DE2647923A1

DE2647923A1 - Elektrophotographisches geraet

Info

Publication number: DE2647923A1
Application number: DE19762647923
Authority: DE
Inventors: Timothy Gilbert Armstrong; Arthur Stanley Kroll; Frank Alexander Shuster
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1975-10-24
Filing date: 1976-10-22
Publication date: 1977-04-28
Also published as: US4013041A; FR2328995B1; CA1079519A; JPS602659B2; GB1541585A; JPS5254449A; DE2647923C2; FR2328995A1

Description

PATENTANWÄLTE

Dr.-Ing. Wolff t H. Bartels

Dipl.-Chem. Dr. Brandes Dr.-Ing. Held
Dipl.-Phys. Wolff

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Tel. (07 11) 23 63 10 u. 29 72 95

Telex 0722312 (patwo d)

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Bürozeit:

9-11.30 Uhr, 13.30-16 Uhr

außer samstags

21. Oktober 1976

Unsere Ref.: 125 116/487333 kdk

Eastman Kodak Company, Rochester, Staat New York,
Vereinigte Staaten von Amerika

Elektrophotographisch.es Gerät

*J noilz-innc Telefonische Auskünfte und

709817/10 0 5 Aufträge sind nur nach schriftlicher

Bestätigung verbindlich

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Gerät mit einer Transportvorrichtung zum Vorbeibewegen eines auf vorgegebener Bahn geführten, einen Photoleiter aufweisenden Bandes an Arbeitsstationen des Geräts, zu denen eine Entv/icklungsstation genört, die zur Tonerentwicklung eines auf der Vorderseite des Bandes befindlichen elektrostatischen Ladungsbildes . mindestens eine Entwicklungsbürste kreis zylindrischer Gestalt besitzt, die, der Bahn des Bandes benachbart, an der Vorderseite desselben

zwischen zwei im Bereich der Entwicklungsstation an der Rückseite des Bandes angeordneten Führungsrollen gelegen ist und zum Heranbringen von trockenem Entwicklermaterial an die das Ladungsbild tragende Oberfläche des Bandes dient.

Bei bekannten derartigen Geräten hat sich gezeigt, daß baiin Entwickeln der auf dem Photoleiterband gebildeten elektrostatischen Bilder durch Berühren des Bandes mit einer als Magnetbürste oder Pelzbürste ausgebildeten Entwicklungsbürste der Berührungsdruck zwischen der Entwicklungsbürste und deia Band wesentlich schwanken kann. Diese Schwankungen des Beruh. rungsdrücks können durch verschiedene Einflüsse bedingt sein, nämlich durch Schwankungen der Tonerkonzentration, der relativen Feuchtigkeit und der Zusammensetzung des Entwicklers. Alle diese Schwankungen beeinflussen die Menge des Entwicklers, dar sich zu jedem Zeitpunkt zwischen der Entwicklungsbürste und dem Band ansammalt. Wenn der Druck zwischen dem Band und der Entwicklungsbürste einen Grenzwert übersteigt, kann es zu einem Verschmieren des Tonerbildes und einem Zerkratzen der verhältnismäßig empfindlichen photoleitenden Oberfläche des Baxides kommen. Wenn der Druck unter einen Grenzwert absinkt, besteht die Gefahr, daß das entwickelte Bild eine zu geringe Dichte besitzt. In nachteiliger Weise erfolgt also O2i den bekannten Geräten der eingangs genannten Art der Entwicklungsvorgang nicht mit ausreichender Gleichmäßigkeit unter wechselnden Betriebsbedingungen.

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Jer Erfindung liegt die Aufgabe zagrunde, ein elektrophotograoiiisch.es Gerät dar in. Red-a stehenden Art zu schaffen, bai dein eine gleichmäßige Entwicklung sichergestellt ist.

Bei einem Gerät der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Band in dein zwischen den beiden Führungsrollen befindlichen Abschnitt seiner Bahn mit einer eine Anpassung der Lage des Bandes an die Menge des von -der Entwicklungsbürste herangeführten Entwickiermaterials zulassenden Lose geführt ist. Dadurch, daß erfindungsgexnäß durch die im Bereich der Entwicklungsstation vorhandene Lose des Bandes die Möglichkeit geschaffen wird, daß sich während des Betriebs das Band gegen die den Entwickler an die photo leitende Oberfläche des Bandes heran-" Dringende Entwicklungsbürste nin und von dieser weg bewegen kann, wird der von der Bürste auf das 3and ausgeübte Druck und damit die bei einer bestimmten Ladungsdichte aufgebrachte Tonermenge im wesentlichen konstant genalten, selbst wenn unter wechselnden Betriebsbedingungen durch die Entwicklungsbürste wechselnde Sntwicklermengen in den Zwischenraum zwischen dem Band und der Bürste hereingebracht werden.

In gewünschter Weise wird dadurch der Vorteil erzielt, daß bei wechselnden Betriebsbedingungen der Entwicklungsvorgang mit verbesserter Gleichmäßigkeit erfolgt. Es ergibt sicn außerdem der weitere Vorteil, daß die anfängliche Einstellung der Lageoezienung. zwischen dem Band und der Entwicklungsbürste oder den Entwicklungsbürsten, wenn es sich um eine menrere EntwicklungsDürsten aufweisende Entwicklungsstation handelt, weniger kritisch ist als bei den bekannten Geräten.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schernatisch vereinfacht gezeichneten Längsschnitt eines elektrophotographischen Geräts gemäß einem Ausführungsbeispiel· der Erfindung und

Fig. 2 und 3 in größerem Maßstab gezeichnete Ausschnitte, in denen ein Teil des Geräts gemäß Fig. 1 bzw. ein Teil eines Geräts gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiei gezeigt ist.

In Fig. 1 ist ein elektrophotographisches Gerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisiert dargestellt. Zu den ArbeitsStationen des Geräts, die in üblicher Art ausgebildet sind, gehören eine Ladestation 1 für primäres Aufladen, in der eine gleichförmige elektrostatische Ladung auf Bildabschnitten eines endlosen Photoleiterbandes 2 erzeugt wird, das eine isolierende, photoleitende Schicht 4 besitzt, die auf einer elektrisch leitenden Trägerschicht 3 aufliegt. Um sicherzustellen, daß die Bildabschnitte auf dem Photoleiterband 2 gleichmäßig aufgeladen werden, wird das Photoleiterband 2 durch Rollen 11 in einer verhätnismäßig starren Lageanordnung geführt, während es an der Ladestation 1 vorbeiläuft. Mach Erhalt der Primärladung läuft ein Bildabschnitt unter einer Belichtungsstation 5 hindurch, in der ein Lichtbild einer zu kopierenden Vorlage den Bildabschnitt •bildweise entlädt. Anschließend wird der Bildabschnitt in einer Entwicklungsstation 20 entwickelt. Während das Photoleiterband 2 die Belichtungsstation 5 durchläuft, wird es durch eins Platte 16 in ebener Lage gehalten. Der entwickelte BiId-

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abschnitt durchläuft anschließend eine Übertragungsstation 6, in der Kopierpapier, das von einem Papiervorrat 7 her zugeführt wird, vorübergehend unter dem Einfluß einer Korona-Ladeeinrichtung an dem Photoleiterband 2 haftet/ während das Kopierpapier das entwickelte Tonerbild empfängt. Nach Verlassen der übertragungsstation 6 wird das Kopierpapier vom. Photoleiterband 2 getrennt, und der auf dem Bildabschnitt des Photoleitarbandes 2 zurückgebliebene Toner wird sodann in einer Reinigungsstation 8 entfernt. Sodann wird der Bildabschnitt unter einer Löschstation 9 hindurchgeführt, in der eine Belichtung stattfindet, um zurückgebliebene Ladungen abzubauen, bevor ein nachfolgender Kopierzyklus eingeleitet wird»

Bei dem hier aufzuzeigenden Gerät weist das Photoleiterband 2 längs seiner Seitenränder eine Perforation auf, so daß das Photoleiterband durch Eingriff von Antriebs-Zahntroimneln 10 in Richtung eines Pfeils 14 bewegbar ist. Die Zahntrommeln 10 sind längs der endlosen Bahn des Photoleiterbands 2 angeordnet und in der Weise angetrieben, daß in dem Photoleiterband 2,wenn es auf seiner endlosen Bahn bewegt wird, auf der es durch Rollen 11, 13, 15, 35 und 35 geführt und unterstützt wird, eine Lose in solchem Ausmaß erzeugt wird, daß sich das Photoleitarband 2 in nicht-gestrafftem Sustand längs gewisser^ vorbestimruter Abschnitte seiner Bahn bewegen kann.Sine zur Bandstraffung dienende Rolle 12 und die zur Führung und Lagerung dienenden Rollen 11, 13 und 15 wirken so zusammen, daß durch Erzeugen einer aasreichenden Zugspannung im Photoleiterband 2 jedwede unerwünschte Lose, die andernfalls an einigen der Arbeitsstationen auftreten würde, im Bereich der zu diesen Arbeitsstationen gehörenden Transportbahn verhindert wird.

Die bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehene Entvickiungsstation 20 qeaört zu dem bekannten, beispielsweise χα der US-PS 3 543 720 aufgezeigten Typ, der Bürsten 25 und 30 aufweist, die in beliebiger bekannter Art und Weise ausgebildet

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sein können. Bei einer bevorzugten Konstruktion derartiger Bürsten ist ein feststehender Kern 21 aus nichtmagnetischem Werkstoff vorgesehen, der von einem stationären magnetischen Polstück 22 umgeben ist, das aus Flußstahl oder einem anderen Magnetwerkstoff gefertigt sein kann. Rund um einen Teil des ümfangs des Polstücks 22 sind eine Reihe von permanenten Magneten 23 angebracht, beispielsweise magnetische Streifen odar Pole aus gummigebundenem Bariumferrit. Konzentrisch mit der Anordnung dieser Teile sind an der Außenseite derselben drehbare, vorzugsweise an ihrer Oberfläche aufgerauhte, nichtmagnetische Rollen 24 und 26 angeordnet. Jede Bürste ist so ausgebildet, daß, wenn sich die Rollen 24 und drehen, Entwicklarteilchen an der Rollenoberfläche angelagert v/erden und mit der Rolle bewegt werden, solange sie sich im Bereich der Felder der Magnete befinden. Eine Ansammlung von Entwickler, wie sie dabei in bekannter Weise (siehe beispielsweise US-PS 3 543 720) im Bereich eines Hohlraums 40 erzeugt wird, wird dazu benutzt, um ein latentes elektrostati^ sches Bild zu entwickeln, das, auf der Schicht 4 befindlich, über die Entwicklungsstation 20 hinwegbewegt wird.

Bei dem hier aufzuzeigenden Gerät sind die Anordnung der Ent-%'/icklungsstation relativ zur endlosen Bahn des Photoleiterbandes 2 und der Abstand der zur Führung .vorgesehenen Rollen 35 und 36 in vorbestimmter Weise gewählt, so daß diesa Teile in der Weise zusammenwirken, so daß es ermöglicht wird, daß der nicht-gestraffte Abschnitt des Photoleiterbandes zwischen den Rollen 35 und 36 sich in gesteuerter Weise mit senkrecht zur Endlosbahn des Photoleiterbandes verlaufender Richtung gegen die Entwicklungsstation und die Entwick-^ leranhäufung im Hohlraum 40 hin und davon weg bewegen kann, während das Photoleiterband die Entwicklungsstation 20 überläuft.

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-a.

Fig. 2 zeigt ein spezielles Beispiel für das Gerät gemäß Fig. 1, um das v/eitere Verständnis zn ermöglichen. Die Bürsten 25 und 30 sind dabei in gleicher Weise ausgebildet, wie oben beschrieben und weisen rotierende Rollen 24 und 26 auf, von denen jede einen Durchmesser von 76,2 mm besitzt und die voneinander einen Abstand von 6,35 nun besitzen, gemessen zwischen den einander nächstkommenden Umfangsbereichen. Bei der Rolle 24 beträgt der vertikal gemessene Abstand zwischen dem höchstgelegenen Umfangsteil und der Verbindungslinie zwischen den untersten Umfangsteilen der Rollen 35 und 36 zwischen 3,6 mm und 8,75 mm. Dieser vertikal gemessene Abstand beträgt bei der Rolle 26 zwischen 3,8 mm und 8,9 mm. Vorzugsweise befinden sich jedoch die Rollen 25 und 26 in einem vertikalen Abstand von der Verbindungslinie zwischen den untersten Abschnitten der Rollen 35 und 36 von 7,11 mm bzw. 7,24 mm.

Die zur Führung dienenden Rollen 35 und 36, die das Photoleiterband 2 an seiner bildfreien Rückseite berühren, sind in solchem Abstand voneinander angeordnet, daß die Ent-' fernung zwischen den einander nächstkommenden Umfangsbereichen das 1,38-fache bis 2-fache (vorzugsweise das 1,38-fache) des Abstandes zwischen den Zentralachsen der Bürsten 25 und 30 beträgt. Die Rollen 35 und 36 sind relativ zu den Bürsten 25 und 30 so angeordnet, daß der Mittelpunkt zwischen den Rollen 35 und 36 auf der gleichen Vertikalachse liegt wie der Mittelpunkt zwischen den Bürsten 25 und 30. Indem man den Abstand zwischen den Rollen 35 und 36 innerhalb der obigen Grenzen liegend wählt,schafft man die Möglichkeit, daß sich das Photoleiterband 2 in bogenförmiger Weise vertikal so bewegen kann, daß sein mittlerer Bereich 4 5 sich relativ zur Linie zwischen den untersten Umfangsbereichen der Rollen 35 und 36 mindestens 5 mm gegen die Entwicklungsstation hin oder mindestens 5 mm von dieser weg bewegen kann.

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Bei einem speziellen Beispiel, bei dem das Gerät gemäß Fig. 2 verwendet wurde, wurde die Schicht.4 mit einer Geschwindigkeit von 25,4 cm pro Sekunde über die Entwicklungsstation 20 bewegt. Bei einer am Photoleiter angelegten Ladung, die in Schritten von je 50 Volt zwischen 300 Volt und 500 Volt verändert wurde, und bei einer Tonerkonzentration, die von 3 % bis 5 % verändert wurde, ergab sich eine gleichmäßige Entwicklung der Bilder in den Bildabschnitten, wobei eine sehr geringe Aufnahme von Trägermaterial durch das Photolaiterband 2 zu beobachten war.

Das oben beschriebene Gerät ist ebenso vorteilhaft, wenn nicht noch vorteilhafter, in Verbindung mit einer Mehrbürstan-Entwicklungsstation, bei der der Entwickler nicht in dem Bereich des Hohlraums 40 angesammelt wird, sondern in Form von gebildeten Borsten aufgebracht wird. Dabei sind die Magnete 23 in kleineren gegenseitigen Abständen rund um den Umfang das Polstücks 22 so angeordnet, daß fast sämtliche Abschnitte der Rollen 24 und 26 in so starkem Maße unter dem Einfluß des Hagnetfeldes sind, daß der Entwickler in borstenartigar Anordnung an die Rollen angezogen und an diesen festgehalten wird. Bei einer Entwicklungsstation dieser Art wird das Ladungsmuster auf der Schicht 4 entwickelt, wenn die einzelnen Tonerpartikel vom Ladungsmuster an- und von den Trägerteilchen weggezogen werden _f wenn die Bürsten 25 und 3O die Schicht 4 bebürsten. In solchen Fällen, in denen die gebildeten Borsten nicht lang genug sind, um die Schicht 4 zu berühren i kann sich der raittlare Bereich 45 beim hier aufgezeigten Gerät ausreichend weit gegen die Bürsten 25 und 30 hin bewegen, uin die Möglichkeit zu schaffen, daß die Bürsten 25 und 30 die Schicht 4 bestreichen können. Andererseits bewegt sich der Bereich 45 von den Bürsten 25 und 30 weg, falls sich ein zu starke Berührung zwischen derselben und der Schicht anzubahnen beginnen sollte, was zur Folge hätte, daß einige der Trägerteilchen entweder die Schicht 4 zerkratzen

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oder von dem Ladungsrnuster der Schicht 4 angezogen würden.

In Fig. 3 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei den eine einzige Magnetbürste 50 vorgesehen ist, die eins nichtraagnetische Rolle 51 besitzt, die in ähnlicher Weise ausgebildet ist wie bei den Bürsten 25 und 30 von Fig. 2. Die der Führung dienenden Rollen 11 und die Antriebs-Zahn trommeln 10 wirken in ähnlicher Weise zusammen, wie es unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde, um das Photoleiterband 2 längs einer endlosen Bahn zu bewegen. Die der Führung dienenden Rollen 25 und 36 sind um eine Strecke voneinander entfernt, die das 1,38-fach bis 2-fache (vorzugsweise das 1,38-fache) des Radius der Rolle 51 beträgt. Der Geringstabstand des Umfangs der Rolle 51 von der Linie zwischen den untersten Umfangsbereichen der Rollen 35 und 36, gemessen in vertikaler Richtung, beträgt zwischen 6,4 mn und 8,3 mm.

Wenn das in Fig. 3 gezeigte Gerät in gleicher Weise wie das Gerät gemäß Fig. 2 betrieben wird, d Ji. bei gleichen Verhältnissen hinsichtlich der Ladung der Magnetbürste 50 und hinsichtlich der Änderungen der Tonerkonzentration, ergibt sich eine gleichmäßige Entwicklung der Bilder der einzelnen Bildabschnitte, wobei das Photoleiterband 2 nur in geringem Maße Trägermaterial aufnimmt.

Die vorstehende Beschreibung wurde am Beispiel einer Entwicklungsstation mit einer doppelten und einer einzelnen Magnetbürste durchgeführt. Es versteht sich jedoch für den Fachmann, daß die gleichen Funktionsprinsipien und Vorteile auch bei Magnetbürsten-Entwicklungsstationen mit einer beliebigen Anzahl von Applikatorrollen oder -bürsten gegeben sind, ebenso wie auch bei anderen Rollen-Applikatoreinrichtungen, beispielsweise bei Applikatoren mit Pelzbürsten» Die Erfindung ist mit Vorteil grundsätzlich für jedwede Entwicklungseinrichtung geeignet, bei der ein kontinuier-

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licher Kontakt zwischen dem Entwickler und der das elektrostatische Ladungsmuster tragenden Oberfläche erwünscht ist.

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Leerse ite

Claims

Pa ten tan so räc he

1. Elaktrophotographisches Gerät rait einer Transportvorrich- *~ tung zum Vorbeibawegen eines auf vorgegebener Bahn geführten, einen Photoleiter aufweisenden Bandes an Arbeitostationen das Geräts, zu denen eine Entwicklungsstation gehört, die zur Tonerentwicklung eines auf der Vorderseite des Bandes befindlicnen elektrostatischen Ladungsbildes mindestens eine Entwicklungsbürste kraiszylindrischar Gastalt besitzt, die, der Bahn des nandes banacnbart, an der Vorderseite desselben zwischen zwei im Bereich der Entwicklungsstation an der Rückseite des Bandes angeordneten Führungsrollen gelegen ist und zum Heranbringen von trockenem Entwicklermaterial an die das Ladungsbild tragende Oberfläche des Bandes dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (2) in dem zwischen den beiden Führungsrollen (3 5,

36) üefindlichen Aoschnitt seiner Bahn mit einer eine Anpassung der Lage des Bandes (2) an die Menge des voa der Entwicklungsbürste (25, 30, 50) herangaführten Entwicklermaterials zulassenden Lose geführt ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den einander nächstkommenden Umfangsbereichen der Führungsrollen (35, 36) das 1,33-fache bis 2-fache des Radius der Entwicklungsbürste (25₇ 30, 50) betrag t.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungsbürste (50) unterhalb des Bandes (2) angeordnet ist und daß der in vertikaler Richtung gemessene Abstand der Entwicklungsbürste (50) von einer den jeweils untersten ümfangsbereich der Führungsrollen (35 und 36) verbindenden Geraden 6,4 mm bis 8,3 mm beträgt.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsxollen(35, 36) in gleichen Äb-

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ständen relativ zur Achse dar Entwicklungsbürste (50) anga· ordnet sind.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unternalö des Bandes (2) angeordnete Entwicklungsbürsten (25, 30) vorgesehen sind.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekeruizeicnnet, dai3 dar Abstand zwischen den Führungsrollen (35, 35) das 1,30-fache bis 2-fache des Achsabstandes zwischen den Ent— wicklungsbürsten (25, 30) beträgt.

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (45) zwischen den beiden Führungsrollen (35, 36) und der Mittelpunkt zwischen den beiden Entwicklungsbürsten (25, 30) auf einer gemeinsamen vertikalen Geradan liegen.

8. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Führungsrollen (35, 36) das 1,38-faciie bis 2-fache der Summe der Radien der beiden Entwicklung"sbürsten (25, 30) und des Abstands zwischen denselben beträgt.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der einen Entwicklungsbürste (25) der vertikal gemessene Abstand zwischen dem höehstgelegenen Uirifangsteil und der Verbindungsgeraden zwischen den untersten Umfangsteilen der Führungsrollen (35 und 36) 3,6 mm bis 8,75 mm beträgt und daß dieser vertikal gemessene Abstand bei der anderen Entwicklungsbürste'(30) zwischen. 3,8 mm und 3,9 mm beträgt.

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