DE2406162A1

DE2406162A1 - Photoleiteranordnung

Info

Publication number: DE2406162A1
Application number: DE19742406162
Authority: DE
Inventors: Karl Moser; Urs Peter Rusch
Original assignee: Turlabor AG
Current assignee: Turlabor AG
Priority date: 1973-12-10
Filing date: 1974-02-08
Publication date: 1975-06-12
Also published as: CH567285A5; GB1487588A; BE822706A; FR2254051A1; NL7415036A; DE2406162B2; JPS50122248A

Description

Patentanwälte

8 Mönciijfi Lu, r.. ο i'i,-.,üi.n-Siraßß1

T 2 0 1 1

8. Februar

TUBLABOR AG

Oh 8126 Ztunikon/Scliweiz

Geissaclierstr. 6

Photoleiteranordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Photoleiteranordnung für elektrostatische Kopiergeräte.

Es sind bereits zahlreiche elektrostatische Kopiergeräte bekannt, welche mit wiederholt verwendbaren Photoleitern arbeiten. Als Photoleiter werden dabei beispielsweise auf einem Metallzylinder angebrachte Selenschichten benützt. Bekanntlich zeigen solche Photoleiter Alterungseffekte, so dass nach einer bestimmten Anzahl von Bilderzeugungszyklen der Photoleiter ersetzt werden muss. Ein weiterer Nachteil zylinderförmiger Photoleiter liegt darin, dass es im Einblick, auf die räumliche Ausdehnung der verschiedenen Arbeitszonen, welche er bei einem Bilderzeugungszyklus durchlaufen muss, ein unverhältnismässig grosser Durchmesser des zylindrischen Trägers für den Photoleiter erforderlich wird. Dies erschwert den Bau kompakter Kopiergeräte ganz erheblich. Ausserdem erschwert die hierbei erforderliche Anordnung der verschiedenen Hilfseinrichtungen wie sie für die Bilderzeugung erforderlich sind, also beispielsweise Koronaaufladevorrichtung, optische

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TU-1060

Mittel zur Abbildung einer Vorlage auf den Photoleiter, Entwicklungseinrichtung, beispielsweise magnetische Bürste, Bildübertragungseinrichtung und, Reinigungseinrichtung rund um den zylinderförmigen Photoleiter ebenfalls den Bau kompakter Kopiergeräte. Aber auch die periodische Auswechslung eines gealterten Photoleiters ist bei einer solchen Anordnung schwierig vorzunehmen.

Ausserdem weisen Kopiergeräte mit einem zylinderförmigen Photoleiter den Nachteil auf, dass wegen der Krümmung desselben die Abbildung der Vorlage nur zonenweise erfolgen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Photoleiteranordnung zu₍ schaffen, welche diese Nachteile nicht aufweist und insbesondere eine einfache und rasch vorzunehmende Auswechslung eines bandförmigen Photoleiters erlaubt.

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Photoleiteranordnung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass ein bandFörmiger, zu einer endlosen Schlaufe geschlossener Photoleiter über eine Anordnung von drehbar gelagerten Walzen läuft,deren Achsen parallel zueinander angeordnet sind, wobei mindestens einer Walze ein motorischer Antrieb zugeordnet ist und wobei ausserdem seitlich des genannten Photoleiters ein Transportband verläuft, welches einerseits die genannten Walzen synchron antreibt, um den Photoleiter von Beschleunigungsund Verzögerungskräften beim Start-Stop-Betrieb zu entlasten und andererseits» als Zuleitung eines bestimmten Potentials an ein elektrisch leitfähiges Substrat des Photoleiters über ein flexibles. Bindeglied zwischen dem genannten Transportband und dem Photoleiter dient.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Photoleiteranordnung mit zu dem Photoleiter zugeordneten Hilfseinrichtungen eines elektrostatischen Kopiergerätes;

Fig. 2 ein Detail der Photoleiteranordnung in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Verbindung eines bandförmigen Photoleiters zu einer endlosen Schlaufe;

Fig. 4 eine Einrichtung zur korrekten Positionierung der Enden des bandförmigen Photoleiters für seine Verbindung zu einer endlosen Schlaufe.

Alle Figuren sind schematisch und nicht massstäblich gezeichnet. In allen Figuren sind sich entsprechende Teile mit gleichen Bezeichnungen versehen.

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In der schematischen Darstellung der Fig. 1 bezeichnet 1 einen zu einer, endlosen Schlaufe geschlossenen bandförmigen Photoleiter, welcher um drei Walzen 2, bzw. 3, bzw. 4 läuft. Die Walzen 2,3 und 4 sind Bestandteile eines in Fig. 1 nicht weiter detailiert gezeichneten Antriebsmechanismus 5. Ein solcher Antriebsmechanismus 5 kann, einen Motor aufweisen, welcher über Transmissionsglieder wie beispielsweise Keilriemen oder gezähnte Treibriemen mindestens eine der Walzen 2, bzw. 3, bzw* 4 gleichsinnig in Rotation versetzt, um den über die genannten Walzen 2, 3 und 4 laufenden bandförmigen Photoleiter 1 in Richtung des Pfeiles 6 zu bewegen. Die Achsen 7, bzw. 8, bzw. 9 der Walzen 2, bzw. 3,bzw. 4 sind vorzugsweise nicht coplanar angeordnet, sondern eine der Achsen,beispielsweise die Achse 7, Verlauft vorzugsweise ausserhalb der durch die beiden anderen Achsen 8 und 9 enthaltende Ebene. Durch eine solche Anordnung der Achsen 7, 8 und 9 entstehen beim zu einer endlosen Schlaufe geschlossenen Photoleiter 1 drei gerade verlaufende Strecken, längs denen die für die elektrostatische Bilderzeugung erforderlichen Hilfseinrichtungen in einfacher Weise angeordnet werden können. Durch geeignete Wahl der Lage der Achsen 7, 8 und 9 kann die Länge der genannten drei geradlinig verlaufenden Strecken den jeweiligen Erfordernissen leicht angepasst werden. In einem Umlauf des Photoleiters 1 läuft dieser beispielsweise bei einer Aufladezone 10

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vorbei, bei welcher beispielsweise eine Hochspannungskorona-Aufladevorrichtung 11 vorgesehen ist. Anschliessend durchläuft der Photoleiter 1 eine Belichtungszone 12, in welcher er mittels in Fig. 1 nur schematisch dargestellten an sich bekannten optischen Mitteln 13 in Abhängigkeit von einer Vorlage belichtet werden kann, um ein latentes elektrostatisches Ladungsbild auf dem Photoleiter 1 an der betreffenden Stelle zu erzeugen.

Der Photoleiter 1 umläuft dann die Walze 4,wobei er an einer Entwicklungseinrichtung 14 vorbeigeführt wird. Die Entwicklungseinrichtung 14 kann beispielsweise eine magnetische Bürste bekannter Art sein, deren Achse 15 vorzugsweise parallel zur Achse 9 der Walze 4 angeordnet ist. Die magnetische Bürste ist dabei so ausgebildet, dass ihre Borsten die Oberfläche des Photoleiters 1 satt berühren. Im weiteren Verlauf läuft der Photoleiter 1 an einer Transferzone 16 vorbei, welche zwischen den Walzen 4 und 2 angeordnet ist. In dieser Transferzone 16 sind aus der elektrostatischen Bilderzeugung bekannte Transfermitt^.el 17 angeordnet, welche in Fig. 1 nicht im einzelnen dargestellt sind. Mit Hilfe dieser bekannten Transfermittel wird im Bereich der Transferzone 16 das auf dem Photoleiter 1 durch Entwicklung des latenten Ladungsbildes bei der Entwicklungseinrichtung 14 gewonnene Tonerbild auf einen definitiven Bildträger übertragen. Um die Walze 2 läuft der Photoleiter 1 schliesslich zur Walze 3 zurück und durchläuft auf der geraden Strecke zwischen den Walzen

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2 und 3 eine Reinigungsζone 18, in welcher der Photoleiter 1 von allenfalls noch auf ihm haftenden TonorreStcn doa in der Transferzone 16 übertragenen Tonerbildes durch eine Reinigungseinrichtung 19 befreit wird. Die Reinigungseinrichtung 19 kann beispielsweise eine rotierende Bürste aufweisen, oder, es können mit einem geeigneten Reinigungsband beispielsweise einem ZeI1stoff-VIies bedeckte Walzen gegen die äussere Oberfläche des Photoleiters 1 sanft angedrückt werden.

Der Photoleiter 1 kann beispielsweise aus einem hochflexiblen Band wie "Mylar" bestehen, auf welches beispielsweise durch Bedampfung mit Metall eine elektrisch leitfähige Schicht aufgebracht wird, worauf auf dieses ein leitfähiges Substrat darstellende metallisierte Band die photoleitende Schicht aufgetragen wird. Als photoleitendes Material kann beispielsweise Selen oder Polyvinylcarbazol oder beides vorgesehen werden.

Zur sicheren Mitnahme des Photoleiters 1 um die drei Walzen 2, 3 und 4 ist es vorteilhaft, wenigstens eine der Walzen so gefedert und parallel verschiebbar zu lagern, dass sie durch leichten Druck auf die Schlaufe des Photoleiters 1 diesen gespannt hält. Es ist weiterhin vorteilhaft, an einem oder vorzugsweise beiden Rändern des bandförmigen Photoleiters eine Perforation anzubringen und mindestens eine der Walzen 2, bzw. 3, bzw. 4 mit radial an ihrem Umfang vorstehenden Zapfen zu versehen_r welche in die genannte Perfora-

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tion eingreifen und den sicheren Vorschub des Photoleiters 1 gewährleisten.

Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausschnittes der in Fig. 1 schematisch dargestellten Anordnung. Dabei ist insbesondere der Verlauf des Photoleiters 1 um die Walze 4 dargestellt. Der Photoleiter 1 weist längs seinem linken Rand die Perforation 20· auf und an seinem rechten Rand die Perforation 20' ·.

Um den Photoleiter 1 mechanisch nicht unnötig zu beanspruchen, ist es vorteilhaft, seitlich neben dem Photoleiter 1 ein Transportband 21 anzuordnen, welches mit einer Perforation 22 versehen ist. Als Material für das Tränsportband 21 wird vorzugsweise ein hochelastisches Metallband bei-^r spielsweise aus Stahl oder Kupfer-Berylliumbronze und dergleichen vorgesehen. Die in Fig. 1 nur schematisch dargestellten radialen Bolzen 23 der Walzen 2, 3 und 4 greifen in die Perforation"22 des Transportbandes 21 ein. Entsprechende radiale Bolzen 23 sind auch für die Perforation 20' und 20'' des Photoleiters 1 vorgesehen.

Wie später noch gezeigt wird, erfüllen die Perforationen 20* und 20'' noch eine weitere wichtige Aufgabe. Die beispielsweise aus Aluminium bestehende Walze 4 iät über ihre Achse 9 und einen Schleifkontakt 24 über eine Leitung 25 mit einem definierten Potential, vorzugsweise dem Erdpotential,

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verbunden. Hierdurch führt auch das Transportband 21 das * gleiche Potential, welches über eine zwischen dem Transportband 21 und dem leitenden Substrat des Photoleiters 1 angeordnete flexible Verbindung 26 auch an der Stelle 27 dem leitenden Substrat des Photoleiters 1 mitgeteilt wird.

Aus den Fig. 1 und 2 ist somit ersichtlich, dass, wenn auch nur eine der Walzen, beispielsweise die Walze 2 motorisch angetrieben ist, die übrigen Walzen über das Transportband 21 bzw. deren Perforation 22 zu synchroner Rotation gezwungen sind, so dass der eine gewisse Elastizität aufweisende Photoleiter 1 von der Aufgabe der Mitnahme der verschiedenen Walzen entlastet ist. Zufolge der angeordneten Perforationen 20' und 20'' wird der Photoleiter 1 sowohl in Richtung des Umlaufs als auch seitlich sehr exakt geführt, wobei aber mechanische Beanspruchungen des Photoleiters 1, wie sie; beim Start/Stop-Betrieb eines elektrostatischen Kopiergerätes auftreten, zufolge der Anwendung des Transportbandes 21 weitgehend vermieden werden. Hierdurch wird eine'wesentlich höhere Gebrauchsdauer des bandförmigen Photoleiters 1 erreicht als ohne diese mechanische Entlastung durch das Transportband 21. Da es für die elektrostatische Bilderzeugung notwendig ist, dass das elektrisch leitfähige Substrat des Photoleiters 1 an einem definierten Potential liegt und als Trägerband für den Photoleiter 1, beispielsweise ein Isoliermaterial wie "Mylar" vorgesehen ist, muss- der darauf

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angeordneten Metallschicht dieses definierte Potential zugeführt werden. Im Hinblick auf die äusserst geringe Dicke dieser Metallschicht würden Schleifkontakte keine zuverlässige Lösung des Problems darstellen. Die gemäss Fig. 2 dargestellte flexible elektrisch leitende Verbindung 26 zwischen dem elektrisch leitenden Transportband 21 und der Stelle 27 der leitenden Metallschicht des Substrats des Photoleiters 1 stellt daher eine äusserst zuverlässige Lösung dar. Dabei ist zu beachten, dass die flexible Verbindung 26 mit dem Transportband 21 und dem Photoleiter mitläuft und somit mechanisch prkatisch nicht beansprucht ist.

Ein besonderes Problem bei der Verwendung eines bandförmigen Photoleiters in einem elektrostatischen Kopiergerät
stellt die Verbindung des Bandes zu einer geschlossenen
Schlaufe dar. Bisher wurden solche Verbindungen beispielsweise mit Hilfe von metallenen an der Nahtstelle des Bandes quer über dasselbe angeordnete Klemmleisten verwirklicht. Bei dieser Lösung entsteht an der Nahtstelle des Bandes
ein über die Oberfläche des Photoleiters hinausragender Steg. Dies ist ein grosser Nachteil, denn dadurch können sowohl die magnetische Bürste als auch die erforderlichen Reinigungsvorrichtungen für den Photoleiter beschädigt werden. Namentlich bei schnellaufenden Kopiergeräten wäre es deshalb erwünscht, an der Nahtstelle einen glatten Uebergang vom einen Ende des bandförmigen Photoleiters zu dem ihm gegenüberliegenden Ende desselben verwirklichen zu können.

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Dies ist nun nach einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung möglich, wie dies anhand der Figur 3 erläutert wird.

Anstatt, dass die beiden Enden des bandförmigen Photoleiters mit einer Klemmvorrichtung zu einer endlosen Schlaufe verbunden werden, wird gemäss Figur 3 eine Klebeverbindung der beiden sich gegehüberliegenden Enden 28 und 29 des Photoleiters 1 angewendet, um eine geschlossene Schlaufe zu erhalten.

Wie in Figur 3 dargestellt, besteht der Photoleiter 1 aus einem Trägerband 1', beispielsweise einem an seiner oberen Seite metallisierten Kunststoffband, beispielsweise "Mylar" und der auf ihm angebrachten photoleitenden Schicht I¹¹. Um einen besonders glatten stufenlosen Uebergang zwischen den sich gegenüberliegenden Enden 28 und 29 des Photoleiters 1 zu erhalten, ist es besonders vorteilhaft, bei einem der beiden Enden, beispielsweise dem Ende 29, die photoleitende Schicht 1" längs eines schmalen Streifens vom Trägerband I¹ zu entfernen und vorzugsweise das so freigelegte Trägerband 1' etwas aufzurauhen, um eine bessere Klebe verbindung zu ermöglichen. Vorzugsweise wird auch beim andern Ende 28 das Trägerband I¹ an der zu verklebenden Stelle etwas aufgerauht. Die beiden aufgerauhten Stellen des Trägerbandes 1» der beiden Enden 28 und 29 lassen sich dann mit einem bekannten Klebemittel 30, beispielsweise

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Balco PVC Kleber der Bally Chemie, CH-5012 Schönenwerd.

miteinander verkleben.

Zufolge der nur sehr geringen Dicke von beispielsweise lOOyum des Trägerbandes 1' und des aufgetragenen Klebemittels 30 beträgt die Stufe beim Uebergang vom einen Ende zum andern nur etwa 2OOyum was nicht störend ist. Vorzugsweise wird ausserdem die Verklebung so ausgeführt, dass mit Rücksicht auf die Bewegungsrichtung 6 des Photoleiters 1 das Ende 29 unter das Ende 28 geschoben und verklebt wird, damit die obere Kante der photoleitenden Schicht I¹¹ des Endes 29 tiefer liegt als die obere Kante der photoleitenden Schicht I¹¹ des Endes 28.

Bei der Erzeugung eines zu einer endlosen Schlaufe geschlossenen bandförmigen Photoleiters nach dem beschriebenen Verfahren ist es von grosser Bedeutung, dass der Photoleiter sehr exakt zusammengefügt wird, bzw. dass die Mittelachsen der beiden Enden in Längsrichtung des,Photoleiters betrachtet exakt ausgerichtet sind. Eine auch nur geringe winkelmässige Abweichung der Längsachsen der beiden miteinander zu verbindenden Enden würde zu einem schiefen bzw. unrichtigen Lauf des geschlossenen Photoleiters über die Walzen 2, 3 und 4 führen.

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Es ist nun nach einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft, für die lagerichtige Ausrichtung der beiden miteinander zu verbindenden Enden 28 und 29 des Photoleiters 1 dessen Perforation herbeizuziehen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise längs einer bestimmten Strecke 31 des Umlaufs des Photoleiters 1 (vergleiche Figur l) unterhalb desselben eine Auflagefläche 32 angeordnet werden, welche im Durchlaufbereich der Perforation des Photoleiters 1 bzw. des Transportbandes 21 mit einer Reihe von Löchern versehen ist, welche die gleiche Teilung aufweisen wie die Perforation. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, können dann die beiden Enden 28 und 29, beispielsweise mittels durch die genannten Perforationen des Photoleiters und in die Löcher der Auflage 32 gestreckte Bolzen in exakter Position fixiert werden, was eine genaue Verklebung der beiden Enden 28 und 29 sehr erleichtert.

Die Verwendung eines an Ort und Stelle anlässlich der Auswechslung des Photoleiters zu einer geschlossenen Schlaufe zu verklebenden bandförmigen Photoleiters erweist sich auch als vorteilhaft im Hinblick auf die Handhabung bzw. Verpakkung von Ersatzphotoleitern. Diese können auf eine Rolle aufgewickelt zum Versand bereitgestellt werden. Bei einem bereits zu einer endlosen Schlaufe geschlossenen Photoleiter wäre dies nicht möglich, weil durch das Aufwickeln des zu einer Schlaufe geschlossenen Photoleiters Knickstellen

(nachteilig ist. in demselben auftreten wurden, was für die Bilderzeugung\

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Claims

Patentansprüche

ί 1./Photoleiteranordnung, dadurch g e k e η η ζ eichnet, daß ein bandförmiger zu einer endlosen Schlaufe geschlossener Photoleiter (1) über eine Anordnung von drehbar gelagerten Walzen (2, 3, 4) läuft, deren Achsen (7, 8, 9) parallel zueinander angeordnet sind, wobei mindestens einer Walze ein motorischer Antrieb zugeordnet ist, und wobei außerdem seitlich des genannten Photoleiters (1) ein Transportband (21) verläuft, welches einerseits die genannten Walzen synchron antreibt, um den Photoleiter (1) von Beschleunigungs- und Verzögerungskräften beim Start-Stop-Betrieb zu entlasten und andererseits als Zuleitung eines bestimmten Potentials an ein elektrisch leitfähiges Substrat des Photoleiters (1) über ein flexibles Bindeglied (26) zwischen dem genannten Transportband (21) und dem Photoleiter (.1) dient.

2. Photoleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (7, 8> 9) der genannten Walzen nicht in einer Ebene liegen.

3· Photoleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mindestens längs eines Randes mit einer Perforation (20¹, 20") versehen ist, in welche radial angeordnete Bolzen in den genannten Walzen eingreifen.

^. Photoleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch das genannte Transportband (.21) mit einer Perforation (22) versehen ist, wobei radial angeordnete Bolzen in mindestens einer der Walzen in die genannte Perforation (22) eingreifen.

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5. Photoleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Photoleiter (1) mittels einer Klebeverbindung zu einer geschlossenen Schlaufe verbunden ist.

6. Photoleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß längs einer Zone (30) des Umlaufs des Photoleiters eine Auflagefläche C32) vorgesehen ist, welche an der Stelle des Durchlaufs der Perforationen des Photoleiters bzw. des Transportbandes mit Lochreihen gleicher Teilung wie die Perforation versehen ist, wobei die genannte Auflage zusammen mit einsteckbaren Bolzen C33) zur Erleichterung der Vornahme der Verklebung der beiden Enden (28, 29) des Photoleiters dient.

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