DE2260555A1

DE2260555A1 - Elektrostatische kopiermaschine

Info

Publication number: DE2260555A1
Application number: DE2260555A
Authority: DE
Inventors: Karl E Liechty
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1971-12-30
Filing date: 1972-12-11
Publication date: 1973-07-05
Also published as: SU902680A3; IL41129A; NL7217766A; CH552841A; GB1415170A; IL41129A0; DD102825A5; AU466757B2; SE375388B; AU5058572A; BE793559A; JPS4878940A; ZA729132B; CA1025513A; CS175444B2; US3809472A; DE2260555B2; JPS5756072B2; DK134831B; ES410172A1

Description

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XEROX CORPORATION
Xerox Square

Rochester, New York 14603 USA

Elektrostatische Kopiermaschine

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Elektrostatographie und betrifft eine elektrostatographische Kopiermaschine mit einer bewegten photoleitenden Fläche, die geeignet ist, gleichmäßig aufgeladen zu werden und ein latentes elektrostatisches Bild zu tragen, und mit einer Entwicklungseinrichtung in einer Entwicklungszone, die dazu dient, das elektrostatische Bild auf der sich bewegenden Fläche zu entwickeln. Die Entwicklung soll in später noch näher erklärter Weise gesteuert werden.

In der Praxis der Xerographie, wie sie in der US-PS 2 297 691 von Carlson beschrieben ist, dient eine xerographische Fläche, die aus einer Schicht eines photoleitenden isolierenden Materials auf einer leitenden Unterlage besteht, dazu, elektrostatische Bilder zu tragen. In dem gebräuchlichen Verfahren wird die xerographische Platte gleichmäßig· auf ihrer Oberfläche elektrosta- . tisch aufgeladen und dann mit einem Lichtmuster der zu kopieren-

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den Vorlage belichtet, wodurch die Ladung in den von Licht getroffenen Bereichen abgeleitet wird. Die nicht entladenen Flächen der Schicht bilden also ein elektrostatisches Ladungsmuster, das der Hell-Dunkelvertellung des Originals entspricht.

Das latente elektrostatische Bild kann dann entwickelt werden, indem man es mit einer feinpulverigen elektrostatisch anzieh- / baren Entwicklersubstanz in Kontakt bringt, etwa mit einem Kunstharzpulver. Das Pulver wird durch die elektrostatischen Felder auf der Schicht in den Bildbereichen festgehalten. Wo das Feld am stärksten ist, wird die größte Pulvermenge abgesetzt, und wo das Feld am schwächsten ist, wird wenig oder gar kein Pulver abgelagert. Auf diese Weise entsteht ein Pulverbild, das mit dem Lichtmuster der zu reproduzierenden Vorlage konform ist. Das Pulver wird danach auf ein Papierblatt oder eine andere Oberfläche übertragen und in geeigneter Weise fixiert, so daß eine bleibende Kopie entsteht.

In den jüngsten Ausführungen solcher Kopiermaschinen wird die Vorlage mit Blitzlicht belichtet und die bewegte photoleitende Fläche hat die Form eines endlosen Bandes. Zudem wird die photoleitende Fläche einer solchen Maschine kontinuierlich geladen. Um das latente Bild in einer solchen Maschine effektiv und mit einer vollen Flächendeckung zu entwickeln, wird ein Entwicklungssystem verwendet, das Tonerpartikel in ziemlich großen Mengen anliefert. Weiter erhält man leichter hohe Produktionsziffern, wenn man das bildempfangende Element nicht, wie bei den meisten bekannten Vorrichtungen, der Länge nach, sondern in seitlicher ' Richtung durch die Übertragungs- und Fixierstation laufen läßt, z.B. wäre die Reihenkopie parallel zur Rotationsrichtung des photoleitenden Bandes.

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Solche Schnellkopiermaschinen sind auch noch mit einer Verkleinerungsausrüstung, versehen. Wenn eine Diavorlage auf einer Platte in verkleinertem Maßstab kopiert werd'en soll, entstehen, dabei unbelichtete Flächen auf "beiden Seiten der photoleitenden Oberfläche, angenommen die Vorlage ist nicht mit dem Ran der Maschine gefluchtet. Diese Flachen enthalten nach dem Passieren einer Entwicklungstation mit durchgehender Flächenentwicklung eine hohe Konzentration an Tonerpartikeln, d.h. eine entwickelte,, volle Bildfläche, die jedoch nicht auf der bildmäßigen Belichtung dieser Fläche durch das vom Original ausgehende Licht beruht. Wenn das photoleitende Band durch eine Übertragunsstation im Kontakt mit. einem Bildempfänger der gleichen länge wie die Originalvorlage geleitet wird, hat der Bildempfänger am oberen und unteren Ende einen Rand mit voller Flächenbedeckung. Wenn der Bildempfänger nur so lang ist wie das verkleinerte Bild oder noch kürzer, v/andern die Tonerpartikel durch diese Station, wobei ein Teil an der Übertragungsrolle haften bleibt. Der restliche Teil des Toners wird zu einer Reinigungsvorrichtung weitertransportiert, wo er vor dem erneuten Laden der photoleitenden Fläche entfernt werden soll. Ein Vorgang der beschriebenen Art .erfordert jedoch besonders intensive Reinigungsteehniken und Einrichtungen zur Handhabung beladener Tonerpartikel, und ergibt einen übermäßigen Verbrauch an Toner.

Die Erfindung will elektrostatographisehe Kopiermaschinen in dem Sinne verbessern, daß eine Entwicklung von Reihenkopien und gedeckten Flächen mit hoher Geschwindigkeit und einem möglichst, geringen Verbrauch an 'EntWicklermaterial bewerkstelligt werden kann. Dabei soll die elektrostatische Ladungseinrichtung in einer solchen Maschine kontinuierlich betrieben werden können, so daß ein Betrieb mit hoher Geschwindigkeit möglich ist.

TJm dies zu erreichen, sieht die Erfindung eine vor der Entwicklungszone angeordnete Fachbelichtungseinrichtung in Form einer

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Entladungseinrichtung vor, die bei Aktivierung eine aufgeladene Fläche an einem Seitenteil der photoleitenden Oberfläche entlädt und die derart angeordnet ist, daß sie auf Teile der photoleitenden Oberfläche nach deren bildmäßiger Belichtung einwirkt, ferner eine Steuerung zur Aktivierung der Entladungseinrichtung und einen Signalerzeuger für die Steuerung, der mit der Transporteinrichtung für das Übertragungselement in Form eines Schalters und/oder mit der Verkleinerungseinrichtung der Kopiermaschine gekoppelt ist und ein Signal je nach der Dimension eines Bildempfängers und/oder je nach der Tätigkeit der Verkleinerungseinrichtung erzeugt. Die Entladung der aufgeladenen Fläche kann nur auf einer Seite oder auf beiden Seiten der photoleitenden Oberfläche geschehen. Sie findet vor dem Eintritt des betreffenden Teils der photoleitenden Oberfläche in die Entwicklungszone statt, Die Entladungseinrichtung kann quer zur photoleitenden Platte angeordnet sein und an jedem Ende einen Schlitz aufweisen, um einen geladenen Bereich an beiden Seiten der photoleitenden Oberfläche zu entladen. Sie kann zwei Paar von solchen Schlitzen haben, wobei jedem Schlitzpaar eine eigene Steuerung zugeordnet ist, die von einem Schalter aktiviert wird. Die Entladungseinrichtung kann eine Leuchtstofflampe sein.

In einem speziellen Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße* Nachbelichtungseinrichtung quer zur photoleitenden Oberfläche angeordnet und mit Paaren von zusammenwirkenden Schlitzen versehen; sie enthält für jedes Schlitzpaar eine Entladungseinrichtung, um die bewegte photoleitende Oberfläche vor der Entwicklung des latenten elektrostatischen Bildes auf dieser Oberfläche selektiv zu entladen. Jeder Entladungseinrichtung ist einer Steuerschaltung zugeordnet, die die Entladungseinrichtung auf ein Signal hin in Tätigkeit setzt. Das Signal wird durch die Wechselwirkung zwischen einem Verkleinerungsmodus und einem Schalter erzeugt, der an einer Papierzuführung angebracht ist und auf die Länge des Papiers anspricht. Bei Erregung der be-

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treffenden Entladungseinrichtung werden diejenigen aufgeladenen Bereiche entlang bestimmter Flächen auf der photoleitenden Oberfläche entladen, die nicht mit einem Hell-Dunkel-Huster des Originals belichtet worden sind.

Weitere Merlanale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines.Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer elektrostatographischen Kopiermaschine mit erfindungsgemäßen Bestandteilen;

Fig. 2 eine Aufsicht der Nachbelichtungseinrichtung;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Einrichtung der Fig. 2 nach der Linie 3-3 dieser Figur.

Zum allgemeinen Verständnis der gezeigten Kopiermaschine, in der die Erfindung enthalten ist, sind in Fig. 1 die verschiedenen Bestandteile der Maschine schematisch veranschaulicht. Eine Vorlage D, die kopiert werden soll, liegt auf einer durchsichtigen Platte P, die in einer insgesamt mit 10 gekennzeichneten Beleuchtungseinrichtung am linken Ende der Maschine angebracht ist» Lichtstrahlen der Beleuchtungseinrichtung werden auf die Vorlage aufgeblitzt, um so Bildstrahlen entsprechend den Bildbereichen zu erzeugen. Die Bildstrahlen v/erden durch' ein optisches System auf eine lichtempfindliche Oberfläche einer xerographischen Platte in der Form eines flexiblen photoleitenden Bandes 12 projiziert. Das Band ist auf einer insgesamt mit 14 bezeichneten Bandführung gehaltert.

Das Band 12 umfasst eine photoleitende Schicht aus Selen_s die die lichtempfangende Fläche und den Bildträger der Maschine darstellt,auf einer leitenden Unterlage» Die Oberfläche des photo-

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leitfähigen Bandes wird lichtempfindlich gemacht durch, einen vorausgehenden Schritt der gleichmäßigen Aufladung mit Hilfe einer Koronaentladungsvorrichtung 13.

Das Band ist auf drei Hollen 2o, 21 und 22 gelagert, deren Achsen parallel sind. Die gesamte Bandführung 14 ist auf zwei Achsen 23 und 24 gleitend verschieblich, wobei die Rolle 22 auf der am Rahmen der Maschine befestigten Achse 23 drehbar ist und von einem Motor und einem nicht gezeigten Antrieb' in Pfeilrichtung mit konstanter Geschwindigkeit gedreht wird. Während der Belichtung des Bandes 12 wird derjenige Bandteil belichtet, der sich zwischen den Rollen 2o und 21 befindet. Das vom Original auf der Platte reflektierte Lichtmuster wird auf die Oberfläche äes Bandes aufgeblitzt und erzeugt dort ein latentes elektrostatisches Bild. Dies geschieht in der Belichtungsstation A.

Während das Band weiterläuft, passiert das elektrostatische Bild eine Entwicklungsstation B, in d er eine insgesamt mit 15 bezeichnete Entwicklungseinrichtung angeordnet ist, die das durch die Entwicklungszone laufende elektrostatische Bild mit Hilfe mehrerer Bürsten 16 entwickelt.

Das entwickelte - elektrostatische Bild wird von dem Band zu einer Übertragungsstation C transportiert, wo ein Kopierpapier zwischen einer Übertragungsrolle und dem Band mit einer zum bewegten Band synchronen Geschwindigkeit bewegt wird, um die Übertragung des entwickelten Bildes allein durch eine elektrische Vorspannung auf der Übertragungsrolle stattfinden zu lassen. An dieser Station ist ein Papiertransportmechanismus 17 vorgesehen, der Papierblätter von e ine in Papierzuf Uhr ungs rue chani sinus 18 zu dem. entwickelten Bild auf dem in Station C befindlichen Band transportiert,

Nachdem das Kopierblatt von dem Band 12 abgestreift ist, wird es i η e i η e S c h ia e 1 ?, c i nv i c h t u ng 19 v; e i t er be fördert, in der das ent-

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wickelte und übertragene Pulverbild auf dem Blatt permanent fixiert wird. lach dem Schmelzen wird die fertige Kopie aus der Kopiermaschine an einer geeigneten Stelle ausgegeben und außerhalb der Maschine gesammelt.,

V/eitere Einzelheiten bezüglich der Konstruktion der Bandführung 14 und deren Beziehung zur Maschine, sowie ihre Abstützung sind in der US-Patentanmeldung 1o2 312 des'gleichen Anmelders offenbart.

Die erfiiidungsgemäße Nachbelichtungseinrichtung, die insgesamt mit 30 bezeichnet ist,- ist in dem unteren Teil der Kopiermaschine zwischen der Belichtungsstation A und der Entwicklungstation B angeordnet, wie in Fig.. 1 gezeigt» Wie aus den Pig. 2 und 3 ersichtlich, v/eist die Uachbelichtungseinrichtung 30 ein gegossenes Gehäuse 32, einen Boden 34 und Entladungseinrichtungen_? wie Leuchtstofflampen36 und 28 auf, die von einer nicht gezeigten üblichen Einsehaltvorrichtung aktiviert werden. Das Gehäuse 32 hat eine Decke 4o, Seitenwände 42 und 44 und Endwände 46 und 48« In dem Gehäuse 32 ist eine Zwischenwand 50 vorgesehen, die Kammern 52 und 54 bildet, in denen--jeweils eine Leuchtstofflampe 36 bzw. untergebracht ist. Die Decke 40 des Gehäuses 32 hat Paare von zusammenwirkenden Schlitzen 56 und 58, die die aktivierende Strahlung von den Leuchtstofflampen 36 bzw. 38 durchtreten lassen. Ferner ist die Uachbelbhtungseinrichtung 30 mit einem Arm 6o oder dergleichen zur Befestigung der Einrichtung in der Kopiermaschine versehen.

Jede Leuchtstofflampe 36 und 38 kann mit einer Steuerschaltung

versehen sein, wie sie in der US-Patentanmeldung Serial No. 145 013 (D/3638) .beschrieben ist. Jede solche Steuerschaltung wird durch ein Signal von einem Schalter erregt, der

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an der Papierzulieferungseinrichtung vorgesehen ist, wie sie in der US-Patentanmeldung Serial No. 214 34-5 (D/3730) für einen Papierfühler beschrieben ist.

Beim Betrieb einer Kopiermaschine der oben beschriebenen Axt wird das endlose photoleitfähige Band kontinuierlich aufgeladen, beispielsweise mittels einer Koronaentladungseinrichtung, wie sie in der US-PS 2 588 698 beschrieben ist. Wenn in einem Betriebsmodus etwa die maximale Abmessung des Papiers in der PapierZuführungseinrichtung mit derjenigen der zu kopierenden Vorlage übereinstimmt, wird keine der Steuerschaltungen für die entsprechenden Leuchtstofflampen erregt. Wenn dagegen ein Signal von einem Schalter erzeugt wird, der an der Papierzuführeinrichtung angeordnet isr und feststellt, daß das vorrätige Papier eine kleinere Abmessung hat als die maximale Abmessung, für die die Zuführeinrichtung gebaut ist, wird ein zugehöriges Steuersystem erregt, wodurch die entsprechende Leuchtstofflampe kontinuierlich die Seitenteile der photoleitfähigen Fläche, das sind Zylinderebenen an der Rolle 21, belichtet und zwar in einer Breite, die von der Breite der beiden Schlitze abhängt, durch die das Licht fällt.

Beim Fehlen einer solchen Nachbelichtung haften die Entwicklerpartikel an den Flächen auf den Seiten der photoleitfähigen Oberfläche. Da an der Übertragungsstation D kein Bildempfänger von ausreichender Dimension vorhanden ist, bleiben einige der Tonerpartikel an der Übertragungsrolle kleben, was eine anschließende Reinigung der Übertragunsrolle notwendig macht. Die übrige Tonermenge, die an dem Band haftet, muß von einer Reinigungsbürste, wie sie in Fig. 1 bei 26 gezeigt ist, entfernt werden. Somit ist leicht einzusehen, daß ohne die vorliegende Erfindung besondere Schritte zur Reinigung vom Toner in einer solchen

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Kopiermaschine durchgeführt werden müssen, was Probleme der Handhabung mit sich bringt, wozu noch ein übermäßiger Verbrauch an Tonerpartikel kommt.

Vorstehend wurde die Erfindung für eine Ausführung mit zwei Schlitzpaaren in der Nachbelichtungseinrichtung beschrieben. Selbstverständlich können stattdessen je nach den KonstruktionsmögTichkeiten'der Maschine ein "Schlitz oder drei und mehr Schlitze vorgesehen werden. Weiter kann die Nachbelichtungseinrichtung statt mit Schlitzen an beiden Enden nur mit solchen am einen Ende ausgestattat sein, je nach der Bezugslage des Originals auf der Platte und je nach dem in der Maschine verwendeten optischen System. Ferner wurde die Erfindung anhand einer schnell arbeitenden Kopiermaschine mit einem endlosen photoleitenden Band, das kontinuierlich geladen wird, beschrieben; sie ist jedoch auch für elektrostatographische Schnellkopiermaschinen vom Trommeltyp anwendbar ohne Rücksicht darauf, in welcher Orientierung die Bildempfänger durch die Maschine bewegt werden. Anstelle von Leuchtstofflampen können auch andere Entladungseinrichtungen, beispielsweise Koronaentladungseinrichtungen und dergl. verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

Elektrostatische Kopiermaschine mit einer bewegten photoleitfähigen Oberfläche, die geeignet ist, gleichmäßig aufgeladen zu werden und ein latentes elektrostatisches Bild zu tragen, mit einer Entwicklungseinrichtung, die an einer Entwicklungszone angeordnet ist und das bewegte elektrostatische Bild auf der Oberfläche entwickelt und mit Übertragungseinrichtungen, die an einer Übertragungszone angeordnet sind, um das entwickelte elektrostatische Bild auf ein Bildaufnahmeglied zu übertragen, gekennzeichnet durch eine Entladungseinrichtung (30)» die bei Inbetriebnahme eine geladene Fläche an einem Seitenteil der photoleitfähigen Oberfläche (12) entlädt, und durch eine der Entladungseinrichtung (30) zugeordnete Einrichtung zur Steuerung der Betätigung der Entladungseinrichtung in Abhängigkeit von der Größe des Bildaufnahmegliedes.
2. Elektrostatische Kopiermaschine nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß die Entladungseinrichtung (30) so angeordnet ist, daß sie den Seitenteil nach Belichtung der photoleitenden Oberfläche beeinflußt.
3. Elektrostatische Kopiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung der Betätigung der Entladungseinrichtung eine mit der Entladungseinrichtung gekoppelte Steuereinrichtung zur Betätigung der Entladungseinrichtung in Abhängigkeit von einem vorbestimmten elektrischen Signal und eine Signalerzeugungeeinrichtung umfaßt, die auf die Größe

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des Bildaufnahmegliedes anspricht, um das vorbestimmte elektrische Signal zu erzeugen, wenn das Bildaufnahmeglied eine vorbestimmte Größe hat, wobei die Signalerzeugungseinrichtung mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist«

4. Elektrostatische Kopiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Abgäbestation für ein Bildaufnahmeglied, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung, einen Schalter umfaßt, der an der Abgabestation zur Peststellung einer vorbestimmten Abmessung eines-Bildaufnahmegliedes angeordnet ist, und daß durch den Schalter das vorbestimmte elektrische Signal erzeugbar ist, wenn die Abmessung kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

5. Elektrostatische Kopiermaschine,nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeeinrichtung (30) geladene Flächen auf. beiden Seitenteilen der photoleitenden Oberfläche entlädt.

6. Elektrostatische Kopiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeeinrichtung (30) so angeordnet ist, daß sie den Seitenteil der photoleitenden Oberfläche beeinflußt, bevor diese in eine Entwicklungszone gelangt.

?. Elektrostatische Kopiermaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadu -r cn' gekenn zeich net, daß die Entladeeinrichtung (30) quer zu der photoleitenden Oberfläche angeordnet ist und ein Gehäuse (30,-32, 34, 40, 42, 44) mit zwei Schlitzen (56, 58) an einander gegen? überliegenden Enden des Gehäuses und eine Beleuchtungsvorrichtung (36, 38)» die in dein Gehäuse an den Schlitzen angeordnet

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ist, aufweist, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (36, 38) durch die Steuereinrichtung betätigbar ist, um eine geladene Fläche an jedem Seitenteil der photoleitenden Oberfläche zu entladen.

8. Elektrostatische Kopiermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungseinrichtung (30) quer zu der photoleitenden Oberfläche angeordnet ist und ein Gehäuse (30 bis 44) mit zwei Paaren von Schlitzen (56, 58), wobei die Schlitze jedes Paares an einander gegenüberliegenden Endes des Gehäuses angeordnet sind, und zwei Beleuchtungsvorrichtungen (56, 58), von denen jede in dem Gehäuse in der Fähe jeweils eines Paares von Schlitzen angeordnet ist, aufweist, daß zwei Steuereinrichtungen und zwei zugeordnete SignalerZeugungseinrichtungen vorgesehen sind, wobei jede der Beleuchtungseinrichtungen durch jeweils eine der beiden Steuereinrichtungen betätigbar ist, um eine andere aufgeladene Fläche auf jedem Seitenteil der photoleitenden Oberfläche zu entladen.

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