DE3111779C2

DE3111779C2 - Übertragungsvorrichtung, insbesondere für ein elektrostatisches Kopiergerät

Info

Publication number: DE3111779C2
Application number: DE3111779A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Fujisawa Kanagawa Hashimoto; Shunichi Yokohama Nakajima; Toshimasa Sagamihara Kanagawa Takano
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-03-25
Filing date: 1981-03-25
Publication date: 1986-01-23
Also published as: DE3111779A1; US4382673A

Abstract

Die erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung (6) dient zum Übertragen eines auf der Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel (3) gebildeten Tonerbilds auf ein Kopierpapierblatt (P). Die Übertragungsvorrichtung (6) weist eine der Trommel (3) zugewandte und das Kopierpapierblatt (P) gegen deren Oberfläche andrückende, drehbare Übertrag(ungs) walze (19) auf, die so elastisch ist, daß sie das Kopierpapierblatt (P) über eine breitere Berührungsfläche an die Oberfläche der Trommel (3) anpreßt, und die einen Kern (24) mit einer Außenumfangs- bzw. Mantelfläche, eine auf letzterer angeordnete, elektrisch leitfähige Schicht (27) und eine große Zahl von elektrisch leitfähigen Borsten oder Fasern (28) umfaßt, welche von der Mantelfläche der elektrisch leitfähigen Schicht (27) nach außen ragen.

Description

Die Erfindung betrifft eine drehbare, elastische Übertragungswalze zur Übertragung eines Tonerbilds von einem Aufzeichnungsmaterial :>uf ein Bildempfangsmaterial, mit einem auf der Mantelfläche des Walzenkerns angeordneten Flor aus elektrisch leitenden Fasern, an den Qber die Walzenwelle eine Vorspannungsquelle anil schließbar ist

FOr elektrostatische Kopiergeräte sind in jüngster Zeit Übertragungswalzen vorgeschlagen worden, die zur Übertragung eines Tonerbilds von einem Aufzeichnungsmaterial auf ein Bildempfangsmaterial dienen.

Mit der DE-PS 23 42 856 und der DE-OS 24 14 000 sind Übertragungswalzen bekannt geworden, die aus einer schwammartigen Walze, deren Mantelfläche mit elektrisch leitendem Gummi oder einem mit pulverisierten Molybdänsulfid imprägnierten Kunststoff überzogen ist, und einem die Mantelfläche der Schwammwalze bedeckenden, elektrisch leitenden Siliziumrohr bestehen. Die Übertragungswalze kann in Abrollberührung mit der Außen- bzw. Mantelfläche eines Aufzeichnungsmaterials, z. B. einer fotoleitfähigen Trommel oder eines fotoleitfähigen Bundes stehen. An die Mantelfläche der Übertragungswalze wird ein Vorspannungspotential angelegt Beim Übertragungsvorgang wird ein Bildempfangsmaterial bzw. Kopierpapier zwischen die Berührungsflächen von Aufzeichnungsmaterial bzw. der fotoleitfähigen Trommel und Übertragungswalze so eingeführt, daß ein auf dieser Trommel geformtes Tonerbild elektrostatisch auf das Kopierpapier übertragen wird. Zum Reinigen der Übertragungswalze nach dem Übertragungsvorgang wird eine üblicherweise aus Gummi oder Kunststoff bestehende Reinigungs- oder Putzklinge an die Mantelfläche der Übertragungswalze herangebracht, um die daran haftenden Tonerteilchen abzustreifen.

Die iin den Kern dieser bckunntcn Übertrngungswnl-/.cn nngclugie Spannungs/.uruhrung muli über die clnsiische Kernschicht an die schwammartige Mantelfläche weitergeleitet werden. Die Elastizität der Kernschicht und ihre Leitfähigkeit stehen jedoch in einem natürlichen Widerspruch und führen nach längerer Laufdauer zu unterschiedlichen Potentialfeldern auf der Mantelfläehe der Übertragungswalze, was zu einer unterschiedlichen Tonerdicke auf dem Bildempfangsmaterial führt

Durch die DE-OS 21 64 527 ist eine drehbare elastische Übertragungswalze bekannt geworden, die das Bildempfangsmaterial über eine breite Ber^hrungsfläehe gegen die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials anzupressen vermag. Sie weist einen Kern mit einer Mantelfläche auf, von der eine große Zahl von elektrisch leitfähigen Fasern nach außen ragen. An dem Kern der Waize ist eine Vorspannungsquelle zum elek-

'5 trostatischen Aufladen des Bildempfangsmaterials vorgesehen. Die Metallwalze ist mit einer Florbahn überzogen, die aus einem Grundgewebe besteht, in das feinstenicht rostende Stahldrähte oder metallische Kunststoff-Faden eingezogen sind. Es hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, daß mit einer derartigen Florbahn keine befriedigende Übertragung möglich ist weil das radiale Abstehen aller Drähte nicht leicht zu erzielen ist und somit eine gleichmäßige Feldverteiiung und eine gleichmäßige Kraft durch die Florbahn nicht erhalten werden kann. Hinzu kommt daß keine gleichmäßige Spannungsübertragung auf die Stahldrähte, bzw. Kunststoff-Fäden infolge de? Einziehens in nicht leitendes Gewebe möglich ist und demzufolge kein stabiler elektrischer Widerstand realisiert wird. Nachteilig ist ferner die Ver-Schleißanfälligkeit dieser Florbahnen, da die Stahldrähte lediglich ins Gewebe eingezogen sind. Bei ungleichmäßigen Faserschichten kann es zudem zu Beschädigungen auf der fotoleitfähigen Trommel kommen.
Weiterhin ist mit der DE-OS 21 56 299 eine rotierende Übertragungswalze bekannt geworden, bei der die Spannungsübertragung auf die elektrisch leitenden Borsten mittels eines Schleifers vorgenommein wird. Derartige Schleifer haben aber neben dem Nachteil, daß sie leicht verschmutzen, die Neigung, eine mit der Zeit im-

mer tiefer werdende am Umfang angeordnete Rinne in die Borstenoberfläche der Übertragungswalze einzugraben. Diese Vertiefung führt gleichfalls zu einer unregelmäßigen Tonerbeschichtung. Die mit den obigen Schriften bisher bekannt gewordenen Übertragungs-

walzen haben sämtlich den Nachteil, daß ihr Übertragungsvermögen sowohl elektrisch als auch mechanisch unbefriedigend ist

Derartige Übertragungswalzen müssen insbesondere zwei wichtigen Erfordernissen genügen, nämlich eine

so verbesserte Übertragungsleistung erfüllen und eine zufriedenstellende Reinigungswirkung zulassen. Zur Ermöglichung einer zufriedenstellenden Reinigung muß die Oberfläche der Übertragungswalze glatt sein und einen niedrigen Reibungswiderstand bieten. Die Man-

telfläche der Übertragungswalze muß daher hart sein.

Für die Verbesserung der Übertragungüleistung ist es hingegen wesentlich, die Berührungsfläche der Übertragungswalze mit dem Bildempfangsmaterial, bzw. des Bildempfangsmaterials mit der fotoleitfähigen Trommel

eo zu vergrößern. Die Oberfläche der Übertragungswalze sollte daher weich sein.

Mit den bisherigen Konstruktionen von Übertragungswalzen lassen sich daher die beiden oben genannten Erfordernisse nicht gleichzeitig erfüllen.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer fnscrflorariigcn Obcrfragungswiil/c. die sowohl eine verbesserte Übcrlrugung.sluistung gcwUhrluisicl als auch eine zufriedenstellende Reinigung zuläßt.

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Die Aufgabe wird bei einer Übertragungswalze zur dessen Außenumfangs- bzw. Mantelfläche mit einer fo· Übertragung eines Tonerbildes von einem Aufzeich- toleitfähigen Zinkoxid-Schicht 3a belegt ist An der

nungsmaterial auf ein Bildempfangsmaterial, mit einem Mantelfläche der Trommel 3 sind in deren Drehrichturg

auf der Mantelfläche des Walzenkerns angeordneten nacheinander eine Aufladungseinheit 4, eine Entwick-

Flor aus elektrisch leitenden Fasern, an den über die 5 lungseinheit 5, eine Übertragungsvorrichtung 6 und eine Walzenwelle eine Vorspannungsquelle anschließbar ist, Putzeinheit 7 angeordnet Diese peripheren Einheiten

erfindungsgeraäß dadurch gelöst, daß der Faser-Flor stehen mit der fotoleitfähigen Schicht 3a auf der Man-

unter Zwischenschaltung einer elastischen, elektrisch telfläche der Trommel 3 in Berührung. Es handelt sich

leitenden Klebemittelschächt auf die Mantelfläche des somit um ein sogenanntes Übertragungs-Kopiergerät

Kerns aufgebracht ist, wobei sich die Klebemittelschicht io Im unteren Bereich des Gehäuses 1 befindet sich eine

von der Mantelfläche des Kerns ausgehend über die Papier-Förderstrecke 8, die über die Übertragungsvor-

Kern-Stirnflächen und einen Teil der Kern-Wellenober- richtung 6 in Längsrichtung des Gehäuses ! verläuft,

fläche erstreckt Längs dieser Förderstrecke 8 sind nacheinander ein Pa-

Dadurch wird die Spannungszuführung über den pier-Transportmechanismus 9 mit mehreren Papier- Walzenkern ohne Umweg über die elastische Kern- 15 Transportrollen 9a, die Übertragungsvorrichtung 6, ein

schicht, die somit nicht elektrisch leitend sein muß, di- Papier-Austragmechanismus 10 mit mehreren Papier-

rekt zur Mantelfläche geleitet Dadurch ist eine sichere Austragrollen 10a sowie eine Fixiereinheit 11 angeord-

und gleichmäßige Spannungsverteilung an der Oberflä- net Am Einlaufende der Papier-Förderstrecke 8 befin-

ehe der Übertragungswalze gewährleistet det sich eine herausnehmbare Papiervorratskassette IZ

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung be- 20 Am Austragende der Förderstrecke 8 ist eine Papier-

steht darin, daß die Klebemittelschicht aus einem elek- Ausgabemulde 13a abnehmbar ac Gehäuse 1 ange-

trisch leitenden Gummi besteht und daß die Fasern auf bracht In der Vorratskassette 12 sind K.ej>ierpapierbiät-

elektrostatischem Wege in die Gummischichx vor deren ter PaIs Bildempfangsmaterial angeordnet

Aushärtung eingelassen sind. Dadurch können die Ein Beleuchtungssystem 13 mit einer entsprechenden Oberflächenfasern nach einem elektrostatischen Faser- 25 Lampe ist im oberen Bereich innerhalb des Gehäuses 1

einziehverfahren in die Leiterschicht eingesetzt werden. angeordnet, während an der Oberseite der fotoleitfähi-

Sie können mit einer Länge von z. B. 0,5—3 mm kosten- gen Trommel 3 innerhalb des Gehäuses 1 eine Belich-

sparend und in gleichmäßiger Verteilung in die Oberflä- tungsvorrichtung 15 mit einer optischen Faserlinse 14

chenschicht eingesetzt werden, so daß sie senkrecht ste- vorgesehen ist

hen und nicht herausfallen können. Die erfindungsge- 30 Ein Antriebsmotor 16 dient für den Antrieb der ge-

mäße Übertragungswalze ist daher besonders dann vor- nannten mechanischen Einheiten, zum Drehen der foto-

teilhaft, wenn den Oberflächenfasern ein gleichmäßiges leitfähigen Trommel 3 in Pfeilrichtung sowie zur Hin-

Vorspanniingspotential aufgeprägt oder die Übertra- und Herbewegung des Vorlagen trägers 2 im Synchro-

gungswalze unter gleichmäßigem Andruck der Oberflä- nisrnus mit der Drehung der Trommel 3.

chenfasern gegen das Bildempfangsmaterial in Drehung 35 Zur Herstellung von Kopien mit dem beschriebenen

versetzt werden soll. Kopiergerät wird ein nicht dargestellter Haupt- bzw.

Zwecks Erneuerung der Faser-Fiorschicht ist nach Neizschalter geschlossen, worauf eine ebenfalls nicht einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung dargestellte Vorlage auf den Vorlagenträger 12 aufgedie Klebemittelschicht abnehmbar am Walzenkern an- legt wird. Anschließend wird mittels Tastenschaltern auf gebracht Dies hat den Vorteil, daß bei einer eventuell 40 einer Schalttafel die gewünschte Kopierbetriebsart genötig werdenden Reparatur nicht die gesamte Übertra- wählt Beim Kopiervorgang bewegt sich der Vorlagengungswalze ausgetauscht werden muß, sondern nur die träger 2 hin und her, während sich die fotoleitfähige Klebemittelschicht mit dem darauf befindlichen Faser- Trommel 3 dreht und die mechanischen Einheiten ge-Flor. trennt bzw. nacheinander arbeiten.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen 45 Die auf dem Vorlagenträger 2 befindliche Vorlage

der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es wird durch das Beleuchtungssystem 13 beleuchtet, wo-

zeigt bei über die optische Faserlinse 14 ein Bild der Vorlage

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines elektro- auf der fotoleitfähigen Schicht 3a gebildet wird. Die

statischen Kopiergeräts mit einer Übertragungswalze fotoleitfähige Schicht 3a der Trommel 3 wird dabei

gemäß der Erfindung, 50 durch die Aufladungseinheit 4 (elektrostatisch) aufgela-

F i g. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene den. Das über die optische Faserlinse 14 übertragene Schnittansicht der Übertrpgungswalze gemäß der Erfin- Bild wird auf dem Teil der fotoleitfähigen Schicht 3a

dung, gebildet, welcher dem letzteren Teil des Auf ladungsvor-

Fig.3 eine Teilschnittansicht einer Übertragungs- gang., entspricht, so daß auf de? fotoleitfähigen Schicht

walze, und 55 3a ein latentes Ladungsbild entsteht Letzteres wird

F i g. 4 ein Schaltbild zur Veranschaulichung des PHn- durch die Entwickibngseinheit 5 in ein Tonerbild umge-

zips des elektrostatischen Fasereinziehverfahrens (Be- wandelt, das sodann zur Übertragungsvorrichtung 6

flockungsverfahrens). überführt wird.

Im folgenden ist zunächst eine erste Ausführungs- Der PapiertratisDortmechanismus 9 nimmt im Verlauf

form der erfindungsgemäßen Übertragungswalze in 60 des Kopiervorgangs die Kopierpapierblätter P einzeln

Anwendung auf ein elektrostatisches Kopiergerät be- aus der Vorratskassette 12 ab. Jedes Kopierpapierblatt

schrieben. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Kopiergerät P wird über die Papier-Förderstrecke 8 zu einem Über-

ist auf der Oberseite eines Gehäuses 1 ein Vorlagenträ- tragungsabschnitt überführt, der durch die Bcrührungs-

ger 2 hin- und hergehend bewegbar geführt. Etwa im flächen von Übertragungsvorrichtung 6 und Trommel 3

Mittelbereich ist im Inneren des Gehäuses 1 ein Auf- 65 gebildet wird. Dunh die Übertragungsvorrichtung 6 Zeichnungsmaterial, z. B. eine fotoleitfähige Trommel 3, wird das Tonerbild im Übertragungsabschnitt auf das

im Uhrzeigersinn drehbar gelagert. Diese Trommel 3 Kopierpapier P übertragen. Nach dem Übertragungs-

besteht aus einem zylindrischen Körper aus Aluminium, Vorgang wird das Kopierpapier P durch den Papier-

Austragmechanismus 10 zur Fixiereinheit 11 aberfahrt, in welcher das Tonerbild fixiert wird. Nach der Fixierung wird das Kopierpapier P in die Ausgabemulde 13a ausgetragen, worauf eine Reihe von Kopiervorgängen abgeschlossen ist Der dem Übertragungsvorgang unterworfene Abschnitt der fotoleitfähigen Schicht 3a wird in Vorbereitung auf den nächsten Aufladungsvorgang durch die Putzeinheit 7 gründlich gereinigt

Bei den vorstehend beschriebenen Kopiervorgängen werden die entsprechenden Vorrichtungen bzw. Einheiten mit der fotoleitfähigen Schicht 3a in Berührung gebracht Da diese fotoleitfähige Schicht 3a jedoch aus einem Zinkoxid-Oberzug großer Festigkeit bzw. Härte besteht, erleidet sie bei dieser Berührung keine Beschädigung.

Fig.2 veranschaulicht den Aufbau der beim beschriebenen elektrostatischen Kopiergerät verwendeten Übertragungsvorrichtung. Die Übertragungsvorrichtung 6 weist ein Gehäuse 17 auf, das unter der Trommel 3 angeordnet ist und in welchem von oben nach unten aufeinanderfolgend eine erste Faser-Florwalze 18 als Übertragungswalze, eine zweite Faser-Florwalze 19 zur Reinigung und eine Silikongummiwalze 20 angeordnet sind Die Übertragungswalze 18 erstreckt sich in Längsrichtung der fotoleitfähigen Trommel 3 über deren Gesamtlänge hinweg. Die Übertragungswalze 18 steht mit ihrer Außenumfangs- bzw. Mantelfläche über eine öffnung 21 in der Oberseite des Gehäuses 17 und an der Papier-Förderstrecke 8 in Abrollberührung mit der fotoleitfähigen Schicht 3a. Die zweite Faser-Florwalze 19 erstreckt sich ebenfalls in Axialrichtung der Übertragungswalze 18 Ober deren Gesamtlänge. Die Oberseite der Mantelfläche der zweiten Faser-Florwalze 19 steht dabei in Abrollberührung mit der Mantelfläche der Übertragungswalze 18. Die Silikongummi-Walze 20 steht in Abrollberührung mit der Unterseite der rviänicuiächc dcf zweiten Fäscf-FiöFWsiZc 13, wobei Sie sich in deren Axialrichtung über ihre Gesamtlänge hinweg erstreckt Eine am Gehäuse 17 befestigte Abstreifklinge 22 liegt an der Mantelfläche der Silikongummi-Walze 20 an. Die drei Walzen 18, 19 und 20 werden durch eine nicht dargestellte externe Antriebseinheit in Richtung der jeweiligen Pfeile in Drehung versetzt Das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen diesen Walzen (fotoleitfähige Trommel 3 : Übertragungswalze 18 :zweite Faser-Florwalze 19 : Silikongummi-Walze 20) beträgt 1 :1 :2 :3. Der Kern der Welle 23 ist über eine Stromquelle 34 mit einer Vorspannungseinrichtung 33 elektrisch verbunden. Die Vorspannungseinrichtung 33 legt über die Leiterschicht 27 ein Vorspannungspotential an den Faser-Flor 28 an.

Im folgenden ist der Aufbau der Übertragungswalze 18 erläutert Gemäß F i g. 3 ist die Übertragungswalze 18 als Faser-FlorwaJze ausgebildet

Wenn die Übertragungswalze 18 mit der fotoleitfähigen Schicht 3a in Berührung gebracht wird, sind folgende Punkte zu beachten:

Im allgemeinen verschleißt die Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht 3a ziemlich schnell, so daß es nicht ratsam ist, eine Rolle oder Walze mit harter Oberfläche in Abrollberührung gegen die fotoleitfähige Schicht 3a anzupressen. Zur Verbesserung der Übertragungsleistung ist es andererseits erforderlich, daß das Kopierpapier P mit einer bestimmten Größe der Kontaktfläche mit der fotoieitfähigen Schicht 3a in Berührung gebracht und die elektrostatische Wirkung durch Anwendung einer vorherbestimmten Übertragungszeit begünstigt wird. Mit anderen Worten: Die für den Übertragungsvorgang eingesetzte Übertragungswalze 18 muß Flexibilität und Leitfähigkeit besitzen und dabei einen gleichbleibenden, festen elektrischen Widerstand gewährleisten. Die Fasern der Übertragungswalze 18 müssen eine gleichmäßige Dichte besitzen, gegen ein Herausfallen gesichert sein, Abriebfestigkeit aufweisen und mit einem Vorspannungspotential bcaufschlagbar sein.

Im Hinblick auf die genannten Erfordernisse besitzt die Übertragungswalze 18 den im folgenden beschric-

benen Aufbau. Gemäß Fig.3 weist die Übertragungswalze 18 eine zylindrische Welle 23 aus z. B. Aluminium auf.

Auf der Außenfläche der Welle 23 ist eine elastische Schicht oder Lage 26 aus Polyurethan-Schaumstoff

(z. B. EMM-Polyurethan der Firma MTP Kasei) ausgebildet Die Welle 23 und die elastische Schicht 26 bilden einen höchst flexiblen zylindrischen Walzenkern 24. Die bei dieser Ausführungsform vorgesehene Polyurethan-Schicht besitzt eine Härte im Bereich von 147—343 N, vorzugsweise von 225 ± 49 N (nach »JIS — K 6401 — Prüfverfahren«, bei dem ein scheibenförmiger Probenkörper von 30 cm Durchmesser und 5 cm Dicke mittels einer Platte von 20 cm Durchmesser unter einer Kraft von 4,9 N gepreßt wird, die dabei erreichte Dicke der Probe als Ausgangsdicke zugrundegelegt und die Probe anschließend kurzzeitig auf 75% ihrer Ausgangsdicke und anschließend auf 25% der Ausgangsdicke zusammengepreßt wird, und die zuletzt erforderliche Kraft das Maß für die Härte der Probe ist) und, ebenfalls nach JIS-K 6401, eine Rücksprungelastizität von 45% oder mehr. Gemäß F i g. 4 ist weiterhin ein elektrisch leitfähiges Klebemittel durchgehend auf die Mantelfläche sowie die Stirnflächen des Walzenkerns 24 und einen Teil der Walzenwelle 23 aufgetragen. Nach dem Abbinden bildet dieses Klebemittel eine elektrisch leitfähige Schicht bzw. Klebemittelschicht 27 auf der elastischen oCliiClit

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die KJebemittelschicht 27 leitend miteinander verbunden, so daß über die Walzenwelle 23 ein Vorspannungspotential an die Klebemittelschicht 27 angelegt werden kann.

Das leitfähige Klebemittel wird durch Mischen und Kneten von 60Gew.-% wasserlöslichen Butyrols (W-201 - Sekisui Kagaku), 10Gew.-% Glycerin und

« 30 Gew.-% Kohlenstoff (Carbon XC-72 - Cabot, Tokyo Zairyo) hergestellt Das leitfähige Klebemittel ist wasserlöslich und besitzt nach dem Abbinden bzw. Aushärten eine ausreichende Flexibilität; sein spezifischer elektrischer Widerstand liegt im Bereich von

so ΙΟ⁴—10*Ω · cm. Dieses wasserlösliche, leitfähig» Klebemittel zeichnet sich dadurch aus, daß es sich nach dem Auftragen nicht zusammenzieht und daß es ohne weiteres den gewünschten elektrischen Widerstand zu gewährleisten vermag.

In die Außenumfangs- bzw. Mantelfläche der KJebemittelschicht 27 wird eine große Zahl von Oberflächenfasern 28 eingesetzt, die aus spezieller, verschleißfester Zellwolle oder Kunstseide (Rayon) bestehen und die für ihre elektrische Leitfähigkeit entsprechend behandelt worden sind. Die Fasern 28 besitzen eine Faserlänge von 0,5—3 mm, z. B. 1,5 nun, eine Dichte bzw. einen Titer von 1,5 Den, sowie einen spezifischen elektrischen Widerstandsbereich von 10*—10^Ι0Ω - cm, z.B. von ΙΟ⁸—ΙΟ'Ω - cm. Diese Fasern 28 werden nach einem elektrostatischen Fasereinziehverfahren in die KJebemittelschicht 27 eingesetzt

Das elektrostatische Fasereinziehverfahren ist im folgenden anhand von Fig.4 näher erläutert Gemäß

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F i g. 4 wird der Walzenkern 24 zunächst an seiner Man- abgeworfen, um in den Tonersammler 43 hineinzufallen, telfläche mit der Klebemittelschicht 27 versehen. Der Auf diese Weise werden nahezu sämtliche an der Über-Walzenkern 24 ist einer Elektrodenplatte 30 in einem tragungswalze 18 anhaftenden Tonerteilchen 42 im Tovorgegebenen Abstand/gegenüberliegend angeordnet. nersammler 43 aufgefangen, so daß eine Verunreini-Die Waizenwelle 23 des Walzenkerns 24 sowie die Elek- 5 gung der Rückseite des Kopierpapiers P beispielsweise trodenplatte 30 werden mit der Minus- bzw. Plusklem- beim nächsten Übertragungsvorgang vermieden wird,
me einer Hochspannungsquelle 31 verbunden. Die Plus- Mit einer Übertragungswalze in Form einer Faserklec-"ne der Hochspannungsquelle 31 liegt dabei auch Florwalze kann somit die Übertragungsfläche an der an M&sse 32. Der Walzenkern 24 wird durch einen nicht fotoleitfähigen Trommel 3 beim Übertragungsvorgang dargestellten Antriebsmechanismus mit fester Drehzahl to durch Ausnutzen der Eigenschaften des weichen Walin Drehung versetzt. Der Abstand 1 entspricht dabei zenkerns 24 und der Oberflächenfasern 28 in einfacher einem vorgegebenen Polabstand. Weise vergrößert werden. Gleichzeitig läßt sich die Rei-

Beim Einsetzen der Fasern v. ird eine große Zahl von nigung der Übertragungswalze 18 wirksam durchfüh- Oberflächenfasern 28 zunächst auf die Elektrodenplatte ren.

30 aufgelegt, worauf die Hochspannungsquelle 31 ein- 15 Da bei der beschriebenen Ausführungsform die geschaltet und der Walzenkern 24 in Drehung versetzt Übertragungswalze 18 sowohl für die Übertragungs- als werden. Hierbei wird an den Walzenkern 24 und die mit auch für die Reinigungsfunktion benutzt wird, ist die dem Polabstand /von ihm angeordnete Elektrodenplat- fotoleitfähige Schicht 3a vor Beschädigung durch die te 30 einer Hochspannung angelegt, unter welcher die Übertragungswalze 18 geschlitzt. Außerdem wirr! auch Fasern 28 elektrostatisch vom Walzenkern 24 angezo- 20 eine Verunreinigung der Oberfläche der Übertragungsgen werden. Dies bedeutet, daß die Fasern 28 gleichmä- walze 18 mit dem Toner vermieden. Hieraus folgt, daß ßig und in aufrechter Stellung in die Klebemittelschicht mit dieser Übertragungswalze 18 die Übertragungslei-27 eingelassen werden, bevor diese ausgehärtet ist. stung und die Reinigungswirkung verbessert werden Nach diesem elektrostatischen Fasereinziehverfahren können.

können die Fasern sicher in die Mantelfläche des Wal- 25 Die Übertragungswalze 18 bietet somit einen großen

zenkerns 24 eingesetzt werden, ohne daß später Fasern Nutzeffekt.

herausfallen. Auf diese Weise lassen sich somit ohne Da die elastische Polyurethan-Schicht 26 eine Härte

weiteres Fasern 28 mit stabilem elektrischen Wider- im Bereich von 147—343 N (nach dem oben erwähnten

stand einsetzen. JIS — K 6401 — Prüfverfahren) besitzt, kann aufgrund

Im folgenden ist anhand der F i g. 2 die Arbeitsweise 30 der Elastizität dieser Schicht 26 die Berührungsfläche an der erfindungsgemäßen Übertragungswalze 18 erläu- der fotoleitfähigen Trommel 3 zur Gewährleistung eitert, ner ausreichenden Übertragungszeit effektiv vergrö-

Beim vorher beschriebenen Kopiervorgang werden ßert werden.

zunächst die Übertragungswalze 18 für die Übertra- Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebegung, die zweite Fasernwalze 19 für Reinigungszwecke 35 ne Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann und die Silikongummi-Walze 20 mit vorgegebener Um- das bei der beschriebenen Ausführungsform für die KIefangsgeschwindigkeit jeweils in Pfeilrichtung in Dre- bemittelschicht 27 verwendete wasserlösliche, elekhung versetzt Hierauf wird ein Vorspannungspotential trisch leitfähige Klebemittel durch ein ölhaltiges, leitfäan die Oberflächenfasern 28 der Übertragungswalze 18 higes Klebemittel der im folgenden beschriebenen Zuangelegt. Anschließend läuft das durch den Papier- 40 sammensetzung ersetzt werden.
Transportmechanismus zugeführte Kopierblatt Pin den Dieses ölhaltige, leitfähige Klebemittel kann in der Abrollberührungsabschnitt zwischen der fotoleitfähi- Weise hergestellt werden, daß ein Gemisch aus gen Schicht 3a und der Übertragungswalze 18 ein. In 25 Gew.-% eines handelsüblichen Styrolbutadien-Kaudiesem Kontakt- oder Berührungsabschnitt wird das auf tschuks (z. B. TUFPLANE — Asahi Kasei), 50 Gew.-% der fotoleitfähigen Schicht 3a gebildete Tonerbild durch 45 Xylolharz und 25 Gew.-% eines handelsüblichen Kohdie elektrostatische Wirkung der Oberflächenfasern 28 lenstoffs (Carbon XC-72 — Cabot, Tokyo Zairyo) mit auf das Kopierpapier P übertragen. Nach Ablauf einer Toluol vermischt und etwa 2 h lang in einer Kugelmühle vorbestimmten Übertragungszeit ist der Übertragungs- geknetet wird. Mit diesem leitfähigen Klebemittel lasvorgang abgeschlossen, worauf das Kopierpapier Pzum sen sich ebenfalls die beschriebenen Wirkungen erzie-Papieraustragmechanismus überführt wird 50 len. Obgleich dieses Klebemittel beim Verdampfen des

Nach Abschluß des Übertragungsvorgangs dreht sich Toluols schrumpft, kann dieser Schwund durch entspredie Übertragungswalze 18 weiter. Die auf der fotoleitfä- c.iende Einstellung der Auftragsdicke auf ein praktisch higen Schicht 3a verbliebenen Tonerteilchen 42 bleiben vernachlässigbares Maß begrenzt werden,
dabei an den Oberflächenfasern 28 hängen, so daß die Mit den beschriebenen Ausführungsformen der Erfin-Übertragungswalze 18 verunreinigt wird Diese Toner- 55 dung lassen sich Übertragungsleistung und Reinigungsteilchen 42 werden jedoch durch die Fasern der zweiten wirkung unter Vermeidung einer Beschädigung der fo-Walze 19, die sich gegenläufig zur Übertragungswalze toleitfähigen Schicht durch die Übertragungswalze oder 18 in Berührung mit dieser dreht, fortlaufend gründlich einer Verunreinigung der Oberfläche der Übertravon den Mantelflächenfasern 28 abgestreift Die so ab- gungswalze selbst durch den Toner vorteilhaft verbesgestreiften Tonerteilchen 42 werden durch diese zweite 60 sern.

Fasernwalze 19 auf die Silikongummi-Walze übertra- Da der den Walzenkern 26 bildende elastische Körgen. Da sich letztere in Richtung der Neigung der Fa- per aus Urethan-Schaum mit der angegebenen Härte sern dreht werden die Tonerteilchen 42 sauber von den besteht, können fotoleitfähige Trommel und Übertra-Fasern und aus den Zwischenräumen zwischen diesen gungswalze aufgrund der Elastizität der letzteren über entfernt, um an der Mantelfläche der Silikongummi- 65 eine vorbestimmte Berührungsfläche hinweg in gegen-Waize 20 anzuhaften. Von der Mantelfläche der Silikon- seitige Berührung gebracht werden. Durch diese vergummi-Walze 20 werden die Tonerteilchen 42 hierauf größerte Berührungs- bzw. Übertragungsfläche wird eidurch die Abstreifklinge 22 abgestreift und nach unten ne zweckmäßige Übertragungszeit gewährleistet

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Da weiterhin die Oberflächenfasern nach einem elektrostatischen Fasereinziehverfahren in die Leiterschicht eingesetzt werden, können kurze Oberflächenfasern mit einer Länge von z. B. 0,5—3 mm kostensparend und in gleichmäßiger Verteilung in die Oberflächenschicht eingesetzt werden, so daß sie senkrecht stehen bzw. längs der Radiuslinie verlaufen und nicht herausfallen können. Die erfindu.igsgemäße Übertragungswalze ist somit speziell dann besonders vorteilhaft, wenn den Oberflächenfasern ein gleichmäßiges Vorspannungspotential to aufgeprägt oder die Übertragungswalze unter gleichmäßigem Andruck der Oberflächenfasern gegen das Aufzeichnungsmaterial in Drehung versetzt werden soll.

Wegen der Anordnung der elektrisch leitenden Schicht auf einem Teil der Walzenkern-Welle 23 kann über diese das Vorspannungspotential ohne Notwendigkeit für eine getrennte Zuleitung und eine Rolle an die Oberflächenborsten angelegt werden. Hierdurch vereinfacht sich der Aufbau der Anordnung für die Vor-Spannungsanlegung.

Bei Verwendung eines leitfähigen, wasserlöslichen Klebemittels, das durch Kneten eines Gemisches aus wasserlöslichem Butyral, Glycerin und Kohlenstoffpulver hergestellt worden ist, kann darüber hinaus eine Verformung des Walzenkerns vermieden werden, weil dieses Klebemittel nach dem Auftrag nicht schrumpft; außerdem läßt sich der gewünschte elektrische Widerstand einfach einstellen.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Drehbare elastische Übertragungswalze zur Übertragung eines Tonerbildes von einem Aufzeichnungsmaterial auf ein Bildempfangsmaterial, mit einem auf der Mantelfläche des Walzenkerns angeordneten Flor aus elektrisch leitenden Fasern, an den über die Walzenweüe eine Vorspannungsquelle anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Faser-Flor (28) unter Zwischenschaltung einer elastischen, elektrisch leitenden Klebemittelschicht auf die Mantelfläche des Kerns aufgebracht ist, wobei sich die Klebemittelschicht von der Mantelfläche des Kerns (24) ausgehend aber die Kern-Stirnflächen und einen Teil der Kern-Wellenoberfläche erstreckt

2. Übertragungswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebemittelschicht aus einem elsfetrisch leitenden Gummi besteht, und daß die Fase» (28) auf elektrostatischem Wege in die Gummischicht vor deren Aushärtung eingelassen sind.

3. Übertragungswalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebemittelschicht (27) abnehmbar am Walzenkern (24) angebracht ist