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Xerographisches Gerät
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steht, der seinerseits über ein flexibles Kraftübertragungsorgan mit einem angetriebenen Nockensektor mit gleich grossem Radius wie der Antriebsnockensektor verbunden ist, und wobei die Drehachsen des angetriebenen Nockensektors mit der koaxialen Schwenkwelle des Objektspiegels drehfest verbunden ist.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnungen hervor. Fig. 1 zeigt schematisch den Gesamtaufbau eines xerographischen Gerätes, bei dem der erfindungsgemässe Expositionsmechanismus Anwendung findet Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung des optischen Systems und des erfindungsgemässen Expositionsmechanismus. Fig. 3 zeigt den Trommelantrieb von rechts, wobei die xerographische Trommel weggelassen ist. Fig. 4 ist eine Vorderansicht des Trommelantriebsmechanismus. Fig. 5 ist eine spiegelbildliche Rückansicht des Trommelantriebsmechanismus, wobei der rückwärtige Deckel abgebrochen ist, um die Anordnung der verschiedenen Antriebselemente sichtbar zu machen.
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den Trommelantriebsmechanismus, wobei Teile weggebrochen sind, um die Anordnung der Antriebs- mechanismen zu zeigen. Fig. 7 zeigt eine weitere Rückansicht des Trommelantriebsmechanismus, wo- bei wieder Teile des Gehäuses weggebrochen sind, um den Nockenantrieb freizulegen. Fig. 8 ist ein
Schnitt längs der Linie 10-10 in Fig. 7.
Das in Fig. 1 dargestellte automatisch arbeitende xerographische Reproduktionsgerät ist mit einer xerographischen Trommel -20-- ausgestattet. die auf einem elektrisch leitenden Schichtträger eine photoleitende Schicht aufweist. Die Trommel ist auf einer Welle in einem Rahmen in der durch einen
Pfeil angegebenen Richtung drehbar gelagert, um die Trommeloberfläche aufeinanderfolgend an mehreren xerographischen Behandlungsstationen vorbeizuführen. Die Funktionen der einzelnen xerographischen Behandlungsstationen längs der Bewegungsbahn der Trommeloberfläche sind der Reihenachfolgende :
In der Aufladestation-A-wirdeine gleichförmige elektrostatische Aufladung der photoleitenden Schicht der xerographischen Trommel bewirkt.
Dazu ist in dieser Station eine Korona-Entladungsvor- richtung -21-- vorgesehen. die eine oder mehrere Elektroden aufweist, welche sich quer über die Trommeloberfläche erstrecken, von einer Hochspannungsquelle gespeist werden und innerhalb einer Abschirmung angeordnet sind.
In Richtung der Bewegung der xerographischen Trommel--20-- folgt so dann eine Expositionsstation --B-- mit einem optischen Abtast-und Projektionssystem, das dazu dient, von dem ruhenden Original auf die photoleitende Oberfläche der bewegten Trommel ein sich nach dieser Oberfläche mitbewegendes Bild zu projizieren. Dadurch wird die Aufladung der Trommeloberfläche in den exponiertenFlächenbereichen abgeleitet, wodurch auf der Trommeloberfläche ein latentes elektrostatisches Ladungsbild des zu kopierenden Originals erzeugt wird.
Das in Fig. 2 genauer gezeigte optische Abtast- und Projektionssystem weist eine transparente, beispielsweise aus Glas bestehende gekrümmte Platte --22- auf. die aussen am Gehäuse angeordnet ist und das zu kopierende Original trägt. Das Original wird durch Lampenreihen beidseits des Originalträgers gleichmässig beleuchtet und mit Hilfe eines Objektspiegels-23-abgetastet, der synchron mit der Drehung der xerographischen Trommel--20-- gesteuert. hin- und her geschwenkt wird.
Der Objektspiegel --23- ist unter dem Originalträger --22-- angeordnet und reflektiert durch Linsen--24-- einBild des Originals auf einen Bildspiegel der seinerseits dieses Bild durch einen Schlitz --27-- einer nahe der Trommeloberfläche fest angeordneten Lichtabschirmblende-26-auf die xerographische Trommel--20-- reflektiert.
Auf die Expositionsstation --5-- folgt die Entwicklungsstation--C--, in der ein xerographisches Entwicklerpulver mit Tonerpartikel, die gegensinnig zum latenten elektrostatischen Ladungsbild aufgeladen sind, über die Trommeloberfläche geschüttet wird, wobei Tonerpartikel am latenten elektrostatischen Ladungsbild haften bleiben und ein xerographisches Pulverbild entsprechend dem wiederzugebenden Original erzeugen. Die Entwicklungsstation hat ein Gehäuse-30-, in dem sich ein Vorratsgefäss für das Entwicklerpulver befindet. Eine mit Schöpfeimern versehene Fördervorrichtung fördert das Entwicklerpulver in den oberen Teil des Gehäuses, von wo es durch einen Trichter auf die xerographische Trommel --20-- geschüttet wird. um die Entwicklung zu bewirken.
Ferner ist ein Tonerverteiler vorgesehen, der dazu dient, die Tonermenge zu dosieren, die dem Entwicklerpulver beigemengt wird, da die Tonerpartikel während des Entwicklungsvorganges verbraucht werden.
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Bildübertragungsmaterials, beispielsweise Papier od. dgl., aufeinanderfolgend an die xerographische Trommel--20-- heran geführt werden.
Der Blattzuführungsmechanismus --40-- ist mit Saugnäpfen od. dgl. ausgestattet, die jeweils das
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Trommel angrenzt. Die Blattregistervorrichtung hält jedes einzelne Papierblatt fest, richtet es aus und führt es dann in zeitlicher Abstimmung auf die Bewegung der xerographischen Trommel und eines auf dieser befindlichen Pulverbildes an die xerographische Trommel heran.
Die Übertragung des xerographischen Pulverbildes von der Trommeloberfläche auf die Blätter des Bildübertragungsmaterials wird mit Hilfe einer Korona-Entladungsvorrichtung-51-- bewirkt, die sich an oder unmittelbar hinter der Berührungslinie zwischen dem Übertragungsmaterial und der rotierenden Trommel befindet. Im Betrieb dient das elektrostatische Feld, das durch die Korona-Entladung erzeugt wird, dazu, das Übertragungsmaterial elektrostatisch an die Trommeloberfläche anzuheften, wodurch das Übertragungsmaterial mit der Trommel in Berührung bleibt, während es sich synchron mit dieser bewegt.
Ferner dient dieses elektrostatische Feld auch dazu, die Tonerpartikel anzuziehen, aus denen das xerographische Pulverbild auf der Trommeloberfläche besteht, und sie dazu veranlassen, elektrostatisch auf der Oberfläche des Übertragungsmaterials haften zu bleiben. Unmittelbar anschliessend an die Übertragungsstation-D-ist eine Abstreifvorrichtung oder eine Papierabhebevorrichtung-52-zur Entfernung der Papierblätter des Übertragungsmaterials von der Trommeloberfläche angeordnet.
Diese Vorrichtung, die von der in der USA-Patentschrift Nr. 3, 062, 536 dargestellten Art sein kann, hat eine Vielzahl von Öffnungen mit kleinem Durchmesser, die von einem Pulsator od. dgl. mit Druckluft beaufschlagt werden, so dass aus den Öffnungen Druckluftstrahlen austreten, die auf die Oberfläche der xerographischen Trommel an der Vorderkante des blattförmigen Übertragungsmaterials auftreffen, um die Blattvorderkante von der Trommeloberfläche abzuheben und das Blatt auf ein endloses Förder- band --55-- zu leiten. das es zu einer Fixiervorrichtung --60-- bringt. An der Fixiervorrichtung wird das übertragene xerographische Pulverbild auf dem Übertragungsmaterial permanent fixiert oder durch Wärme aufgeschmolzen.
Nach dem Schmelzvorgang wird die fertige Kopie mit einer Fördervorrichtung --65-- an einer geeigneten Stelle aus dem Gerät herausbefördert.
Die nächste und letzte Station des Gerätes ist die Trommelreinigungs-und Entladestation-E-, in welcher die Trommeloberfläche abgebürstet wird, um die restlichen Tonerpartikel, die nach der Bild- übertragungnoch an dieser haften, zu entfernen, und ferner die Trommeloberfläche einer relativ hellen Lichtquelle ausgesetzt wird, um eine Ableitung restlicher elektrostatischer Aufladungen zu bewirken. Zu diesem Zweck sind eine Korona-Entladungsvorrichtung --66-- und eine Trommelreinigungseinrichtung --70-- mit einer rotierenden Bürste --71-- vorgesehen. Die Bürste --71-- ist teilweise von einer
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--73-- abgedeckt.mittels eines Exhaustors --76-- in einen Behälter --77-- mit einem Filter --78-- befördert.
Mit dem Filterbehälter ist ein Motorventilator MOT-6 verbunden, der einen Luftstrom durch den Filterbehälter saugt.
Ferner ist in dieser Station-E-eine Entladungslampe-LMP-1-vorgesehen, welche die xerographische Trommel mit Licht überflutet, um die restlichen elektrostatischen Aufladungen von der Trommeloberfläche abzuleiten.
Alle Bestandteile des Gerätes sind an einem Rahmen montiert, der aus einer horizontalen Grund- platte --10-- mit Beinen --9-- und aus zwei vertikalen Rahmenplatten-11 und 12-besteht, die in entsprechendem Abstand voneinander mit der Grundplatte verbunden sind. Die xerographische Trommel --20-- ist auf einer horizontalen Trommelwelle-111-montiert und zwischen den Rahmenplat- ten--11 und 12-- gelagert.
Der in den Fig. 2 bis 8 gezeigte erfindungsgemässe Expositionsmechanismus dient dazu, das zu reproduzierende Original optisch abzutasten und davon auf die Oberfläche der rotierenden xerographischen Trommel ein sich mit dieser Oberfläche mitbewegendes Bild zu projizieren. Im Rahmen der Erfindung wird das Abtasten des Originals, beispielsweise eines Dokumentes oder einer Buchseite, das sich auf dem Originalträger befindet, wie schon erwähnt, mit Hilfe des hin-und herschwenkbaren Objektspiegels erreicht, der ein Bild des Originals durch ein Linsensystem auf einen Bildspiegel reflektiert, der seinerseits das Bild durch eine geschlitzte Lichtabschirmblende auf die xerographische Trommel reflektiert.
Der Expositionsmechanismus enthält einen Optikrahmen-13-für die Halterung des Objektspie-
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gels-23-, der Linsen --24-- und des Bildspiegels --25--. Der Optikrahmen-13-ist zwischen den Rahmenplatten--11 und 12-angeordnet und an diesen befestigt. Mit dem Optikträger --13-- sind auch (nicht gezeichnete) Halter für den Originalträger --2-- und für die zugehörige Beleuchtungseinrichtung verbunden.
Der Originalträger-22-- ist direkt über der Schwenkwelle --101-- des Objektspiegels --23-- mit seinem Halter verbunden und in Form eines Bogens gekrümmt, dessen Radius etwa gleich der Entfernung seiner Plattenoberfläche von der Mitte der Schwenkwelle --101-- des Objektspie gels --23-- ist,
Der Objektspiegel --23- ist durch eine geeignete Halterung an der Seliwenkwelle befe- stigt, die in Lagern im Optikrahmen-13-gelagert ist. Eine genauere Beschreibung der Spiegelträger- vorrichtung erscheint zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich.
Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, dass der Spiegel-23-- auf einem abgeflachten Teil der Welle so angebracht ist, dass seine reflektierende Oberfläche in einer Ebene liegt, die durch die geometrische Achse der Schwenkwel- le -101-- verläuft.
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le, sichmit dieser bewegend, befestigt ist. Die Bewegung in der einen Richtungwird mit Hilfe eines Ban- des-103--, das an dem einen Ende des Nockensektors --102-- angreift, bewirkt. Das andere Ende des Bandes-103-ist an einem Antriebsnockensektor -104-- befestigt, der synchron mit der xerographischen Trommel angetrieben wird. Die Bewegung des Nockensektors --102- in der andern Rich-
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Die Lichtabschirmblende --26-- besteht aus einem einfachen, offenen, längsgestreckten Gehäuse mit Seitenwänden, Endwänden und einem Boden mit einem schmalen Schlitz-27-, der sich über die LängederLichtabschirmungerstreckt. DieLichtabschirmblende--26--istmitdemOptikrahmen--13-verbunden. IhrBodenverläuftnahe der Trommeloberfläche, so dass die Mittellinie des Schlitzes parallel zu der Rotationsachse der Trommel liegt.
Die xerographische Trommel sitzt gemäss Fig. 8 auf einer horizontalen Welle-111-, die sich in Lagern --112 und 113-- im Trommelantriebsgehäuse --114-- dreht. Das Gehäuse-114-ist an der Aussenseite der Rahmenplatte-12-befestigt, wobei sich ein Teil des Gehäuses durch eine Öffnung in der Rahmenplatte --12-- in Richtung zur Rahmenplatte --11-- erstreckt. Das freie Ende der Trommel-
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mit welcher die Nabe der xerographischen Trommel in Antriebsverbindung mit einem Mitnehmer stift --108-- des Antriebslagers --109-- (Fig. 3 und 8) auf der Welle --111-- gedreht werden kann.
Die Öffnungen in dem Trommelantriebsgehäuse für die Welle sind auf der einen Seite durch einenDeckel-116-und auf der andern Seite durch eine Festhaltekappe --117-- für das Lager --112-verschlossen, wobei diese Kappe auch eine die Welle --111-- umgebende Dichtung --118-- enthält.
Die Trommelwelle --111-- wird gemäss den Fig. 5 bis 8 vom Hauptantriebsmotor --MOT-3-- über eine Schnecke--121-- angetrieben, die am einen Ende der Motorwelle sitzt und in ein Triebrad --122-eingreift, das seinerseits ein Triebrad --123-- antreibt, das mit der Welle durch einen Keil--124-- verbunden ist. Das Triebrad-123-- ist mit Hilfe einer Unterlagscheibe --128-- und einer Mutter --125--, die auf die Enden der Welle aufgeschraubt ist, in Achsrichtung ausgerichtet, wobei die Unterlagscheibe--128-- gegen das Lager --113-- gedrückt wird, das an der einen Seite der Nabe des Triebrades-123-anliegt. Die andere Seite des Triebrades lagert an einer Schulter der Welle --111--.
Das Triebrad-122-ist mit dem einen Ende einer Welle --126-- (Fig. 6) verbunden, die in Lagern--127-- im Trommelantriebsgehäuse --114-- gelagert ist. Das andere Ende der Welle --126-- erstreckt sich von dem Trommelantriebsgehäuse über eine Dichtung-131-und eine das Lager festhal- tende Kappe-132-zur Aussenseite der Rahmenplatte --12-- und trägt am Ende ein Zahnrad --133--, das einem hier nicht interessierenden Zweck dient.
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bracht, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel drei Nockenfortsätze, d. h. drei vorstehende Teile und drei eingekerbte Teile aufweist. Der den Spiegel betätigende Nockensektor --102-- ist mit dem
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einen Ende des Bandes --103-- verbunden.
Das Band --103-- verläuft über eine Bandführung--136-- (Fig. 2), die mit der Rahmenplatte --12-- verbunden ist, und ist mit seinem andern Ende am Antriebs- nockensektor--104-- (Fig. 4) befestigt, der an dem einen Ende der Welle --141-- sitzt. Das entgegengesetzte Ende der Welle-141-- ist mit einem Nockenabtastarm--142-- (Fig. 5) versehen, der einen Nockenabtaster --143-- trägt. Dieser kommt mit der Nockenscheibe --134-- in Eingriff.
Die Welle --141-- ist in Lagern --144-- (Fig. 8) im Trommelantriebsgehäuse --114-- gelagert. Sie wird mit Hilfe zylindrischer Abstandsstücke --137 und 138-im richtigen Abstand vom Gehäuse gehalten und ist mit Hilfe einer Kappe --145-- mit einer Dichtung--147-- und einer das Lager festhaltenden Mutter --146-- mit einer Unterlagscheibe --148-- montiert. Mit Hilfe dieser Anordnung lässt sich der Objektspiegel dreimalhin-undherschwenken, um während jeder Trommelumdrehung und synchron mit der Drehung der Trommel jeweils ein Bild abzutasten. Es können also während jeder Trommeldrehung drei Originale kopiert werden.
Der Spiegel wird während jedes Abtastzyklus unmittelbar von der Trommelwelle aus bewegt, da der Abtaster-143--längs eines hervorstehenden Teiles der Nockenscheibe --134- abläuft, die auf der Trommelwelle befestigt ist. Die Rückwärtsbewegung des Spiegels in die Ausgangsstellung wird durch die Feder --105-- bewirkt. Diese Rückwärtsbewegung erfolgt auf Grund der Form des eingekerbten Teiles der Nockenscheibe --134-- sehr schnell. Die Feder-105-spannt den Abtaster --143-- so vor, dass er ständig in Eingriff mit der Nockenscheibe --134-- steht.
Die beiden Nockensektoren-102 und 104-- haben gleiche Radien ; auf diese Weise wird die Win-
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festigt, haben also gleiche Winkelgeschwindigkeit. Da die Winkelgeschwindigkeiten der Nockenscheibe --134-- und der Trommel gleich sind, beeinflusst eine Abweichung von der Konstanz der Winkelgeschwindigkeit der Trommelwelle nicht die Synchronisierung des optischen Systems, da jede Abweichung der Winkelgeschwindigkeit der Trommel synchron mit einer entsprechenden Abweichung der Winkelgeschwindigkeit des Abtasthebels erfolgt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Xerographisches Gerät mit einem Träger für das zu kopierende Original, einer Beleuchtungsvorrichtung zum Ausleuchten dieses Originals, einer drehbaren xerographischen Trommel und einem zum Übertragen des vom Original reflektierten Lichtes auf die Trommeloberfläche dienenden optischen System mit einem schwenkbaren Objektspiegel, auf den das vom Original reflektierte Licht auftrifft und dessen Schwenkbewegung synchron mit der Drehung der xerographischen Trommel gesteuert wird, gekennzeichnet durch eine mit der xerographischen Trommel (20) synchron umlaufende Nokkenscheibe (134) und einen zugeordneten Abtaster (142, 143), wobei der Abtaster in Wirkverbindung mit einem schwenkbaren Antriebsnockensektor (104) steht, der seinerseits über ein flexibles Kraftübertragungsorgan (103) mit einem angetriebenen Nockensektor (102)
mit gleich grossem Radius wie der Antriebsnockensektor verbunden ist, und wobei die Drehachsen des angetriebenen Nockensektors (102) mit der koaxialen Schwenkwelle (101) des Objektspiegels (23) drehfest verbunden sind.
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