kunstharz, Glas oder Keramik sein. ^X des Hintergrundes _ s\q _

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Wenn die Walze 24 geladen ist, um entweder durch eine Eigenoder eine induzierte Vorspannung eine Vorspannungswirkung zu schaffen, ist wichtig, daß die dielektrische Durchschlagstärke der Isolierschicht auf der Oberfläche der Trommel 24 größer als 250V ist, und daß der Isolierwiderstand der Schicht größer als 10joist, um saubere Hintergrundberexche auf dem Kopierblatt 18 zu gewährleisten. Wenn die Walze 24 aus Aluminium besteht, kann die Isolierschicht hartes eloxiertes Aluminium sein, wodurch die mechanische Verschleißfestigkeit der Oberfläche der Walze 24 erhöht wird.

Wie in Pig. 6 dargestellt, hat sich herausgestellt, daß die Oberfläche des Photorezeptors 11 nicht vollständig glatt ist, sondern sehr kleine Vorsprünge oder Erhebungen aufweist, wie sie an der Stelle 11' dargestellt sind. Wenn der Spalt oder Zwischenraum d sehr klein ist, kommt die Rolle 24 mit dem Vorsprung oder der Erhebung 11' des Photorezeptors 11 in Berührung und kratzt die photoleitende Schicht von der Oberseite des Vorsprungs oder der Erhebung 11' weg, so daß dann der darunter liegende, leitende Teil des Photorezeptors 11 frei darliegt. Dieser leitende Teil kommt dann während der folgenden Umdrehungen des Photorezeptors 11 und der Walze 24 mit dieser Walze 24 in Kontakt. Dies hat dann einen Einfluß, daß, wenn keine Isolierschicht auf der Oberfläche der Walze 24 vorgesehen ist, die Walze 24 geerdet wird, wodurch die Wirkung der Vorspannung beseitigt wird, was dann wiederum ein Verschmieren des Hintergrundes des Kopierblattes 11 zur Folge hat. Dieser Effekt ist dann im Bereich des Vorsprungs oder

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der Erhebung 11' auf einer Breite von etwa 2 bis J mm entlang der gesamten Länge des Photorezeptors 11 feststellbar. Durch das Aufbringen der Isolierschicht auf der V/alze 24 ist diese Wirkung auf vernachlässigbare Größenverhaltnisse vermindert, da die Walze 24· nicht geerdet wird. Wenn das Potential auf den Hintergrundbereichen des Photorezeptors 11 kleiner als 20V ist, dann können die Buchsen 8 und 9 durch einen Überzug aus Alumit auf den Außenflächen der Enden der Welle 28 ersetzt werden. Hierbei verhindern selbstverständlich entweder die Buchsen 8 und 9 oder der Alumitüberzug, daß die Rolle 24 durch die Welle 28, durch die Lager 26 und 27 und durch kleine Löcher geerdet wird, welche sich in der photoleitenden Schicht des Photorezeptors durch Abrieb gebildet haben. Die Buchsen 8 und 9 dienen auch dazu, um die Lager 26 und 27 auf der Welle 28 konzentrisch zu halten.

Selbstverständlich kann die Welle 28 für eine Drehbewegung auch starr mit der Walze 24 verbunden sein. Auch braucht der Photorezeptor nicht unbedingt die Form einer Trommel aufweisen, sondern er kann auch ein endloses Band oder eine sich bewegende Platte sein. Ferner kann der Photorezeptor auch ein Blatt photoleitendes Kopierpapier sein.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

(^/Einrichtung zinn Entfernen überschüssiger Entwicklerflüssigkeit von einem sich bewegenden photoleitenden Teil in einer elektrophotographischen Einrichtung mit einer Einrichtung zum Aufbringen der Entwicklerflüssigkeit auf die Oberfläche des photoleitenden Teils, gekennzeichnet durch eine elektrisch leitende Welle (28), welche in Bewegingsrichtung hinter der Einrichtung (14) zum Aufbringen der Entwicklerflüssigkeit angeordnet ist, und deren Achse senkrecht zu der Bewegungsrichtung des photoleitenden Teils (11) verläuft; durch eine drehfest mit der Welle (28) verbundene Walze (24) aus einem elektrisch isolierenden Material, wobei die Enden der Welle (28) an beiden Enden der Walze (24) nach außen vorstehen; durch zwei an den beiden Enden der Welle (28) angebrachte Wälzlager (26,27)» deren Außendurchmesser größer als der Durchmesser der Walze (24) ist und deren Außenflächen sich auf der Oberfläche des photoleitenden Teils (11) abwälzen; und durch eine elektrisch von der Welle (28) isolierte Antriebseinrichtung (39)» durch welche die Welle (28) so gedreht wird, daß sich die Oberfläche der Walze (24) in einer Richtung bewegt, welche der Bewegungsrichtung der Oberfläche des photoleitenden Teils (11) entgegengesetzt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß das elektrisch isolierende Material vorzugsweise ein hartes Kunstharz, Glas oder Keramik ist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anlegen einer Vorspannung an die Welle (28).
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anlegen einer Vorspannung an die Oberfläche der Walze (24) eine elektrische Entladeeinrichtung aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anlegen einer Vorspannung eine blattförmige Einrichtung (25) aufweist, welche unter Druck in Anlage an der Oberfläche der Walze (24) gehalten ist.
6. Elektrophotographische Einrichtung mit einem sich bewegenden photoleitenden Teil und mit einer Einrichtung zum Aufbringen von Entwxcklerflüssigkeit auf die Oberfläche des photoleitenden Teils, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektrisch leitende Welle (28), welche in Bewegungsrichtung hinter der Einrichtung (14) zum Aufbringen der Entwicklerflüssigkeit angeordnet ist, und deren Achse senkrecht zu der Bewegungsrichtung des photoleitenden Teils (11) verläuft; durch eine elektrisch leitende Rolle (24)_; welche starr mit der Welle (28) verbunden ist, die an den Enden der Walze (24) nach außen vorsteht; durch zwei an den beiden Enden der Welle angebrachte Wälzlager (26,2?), deren Außendurchmesser größer als der Durchmesser der Walze (24) ist, und deren Außenflächen auf der Oberfläche des photoleitenden Teils (11) sich abwälzen; durch eine von der Welle (28) elektrisch isolierte Antriebseinrichtung (39), welche die Welle so antreibt, daß sich

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die Oberfläche der Walze (24) in einer Richtung dreht, welche der Bewegungsrichtung der Oberfläche des photoleitenden Teils (11) entgegengesetzt ist; durch eine erste elektrisch isolierende Einrichtung auf der Oberfläche der Walze (24); und durch eine zweite elektrisch isolierende Einrichtung, welche zwischen den Enden der Welle (28) und den jeweiligen Lagern (26,27) angeordnet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste elektrisch isolierende Einrichtung eine Schicht oder ein Überzug aus hartem, eloxiertem Aluminium mit einer dielektrischen Durchschlagfestigkeit von mehr als 25OV und einem Isolationswiderstand von mehr als 10 ^2ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste elektrisch isolierende Einrichtung eine Schicht oder ein Überzug aus harten Kunstharz mit einer dielektrischen Durchbruchsstärke von mehr als 25OV und einem Isolierwiderstand von mehr als 10 ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite elektrisch isolierende Einrichtung zwei Buchsen (8,9) aus einem elektrisch isolierenden Material aifweist, welche zwischen den Enden der Welle (28) und den geweiligen Lagern (26,27) angeordnet sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch isolierende Material Kunstharz bzw. Kunststoff ist.

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11.Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite elektrisch isolierende Einrichtung eine Schicht oder einen Überzug aus Alumit aufweist.
12. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anlegen einer Vorspannung an die Walze (24).

13« Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anlegen einer Vorspannung eine elektrische Gleichstromquelle (59) aufweist.

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