DE69312410T2

DE69312410T2 - Elektrophotografischer Bilderzeuger

Info

Publication number: DE69312410T2
Application number: DE69312410T
Authority: DE
Inventors: Iraj David Shakib
Original assignee: Lexmark International Inc
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 1992-09-15
Filing date: 1993-09-07
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2013-09-08
Also published as: DE69312410D1; JPH06266252A; US5300989A; JP3341038B2; EP0588548B1; EP0588548A2; EP0588548A3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf das elektrophotographische Drucken und Kopieren und insbesondere auf Vorrichtungen im Büro- bzw. "Personal"-Format, in welchen dem Benutzer das Endpapier bequem ausgegeben wird.
Die elektrophotographische Bilderzeugung unter Verwendung von Flüssigtoner ist eine eingeführte Technologie. US-A-5 083 165 ist beispielhaft dafür. In solchen Systemen müssen die Einflüsse der Schwerkraft auf den Tonerfluß berücksichtigt werden.
US-A-4 755 849 offenbart Ausführungsformen eines elektrophotographischen Bilderzeugungssystems mit einem Zwischenbild- Übertragungselement, das durch Übertragung und Wärmefixierung und durch Kontakt zwischen dem Übertragungselement und einer Gegenwalze arbeitet.
US-A-4 455 079 offenbart ein Vorheizelement auf der Bedrukkungsseite des um eine Andruckwalze herumgebogenen Papiers. Ebenso offenbart US-A-4 518 976 ein Vorheizelement auf der Bedruckungsseite des um die Andruckwalze herumgebogenen Papiers wie auch wenigstens eine weitere Ausführungsform (Fig. 10), in welcher die Erwärmung auf der entgegengesetzten Seite erfolgt.
Aus WO-A-92/03765, welche der oben erwähnten US-A-5 083 165 entspricht, ist bekannt, eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung zu schaffen, mit einer endlosen photoleitfähigen Oberfläche, die in einer Richtung bewegbar ist, einer Einrichtung zum Aufladen der photoleitfähigen Oberfläche, einer Einrichtung zum Belichten der aufgeladenen Oberfläche mit einem optischen Bild, um die aufgeladene Oberfläche wenigstens teilweise, in dem Muster des Bildes, zu entladen, einer ersten endlosen Oberfläche, die einen ersten Klemmspalt mit der photoleitfähigen Oberfläche bildet und an dem Klemmspalt bewegbar ist, einer Einrichtung, um das Bild auf der photoleitfähigen Oberfläche zu entwickeln, indem Flüssigtoner dem ersten Klemmspalt von der Seite des Klemmspalts aus zugeführt wird, an welcher die eine Richtung die Richtung der Schwerkraft ist, einer endlosen ersten Übertragungsfläche, um das Tonerbild von der photoleitfähigen Oberfläche durch Kontakt mit der photoleitfähigen Oberfläche aufzunehmen, einer Papierzuführeinrichtung, um ein Papier oder ein anderes bildaufnehmendes Substrat zu einer Position zu bewegen, an welcher das Papier oder andere Substrat das Bild aufnimmt, während das Papier fortbewegt wird, um aus der Vorrichtung auszutreten, und einer oberseitigen Ablage zum Aufnehmen des austretenden Papiers, wobei die Ablage an einem Teil der Vorrichtung positioniert ist, die der Papierzuführeinrichtung gegenüberliegt und ohne weiteres von einem Benutzer zugreifbar ist.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner umfaßt eine endlose zweite Übertragungsoberfläche, die in bezug zur Schwerkraft im wesentlichen oberhalb der ersten Übertragungsoberfläche positionierbar ist, um das Tonerbild von der ersten Übertragungsoberfläche durch Kontakt mit der ersten Übertragungsoberfläche aufzunehmen, und ein Element, das derart positioniert ist, daß es mit der zweiten Übertragungsoberfläche einen zweiten Klemmspalt bildet, wobei das Papier oder andere Substrat das Bild an dem zweiten Klemmspalt aufnimmt, und dadurch, daß die oberseitige Ablage auf der oberen Vorderseite der Vorrichtung angeordnet ist, wobei die Vorderseite der Vorrichtung in Austrittsrichtung des Papiers oder anderen bildaufnehmenden Substrats liegt.
Somit ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung für Flussigtoner in kompakter Größe, die dadurch erhalten wird, daß sie eine erste Zwischenübertragungoberfläche, auf welche das Tonerbild von dem Photoleiter mittels Kontakt übertragen wird, und eine zweite Zwischenübertragungsoberfläche, auf welche das Bild von der ersten Übertragungsoberfläche übertragen wird, umfaßt. Die zweite Übertragungsoberfläche liegt im wesentlichen oberhalb der ersten Übertragungsoberfläche und ist auf einem Element ausgebildet, welches viel kleiner ist, als dasjenige, welches die erste Übertragungsoberfläche bildet. Es wird ein Papier zu einer Klemmstelle zwischen der zweiten Übertragungsoberfläche und einem drehenden Fixierelement mit Wärme zugeführt. Ein diesen Klemmspalt verlassendes Papier wird auf die Oberseite der Vorrichtung ausgegeben.
Diese Gestaltung gestattet, daß ein Photoleiterelement und ein sich zum Photoleiter entgegengesetzt drehendes Entwicklungselement unter der Flüssigtonerquelle positioniert werden können. Dies führt dazu, daß sich der Photoleiter in Richtung der Schwerkraft zu dieser Stelle hin bewegt, was für die beste Funktionsweise wesentlich ist. Das Papier kann dem Benutzer zugeführt werden, was besonders bequem ist, und das mit einem Bild zu versehende Papier kann innerhalb des Druckers bevorratet werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun beispielhaft und mit Bezug auf die beigefügten zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 den inneren Aufbau eines diese Erfindung benutzenden Druckers darstellt;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Fixierelemente ist;
Fig. 3 eine Draufsicht der Fixierelemente ist; und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von oben ist, teilweise angeschnitten, um bestimmte, für diese Erfindung signifikante Elemente darzustellen.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, wirkt ein Laserdruckkopf 1 auf eine photoleitfähige Trommel 3, welche durch eine Ladewalze 5 elektrisch aufgeladen ist. (Die Trommel 3 ist eine Walze, wobei der Ausdruck Trommel gewöhnlich deshalb verwendet wird, weil diese ein leeres Inneres hat.) Flüssigtoner wird durch Düsen zwischen einer Trommel 3 und einer gegenläuf igen Walze 9 aufgebracht. An der Klemmstelle zwischen der Trommel 3 und der Walze 9 bewegt sich die Trommel 3 in Richtung der Schwerkraft. Der Toner wird dieser Klemmstelle von oben zugeführt, sequentiell in drei Farben und in Schwarz, um ein im Vollspektrum gefärbtes Bild zu erzeugen. Der Toner, der nicht durch die Trommel 3 aufgenommen wird, wird durch die Walze 9 fortbewegt und zu einem Tank mit der Farbe des Toners entsprechenden Teilen 11a, 11b, 11c und 11d geleitet. Eine Gummiwalze 13 entfernt Überschußflüssigkeit von der Trommel 3.
Jedes Tonerbild wird durch Kontakt mit der Sammlertrommel 15 überführt. (Die Trommel 15 ist eine Walze, wobei der Ausdruck Trommel gewöhnlich deshalb verwendet wird, weil diese ein leeres Inneres hat.) Bei einem Farbbild erhält die Trommel 3 das Bild vom Laserdruckkopf 1 in jeder der Farben und in Schwarz, und jedes Bild wird getrennt entwickelt und auf die Sammlertrommel 15 in Farbdeckung mit den anderen Bildern übertragen. Solange, bis die vier Bilder auf der Trommel 15 sind, liegt die Übertragungswalze 17 in Abstand zur Trommel 15. Um die Bilder auf ein Endpapier aufzubringen, wird die Übertragungswalze 17 durch ein Solenoid 19 seitlich in Kontakt mit der Trommel 15 bewegt. Die Übertragungswalze 17 kann viel kleiner sein als die Sammlertrommel 15, da diese nicht ein ganzseitiges Bild auf einmal halten muß. Sie ist elektrisch vorgespannt, um an der Stelle des Klemmkontakts zwi schen der Trommel 15 und der Walze 17 Toner von der Trommel anzuziehen. Genau genommen beträgt der Durchmesser der Walze 17 ein Drittel oder weniger als der Durchmesser der Trommel 15, vorzugsweise etwa ein Fünftel des Durchmessers der Trommel. Die Walze 17 ist oberhalb und nahe der Oberseite der Trommel 15 positioniert.
Eine Fixierwalze 21 liegt der Walze 17 gegenüber, um einen Andruckspalt für die Endübertragung und Fixierung auf einem Papier zu bilden.
Die Betriebsweise des Vorstehenden zur Bilderzeugung muß nicht neu sein, um diese Erfindung umzusetzen, und wird deshalb nur allgemein und beispielhaft beschrieben. Der Drucker würde eine Anzahl von nicht besonders erwähnten Elementen aufweisen, wie beispielsweise einen Reinigungsmechanismus für die Trommel 3 und einen Toner-Wiederauffüllmechanismus 22, welcher in einer unter dem Laser 1 angeordneten, allgemeinen Kontur dargestellt ist.
Papier für das Endbild ist im Boden der Vorrichtungskammer oder in einer Ablage 23 gespeichert und bewegt sich vor einer Vorerwärmung für einen Fixiervorgang durch eine Führungsschiene 25, welche herkömmlich ausgebildet sein kann. Die Führungsschiene 25 umfaßt einen im wesentlichen vertikalen Abschnitt, der zwischen der Trommel 15 und der Rückseite der Vorrichtung angeordnet ist. Fig. 2 zeigt ein Papier 27, dort, wo es eine ebene Oberfläche einer Vorheizplatte 29 berührt, welche der Walze 21 entgegengerichtet ist und durch ein elek trisches Heizelement 31 erwärmt wird. Dies erfolgt im Verlauf einer stetigen Annäherung des Papiers an den Klemmspalt der Walzen 17 und 21. Der direkte Kontakt des Papiers 27 mit der Platte 29 wird durch eine flache Feder 33 sichergestellt, die gegen die Platte 29 gebogen ist. Beide Walzen 17 und 21 haben herkömmliche innere Heizlampen 35 bzw. 37. Die Ebene der Platte 29 beinhaltet die verlängerte Tangentenlinie des Klemmspalts der Walzen 17 und 21. Demgemäß verläuft der Fixierweg des Papiers 27 gerade, und das Papier 27 erfährt keine Krümmung, selbst wenn die Fixiertemperaturen hoch genug sind, um einen Flüssigtoner auf Mineralölträgerbasis zu fixieren, bevor sich das Öl von den Feststoffen trennt.
Ein Flüssigtoner hat eine geringe Oberflächenenergie und eine geringe Kohäsionsfestigkeit, was bewirkt, daß der Toner beim Schmelzen dazu neigt, an Aufschmelzflächen anzuhaften, was zu einem verschlechterten Bild und einer Fixierwalzenverunreinigung führt. Ein Schmelzen, bevor sich der Träger in das Papier abscheidet, kehrt diese Tendenz um. In der gezeigten Ausführungsform muß kein Siliconöl oder anderes äußeres Lösungsmittel verwendet werden.
Fig. 4 zeigt einen Drucker von der Oberseite, mit einem Papier 27, das von der Rückseite her auf eine oberseitige Ablage 39 ausgegeben wird. Dies ist höchst bequem für einen Benutzer, da sich Benutzer normalerweise an der Vorderseite eines Druckers oder anderer Bilderzeugungsgeräte befinden. Wie in Fig. 4 unterbreitet wird, ist das die Walzen und Trommeln 3, 9, 15, 17 und 21 verwendende, bilderzeugende System wenigstens so breit wie die Breite des Papiers 27.

Claims

1. Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung mit einer endlosen photoleitfähigen Oberfläche (3), die in einer Richtung bewegbar ist, einer Einrichtung (5) zum Aufladen der photoleitfähigen Oberfläche, einer Einrichtung (1) zum Belichten der aufgeladenen, photoleitfähigen Oberfläche mit einem optischen Bild, um die aufgeladene photoleitfähige Oberfläche wenigstens teilweise, in dem Muster des Bildes, zu entladen, einer ersten endlosen Oberfläche (9), die einen ersten Klemmspalt mit der photoleitfähigen Oberfläche bildet und an dem Klemmspalt bewegbar ist, einer Einrichtung, um das Bild auf der photoleitfähigen Oberfläche zu entwickeln, indem Flüssigtoner dem ersten Klemmspalt von der Seite des Klemm spalts aus zugeführt wird, an welcher die eine Richtung die Richtung der Schwerkraft ist, einer endlosen ersten Übertragungsfläche (15), um das Tonerbild von der photoleitfähigen Oberfläche durch Kontakt mit der photoleitfähigen Oberfläche aufzunehmen, einer Papierzuführeinrichtung (25), um ein Papier (27) oder ein anderes bildaufnehmendes Substrat zu einer Position zu bewegen, an welcher das Papier oder andere Substrat das Tonerbild aufnimmt, während das Papier fortbewegt wird, um aus der Vorrichtung auszutreten, und einer oberseitigen Ablage (39) zum Aufnehmen des austretenden Papiers, wobei die Ablage an einem Teil der Vorrichtung positioniert ist, der der Papierzuführeinrichtung gegenüberliegt und ohne weiteres von einem Benutzer zugreifbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner umfaßt eine endlose zweite Übertragungsoberfläche (17), die in bezug zur Schwerkraft im wesentlichen oberhalb der ersten Übertragungs oberfläche positionierbar ist, um das Tonerbild von der ersten Übertragungsoberfläche durch Kontakt mit der ersten Übertragungsoberfläche aufzunehmen, und ein Element (21), das derart positioniert ist, daß es mit der zweiten Übertragungsoberfläche einen zweiten Klemmspalt bildet, wobei das Papier oder andere Substrat das Tonerbild an dem zweiten Klemmspalt aufnimmt, und dadurch, daß die oberseitige Ablage (39) auf der oberen Vorderseite der Vorrichtung angeordnet ist, wobei die Vorderseite der Vorrichtung in Austrittsrichtung des Papiers oder anderen bildaufnehmenden Substrats liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, in welcher die erste Übertragungsoberfläche (15) die Oberfläche einer ersten Walze ist und die zweite Übertragungsoberfläche (17) die Oberfläche einer zweiten Walze ist, wobei der Durchmesser der zweiten Walze ein Drittel oder weniger des Durchmessers der ersten Walze beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, in welcher die Einrichtung (1) zum optischen Belichten der photoleitfähigen Oberfläche (3) und die Einrichtung (9) zum Zuführen von Flüssigtoner zwischen der photoleitfähigen Oberfläche (3) und der Vorderseite der Vorrichtung angeordnet sind und die Papierzuführeinrichtung einen im wesentlichen vertikalen Papierzuführweg (25) umfaßt, der zwischen der ersten Übertragungsoberfläche (15) und der Rückseite der Vorrichtung positioniert ist.

4. Vorrichtung nach einem vorstehenden Anspruch, mit einer Papiervorratskammer (23) am Boden der Vorrichtung.

5. Vorrichtung nach einem vorstehenden Anspruch, in welcher die endlose photoleitfähige Oberfläche (3) eine Walze umfaßt.

6. Vorrichtung nach einem vorstehenden Anspruch, in welcher die erste endlose Oberfläche (9) eine Walze umfaßt.

7. Vorrichtung nach einem vorstehenden Anspruch, in welcher das einen Teil des Klemmspalts bildende Element (21) eine Walze umfaßt.