DE2647923C2 - Elektrophotographisches Gerät mit flexiblem Photoleiterband - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Gerät mit einem flexiblen Photoleiterband, mit einer Transportvorrichtung sowie einer Führungsvc rrichtung

ίο zum Bewegen bzw. Führen des Photoleiterbandes längs einer geschlossenen Bahn an einer Ladestation, einer Belichtungsstation und einer Entwicklungsstation vorbei, wobei zumindest im Bereich der Ladestation und der Belichtungsstation eine das Auftreten von Losen verhindernde Zugspannung im Photoleiterband vorhanden ist und mit einer in der Entwicklungsstation angeordneten Entwicklungseinrichtung, welche zur Tonerentwicklung eines auf der Vorderseite des Photoleiterbandes befindlichen Ladungsbildes mindestens eine Entwicklungsbürste kreiszylindrischer Art besitzt, die, der Bahn des Photoleiterbandes benachbart, an der Vorderseite desselben zwischen zwei im Bereich der Entwicklungsstation an der Rückseite des Photoleiterbandes angeordneten Führungselementen gelegen ist und zum Heranbringen von trockenem Entwicklermaterial an die das Ladungsbild tragende Oberfläche des Photoleiterbandes/ient

Bei bekannten derartigen Geräten, z. B. bei dem Gerät gemäß US-PS 38 76 106, hat sich gezeigt, daß beim 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 dem Band wesentlich schwan ken kann. Diese Schwankungen des Berührungsdrucks 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, der sich zu jedem Zeitpunkt zwischen der Entwicklungsbürste und dem Photoleiterband ansammelt. 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 Photoleiterbandes kommen. Wenn der Druck unter einen Grenzwert absinkt, besteht die Gefahr, daß das entwickelte Bild eine zu geringe Dichte besitzt In nachteiliger Weise erfolgt

oo also bei den bekannten Geräten der eingangs genannten Art der Entwicklungsvorgang nicht mit ausreichender Gleichmäßigkeit unter wechselnden Betriebsbedingungen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elek trophotographisches Gerät der in Rede stehenden Art zu schaffen, bei dem eine gleichmäßige Entwicklung sichergestellt ist.

Bei einem Gerät der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Transportvorrichtung und die Führungsvorrichtung das Photoleiterband längs der geschlossenen Bahn derart antreiben und abstützen, daß der zwischen den beiden Führungselementen befindliche Abschnitt des Photoleiterbandes die Bildung einer Lose mit einer von der je- weiligen Menge des von der Entwicklungsbürste herangeführten Entwicklermaterials abhängigen Größe zuläßt. Dadurch, daß erfindungsgemäß durch die im Bereich der Entwicklungsstation vorhandene Lose des

Photoleiterbandes die Möglichkeit geschaffen wird, daß sich während des Betriebs das Band gegen die den Entwickler an die photoleitende Oberfläche des Bandes heranbringende Entwicklungsbürste hin und von dieser weg bewegen kann, wird der von der Bürste auf das Photoleiterband ausgeübte Druck und damit die bei einer bestimmten Ladungsdichte aufgebrachte Tonermenge im wesentlichen konstant gehalten, selbst wenn unter wechselnden Betriebsbedingungen durch die Ent-. Wicklungsbürste wechselnde Entwicklermengen 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 sich außerdem der weitere Vorteil, daß die anfängliche Einstellung der Lagebeziehung zwischen dem Photoleiterband und der Entwicklungsbürste oder den. Entwiddungsbürsten, wenn es sich um eine mehrere Entwicklungsbürsten aufweisende Entwicklungsstation handelt, weniger kritisch ist als bei den bekannten Geräten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen schematisch vereinfacht gezeichneten Längsschnitt eines elektrophotographischen Geräts einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und

F i g. 2 und 3 in größerem Maßstab gezeichnete Ausschnitte, in denen ein Teil des Geräts gemäß F i g. 1 bzw. ein Teil eines Geräts gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel gezeigt ist

In F i g. 1 ist ein elektrophotographisches Gerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisiert dargestellt Zu den Arbeitsstationen des Gerätes, die in übücher Art ausgebildet sind, gehören eine Ladestation ί für primäres Aufladen, in der eine gleichförmige elektrostatische Ladung auf Bildabschnitten eines endlosen Pho'oleiterbandes 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 verhältnismäßig starren Lageanordnung geführt, während es an der Ladestation 1 vorbeiläuft. Nach Erhalt der Primärladung läuft ein Bildabschnitt unter einer Belichtungsstation 5 hindurch, in der ein Lichtbild einer zu kopierenden Vorlage den Bildausschnitt büdweise entlädt. Anschließend wird der Bildabschnitt in einer Entwicklungsstation 20 entwickelt Während das Photoleiterband 2 die Belichtungsstation 5 durchläuft, wird es durch eine Platte 16 in ebener Lage gehalten. Der entwickelte Bildabschnitt 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 Photoleiterbandes 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 ^ritenränder eine Perforation auf, so daß das Photoleiterband durch Eingriff von Antriebs-Zahntrommel 10 in Richtung des Pfeiles 14 bewegbar ist Die Zahntrommeln 10 sind längs der endlosen Bahn des Photoleiterbandes 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 36 geführt und unterstützt wird, eine Lose in solchem Ausmaß erzeugt wird, daß sich das Photoleiterband 2 in nicht-gestrafftem Zustand längs gewisser, vorbestimmter Abschnitte seiner

. Bahn bewegen kann. Eine zur Bandstraffung dienende Rolle 12 und die zur Führung und Lagerung dienenden Rollen 11, 13 und 15 wirken so zusammen, daß durch Erzeugen einer ausreichenden Zugspannung im Photoleiterband 2 jedwede unerwünsche Lose, die andernfalls an einigen der Arbeitsstationen auftreten würde, im Bereich der zu diesen Arbeitsstationen gehörenden Transportbahn verhindert wird.
Bei dem in F i g. 1 gezeigten Ausfüi^'jngsbeispiel vorgegebene Entwicklungsstation 20 gehöu zu dem bekannten, beispielsweise in der US-PS 35 43 720 aufgezeigten Typ, der Bürsten 25 und 30 aufweist, die in beliebiger bekannter Art und Weise ausgebildet sein können. Bei eine*, bevorzugten Konstruktion derartiger Bürsten ist ein feststehender Kern 21 aus nichtmagnetischem Werkstoff vorgeseher,, der von einem stationären magnetischen Polstück 22 umgeben ist das aus Flußstahl oder einem anderen Magnetwerkstoff gefertigt sein kann. Rund um einen Teil des Umfangs des Polstücks 22

jo sind eine Reihe von permanenten Magneten 23 angebracht, beispielsweise magnetische Streifen oder 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 26 drehen, Entwicklerteilchen an der Rollenoberfläche angelagert werden und mit der Rolle beweg» 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 35 43 720) im Bereich eines Hohlrauins 40 erzeugt wird, wird dazu benutzt, um ein Ja'entes elektrostatisches Bild zu entwickeln, das, auf der Schicht 4 befindlich, über die Entwicklungsstation 20 hinwegbewegt wird.

Bei dem hier aufzuzeigenden Gerät sind die Anordnung der Entwicklungsstation relativ zur endlosen Bahn des Photoleiterbandes 2 und der Abstand der zur Führung vorgesehenen Rollen 35 und 36 in vorbestimmter Weise gewählt, so daß diese 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 Entwickleranhäufung !Ti Hohlraum 40 hin und davon weg bewegen kann, während das Photoleiterband die Entwicklungsstation 20 überläuft.

F i g. 2 zeigt ein spezielles Beispiel für das Gerät gemäß Fig. 1, um das weitere Verständnis zu ermöglichen. Die Bürsten 25 und 30 sind dabei in gleicher Weise ausgebildet, wie ober beschrieben und weisen rotierende Rollen 24 und 26 auf. von denen jede einen Durch- messer von 76,2 mm besitzt und die voneinander einen Abstand von 6,35 mm besitzen, gemessen zwischen den einander nächstkommenden Umfangsbereichen. Bei der Rolle 24 beträgt der vertikal gemessene Abstand zwi-

sehen 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 24 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 Entfernung zwischen den einander nächstkommenden Umfangsbereichen das l,38fache bis 2fache (vorzugsweise das l,38fache) 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 UMU 36 auf der gleichen YcfukälächSc liegt wiC dCT 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 45 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.

Bei einem speziellen Beispiel, bei dem das Gerät gemäß F i g. 2 verwendet wurde, wurde die Schicht 4 mit einer Geschwindigkeit von 25,4 cm pro Sekunde über die Endwicklungsstation 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% veränden wurde, ergab sich eine gleichmäßige Entwicklung der Bilder in den Bildabschnitteni wobei eine sehr geringe Aufnahme von Trägermaterial durch das Photoleiterband 2 zu beobachten war.

Das oben beschriebene Gerät ist ebenso vorteilhaft, wenn nicht noch vorteilhafter, in Verbindung mit einer Mehrbürsten-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 Abstände rund um den Umfang des Polstücks 22 so angeordnet, daß fast sämtliche Abschnitte der Rollen 24 und 26 in so starkem Maße unter dem Einfluß des Magnetfeldes sind, daß der Entwickler in borstenartiger Anordnung an die Rollen angezogen und an diesen festgehalten wird. Bei einer EntwickJungsstation dieser Art wird das Ladungsmuster auf der Schicht 4 entwickelt, wenn die einzelnen Tonerpartikel vom Ladungsmuster an- und von den Trägerteilchen weggezogen werden, wenn die Bürsten 25 und 30 die Schicht 4 bürsten. In solchen Fällen, in denen die gebildeten Borsten nicht lang genug sind, um die Schicht 4 zu berühren, kann sich der mittlere Bereich 45 beim hier aufgezeigten Gerät ausreichend weit gegen die Bürsten 25 und 30 hin bewegen, um 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 eine zu starke Berührung zwischen derselben und der Schicht anzubahnen beginnen sollte, was zur Folge hätte, daß einige der Trägerteilchen entweder die Schicht 4 zerkratzen oder von dem Ladungsmuster der Schicht 4 angezogen würden.
In F i g. 3 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem eine einzige Magnetbürste 50 vorgesehen ist, die eine nichtmagnetische Rolle 51 besitzt, die in ähnlicher Weise ausgebildet ist wie bei den Bürsten 25 und 30 von F i g. 2. Die der Führung dienenden Rollen 11 und die Antriebs-Zahntrommeln 10 wirken in ähnlicher Weise zusammen, wie es unter Bezug auf F i g. 1 beschrieben wurde, um das Photoleiterband 2 längs einer endlosen Bahn zu bewegen. Die der Führung dienenden Rollen 35 und 36 sind um eine Strecke voneinander entfernt, die das l,38fache bis 2fache (vorzugsweise das 1,38fache) 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 mm und 83 mm.

Wenn das in F i g. 3 gezeigte Gerät in gleicher Weise wie das Gerät F i g. 2 betrieben wird, d. h. bei gleichen Verhältnissen hinsichtlich der Ladung der Magnetbürste 50 und hinsichtlich der Änderungen der Toneikcnzentration, 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 Funktionsprinzipie.·. und Vorteile auch bei Magnetbürsten-Entwicklungsstationen mit einer beliebigen Anzahl von Applikatorrollen oder -bürsten gegeben sind, ebenso wie auch bei anderen Rollen-Appükatoreinrichtungen, beispielsweise bei Applikatoren init Pelzbürsten. Die Erfindung ist mit Vorteil grundsätzlich für jedwede Entwicklungseinrichtung geeignet, bei der ein kontinuierlicher Kontakt zwischen dem Entwickler und der das elektrostatische Ladungsmuster tragenden Oberfläche erwünscht ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Gerät mit einem flexiblen Photoleiterband, mit einer Transportvorrichtung sowie einer Führungsvorrichtung zum Bewegen bzw. Führen des Photoleiterbandes längs einer geschlossenen Bahn an einer Ladestation, einer Belichtungsstation und einer Entwicklungsstation vorbei, wobei zumindest im Bereich der Ladestation und der Belichtungsstation eine das Auftreten von Losen verhindernde Zugspannung im Photoleiterband vorhanden ist, und mit einer in der Entwicklungsstation angeordneten Entwicklungseinrichtung, welche zur Tonerentwicklung eines auf der Vorderseite des Photoleiterbandes befindlichen Ladungsbildes mindestens eine Entwicklungsbürste kreiszylindrischer Art besitzt, die, der Bahn des Photoleiterbandes benachbart, an der Vorderseite desselben zwischen zwei im Bereich der Entwicklungsstation an der Rückseite des Photoleiterbandes angeordneten Führungselementen gelegen ist und zum Heranbringen von trockenem Entwicklermaterial an die das Ladungsbild tragende Oberfläche des Photoleiterbandes dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (10) und die Führungsvorrichtung (11 bis Ie) das Photoleiterband (2) längs der geschlossenen Bahn derart antreiben und abstützen, daß der zwischen den beiden Führungselementen (35, 36) befindliche Abschnitt des Photoleiterbandes (2) die Bildung einer Lose mit einer von der jeweiligen Menge des von der Entwicklungsbürste (25,30,5v) herangeführten Entwicklermaterials abhängigen G/öße zuläßt

2. Gerät nach Anspruch 1, odurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den einander nächstkommenden Umfangsbereichen der Führungsrollen (35,36) das 13»fache bis 2fache des Radius der Entwicklungsbürste (25,30,50) beträgt

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 Umfangsbereich der Führungsrollen (35 und 36) verbindenden Geraden 6,4 mm bis 83 mm beträgt.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (35, 36) in gleichen Abständen relativ zur Achse der Entwicklungsbürste (50) angeordnet sind.

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

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Führungsrollen (35, 36) das 138fache bis 2fache des Achsabstandes zwischen den Entwicklungsbürsten (25,30) beträgt

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

8. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der einen Entwicklungsbürste (25) der vertikal gemessene Abstand zwischen dem höchstgelegenen Umfangsteil und der Verbindungsgeraden zwischen den untersten Umfangsteilen der Führungsrollen (35 und 3S) 3,6 mm bis 8,75 mm beträgt und daß dieser vertikal gemessene Abstand bei der anderen Entwicklungsbürste (30) zwischen 3,8 mm und 83 mm beträgt