DE2603647A1

DE2603647A1 - Elektrophotographisches kopiergeraet

Info

Publication number: DE2603647A1
Application number: DE19762603647
Authority: DE
Inventors: Kazuo Goto; Osamu Haruyama; Toshio Hayashi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1975-01-31
Filing date: 1976-01-30
Publication date: 1976-08-05
Also published as: DE2603647C3; JPS5188230A; DE2603647B2; GB1531575A; CA1069579A; US4052959A

Description

DR. BER(J DIPPING. 5T\PF ,., ^

DIPL.-ING, SCnWABE DR. DR. SANDMAIR Z D U J Ö

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45

Anwaltsakte; 26 805 3 Q J^j. 1976

Ricoh Company, Ltd. Tokyo/Japan

Elektropbotographisches Kopiergerät

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Kopiergerät, bei welchem eine sogenannte halbfeuchte Entwicklung und eine anschließende Übertragung angewendet wird, und betrifft insbesondere eine Einrichtung zum Entfernen von überschüssiger Entwicklerflüssigkeit von der Oberfläche einer photoleitenden Trommel, nachdem ein auf ihr aufgebrachtes, elektrostatisches latentes Bild entwickelt worden ist.

Eine bekannte Einrichtung zum Entfernen von überschüssigem Flüssigentwickler von der Oberfläche einer photoleitenden

Vll/XX/ha - 2 -

(089) 98 8272 8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

70 43 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 389 000 2624

983310 TELEX: 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808

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Trommel weist eine Rolle auf, welche so angeordnet ist, daß sie unter Druck in Anlage an der Trommeloberlläche gehalten ist, um dadurch von dieser den überschüssigen Entwickler wegzuquetschen. Bei einem anderen bekannten System wird zum gleichen Zweck ein Luftstrom auf die Oberfläche geblasen. (Dieses System wird auch als Luftbürstensystem bezeichnet) Bei einem weiteren bekannten System wird eine Koronaentladung zum Entfernen des überschüssigen Entwicklers angewendet.

Das System, bei welchem eine Rolle verwendet ist, weist den Nachteil auf, daß die Rolle, wenn sie an der Oberfläche der Trommel in Anlage gebracht ist, das entwickelte Bild auf der photoleitenden Oberfläche abreibt, wodurch möglicherweise die Güte des Bildes verschlechtert wird. Das sogenannte Luftbürstensystem weist die Nachteile auf, daß Luft, wenn sie verschmutzt ist, das Bild bzw. die Abbildung ebenfalls verschmutzt, wenn sie dagegengeblasen wird. Ferner wird auch der Entwickler durch die Luft mit Schmutz bzw. mit Schmutzteilchen bespritzt, und das Bild wird verzerrt, da Tonerpartikel durch die Luft von der Trommeloberfläche ungleichmäßig weggetragen werden. Das System, bei welchem eine Koronaentladung verwendet ist, arbeitet überhaupt nicht zufriedenstellend, da sich Schwierigkeiten beim Entfernen von überschüssigem Entwickler ergeben, wenn das elektrophotogra— phische Verfahren mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird.

Die Erfindung soll daher ein elektrophotographisches Kopiergerät schaffen, welches eine Einrichtung aufweist, um überschüssigen Flüssigentwickler von der Oberfläche einer photoleitfähigen

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Trommel sorgfältig und gleichmäßig zu entfernen, ohne die Güte
des Bildes bzw. der Abbildung zu beeinträchtigen.

Vorzugsweise weist das elektrophotographxsche Kopiergerät gemäß der Erfindung eine Rolle auf, deren Oberfläche in sehr geringem Abstand drehbar gegenüber der Oberfläch^angeordnet ist und bezüglich der Trommeloberflache durch Lager genau (in dem vorgegebenen Abstand) gehalten ist, wobei die Lager einen Durchmesser
haben, der etwas größer ist als der der Rolle, und sich auf der Trommel abrollen; ferner sind die Lager mit einem Mittel bzw.
einer Substanz abgedichtet,durch welche die Güte des Bildes
nicht verschlechtert oder herabgesetzt wird, selbst wenn es mit dem Flüssigentwickler gemischt wird. ^x der Trommel

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig.l einen Teil einer Seitenansicht eines elektro-

photographischen Kopiergeräts, bei welchem
die Erfindung vorgesehen ist;

Fig.2 einen Teil eines Längsschnitts des in Fig.l

dargestellten Geräts;

Fig.3 eine vergrößerte Schnittansicht eines in dem

Gerät verwendeten Lagers;

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"⁴ 260^-47

Fig.h eine der F±g_e3 ähnliche.Ansicht, in welcher

jedoch ein anderes Lager dargestellt ist;

Fig.5 eine weitere der Fig_e3 ähnliche Darstellung^

in welcher noch ein weiteres Lager dargestellt ist; und

Fig.6 eine Darstellung„ in welcher Äbsireifeinrich

tung en dargestellt SiHO₉ um Entwicklerflüssigkeit von einer Rolle des Geräts zu entfernen.

Bezüglich der Offenbarung der Erfindung wird wegen deren großer Klarheit und Anschaulichkeit susdrüeklieh auf die Seichnungen bezug genommen.

In Fig.i drefeeii sich eine Rolle 1 und eine pnotoleitfähige Trommel 12 entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß die Oberfläche der Rolle i, die sehr nahe bei der Trommel 12 angeordnet ist, sich in einer Richtung bewegt, die der des Bildteils auf der photoleitenden Trommel 12 entgegengesetzt ist. Die Rolle i ist nahe bei einer Entwicklungsstation 13 und zwischen, dieser Entwicklungsstation 13 und einer Übertragiangsstation lh so angeordnet, daß ein Spalt t zwischen dien benachbarten Flächen der Trommel 12 und der Rolle i festgelegt ist.

Wie aus Fig.2 zu erseheE ist, ist sia Paar Lager 3, deren Außendurchmesser jeweils um 2t größer ist als der Durchmesser der

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Rolle 1, an einer Welle 4 angebracht, welche konzentrisch zu der Rolle 1 an dieser befestigt ist, um dadurch den vorerwähnten Spalt bzw. Abstand t aufrechtzuerhalten. Die beiden gegenüberliegenden Enden der Welle k sind durch ein weiteres Paar Lager 5 drehbar gehaltert. Auf die Lager 5 wirkt die Kraft von entsprechend bemessenen schraubenförmigen Druckfedern 6, welche zwischen den Lagern 5 und feststehenden Teilen 15 des elektrophotographischen Kopiergeräts angeordnet sind. Die Vorspannkraft der Federn ist bestrebt, die Außenumfänge der Lager 3 unter Druck an den bild'freien Flächenbereichen, wie dargestellt, an den Enden der Oberfläche der Trommel 12 in Anlage zu bringen, so daß der Spalt t ständig zwischen der Rolle 1 und der Trommel 12 aufgrund des Unterschieds zwischen dem Außendurchmesser der Lager 3 und dem Durchmesser der Rolle 1 aufrechterhalten bleibt.

Die Welle 4 trägt an ihrem einen Ende ein Kettenrad 7, welches von einem weiteren Kettenrad 9 über eine Kette 8 angetrieben wird.Das Kettenrad 9 ist an einer abtreibenden Welle 10a eines Motors 10 mit regelbarer Drehzahl angebracht. Die Rolle 1 wird mit einer Geschwindigkeit gedreht, welche durch die Oberflächengeschwindigkeit der Trommel 12 festgelegt ist, um dadurch einen optimalen Wirkungsgrad beim Entfernen von überschüssiger Entwicklerflüssigkeit zu schaffen. Der überschüssige Entwickler auf der Oberfläche der Trommel 12 wird mittels der Rolle 1 entfernt, und der an der Rolle 1 anhaftende Entwickler wird mittels einer Wisch- oder Abstreifeinrichtung 2 entfernt. Um eine berührungstrockene Kopie zu schaffen, wie sie mit dem vorbeschriebenen System bei einem mit Trockenentwickler arbeitenden Verfahren er—

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haltbar ist, ist der Spalt t so klein wie möglich gemacht, obwohl die Rolle 1 eindeutig frei von dem entwickelten Bild bleiben muß (und mit diesem nicht in Berührung kommen darf). Ein derart schmaler Spalt t ist insbesondere bei einem mit hoher Drehzahl arbeitenden Kopiergerät erforderlich, und der Spalt t muß genau bei etwa 50 Mikron eingehalten werden.

Die Genauigkeit des Spaltes t hängt hauptsächlich von der Genauigkeit der der Rolle 1 zugeordneten Lager 3 ab. Es ist jedoch schwierig, einen solchen gleichmäßigen und schmalen Abstand t zwischen der Trommeloberfläche 12 und der Rolle 1 einzuhalten, da die Lager 3, selbst wenn COLLOTYPE-Lager (wobei COLLOTYPE ein Warenzeichen ist), die aus einem sehr haltbaren verschleißfesten Harzmaterial hergestellt sind, verwendet sind,

eine ungleichmäßige Abnutzung und das sich daraus ergebende Spiel nicht verhindern, Ein Toner, der für ein Kopiergerät mit einer sogenannten halbfeuchten übertragung verwendet wird, erfordert insbesondere einen großen Harzbestandteil, und die Tonerpartikel neigen dazu, in die Lager einzudringen. Der Harzbestandteil in den Tonerpartikeln wird trocken und haftet fest an den Lagern, wenn das Gerät nicht benutzt wird. Der Harzbestandteil kann, wenn er einmal getrocknet ist, selbst dann nicht feinstverteilt werden, wenn er in die Entwicklerlösung eingetaucht wird, so daß die Verschleißgeschwindigkeit der Lager zunimmt. Im a11erschlimmsten Fall drehen sich die Lager nicht mehr, und die Rolle 1 erfüllt nicht mehr den vorgesehenen Zweck. Die Verschleißgeschwindigkeit von normalen Stahlkugellagern ist geringer als die von COLLOTYPE-Lagern, aber Stahlkugellager sind

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den eindringenden Tonerpartikeln ebenso ausgesetzt, welche ein Drehen verhindern. Darüber hinaus wird das Bild während der Entwicklung auch noch nachteilig durch das Lagerschmiermittel beeinflußt, welches aus den Lagern leckt und austritt und die Entwicklerflüssigkeit verschmutzt.

In Fig.3 weisen daher die Lager 3 jeweils einen inneren Laufring 21, welcher an dar Welle 4 befestigt ist, an der wiederum die Rolle 1 angebracht ist, und einen äußeren Laufring 22 auf,der gegen die Oberfläche der Trommel 12 gedrückt ist und auf dieser sich abrollt. Die Kugeln 23 oder andere entsprechende Rollkörper sind betriebsmäßig zwischen dem inneren Laufring 21 und dem äußeren Laufring 22 der Lager 3 angeordnet und durch eine Halteeinrichtung 24 zurückgehalten. Ein Paar Gummidichtungen 26, in welchen jeweils zur Versteifung ein Stahlblech 25 eingebettet ist, sind an dem äußeren Laufring 22 befestigt und liegen elastisch federnd an dem inneren Laufring 21 an, um dadurch den den Kugeln 23 angepaßten Raum luftdicht zu halten. Bei dieser Ausführung und Ausbildung der Lager 3 kann in sie kein Toner eindringen, und die Aufgabe der Rolle 1 kann zuverlässig aufrechterhalten werden.

Eine weitere Ausführungsform eines gemäß der Erfindung vorgesehenen Lagers ist im Schnitt in Fig.4 dargestellt und in seiner Gesamtheit mit 3' bezeichnet; hierbei ist einem Kugellager 31 ein Paar V-förmiger Ringdichtungen 33 zugeordnet.

Ein äußerer Laufring 3ia des Kugellagers 31 ist an der inneren

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Umfangsfläche eines Gehäuses 32 des Lagers 3' befestigt, dessen äußere Umfangsflache wiederum an der Trommel 12 anliegt und sich auf dieser abrollt. Die die Rolle 1 tragende Welle 4 ist an einem inneren Laufring JIh des Lagers 31 befestigt. Auf den beiden Seiten des Lagers 31 sind innerhalb des Gehäuses 32 die V-förmigen Ringdichtungen 33 angeordnet, welche jeweils an der Welle 4 befestigt und elastisch federnd in Anlage an der Seite des äußeren Laufrings 31a gehalten sind.

Eine weitere Ausführungsform eines bei der Erfindung verwendeten Lagers ist in Fig.5 dargestellt und in seiner Gesamtheit mit 3" bezeichnet; hierbei sind anstelle der V-förmigen Ringdichtungen 33 Öldichtungen 34 verwendet. Ferner ist jede Öldichtung 34 an der inneren Umfangsflache des Gehäuses 32 befestigt und federnd an der Welle 4 in Anlage gehalten. Die Öldichtungen 34 sind in dem Gehäuse 32 auf den beiden, einander gegenüberliegenden Seiten des Lagers 31 angeordnet.

Obwohl die vorbeschriebenen Lager ein Eindringen der Entwicklerflüssigkeit verhindern, ist es ratsam und zweckmäßig, einen noch bessern Schutz der Lager vorzusehen, welche der Entwicklerflüssigkeit aus gesetzt sind, um deren Eindringen zu verhindern.

In Fig.6 sind ein Paar seitlicher SchMf- oder Abstreifeinrichtungen 35 in Drehrichtung vor den Lagern 3 vorgesehen und unter Druck in Anlage an der Trommel 12 gehalten, um dadurch die Entwicklerflüssigkeit von den Enden der Trommel 12 zu entfernen, bevor sie mit den Lagern 3 in Berührung kommt.

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Die Abstreifeinrichtung 2 liegt über der ganzen Breite der Rolle 1 an dieser an und weist von den Lagern 3 einen bestimmten Abstand auf, so daß auf die Lager 3 keine Reibungskraft ausgeübt wird und sie sich gleichmäßig ruhig drehen können, ohne die Oberfläche der Trommel 12 zu beschädigen. Die gleichmäßig ruhige Drehbewegung der Lager 3 wird auch noch durch die seitlichen Abstreifeinrichtungen 35 unterstützt, welche die Entwicklerflüssigkeit von der Trommeloberfläche entfernen, um dadurch die Möglichkeit, daß Entwicklerflüssigkeit in die Lager 3 eindringt, auf ein Minimum herabzusetzen und um eine gewisse Reibungskraft zwischen den Lagern 3 und der Oberfläche der Trommel 12 zu schaffen."

Im allgemeinen wird in Kugellagern ein Schmiermittel verwendet. Wenn jedoch Entwicklerflüssigkeit in die Lager 3 eindringen und anschließend wieder aus den Lagern 3 austreten sollte,wobei sie sich mit dem Schmiermittel vermischt hat, würde das Schmiermittel den Entwickler verschmutzen, und dadurch möglicherweise nachteilig auf die Entwicklung des Bildes einwirken. Es sind eine Reihe von Versuchen durchgeführt worden, um ein Sehmiermittel zu schaffen, welches dasBild nicht nachteilig beeinflußt, selbst wenn es sich mit dem Flüssigentwickler vermischt.

Hierbei muß das Schmiermittel den folgenden Anforderungen genügen:

(l) Es darf nicht mit dem Flüssigentwickler chemisch reagieren (es darf keine Affinität haben). (2) Es darf nicht dazu neigen, aus den Lagern herauszufließen ( es darf kein Dispersationsver-

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mögen haben). (3) Es darf die Drehbewegung der Lager nicht störend beeinflussen (d.h. es muß eine Schmierwirkung haben.).

Bei den Versuchen und Untersuchungen wurden Schmiermittel mit unterschiedlichen Eigenschaften mit einem Flüssigentwickler ISOPAR H (eingetragenes Warenzeichen) gemischt, um ihr Dispersationsvermögen zu bestimmen. Die Versuche haben gezeigt, daß Schmiermittel, deren Grundöle organisch sind, nicht ohne weiteres und leicht dispergieren, während die Schmiermittel, welche anorganische Grundöle als Ausgangsstoffe aufweisen, viel leichter und ohne Schwierigkeit dispergieren. Es wurde auch herausgefunden, daß Schmiermittel, welche anorganische Grundöle aufweisen, nicht ohne Schwierigkeit in auf organischen Grundölen aufgebauten Schmiermitteln, wie beispielsweise PERMALUB J (eingetragenes Warenzeichen) dispergiert werden können.

Die untersuchten Schmiermittel wurden dann in einen Flüssigentwickler (ISOPAR H und Toner) eingebracht, und die Mischungen wurden dann zum Entwickeln von elektrostatischen Bildern verwendet, um dadurch die Güte der sich ergebenden Bilder zu bestimmen und festzustellen. Hierbei hat sich gezeigt, daß die meisten der organischen Schmiermittel einschließlich PERMALUB J die Schwärzungsdichte des sich ergebenden Bildes herabsetzen. Obwohl der Grund für diese Minderung des BiI dschwärzungsgrades nicht geklärt werden konnte, wird vermutet, daß die Tonerpartikel durch die Fettsäure in den organischen Schmiermitteln daran gehindert werden, ihre Ladung zu halten.

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Die anorganischen Schmiermittel hatten dagegen im Unterschied zu den organischen Schmiermitteln keine Minderung in der Bildschwärzungsdichte zur Folge. Demzufolge wurde hieraus geschlossen, daß Schmiermittel mit einem gewissen Dispersationsvermögen die sich ergebenden Bilder nicht nachteilig beeinflussen, während Schmiermittel ohne dieses Dispersationsvermögen die Bilder nachteilig beeinflussen.

Wenn somit die Lager 3 wirksam abgedichtet ^der verhindert wird, daß die Lager der Entwicklerflüssigkeit ausgesetzt sind, kann der Spalt t zwischen der Trommel 12 und der Rolle 1 über eine lange Zeit konstant gehalten werden. Ferner wurde festgestellt, daß ein mittels des Geräts entwickeltes Kopierblatt berührungstrocken ist, und daß Schmiermittel der Lager 3 die Bildqualität nicht nachteilig beeinflußt, selbst wenn der Entwickler in die Lager 3 eindringt und vermischt mit Schmiermittel wieder austritt. ^xsind

Pat entans prüche

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Claims

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Patentansprüche

^1> Elektrophotographisehes Kopiergerät mit einem drehbaren photoleitenden Teil, mit einer Rolle, welche bei dem photoleitenden Teil angeordnet ist und in einer Richtimg drehbar ist, so daß sich ein Umfangsbereich der Rolle, welcher dem photoleitenden Teil am nächsten liegt, in einer Richtung dreht, welche der eines Umfangsbereichs des photoleitenden Teils entgegengesetzt ist, welcher der Rolle am nächsten liegt, mit einer Welle, auf welcher die Rolle befestigt ist, damit es sich zusammen mit dieser dreht, und mit zwei Lagern, welche die beiden gegenüberliegenden Enden der Welle tragen und deren Durchmesser um einen vor bestimmten Wert größer als der Durchmesser der Rolle ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Lager (3) folgende Teile aufweist; einen inneren an der Welle (4) befestigten Laufring (21), einen auf dem photoleitenden Teil (12) abrollenden äußeren Laufring (22), zwischen dem inneren und dem äußeren Laufring angeordnete Rollkörper (23) und eine Dichteinrichtung (26), welche die Rollkörper (23) umschließt.
2. Kopiergerät nach Anspruch i, dadurch g e k en η ζ e i c h net, daß die Dichteinrichtung (26) eine elastisch federnde Dichtung für jedes der beiden Lager (3) aufweist, die entweder an dem inneren (21) oder an dem äußeren Laufring (22) befestigt i und an dem jeweils anderen Laufring elastisch federnd anliegt.

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3. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch federnde Dichtung (26) eine in ihr eingebettete Metallversteifung (25) aufweist.
4. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtung (26) eine elastisch federnde Dichtung für jedes der beiden Lager (3) aufweist, die an der Welle (4) befestigt und elastisch federnd an dem äußeren Laufring (22) der Lager anliegt.
5. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richteinrichtung (26) eine elastisch federnde Dichtung für jedes der beiden Lager (3) aufweist, die jeweils an dessen äußeren Laufring (22) befestigt ist und an der Welle (4) elastisch federnd anliegt.
6. Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstreifeinrichtung (2) an der Rolle (l) angreift.
7. Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Abstreifeinrichtung (35) in Drehrichtung vor jedem der beiden Lager (3) an dem photoleitenden Teil (12) anliegt.
8. Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein anorganisches Schmiermittel für die Lager (3).

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9. Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung (2,k) für die Rollkörper (23) jedes der beiden Lager (3).
10. Kopiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz e ichne t, daß eine Vorbelastungseinrichtung (6) bestrebt ist, die Welle (k) in der Weise in eine Richtung zu drücken, daß die äußeren Laufringe (22) der zwei Lager (3) das photoleitende Teil (12) berühren und sich an ihm abrollen.

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