DE2425137C3 - Elektrophotographisches Kopiergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrophoiögraphisches Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff des PatpntansDruchs 1.

Es ist ein elektrophotographisches Kopierverfahren bekannt, bei dem ein elektrostatisches Ladungsbild auf einem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial mit einer leitenden Schicht und einer photoleitfähigen Schicht ausgebildet und dann auf ein weiteres Aufzeichnungsmaterial, beispielsweise ein elektrostatisches Aufzeichnungspapier, übertragen wird, worauf die Entwicklung des weiteren Aufzeichnungsmaterials folgt, wie im Falle des T.E.S.I.-Verfahrens. Bei einem ίο Kopiergerät zur Durchführung dieses Verfahrens wird die Oberfläche des erstgenannten photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials keiner Entwicklung unterworfen, was einen Unterschied zu den Kopiergeräten darstellt, die nach dem xerographischen Kopierverfahren arbeiten, bei dem das Laden, Belichten und Entwickeln am photoempindlichen Aufzeichnungsmaterial durchgeführt werden und dann das entwickelte Bild auf ein Bildempfangsmaterial übertragen wird. Auf der anderen Seite gibt es wie im Falle der Anwendung des ίο Verfahrens der Modulation eines lonenstroms ein weiteres System, bei dem ein photoempfindliches lonenstrommodulationsgitter verwendet wird, das eine leitende Schicht und eine photoleitfähige Schicht aufweist und mit einer Anzahl feiner Poren versehen ist, wobei ein elektrostatisches Ladungsbild auf dem photoempfindlichen Gitter ausgebildet wird und dieses Ladungsbild dann auf ein weiteres Aufzeichnungsmaterial übertragen wird, das gesondert von dem lonenstrommodulationsgitter angeordnet ist. Anschließend wird das weitere Aufzeichnungsmaterial, das das nach dem lonenstrommodulationsverfahren gebildete elektrostatisches Ladungsbild trägt, einer Entwicklung unterworfen.

Da bei diesen Verfahren keine Notwendigkeit besteht, mit Reinigungsmaterialien zu arbeiten, beispielsweise zum Entfernen überschüssigen Toners von der Oberfläche des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials oder des photoempfindlichen Gitters, auf dem das elektrostatische Ladungsbild ausgebildet wird, und das Aufzeichnungsmaterial insbesondere im Falle des mit lonenstrommodulation arbeitenden Verfahrens nicht berührt werden muß, besteht keine Möglichkeit, daß die photoempfindliche Oberfläche einer mechanischen Beanspruchung unterliegt, so daß erwartet wird, daß die photoempfindliche Oberfläche über eine lange Benützungsdauer eine stabile Beschaffenheit aufweist.

Wenn ein derartiges photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Ausbildung eines elektrostatischen Ladungsbildes für längere Zeit einer Koronaentladung unterworfen wird, entstehen Unterschiede in der Oberflächenbeschaffenheit. Es kommt häufig vor, daß es tatsächlich unmöglich wird, ein elektrostatisches Ladungsbild auszubilden. Der Grund hierfür liegt darin, daß feine staubartige Teilchen von 0,1 bis 50 μ, die SS überwiegend aus oxydiertem Silicium bestehen und in der Luft dahintreiben, infolge der Koronaionen Ladungen annehmen und an der Oberfläche des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials bzw. des Gitters anhaften, wodurch sie eine Abnahme des Oberflächenwiderstands begründen. Wenn der Oberflächenwiderstand des Aufzeichnungsmaterials zu stark absinkt, ist es nicht mehr möglich, die Oberfläche des Aufzeichnungsmatertals in ausreichendem Maße zu laden, so daß der Kontrast des reproduzierten Bildes 6s verschlechtert wird. Schließlich wird es unmöglich, ein brauchbares reproduziertes Bild zu erhalten. Insbesondere im Falle des erwähnten photoempfindlichen Gitters ist es schwierig, eine Reinigungseinrichtung zum

Entfernen von Staub von dessen Oberfläche anzuwenden. Demgegenüber stellt die Ansammlung von Staub auf dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial beim xerographischen Verfahren kein Problem dar, da dieses ohnehin entwickelt und gereinigt wird.

In der DT-OS 17 72 487 ist eine Koronaentladungseinrichtung beschrieben, bei der Maßnahmen getroffen sind, daß die Ablagerung von Staub oder Tonerpartikeln auf dem Elektrodendraht vermieden wird, so daß keine Schwächung des Koronastroms auftritt. Es wird davon ausgegangen, daß die sogenannten Koronawinde eine Reinigungswirkung auf die Elektrode ausüben. Um diese Reinigungswirkung zu erhöhen, wird mittels eines Gebläses und Leitungen über ein Filter ein Luftstrom in die Koronaentladungseinrichtung eingeführt.

Ferner ist in der DT-OS 22 39 236 ein Gerät zum Versorgen eimer Koronaentladungsvorrichtung mit staubfreier Luft beschrieben, bei dem die Koronaentladungsvorrichtung von einem kontinuierlichen Luftstrom durchflossen wird, der vorher ein poröses Filter und einen diesem nachgeordneten elektrischen Staubabscheider durchströmt. Im elektrischen Staubabscheider werden die Staubteilchen mittels einer Koronaentladung aufgeladen und elektrostatisch zu auf einem Bezugspotential liegenden Sieben hingezogen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kopiergerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem die Qualität der Kopien auch bei längerem Gebrauch des Gerätes nicht gemindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Die mit Hilfe der erfindungsgemäß vorgesehenen Luftführung mit Staubsammeleinrichtung erreichbare Beaufschlagung der Umgebung der Koronaentladungsvorrichtung mit staubfreier Luft stellt sicher, daß das Aufzeichnungsmaterial großflächig staubfrei gehalten wird und daß darüber hinaus auch die Entladungselektrodenanordnung der Koronaentladungsvorrichtung sauber bleibt. Diese Wirkung ist mit den bekannten Koronaentladungsvorrichtungen nicht erreichbar. Sie führt dazu, daß die Kopienqualität auch nach außerordentlich langer Benützung des Kopiergerätes unverändert gut bleibt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Kopiergerätes gemäß dem Patentanspruch 1 sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnähme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. t eine schematische Teilschnittdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Koronaentlader und ein elektrischer Staubsammler durch eine Luftführung verbunden sind, SS

F i g. 2 eine schematische Teilschnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform, bei der ein Umlauf gereinigter Luft vorgesehen ist, und

Fig.3 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Kopiergerätes, das nach dem T.E.S.I.-Verfahren arbeitet.

Wenn man eine Koronaentladung auf ein photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial, beispeilsweise ein niehiperforiertes photcempfindliches Aufzeichnungsmaterial oder ein photoempfindliches Gitter einwirken läßt, kommt es leicht dazu, daß Staub oder dergleichen Fremdmaterialien an dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial anhaften. Um dies zu vermeiden, wird ein elektrischer Staubsammler eingesetzt, der zwischen und in der Nähe des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial und dem Koronaentlader befindliche Luft staubfrei macht. In dem Fall, daß sich der Koronaentlader und das photöempfindliche Aufzeichnungsmaterial relativ zueinander bewegen, wie es in F i g. 1 gezeigt ist, findet ein Einströmen von Luft in dem Raum zwischen der Koronaentladungselektrode und dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial nur von einer Seite statt, wenn man den Luftstrom betrachtet. Unter Berücksichtigung dieser Erscheinung ist die Anordnung so getroffen, daß gereinigte Luft an eine Seite des Koronaentladers geliefert wird. Gemäß F i g. 1 sind ein lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial 10, ein Koronaentlader 1 herkömmlichen Typs mit einem Koronaentladungsdraht 25 und ein Rohr 20 vorgesehen, das zum Auslassen gereinigter Luft in der Nähe des Entiadungsdrahts angeordnet ist. Das Rohr 20 ist mit Hilfe eines Verbindungsorgans 19, beispielsweise eines flexiblen Rohrs, mit einem eine Koronaentladung ausnützenden elektrischen Staubsammler 2 verbunden. Durch eine Gebläseeinrichtung 21, beispielsweise einen Lüfter, wird zunächst Luft in das Innere des Staubsammlers 2 eingespeist. Der in der auf diese Weise eingespeisten Luft enthaltene Staub wird geladen, indem er einer Koronaentladung von Nadelelektroden 22 ausgesetzt wird. Der geladene Staub haftet dann an einem leitenden Gitter 23 und den Wänden des Staubsammlers 2 an. Das leitende Gitter 23 lädt den den Staubsammler 2 passierenden Luftstrom auf, so daß das Staubabscheidevermögen vergrößert wird. Die vom Staub befreite Luft passiert das Verbindungsorgan 19 und erreicht das Rohr 20. In dem Rohr sind an verschiedenen Stellen Rippen oder Leitflächen 24 angeordnet. Diese Rippen oder Leitflächen dienen dazu, dem Luftstrom einen gewissen Widerstand entgegenzusetzen, so daß die Möglichkeit der Bildung eines lokalen Bereichs starker Strömung vermieden wird und die gereinigte Luft gleichmäßig aus der Austrittsöffnung austreten kann. Es ist möglich, an einem Abschnitt der Abschirmung des Koronaentladers 1 gegenüber der Öffnungsseite Glas oder dergleichen zu verwenden, um diesen optisch offen zu machen. Bei einem derartigen Koronaentlader kann die Entladung gleichzeitig mit der Durchführung der Bildbelichtung durchgeführt werden, wobei das photoempfindliche Aufzeichnungsmaterial gleichzeitig vor dem Anhaften von Staub auf demselben geschützt wird. In F i g. 1 ist eine Glasplatte 33 an dem Koronaentlader 1 gezeigt. Wie mit gestrichelten Linien angedeutet, kann an der anderen Seite des Koronaentladers 1 eine Saugleitung 126 vorgesehen sein, so daß die von ihr angesaugte Luft vorteilhaft in den elektrischen Staubsammler 2 rückgeführt werden kann.

Fig.2 zeigt eine weitere Ausführungsform für den Austritt gereinigter Luft in der Nähe des Koronaentladers. Bei diesem Aufbau tritt gereinigte Luft an beiden Seiten des Koronaentladers 1 aus. Hierzu ist ein Kanalorgan 26 vorgesehen, das den Koronaentlader 1 umgibt Das Kanalorgan 26 ist in zwei Kanalabschnitte 27 und 28 auf beiden Seiten des Koronaentladers 1 in der Nähe des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials 10 unterteilt. In den Kanalabschnitten sind Rippen oder Leitflächen 29 und 30 untergebracht, um dieselben Effekte zu erzielen, wie bei der Ausführung gemäß Fig. 1. Zusätzlich hierzu kann die gereinigte Luft beim Vorhandensein einer öffnung in der Abschirmplatte des Koronaentladers 1 auch durch diese öffnung in Richtung auf das photöempfindliche Aufzeichnungsma-

terial to geführt werden. Für den Fall, daß das photoempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine Anzahl von Poren oder Öffnungen aufweist, wie im Falle eines photoempfindlichen Gitters, ist es im Hinblick auf die Staubsammelwirkung vorteilhaft, eine Saugleitung 31 unter dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial 10 anzuordnen, wie es in Fig.2 gezeigt ist, so daß die auf diese Weise angesaugte gereinigte Luft über ein Verbindungsorgan 32 zu der Gebläseeinrichtung 21 rückgeführt werden kann. In diesem Fall muß jedoch dafür Sorge getragen werden, daß durch die Saugleitung 31 keine Umgebungsluft durch das photoempfindliche Gitter angesaugt wird, die nicht gereinigt ist.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß den F i g. 1 und 2 wird eine Koronaentladung in dem elektrischen Staubsammler 2 ausgenützt, wobei Nadelelektroden als Quelle dieser Koronaentladung dienen. Es soll jedoch bemerkt werden, daß jeglicher Austausch vorgenommen werden kann. Das heißt, daß die Nadelelektroden beispielsweise durch Entladungsdrähte ersetzt werden können. Es braucht nicht besonders betont zu werden, daß anstatt dessen jede andere Art von Koronaentladungseinrichtung angewendet werden kann. Darüber hinaus stellt es für den Fachkundigen kein Problem dar, die leitenden Wände und die leitenden Gitter, die das Gehäuse des elektrischen Staubsammlers 2 bilden, auf ein geeignetes Potential einschließlich Massepotential zu legen. Bezüglich der an die Koronaentladungselektroden des Staubsammlers 2 anzulegenden Spannung gilt ferner, daß es sich bei dieser nicht nur um eine Wechselspannung oder eine Gleichspannung handeln kann, sondern im weitesten Sinne auch um eine Wechselspannung, der eine Gleichspannung überlagert ist, und sogar um eine Wechselspannung, die eine asymetrische negative und positive Wellenform besitzen kann.

Im folgenden wird auf eine Ausführungsform Bezug, genommen, bei der der in F i g. 2 gezeigte elektrische Staubsammler in einem elektrophotographischen Kopiergerät eingebaut ist. Fig.3 zeigt ein elektrophotographisches Kopiergerät, das das T.E.S.I.-Verfahren anwendet, bei dem ein photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial 47 verwendet wird, das drei Schichten aufweist, nämlich einen leitenden Schichtträger, eine photoleitfähige Schicht und eine isolierende Deckschicht, wie es in der US-PS 36 66 363 offenbart ist. Das elektrophotographische Verfahren zur Ausbildung eines elektrostatischen Ladungsbildes umfaßt einen Vorladungsschritt an dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial 47, einen Entladungsschritt, der gleichzeitig mit der Durchführung der Bildbelichtung ausgeführt werden muß, und als weiteren Schritt eine gleichmäßige Belichtung des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials 47, so daß ein dem Vorlagenbild entsprechendes elektrostatisches Ladungsbild auf dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial 47 ausgebildet wird. Die Ausbildung des Ladungsbildes auf einem trommelartigen photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial 47, das in der gezeigten Pfeilrichtung drehbar ist, wird bei dem oben beschriebenen Kopiergerät 46 durch Anwendung einer Vorbelichtungslampe 48, eines Koronaentladers 49 zur Vorladung, eines Wechselstromkoronaentladers 50 mit gleichzeitiger Durchführung der Bildbelichtung und einer Lampe 51 zum gleichförmigen Ausleuchten durchgeführt. Bei der Bildbelichtung wird eine nicht dargestellte Vorlage, die

ίο auf einen in der mit dem Pfeil angezeigten Richtung bewegbaren Vorlagenträger 52 aufgelegt ist, mit Hilfe einer Ausleuchtlampe 53 beleuchtet, wobei durch Spiegel 54 und 55 und ein Objektiv 56 ein Abbild auf das photoempfindliche Aufzeichnungsmaterial 47 fokussiert wird. In die Räume zwischen dem Koronaentlader 49 für die Vorladung, dem Wechselstromkoronaentlader 50 und dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial 47 wird Luft eingespeist, nachdem diese den im Detail in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen elektrischen Staubsammler 57 passiert hat. Aus diesem Grunde ist die Umgebung jedes der Koronaentlader 49 und 50 und des photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterials 47 während einer Periode, während der das photoempfindliche Aufzeichnungsmaterial 47 einer Entladung ausgesetzt ist, mit gereinigter Luft gefüllt. Es wird daher vermieden, daß infolge der Koronaentladung irgendwelcher Staub an dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial 47 anhaftet. Das auf diese Weise auf dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial 47 ausgebildete elektrostatische Ladungsbild wird auf ein elektrostatisches Aufzeichnungspapier 58 übertragen. Das elektrostatische Aufzeichnungspapier 58 wird durch eine Ablösewalze 59 aufgenommen und dann synchron mit der Bewegung des Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsmaterial 47 mit Hilfe einer Synchronisierwalze 60 transportiert. Das Aufzeichnungspapier 48 wird dann mit Hilfe des Entladers 61 einer Koronaentladung ausgesetzt, um die Oberfläche dadurch zu entladen, und wird anschließend in Berührung mit dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial 47 mit Hilfe einer Saugvorrichtung 62 und eines Bands 63, an dem eine Spannung ansteht, transportiert. Während dieser Periode wird das Ladungsbild auf dem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial 47 auf das Aufzeichnungspapier übertragen. Das Aufzeichnungspapier wird dann mit Hilfe der Entwicklungsvorrichtung 64 entwickelt, durch eine mit einer Heizwalze arbeitende Fixiervorrichtung 65 fixiert und anschließend aus dem Kopiergerät ausgetragen.

Wenn der elektrische Staubsammler 57 des Kopiergerätes 46 außer Betrieb gehalten wird, tritt nach dem Reproduzieren von annähernd 5000 Bildern eine merkliche Verschlechterung des wiedergegebenen Bildes ein. Im Gegensat;: dazu konnte beim Betrieb des elektrischen Staubsammlers 57 selbst nach 30 000 Bildreproduktionen keime wahrnehmbare Verschlechterung des reproduzierten Bildes festgestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Kopiergerät, bei dem auf einem photoempfindlichen Aufzeichnungsmaterial unter Anwendung zumindest einer Koronaentladung und anschließender Bildbelichtung ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt wird, das dann auf ein anderes Element übertragen oder zur Modulation eines Ionenstroms verwendet wird, gekennzeichnet durch eine Luftführung mit Staubsammeleinrichtung (2, 57), die das Aufzeichnungsmaterial (10, 47) in der Umgebung der Koronaentladungsvorrichtung (1,49) mit staubfreier Luft beaufschlagt.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl in der Luftführung eine Gebläseeinrichtung (2t) untergebracht ist.

3. Kopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Staubsammeleinrichtung (2) eine Anordnung aus Koronaentladungselektroden (22) und leitenden Gittern (23) vorgesehen ist.

4. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführung neben der Koronaentladungsvorrichtung (1) ein Luftaustrittsende (20) für staubfreie Luft aufweist.

5. Kopiergerät nach Anspruch 4, mit einem relativ zur Koronaentladungsvorrichtung bewegbaren Aufzeichnungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufaustrittsende (20) der Luftführung — in Richtung der Relativbewegung des Aufzeichnungsmaterials (10) gesehen - vor der Koronaentladungsvorrichtung (1) angeordnet ist.

6. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftaustrittsende (27, 28) der Luftführung für staubfreie Luft die Koronaentladungsvorrichtung (1; 49) umgibt.

7. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftführung (126; 31) zur Aufnahme der dem Aufzeichnungsmaterial (10) in der Umgebung der Koronaentladungsvorrichtung (1) zugeführten Luft vorgesehen ist.

8. Kopiergerät nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführung (126) zur Luftaufnahme auf der dem Luftaustrittsende (20) der Luftführung abgewandten Teil der Koronaentladungsvorrichtung (1) angeordnet ist.

9. Kopiergerät nach Anspruch 7, bei dem ein gitterförmiges Aufzeichnungsmaterial vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführung (31) zur Luftaufnahme auf der dem Luftaustrittsende (27, 28) der Luftführung abgewandten Seite des Aufzeichnungsmaterials (10) angeordnet ist.

10. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführung zur Luftaufnahme (31) mit der I uftführung mit Staubsammeleinrichtung (2) verbunden ist.

11. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftaustrittsende (20; 27, 28) der Luftführung Luftleitelemente (24; 29,30) untergebracht sind.