DE2825208A1

DE2825208A1 - Elastische walze fuer ein bilderzeugungsgeraet

Info

Publication number: DE2825208A1
Application number: DE19782825208
Authority: DE
Inventors: Tsukasa Kuge; Toru Matsumoto; Tsuyoshi Watanabe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1978-06-08
Publication date: 1978-12-21
Also published as: JPS5832707B2; DE2825208C2; US4237592A; JPS543548A

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Walze zur Verwendung
bei einem Bilderzeugungsgerät und bezieht sich insbesondere
auf eine elastische Walze, die gleichzeitig Flüssigkeitsauspressfunktionen und Flüssigkeitsabsorptionsfunktionen erfüllt und zur Verwendung bei einer Einrichtung dient, die im Rahmen eines Bilderzeugungsvorganges mit einer Flüssigkeit wie etwa einer Entwicklerflüssigkeit oder einer Reinigungsflüssigkeit arbeitet.

Auf dem Gebiet der Bilderzeugungsverfahren, wie z.B. auf den Gebieten der Elektrophotographie, dem elektrostatischen Drucken und elektrostatischen Aufzeichnen, sind bereits verschiedene Verfahren zur Entwicklung bzw. Sichtbarmachung eines auf einem

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Ladungsbildträger wie etwa einem sogenannten photoleitfähigen Aufzeichnungsträger unter Verwendung eines photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials oder eines elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials ausgebildeten elektrischen Ladungsbildes bekannt. Eine derartige Sichtbarmachung bzw. Entwicklung eines Bildes wird allgemein dadurch erreicht, daß Partikel eines elektroskopischen Materials bzw. Entwicklers (allgemein Toner genannt) von der elektrostatischen Ladung des Ladungsbildes selektiv auf die das Ladungsbild tragende Oberfläche gezogen oder von dieser abgestoßen werden, auch wenn sich Einzelheiten in Abhängigkeit von einer je nach Wunsch durchgeführten Direktentwicklung oder Umkehrentwicklung unterscheiden können. Im Falle einer Direktentwicklung lagern sich die Entwicklerpartikel in den Bereichen des Ladungsbildes ab, während sie sich im Falle einer ümkehrentwicklung außerhalb dieser Bereiche niederschlagen.

Bei diesen Entwicklungsverfahren sind sowohl eine Trockenentwicklung als auch eine Naßentwicklung bekannt, wobei bei der Trockenentwicklung ein aus trockenem Pulver bestehender Entwickler und bei der Naßentwicklung ein Flüssigentwickler, bei dem die Tonerpartikel in einer Flüssigkeit verteilt bzw. dispergiert sind, verwendet werden. Insbesondere die Flüssigentwicklung findet bei Bilderzeugungsgeräten einfacherer Bauart häufig Verwendung, da sie im Vergleich zu dem für die Trockenentwicklung erforderlichen Mechanismus nur einen relativ einfachen Aufbau benötigt und außerdem weniger Nachteile aufweist, wie z.B.die Tatsache, daß eine unerwünschte Verteilung bzw. ein Verstreuen von Entwickler nicht auftritt. Bei einer solchen Flüssigentwicklung wird im wesentlichen ein sogenannter Flüssigentwickler, der in einer isolierenden Trägerflüssigkeit wie z.B. einem paraffinhaltigen Kohlenwasserstoff mit einem über dem Wert 10 fit cm liegenden spezifischen Volumen-Widerstand bzw. Durchgangswiderstand und einer unter dem Wert 3 liegenden Dielektrizitätskonstanten verteilte bzw. dispergierte Tonerpartikel enthält, mit einer das Ladungsbild enthaltenden Oberfläche in Berührung gebracht, wodurch die in der Trägerflüssigkeit enthaltenen Tonerpartikel von dem elektrostatischen La-

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dungsbild angezogen werden und sich auf der Bildoberfläche niederschlagen, so daß das Ladungsbild sichtbar wird. Bei einem mit einer solchen Flüssigentwicklung arbeitenden Bilderzeugungsgerät ist die Verwendung von elastischen Walzen in dem Ent-Wicklungsabschnitt, dem Auspressabschnitt, dem Reinigungsabschnitt usw. allgemein üblich.

Als Ausführungsbeispiel für eine für derartige Zwecke verwendbare elastische Walze ist in der Japanischen Offenlegungsschrift Sho-52/55644 eine aus einer Schwamm- oder Schaumstoffschicht mit einem durchgehenden Flüssigkeitsaufnahmeraum bestehende elastische Walze bekannt, deren Außenseite z.B. mit einem flexiblen, flüssigkeitsdurchlässigen Netz bedeckt ist. Mittels einer solchen Walze läßt sich eine gewünschte Presszonenbreite bzw. ein Quetschbereich während der Drehbewegung in Druckberührung mit der festen Oberfläche eines photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials oder eines Isoliermaterials erzielen, wobei eine darin enthaltene Flüssigkeit ausgepresst oder eine Flüssigkeit entsprechend ihrer elastischen Deformation absorbiert wird. Eine solche Walze wird daher als sehr geeignet für die Flüssigkeitsbehandlung z.B. im Entwicklungsoder Reinigungsabschnitt angesehen.

Eine mit einer netzförmigen Außenschicht auf ihrer Oberfläche versehene Walze dieser Bauart neigt jedoch wahrscheinlich aufgrund eines Flexibilitätsunterschiedes oder Härteunterschiedes zwischen der Innen- und Außenschicht im Gebrauch, d.h. bei Druckberührung mit einer festen Oberfläche, zur Faltenbildung in der Außenschicht bzw. dem Netz. Eine derartige Faltenbildung tritt hierbei in insbesondere ausgeprägter Weise an den Endteilen der Walze auf. Außerdem ist auch die Anordnung des Netzes am Walzenende von Bedeutung. Wenn das Netzende am Walzenende freiliegt, lösen sich Fasern und Fäden des Netzes allmählich vom Endteil des Netzes und beeinträchtigen die Funktion der Walze derart, daß die Erzielung einer gleichmäßigen Auspresswirkung und Absorptionswirkung über die gesamte Länge der Walze unmöglich wird. Die Verwendung einer solchen elastischen

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Walze im Entwicklungsabschnitt bewirkt eine auf der Oberflächenfaltenbildung oder dem ungleichmäßigen Druck entlang der Walzenachse beruhende ungleichmäßige Entwicklung und bei Verwendung zur Entfernung überschüssigen Flüssigentwicklers ein ungleichmäßiges Auspressen der Flüssigkeit. Bei einer Verwendung als Reinigungswalze ergibt sich eine ungleichmäßige Reinigungswirkung, die wiederum zu einer ungleichmäßigen Aufladung bei dem darauffolgenden elektrostatischen Aufladungsschritt führt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elastische Walze zu schaffen, die die Nachteile üblicher elastischer Walzen nicht aufweist und allgemein bei einem mit Flüssigentwickler arbeitenden Bilderzeugungsgerät verwendbar ist. Im Rahmen der Verwendung bei einem solchen Bilderzeugungsgerät soll die elastische Walze einen gleichmäßigen Berührungsdruck in der Anpresszone bzw. dem Quetschbereich aufrechterhalten und eine zufriedenstellende Flüssigkeitsbewegung (Absorption und Auspressen) im Berührungsbereich unter Erhaltung der Oberflächenflexibilität ermöglichen.

Darüberhinaus soll eine elastische Walze für ein Bilderzeugungsgerät geschaffen werden, bei der^ auch wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Walze mit der Umlaufgeschwindigkeit eines mit der Walze in Berührung stehenden festen Bauteils nicht genau übereinstimmt, der Berührungsdruck zwischen der Walze und dem festen Bauteil nicht gleichmäßig ist oder die Umlaufrichtung der Walze nicht mit derjenigen des festen Bauteils im Berührungsabschnitt übereinstimmt, eine Oberflächenfaltenbildung weder entsteht noch verstärkt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elastische Walze ein festes Achsenteil, eine um das Achsenteil herum angeordnete Innenschicht aus einem porösen elastischen Bauteil mit einer vorgegebenen Dicke und einem Innenraum zur Aufnahme und zum Festhalten von Flüssigkeit sowie eine die Innenschicht bedeckende und mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern versehene Außenschicht aus einem flüssigkeitsdurchlässigen flexiblen Bauteil aufweist, wobei die Walze mit einer Einrichtung

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zur Aufbringung einer Spannung auf die Außenschicht in axialer Richtung der Walze versehen ist.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen dsr Erfindung gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische perspektivische Ansichten von Bauteilen der elastischen Walze gemäß der Erfindung,

Fig. 3A₇ 3B, 3C, 4A, 4B, 5A und 5B schematische Querschnittsansichten von Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 6 eine seitliche Querschnittsansicht, die schematisch die Druckberührung zwischen der elastischen Walze und einer photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel veranschaulicht, und

F i g. 7 bis 14 schematische Querschnittsansichten weiterer Ausfuhrungsformen der Erfindung.

Bei der vorgeschlagenen elastischen Walze, die ein festes Achsenteil, eine um das Achsenteil herum in vorgegebenener Dicke angeordnete Innenschicht aus einem porösen elastischen Bauteil mit Poren zur Flüssigkeitsaufnahme sowie eine die Innenschicht bedeckende Außenschicht aus einem flexiblen flüssigkeitsdurchlässigen Bauteil mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern aufweist, kann ein Knittern bzw. eine Faltenbildung auf der Außenfläche der Walze durch Aufbringung einer Spannung auf die Außenschicht in axialer Richtung der Walze verhindert werden.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Teil des Aufbaus der elastischen Walze gem. der Erfindung veranschaulicht, die im wesentlichen

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aus einer als Drehachse wirkenden Mittelwalze, einem um diese Mittelwalze herum angeordneten porösen elastischen Bauelement und einem mit einer Anzahl von Durchgangslöchern versehenen flexiblen Außenteil besteht.
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Wie in Fig. 1 veranschaulicht ist, umfasst die elastische Walze eine aus einem festen Material wie Metall oder einem harten Kunststoff bzw. Kunstharz bestehende Mittelwalze 2, ein um die Mittelwalze 2 herum angeordnetes elastisches Schaumstoffteil 3 aus z.B. geschäumtem Polyurethan und ein das Schaumstoffteil 3 bedeckendes Netzwerk bzw. Netzgewebe 4. Das Schaumstoffteil ist an der Mittelwalze 2 befestigt, während das Netzgewebe 4 zur Umhüllung des elastischen Schaumstoffteils 3 die Form eines nahtlosen Rohres bzw. einer nahtlosen Hülse aufweist. Das Netzgewebe 4 wird an der Außenfläche des elastischen Schäumstoffteils 3 durch die im zusammengedrückten Zustand des Schaumstoffteils ausgeübte Gegenkraft festgehalten. Bei einer Drehung der Mittelwalze 2 drehen sich das Schaumstoffteil 3 und das Netzgewebe 4 gemeinsam mit der Walze. Außerdem ist das Schaumstoffteil 3 in der Lage, Flüssigkeiten durchzulassen und festzuhalten und kann aufgrund seiner elastisch verformbaren kontinuierlichen bzw. durchgehenden Poren Flüssigkeiten absorbieren und auspressen. Das Oberflächennetzgewebe 4 besteht aus einem aus dünnen Metalldrähten wie etwa rostfreien Stahldrähten, natürliehen Fasern oder synthetischen Fasern hergestellten flexiblen Netzgewebe, dessen Gewebegefüge bzw. Textur den Eintritt oder Austritt von Flüssigkeit in das bzw. aus dem Schaumstoffteil 3 erlaubt. Die in der elastischen Walze 1 enthaltene Tränkflüssigkeit wird somit beim Zusammendrücken der Walze durch diese Textur aus dem Schaumstoffteil 3 herausgepresst, während umgekehrt die auf der Oberfläche des Netzgewebes 4 vorhandene Flüssigkeit über die Textur von dem Schaumstoffteil 3 absorbiert wird, wenn das Schaumstoffteil 3 aus dem zusammengedrückten Zustand wieder in die ursprüngliche Form zurückkehrt. Im Falle einer Anwendung z.B. für eine Entwicklungswalze bei einem elektrophotographischen Kopiergerät sollte das vorstehend beschriebene äussere Netzgewebe der elastischen Walze eine Textur

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mit einer lichten Maschenweite von 0,25 mm bis 0,037 ram (60 bis 400 mesh), vorzugsweise von 0,081 mm bis 0,047 mm (180 bis 300 mesh), aufweisen, um mögliche Beruhrungsspuren des Netzgewebes auf dem herzustellenden Bild zu vermeiden und in Bezug auf die praktische Verwendbarkeit zweckmäßige Werte zu erhalten. Bei der beschriebenen Ausführungsform kann das Netzgewebe aus glatten, geköperten oder Satingeweben oder aus derartigen Geweben herstellbaren druckverformten Netzgeweben bestehen. Obwohl bei der Ausführungsform gem. Fig. 1 die Richtung des Schusses des Netzgewebes mit der Axialrichtung der Walze übereinstimmt, ist es auch möglich, einen beliebigen Winkel zwischen diesen beiden Richtungen vorzusehen.

Zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Erfindung in verschiedenen modifizierten Ausführungsformen realisiert werden. Erfindungsgemäß kann das Außenteil der elastischen Walze aus jedem beliebigen Material bestehen, das die Innenseite mit der Außenseite verbindende Durchgangslöcher aufweist, in einer zu der mit einer weiteren festen Oberfläche in Berührung tretenden äussersten Außenfläche senkrechten Richtung flexibel ist und bei einer solchen Berührung die Durchlässigkeit der Durchgangslöcher aufrechterhält. Das Außenteil kann daher ausser aus dem vorstehend beschriebenen Netzgewebe auch aus einem Metall- oder Kunststoffilm bzw. einer dünnen Metall- oder Kunststoffschicht bestehen, die in der in Fig. 2 dargestellten Weise mit einer Anzahl von Perforationen oder Löchern versehen ist. In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 5 eine Hülse aus einer derartigen dünnen Schicht, die mit kreisförmigen Perforationen versehen ist. Die Perforationen sind nicht auf die dargestellte Kreisform beschränkt, sondern können auch quadratische bzw. rechteckige, ovale. Mosaik- bzw. Rasterform oder Kombinationen dieser Formen aufweisen. Außerdem muß das Schaumstoffteil 3 gem. den Fig. 1 und 2 nicht notwendigerweise aus einer einzigen Schicht bestehen, sondern kann auch mehrere Schichten aufweisen.

Die in der Zeichnung dargestellten verschiedenen Ausführungs-

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formen der Erfindung sollen nachstehend nun im einzelnen in Bezug auf eine Anwendung in Verbindung mit einem elektrophotographischen Kopiergerät näher beschrieben werden. Hierbei sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Bei den dargestellten Ausführungsformen besteht das Außenteil der elastischen Walze aus einem Netzgewebe, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, jedoch ist ersichtlich, daß. diese Struktur nachstehend lediglich zur Vereinfachung und Klarstellung der Beschreibung angenommen wird und in keiner Weise eine Beschränkung auf diese Ausführungsform darstellen soll.

Es sei nun auf Fig. 3A eingegangen, gemäß der das elastische Schaumstoffteil 3 das feste Achsenteil 6 umhüllt und an diesem befestigt ist, wobei das Achsenteil wiederum an einer Drehachse angebracht ist. Die elastische Walze 1 wird somit von der Drehachse 7 in Drehung versetzt, wenn diese von aussen oder durch eine mit ihr in Druckberührung stehende und sich drehende photoleitfähige Aufzeichnungstrommel 8 angetrieben wird. Eine Netzhülse bzw. Netzumhüllung 4 bedeckt das elastische Schaumstoffteil 3 und ist mittels eines fadenförmigen oder bandförmigen Elementes 11 jeweils an einem äbarren bewegbaren Bauteil 10 befestigt, das unter dem Druck einer Feder 9 entlang der Drehachse 5 bewegbar ist. An beiden Enden der elastischen Walze 1 sind Lager 12 vorgesehen, in denen die Drehachse 7 drehbar gelagert ist. Zwischen den Lagern 12 und ihren Halterungen 13 sind Federn 14 vorgesehen, um die Walze 1 in Druckberührung mit der Aufzeichnungstrommel 8 zu halten, obwohl in den Figuren zum Zweck einer deutlicheren Darstellung ein Zwischenraum zwischen diesen Teilen vorhanden ist. Zwischen den Lagern 12 und den starren bewegbaren Bauteilen 10 sind Führungsplatten 15 zur Festlegung des Ausmaßes der Preßzone bzw. des Quetschbereiches "1." für die Berührung zwischen der elastischen Walze und der Aufzeichnungstrommel 8 vorgesehen, was nachstehend in Verbindung mit Fig. 6 noch näher erläutert wird. Der Maximaldurchmesser der starren bewegbaren Bauteile 10 ist kleiner als der Durchmesser der Führungsplatten 15 gewählt, damit eine evtl. Berührung der Bauteile 10 mit der Aufzeichnungstrommel 8 vermieden wird, wenn diese in Druckberührung mit der elastischen

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Walze 1 gebracht wird. In Fig. 3A ist ein Fall dargestellt, bei dem eine starke Reibung zwischen der Außenseite des elastischen Schaumstoffteils 3 und der Innenseite der Netzumhüllung 4 besteht, wobei die Netzumhüllung 4 an beiden Enden durch die Federkraft von an den beiden Enden vorgesehenen Federn 9 gespannt

wird. Indem der Maximaldurchmesser des starren bewegbaren Bauteils 10 jeweils annähernd gleich dem Innendurchmesser der Netzumhüllung 4 gewählt wird,wird es möglich, deren periphere Länge über die gesamte Länge der elastischen Walze 1 im wesentlichen konstant zu halten, wenn die Netzumhüllung 4 unter Spannung gehalten wird.

Auch wenn aufgrund einer ungleichmäßigen peripheren Länge des
elastischen Schaumstoffteils 3 oder eines ungleichmäßigen Be-

rührungsdruckes des Schaumstoffteils entlang der Axialrichtung der elastischen Walze 1 oder aufgrund einer geringen Differenz zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel 8 und der elastischen Walze 1 oder sogar entgegengesetzten Bewegungsrichtungen im Berührungsbereich (d.h., die Drehrichtungen der beiden Bauteile sind gleich) eine Neigung zur Ausbildung von Geschwindigkeitsdifferenzen in verschiedenen Bereichen der Netzumhüllung 4 besteht, wird eine solche Tendenz durch die vorstehend beschriebene Spannung unterdrückt und ein Knittern bzw. eine Faltenbildung verhindert. Außerdem unter-

stützt die Spannung die Regeneration der Netzumhüllung in Bezug auf örtliche Deformationen, wenn der Druckberührungszμstand beendet ist.

In Fig. 3B ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform gem. Fig. 3A
durch das Fehlen der Führungsplatten 15 unterscheidet und gleichermaßen im Betrieb keine Faltenbildung oder Verstärkung einer Faltenbildung aufweist.

In Fig. 3C ist eine weitere geänderte Ausführungsform dargestellt, die sich von der in Fig. 3A dargestellten Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß die Einrichtung zur Aufbringung einer

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Spannung auf die Netζumhüllung 4 lediglich an einer Seite der Walze 1 vorgesehen ist, und gleichermaßen keine Verstärkung der Faltenbildung bei der Netzumhüllung 4 aufweist.

Die in Fig. 4A dargestellte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die auf beide Enden, der Netzumhüllung 4 aufgebrachten Spannungen gegenseitig gleich gehalten werden. Innerhalb des festen Achsenteils 6' ist ein elastisches Bauteil wie eine Schraubenfeder 16 vorgesehen, die auf die an den beiden Enden angeordneten starren bewegbaren Bauteile 10' in Richtung der Drehachse 7 jeweils einen gleichen, nach außen gerichteten Druck ausübt, so daß die diesen Druck aufnehmende Netzumhüllung 4 gleichmäßig zu beiden Enden hin mit gleichen Werten unter Spannung gehalten wird.

In Fig. 4B ist eine weiter modifizierte Ausführungsform dargestellt, die durch Entfernung der Führungsplatten 15 bei der Ausführungsform gem. Fig. 4A erhalten wird. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gem. den Fig. 3A, 3C und 4A wird die in Fig. 6 dargestellte und festgelegte Preßzonenbreite "I₁" des Quetschbereiches von den Führungsplatten 15 bestimmt. Aufgrund der Eigenschaften des elastischen Schaumstoffteils 3 treten jedoch in der Praxis Schwankungen der peripheren Länge bzw. ümfangslänge der Walze 1 in Axialrichtung auf, so daß die Presszonenbreite "I₁" des Quetschbereiches bei der Berührung der Aufzeichnungstrommel 8 mit der Walze 1 in Axialrichtung ebenfalls nicht konstant ist. Eine derartige ungleichmäßige Presszonenbreite "I₁" führt im Falle der Verwendung der Walze 1 als Entwicklungswalze zu einer - wenn auch nur geringfügig - ungleichmäßigen Entwicklung, während im Falle der Verwendung als Quetschwalze zur Entfernung überschüssigen Flüssigentwicklers ein ungleichmäßiges Auspressen erhalten wird. Dieser Nachteil kann vermieden werden, wenn gem. Fig. 5A der Maximaldurchmesser der starren bewegbaren Bauteile ein wenig größer als der Durchmesser der Walze 1 gewählt wird, wodurch der Durchmesser der Walze 1 oder ihre periphere Länge bzw. Ümfangslänge über die gesamte axiale Länge der Walze konstant gehalten wird.

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Wenn eine solche elastische Walze in Druckberührung mit der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel 8 gebracht wird, läßt sich über die gesamte Länge der Walze eine gleichmäßige Presszonenbreite "I-" erzielen.
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In Fig. 5B ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die sich von der Ausführungsform gem. Fig. 5A durch das Vorhandensein der Führungsplatten 15 unterscheidet, wobei ein Teil der einen Maximaldurchmesser aufweisenden starren bewegbaren Bauteile 10 mit einer in der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel 8 vorgesehenen Ausnehmung in Eingriff tritt. In diesem Falle wird das Ausmaß der Deformation der Walze 1 bei ihrer Druckberührung von den Führungsplatten 15 festgelegt.

In Fig. 6 ist in Form einer schematischen Querschnittsansicht der Druckberührungszustand zwischen der elastischen Walze 1 und der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel 8, die miteinander in einem Bereich mit einer sogenannten Presszonenbreite "I₁" in Berührung treten,, veranschaulicht.

In Fig. 7 ist eine Ausführungsform der elastischen Walze dargestellt, die in noch höherem Maße die erfindungsgemäß erzielbaren Vorteile aufweist. An beiden Enden dieser Walze 1 sind an dem starren Achsenteil 6 weitere elastische Bauteile 17 vorgesehen, die eine größere Härte als das elastische Schaumstoffteil 3 aufweisen. Wenn die Netzumhüllung 4 über deren Außenseite gezogen wird, wird der Durchmesser der Walze 1 von dem Durchmesser dieser elastischen Bauteile 17 anstelle von denjenigen des elastischen Schaumstoffteils 3 bestimmt und ist damit im wesentlichen über die gesamte Länge der Walze 1 gleichförmig, wodurch eine axial gleichmäßige Presszonenbreite erhalten wird, wenn diese bei der Druckberührung zwischen der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel 8 und der Walze 1 von den Führungsplatten 15 bestimmt wird. Diese Presszonenbreite "1.." oder das Ausmaß bzw. der Betrag der Druckberührung kann beliebig in Abhängigkeit von dem Durchmesser der Führungsplatten 15 gemäß dem Verwendungszweck der Walze 1 geändert werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Faltenbildung und die Verstärkung

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von Falten bzw. Knittererscheinungen durch die mittels der Feder 9 auf die Netzumhüllung 4 aufgebrachte Spannung verhindert, während die periphere Länge bzw. die Umfangsabmessungen der Walze 1 durch das Vorhandensein der elastischen Bauteile 17 über ihre gesamte axiale Breite bzw. Axialabmessungen konstant gehalten wird und durch die Führungsplatten 15 ein konstanter Wert der Presszonenbreite "1.." aufrechterhalten wird.

Bei den Ausfuhrungsformen gem. den Fig. 5A, 5B und 7 ist außerdem eine Änderung dahingehend möglich, daß eine Spannung bzw. eine Spannkraft lediglich von einem Ende der Walze auf die Netzumhüllung 4 aufgebracht bzw. ausgeübt wird, wobei bei der Ausführungsform gem. Fig. 7 weiter die Möglichkeit besteht, die Führungsplatten 15 zu entfernen. Zur Erzielung einer deutlicheren Darstellung sind sämtliche vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in einem Betriebszustand veranschaulicht, bei dem die Druckberührung zwischen der photoleitfähigen Aufzeichnungstrommel 8 und der Walze 1 aufgehoben ist. Außerdem wird bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen vorzugsweise ein elastisches Bauteil zur Befestigung des Endes der Netzumhüllung 4, d.h., in dem Berührungsabschnitt zwischen dem starren bewegbaren Bauteil 10 und der Netzumhüllung 4, zur Erzielung einer zuverlässigen Befestigung der Netzumhüllung verwendet.

Nachstehend werden weitere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei die Beschreibung und die zugehörigen Figuren im wesentlichen auf die Einrichtung zur Aufbringung einer Spannung bzw. zur Ausübung einer Spannkraft auf das Netzgewebe an der Oberfläche der elastischen Walze gerichtet sind.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform wird als derartige Einrichtung eine Schraubenfeder 9' im Inneren des starren Achsenteils 6 der Walze 1 verwendet. An dem Achsenteil 6 ist ein elastisches Schaumstoffteil 3 befestigt, das wiederum von einer Netzumhüllung 4 überzogen ist, die mittels eines Befestigungsteils 11 wie einem Faden oder einem Band an im Inneren des starren Achsenteils 6 befindlichen und entlang der Drehachse 7 bewegbaren starren bewegbaren Bauteilen 10 befestigt ist.

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Weitere starre bewegbare Bauteile 18, die in ähnlicher Weise im Inneren des Achsenteils 6 angeordnet und entlang der Drehachse 8 bewegbar sind, werden mit Hilfe von Anschlagteilen 19 innerhalb der Walze 1 festgehalten. Die Schraubenfedern 9¹ werden zwischen den starren bewegbaren Bauteilen 10 und den weiteren starren bewegbaren Bauteilen 18 gehalten. Die Federkraft der Schraubenfedern 9¹ wirkt allein in Richtung der Bauteile 10, da die Bauteile 18 von den Anschlagteilen 19 festgehalten werden. Durch die nach innen gerichtete Bewegung der Bauteile 10 wird somit eine Spannung bzw. eine Spannkraft auf die Netzumhüllung 4 ausgeübt. Diese Ausführungsform weist den Vorteil einer verkürzten Gesamtlänge der Walze und damit entsprechend geringerer Abmessungen eines eine solche Walze verwendenden Gerätes auf, da die Spanneinrichtung im Inneren des starren Achsenteils 6 der Walze 1 angeordnet ist.

In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der die Schraubenfeder der Ausführungsform gem. Fig. 8 durch eine Blattfeder 20 ersetzt ist, wodurch sich der Abstand zwischen den starren bewegbaren Bauteilen 10 und 18 verringern läßt.

In Fig.10 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der die Spanneinrichtung aus einem organischen elastischen Material 21 wie etwa Gummi oder Schwamm besteht. Die Netzumhüllung 4 ist durch Befestigungsmittel 11, wie zum Beispiel durch einen Faden oder ein Band, an den entlang der Drehachse 7 bewegbaren starren bzw. festen BauteileviO befestigt. Ein Ende dieses elastischen Materials 21 ist im Inneren des starren Achsenteils 6 befestigt, so daß auf die starren bzw. festen bewegbaren Bauteile 10 durch das elastische Material 21 eine Federkraft bzw. Spannkraft zur Bewegung in Richtung der Enden der Walze 1 entlang der Drehachse 7 ausgeübt wird, wodurch eine Spannkraft auf die Netzumhüllung ausgeübt und diese unter Spannung gehalten wird.

Bei der Ausführungsform gem. Fig. 11A besteht die Spanneinrichtung für die Netzumhüllung 4 aus einer in dem Achsenteil 6' ausgebildeten geschlossenen Kammer, deren Innenraum z.B. mittels Luft, öl oder Wasser mit Druck beaufschlagbar ist. Die Netzum-

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hüllung ist mittels Befestigungselementen 11, wie z.B. mit Hilfe eines Fadens oder Bandes, an den entlang der Drehachse V bewegbaren starren bzw. festen Bauteilen 10' befestigt, wobei die Drehachse 7' rohrförmig ausgebildet und mit öffnungen 22 in der in Fig. 11B dargestellten Weise versehen ist, so daß bei Anordnung der Drehachse 7 innerhalb des hohlen Achsenteils 6' der Innenraum der Achse 7' mit dem Innenraum 23 des Achsenteils 6¹ in Verbindung steht. Durch die Öffnungen 22 wird Luft, öl oder Wasser von der Richtung des Pfeiles P her unter Druck in den Innenraum 23 eingeleitet. Der von der Luft, dem öl oder dem Wasser nach deren Einfüllung in den Innenraum 23 ausgeübte Druck bewirkt eine Verschiebungsbewegung der bewegbaren Bauteile 10' entlang der Achse 7¹ bis zu deren Endabschnitten, wodurch eine Spannung auf die Netzumhüllung 4 aufgebracht bzw. ihr eine Spannkraft erteilt wird.

Bei der Ausfuhrungsform gem. Fig. 12 wird die in der Kammer 23 eingeschlossene Luft durch Erwärmung mittels einer Heizeinrichtung 24 zur Ausdehnung veranlasst, wodurch die mittels Befestigungselementen 11, wie z.B. mittels eines Fadens oder eines Bandes, an den entlang der Achse 7 bewegbaren starren Bauteilen 10' befestigte Netzumhüllung 4 unter Spannung gehalten wird. Eine Heizeinrichtung 24 ist an einer in der Innenkammer 23 des starren Achsenteils 6' vorgesehenen Halterung 25 angebracht und heizt die darin befindliche Luft zur Erzielung einer Expansion der erwärmten Luft auf, was eine nach aussen gerichtete Verschiebungsbewegung der bewegbaren Bauteile 10' zu den Enden der Achse 7 und damit die Aufbringung einer Spannung auf die an den bewegbaren Bauteilen 10' befestigte Netzumhüllung 4 bewirkt.

Bei den Ausführungsformen gem. den Fig. 11A und 12 kann die Netzumhüllung 4 entspannt werden, wenn sich die Walze nicht in Betrieb befindet. Dies kann durch Entlastung des Druckes auf die Luft, das öl oder das Wasser im Falle der Ausführungsform gem.

Fig. 11A und durch Abschalten der Heizeinrichtung im Falle der Ausführungsform gem. Fig. 12 erfolgen. Wenn die Netzumhüllung nicht ständig sondern nur im Betrieb der Walze 1 unter Spannung

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gehalten wird, verlängert sich die Lebensdauer der Netzumhüllung 4 und damit die Lebensdauer der Walze 1 selbst.

Bei der in Fig. 13 dargestellten'Ausführungsform wird die auf die Netzumhüllung 4 aufgebrachte Spannung durch eine Schraubvorrichtung erhalten. Die Netzumhüllung 4 ist mittels Befestigungselementen 11, wie z.B. mittels eines Fadens oder eines Bandes, an starren bzw. festen bewegbaren Bauteilen 27 befestigt, welche über um die Drehachse 7 herum drehbare Schraubeinrichtungen verstellbar bzw. verschiebbar sind. Obwohl die Schraubeinrichtungen 26 aufgrund des Vorhandenseins von Anschlagelementen 28 nicht in Richtung der Walze bewegbar sind, sind sie um die Drehachse 7 herum drehbar und jeweils mit einem Außengewinde versehen, das mit einem Innengewinde der starren bewegbaren Bauteile 27 in Eingriff steht, so daß eine Drehung der Schraubeinrichtungen 26 eine Verschiebungsbewegung der bewegbaren Bauteile 27 in Pfeilrichtung bewirkt, wodurch die Netzumhüllung 4 gespannt wird.

In Fig. 14 ist eine abgeänderte Ausführungsform veranschaulicht, bei der im wesentlichen die gleiche Spanneinrichtung wie im Falle der Ausführungsform gem. Fig. 13 Verwendung findet und außerdem automatisch eine Anfangskraft zur Spannung der Netzumhüllung 4 aufgebracht wird. Die Netzumhüllung 4 wird mittels Befestigungselementen 11, wie z.B. mittels eines Fadens oder Bandes, an festen bewegbaren Bauelementen 30, 30" befestigt, die über feste Schraubelemente 29, 29' bewegbar sind, welche durch die Anschlagelemente 28, 28' auf der Achse 7 festgehalten werden und mit ihren Maximaldurchmesserteilen 31, 31 * jeweils mit Zahnrädern 32, 32' in Eingriff stehen. Während die Schraubelemente 29, 29' um die Achse 7 herum drehbar sind, sind die bewegbaren Bauteile 30, 30' nicht drehbar, obwohl sie entlang der Achse 7 bewegbar sind. Die Schraubelemente 29, 29' und die bewegbaren Bauteile 30, 30' sind an den in gegenseitiger Berührung stehenden Flächen mit Schraubgewinden versehen, wobei die Ganghöhe des Schraubgewindes am Schraubelement 29 derjenigen des Schraubelementes 29' entgegengesetzt ist. Ein Motor 33 dreht über ein Zahnrad 34,.ein Sahnrad 32, eine Achse 35 und ein Zahnrad 32'

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die Schraubelemente 29, 29', wodurch die Verstellung bzw. die Verschiebungsbewegung der bewegbaren Bauteile 30, 30" in Richtung der beiden Enden der Walze 1 bewirkt wird. Die Netzumhüllung 4 wird auf diese Weise gespannt, wobei die bewegbaren Bauteile 30, 30' ihre axiale Verstellung bzw. Verschiebungsbewegung beenden und eine Drehbewegung mit den Schraubelementen 29, 29' beginnen, wenn eine ausreichende Spannung der Netzumhüllung 4 erreicht ist.

Obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist es bei den Ausführungsformen gem. den Fig. 8 bis 14 auch möglich, das elastische Schaumstoffteil 3 teilweise durch elastische Bauelemente 17 an den Endteilen in der in Fig. 7 dargestellten Weise zu ersetzen, wodurch die Presszonenbreite über die gesamte Breite bzw. Länge der Walze gleichgehalten und ein Knittern bzw. eine Faltenbildung wirksam verhindert wird. Ferner kann die Spanneinrichtung in Abhängigkeit von den Erfordernissen entweder an einem Ende oder an beiden Enden der Walze vorgesehen werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann das elastische Schaumstoffteil 3 z.B. aus verschiedenen Gummi Schaumstoffen oder Kunststoff-Schaumstoffen, wie z.B. Polyurethan-Schaumstoff, bestehen. Die Netzumhüllung 4 kann hierbei aus Polyamid (Nylon), Polyester (Tetoron), Seide, Baumwolle oder feinem Stahldraht bestehen. Vorzugsweise wird insbesondere ein einfaches glattes Gewebe mit einer lichten Maschenweite von 0,149 mn bis 0,031 nm(100 bis 450 mesh) verwendet. Das elastische Material bzw. Bauelement 17 kann aus Polyurethankautschuk, Silikonkautschuk bzw. Silikongunmi, Nitrilkautschuk, Butylkautschuk, Akrylkautschuk, fluoriertem Kautschuk , Neopren, Chloropren usw. bestehen.

Hierbei ist die vorstehend im einzelnen beschriebene elastische Walze insbesondere bei einem Flüssigentwickler verwendenden Bilderzeugungsgerät als Einrichtung zum Entwickeln, Flüssigkeitsauspressen bzw. -ausquetschen. Verhindern von Flüssigkeitsauslauf bzw. von Undichtigkeiten und Reinigen mit zufriedenstellender Wirkung bzw. Leistung vorteilhaft verwendbar.

609851/0873 oronal inspected

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Es wird somit eine elastische Walze zur Verwendung bei einem
Bilderzeugungsgerät vorgeschlagen, die ein starres bzw. festes Achsenteil, eine um das Achsenteil in vorgegebener Dicke herumgewickelte und aus einem porösen elastischen Bauteil mit Poren zur Flüssigkeitsaufnahme bestehende innere Schicht und eine

diese Innenschicht bedeckende und aus einem flexiblen, flüssigkeitsdurchlässigen Bauteil mit einer Anzahl von Durchgangslöchern bestehende Außenschicht aufweist, wobei die Walze mit einer Einrichtung zur Aufbringung einer Spannung auf die Außenschicht in der Axialrichtung der Walze versehen ist.

809851/0873

Claims

T.EDTKE - BOHL.NG - KlNNE

Grupe - Pellmann -

2825208 Dipl.-lng. R Grupe

Dipl.-lng. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München 2

Tel.: 089-539653

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent München

8. Juni 1978

B 8988/Canon case

Patentansprüche

1. Elastische Walze für ein Bilderzeugungsgerät, gekennzeichnet durch ein starres Achsenelement (2; 6,7,), durch eine um das Achsenelement herum mit einer vorgegebenen Dicke angeordnete Innenschicht (3) aus einem porösen elastischen Bauelement mit Poren zur Flüssigkeitsauf-

25. nähme und durch eine die Innenschicht bedeckende Außenschicht (4;5) aus einem flexiblen/ flüssigkeitsdurchlässigen Bauelement mit einer Anzahl von Durchgangslöchern, wobei die Walze (1) mit einer Einrichtung (9 bis 11, 16, 18, 19 bis 24, 25 bis 28, bis 35) zur Aufbringung einer Spannung oder einer Zugkraft auf die Außenschicht in axialer Richtung der Walze versehen ist.

2. Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung oder Zugkraft mit einem derartigen Betrag aufgebracht wird, daß ein Knittern oder eine Faltenbildung auf der Außenseite der Außenschicht verhindert wird.

S0S8S1/0I75 original inspected

X/ma

Deulsche Bank (München) Kto. 51/61070 DfMdn» Bank (München) KIo. 3939 844 Post«*·«* (München) KIo. 670-43-804

292B208

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3. Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Einrichtung zur Aufbringung der Spannung in Bezug auf die Außenschicht derart ist, daß auf die Außenschicht in Richtung der äusseren Enden der Walze ein Druck ausgeübt wird.

4. Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6', 9', 21 bis 24) zur Aufbringung der Spannung in dem starren Achsenteil enthalten ist.

5. Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung oder die Zugkraft im wesentlichen gleichmäßig auf die Außenfläche der Außenschicht ausgeübt wird.

6. Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pheriphere Innenseite der Außenschicht und die periphere Außenseite der Innenschicht miteinander in Druckberührung stehen.

7. Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht aus einem nahtlosen Rohr (5) oder einer nahtlosen Hülse (5) besteht.

8. Elastische Walze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an beiden Enden der Walze vorgesehene Einrichtung (10, 10', 26, 27, 30, 30"), durch die der Durchmesser der Außenschicht in ihrer Axialrichtung im wesentlichen gleichmäßig festlegbar ist.

9. Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Walze ein Teil des die Innenschicht bildenden Bauelementes durch ein anderes elastisches Bauteil (17) mit einer größeren Härte ersetzt ist.

10. Elastische Walze nach Anspruch 1₇ dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Walze Einrichtungen (15) zur Festlegung des Ausmaßes der Verformung bei der Druckberührung der Walze vorgesehen sind.

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