DE2260555B2

DE2260555B2 - Elektrofotografisches Kopiergerät

Info

Publication number: DE2260555B2
Application number: DE2260555A
Authority: DE
Inventors: K E Liechty
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1971-12-30
Filing date: 1972-12-11
Publication date: 1978-12-14
Also published as: CA1025513A; FR2167109A5; ZA729132B; CH552841A; IT973319B; SU902680A3; DD102825A5; GB1415170A; AU5058572A; CS175444B2; JPS4878940A; BE793559A; DK134831B; ES410172A1; NL7217766A; AR196103A1; AU466757B2; IL41129A0; SE375388B; IL41129A

Description

Die F.rfindung betrifft ein elektrofotografisches piergerät mit einem durch die Rchandlungs/onen Veiten fotoleitfiihijien Aufzeichnungsmaterial. Einrichtungen zur bildmäßigen Belichtung des Aufzeichnungsmaterials und zur Herstellung und Entwicklung eines Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsmaterial mit einem Toner, einer Tonerbildübertragungseinrichtung und mit einer Entladungseinrichtung zur Entladung von mindestens einem außerhalb der bildmäßig belichteten Bildbereiche liegenden und sich in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials erstreckenden Seitenbereichs des Aufzeichnungsmaterials.

Bei der praktischen Durchführung des elektrofotografischen Kopierverfahrens, wie es in der US-PS 22 97 691 beschrieben ist, wird eine Aufzeichnungsfläche verwandt, die aus einer Schicht eines fotoleitfähigen isolierenden Materials aui einer leitenden Un'erlage ber'eht, um auf ihr ein elektrostatisches Bild zu erzeugen. Zunächst wird das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial gleichmäßig auf seiner Oberfläche elektrostatisch aufgeladen und dann mit einem Lirhtmuster der zu kopierenden Vorlage belichtet, wodurch die Ladung in den von Licht beaufschlagten Bereichen abgeleitet wird. Die nicht entladenen Flächen des Aufzeichnungsmaterials bilden also ein elektrostatisches Ladungsmuster, welches der Hell-Dunkelvertcilung der Vorlage entspricht.

Das latente elektrostatische Bild wird dann dadurch entwickelt, daß es mit einem Entwicklermaterial, wie z. B. einem Toner in Berührung gebracht wird, welcher eine entgegengesetzte Ladungspolarität aufweist. Der Toner wird durch die elektrostatischen Felder auf dem Aufzeichnungsmaterial in den Bildbereichen festgehalten. In denjenigen Bereichen, in denen das Feld am stärksten ist, wird die größte Menge Toner abgelagert, während in den Bereichen, in denen das Feld am schwächsten ist, die geringste oder gar keine Menge Toner abgelagert wird. Auf diese Weise wird ein Tonerbild erzeugt, welches mit dem Lichtmuster der wiederzugebenden Vorlage übereinstimmt. Das Tonerbild wird anschließend auf ein Bildempfangsmaterial wie /.. B. ein Kopicblatt oder ein anderes flächenartiges Material übertragen und in geeigneter Weise fixiert, so daß eine dauerhafte Kopie entsteht.

In den neuesten Ausführungsformen von solchen Kopiergeräten wird die Vorlage mit Blitzlicht belichtet und das bewegte fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial hat die Form eines endlosen Bandes. Zudem wird die fotoleitfähige Fläche eines solchen Gerätes kontinuierlich aufgeladen. Um das latente Bild in einem solchen Gerät wirkungsvoll und mit einer vollen Flächendekkung zu entwickeln, wird ein Entwicklungssystem verwandt, welches Tonerteilchen in ziemlich großen Mengen anliefert. Ferner erhält man schneller eine große Anzahl von Kopien, wenn das Bildempfangsmaterial nicht, wie bei den meisten bekannten Kopiergeräten, der Länge nach, sondern in seitlicher Ausrichtung durch die Übertragung?.- und Fixierstation geführt wird, d. h. die Zeilen verlaufen parallel zur Bewegungsrichtung des bandförmigen fotoleitfähigen Aufzcichnungsmatcrials.

Solche Schnellkopicrgcräte weisen auch noch eine Vcrkleinerungseinrichliing auf. Wenn eine sich auf einer Platte befindende, transparente Vorlage in verkleinertem Maßstab kopiert werden soll, entstehen dabei unbelichtetc Flächen auf beiden Seiten der fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche, wobei angenommen wird, daß die Vorlage auf dem Kopiergerät zu dessen Hand einen Abstand hat. Diese Flächen weisen nach dem Durchgang durch eine Fnlwickltingsslation mit durchgehender Flächcnentwiekliini! eine hohe Konzentration an

Tonerteilchen auf, d. h. eine entwickelte, volle Bildfläche, die jedoch nicht auf der bildmäßigen Belichtung dieser Fläche durch das von der Vorlage ausgehende Licht beruht. Wenn das fotoleitfähige, bandförmige Aufzeichnungsmaterial durch eine Übertragungsstation hindurchgeht und dort mit einem Bildempfangsmaterial der gleichen Länge wie die Vorlage in Kontakt gebracht wird, hat das Bildempfangsmaterial am oberen und unteren Ende einen Rand der voll mit Tonerteilchen bedeckt ist. Wenn das Bildempfangsmaterial lediglich so lang wie das verkleinerte Bild oder noch kurzer ist, gelangen die Tonerteilchen durch eine solche Übertragungsstation, wobei ein Teil an der Übertragungsrolle haften bleibt. Der restliche T^-il des Toners wird /u einer Reinigungsvorrichtung weitertransportiert, wo er von dem Aufzeichnungsmaterial entfern', werden soll, bevor dieses erneut aufgeladen wird. Der hier beschriebene Vorgang erfordert jedoch besonders intensive Reinigungstechniken und Einrichtungen zur Handhabung geladener Tonerteilchen, und hat einen übermäßigen Verbrauch an Toner zur Folge

Aus der DE-OS 21 00 408 ist eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Elektrofotografie bekanntgeworden, bei der eine Belichtungseinrichtung zur bildmäßigen Belichtung eines elektrisch aufgeladenen Aufzeichnungsmaterials mit einer Randbelichtungseinrichtung kombiniert wird, um außerhalb des Bildformates liegende Bereiche des Aufzeichnungsmaterials zu entladen. Auf diese Weise wird eine Entwicklung dieser Bereiche vermieden, so daß um das hergestellte Bild herum ein weißer Rahmen verbleibt.

Die bei dieser bekannten Vorrichtung vorgesehene Randbelichtungseinrichtung umfaßt Lichtabschirmrahmen, die einen Querschnitt in der Form eines umgekehrten »U« haben. Die öffnung ist zum Aufzeichnungsmaterial gerichtet, so daß das von in den Lichtabschirmrahmen angeordneten Lichtquellen ausgehende Licht auf das Aufzeichnungsmaterial auftrifft. Die einzelnen Lichtabschirmrahmen müssen in Abhängigkeit von der Größe des herzustellenden Rahmens jeweils eingerichtet werden. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß, wenn die Größe des Rahmens geändert werden soll oder wenn ein unterschiedliches Bildformat vorliegt, die Lichtabschirmrahmcn verschoben werden müssen. Eine automatische Anpassung an die Größe des jeweils erwünschten weißen Rahmens ist nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kopiergerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß bei der Herstellung von Kopier, der Verbrauch an Toner möglichst gering gehalten wird.

llrfindungsgjmäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sie eine Steuereinrichtung aufweist, mit der die Entladungscinrichtung abhängig von dem Format eines der Tonerbildübertragungsein rieh tu ng /ugeführten Bildempfangsmaterial betätigt ist.

Aufgrund der Erfindung ist es möglich, den Verbrauch an Toner zu verringern, da durch die Enlladungseinrichtiitig diejenigen Bereiche auf dem aulgeladcnen Aufzeichnungsmaterial desensibilisiert werden, die außerhalb des Formats des verwandten Bildempfangsm.ilcrials liegen. Infolgedessen wird in der Entwicklungs/one von dem Aufzeichnungsmaterial Toner nur in dem Bereich aufgenommen, der dem Format des Bildempfangsmaterial? entspricht. Nach der Bildübertragung muß dann lediglich der restliche Toner der sich innerhalb des dem Format !es Bildempfangsmaterials entsprechenden Bereiches auf dem Aiifzcichruirmsmatcrial befindet und nicht übertragen worden ist, entfernt werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Entladungseinrichtung ein quer zur Führungsbahn des Aufzeichnungsmaterials angeordnetes Gehäuse mit einem Schlitzpaar aus an den einander gegenüberliegenden Enden des Gehäuses im Seitenbereich der Führungsbahn angeordneten, quer zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials verlaufenden formatbegrenzenden Schlitzen, und eine an den Schlitzen angeordnete Beleuchtungsvorrichtung aufweist, und daß die Beleuchtungsvorrichtung durch die Steuereinrichtung betätigt ist.

In vorteilhafter Weise wird durch die Weiterbildung eine einfach ausgestaltete Entladungseinrichtung geschaffen, mit der die außerhalb des Format des verwandten Bildempfangsmaterials liegenden Bereiche auf dem Aufzeichnungsmaterial entladen werden können.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung; der Erfindung zeichne* ^cich d^Qdurch ^aiis ''^riQ '^e En^I!'¹dun^<Tteiriri'*htung ein quer zur Führungsbahn des Aufzeichnungsmaterials angeordnetes Gehäuse mit zwei Schlitzpaaren aus jeweils an den einander gegenüberliegenden Enden des Gehäuses im Seitenbereich der Führungsbahn angeordneten, quer zur Bewegungsrichtung des Aufzcichnungsmaterials verlaufenden formatbegrenzenden Schlitzen, und zwei gelrennte, jeweils an einem Schlitzpaar angeordnete Beleuchtungsvorrichtungen aufweist, und daß die Schlitzpaare unterschiedliche Länge aufweisen und die Beleuchtungsvorrichtungen getrennt durch die Steuereinrichtung betätigt sind.

Durch diese Weiterbildung wird erreicht, daß mit derselben F.ntladungseinrichtung wahlweise verschieden breite Seilenbereiche des Aufzeichnungsmaterials entladen werden können. Welche Breite für den zu entladenden Seitenbereich gewählt wird, hängt vom Format des verwandten Bildempfangsmaterial?· ab.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine schematische Schnitidarstellung eines elektrofotographischen Kopiergerätes mit einer Entladungscinrichtung zum Entladen von außerhalb der bildmäßig belichteten Bildbereiche liegenden Bereichen auf dem Aufzeichnungsmaterial,

F i g. 2 eine Aufsicht auf die Entladungseinrichtung, und

F i g. 3 einen Schnitt durch die Entladungseinrichtung der F i g. 2 längs der Linie 3- 5.

Die Arbeitsweise eines elektrofotographischen Kopiergerätes wird im folgenden anhand von Fig. I beschrieben, in der die verschiedenen Bestandteile des Kopiergerätes schematisch dargestellt sind. Eine Vorlage D, die kopiert werden soll, liegt auf einer durchsichtigen Platte P, die in einer Beleuchtungseinrichtung an der lii.kcn Seile des Kopiergerätes angebracht ist. Lichtstrahlen der Beleuchtungseinrichtung werden auf die Vorlage aufgeblitzt, um so den Bildbereichen entsprechende Bildstrahlcn zu erzeugen. Die Bildstrahlen werden durch ein optisches System auf die Oberfläche eines fotolcilfähigen Aufzeichnungsmaterials, welches die Fon.: eines flexiblen Bandes 12 hat, projiziert. Das Band wird von einer mit 14 bezeichneten Bandführung gehalten.

Das Band 12 weist eine fotoleitfähig Schicht ;ins

Selen auf, die die lichtempfangende !lache und das Aufzeichnungsmaterial des Kopiergerätes darstellt und die sich auf einer leitenden Unterlage befindet. Die Oberfläche des fotoleitfähigcn Bandes wird durch eine gleichmäßige Aufladung mit I lilfc einer Koronaaufladeeinrichlungl3 scnsitivicrt.

Das Band 12 ist auf drei Rollen 20, 21 und 22 gelagert, deren Achsen parallel zueinander verlaufen. Die gesamte Bandführung 14 ist auf zwei Achsen 23 und 24 gleitend verschiebbar, 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 Bandabschnitt belichtet, der sich /wischen den Rollen 20 und 21 befindet. Das von der sich auf der Platte befindenden Vorlage reflektierte l.ichtmustcr wird auf die Oberfläche des Bandes

ifuphlil/t iinrl ρτνριίσΙ itnrt pin Inlpntpt; I iiftimiT<.hil<t nci

Lntiadungscinriilitung mit einem Arm 60 oder dcrgiei clicn /ur Befestigung indem Kopiergerät versehen.

(ede Leuchtstofflampe 3d und 38 kann mit einer Steuereinrichtung versehen sein. |ede solche Steilerem· richtung wird durch ein Signal von einem Schulter erregt, der an der Papier/uführungseinrichlung If vorgesehen ist.

Beim Betrieb eines Kopiergerätes der oben beschriebenen Art wird das endlose, fotoleitfähig Harn kontinuierlich aufgeladen, beispielsweise mittels einei aus der IIS-PS 25 HH MH bekannten Koromuuifhideein richtung. Wenn in einem Betriebsmodus etwa die maximale Abmessung des Papierblattes in der Papier/uführungseinrichtung mil derjenigen der zu kopierenden Vorlage übereinstimmt, wird keine der Steiierschaltungcn für die entsprechenden Leuchtstofflampen erregt Wenn dagegen ein Signal von einem Schalter erzeugt wird, der an der Papicrzuführungsemrichliing ungcord

Dies geschieht in der Belichtungsstation A.

Während sich das Band weiterbewegt, gelangt das latente Ladungsbild zu einer Entwicklungsstation I). in der eine insgesamt mit 15 bezeichnete F.ntwicklungscinrichtung angeordnet ist, die das durch die Entwicklungszonc laufende Ladungsbild mit Hilfe mehrerer Bürsten 16 entwickelt.

Das entwickelte Ladungsbild wird mit dem Band zu einer Übertraglingsstation C bewegt, wo ein Bildempfangsmaterial z. B. ein Kopieblatt zwischen einer Übcrtragungsrollc und dem Band mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die synchron zu derjenigen des Bandes ist, um das entwickelte Tonerbild allein aufgrund der an der Übertragungsrollc anliegenden elektrischen Spannung zu übertragen. An dieser Station ist ein Papiertransportmechanismus 17 vorgesehen, der als Kopieblätter dienende Papierblätter von einer Papierzuführungseinrichtung 18 zu dem entwickelten Bild auf dem sich in der Übertragungsstation C befindenden Band transportiert. Nachdem das Kopieblatt von dem Band 12 abgestreift ist, wird es in eine Schmelzeinrichtung 19 weitergefördert, in der das entwickelte und übertragene Tonerbild auf dem Kopieblatt dauerhaft fixiert wird. Nach dem Fixieren wird die fertige Kopie aus dem Kopiergerät an einer geeigneten Stelle ausgegeben und außerhalb des Kopiergerätes gesammelt.

Die Entladungseinrichtung z.um Entladen von außerhalb von Bildbereichen liegenden Bereichen, die insgesamt mit 30 bezeichnet ist, ist in dem unteren Teil des Kopiergerätes zwischen der Belichtungsstation A und der Entwicklungsstation B angeordnet, wie es in F i g. 1 gezeigt ist. Wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich. weist die Entladungseinrichlung 30 ein gegossenes Gehäuse 32, einen Boden 34 und Leuchtstofflampen 36 und 38 zum Entladen auf, die von einer nicht dargestellten üblichen Einschaltvorrichtung aktiviert werden. Das Gehäuse 32 hat eine Decke 40, 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. 38 untergebracht ist. Die Decke 40 des Gehäuses 32 ist mit einem Paar von zusammenwirkenden Schlitzen 56 und 58 ausgebildet, welche die aktivierende Strahlung von den Leuchtstofflampen 36 bzw. 38 durchtreten lassen. Ferner ist die eine kleinere Breitenabmessung als die maximale Abmessung haben, für die die Papier/iiführiingseinrich Hing ausgelegt ist. wird eine zugeordnete Steuereinrich tung erregt, wodurch die entsprechende Leuchtstoff lampe kontinuierlich die Seitenbcrciehe der fotoleilfähi gen Aufzeichnungsfläche, das sind /.ylinderebencn an der Rolle 21, belichtet und zwar in einer Breite, die von der Breite der beiden Schlitze abhängt, durch die da¹ Licht fiil':

Wird eine solche Entladung nicht vorgenommen, s< haften die Tonerteilchen in den .Seitenbereichen auf der fotoleitfähigen Aufzeichnungsfläche. Da an der Übertragungsstation D kein Bildempfangsmaterial ausrci chcnder Abmessung vorhanden ist. bleiben einige Tonerteilchen an der Übertragungsrolle kleben, so daß eine anschließende Reinigung der Übcrtragiingsrolle erforderlich wird. Die übrige Tonermenge, die an dem Band haftet, muß von einer Reinigungsbürste, wie sie in Fig. I bei 2b dargestellt ist. entfernt werden. Somit ergibt sich ohne weiteres, daß ohne eine Entladung in einem solchen Kopiergerät besondere Maßnahmen zur Reinigung von Toner getroffen werden müssen, was Probleme der Handhabung mit sich bringt und wohin/u noch ein übermäßiger Verbrauch an Toner kommt.

Vorstehend wurde eine Ausführung mit zwei Schlitzpaaren in der Entladungseinrichtung beschrieben. Selbstverständlich können stattdessen je nach den Konstruktionsmöglichkeiten des Kopiergerätes ein Schlitz oder drei und mehr Schlitze vorgesehen werden Ferner kann die Entladungseinrichtung statt mit Schlitzen an beiden Enden nur mit solchen an einem Ende ausgestattet sein, was von der relativen Lagt der Vorlage auf der Platte und von dem in dem Kopiergerät verwandten optischen System abhängt. Die Ausführungsform der Erfindung wurde anhand eines schnell arbeitenden Kopiergerätes mit einem endlosen, bandförmigen, fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial, welches kontinuierlich aufgeladen wird, beschrieben. Sie ist jedoch auch für elektrofotografische Schnellkopiergeräte, die eine Aufzeichnungstrommel enthalten, ohne Rücksicht darauf zu verwenden, in welcher Orientierung das Bildempfangsmaterial durch die Maschine bewegt wird. Anstelle von Leuchtstofflampen können auch andere Entladungseinrichtungen, beispielsweise Koronaaufladeeinrichtungen und dergl. verwandt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrofotografisches Kopiergerät mit einem durch die Behandlungszonen bewegten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial, Einrichtungen zur bildmäßigen Belichtung des Aufzeichnungsmaterials und zur Herstellung und Entwicklung eines Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsmaterial mit einem Toner, einer Tonerbildübertragungseinrichtung und mit einer Entladungseinrichtung zur Entladung von mindestens einem außerhalb der bildmäßig belichteten Bildbereiche liegenden und sich in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials erstreckenden Seitenbereichs des Aufzeichnungsmaterials, d a durch gekennzeichnet, daß sie eine Steuereinrichtung aufweist, mit der die Eniladungseinrichtung (30) abhängig von dem Format eines der Tonerbildübertragungseinrichtung zugeführten Bildempfangsmaterials betätigt ist.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daB die Entladungseinrichtung (30) zwischen der Belichtungs- und der Entwicklungszone angeordnet ist.

3. Kopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Signalgeber umfaßt der in Abhängigkeit von der Größe des Bildempfangsmateriais ein elektrisches Steuersignal für die Betätigungseinrichtung der Entladungseinrictuung (30) erzeugt.

4. Kopiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn- ίο zeichnet, daß der Signalgeber einen von dem Bildempfangsmaterial betätigten, dessen Format abtastenden, Fühlerschalt ir aufweist.

5. Kopiergerät nach eine.n der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die L". iladungseinrichtung (30) ein quer zur Führungsbahn des Aufzeichnungsmaterials angeordnetes Gehäuse (30, 32, 34, 40, 42, 44) mit einem Schlitzpaar (56; 58) aus an den einander gegenüberliegenden Enden des Gehäuses im Seitenbereich der Führungsbahn angeordneten, quer zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials verlaufenden formatbegrenzenden Schlitzen, und eine an den Schlitzen angeordnete Beleuchtungsvorrichtung (36; 38) aufweist, und daß die Beleuchtungsvorrichtung durch die Steuereinrich- -r> tung betätigt ist.

6. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungseinrichtung ein quer zur Führungsbahn des Aufzcichnungsmaterials angeordnetes Gehäuse (30) mit zwei vi Schlitzpaaren (56, 58) aus jeweils an den einander gegenüberliegenderi Enden des Gehäuses im Seitenbereich der Führungsbahn angeordneten, quer zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials verlaufenden formatbegrenzenden Schlitzen (56, 58), v> und zwei getrennte, jeweils an einem Schlitzpaar angeordnete Beleuchtungsvorrichtungen (36, 38) aufweist, und daß die Schlitzpaarc unterschiedliche Länge aufweisen und die Belcuchtungsvorrichtungen getrennt durch die Steuereinrichtung betätigt n. sind.