DE69409220T2

DE69409220T2 - Mehrzweck-Schaumstoffrolle in einem Flüssigtoner-Entwickler

Info

Publication number: DE69409220T2
Application number: DE69409220T
Authority: DE
Inventors: Carl D Geleynse
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1994-02-07
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2014-10-13
Also published as: JP3574205B2; JPH07253722A; EP0666511A1; EP0666511B1; DE69409220D1; US5432591A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Flüssigtonerentwicklersystem in einem elektrophotographischen Drucker und insbesondere auf eine darin angeordnete Mehrzweckschaumstoffrolle zum Entfernen eines überschüssigen Flüssigtoners.
Elektrophotographische Drucker oder Kopierer, die einen Flüssigtoner verwenden, haben die Schwierigkeit, die Einheit und insbesondere die Photoleiteroberfläche von einem überschüssigen Flüssigtoner freizuhalten. Idealerweise ist das Flüssigtonerabgabe- und Entwicklungssystem ein geschlossenes Schleifensystem, bei dem jeder überschüssige Toner, der von dem Bild nicht benötigt wird, in das System zurückgebracht wird. Aufgrund der Eigenschaften des Flüssigtoners kann jedoch ein überschüssiger Flüssigtoner ohne weiteres aus dem idealen geschlossenen Schleifensystem tropfen oder auslaufen.
Die Probleme, die dem überschüssigen Flüssigtoner zugeordnet sind, sind insbesondere bei Farbdruckern und Kopierern problematisch, bei denen ein überschüssiger Flüssigtoner einer beliebigen Einfarbkomponente, z. B. Cyan, Gelb, Magenta oder Schwarz (CYMK), die endgültige Bildfarbe verfälschen kann. Das Steuern des überschüssigen Flüssigtoners in Farbdruckern und Kopierern ist insbesondere dort schwierig, wo lediglich eine einzige Entwicklerstation verwendet wird. Falls eine einzige Entwicklerstation verwendet wird, wird nacheinander jede einzelne Farbkomponente zu der Entwicklerstation zugeführt. Ein etwaige Restmenge der vorherigen Farbkomponente, die an der Entwicklerstation bleibt, mischt sich mit der nachfolgenden Farbkomponente, falls die vorherige Farbkomponente nicht wirksam entfernt wurde.
Eine Quelle des Restflüssigtoners ist eine "Tropflinie", die sich zwischen einem Photoleiter und einer Abstreiferrolle in einer Entwicklerstation bildet. Die Abstreiferrolle, die manchmal auch als "Preßrolle" bezeichnet wird, ist in Verarbeitungsrichtung nach einer Entwicklerrolle in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche plaziert, um eine überschüssige Flüssigkeit von dem Photoleiter zu entfernen. Ein veranschaulichendes Beispiel einer Entwicklerstation, die eine Abstreiferrolle verwendet, ist in dem US-Patent Nr. 4801965 gezeigt, das an Mochizuki u. a. erteilt wurde. Typischerweise ist die Abstreiferrolle in derselben Richtung wie der Photoleiter drehbar, um eine Scherkraft zwischen denselben zu erzeugen. Die Scherkraft, die mittels der Abstreiferrolle erzeugt wird, "preßt" jede überschüssige Flüssigkeit aus dem Flüssigtoner heraus, der entlang der Photoleiteroberfläche getragen wird. Aufgrund der oberflächenspannung der Flüssigkeit tritt an der "Berührungslinie" zwischen dem Photoleiter und der Abstreiferrolle ein Flüssigkeitszuwachs auf. Dieser Zuwachs, der hierin als die "Tropflinie" bezeichnet wird, kann sogar nach Beendigung der Tonerzuführung zurückbleiben.
Das im Stand der Technik weitverbreiteste Verfahren zum Entfernen eines überschüssigen Toners begegnet der Tropflinie nicht. Die primäre Reinigung, wie sie beispielsweise bei Mochizuki gezeigt ist, verwendet eine Schaumstoffrolle, die in Verarbeitungsrichtung nach der Abstreiferrolle angeordnet ist. Diese in Verarbeitungsrichtung danach angeordnete Schaumstoffrolle begegnet der Tropflinie jedoch nicht, da das im Stand der Technik weitverbreiteste Verfahren zum Entfernen eines überschüssigen Toners der Tropflinie, die der Abstreiferrolle zugeordnet ist, überhaupt nicht begegnet. Ähnliche Lösungsansätze werden in den US-Patenten Nrn. 4,905,047 und 4,627,705 gelehrt.
Demgemäß bleibt ein Bedarf nach einem Verfahren zum Entfernen der Tropflinie eines Flüssigtoners von einer elektrophotographi schen Oberfläche.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Tropflinie von einer elektrophotographischen Oberfläche zu entfernen. Die Erfindung und die Ausführungsbeispiele derselben sind in den angefügten Ansprüchen definiert. Es ist ein elektrophotographischer Flüssigtonerdrucker einschließlich einer verbesserten Entwicklereinheit beschrieben. Der Drucker umfaßt eine bewegbare Photoleiteroberfläche Der Photoleiter kann entweder ein Bandtyp- oder Zylindertyp-Photoleiter sein. Eine Entwicklerrolle ist sehr nahe zu der Photoleiteroberfläche beabstandet, um entsprechend dem gewünschten Bild einen Flüssigtoner selektiv zu der Photoleiteroberfläche zu übertragen. Unter der Annahme, daß sich der Photoleiter in einer Drehrichtung im Uhrzeigersinn dreht, ist die Entwicklerrolle in einer entgegengesetzten Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar. Eine Abstreiferrolle ist zum Entfernen des überschüssigen Flüssigtoners von der Photoleiteroberfläche in Verarbeitungsrichtung nach der Entwicklerrolle positioniert. Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die Abstreiferrolle eine erste Position, bei der sich die Abstreiferrolle in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche befindet, wobei sich eine Tropflinie aus Flüssigtoner zwischen der Abstreiferrolle und der Entwicklerrolle bildet, und eine zweite Position auf, bei der die Abstreiferrolle räumlich von der Photoleiteroberfläche beabstandet ist, um zu ermöglichen, daß die Tropflinie die Abstreiferrolle passiert. Die Rolle ist auf dem Drucker für eine Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Position befestigt. Die Abstreiferrolle ist vorzugsweise in derselben Bewegungsrichtung wie die Entwicklerrolle drehbar.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt der Drucker eine oder mehrere bewegbare Mehrpositionsflüssigtonerkassetten. Die Kassette umfaßt einen Rahmen, ein Flüssigtonerreservoir, das an dem Rahmen befestigt ist, und eine Einrichtung, die mit dem Reservoir gekoppelt ist, um den Flüssigtoner zu der Entwicklerrolle zuzuführen. Die Tonerzuführungseinrichtung umfaßt bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Vollkörper und eine Pumpe, die mit demselben verbunden ist, um den Flüssigtoner zu demselben zuzuführen. Jede Kassette umfaßt vorzugsweise eine getrennte Farbkomponente, z. B. CYMK.
Die Kassette umfaßt ferner eine Schaumstoffrolle, die für eine Drehbewegung an dem Rahmen befestigt ist. Die Schaumstoffrolle wird verwendet, um einen überschüssigen Flüssigtoner, der von der Photoleiteroberfläche nicht benötigt wird, zu absorbieren. Eine Auspreßrolle ist: in Kontakt mit der Schaumstoffrolle plaziert, um den überschüssigen Flüssigtoner zu entfernen, der in der Schaumstoffrolle gehalten wird. Die Schaumstoffrolle und die Auspreßrolle sind über dem Reservoir positioniert, derart, daß der überschüssige Flüssigtoner zu dem Reservoir zurückgebracht wird. Die Schaumstoffrolle wird in derselben Richtung wie die Entwicklerrolle gedreht, um die Entwicklerrolle abzustreichen und zu reinigen.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Einrichtung zum Bewegen der Kassetten zwischen einer der zwei Positionen beschrieben. In der ersten Position wird die Schaumstoffrolle in Kontakt mit der Abstreiferrolle und der Entwicklerrolle gebracht, um einen überschüssigen Flüssigtoner von denselben zu entfernen. In der zweiten Position ist die Schaumstoffrolle jedoch in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche und der Abstreiferrolle in Verarbeitungsrichtung nach der Abstreiferrolle plaziert, um die Tropflinie von der Photoleiteroberfläche und der Abstreiferrolle zu entfernen, wenn sich die Abstreiferrolle in der zweiten räumlich beabstandeten Position befindet.
Die Positionierungseinrichtung umfaßt eine wagenanordnung und eine Mehrzahl von Standplätzen, die angepaßt sind, um die Kassetten aufzunehmen. Die Standplätze sind auf der Wagenanordnung verschiebbar befestigt. Die wagenanordnung wird mittels einer motorangetriebenen Verstellschraube, die mit der wagenanordnung verbunden ist, in einer linearen Bewegung entlangbewegt. Ein erster Luftzylinder bewegt die Kassetten zwischen der wagenanordnung und der ersten Position, wobei ein zweiter Luftzylinder die Kassette zwischen der Wagenanordnung und der zweiten Position bewegt. Der zweite Zylinder umfaßt ferner einen Arm, der die Abstreiferrolle zu deren zweiten Position bewegt, während gleichzeitig die Kassette in deren zweite Position bewegt wird.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit, daß eine gemeinsame Abstreiferrolle für alle Farbkomponenten in einem Farbdrucker oder Kopierer vorhanden ist.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Einkapselung der Mehrzweckschaumstoffrolle in einer auswechselbaren Flüssigtonerkassette.
Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden ohne weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung offensichtlich, wobei die Beschreibung mit der Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen fortfährt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein elektrophotographischer Flüssigtonerdrucker gemäß der Erfindung.
Fig. 2A und 2B sind perspektivische Ansichten einer Flüssigtonerkassette gemäß der Erfindung.
Fig. 3 ist der Drucker von Fig. 1, bei dem eine Schaumstoffrolle einer ersten Flüssigtonerkassette mit einer Entwicklerrolle in Eingriff genommen ist und sich die entsprechende Schaumstoffrolle in der ersten Position befindet.
Fig. 4 ist der Drucker von Fig. 1, bei dem die Schaumstoffrolle der ersten Flüssigtonerkassette mit dem Photoleiter und der Abstreiferrolle in Eingriff genommen ist, um die Tropflinie, die zwischen denselben gebildet ist, zu entfernen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Bezugnehmend nun auf Fig. 1 ist ein elektrophotographischer Flüssigtonerdrucker allgemein mit 10 bezeichnet. Der Drucker umfaßt einen bewegbaren Photoleiter 12. Der Photoleiter 12 ist in Fig. 1 als zylindrische Trommel gezeigt, wobei jedoch die hierin verwendeten Prinzipien gleichermaßen auf Bandtypphotoleiter angewendet werden können. Der Photoleiter arbeitet auf eine herkömmliche Art und Weise, um ein latentes elektrostatisches Bild darauf aufzunehmen. Die Einrichtung zum Erzeugen des latenten elektrostatischen Bildes auf dem Photoleiter ist in der Elektrophotographie bekannt und wird folglich hierin nicht weiter beschrieben.
Der elektrophotographische Drucker 10 umfaßt ferner eine Entwicklerrolle 14, die in unmittelbarer Nähe zu der Photoleiteroberfläche angeordnet ist, um entsprechend dem latenten elektrostatischen Bild selektiv einen Flüssigtoner zu der Photoleiteroberfläche zu übertragen. Die Entwicklerrolle 14 ist vorzugsweise von dem Photoleiter 12 um einen Abstand "d" von etwa 50 bis 75 um (0,002 bis 0,003 Zoll; 1 um = 10&supmin;&sup6; m) beabstandet. Die Entwicklerrolle 14 ist in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung der Photoleiteroberfläche drehbar. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, dreht sich der Photoleiter 12 in einer Richtung im Uhrzeigersinn, wohingegen sich die Entwicklerrolle 14 in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Die genaue Drehgeschwindigkeit der Entwicklerrolle 14 ist größer als die Drehgeschwindigkeit der Photoleiteroberfläche und beträgt vorzugsweise ungefähr das Dreifache der Drehgeschwindigkeit der Photoleiteroberfläche 12.
Die Entwicklerrolle ist elektrisch vorgespannt, um die Tonerpartikel zu der Photoleiteroberfläche zu übertragen. Das ausgewählte Vorspannungsschema ist eine Funktion des Photoleiters ebenso wie des Toners. Da die hierin beschriebene Erfindung auf alle elektrophotographischen Flüssigtonerdrucker oder Kopierer anwendbar ist, werden die Details des elektrophotographischen Verfahrens hierin nicht weiter beschrieben. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Vorspannungseinrichtung und die Flüssigtonerzusammensetzung derart beschaffen, wie es in dem gemeinsam übertragenen US-Patentdokument US-A-530099 mit dem Titel LIQUID ELECTRO- PHOTOGRAPHIC PRINTER DEVELOPER beschrieben ist, welches hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Der Drucker 10 umfaßt ferner eine Abstreiferrolle 16. Die Abstreiferrolle 16 ist an dem Drucker für eine Schwenkbewegung zwischen einer ersten Position, bei der sich die Abstreiferrolle 16 in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche befindet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, und einer zweiten Position befestigt, bei der die Abstreiferrolle von der Photoleiteroberfläche räumlich beabstandet ist, um zu ermglichen, daß die Tropflinie passieren kann, wie es in Fig. 4 im folgenden gezeigt ist. Die Abstreiferrolle 16 ist mittels eines Paars dreieckförmiger Befestigungsträger 17 an dem Drucker an gegenüberliegenden Enden der Rolle befestigt. Die Rolle 16 ist normalerweise mittels einer Vorspannungseinrichtung (nicht gezeigt), wie z. B. einer Feder, in die erste Position, d. h. gegen die Photoleiteroberfläche 12, vorgespannt. Falls eine Feder als Vorspannungseinrichtung verwendet wird, ist eine Druckf eder mit dem Träger verbunden, um die Abstreiferrolle 16 in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche 12 zu drängen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Abstreiferrolle 16 in derselben Bewegungsrichtung wie die Entwicklerrolle 14 drehbar. In der ersten Position ist die Abstreiferrolle 16 vorzugsweise nicht angetrieben, sondern bewegt sich statt dessen mit der Bewegung des Photoleiters 12. Auf diese Weise tendiert die Abstreiferrolle 16 nicht dazu, das latente Bild auf der Photoleiteroberfläche zu verschmieren. Alternativ kann die Abstreiferrolle 16 in Zusammenarbeit mit dem Photoleiter mittels einer Kupplungsvorrichtung angetrieben werden, um den Photoleiter und die Abstreiferrolle mit ungefähr derselben Winkelgeschwindigkeit anzutreiben.
Der elektrophotographische Drucker 10 umfaßt ferner vier Flüssigtonerkassetten 18, 20, 22 und 24. Jede Kassette enthält einen Flüssigtonervorrat oder ein Flüssigtonerreservoir, eine Schaumstoffrolle, eine Auspreßrolle und eine Einrichtung zum Zuführen des Flüssigtoners zu der Entwicklerrolle. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Kassetten ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2A und 2B beschrieben. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthalten die vier Kassetten 18 - 24 einen gelben, einen magentafarbigen, einen cyanfarbigen bzw. einen schwarzen Flüssigtoner. Das Verfahren der Erfindung findet gleichermaßen bei elektrophotographischen Systemen mit einer Reihe von Farbkomponenten als auch einschließlich bei monochromen Systemen Anwendung.
Die Kassetten 18, 20, 22 und 24 sind in einem entsprechenden Standplatz 19, 21, 23 bzw. 25 aufgenommen. Die Standplätze sind angepaßt, um die entsprechende Kassette auf eine sichere Art und Weise aufzunehmen, um ein Auslaufen des Flüssigtoners zu vermeiden, wenn die Kassette mit der Entwicklerrolle in Eingriff genommen ist, wie es hierin im folgenden beschrieben wird. Die Standplätze ermglichen es jedoch ferner, daß die Kassetten einfach ersetzt werden können, wenn der Tintentonervorrat aus denselben entleert ist. Die Standplätze können eine beliebige Anzahl von Formen annehmen, einschließlich der, die einstückig mit der Kassette gebildet sind, wie es Fachleuten bekannt ist, und die daher nicht weiter detailliert beschrieben werden. Der Bereich der Erfindung umfaßt alle Standplätze, die in der Lage sind, eine Kassette sicher zu halten.
Jeder Standplatz 19, 21, 23 und 25 umfaßt ein Betätigungsbauglied 19A, 21A, 23A bzw. 25A, das sich von einer Unterseite desselben weg erstreckt. Die Länge der Betätigungsbauglieder ist durch die Größe der vertikalen Wegstrecke bestimmt, die notwendig ist, um die Kassetten mit dem Photoleiter 12 in Eingriff zu nehmen. Die Länge der Betätigungsbauglieder muß zumindest größer sein als die Kassettenwegstrecke plus der Dicke einer Wagenanordnung 27, damit das Betätigungsbauglied in der Wagenanordnung über deren gesamte Wegstrecke zurückgehalten wird. Die Standplätze sind auf der Wagenanordnung 27 in Schlitzen (nicht gezeigt), die in der Wagenanordnung zum Aufnehmen der Standplatzbetätigungsbauglieder gebildet sind, verschiebbar befestigt.
Die Wagenanordnung umfaßt Räder 29 und 31 für eine lineare Bewegung der Wagenanordnung. Die Wagenanordnung umfaßt ferner eine Schraubenmutter 33, die fest an einem entfernten Ende derselben zum Aufnehmen einer Verstellschraube 35 befestigt ist. Die Verstellschraube 35 wird mittels eines Motors 37 angetrieben, um die Verstellschraube sowohl in der Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtung zu drehen. Sobald die Verstellschraube in der Schraubenmutter aufgenommen ist, bewegt sich die Wagenanordnung als Reaktion auf die Rotation der Verstellschraube linear entlang der Achse der Verstellschraube. Die Richtung der Wagenanordnung, d. h. auf den Motor zu oder von demselben weg, wird durch die Drehrichtung der Verstellschraube bestimmt.
Der Drucker 10 umfaßt ferner Luftzylinder 39 und 41. Der Luftzylinder 39 umfaßt eine Stößelstange 43, wobei der Luftzylinder 41 eine Stößelstange 45 umfaßt. Die Stößelstange 45 umfaßt ferner einen länglichen Arm 47 zum Ineingriffnehmen des Trägers 17, um die Abstreiferrolle zwischen deren ersten und zweiten Position zu bewegen, wie es im folgenden beschrieben wird. Der Luftzylinder 39 nimmt einen Standplatz in Eingriff, wenn derselbe direkt über der Stößelstange 43 positioniert ist, um die entsprechende Kassette mit der Entwicklerrolle 14 in Eingriff zu nehmen. Der Luftzylinder 41 weist einerseits den Zweck auf, die Schaumstoffrolle in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche zu bringen, während andererseits gleichzeitig die Abstreiferrolle 16 von der Photoleiteroberfläche getrennt wird, um zu ermöglichen, daß die Tropflinie hindurchtritt.
Alternativ kann ein einziger Luftzylinder oder eine andere äquivalente Anhebeeinrichtung mit der geeigneten Verbindung anstelle der zwei getrennten Luftzylinder verwendet werden. Der präzise Betrieb der Luftzylinder wird offensichtlicher, wenn im folgenden der Betrieb des Druckers beschrieben wird.
Bezugnehmend nun auf Fig. 2A und 2B ist die Kassette 18 detailliert gezeigt. Die Kassetten 20, 22 und 24 sind im wesentlichen mit der Kassette 18 identisch und werden folglich hierin nicht beschrieben. Der einzige Unterschied zwischen den Kassetten besteht in der jeweiligen Farbe des darin angeordneten Toners. Die Kassette 18 umfaßt einen Rahmen 55, der vertikale Tragebauglieder 26 und 28 und horizontale Querbauglieder 30 und 32, die an denselben befestigt sind, aufweist. Der Rahmen liefert sowohl die Strukturintegrität der Kassette 18 als auch eine Ineingriffnahmeeinrichtung für den entsprechenden Kassettenstandplatz.
Auf dem Rahmen ist ein Reservoir 34 befestigt, um den Flüssigtoner darin zu speichern. Das Reservoir weist eine Öffnung in der Oberseite auf, um den überschüssigen Toner aufzunehmen, wie es ferner im folgenden beschrieben wird. Ein länglicher Vollkörper 36 ist mittels vertikaler Gleitbauglieder 38 und 40 verschiebbar mit dem Rahmen verbunden. Das Gleitbauglied 38 ist mittels Schrauben oder Nieten (nicht sichtbar), die in Schlitzen 42 und 44 in dem Gleitbauglied 38 aufgenommen sind, verschiebbar mit dem vertikalen Bauglied 26 verbunden. Auf ähnliche Weise ist das Gleitbauglied 40 mittels Schrauben oder Nieten (nicht gezeigt), die in Schlitzen 46 und 48 aufgenommen sind, verschiebbar mit dem vertikalen Bauglied 28 verbunden. Die Länge der Schlitze 42, 44, 46 und 48 ist im wesentlichen gleich und bestimmt die vertikale Wegstrecke des Vollkörpers.
Der Vollkörper 36 ist mittels einer Druckfeder 57, die zwischen dem Gleitbauglied 38 und dem vertikalen Bauglied 26 verbunden ist, nach oben in eine vorgespannte Position vorgespannt. Eine zweite optionale Druckfeder (nicht gezeigt) kann ferner mit dem Gleitbauglied 40 verbunden sein, um eine einheitliche nach oben gerichtete Kraft an dem Vollkörper 36 vorzusehen. Die Feder 57 zwingt den Vollkörper in die Nähe der Entwicklerrolle, wenn die Kassette mit der Entwicklerrolle 14 in Eingriff genommen ist. Wie es für Fachleute offensichtlich ist, sind weitere Einrichtungen, z. B. eine Zugfeder, möglich, um den Vollkörper nach oben zu zwingen, wobei diese Einrichtungen folglich in den Bereich dieser Erfindung fallen.
Der Vollkörper 36 ist eine Wanne zum Zuführen des Flüssigtoners zu der Entwicklerrolle 14, wenn die Kassette 18 mit der Entwicklerrolle 14 in Eingriff genommen ist, wie es ferner im folgenden beschrieben wird. Folglich muß in dem Fall des Druckers 10 die Länge des Vollkörpers 36 gleich oder größer sein als die Breite des gewünschten Bildes. Der Flüssigtoner wird zu dem Vollkörper 36 mittels einer Tonerpumpe 50 über einen Kanal 52, der zwischen dieselben gekoppelt ist, zugeführt. Die Pumpe ist mit dem Reservoir 34 an einem Auslaß (nicht gezeigt) an der Basis des Reservoirs verbunden. Ein Pumpenmotor 54 ist mit der Pumpe 50 auf eine herkömmliche Art und Weise wirksam gekoppelt, um einen Druck zu erzeugen, der ausreicht, um den Flüssigtoner zu dem Vollkörper zuzuführen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Vollkörper in einem im wesentlichen vollen Zustand gehalten, wenn die Kassette mit der Entwicklungseinheit in Eingriff genommen ist, um eine konstante Tonerzuführung zu der Entwicklerrolle sicherzustellen.
Die Kassette 18 umfaßt ferner eine Schaumstoffrolle 56 und eine Auspreßrolle 58, die auf dem Rahmen befestigt ist. Die Schaumstoffrolle ist mittels vertikaler Gleitbauglieder 60 und 62 verschiebbar auf dem Rahmen befestigt. Die vertikalen Bauglieder 60 und 62 sind wiederum mit den vertikalen Baugliedern 26 bzw. 28 verschiebbar verbunden. Das Gleitbauglied 60 ist mittels Schrauben oder Nieten, die in longitudinal gebildeten Schlitzen 64 und 66 in dem vertikalen Bauglied 26 aufgenommen sind, verschiebbar mit dem vertikalen Bauglied 26 verbunden. Wie die Schlitze 42 und 44 in dem Bauglied 38 begrenzen die Schlitze 64 und 66 die vertikale Bewegung des Gleitbauglieds 60 und folglich der Schaumstoffrolle. Das Gleitbauglied 62 ist auf eine im wesentlichen identische Art und Weise wie das Gleitbauglied 60, d. h. mittels Schrauben und Stiften, die in longitudinalen Schlitzen 68 und 70 aufgenommen sind, verschiebbar mit dem vertikalen Bauglied 28 verbunden. Wie der Vollkörper 26 ist die Schaumstoffrolle 56 mittels einer Druckfeder 59, die zwischen dem Gleitbauglied 60 und dem vertikalen Bauglied 26 verbunden ist, nach oben vorgespannt.
Die Schaumstoffrolle 56 ist an den Gleitbaugliedern 60 drehbar befestigt. Die Schaumstoffrolle 56 ist an den vertikalen Baugliedern 60 und 62 mittels einer longitudinalen Achse 72 in der Schaumstoffrolle befestigt, die in mit Lagerzapfen versehenen Bohrungen aufgenommen ist, die in den Gleitbaugliedern 60 und 62 gebildet sind. Die Schaumstoffrollenachse erstreckt sich ausreichend über die Schaumstoffrolle hinaus, um sich durch die Bohrungen in den vertikalen Baugliedern 60 und 62 zu erstrecken.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schaumstoffrolle 56 aus einem Polyurethan-Material mit einer Porosität von ungefähr 39,4 Poren pro cm (100 Poren pro Zoll) hergestellt. Die Polyurethan-Schaumstoffrolle ermöglicht es, daß eine elektrische Vorspannung an dieselbe angelegt wird, um das Entfernen des überschüssigen Toners von der Entwicklerrolle und der Abstreiferrolle zu unterstützen, wenn dieselbe mit denselben in Eingriff genommen ist, wie es im folgenden beschrieben wird. Die elektrische Vorspannung befindet sich vorzugsweise auf einem Pegel, der niedriger ist als der der Entwicklerrolle 14 und der Abstreiferrolle 16, um den Toner für eine erneute Dispersion des Toners, der von denselben in das Tonerreservoir 34 entfernt wurde, von beiden Rollen anzuziehen oder zu entfernen.
Die Auspreßrolle 58 ist auf den vertikalen Baugliedern 26 und 28 drehbar befestigt, derart, daß die Auspreßrolle parallel zu der Oberfläche der Schaumstoffrolle 56 liegt. Die Auspreßrolle 58 ist mittels mit Lagerzapfen versehenen Schlitzen oder Bohrungen, die in den vertikalen Baugliedern gebildet sind, um eine Auspreßrollenachse aufzunehmen, mit den vertikalen Baugliedern 26 und 28 verbunden. Die Auspreßrolle 58 ist parallel zu der Schaumstoffrolle positioniert, derart, daß die Auspreßrolle die Schaumstoffrolle 56 zusammenpreßt, um den darin gehaltenen überschüssigen Toner zu entfernen, wenn die Schaumstoffrolle 56 in Kontakt mit der Auspreßrolle 58 gebracht ist. Die Auspreßrolle 58 wird jedoch nicht in einem permanenten Kontakt mit der Schaumstoffrolle gehalten, um ein Erzeugen einer permanenten Depression in der Schaumstoffrolle für den Fall zu vermeiden, daß die Auspreßrolle 58 für eine ausgedehnte Zeitperiode an derselben Position entlang der Schaumstoffrolle gehalten wird. Alternativ kann die Auspreßrolle jedoch im wesentlichen parallel und in Kontakt mit der Schaumstoffrolle an den vertikalen Baugliedern 60 und 62 befestigt sein, derart, daß sich die Schaumstoffrolle und die Auspreßrolle als Reaktion auf die Bewegung der vertikalen Bauglieder 60 und 62 im Einklang bewegen.
Zahnräder 74 und 76 sind an dem Rahmen zum Antreiben der Schaumstoffrolle 56 befestigt. Das erste Zahnrad 74 ist mit der Auspreßrollenachse (nicht gezeigt) für eine Drehbewegung mit derselben verbunden. Das zweite Zahnrad 76 ist mit einer Welle eines Motors 78, der an dem vertikalen Bauglied 26 befestigt ist, verbunden. Das zweite Zahnrad 76 ist mit dem ersten Zahnrad 74 in Eingriff genommen. Eine Betätigung des Motors 78 treibt daher das Zahnrad 76 an, wodurch folglich bewirkt wird, daß sich die Auspreßrolle 58 dreht. Die Drehung der Auspreßrolle 58 bewirkt, daß sich die Schaumstoffrolle 56 dreht, wenn sich die Schaumstoffrolle 56 in Kontakt mit der Auspreßrolle 58 befindet. Alternativ kann der Motor 78 verbunden sein, um die Schaumstoffrolle 56 anzutreiben, wodurch sich die Auspreßrolle 58 als Reaktion auf die angetriebene Schaumstoffrolle 56 drehen würde. Durch Antreiben der Auspreßrolle 58 kann jedoch ein Motor mit niedrigerem Drehmoment verwendet werden. Weitere Zahnradsysteme sind möglich, wie es für einen Fachmann offensichtlich ist, und werden hauptsächlich durch die gewünschten Drehgeschwindigkeiten der Schaumstoffrolle 56 bestimmt.

FUNKTIONSWEISE

Während des Gebrauchs durchläuft der Drucker als Reaktion auf den Empfang eines Druckauftrags die folgenden Schritte. Die folgende Beschreibung setzt voraus, daß jede der vier Farbkomponenten von dem Druckauftrag benötigt wird. Es kann jedoch sein, daß lediglich ein Teilsatz der Farbkomponenten erforderlich ist. Falls dem so ist, werden lediglich die Kassetten, die die von dem Druckauftrag benötigten Farbkomponenten enthalten, mit der Entwicklerrolle 14 in Eingriff gebracht. Zur Vollständigkeit umfaßt die folgende Beschreibung jedoch alle vier Farbkomponenten.
Bezugnehmend nun auf die Fig. 3 und 4 ist die Funktionsweise der Schaumstoffrolle 56 gezeigt. Die Tonerkassetten in Fig. 3 und 4 sind wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, um die Funktionsweise der Schaumstoffrolle zu verdeutlichen. Ausgehend von den in Fig. 1 gezeigten Grundpositionen besteht der erste Schritt bei dem Verfahren darin, das Betätigungsbauglied 19A direkt über der Stößelstange 43 zu positionieren. Sobald das Betätigungsbauglied 19A mit der Stößelstange 43 ausgerichtet ist, wird daraufhin der Luftzylinder 39 betätigt, wodurch bewirkt wird, daß die Stößelstange 43 die Kassette 18 auf die Entwicklerrolle 14 zu bewegt. Die Kassette 18 wird solange geschoben, bis die Schaumstoffrolle 56 einen ausreichenden Kontakt mit der Entwicklerrolle 14 und der Abstreiferrolle 16 herstellt. Die sich ergebende Kassettenposition ist in Fig. 3 gezeigt. Sobald sich dieselben an Ort und Stelle befinden, kann daraufhin der entsprechende Toner auf eine normale Art und Weise zu dem Photoleiter 12 übertragen werden. Sobald der Toner übertragen ist, wird die Kassette 18 mittels des Luftzylinders zurück auf die Wagenanordnung 27 abgesenkt. Als nächstes wird die Wagenanordnung 27 derart bewegt, daß das Betätigungsbauglied 19A über der Stößelstange 45 positioniert ist. Sobald das Betätigungsbauglied 19A mit der Stößelstange 45 ausgerichtet ist, wird der Luftzylinder 41 betätigt, wodurch sich die Kassette bewegt, um die Schaumstoffrolle 56 in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche 12 in Verarbeitungsrichtung nach der Abstreiferrolle 16 zu plazieren. Die Betätigung des Luftzylinders 41 bewirkt ferner, daß der Arm 47 auf die Befestigungsträger 17 drückt, derart, daß die Abstreiferrolle 16 von der Photoleiteroberfläche räumlich beabstandet ist. Der Vollkörper 36 wird ferner von seiner normalen Vorspannungsposition mittels eines Anschlags (nicht gezeigt) ferngehalten, der das Gleitbauglied 38 berührt, sowie die Kassette in Kontakt mit dem Photoleiter 12 gebracht ist. Der Anschlag hält die Gleitbauglieder 38 und 40 davor zurück, ihre normale vorgespannte Position zu erreichen. Diese Position ist in Fig. 4 gezeigt.
In der in Fig. 4 gezeigten Position wird der Photoleiter gedreht, wodurch es ermöglicht wird, daß die Tropflinie, die sich zwischen dem Photoleiter und der Abstreiferrolle gebildet hat, entlang derselben hindurchtritt und von der Schaumstoffrolle 56 absorbiert wird. Die Schaumstoffrolle befindet sich ferner in Kontakt mit der Abstreiferrolle 16 und reinigt folglich jeden überschüssigen Toner von der Abstreiferrolle 16. Der überschüssige Toner, der von der Schaumstoffrolle 56 absorbiert wird, wird daraufhin mittels der Auspreßrolle 58 ausgepreßt und zurück in das Tonerreservoir abgeschieden.
Bei der Beendigung der Drehung des Photoleiters wird die Kassette 18 mittels des Luftzylinders 41 zurück auf die Wagenanordnung abgesenkt. Dies vervollständigt den Zyklus für die Kassette 18. Daraufhin werden die obenerwähnten Schritte hinsichtlich jeder Kassette 20, 22 und 24 wiederholt. Nachdem jede Kassette die obenerwähnten Schritte durchlaufen hat, wird die Wagenanordnung zu der in Fig. 1 gezeigten Grundposition zurückgebracht, um auf einen nachfolgenden Druckauf trag zu warten. Obwohl das oben beschriebene Verfahren vier Farbkomponenten betrifft, wird das Verfahren entsprechend angewendet, wenn lediglich ein Teilsatz der Kassetten verwendet wird, wie beispielsweise bei einem Schwarz-Weiß-Druckauftrag.
Nachdem die Prinzipien der Erfindung bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel derselben beschrieben und dargestellt worden sind, sollte es offensichtlich sein, daß die Erfindung bezüglich der Anordnung und Details modifiziert werden kann, ohne von dem Bereich der vorliegenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Eine Entwicklerstation für einen elektrophotographischen Flüssigtonerdrucker mit einer Photoleiteroberfläche (12) zum Aufnehmen eines latenten elektrostatischen Bildes, das auf derselben formbar ist, wobei die Entwicklerstation folgende Merkmale aufweist:

eine Entwicklerrolle (14) zum Übertragen des Flüssigtoners zu der Photoleiteroberfläche entsprechend dem Bild, das auf derselben gebildet ist, wobei sich die Entwicklerrolle bezüglich der Photoleiteroberfläche in einer entgegengesetzten Drehrichtung dreht;

eine Abstreiferrolle (16) zum Entfernen von überschüssigem Flüssigtoner, der nach dem Abschluß der Übertragung des Flüssigtoners von der Entwicklerrolle auf der Photoleiteroberfläche bleibt, wobei die Abstreiferrolle zu einer ersten Position bewegbar ist, bei der sich dieselbe in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche befindet, wobei eine Tropflinie aus Flüssigtoner zwischen denselben gebildet ist, und die ferner zu einer zweiten Position bewegbar ist, bei der die Abstreiferrolle von der Photoleiteroberfläche räumlich beabstandet ist, wobei die Abstreiferrolle in derselben Bewegungsrichtung wie die Entwicklerrolle drehbar ist;

eine Abstreiferrollenbewegungseinrichtung (41, 45) zum Bewegen der Abstreiferrolle zwischen der jeweiligen ersten und zweiten Position;

eine Flüssigtonerkassette (55) mit einem Vorrat an Flüssigtoner (34) und einer drehbaren Schaumstoffrolle (56); und eine Kassettenbewegungseinrichtung (37, 35, 27, 43, 39) zum Bewegen der Kassette zwischen einer ersten Position, bei der sich die Schaumstoffrolle in Kontakt mit der Abstreiferrolle und der Entwicklerrolle befindet, um den überschüssigen Flüssigtoner von denselben zu entfernen, und einer zweiten Position, bei der sich die Schaumstoffrolle in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche und der Abstreiferrolle befindet, um die Tropflinie zu entfernen, wenn sich die Abstreiferrolle in der zweiten Position befindet und die Photoleiteroberfläche zu der Schaumstoffrolle bewegt wird, um zu ermöglichen, daß die Tropflinie von der Schaumstoffrolle absorbiert wird.

2. Eine Entwicklerstation gemäß Anspruch 1, bei der die Flüssigtonerkassette ferner folgende Merkmale aufweist:

einen Rahmen (26, 28, 32), an dem die Schaumstoffrolle (56) für eine Drehbewegung in derselben Richtung wie die Entwicklerrolle befestigt ist;

ein Flüssigtonerreservoir (34), das fest an dem Rahmen befestigt ist, zum Halten des Flüssigtonervorrats;

eine Einrichtung, die mit dem Reservoir gekoppelt ist, zum Zuführen des Flüssigtoners zu der Entwicklerrolle (36, 50, 52, 54);

eine Einrichtung zum Entfernen des überschüssigen Flüssigtoners, der in der Schaumstoffrolle gehalten wird, und zum Zurückbringen des entfernten Flüssigtoners zu dem Reservoir (58); und

eine Einrichtung zum Drehen der Schaumstoffrolle (74, 76, 78).

3. Eine Entwicklerstation gemäß Anspruch 2, bei der das Flüssigtonerreservoir ein Bad (34) mit einer länglichen Öffnung in einer oberen Seite desselben und einen Vorratsauslaß aufweist, wobei das Bad an dem Rahmen befestigt ist, derart, daß sich die längliche Öffnung im wesentlichen parallel zu der Schaumstoffrolle (56) und unter derselben erstreckt, um den überschüssigen Toner, der mittels der Entfernungseinrichtung entfernt wird, aufzunehmen.

4. Eine Entwicklerstation gemäß Anspruch 3, bei der die Zuführungseinrichtung folgende Merkmale aufweist:

einen länglichen Vollkörper (36), der für eine Bewegung zwischen einer ersten Position, bei der die längliche Öffnung in unmittelbarer Nähe zu der Entwicklerrolle angeordnet ist, um zu ermöglichen, daß der Flüssigtoner von der Vollkörperlängsöffnung zu der Entwicklerrolle hindurchtritt, und einer zweiten Position, bei der der Vollkörper von der Entwicklerrolle beabstandet ist, verschiebbar mit dem Rahmen verbunden ist, wobei der Vollkörper eine Einlaßöffnung zum Aufnehmen des Flüssigtoners und eine darin gebildete Längsöffnung zum Zuführen des Flüssigtoners zu der Entwicklerrolle aufweist;

eine Pumpe (50), die mit dem Badvorratsauslaß gekoppelt ist;

einen Kanal (52), der zwischen die Pumpe und die Vollkörpereinlaßöffnung gekoppelt ist, zum Zuführen des Flüssigtoners zu dem Vollkörper; und

einen Motor (54), der wirksam mit der Pumpe gekoppelt ist.

5. Eine Entwicklerstation gemäß Anspruch 4, bei der die Zuführungseinrichtung ferner folgende Merkmale aufweist:

ein erstes Gleitbauglied (40), das mit einem ersten entfernten Ende des Vollkörpers gekoppelt ist, wobei das erste Gleitbauglied einen Führungslinienschlitz aufweist, der in demselben gebildet ist;

ein zweites Gleitbauglied (42), das mit einem zweiten entfernten Ende des Vollkörpers gekoppelt ist, wobei das vertikale Gleitbauglied einen Führungslinienschlitz aufweist, der in demselben gebildet ist;

eine Einrichtung (46, 48) zum verschiebbaren Verbinden der Gleitbauglieder mit dem Rahmen; und

eine Einrichtung (57) zum linearen Bewegen der Gleitbauglieder, wobei sich der Vollkörper zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegt.

6. Eine Entwicklerstation gemäß Anspruch 2, bei der eine Einrichtung zum Entfernen des überschüssigen Flüssigtoners eine Auspreßrolle (58) aufweist, die im wesentlichen parallel zu der Schaumstoffrolle und in Kontakt mit derselben an dem Rahmen befestigt ist, wenn sich die Schaumstoffrolle in der ersten Position befindet.

7. Eine Entwicklerstation gemäß Anspruch 2, bei der eine Einrichtung zum Bewegen der Schaumstoffrolle zwischen der ersten Position und der zweiten Position folgende Merkmale aufweist:

ein erstes Gleitbauglied (60), das mit einem ersten entfernten Ende der Schaumstoffrolle gekoppelt ist, wobei das erste vertikale Gleitbauglied einen Führungslinienschlitz aufweist, der in demselben gebildet ist;

ein zweites Gleitbauglied (62), das mit einem zweiten entfernten Ende der Schaumstoffrolle gekoppelt ist, wobei das zweite Gleitbauglied einen Führungslinienschlitz aufweist, der in demselben gebildet ist;

eine Einrichtung zum verschiebbaren Verbinden der Gleitbauglieder mit dem Rahmen (68, 70); und

eine Einrichtung zum linearen Bewegen der Gleitbauglieder (59).

8. Ein Verfahren zum Reinigen einer Tropflinie eines Flüssigtoners von einer bewegbaren Photoleiteroberfläche (12), die zwischen der Photoleiteroberfläche und einer Abstreiferrolle (16) gebildet ist, die sich während der Bildung eines Flüssigtonerbildes auf der Photoleiteroberfläche mittels einer Entwicklerrolle (14) in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche befindet, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Trennen der Abstreiferrolle (16) von der Photoleiteroberfläche;

Bewegen einer Flüssigtonerkassette (18) einschließlich einer Schaumstoffrolle (56) von einer ersten Position, bei der sich die Schaumstoffrolle in Kontakt mit der Abstreiferrolle (16) und der Entwicklerrolle (14) befindet, um den überschüssigen Flüssigtoner von denselben zu entfernen, zu einer zweiten Position, bei der sich die Schaumstoffrolle (56) in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche (12) und der Abstreiferrolle befindet, um die Tropflinie von der Photoleiteroberfläche zu entfernen; und

ausreichendes Drehen des Photoleiters (12), um zu ermöglichen, daß die Tropflinie mittels der Schaumstoffrolle (56) entfernt wird.

9. Ein Verfahren zum Reinigen eines bewegbaren Photoleiters gemäß Anspruch 8, bei dem der Schritt des Zusammendrückens der Schaumstoffrolle folgende Schritte aufweist:

Drängen einer Auspreßrolle (58) gegen die Schaumstoffrolle (56) während des Gebrauchs, wobei die Druckkraft der Auspreßrolle den überschüssigen Flüssigtoner herausdrückt; und ferner mit folgendem Schritt:

Trennen der Auspreßrolle (58) von der Schaumstoffrolle, wenn sich dieselben nicht im Gebrauch befinden, derart, daß in derselben keine permanente Depression gebildet wird.

10. Ein Verfahren zum Drucken mit folgenden Merkmalen:

Bereitstellen eines elektrophotographischen Druckers (10) mit einem bewegbaren Photoleiter (12), einer Abstreiferrolle (16), einer Entwicklerrolle (14) und einer Flüssigtonerkassette (55) mit einem Vorrat an Flüssigtoner (34) und einer drehbaren Schaumstoffrolle (56);

Bewegen der Kassette (55) zu einer ersten Position, bei der sich die Schaumstoffrolle (56) in Kontakt mit der Abstreiferrolle und der Entwicklerrolle befindet;

Bilden eines latenten elektrostatischen Bildes auf der Photoleiteroberfläche;

Übertragen des Flüssigtoners von der Entwicklerrolle zu der Photoleiteroberfläche entsprechend dem Bild, das auf derselben gebildet ist;

Entfernen des überschüssigen Flüssigtoners, der nach dem Abschluß der Übertragung des Flüssigtoners von der Entwicklerrolle (14) auf der Photoleiteroberfläche (12) verbleibt, mit der Abstreiferrolle (16);

Bewegen der Abstreiferrolle (16) von einer ersten Position, bei welcher sich dieselbe in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche befindet, wobei eine Tropflinie aus Flüssigtoner zwischen denselben gebildet wird, zu einer zweiten Position, bei der die Abstreiferrolle von der Photoleiteroberfläche räumlich getrennt ist;

Bewegen der Kassette (55) zu einer zweiten Position, bei der sich die Schaumstoffrolle (56) in Kontakt mit der Photoleiteroberfläche und der Abstreiferrolle befindet; und

Bewegen der Photoleiteroberfläche (12) zu der Schaumstoffrolle (56), derart, daß die Schaumstoffrolle die Tropflinie absorbiert.