DE3025669A1

DE3025669A1 - Abstreifwalze in einem elektrostatischem n photokopiergeraet mit drehbarer trommel

Info

Publication number: DE3025669A1
Application number: DE19803025669
Authority: DE
Inventors: Austin Everett Davis; Harry Elwin Lones; Leo Oswald Lutz; Henry Theodore Pauk
Original assignee: Nashua Corp
Current assignee: Nashua Corp
Priority date: 1979-07-09
Filing date: 1980-07-07
Publication date: 1981-02-05
Also published as: GB2053739A; US4236483A; FR2461285A1; JPS5616164A; AU5962280A

Description

Na. :λ: SC. . ". O.PL.-PH/S. Of- OIPL.-PHYS. DIPL.-PHVS. 0Λ.

HÖGER-STELLRECHT-^ GRIESSBACH - HAECKER BOEHME

A 44 199 b Anmelder: Nashua Corporation

t -168 44 Franklin Street,

7. Juli 1980 Nashua, New Hampshire 03061

USA

Beschreibung

Abstreifwalze in einem elektrostatischen Photokopiergerät mit drehbarer Trommel

Die Erfindung geht aus von einer Abstreifwalze in einem elektrostatischen Photokopiergerät mit drehbarer Trommel, angeordnet zwischen einer Entwicklungsstation des Photokopiergerätes, in welcher ein latentes elektrostatisches Bild auf der lichtempfindlichen Oberfläche der Trommel mit Hilfe einer Tonerflüssigkeit entwickelt wird, und einer Übertragungsstation, in welcher das entwickelte Bild auf einen blattförmigen Aufzeichnungsträger übertragen wird, zum Steuern der Schichtdicke der Tonerflüssigkeit auf der lichtempfindlichen Oberfläche, welche an ihren Enden je ein Abstandselement zum Steuern des Minimalabstandes zwischen der Abstreifwalze und der lichtempfindlichen Oberfläche und ein Vorspannelement aufweist, mit dem sie an die Trommel anpreßbar ist«

Bei einem Photokopiergerät mit Entwicklung durch eine Tonerflüssigkeit muß vor dem Übertragen des entwickelten Bildes die auf der Trommeloberfläche verbleibende überschüssige Entwicklerflüssigkeit entfernt werden, um zu verhindern, daß ein flaches und unscharfes Bild entsteht und der Aufzeichnungsträger übermäßig durchnäßt wird, was das Trocknen der Kopie beeinträchtigen würde.

In der Druck- und Papierindustrie war es üblich, eine Abstreifwalze zum Entfernen überschüssiger Flüssigkeit unmittelbar auf der nassen Oberfläche einwirken zu lassen (US-PS 32 45 377) oder ihr durch eine entsprechende gerätefeste Achse einen gewissen

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Abstand davon zu verleihen (Australische PS 269 855) . Aus den ÜS-PSen 39 07 423, 39 57 016, 40 23 899 und 40 52 959 war es auch bekannt, an den Enden der Abstreifwalze Kugellager vorzusehen, die ohne zu gleiten auf der Troinmeloberfläche liefen und einen Abstand der Abstreifwalze von der Trommeloberfläche bewirkten und es darüber hinaus ermöglichten, die Abstreifwalze in der gleichen Richtung anzutreiben, wie die Trommel, um an ihrem Umfang eine einander entgegengerichtete Drehbewegung zu erzielen.

Solche Kugellager haben jedoch den Nachteil, daß sie nur schwierig einzustellen und zu schmieren und vor allem aber nur schwer gegen die Entwicklerflüssigkeit abzudichten sind, überdies benötigen sie gehärtete Trommelränder, beispielsweise aus eloxiertem Aluminium, um die Abnützung durch rollende Reibung klein zu halten.

Es ist daher von der Anmelderin bereits vorgeschlagen worden

(DE-PS , Patentanmeldung P 30 17 400.6, interne Akte 44 103 b) ,

an den Enden der Abstreifwalze Abstandselemente in Form von fest mit ihr verbundenen Abstandsrollen vorzusehen, die auf der Troirjneloberfläche zu gleiten vermögen und einen entsprechend größeren Durchmesser aufweisen als die Abstreifwalze. Die Abstreifwalze sollte dabei durch Federvorrichtungen in Richtung auf die Trommel vorgespannt und im gleichen Drehsinne angetrieben werden.

So vorteilhaft diese vorgeschlagene Anordnung auch ist, hat sie doch den Nachteil, daß sie eine sorgfältige axiale Einstellung der verschiedenen Oberflächen gegeneinander erfordert sowie eine genaue koaxiale Ausrichtung der Abstandsrollen gegenüber der Abstreifwalze, wenn diese, wie es wohl zweckmäßig ist, getrennt voneinander gefertigt werden, um die Abstandsrollen leicht auswech-

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sein zu können.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Abstreifwalze in einem elektrostatischen Photokopiergerät mit drehbarer Trommel der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfacher einzustellen und leichter zu fertigen ist und die keine genaue koaxiale Ausrichtung von rotierenden Teilen erfordert.

Die Aufgabe wird bei einer Abstreifwalze dieser Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abstandselement als drehfester Abstandshalter ausgebildet ist, der durch das Vorspannelement in einer stationären Lage zwischen der Trommel und der Abstreifwalze gefesselt ist, eine erste Oberfläche aufweist, welche auf einem randständigen Oberflächenbereich der Trommel zu gleiten vermag, eine zweite Oberfläche besitzt, auf welcher wiederum die Abstreifwalze zu gleiten vermag, und so gestaltet ist, daß der Minimalabstand zwischen der Abstreifwalze und der lichtempfindlichen Oberfläche durch den Abstand zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche bestimmt ist.

Bei dieser Anordnung kann die Abstreifwalze als einfacher Zylinder mit konstantem Durchmesser gefertigt werden, der zwar an den Enden zweckmäßigerweise etwas im Durchmesser abgestufte Achsstummel trägt, die aber im gleichen Arbeitsgang und daher leicht und genau gefertigt werden können. Die stationären Abstandshalter können als getrennte Bauelemente leicht eingepaßt und ausgewechselt werden.

Bei der Anordnung nach der Erfindung tritt auch eine geringere Wärmebelastung der Abstandselemente auf, die bei dem gegebenen Verwendungszweck meist aus relativ wärmeempfindlichen Materialien bestehen, weil die gleitende Reibung erheblich verringert ist.

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Während sich nämlich bei dsr bereits vorgeschlagenen Anordnung die Abstandsrollen und die Trommel gegeneinander bewegen, so daß sich ihre Umfangsgeschwindigkeiten addieren, sind bei der Anordnung nach der Erfindung die Abstandshalter ortsfest und jeweils an getrennten Oberflächen mit den beiden rotierenden Teilen im Gleitkontakt, so daß sich deren Umfangsgeschwindigkeiten hier nicht kumulieren.

Weiterhin befinden sich bei der Anordnung nach der Erfindung jeweils relativ große Bereiche im Gleitkontakt. Die Wahrscheinlichkeit ungleichförmiger Abnutzungserscheinungen ist daher geringer als bei punktförmiger Berührung, so daß sich die erforderliche dimensionsmäßige Stabilität erheblich leichter erzielen läßt.

Die Anordnung nach der Erfindung hat den weiteren Vorteil, besonders zuverlässig und kostengünstig mit geringer Abnutzung und daher hoher Lebensdauer zu sein.

Nach Ausgestaltungen der Erfindung ist die erste Oberfläche des Abstandshalters an die Krümmung des randständigen Oberflächenbereiches der Trommel angepaßt und vorteilhafterweise die zweite Oberfläche des Abstandshalters durch eine Bohrung gebildet, in welche ein Endbereich der Abstreifwalze hineinpaßt. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn der Krümmungsradius der ersten Oberfläche zumindest nicht größer ist als der Krümmungsradius des randständigen Oberflächenbereiches der Trommel, weil dann stets die beiden Kanten des Abstandshalters in Kontakt mit der Trommeloberflache sind und damit eine hohe Stabilität-des Systems gewährleisten.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Abstandshalter eine dritte Oberfläche auf, welche gegen einen ge-

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rätefesten Anschlagstift anzuliegen vermag, wenn die Abstreifwalze von der Trommel abgeschwenkt ist, und so gestaltet ist, daß sie in dieser Lage ein Verdrehen des Abstandshalters gegenüber der Abstreifwalze verhindert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei sich weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Photokopiergerätes,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispxeles,

Fig. 3 ein Detail der Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 2 und

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung der Linien 4-4 in Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein übliches Photokopiergerät 8 mit einer lichtempfindlichen Trommel 10 dargestellt, welche vorteilhafterweise eine lichtempfindliche Selenschicht auf einer Aluminium-Unterlage aufweist und im Gegenuhrzeigersinn in Richtung eines Pfeiles rotiert. Eine Aufladungskorona 14 lädt die Trommel 10 auf ungefähr +1000 Volt auf, die dann einem optischen Abbild 15 in einer Belichtungsstation 16 ausgesetzt wird, wo ein latentes elektrisches Ladungsbild entsteht. In einer Entwicklungsstation 17 wird das latente Bild mit Hilfe einer Entwicklerflüssigkeit aus einem Entwicklertank 18 entwickelt, die negativ geladene Tonerteilchen enthält und zwischen einer Entwicklungselektrode 19 und der Trommeloberfläche eingeführt wird.

Mit Hilfe einer Abstreifwalze 20, die ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn in Richtung eines Pfeiles 21 rotiert, wird die Schichtdicke

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der Tonerflüssigkeit auf der Trommeloberfläche gesteuert und auf einen vorgegebenen festen Wert begrenzt. Eine Abstreifrakel 22 wirkt auf einen mittleren Dosierteil 23 der. Abstreifwalze 20 ein und entfernt die angesammelte Entwicklerflüssigkeit von der Abstreifwalze 20. Ein blattförmiger Aufzeichnungsträger 24, zweckmäßigerweise aus gewöhnlichem Schreibpapier, wird in einer Über-tragungsstation 25 der Trommeloberfläche zugeführt. Mit einer Ubertragungskorona 26 wird auf die Rückseite des Aufzeichnungsträgers 24 eine positive Ladung aufgebracht, so daß die Tonerteilchen des entwickelten Ladungsbildes von der Trommeloberfläche auf den Aufzeichnungsträger 24 übertragen werden. In einer Entnahmestation 27 schließlich wird der Aufzeichnungsträger 24 mit der fertigen Kopie auf einem Wege 28 durch Abzugswalzen 30 und Papierwalzen 3 2 zur Ausgabe des Photokopiergerätes 8 geführt.

Durch eine Reinigungswalze 3 6 und eine Reinigungsrakel 38 wird die Trommeloberfläche kontinuierlich von Entwicklerflüssigkeitsresten befreit und anschließend vor dem nächsten Kopiervorgang mi t Hilfe einer Wechselspannungskorona 40 elektrisch neutralisiert.

In Fig. 2ist die räumliche Anordnung der Trommel 10, der Abstreifwalze 20 und von zwei Abstandshaltern 41 gezeigt, welche einen Abstand zwischen Trommel 10 und Abstreifwalze 20 aufrecht erhalten. Die Trommel 10 rotiert in Richtung des Pfeiles 12 um eine Achse 42. Die Abstreifwalze 20 ist auf einer Achse 44 befestigt, um die sie sich in Richtung des Pfeiles 21 dreht. Eine Oberfläche 46 der Trommel 10 und eine Oberfläche 48 der Abstreifwalze 20 bewegen sich daher in Gegenrichtung dicht aneinander vorbei. Sie sind durch einen Spalt 60 voneinander getrennt, der von den Abstandshaltern 41 bestimmt wird. Der mittlere Dosierteil 23 und die Achse 44 der Abstreifwalze 20 bestehen in dem dargestellten Ausführungs-

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beispiel aus einem einzigen Kreiszylinder, beispielsweise aus Aluminium, das eloxiert ist, um eine harte und dauerhafte Beschaffenheit der Oberfläche 48 zu erzielen. Die Achse 44 verläuft durch Gleit- oder Kugellager 70, die durch Zugfedern 72, welche an gerätefesten Trägern 74 befestigt sind, in Richtung auf die Trommel 10 gezogen werden. Auf der Achse 44 befindet sich eine Riemenscheibe 76, die über einen Riemen 78 von einer Riemenscheibe 80 auf der Achse 42 angetrieben wird, so daß die Abstreifwalze 20 zusammen mit der Trommel 10 im gleichen Drehsinn rotiert.

Die Oberfläche 46 der Trommel 10 befindet sich auf einer Unterlage 82 aus Aluminium und ist in Randbereichen 83 der Trommel 10 von ungefähr 12,7 mm Breite sichtbar. Ein mittlerer lichtempfindlicher Teil 34 der Trommel 10 besteht aus einer Selenschicht von ungefähr 38 ρ Dicke und ist etwa 216 mm breit.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, hat jeder Abstandshalter 41 einen schuhförmigen starren Körper, der eine in ihrer Krümmung dem Randbereich 83 angepaßte äußere Oberfläche 90 besitzt, welche auf diesem Randbereich 83 gleiten kann. Dabei ist der Krümmungsradius der Oberfläche 90 nicht größer, also kleiner als der oder gleich dem Krümmungsradius des Randbereiches 83, auf dem diese aufsitzt, so daß zwei Kanten 94 und 95 der Oberfläche 90 stets in festem Kontakt mit dem Randbereich 83 stehen und eine ständig stabile ■ Lage des Abstandshalters 41 sicherstellen.

Der Abstandshalter 41 enthält weiterhin eine innere Oberfläche 92, die durch eine Bohrung 93 gebildet wird, durch welche sich die Achse 44 der Abstreifwalze 20 erstreckt, so daß die Achse 44 auf der Oberfläche 92 gleiten kann.

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Auf der der Trommel 10 abgewandten Seite trägt der Abstandshalter 41 eine dritte Oberfläche in Form einer Kerbe 97, in welche ein gehäusefester Anschlagstift 98 eingreift, wenn die Abstreifwalze 20 von der Trommel 10 abgeschwenkt wird, um diese entfernen, reinigen oder anderweitig warten zu können. Hierdurch wird erreicht, daß sich die beiden Abstandshalter 41 nicht aus ihrer Arbeitslage verdrehen können, wenn sie von den Randbereichen 83 abgehoben sind.

Die Abstandsstücke 41 bestehen vorteilhafterweise aus einem Polyolefin, beispielsweise aus dem von der Firma Dixon Corporation, Bristol, Rhode Island, unter der Bezeichnung "Pennlon" vertriebenen Material. Es können aber auch andere Materialien mit den notwendigen Selbstschmier- und Abriebeigenschaften verwendet werden, wie Teflon, Vinylazetal, Olefin und Rulon. Wichtig ist, daß die Abstandshalter 41 selbstschmierend sind, um die Reibung mit der Trommel 10 und der Abstreifwalze 20 klein zu halten sowie hart und fest, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.

Im 3etrieb des Photokopiergerätes 8 ist für die Wirkung der Abstreifwalze 20 die Größe des Spaltes 60 von Bedeutung; er liegt etwa in der Größenordnung der Dicke der Selenschicht. Weiterhin ist wesentlich, daß die Abstreifwalze im gleichen Sinne rotiert, wie die Trommel 10, so daß ihre beiden Oberflächen 46 und 48 am Spalt 60 einander entgegenlaufen. In dem Ausführungsbeispiel rotiert die Trommel 10 mit 34 Umdrehungen pro Minute und 'die Abstreifwalze 20 mit 396 Umdrehungen pro Minute.

Der Durchmesser der Achse 44 beträgt in dem Ausführungsbeispiel etwa 19 mm, derjenige der Bohrung 93 ist um 0,1 mm größer. Der Spalt 60 zwischen der lichtempfindlichen Oberfläche 84 der Trommel 10 und der Oberfläche 48 der Abstreifwalze wird durch den Minimal-

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abstand zwischen der Oberfläche 92 der Bohrung 93 und der auf der Trommel 10 gleitenden Oberfläche 90 entsprechend eines Doppelpfeiles 99 in Fig. 3 bestimmt; er beträgt 4,58 nun. Da die Selenschicht 84 etwa 38 um dick ist und der mittlere Dosierteil 23
einen Durchmesser von 28 mm besitzt, weist also der Spalt 60 eine Länge von 42 jum auf, hat also praktisch den gleichen Wert wie die Dicke der Selenschicht 84.

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Leerseite

Claims

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HÖGER - STELLRHCHT -:GRiESSSACH

PATENTANWÄLTE IN STUTTSART

A 44 199 b Anmelder: Nashua Corporation

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7. Juli 1980 Nashua, New Hampshire 03061

USA

Patentansprüche :

.J Abstreifwalze in einem elektrostatischen Photokopiergerät mit drehbarer Trommel, angeordnet zwischen einer Entwicklungsstation des Photokopiergerätes, in welcher ein latentes elektrostatisches Bild auf der lichtempfindlichen Oberfläche der Trommel mit Hilfe einer Tonerflüssigkeit entwickelt wird, und einer übertragungsstation, in welcher das entwickelte Bild auf einen blattförmigen Aufzeichnungsträger übertragen wird,

zum Steuern der Schichtdicke der Tonerflüssigkeit auf der lichtempfindlichen Oberfläche, welche an ihren Enden je ein Abstandselement zum Steuern des Minimalabstandes zwischen der Abstreifwalze und der lichtempfindlichen Oberfläche und ein Vorspannelement aufweist, mit dem sie an die Trommel anpreß- . bar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandselement als drehfester Abstandshalter (41) ausgebildet ist, der durch das Vorspannelement (72) in einer stationären Lage zwischen der Trommel (10) und der Abstreifwalze (20) gefesselt ist,

eine erste Oberfläche (90) aufweist, welche auf einem randständigen Oberflächenbereich (83) der Trommel (10) zu gleiten vermag,

eine zweite Oberfläche (92) besitzt, auf welcher wiederum die Abstreifwalze (20) zu gleiten vermag,

und so gestaltet ist, daß der Minimalabstand zwischen der Abstreifwalze (20) und der lichtempfindlichen Oberfläche (84) durch den Abstand zwischen der ersten (90) und der zweiten Oberfläche (92) bestimmt ist.

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2. Abstreifwalze nach Aispruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Oberfläche (90) des Abstandshalters (41) an die Krümmung des randständigen Oberflächenbereiches (83) der Trommel (10) angepaßt ist.
3. Abstreifwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der ersten Oberfläche (90) zumindest nicht größer ist als der Krümmungsradius des randständigen Oberflächenbereiches (83) der Trommel (10).
4. Abstreifwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Oberfläche (92) des Abstandshalters (41) durch eine Bohrung (93) gebildet ist, in welche ein Endbereich (44) der Abstreifwalze (20) hineinpaßt.
5. Abstreifwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (41) als starrer Körper ausgebildet ist.
6. Abstreifwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (41) eine dritte Oberfläche (97) aufweist, welche gegen einen gerätefesten Anschlagstift (98) anzuliegen vermag, wenn die Abstreifwalze (20) von der Trommel (10) abgeschwenkt ist, und so gestaltet ist, daß sie in dieser Lage ein Verdrehen des Abstandshalters (41) gegenüber der Abstreifwalze (20) verhindert.

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