DE2430754B2 - Übertragungseinrichtung zum Übertragen eines Tonerbildes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Übertragungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs I genannten Art.

Bei einer solchen aus der DE-OS 21 56 299 bekannten Übertragungseinrichtung wird eine an ihrem Außenumfang Borsten aufweisende Übertragungsrolle benutzt, die mit Hilfe eines zweiarmigen Hebels an dessen einen freien Ende die Übertragungsrolle gelagert und an dessen anderen freien Ende eine Feder befestigt ist, ge^en eine trommelförmige Aufzeichnungsfläche gedrückt wird, deren Mantelfläche die endlose Fläche bildet. Die Borsten der Übertragungsrolle sind elektrisch leitend ausgebildet und mit einem Pol einer Spannungsquelle verbunden, deren anderer Pol mit dem elektrisch leitenden Schichtträger der fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche verbunden ist. Die Übertragungsrolle wird mit einer solchen Kraft gegen die Aufzeichnungsfläche gedrückt, daß die elastischen Borsten immer Kontakt mit der Oberfläche der Aufzeichnungsfläche bzw. eines zwischen sie und die Übertragungsrolle eingeleiteten Bildempfangsmaterials haben. Da auch bei einer optimalen Elastizität der

Borsten diese nach einer längeren Betriebsdauer in ungleichmäßiger Weise bleibend verformt werden, ist kein genau gleichmäßiger Andruck der Oberfläche der Übertragungsrolle an dem Bildempfangsmaterial bzw. an der Aufzeichnungsfläche gewährleistet

Aus der DE-OS 21 52 501 ist eine ähnliche Übertragungseinrichtung bekannt, bei der die Übertragungsrolle ebenfalls über einen zweiarmigen Hebel gegen die Aufzeichnungsfläche bzw. ein dazwischen liegendes Bildempfangsmaterial gedrückt wird. Die Oberfläche der Übertragungsrolle besteht aus einem elastischen Material, das sich beim Andruck der Mantelfläche der Übertragungsrolle an dem Bildempfangsmaterial bzw. an der Aufzeichnungsfläche elastisch verformt Um eine solche elastische Verformung des elastischen Materials erreichen zu können, sind ebenfalls erhebliche Andruckkräfte für die Übertragungsrolle erforderlich, die die Güte der Bildübertragung beeinträchtigen.

Aus der DE-OS 21 64 527 ist eine Bildübertragungseinrichtung bekannt, die ebenfalls eine Übertragungsrolle mit elastischen Borsten auf ihrer Mantelfläche aufweist Auch bei dieser Übertragungseinrichtung wird die durch die freien Spitzen der Borsten gebildete Mantelfläche der Übertragungsrolle elastisch eingedrückt, wodurch sich nach längeren Betriebsdauern bleibende Verformungen ergeben, die zu einem ungleichmäßigen Andruck der Übertragungsrolle an der Aufzeichnungsfläche führen. Aus der GB-PS 12 10 666 ist es bei einer Übertragungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art bekannt, daß für eine wirksame Übertragung des Tonerbildes die Übertragungsrolle mit einer einen bestimmten Wert übersteigenden Andruckkraft an der Aufzeichnungsfläche angedrückt werden muß, damit unter gleichzeitiger Erzeugung eines elektrischen Feldes eine wirksame und gleichmäßige Tonerbildübertragung auf ein Bildempfangsmaterial vorgenommen werden kann. Wird der angegebene Mindestwert von etwa 13,7 KPa (140 g/cm²) unterschritten, so ergibt sich eine ungleichmäßige Tonerbildübertragung aufgrund einer ungleichmäßigen Berührung, wobei diese ungleichmäßige Tonerbildübertragung auch durch eine Verstärkung des elektrischen Feldes nicht ausgeglichen werden kann. Bei der bekannten Übertragungseinrichtung wird mit Hilfe der einstellbaren Federn die Übertragungsrolle mit einer erheblichen Andruckkraft an die Aufzeichnungsfläche angedrückt. Gerade bei einer solchen, relativ hohen Andruckkraft besteht aber die Gefahr von Andruckschwankungen infolge der Deformation von Materialien und Instabilitäten der sich bewegenden Tonerbildübertragung nicht gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Übertragungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs I genannten Art so weiterzubilden, daß eine optimal gleichmäßige Tonerbildübertragung stattfindet.

Bei einer Übertragungseinrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im Patentanspruch I angegebene Erfindung gelöst.

Die Andruckkraft reicht in diesem Falle nur zu einem gleichmäßigen Auflegen eines ßildcmpfangsfhdleriäls auf die mit einem Tonerbild versehene Oberfläche der Aufzeichnungsfläche aus. Infolge dieser äußerst geringen Andruckkraft treten praktisch keinerlei Verformungen weder des Bildempfangsmaterials noch gar der Oberflächen der Übertragungsrolle oder der Aufzeichnungsfläche auf, so daß diese minimale Andruckkraft immer beibehalten wird und das jeweils mit einem

Tonerbild auf der Aufzeichnungsfläche in Berührung zu bringende Bildempfangsmaterial nur leicht auf das jeweils zu übertragende Tonerbild aufgelegt wird. Eine Tonerbildübertragung zwischen der Aufzeichnungsfläche und dem Bildempfangsmaterial findet daher auch nicht infolge eines Berührungsdruckes, sondern allein . unter der Wirkung des elektrischen Feldes statt. Dieses Phänomen steht dabei nicht im Widerspruch zu den Erkenntnissen des Standes der Technik, sondern setzt vielmehr die erfindungsgemäße Lehre voraus, die bisher benutzten Andruckkräfte annähernd vollständig aufzuheben, so daß keinerlei Tonerbildübertragung allein aufgrund der Berührung mehr auftritt. Beim Stand der Technik wurde dagegen festgelegt, daß beim Unterschreiten eines bestimmten minimalen Grenzwertes der Andruckkraft, der jedoch immer noch relativ hoch liegt, die durch Berührung auftretende Tonerbildübertragung ungleichmäßig wird und diese Ungleichmäßigkeiten selbst durch eine Erhöhung des anliegenden elektrischen Feldes nicht beseitigt werden konnten. Der Fachwelt war daher bisher bekannt, daß eben bestimmte, jedoch immer noch relativ große Andruckkraftwerte nicht unterschritten werden dürften, um die Tonerbildübertragung gleichmäßig vornehmen zu können.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. I einen schematischen Schnitt eines elektrofotografischen Kopiergerätes mit der Übertragungseinrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Übertragungseinrichtung mit der Übertragungsrolle.

F i g. 3 einen Schnitt der Übertragungseinrichtung der F i g. 2 längs der Linie J-3 und

Fig.4 eine Seitenansicht der Übertragungseinrichtung von der Linie 4-4 der F i g. 2.

Ein Original D auf einem transparenten Tisch P wird in einem Beleuchtungssystem 10 beleuchtet und die entstehenden Bildstrahlen werden durch eine Optik auf eine fotoleitfähigc Aufzeichnungsfläche 12 auf einer Bandhalterung 14 projiziert. Die Oberfläche der Aufzeichnungsfläche wird von einer Koronaeinrichtung 13 gleichmäßig aufgeladen. Die Aufzeichnungsfläche in Form eines Bander ist um drei RT)IIm 20,21, 2'Z geführt, wobei die Bandhalterung 14 über zwei Stützen 23 und 24 am Geräterahmen befestigt ist. wobei die Rolle 22 drehbar auf dem Schaft 23 sitzt. Bei der Belichtung wird der zwischen den Rol!?n 20 und 21 laufende Teil des Bandes 12 in einer Belichtungsstation A belichtet und passiert dann eine Enlwicklungsstaiion B, in der eine Entwicklungseinrichtung 15 das Ladungsbild mit Hilfe mehrerer Bürsten 16 entwickelt.

An einer übcvtragungsstation C mit der Übertragungseinrichtung 26 wird das Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial übertragen, das durch den Spalt zwischen der Übertragungseinrichtung 26 und dem Band 12 bewegt wird. In der Übertragungsstation C ist ein Blattfördermechanismus 28 angebracht, der das Bildempfangsmaterial in Form von Papierblättern von einem Papierhandhabungsmechanismus 30 erhält. Das Bildempfangsmaterial wird dann an eine Schmelzfixiercinrichtung 31 weiterbelorderl. wo das Tonerbild bleibend fixiert wird.

Wie aus den F i g. 2. 3 und 4 ersichtlich ist. umfaßt die Übertragungseinrichtjrv! 26 eine Überfagungsrolle 32, Hebelarme 34a und 34b und starre Rahmenteile 36<i und 366, Die Übertragungsrolle 32 ist auf Wellen 38 drehbar, die in den Hebelarmen 34a und 34fc angebracht sind, welche auf Wellen 40 drehbar gelagert sind, die in den Rahmenteilen 36a bzw. 36b befestigt sind, so daß etwaige Störungen im Andruck der Übertragungsrolle gegen das fotoleitfähige Band 12 als Folge von Maßabweichungen den Bildübertragungsvorgang nicht beeinträchtigen. In den Rahmenteilen 36a und 36b ist oberhalb und parallel zur Übertragungsrolle 32 eine Stützwelle 42 drehbar gelagert. Auf dem einen Ende der Stützwelle 42 sitzt ein Zahnrad 44, das über ein geeignetes Getriebe eine Reinigungsbürste 48 antreibt, die mit der Übertragungsrolle in Kontakt steht. Außerhalb der Rahmenteile 36a und 36b sind auf der Stützwelle 42 Lager 50 angebracht, die in Stützen 52 und 54 des Gerätes aufgenommen sind.

Die Wellen 38 sind wie die Wellen 40 in den Hebelarmen 34a und 34b drehbar gelagert, so daß sich die Übertragungsrolle 32 relativ zu den Hebelarmen 34a und 34b drehen kann, aber auch die Übertragungsfolie 32 und die Arme 34a und 34b als .-ne Einheit auf den Wellen 40 schwenken können.

Oberhalb der Wellen 40 und parallel zu diesen ist in den Rahmenteilen 36a und 36b eine Welle 60 drehbar gelagert. An ihren über die Rahmenteile 36a und 36b vorstehenden Teilen ist die Welle 60 mit Nocken 62 versehen, die auf der Welle festgelegt sind. An jedem Rahmenteil 36a und 36b ist um einen Stift 66 ein Gewindebolzen 64 drehbar angebracht. Das Ende des Gewindebolzens 64, das dem Stift abgewandt ist. ist mit einer nicht dargestellten Mittenöffnung versehen, in der eine Stange 65 verschieblich aufgenommen ist. Um die Stange 65 ist eine Feder 68 gelegt, die zwischen dem Hebelarm 34a bzw. 34bund einer Mutter 70 liegt, die auf den Gewindebolzen 64 aufgeschraubt ist. Mit der Welle 60 ist ein Hebel 72 verbunden, der dazu dient, die Welle zu drehen, und durch einen von dem Rahmenteil 37b ausgehenden Sperrarm 74 in seiner funktionellen Lage gehalten wird.

Wenn die Übertragungsrolle 32 außer Betrieb gesetzt werden soll, d. i. in eine Lage gebracht werden soll, in der sie nicht mit dem fotoleitfähigen Band 12 in Kontakt ist, wird der Hebel 72 gemäß Fig.3 im Uhrzeigersinn bewegt, bzw. gemäß Fig.4 entgegen dem Uhrzeigersinn. Dieses ist z. B. notwendig, wenn das fotoleitfähige Band 12 ausgewechselt werden soll. Wenn der Hebel in dem genannten Sinn bewegt wird, werden die Nocken 62 zu beiden Seiten der Einrichtung 26 gegen die Hebelarme 34a und 34b geführt. Gemäß Fig.4 wird beispielsweise der Nocken 62 sich entgegen dem Uhrzeigersinn zu*· Fläche 74 des Hebelarmes 34b hindrehen. Ein entsprechender Vorgang findet =tm Hebelarm 34a statt. Die Nocken 62 schwenken dabei die Hebelarme 34a und 34b um die Wellen 40. Dabei ist zu beachten, daß sich aufgrund der Lage der Wellen 40 die Übertragungsroilc 32 in einer Richtung bewegt, die senkrecht zur Tangente an der Berührungsstelle zwischen der Übertragungsrolle und dem fotoleitfähigen Band 12 verläuft.Selbst währenddes Übertragungs-Vorganges würde also jede Bewegung der Übertragungsrolle 32 in dieser Richtung erfolgen. Die Federn 68 drücken die Übertragungsrolle 32 mit einer n<inimalen Kraft gegen das fotoleitfähige Band i2, die gerade ausreicht, um einen gleichmäßigen Kontakt mit dem Band und dem zwischen dem Band und der Übcrtragungsrolle durchlaufenden Papierblatt während des Betriebes herzustellen.

Die ÜbertragunKsrolle 32 berührt die fotoleitfähige

Aufzeichnungsfläche also in einer solchen Weise, daß zwischen beiden ein gleichmäßiger Kontakt geschaffen wird, ähnlich der Stoßdämpferwirkung beim Vorderteil eines Fahrzeugs. Die Druckkräfte der Federn 68 sind durch Drehen der entsprechenden Muttern 78 einstellbar.

Das Verhältnis (u -. h) des Radius (n) des auf einer gekrümmten Bahn an dieser Stelle geführten fotoeleitfähigen Bandes 12 soll an der Berührungsstelle mit der Überlragungsrolle 32 /um Radius (b)Acr Übertragungsrolle an dieser Stelle nicht kleiner als 3 sein und vorzugsweise im Bereich von 3 bis 3.5 liegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Übertragungeinrichtung zum Übertragen eines Tonerbildes, das sich auf einer endlos umlaufenden fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche befindet, auf ein Bildempfangsmaterial, mit einer Übertragungsrolle, die mittels von einstellbaren Federn in Richtung der Aufzeichnungsfläche beaufschlagten Hebelarmen derart gehalten ist, daß sie in einer senkrecht zur Tangente an der Berührungsstelle zwischen Aufzeichnungsfläche und Übertragungsrolle verlaufenden Richtung beweglich ist, mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes im Übertragungsspalt, und mit Einrichtungen zum Führen des Bildempfangsmaterials durch den Übertragungsspalt, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (68) so eingestellt smd, daß die Übertragungsrolle (32) das Bildempfangsmaterial mit einer derart minimalen Andruckkraft an die Aufzeichnungsfläche (12) anlegt, daß beim Fehlen des elektrischen Feldes, allein durch Berührung, kein Toner übertragen wird.

2. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsfläche (12) im Übertragungsbereich auf gekrümmter Bahn geführt ist, und das Verhältnis (a: b) des Abstandes (a) zwischen der fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche im Berührungspunkt und dem Krümmungsmittelpunkt der Aufzeichnungsfläche zum Radius (b) der Übertragungsrolle (32) nicht kleiner als 3'si.

3. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daL das genannte Verhältnis im Bereich von 3 bis 3,5 liegt.

4. Übertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (62,72) aufweist, um die Übertragungsrolle (32) in und außer Berührung mil der Aufzeichnungsfläche (12) zu bringen.

5. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (62,72) einen Hebel (72) und einen Nocken (62) aufweist.