DE3436648A1 - Elektrostatische aufzeichnungseinrichtung - Google Patents

Elektrostatische aufzeichnungseinrichtung

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DE3436648A1 DE19843436648 DE3436648A DE3436648A1 DE 3436648 A1 DE3436648 A1 DE 3436648A1 DE 19843436648 DE19843436648 DE 19843436648 DE 3436648 A DE3436648 A DE 3436648A DE 3436648 A1 DE3436648 A1 DE 3436648A1
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Description

Anwaltsakte; 33 761
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung, wie einen Kopierer, einen Drucker oder ein Faksimilegerät, und betrifft insbesondere eine elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung, in welcher zuerst ein elektrostatisches, latentes Bild erzeugt wird und dieses dann in ein sichtbares Bild entwickelt wird.
Als Einrichtung zum Aufzeichnen von Bildinformation auf einem Blatt unbeschichteten Papiers ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungssystem bekannt, bei welchem eine Laser- oder eine LED-Anordnung als eine optische Schreibeinheit zum Schreiben von Bildinformation auf einem photoempfindlichen Teil bekannt. Bei einem derartigen System sind jedoch hauptsächlich die hohen Kosten nachteilig. Es ist auch ein Aufzeichnungssystem mit einem Kopf mit einer Vielzahl von Schreibspitzen bekannt, um Bildinformation auf ein dielektrisches Band zu schreiben. Jedoch auch bei diesem System sind die hohen Kosten von Nachteil und es besteht fernerhin die Schwierigkeit, einen richtigen Spalt zwischen dem Kopf mit der Anzahl Schreibspitzen und dem dielektrischen Band aufrechtzuerhalten. Außerdem weist das zuletzt erwähnte System nach noch den Nachteil auf, daß sich Entwickler an den Schreibelementen des Kopfes absetzt, wodurch dann die Qualität eines sich ergebenden Bildes verschlechtert würde. Somit muß eine verbesserte, elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung entwickelt werden, welche im Aufbau einfach und leicht zu warten ist, und welche bei niedrigen Kosten ein ausgezeichnetes Abbildungsverhalten aufweist.
Gemäß der Erfindung soll daher eine elektrostatische Auf-Zeichnungseinrichtung geschaffen werden, welche im Aufbau einfach und obendrein auch noch preiswert ist. Darüber hinaus soll gemäß der Erfindung eine elektrostatische Auf-
Zeichnungseinrichtung geschaffen werden, mit welcher jederzeit Aufzeichnungsbilder mit ausgezeichneter Qualität geschaffen werden können und bei welcher die Belastung hinsichtlich der Wartung bzw. Instandhaltung wesentlich herabgesetzt wird. Ferner soll gemäß der Erfindung eine elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung für eine Bildübertragung mit Hilfe eines endlosen Aufzeichnungsbandes geschaffen werden, auf welchem ein entwickeltes Bild erzeugt wird, welches dann an ein geschnittenes Blatt unbeschichteten Papiers übertragen wird.
Gemäß der Erfindung ist dies bei einer elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen: 20
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Gesamtauf-
baus einer elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
25
Fig. 2 eine schematische Darstellung, in welcher ein Schritt zum gleichförmigen Laden beider Seiten eines endlosen Aufzeichnungsblattes mit Hilfe eines doppelt wirkenden Koronaladers wiedergegeben ist, welcher in dem Aufbau der Fig. 1
dargestellt ist;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Schrittes zum Erzeugen eines elektrostatischen latenten Bildes auf dem Endlosband mit Hilfe eines
thermischen Druckkopfes, der ebenfalls in der Ausführung der Fig. 1 dargestellt ist;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Schrittes
zum Entwickeln eines elektrostatischen, auf dem Endlosband erzeugten, latenten Bildes mit Hilfe einer Entwicklungseinrichtung, wobei Toner als Entwickler verwendet wird und
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Schrittes zum Übertragen des auf diese Weise entwickelten Bildes an ein Blatt unbeschichteten Papiers mit Hilfe einer Koronatransfereinheit, welche
ebenfalls in der Ausführung der Fig. 1 dargestellt ist.
In Fig. 1 ist schematisch der Gesamtaufbau einer elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Wie dargestellt, weist die Aufzeichnungseinrichtung ein endloses Aufzeichnungsband 1 auf, welches in der dargestellten Ausführungsform ein einlagiges Band aus dielektrischem Material, wie Polyester aufweist. Das Aufzeichnungsband 1 läuft über vier Tragrollen 2a bis 2d, welche drehbar in einem (nicht dargestellten) Gerätegehäuse der Einrichtung gelagert sind. Obwohl es im einzelnen nicht dargestellt ist, ist dies so ausgeführt, daß zumindest eine der Rollen 2a bis 2d in einer Richtung durch eine Feder vorgespannt, welche von der Umfangsflache nach außen verläuft, welche durch das endlose Aufzeichnungsband 1 festgelegt ist, so daß das Band 1 immer gespannt gehalten ist, wie allgemein bekannt ist. Darüber hinaus ist eine der Rollen 2a bis 2d mit einer Antriebsquelle, wie einem Motor, verbunden, so daß das Aufzeichnungsband 1 angetrieben werden kann, um mit konstanter Geschwindigkeit in einer durch einen geraden Pfeil angezeigten Richtung, in dem dargestellten Beispiel im Uhrzeigersinn weiter bewegt wird.
Ein doppelseitig wirkender Koronalader 3 mit einem Paar Scorotron-Ladern 3a und 3b ist zwischen den Rollen 2a und 2b
— 7 —
angeordnet, wobei jeder der Scorotron-Ladern 3a und 3b jeweils auf einer anderen Seite des Aufzeichnungsbandes 1 angeordnet ist. Bekanntlich werden hohe Spannungen entgegengesetzter Polarität an die Koronadrähte der jeweiligen Scorotron-Lader 3a und 3b angelegt. In der dargestellten Ausführungsform wird eine negative hohe Spannung an die Koronadrähte des oberen Scorotron-Laders 3a und eine positivi hohe Spannung an die Koronadrähte des unteren Koronaladers 3b angelegt.· Somit wird, wie schismatisch in Fig. 2 dargestellt, wenn das Aufzeichnungsband 1 in einer durch den Pfeil angezeigten Richtung durch einen zwischen den einander gegenüberliegend angeordneten Scorotron-Ladern 3a und 3b festgelegten Zwischenraum hindurchbewegt wird, dessen äußere Fläche 1a gleichförmig mit negativer Polarität geladen, während dessen innere Fläche 1b gleichförmig mit positiver Polarität geladen wird. Selbstverständlich können auch irgendwelche andere Ladeeinrichtungen, wie beispielsweise Corotron-Ladern verwendet werden, um beide Seiten des Aufzeichnungsbandes gleichförmig in verschiedenen Polaritäten zu laden.
Bezogen auf die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsbandes 1 ist nach dem Lader 3 eine Bilderzeugungseinheit mit einer walzenförmigen Rolle 4 und einem thermischen Druckkopf 5 angeordnet. Die walzenförmige Rolle 4 ist so angeordnet, daß sie rollend an der äußeren Fläche 1a des Aufzeichnungsbandes 1 anliegt, wodurch das Band 1 etwas nach innen gedrückt wird, wodurch dann die Lage des Bandes 1 auf einem vorbestimmten Niveau festgelegt und gehalten wird, während es diese Station durchläuft. Der thermische Druckkopf 5 ist in Gegenüberlage zu der walzenförmigen Rolle 4 angeordnet, wobei dazwischen ein Teil des Aufzeichnungsbandes 1 angeordnet ist. Der thermische Druckkopf 5 selbst ist in Ausführung und Aufbau bekannt und weist, obwohl es im einzelnen nicht dargestellt ist, eine Anzahl wärmeerzeugender Elemente auf, welche üblicherweise aus einem elektrischem Widerstandsmaterial gebildet sind und welche in einer einzigen Anordnung in einem vorbestimmten Abstand so angeordnet
— 8 —
sind, daß sie in Querrichtung zu dem Band 1 verlaufen. Bekanntlich sind diese wärmeerzeugenden Elemente elektrisch mit einer Steuerschaltung verbunden, durch welche die wärmeerzeugenden Elemente selektiv entsprechend einem Bildsignal aktiviert werden, wobei ein Bildsignal von einer externen Schaltungsanordnung zugeführt wird. Folglich wird, wie in Fig. 3 dargestellt, wenn ein wärmeerzeugendes Element 5a selektiv aktiviert wird, ein Wärmepunkt auf das Aufzeichnungsblatt 1 aufgebracht, welches durch den beidseitig wirkenden Koronalader 5 gleichförmig geladen worden ist, so daß dieser Teil der Ladung auf jeder Seite des Bandes 1, d.h. an dessen äußeren und inneren Flächen 1a und 1b, auf welche der Wärmepunkt durch den thermischen Druckkopf 5 aufgebracht ist, thermisch entfernt wird. Auf diese Weise wird die gleichförmige Ladung auf jeder Seite des Aufzeichnungsbandes f infolge des Aufbringens von Wärmepunkten von dem thermischen Druckkopf 5 aus selektiv entfernt, so daß dadurch ein elektrostatisches, latentes Bild auf einer der beiden Seiten, d.h. auf der Fläche 1a oder 1b, des Aufzeichnungsbandes 1 nach einem Durchlaufen der Bilderzeugungsstation ausgebildet ist. Bekanntlich muß jedoch der Wärmepunkt, welcher auf das Aufzeichnungsband 1 von dem wärmeerzeugenden Element 5a des Wärmekopfs 5 aufgebracht worden ist, hoch genug (erwärmt) sein, um eine örtliche Ladungsverteilung auf einer der Seiten des Bandes 1 zu bewirken. Ferner sollte, da ein elektrostatisches, latentes Bild durch selektives Verteilen der gleichförmigen Ladung infolge des Aufbringens eines Wärmemusters ausgebildet wird, ein Zwischenraum bzw. Spalt zwischen dem thermischen Druckkopf 5 und dem Aufzeichnungsband 1 nicht so kritisch sein, um jederzeit ein Bild mit einer ausgezeichneten Bildqualität erhalten zu können und um die Wartungsanforderungen lockerer handhaben zu können.
Ferner ist bezüglich der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsbandes 1 nach der Bilderzeugungsstation eine Entwicklungseinheit 6 angeordnet. Wie in Fig. 4 dargestellt,
weist die Eritwicklungseinheit 6 in der dargestellten Ausführungsform eine Entwicklungsrolle 6a auf, welche angetrieben wird, und dadurch in der durch den Pfeil angezeigten Richtung, d.h. entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Eine Rakelschneide 6b aus einem vorbestimmten Material wirkt mit der Entwicklungsrolle 6a so zusammen, daß eine bestimmte Tonermenge, welche beispielsweise von einem (nicht dargestellten) trichterförmigen Behälter aus zugeführt worden ist, in einer gleichmäßig dünnen bzw. dicken Tonerschicht
-^q ausgebildet wird, welche auf eine vorbestimmte Polarität, in der dargestellten Ausführungsform auf eine negative Polarität geladen wird. Da in der dargestellten Ausführungsform der Toner genau so geladen ist, wie die Restladung auf der äußeren Fläche 1a des Bandes 1, auf welcher ein Lademuster
, p- festgelegt ist, wird der negativ geladene Toner auf der Entwicklungsrolle 6a selektiv an den Flächenbereich aufgebracht, wo keine negative Ladung an der äußeren Fläche1a vorhanden ist. Folglich findet in der dargestellten Ausführungsform eine sogenannte umgekehrte Entwicklung statt. Folglich wird
2Q ein sichtbares Tonerbild infolge einer selektiven Aufbringung von Toner auf die äußere Fläche 1a des Aufzeichnungsbandes 1 erzeugt.
In der bevorzugten Ausführungsform wird eine negative Vor-2g spannung an die Entwicklungsrolle 6a angelegt, indem ein negativer Pol einer Spannungsquelle 6c mit der Entwicklungsrolle 6a verbunden wird, während der positive Pol der Spannungsquelle 6c und die Tragrolle 2c gemeinsam mit Erde verbunden sind.
Wenn in diesem Fall das elektrostatische, latente Bild auf der äußeren Fläche 1a des Aufzeichnungsbandes eines des positiven Typs ist, dann sollte der durch die Entwicklungseinheit 6 aufgebrachte Toner mit der entgegengesetzten „p. oder 'positiven Polarität geladen werden. In diesem Fall findet dann die sogenannte normale Entwicklung statt.
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Der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen, daß eine Entwicklung an der äußeren Fläche 1a des Bandes 1 durchgeführt wird, welche auf der anderen Seite als die innere Fläche 1b angeordnet ist, auf welcher bei dem erfindungsgemäßen Aufbau mittels des thermischen Druckkopfs 5 geschrieben wird. Auf diese Weise ist einwandfrei verhindert, daß der Druckkopf 5 irgendwelchen Toner annimmt, und er kann dadurch immer sauber gehalten werden. Ein derartiger Aufbau ist insbesondere im Hinblick auf die Wartung sowie auf die Qualität des sich ergebenden Bilds vorteilhaft. Darüber hinaus kann eine größere Toleranz bezüglich einer Reinigungseinheit vorgesehen werden, wenn diese in dem abschließenden Abschnitt vorgesehen ist, um die äußere Fläche 1b nach einer Übertragung eines entwickelten Bildes an ein Transfermaterial zu reinigen. Andererseits kann jedoch gemäß der Erfindung das Reinigungssystem so ausgeführt sein ohne daß eine Reinigungseinheit vorgesehen wird, wie in Fig. 1 dargestellt ist; hierdurch ergibt sich dann als weiterer Vorteil eine Kostensenkung und der gesamte Aufbau kann hinsichtlich seiner Größe kompakter ausgebildet werden.
In Fig. 1 weist die Aufzeichnungseinrichtung einen Papierhalter 7a auf, auf welchem ein Stapel geschnittener Blätter unbeschichteten Papiers 7 untergebracht ist. Eine Zuführrolle 7b ist am Zuführende des Papierhalters 7a vorgesehen und wird intermittierend angetrieben, wodurch sie im Uhrzeigersinn gedreht wird, und die geschnittenen Blätter aus unbeschichtetem Papier 7 einzeln von der Oberseite des Stapels aus zuführt. Das geschnittene Papierblatt 7, das mittels der Zuführrolle 7b zugeführt worden ist, erreicht ein Ausrichtrollenpaar 7c, an welchem das Blatt Papier 7b vorübergehend angehalten wird. Entsprechend der Bewegung des Aufzeichnungsbandes 1 werden die Ausrichtrollen 7c angetrieben, dadurch in Drehung versetzt, wodurch das vorübergehend angehaltene Blatt Papier 7 sich entlang einer Führungsplatte 7d zu bewegen beginnt, welche zu einer
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-. Bildübertragungsstation führt, in welcher eine Transferkoronaeinheit 8 gegenüber der äußeren Fläche 1b angeordnet ist, auf welcher ein entwickeltes Bild vorhanden ist.
ι- Wie am besten in Fig. 5 dargestellt, wird die Vorderseite des geschnittenen Blatt Papiers 7 von der Führungsplatte 7d aus in der Bildübertragungsstation, in welcher die Transferkoronaeinheit 1 eine Ladung positiver Polarität auf die Rückseite des geschnittenen Blatt Papiers 7 aufbringt, in
in Anlage mit der äußeren Fläche 1a des Aufzeichnungsbandes 1 gebracht. Entsprechend dem entwickelten Bild, das durch negativ geladenen Toner auf der äußeren Fläche 1a des Aufzeichnungsbandes 1 erzeugt ist, wird das geschnittene Blatt Papier 7 elektrostatisch angezogen. Wenn dann das geschnit-
.,_ tene Blatt Papier 7 mittels einer bekannten Einrichtung, beispielsweise einer Klaue, von dem Aufzeichnungsband 1 getrennt wird, ist im Ergebnis das entwickelte Bild auf dem Aufzeichnungsband 1 an das geschnittene Blatt Papier 7 übertragen. Die Halterolle 2d, welche gegenüber der Trans-
ferkoronaeinheit 8 angeordnet ist, ist vorzugsweise mit 20
Erde verbunden, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Obwohl ein Koronatransferverfahren bei der vorbeschriebenen Ausführungsform angewendet wird, kann auc h irgendein anderes geeignetes Bildtransferverfahren, wie beispielsweise ein __. mit Druck arbeitendes Transferverfahren angewendet werden,
bei welche eine druckausübende Rolle verwendet wird.
Wie ebenfalls in Fig. 1 dargestellt, ist eine Bildfixiereinheit 9 im Verlaufe einer Förderbahn angeordnet, auf Q_ welcher das geschnittene Blatt Papier 7 befördert wird,
das von dem Aufzeichnungsband 1 getrennt worden ist und folglich auf seiner Oberfläche das entwickelte Bild trägt, das von dem Aufzeichnungsband 1 übertragen worden ist. Die Bildfixiereinrichtung 9 in der dargestellten Ausführungsform
weist eine Heizrolle 9a und eine Andrückrolle 9b auf, welche 35
drehbar und unterDruck in rollendem Kontakt gehalten sind. Wenn das geschnittene Blatt Papier 1, welches das Tonerbild
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trägt, die Bildfixiereinheit durchlaufen hat, wird das Tonerbild auf dem Blatt Papier 7 geschmolzen und auf diese Weise auf ihm fixiert.
Nach einer Bildübertragung wird das Aufzeichnungsband 1 in die Ladestation zurückbefördert, in welcher der doppelseitig wirkende Lader 3 vorgesehen ist, wodurch der nächste Bilderzeugungszyklus eingeleitet wird. Erforderlichenfalls kann eine Reinigungso-inheit herkömmlicher Ausführung zwischen den Bildtransfer- und Ladestationen vorgesehen werden, um irgendwelchen Toner zu entfernen, welcher auf der äußeren Fläche des Aufzeichnungsbandes 1 nach einer Bildübertragung und vor dem Aufbringen einer gleichförmigen Ladung verblieben ist.
Im Rahmen der Erfindung sind noch verschiedene Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann auf einen der Koronalder 3a und 3b verzichtet werden. Ferner kann statt eines endlosen Bandes ein bildtragendes Teil in Form einer Trommel verwendet werden.
Ende der Beschreibung
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Claims (8)

BERG ■ STAPF SCHWABE · SANDMAIR : MAUEfiklRCHEfiSTflASSE 45 K)OO MÜNCHEN 80 Anwaltsakte: 33 761 Ricoh Company, Ltd. Tokyo / Japan Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung Patentansprüche
1. Elektrostatische Aufzeichnungseinrichtung, gekennzeichnet durch ein dielektrisches Aufzeichnungsmaterial (1) , das entlang einer vorbestimmten Bahn befördert wird und eine erste (1a) und eine zweite Oberfläche (1b) aufweist, welche auf der anderen Seite als die erste Oberfläche (1a) liegt; eine Ladeeinrichtung (3), um beide Seiten (1a,1b) des Aufzeichnungsmaterials (1) mit unterschiedlichen Polaritäten gleichförmig zu laden; einen thermischen Druckkopf (5), welcher in Gegenüberlage zu der ersten Oberfläche (1a) des Aufzeichnungsmaterials (1) angeordnet ist, um ein durch Bildinformation festgelegtes Wärmemuster auf dem Aufzeichnungsmaterial (1) aufzubringen, damit zumindest die gleichförmige Ladung auf der zweiten Oberfläche (1b) selektiv entsprechend dem auf diese Weise aufgebrachten Wärmemuster entladen wird, um ein elektrostatisches Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial (1) festzulegen, und eine Entwicklungseinrichtung (6) zum Entwickeln des latenten Bildes auf dem Aufzeichnungsmaterial, VII/XX/Ktz - 2 -
« (089) 98 82 72 - 74 Telex: 5 24 560 BERG d Bankkonten: Bayer Veremsbank München 453100 ffil / 700'/'!'/ Ki)
Telegramme (cable): Telekopierer: (089)983049 Hypo-Bank München 4410122800 (BL/ 70020011) Swift CotJi: H/PO Ut Uh
BERGSTAPFPATENT München KaIIe Iniotec 6350 Gi Il + III Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)
1 indem ein Entwickler auf die zweite Oberfläche (1b) des Aufzeichnungsmaterials (1) aufgebracht wird, um dadurch ein entwickeltes Bild auf der zweiten Oberfläche(1b) des Aufzeichnungsmaterials (1) zu erzeugen.
2. Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Bildtransfereinrichtung (8), um das entwickelte Bild, das auf der zweiten Oberfläche (1b) des Aufzeichnungsmaterials (1) erzeugt ist, an ein Transfermaterial (7) zu übertragen, welches vorübergehend in Anlage mit der zweiten Oberfläche (1b) des Aufzeichnungsmaterials (1) gebracht wird.
3. Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g ek e η η zeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial in Form eines Endlosbandes (1) ausgebildet ist, welches entlang einer vorbestimmten Bahn mittels einer Anzahl Halterollen (2a bis 2d) gehalten und bewegt wird.
4. Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch g ekennzeichnet, daß das endlose Aufzeichnungsband (1) durch eine Lage aus dielektrischem Material gebildet ist.
5. Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch g ekenn zeichnet, daß das dielektrische Material Polyester ist.
6. Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g egO kennzeichnet, daß die Ladeeinrichtung (3) zwei Koronalader (3a, 3b) aufweist, welche auf beiden Seiten des Aufzeichnungsmaterials (1) angeordnet sind, wobei durch die Koronalader (3a, 3b) Koronaionen unterschiedlicher Polaritäten auf verschiedene Seiten des Aufzeichnungsmaterials (1) aufgebracht werden, damit dadurch das Aufzeichnungsmaterial (1) auf beiden Seiten mit verschiedenen Polaritäten gleichförmig geladen wird.
7. Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, g e k e η nzeichnet durch eine walzenförmige Rolle (4), welche gegenüber dem Druckkopf (5) angeordnet ist, wobei ein Teil des Aufzeichnungsmaterials (1) dazwischen—liegt. 5
8. Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Transporteinrichtung, um die Transfermaterialien (7) entsprechend der Bewegung des Aufzeichnungsmaterials (1) einzeln zu befördern, damit das Transfermaterial (7) vorübergehend mit dem Aufzeichnungsmaterial in Anlage gebracht ist, wobei das entwickelte Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial (7) bezüglich des Transfermaterials entsprechend ausgerichtet ist, um sicherzustellen, daß das entwickelte Bild richtig an das Transfermaterial
(7) übertragen werden kann.
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