DE2856596A1

DE2856596A1 - Vorrichtung zum entfernen elektrischer ladungen fuer elektrophotographische kopiermaschinen

Info

Publication number: DE2856596A1
Application number: DE19782856596
Authority: DE
Inventors: Takashi Handa; Shigeatsu Kurihara
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1978-12-29
Publication date: 1979-07-05
Also published as: GB2011647A; JPS5492261A

Description

BESCHREIBUNG

Vorrichtung zum Entfernen elektrischer Ladungen für elektrophotographische Kopiermaschinen

Die Erfindung betrifft eine für die Verwendung in elektrophotographischen Kopiermaschinen bestimmte Vorrichtung zum Entfernen elektrischer Ladungen.

Beim elektrophotographischen Kopieren einer Vorlage wird ein photoempfindlicher Teil zunächst gleichförmig elektrisch aufgeladen und dann mittels von der Vorlage, die von einer Lichtquelle beleuchtet wird, reflektiertem Licht belichtet. Die aufgeladene Fläche des photoempfindlichen Teiles ist im allgemeinen größer als die maximale Größe der Kopieträgerblätter, und eine zur Beleuchtung dienende Lampe ist so gesteuert und angeordnet, daß der photoempfindliche Teil vom von der Lampe ausgehenden Licht derart belichtet wird, daß die gesamte Fläche und insbesondere die gesamte Breite des photoempfindlichen Teiles überdeckt wird. Das bedeutet, daß die wirksame aufzuladende Fläche unabhängig von der GtSße der zu kopierenden Vorlage, die nachstehend als "Kopiergröße" bezeichnet wird, aufgeladen wird. In anderen Worten bedeutet das, daß selbst wenn eine Vorlage kopiert werden soll, deren Fläche kleiner als die wirksame Ladefläche des photoempfindlichen Teiles ist, die vorderen und hinteren und auch die seitlichen Kantenbereiche, die nachstehend auch als "bildloser Bereich" bezeichnet werden und sich um den der zu kopierenden Vorlage entsprechenden Bereich, der nachstehend auch als "Bildbereich" bezeichnet wird, befinden, ebenfalls elektrisch aufgeladen werden. Wenn der so aufgeladene photoempfindliche Teil dann dem Belichtungsund Entwicklungsvorgang unterworfen wird, bleibt Toner an dem bildlosen Bereich hängen, so daß die

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außerhalb des Bildbereiches liegenden Kanten der Kopieträgerblätter dunkel werden. Dies führt zu schlecht aussehenden Kopien und erhöht den Tonerverbrauch. Auch kann die Belastung der Vorrichtung zum Reinigen des photoempfindlichen Teiles zunehmen.

Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, um die elektrische Ladung von dem bildlosen Bereich eines photoempfindlichen Teiles zu entfernen, um die vorstehend diskutierten Nachteile zu beheben. Einer dieser Vorschläge sieht vor, die elektrische Ladevorrichtung zeitlich zu steuern, so daß elektrische Ladungen von den hinteren Kantenbereichen des photoempfindlichen Teiles entfernt werden können. Dabei ist es jedoch unmöglich, die Ladungen auch vom vorderen Kantenbereich und den seitlichen Kantenbereichen des photoempfindlichen Teiles zu entfernen, da die Ladevorrichtung den Ladevorgang gleichzeitig mit dem Beginn eines Kopierablaufes beginnt. Außerdem wird eine ausreichende Zeit benötigt, damit eine Ladeelektrode ihren normalen Betriebszustand erreicht und auch wieder vollständig ausgeschaltet ist, d.h. eine Ladeelektrode hat Anfahr- und Abfallzeiten von etwa mehreren zehn Millisekunden, so daß ein "Nebel"-Phänomen auch an der hinteren Kante des Kopieträgerblattes erscheint. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß ein Teil des photoempfindlichen Teiles mit zunehmender Anzahl von Kopiervorgängen verbraucht oder zumindest verschlechtert wird, da der für die Bildübertragung benutzte Bereich des photoempfindlichen Teiles wegen der unterschiedlichen Kopiergrößen schwankt.

Nach einem anderen bekannten Vorschlag ist eine Lichtquelle vorgesehen, um Ladungen an den Seitenkanten des Belichtungsschlitzes zu entfernen, so daß elektrische Ladungen in den Seitenbereichen des photoempfindlichen Teiles von diesem entfernt werden. Dabei ist es notwendig, die Lichtquelle

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eingeschaltet zu halten oder zu Beginn jedes Kopiervorganges bis zum Ende der Erzeugung eines Bildes der zu kopierenden Vorlage eingeschaltet zu halten, wodurch sich ein unnötig hoher Energieverbrauch ergibt. Ein weiterer Nachteil ist dabei, daß Ladungen von den vorderen und hinteren Kantenbereichen des photoempfindlichen Teiles nicht entfernt werden können.

Nach einem anderen bekannten Vorschlag wird die Rückseite der Deckplatte der Auflage, auf welche die zu kopierende Vorlage gelegt wird, weiß ausgebildet, so daß der bildlose Bereich stärker belichtet wird. Dies hat den Vorteil, daß elektrische Ladungen aus allen außerhalb dem Bildbereich liegenden Bereichen entfernt werden, jedoch besteht die Gefahr, daß der Entladungseffekt verlorengeht, wenn ein Kopieträgerblatt oder ein Zwischenbildträger außerhalb seiner exakten Position den photoempfindlichen Teil überlappt. Aus diesem Grunde ist eine exakte Zeitsteuerung für das Überlappen des photoempfindlichen Teiles und des Übertragungsblattes oder Zwischenbildträgers erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Entfernen elektrischer Ladungen zu schaffen, welche die den bekannten Vorschlägen anhaftenden zahlreichen Nachteile vermeidet und in der Lage ist, elektrische Ladungen in allen bildlosen Bereichen rund um den Bildbereich wirksam zu entfernen.

Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß die Entfernung elektrischer Ladungen mittels einer Lichtquelle erfolgt, die aus einer Mehrzahl von einzelnen Lichtquellen besteht, die nebeneinander rechtwinklig zur Drehrichtung bzw. Oberfläche des photoempfindlichen Teiles aufgereiht sind. Die gesamte Lichtquelle ist dicht an der Oberfläche des photoempfindlichen Teiles angeordnet, wobei die Lage -5-

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jeder einzelnen Lichtquelle oder Lampe von Trennwänden bestimmt ist, deren Position entsprechend der Größe der unterschiedlich zu benutzenden Kopieträgerblätter gewählt ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entfernen elektrischer Ladungen ist es möglich, elektrische Ladungen aus dem gesamten bildlosen Bereich zu entfernen, d.h. sowohl aus den vorderen und hinteren als auch aus den seitlichen Bereichen des photoempfindlichen Teiles, einfach indem man die von der Lichtquelleneinheit auf den photoempfindlichen Teil gerichtete Beleuchtung steuert. Auf diese Weise können alle Nachteile des bekannten Standes der Technik in einfacher Weise wirksam überwunden werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 das Schema einer elektrophotographisehen Kopiermaschine, die Kopien mit veränderbarer Vergrößerung und/oder Verkleinerung erzeugen kann,

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht der Vorrichtung zum Entfernen elektrischer Ladungen,

Fig. 3 eine Stirnansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig. 2 und 3,

Fig. 5 ein Beispiel für die Steuerung der Beleuchtung bei unterschiedlich großen Bildbereichen und

Fig. 6 ein Beispiel für die Schaltung zum Steuern der Vorrichtung zum Entfernen elektrischer Ladungen.

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Das in Fig. 1 dargestellte Schema der elektrophotographischen Kopiermaschine zeigt, daß eine Lichtquelle 1 die Oberfläche einer zu kopierenden Vorlage 2 beleuchtet. Das von dieser Oberfläche reflektierte Licht wird über einen ersten Spiegel 3, einen zweiten Spiegel 4, durch eine Linse 5 und über einen dritten Spiegel 6 durch einen Belichtungsschlitz 7 auf einen photoempfindlichen Teil 9 geworfen, der sich auf einer drehbar gelagerten Trommel 8 befindet, so daß auf dem zuvor von einer Ladeeinrichtung 10 elektrisch aufgeladenen photoempfindlichen Teil 9 ein der Vorlage entsprechendes elektrostatisches latentes Bild entsteht. Die elektrischen Ladungen im bildlosen Bereich des photoempfindlichen Teiles 9 werden durch Einschalten einer Vorrichtung 11 zum Entfernen elektrischer Ladungen entfernt, die unten im einzelnen erläutert ist. Das auf dem photoempfindlichen Teil 9 entstandene elektrostatische latente Bild wird dann mittels einer Entwicklungseinrichtung 12 entwickelt und anschließend mit Hilfe einer Übertragungselektrode 14 auf ein Kopieträgerblatt oder Zwischenträgerblatt übertragen, das von einer Zufuhrrolle 13 herangeführt wird.

Das Bildträger- oder Zwischenträgerblatt wird von der Zufuhrrolle 13 auf den Kopiervorgang abgestimmt vorbewegt und in der Mitte seiner Bewegungsbahn angehalten und dann von zwei nicht näher bezeichneten weiteren Rollen, die vor der Übertragungselektrode 14 angeordnet sind, weiterbewegt, wenn der hin- und hergehende Kopierwagen von einem im Bereich der Bewegungsbahn des Kopierwagens angeordneten Schalter festgestellt wurde. Daher kommt die Vorderkante des Bildträger- oder Zwischenträgerblattes genau über die Vorderkante des Bildbereiches auf den photoempfindlichen Teil 9. Nach der Bildübertragung wird das Bildträger- oder Zwischenträgerblatt mittels einer Trenneinrichtung 15 von dem photoempfindlichen Teil 9 abgelöst und mittels einer Transporteinrichtung 16 zu einer Fixiereinrichtung 17 transportiert,

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um das Tonerbild auf dem Blatt zu fixieren. Dann wird das Blatt aus der Kopiermaschine abgegeben. Der photoempfindliche Teil 9 wird nach dem Abtrennen des Bildträgerblattes mittels einer Reinigungsbürste 18 von Tonerrückständen gereinigt und ist dann für den nächsten Kopiervorgang vorbereitet.

Die zum Entfernen elektrischer Ladungen vorgesehene Vorrichtung 11 wird nachstehend anhand der Figuren 2 bis 4 im einzelnen erläutert.

Die Vorrichrung 11 enthält eine Mehrzahl von Lampen L1 bis L7, beim dargestellten Ausführungsbeispiel also insgesamt sieben Lampen, die auf einer Grundplatte 21 nebeneinander aufgereiht sind, welche an der Rückseite eines Gehäuses 20 angeordnet ist. Dieses Gehäuse 20 hat eine Länge, die gleich der Breite des wirksamen Bildbereiches des photoempfindlichen Teiles 9 ist. An der Vorderseite des Gehäuses 20 ist eine staubdichte transparente Abdeckung 22 angeordnet, um ein Eindringen von Staub in das Gehäuse 20 zu verhindern. Die Lampen L1 bis L7 sind so angeordnet, daß sie der Größe der zu verwendenden unterschiedlichen Kopieträgerblätter angepaßt sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Lampen L1 bis L7 so angeordnet, daß drei unterschiedliche Größen oder Formate von Kopieträgerblättern S1, S2 und S3 mit einer Breite von ¥1, W2 bzw. ¥3 verarbeitet werden können. Die Lampen L1 bis L7 sind mit Hilfe von lichtundurchlässigen Trennwänden 23, 24, 25 und 26 wenigstens zum Teil voneinander getrennt, welche so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie ein Überschneiden von Lichtstrahlen benachbarter Lampen verhindern. Die Anzahl der zu verwendenden Lampen und die Beleuchtungsdauer jeder Lampe können entsprechend dem Format der jeweils verarbeiteten Kopieträgerblätter und dem Abstand zwischen der Vorrichtung zum Entfernen elektrischer Ladungen und der Oberfläche des

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- 8 photoempfindlichen Teiles 9 genau "bestimmt werden.

Die Steuerung der zum Entfernen elektrischer Ladungen bestimmten Vorrichtung 11 im Betrieb wird nunmehr anhand von Fig. 5 erläutert. Für die Beschreibung werden drei Format größen, nämlich das Format I (Breite W1 und Länge H1), Format II (Breite W2 und Länge H2) und Format III (Breite Wj5 und Länge H3) als Beispiele verwendet. Die Oberfläche des auf der drehbar gelagerten Trommel angeordneten photoempfindlichen Teiles 9 bewegt sich in einer Richtung gegenüber der Vorrichtung 11, welche auf den photoempfindlichen Teil 9» wenigstens unmittelbar bevor die Vorderkante des Bildbereiches des photoempfindlichen Teiles unter die Vorrichtung 11 gelangt, einwirkt, um elektrische Ladungen von dem bildlosen Bereich des photoempfindlichen Teiles 9 zu entfernen.

Gemäß einer Ausführungsform hat die Kopiermaschine drei nicht dargestellte Nocken, welche mit der Trommel 8 umlaufen , und drei ebenfalls nicht dargestellte, den Nocken zugeordnete Mikroschalter, welche die Einschalt- und Ausschaltzeiten der einzelnen Lampen L1 bis L7 gemäß der Vorderkante und der Hinterkante der verschiedenen Bildbereiche auf dem photoempfindlichen Teil 9 entsprechend der zu kopierenden Vorlage bestimmen. Die Steuerung der Lampen für die seitlichen bildlosen Bereiche des photoempfindlichen Teiles 9 wird von einer Steuerschaltung gemäß Fig. 5 durchgeführt.

1. Format I:

Die Breite ¥1 des effektiven Bildbereiches S1 stiiamt praktisch mit der gesamten Beleuchtungsbreite der Vorrichtung überein, so daß eine Entfernung von Ladungen in Seitenbereichen nicht notwendig ist. Die Länge H1 des Bildbereiches S1 ist kürzer als die Länge 1 der gesamten effektiven Aufladefläche, so daß alle Lampen L1 bis L7 während der Zeiten, -9-

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welche den Längen der in Fig. 5 (I) in vollen Linien gezeichneten Striche entsprechen, eingeschaltet sind, so daß Ladungen nur in den vorderen und hinteren Kantenbereichen des photoempfindlichen Teiles 9 entfernt werden. Mit anderen Worten werden die Lampen L1 bis L7 während der Zeitdauer A bis A1 und B1 bis B eingeschaltet.

2. Format II:

Die Lampen L2 bis L6 befinden sich innerhalb der Breite ¥2 des tatsächlichen Bildbereiches S2. Dementsprechend werden die Lampen L1 und L7 für die Zeitdauer von A bis B eingeschaltet, um Ladungen von den Seitenbereichen des photoempfindlichen Teiles 9 zu entfernen, während die Lampen L2 bis L6 nur während der Zeitdauer von A bis A2 und von B2 bis B eingeschaltet werden, um Ladungen von den vorderen und hinteren Kantenbereichen des photoempfindlichen Teiles zu entfernen.

3. Format III:

Die Lampen L3 bis L5 befinden sich innerhalb der Breite W3 des effektiven Bildbereiches S3. Dementsprechend werden die Lampen L1, L2, L6 und L7 während der gesamten Zeitdauer von A bis B eingeschaltet, um elektrische Ladungen von den seitlichen Kantenbereichen des photoempfindlichen Teiles 9 zu entfernen, während die Lampen L3 bis L5 nur während der Zeiten von A bis A3 und von B3 bis B eingeschaltet werden, um elektrische Ladungen von den vorderen und hinteren Kantenbereichen des photoempfindlichen Teiles 9 zu entfernen.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel für den Steuerschaltkreis der zum Entfernen elektrischer Ladungen vorgesehenen Vorrichtung 11. Dieser Steuerschaltkreis enthält Mikroschalter MSA, MSB und MSC zum Steuern der Lampen für die Formate I, II bzw. III.

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Drei Kontakte a-1, b-1 und c-1 von Relais zum Wählen der einzelnen Schaltkreise liegen mit jeweils einem der Mikroschalter MSA, MSB und MSC in Reihe. Außerdem sind eine Vorspannung der Lampen bewirkende Widerstände R1, R2 und R3 und außerdem Dioden D1 bis D9, welche ein Übertreten eines Stromes von einer Lampe zur anderen verhindern, vorgesehen. Der Steuerschaltkreis ist während eines Kopiervorganges an eine Spannungsquelle + V_ß angeschlossen, um zu vermeiden, daß die Lampen auch während der Ruhezeiten der Kopiermaschine eingeschaltet sein müssen. Mit der vorstehend genannten Anordnung kann man qualitative Verschlechterungen des photoempfindlichen Teiles 9 wirksam vermeiden und dessen Lebensdauer erhöhen. Auch wird der Energieverbrauch der Lampen gesenkt. Die Widerstände R1, R2 und R3 sollen ein zu starkes Anschwellen des Stromes beim Einschalten der Lampen verhindern und die Lampen vorheizen, um das Aufleuchten derselben zu beschleunigen.

Die Lampen L1 bis L7 werden eingeschaltet, wenn die Spannungs quelle + Vg angelegt ist, jedoch ist das von den Lampen ausgehende Licht wegen der Widerstände R1, R2 und R3 zu gering, um die elektrischen Ladungen vom photoempfindlichen Teil zu entfernen, bis einer der Mikroschalter und/oder einer der diesen zugeordneten Kontakte gemäß dem Kopiervorgang geschlossen werden.

1. Format I:

Bei Wahl des Formates I ist der Kontakt a-1 geschlossen. Wenn dann der Mikroschalter MSA betätigt wird, werden die Lampen L1 bis L7 eingeschaltet. Wenn der Mikroschalter MSA im Betrieb wie in Fig. 5 (I) gezeigt gesteuert wird, ist er während der Perioden A bis A1 und B1 bis B geschlossen, so daß man eine Kopie der gewünschten Größe bzw. des gewünschten Formats erhält. Dabei werden die Lampen L3, L4,

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L5; L2, L6 und L1, L7 vom Mikroschalter MSA durch die Dioden D1, D4 und D7 gesteuert.

2. Format II:

Bei Wahl des Formats II ist der Kontakt b-1 geschlossen,und die Lampen L1 und L7 werden durch die Diode D8 eingeschaltet. Wenn der Mikroschalter MSB betätigt wird, werden die Lampen L3, L4, L5 und L2, L6 durch die Dioden D2 bzw. D5 eingeschaltet. Wenn der Mikroschalter MSB so gesteuert wird, daß er während der Perioden A bis A2 und B2 bis B geschlossen wird, wie Fig. 5 (II) zeigt, erhält man eine Kopie des gewünschten Formats.

3. Format III:

Bei Wahl des Formats III ist der Kontakt c-1 geschlossen. Die Lampen L2, L6 und L1, L7 werden durch die Dioden D6 bzw. D9 eingeschaltet. Danach werden die Lampen L3, L4 und L5, wenn der Mikroschalter MSC geschlossen wird, durch die Diode D3 eingeschaltet. Wenn dann der Mikroschalter MSC während der Perioden A bis A3 und B3 bis B geschlossen wird, erhält man eine Kopie des gewünschten Formats.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden alle Lampen L1 bis L7 durch die Widerstände R1, R2 und R3 derart eingeschaltet, daß sich auch eine kleine Lichtmenge im Bildbereich befindet, jedoch können diese Lampen mittels der den entsprechenden Formatgrößen zugeordneten Nocken derart gesteuert werden, daß sie innerhalb des Bildbereiches vollständig ausgeschaltet sind.

Gemäß der Erfindung ist eine Mehrzahl von elektrische Ladungen entfernenden Lampen über die Breite des photoempfindlichen Teiles angeordnet. Diese Lampen werden gemäß der

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Formatgröße der jeweiligen Kopie gesteuert eingeschaltet. Somit werden aus den seitlichen und den vorderen und hinteren Kantenbereichen außerhalb des eigentlichen Bildbereiches des photoempfindlichen Teiles elektrische Ladungen entfernt und man vermeidet, daß außerhalb des Bildbereiches liegende Teile in Farbe, beispielsweise schwarzer Farbe entwickelt werden. Somit verringert man den Tonerverbrauch und die Notwendigkeit zur Reinigung des photoempfindlichen Teiles.

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Claims

Anmelder: KONISHIROKU PHOTO INDUSTRY CO., LTD. No. 26-2, Nishishinjuku 1 chome, Shinjuku-ku, Tokyo (Japan) Vorrichtung zum Entfernen elektrischer Ladungen für elektrophotographische Kopiermaschinen Patentansprüche:

1. _Torrichtung zum Entfernen elektrischer Ladungen für

elektrophotographische Kopiermaschinen, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Mehrzahl von quer zur Bewegungsrichtung eines drehbaren Teiles (8) mit photoempfindlicher Oberfläche (9) aufgereihte Lampen (L) aufweist, zwischen denen lichtundurchlässige Trennwände (23 bis 26) entsprechend den Vergrößerungsoder Verkleinerungsstufen der Kopiermaschine angeordnet sind, daß weiterhin eine Mehrzahl von Nocken drehfest mit dem drehbar gelagerten photoempfindlichen Teil verbunden ist, daß eine Mehrzahl von Mikroschaltern (MS) vorgesehen ist, die von den Nocken betätigt werden, daß sie eine Mehrzahl von Auswahlschaltern zum Auswählen der Kopiervergrößerung und/oder -verkleinerung aufweist und daß schließlich ein Steuerschaltkreis, der die Mikroschalter und Wählschalter zum Ein- und Ausschalten der Lampenabschnitte enthält, vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen (L) mittels der Wählschalter gesteuert ein- und ausschaltbar sind, um elektrische Ladungen von Kantenbereichen des photoempfindlichen Teiles (9) zu entfernen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampen (L) entsprechend einem den Kopiervorgang auslösenden Signal einschaltbar sind.

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ORJGlNAL INSPECTED