DE2915173C2

DE2915173C2 - Elektrostatische Druckvorrichtung

Info

Publication number: DE2915173C2
Application number: DE2915173A
Authority: DE
Inventors: Chuji Kawasaki Kanagawa Ishikawa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1978-04-14
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1985-01-17
Also published as: DE2954389C2; US4258372A; DE2915173A1

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

a) der mittlere Bilderzeugungsbereich (ib) und die Süßeren Führungsbereiche (leider Tonerspenderwalze (1) durch je eine umlaufende Nut \ia) voneinAtjder getrennt sind

2. Elektrostatische Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der Nut (ia) mehrere Auslaßlöcher (id) angeordnet sind.

3. Elektrostatische Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Randteil (26') der Abstandshalterung (16,18, 26)indieNut(lajragt.

4. Elektrostatische Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß je ein ringförmiger Flansch (38) <\n beiden Seiten des Bilderzeugungsbereiches (1 ty angebracht ist

5. Elektrostatische Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Nut (IaJ und dem Rand des Bilderzeugungsbereiches (ib) eine weitere umlaufende Nut (!^ausgebildet ist.

6. Elektrostatische Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Aufzeichnungselcktrode (2) ein Element (41) angeordnet ist,das in die Nut (laVragt.

7. Elektrostatische Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Drehrichtung der Spenderwalze gesehen vor der Auflagestelle der Abstandshalterung (16,18,26) eine Abstreifklinge (43) vorgesehen ist, die in Gleitkontakt an der dem Führungsbereich (!^zugeordneten Walzenoberfläche anliegt.

8. Elektrostatische Druckvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den den Führungsbereichen (Ic^ zugeordneten Walzenabschnitten Reinigungsrollen (48,49) anliegen.

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Druckvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Aus der DE-OS 22 42 367 geht eine Entwicklungseinrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät hervor, das eine Magnetbürsten-Entwicklungseinrichtung aus einer drehbaren Magnetrolle aufweist. Die Seilcnrilndcr dieser Magnetrolle sind mit kreisförmigen Flanschen versehen, wodurch die Bereiche begrenzt werden, auf denen sich Entwickler befindet.

Weiterhin geht aus der US-PS 39 51 542 eine Trans

porteinrichtung für die Reinigungseinrichtung eines Kopiergerätes hervor, d. h, diese Transporteinrichtung befördert den Toner, der mittels einer Reinigungsklinge von der photoleitfähigen Fläche des Kopiergerätes ab gestreift worden ist, über eine Förderschnecke in axialer Richtung nach außen, so daß dieser Toner nach unten in die Nut einer Rolle fällt, die ebenfalls als Teil des Transportsystems dient Für die Funktionsweise dieser Reinigungseinrichtung ist wesentlich, daß sich die Nut in der

drehbaren Rolle befindet, die wiederum von der photoleitfähigen Walze getrennt ist Diese Nut dient nur für die Aufnahme bzw. den Weitertransport des von der Förderschnecke angelieferten, bei der Reinigung anfal-Jsnden Toners.

Schließlich ist noch eine elektrostatische Druckvorrichtung der angegebenen Gattung entwickelt worden, die eine Tonerspenderwalze, eine sich an deren Randabschnitten auf Führungsbereichen abstützende Abstandshalterung für Aufzeichnungselektroden sowie ei- nen in einem mittleren Bilderzeugungsbereich durch den Spalt zwischen den Aufzcichnungselekircden und der Tonerspenderwalze geführten Aufzeichnungsträger aufweist Die Aufzeichnungselektroden erzeugen auf dem Aufzeichnungsträger eine elektrostatische, latente Abbildung einer Vorlage, bspw. einer über ein Facsimile-System übertragenden Vorlage, die dann mittels der Tonerspenderwalze zj- einem Tonerbild entwickelt und fixiert wird.

Bei einer solchen elektrostatischen Druckvorrichtung

besteht jedoch die Gefahr, daß der Toner an den seitlichen Randbereichen aus dem Spalt zwischen Aufzeichnungsträger und Tonerspenderwalze austritt und sich in der Druckvorrichtung verteilt Hierbei treten insbesondere dann Probleme auf, wenn der Toner zu dem sich an dem seitlichen Abschnitten der Tonerspenderwalze abstützenden Abstandshalter der Aufzeichnungselektroden gelangt, da dann die Aufrechterhaltung des angestrebten, konstanten Abstandes zwischen Aufzeichnungsträger und Tonerspendr.rwaln'. nicht mehr ge- währleistet ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine elektrostatische Druckvorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der überflüssiger, verstreuter Toner nicht zu dem sich an den seitlichen Abschnitts ten der Tonerspenderwalze abstützenden Abstandshalter für die Aufzeichnungselektroden gelangen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß die Tonerteilchen, die sich in axialer Richtung nach außen bewegen, in die umlaufen de Nut der Tonerspenderwalze fallen und dort abgefan gen werden, wodurch der Austritt dieser Toners aus dem Spalt zwischen Tonerspenderwalze und Aufzeichnungsträger vermieden wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Aus-

führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht der Tonerspenderwalze mit der Abstandshalterung,

F i g. 2 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch eine weilcre Ausführun(!sforni einer Tonerspcnderwnlzc,

F i g. 3 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer Tonerspcnderwalze, bei der ein Flansch an den um-

H laufenden Nuten vorgesehen ist,

ϊψ, F i g. 4 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch

|s den Hauptteil der Tonerspenderwalze nach F i g. 3,

"Ά F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie XI-XI von F i g. 4,

|; F i g. 6 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch % den wesentlichen Teil einer Labyrinth-Dichtung in der hk umlaufenden Nut,

ν. Fig.7 einen Schnitt längs der Linie XIIl-XlIl von

P Fig.6,

3 F i g. 8 bis F i g. 10 im vergrößerten Maßstab Schnitte j' durch die wesentlichen Teile von verschiedenen Ausfüh- % rungsforrnen von Labyrinth-Dichtungen der umlaufen- % den Nut,

% Fi g. 11 einen Schnitt längs der Linie XVII-XVII von W F ig. 10,

>' Fig. 12 eine Vorderansicht einer Ausführungsform 'k einer Tonerspenderwalze, die mit Auslaßlöchern in den fi umlaufenden Nuten versehen ist,

;? F i g. 13 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch

w den wesentlichen Teil der Tonerspenderwalze nach % Fig. 12,

ψ, Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie XX->.X von

H Fig. 13.

fj Fig. 15 eine Vorderansicht einer Ausführungsform

'U einer Reinigungseinrichtung, die an der Führungsfläche ϊ;[ der Tonerspenderwalze vorgesehen ist,

si F i g. 16 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch

% den wesentlichen Teil der Reinigungseinrichtung nach

H Fig. 15,

?/; F i g. 17 im vergrößerten Maßstab eine Vorderansicht :'·■; einer weiteren Ausführungsform einer Reinigungseinf^; richtung, und

F i g. 18 im vergrößerten Maßstab eine Vorderansicht "K einer weiteren Ausführungsform einer Reinigungsein-■j richtung.

I: Gemäß Fig. 1 ist eine Tonerspenderwalze I₁ die im ; folgenden auch als »Walze 1« bezeichnet werden soll, auf einer Welle 33 zwischen zwei Seitenplatten 22 drehbar gehaltert. Die Tonerspenderwalze 1 weist eine "■-■ kreisförmige, umlaufende Nut is in jedem Endbereich ■S auf. Der Raum zwischen den Nuten la stellt den wirksamen mittleren Bilderzeugungsbereich 16 dar, auf dem sich Toner befindet Der Flächenbereich von jeder kreisförmigen Nut la zu dem jeweiligen seitlichen Waizenende stellt einen äußeren Führungsbereich Ic dar. Die wirksame Abbildungsfläche 16 ist durch Galvanoformung nach einer feinen Schleifbearbeitung so behandelt, daß sie eine feingewellte Oberfläche hat. Der Führungsbereich Ic wird nach einer hochgenauen Schleifbearbeitung einer Härtung, bspw. einer Hartalumit-Behandlung und einer Hartverchromung unterzogen, so daß sich die Oberflächenhärte der Führungsbereiche Ic erhöht.

Eine Rolle 18 ist über eine Welle 16 an einem Rollenträger 26 drehbar gehaltert, der wiederum von einer Bewegungsplatte getragen wird. Jede Rolle 18 ist mit einem gewissen Druck an der Führungsfiäche lc der Walze 1 in Anlage und wird auf der Führungsfläche Ic entsprechend der Bewegung der Walze 1 gedreht, so daß der Zwischenraum zwischen der äußeren Umfangsflächc der Walze 1 und einer Aufzeichnungselektrode (nicht dargestellt) konstant gehalten ist und die Umfangsfläche der Walze I als Bezugsfläche dient.

Da die Oberfläche der wirksamen Abbildungsfläche Xb fein gewellt ist, weiden elektrische Ladungen in den konkaven Teilen der feingewellten Oberfläche konzentriert, so daß der Toner gleichmäßig ausgerichtet ist, wodurch das Verstreuen von Toner auf den blattförmigen Aufzeichnungsträger 12 vermieden wird Da ferner die Führungsfiäche lcder Walze 1 einer Härtung unterzogen worden ist, wird sie nicht ohne weiteres abgenützt, so daß der Abstand 3 über eine lange Zeitdauer im wesentlichen konstant bleibt Ferner verhindert die kreisförmige Nut la, die zwischen der wirksamen Bildfläche 16 und der Führungsfläche Ic ausgebildet ist, daß auf die wirksame Abbildungsfläche 16 aufgebrachter Toner auf die Führungsfiäche Ic gelangt Die kreisförmige Nut la dient auch als Teilungszone, wenn die Oberflächenbehandlung der Walze 1 durchgeführt wird, welche dadurch erleichtert wird. Die Oberflächenbehandlung der wirksamen Abbildungsfläche Xb wird durch Galvanoformung bzw. durch Galvanisieren vorgenommen, während die Oberflächenbehandlung der Führungsfläche Ic durch eine Hartalumit-Behandlung und Hartverchromung durchgeführt wird. Die kreisförmige Nut Ic dient auch dazu, eine Oberflächenbehandlung zu verhindern, welche nachteilige Wirkung auf die andere Oberflächenbehandlung hat, so d?.ß beide Oberflächenbehandlungen, getrennt durch <r.? kreisförmige Nut 1 c, ohne weiteres durchgeführt werden können.

Wie in F i g. 2 dargestellt ist. kann die Führungsfläche Ic als harte Hülse 30 ausgebildet sein, weiche gehäi tet ist und an dem seitlichen Ende der Walze 1 angebracht ist.

Wie in F i g. 3 bis 5 dargestellt, ist ein kreisförmiger Flansch 38 mit einem vorbestimmten Durchmesser auf jeder Seite der wirksamen Abbildungsfläche Xb an der jeweiligen kreisförmigen Nut Xa angebracht. Der kreisförmige Flansch 38 ist zwischen der wirksamen Abbildungsfläche 16 und der Führungsfläche Ic angeordnet, wodurch beide abgeschlossen sind Infolgedessen verhindert, selbst wenn Toner auf die wirksame Abbildungsfläche 1 b der Walze 1 verstreut wird, der kreisförmige Flansch 38. daß Toner auf die Fläche gelangt, an welcher die Rolle 18 und die Führungsfläche Ic aneinander anliegen. Bei dieser Ausführungsform weist der kreisförmige Flansch 38 eine Nut 39, die im Querschnitt V-förmig ist, an der Endfläche auf. die bei der wirksamen /.bbildungsfläche Xb liegt. Mittels der Nut 39 wird verhindert, daß Toner auf der wirksamen Abbildungsfläche Xb entlang der Oberfläche des kreisförmigen Flansches 38 zu der Führungsfläche Ic gelangt, und zwar durch den hinterschnittenen Teil der Nut 39.

In den F i g. 6 bis 11 ist eine weitere Ausführungsform, bei der eine Bewegung des Toners von der wirksamen Abbildungsfläche Xb zu der Führungsfläche Ic verhindert ist, dargestellt. Gemäß F i g. 6 und 7 ist ein Rollenträger 26 in Form einer Kappe ausgebildet, der die Rolle 18 schützt; ein Randteil 26' auf der Seite der wirksamen Abbildungsfläche Xb steht in die kreisförmige Nut Xa vor, wcbei ein vorbestimmter Abstand zwischen den beiden Teilen eingehalten ist; eine Labyrinth-Dichtung 36 ist zwischen der kreisförmigen Nut Xa und einem Randteil 26' ausgebildet.

Bei dieser Ausführungsform wird, selbst wenn Toner auf der wirksamen Abbildungsfläche Xb der Walze 1 verstreut wird und zu den gegenüberliegenden Enden

ao der Walze 1 gelangt, durch den Träger 26 und die Labyrinth-Dichtung 36 verhindert, daß Toner auf die Berührungsfläche zwischen der Rolle 18 und der Führungsfläche lcgelangt.

Bei einer weiteren in F i g. 8 dargestellten Ausführungsform weist der Randteil 26' des Rollenträgers 26 einen vorstehenden Ansatz 26" auf, der der äußeren Umfangsfläche der wirksamen Abbildungsfläche 16 der Walze 1 gegenüberliegt, wobei ein vorbestimmter klei-

ner Spalt zwischen dem Ansatz 26' und der Fläche \b eingehalten wird. In diesem Fall wird die wirksame Lange der zwischen dem Rollenträger 26 und der Walze 1 ausgebildeten Labyrinth-Dichtung größer.

Bei einer weiteren in Fig.9 dargestellten Ausführungsform ist eine weitere kreisförmige Nut la'vorgegeben, die näher auf der Seite der wirksamen Abbildüngsfläche Xb liegt als die kreisförmige Nut la, wobei ein gewisser Abstand zwischen den beiden Nuten la •jnd ta' eingehalten wird. Damit in diesem Fall Toner auf die Führungsfläche leder Walzs t gelangt, müßte der Toner über die kreisförmige Nut la'verstreut werden. Ferner wird der in die kreisförmige Nut la'gefallene Toner infolge der Drehung der Walze 1 durch die Zentrifugalkraft oder aufgrund seines Eigengewichts is wieder entfernt.

Bei der in F i g. 10 und 11 dargestellten AusfUhrungsform ist ein vorstehendes Teil 41, welches die Labyrinth-Dichtung bildet, mitieis einer Schraube 40 an der Aufzeichnungselektrode 2 befestigt; das vorstehende Teil 41 ist unter Einhaltung eines vorbestimmten Abstandes in die kreisförmige Nut la' eingebracht, so daß eine weitere Labyrinth-Dichtung 36' zwischen der Führungsfläche Ic und der Walze 1 entsieht. Da bei dieser Ausführungsform zwei Labyrinth-Dichtungen 36 und 36' zwischen der wirksamen Abbildungsfläche Xb der Walze 1 und der Führungsfläche Ic ausgebildet sind, kann noch sicherer verhindert werden, daß Toner auf die Führungsfläche Ic gelangt.

Auch bei der in Fig. 12 bis 14 dargestellten Ausführungsform wird mit großer Sicherheit verhindert, daß Toner auf den Teil der Führungsfläche Ic gelangt. Gemäß F i g. 2 bis 14 weist die Walze 1 mehrere Auslaßlöcher Xd&m Boden jeder kreisförmigen Nut la auf. Jedes Auslauloch la verläuft durch die zylindrische Walze 1 hindurch; ihre zu der kreisförmigen Nut la ausgerichtete öffnung Säuft konisch zu, so daß sie die ganze Breite der kreisförmigen Nut la einnimmt. Der Rollenträger 27 ist mit einem Schaber 42 aus Gummi u. ä. an einer bezüglich der Drehrichtung der Walze 1 vorderen Stelle vorgesehen. Der Schaber 42 steht in die kreisförmige Nut la vor, um dadurch den Toner in der kreisförmigen Nut la aufzufangen.

Selbst wenn bei der beschriebenen Ausführungsform der Toner auf der wirksamen Abbildungsfläche \b der Walze I entsprechend geleitet wird, um in den Bereich zu kommen, wo die Führungsfläche Ic und die Rolle 18 aneinander anliegen, wird das Eindringen von Toner durch die kreisförmige Nut la und die in einem Teil der kreisförmigen Nut la ausgebildete Labyrinth-Dichtung so 36 verhindert. Der in die kreisförmige Nut la gefallene Toner wird durch den Schaber 42 aufgefangen und über die Auslaßlöcher Xd abgegeben. Folglich kann der Teil, wo die Führungsfläche lcder Walze 1 und die Rolle 18 aneinander anliegen, immer sauber und frei von Toner gehalten werden, wodurch der Abstand 3 immer auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.

Bei den bis jetzt beschriebenen Ausführungsformen ist die Labyrinth-Dichtung in der kreisförmigen Nut la ausgebildet, wodurch verhindert wird, daß Toner auf die Führungsfläche Ic gelangt Im Unterschied hierzu sind bei den Ausführungsformen nach den Fig. 15 bis 18 Einrichtungen vorgesehen, um Toner zu entfernen, welcher bereits auf den Teil der Führungsfläche 1c gelangt ist

Gemäß Fig. 15 und 16 ist eine Abstreichschneide 43 vorgesehen, welche in Drehrichtung der Walze vor der Berührungsstelle zwischen Rolle 18 und Führungsfläche la angeordnet ist und an der Führungsfläche Ic schleifend anliegt. Die Abstreichschneide 43 kann aus Gummi oder einem ähnlichen Material hergestellt sein. Die Abstrcichschncide 43 ist zwischen zwei Tragplatten 44 und 45 gehalten, wie in Fig. 16 dargestellt ist, und an diesen mittels einer Schraube 46 befestigt. Die Abstreichschneide 43 weist ferner eine schräggestellte Fläche 43 auf, die entgegen der Drehrichtung der Walze 1 geneigt ist; der abgeschabte Toner wird durch die schräg gestellte Fläche 43' weitergeleitet und entfernt. Die Abstreichschncidc 43 ist durch ein nicht dargestelltes, feststehendes Teil gehalten und mit einem entsprechenden Druck an der Führungsfläche lein Anlage gebracht.

Wenn bei der beschriebenen Ausführungsform der Toner auf der wirksamen Abbildungsflächc 16 entsprechend geleitet wird, um auf die Führungsflache zu gelangen, wird das Eindringen von Toner durch die kreisförmige Nut la und die in einem Teil der kreisförmigen Nut ta ausgebildete Labyrinth-Dichtung 36 verhindert. Sollte trotzdem Toner diesen Teil durchdringen und sich auf der Führungsfläche Ic ablagern, wird der Toner durch die Abstreichschneide 43 entfernt und von der Führungsfläche Ic abgeschabt, bevor er den Bereich erreicht, wo die Rolle 18 an der Führungsfläche Ic anliegt. Folglich kann der Bereich, wo die Führungsflache leder Walze 1 und die Rolle 18 einander berühren, immer sauber und frei von Toner gehalten werden, wodurch der Abs\*/iä 3 immer auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 17 ist eine Abstreichkante 47" der Abstreichsch.-eide 47 bezüglich einer Mantellinie der Walze 1 schräggestellt. Diese Schrägstellung ist an dem seitlichen Ende der Walze 1 entgegen ihrer Drehrichtung ausgerichtet. Folglich wird in diesem Fall der mittels der Abstreichschneide 47 abgeschabte Toner schräg entlang der Abstreichkante 47 geleitet und zu dem seitlichen Ende der Walze 1 hin entfernt, wodurch verhindert wird, daß Toner dort verbleibt, wo die Walze 1 und die Abstreichschneide 47 aneinanderliegen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der auf der Führungsfläche Ic abgelagerte Toner durch die Abstreichschneide 47 entfernt; statt dessen kann der Toner auch mit Hilfe von Reinigungsrollen 48 und 49 entfernt werden, welche in der in F i g. 18 dargestellten Pfeilrichtung gedreht werden. In diesem Fall ist die Reinigungsrolle 48 aus Gummi oder Schaumharz u.a. hergestellt; die Reinigungsrolle 48 kann eine flüchtige Flüssigkeit, wie Alkohol und Isopar, enthalten.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrostatische Druckvorrichtung

a) mit einer Tonerspenderwalze,

b) mit einer sich an deren Randabschnitten auf Führungsbereichen abstützenden Abstandshalterung für Aufzeichnungselektroden, und

c) mit einem in einem mittleren Bilderzeugungsbereich durch den Spalt zwischen den Aufzeichnungselektroden und der Tonerspenderwalze geführten Aufzeichnungsträger,