DE2950975A1

DE2950975A1 - Elektrophotographisches kopiergeraet

Info

Publication number: DE2950975A1
Application number: DE19792950975
Authority: DE
Inventors: Toshimasa Takano
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1979-12-18
Publication date: 1980-06-26
Also published as: DE2950975C2; US4292386A

Description

Elektrophotographisches Kopiergerät

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Kopiergerät mit einer lichtempfindlichen Trommel, die aus einem Trommelkörper und einer auf dessen Mantelfläche angeordneten lichtempfindlichen Schicht besteht.

Die lichtempfindliche Trommel eines bisherigen elektrophotographischen Kopiergeräts umfaßt einen Trommelkörper mit einem Hohlzylinder und einer auf der Außen- bzw. Mantelfläche des Trommelkörpers angeordneten photo- bzw. lichtempfindlichen Schicht. Der Zylinder besteht aus Metall, üblicherweise Aluminium, weil er elektrisch leitend und genügend fest sein muß, um seine Zylinderform beizubehalten. Die lichtempfindliche Schicht besteht aus Selen (Se) oder Cadmiumsulfid (CdS), wobei diese Schicht mit gleichmäßiger Dicke auf die Mantelfläche des Trommelkörpers entweder aufgedampft oder aufgestrichen ist.

Der aus Metall bestehende Zylinder ist ziemlich schwer. Der Mechanismus zur Lagerung der Trommel ist daher, ebenso wie ihr Antriebsmechanismus, unvermeidbar groß. Dieser Umstand

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bedingt höhere Fertigungskosten für das Kopiergerät. Außerdem unterliegt die lichtempfindliche Schicht einem Verschleiß, so daß die Betriebslebensdauer der Trommel begrenzt ist. Die Trommel muß mithin durch eine neue Trommel ersetzt werden, wenn ihre lichtempfindliche Schicht als nicht mehr einwandfrei funktionsfähig festgestellt wird. Das Auswechseln der Trommel ist aber wegen ihres hohen Gewichts schwierig und umständlich. Die alte Trommel wird dabei verworfen oder verschrottet. Wenn ihr Zylinder aus einem teueren Metall besteht, erhöhen sich infolgedessen die Betriebskosten des Geräts.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines elektrophotographischen Kopiergeräts mit einer leichten und billigen lichtempfindlichen Trommel, bei welcher der Trommel-Lagermechanismus vereinfacht und ihr Antriebsmechanismus kleiner ausgebildet werden können, so daß sich insgesamt die Kosten für das Kopiergerät verringern.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines elektrophotographischen Kopiergeräts gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer beim Kopiergerät nach Fig. 1 verwendeten lichtempfindlichen Trommel,

Fig. 3 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt durch einen Teil der Trommel nach Fig. 2 und

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Fig. 4 bis 7 der Fig. 3 ähnelnde Schnittansichten abgewandelter Trommeln gemäß der Erfindung.

Das Kopiergerät nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem eine lichtempfindliche Trommel 10 an beiden Enden von zwei Tragelementen 14 getragen wird und durch einen nicht dargestellten Antrieb in Richtung des Pfeils drehbar ist. Um die Trommel 10 herum sind, in deren Drehrichtung gesehen, eine Aufladungseinrichtung 16, eine Belichtungsvorrichtung 18, eine Entwicklungsvorrichtung 20, eine Übertragungsvorrichtung 22, eine Putzvorrichtung 24 und eine Lampe 26 angeordnet, die sämtlich von an sich bekannter Art sind. Die Belichtungsvorrichtung 18 besteht aus einer Belichtungslampe 30, einem ersten Spiegel 32, einer Linse 34 und einem zweiten Spiegel 36. Die Lampe 30 tastet eine Vorlage 28 ab, wobei die Linse 34 sowie die Spiegel 32 und 36 das von der Vorlage 28 reflektierte Licht auf die Oberfläche der Trommel 10 werfen. Unterhalb der Trommel 10 ist eine Papierkassette 40 vorgesehen, in der sich ein Stapel von Kopierpapierblättern 38 befindet, die durch eine Transportwalze 42 in den Spalt zwischen der übertragungsvorrichtung 22 und der Oberfläche der Trommel 10 geführt werden, über der Papierkassette 40 befindet sich eine Fixiervorrichtung 44 zum Fixieren eines auf ein Blatt 38 übertragenen Bilds.

Gemäß Fig. 2 besteht die lichtempfindliche Trommel 10 aus einem Trommelkörper 46 und einer auf dessen Mantelfläche angeordneten lichtempfindlichen Schicht 48. Gemäß Fig. 3 besteht der Trommelkörper 46 seinerseits aus einem Hohlzylinder 50, einer auf dessen Mantelfläche angeordneten leitfähigen Schicht 52 und einer wiederum auf deren Außenfläche vorgesehenen Schicht niedrigen Widerstands. Der Hohlzylinder 50 selbst ist aus Papier hergestellt, während die leitfähige Schicht aus einem mit Kohle(nstoff)pulver gefüllten Kunstharz besteht, das teilweise in den Papierzylinder 50 eingedrungen ist. Die Schicht 54 besteht aus einem widerstandsarmen Material, wie Kasein, und

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sie dient zur Verhinderung eines Isolationsdurchbruchs der lichtempfindlichen Schicht 48 unter einer hohen Spannung. Diese letztere Schicht 48 besteht aus auf die Mantelfläche der widerstandsarmen Schicht 54 aufgestrichenem oder sonstwie aufgetragenem Zinkoxid (ZnO).

Der Zylinder 50 kann aus frischer Zellulosepulpe oder aus regeneriertem (Alt-)Papier hergestellt sein. Im letzteren Fall muß er einer Oberflächenbehandlung unterworfen werden. Die Herstellung des Zylinders 50 erfolgt durch wendeiförmiges Herumwickeln eines dünnen Streifens aus dem jeweiligen Papiermaterial um eine Form, bis ein Hohlzylinder mit dem gewünschten Außendurchmesser und einer Mantelwand einer vorbestimmten Dicke gebildet worden ist. Der so hergestellte Hohlzylinder wird an seinen Endabschnitten auf vorbestimmte Länge zurechtgeschnitten. Vorzugsweise werden die einzelnen Wickellagen des Hohlzylinders mittels eines geeigneten Klebstoffs miteinander verleimt. Der Zylinder 50 besitzt eine Lagendicke von etwa 4-6 mm, so daß er eine ausreichende Festigkeit gewährleistet. Eine etwaige unregelmäßige Oberfläche des so hergestellten Papierzylinders 50 wird mit Sand- bzw. Schleifpapier geglättet.

Anstelle von Zinkoxid (ZnO) kann für die lichtempfindliche Schicht 48 auch Selen (Se) oder Cadmiumsulfid (CdS) verwendet werden. Zinkoxid wird jedoch bevorzugt, weil es sich leichter als Selen auf das Papier aufdampfen läßt und weil es weniger giftig ist als Cadmiumsulfid.

Die lichtempfindliche Schicht wird speziell wie folgt geformt: Zunächst wird ein Sensibilisierungsmittel, wie Rose Bengal, in Zinkoxid eingearbeitet. Sodann wird die Zinkoxidmasse mit einem Bindemittel, wie Acrylharz bzw. einem Copolymeren aus Vinylchlorid und Vinylacetat vermischt. Das erhaltene Gemisch wird auf die Mantelfläche des Trommelkörpers 46 aufgetragen.

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Im folgenden ist die Arbeitsweise des Kopiergeräts nach Fig. 1 beschrieben.

Die Trommel 10 wird in Richtung des Pfeils in Fig. 1 in Drehung versetzt. Bei der Drehung der Trommel 10 wird die lichtempfindliche Schicht 48 mittels der Aufladevorrichtung 16 (elektrisch) aufgeladen. Zur Abtastung der Vorlage 28 wird die Lampe 30 der Belichtungsvorrichtung 18 eingeschaltet. Das von der Vorlage 28 reflektierte Licht wird durch den Spiegel 32, die Linse 34 und den Spiegel 32 umgelenkt und auf die Mantelfläche der Trommel 10 geworfen, so daß die aufgeladene lichtempfindliche Schicht 48 nun belichtet wird. Der Widerstand des vom Licht getroffenen Teils der Schicht 48 verringert sich in Abhängigkeit von der empfangenen Lichtmenge. Infolgedessen wird auf der Schicht 48 ein latentes Ladungsbild entsprechend der Vorlage 28 gebildet. Dieses Ladungsbild wird sodann durch die Entwicklungsvorrichtung 20 entwickelt, und das entwickelte Bild wird durch die übertragungsvorrichtung 22 auf ein Kopierpapierblatt 38 übertragen und auf letzterem durch die Fixiervorrichtung 44 fixiert.

Wenn die lichtempfindliche Schicht 48 der Trommel 10 so weit abgenützt ist, daß sie unbrauchbar wird, wird die Trommel 10 von den Tragelementen 14 getrennt. Sodann wird eine neue Trommel mit den Tragelementen 14 verbunden. Da der Zylinder 50 der Trommel 10 hauptsächlich aus Papier besteht, kann er nach dem Ausbau zu Asche reduziert werden. Die aus Zinkoxid bestehende lichtempfindliche Schicht 48 kann ohne Luft- oder Wasserverunreinigung verworfen werden.

Während der Zylinder 50 gemäß Fig. 3 aus mehreren dünnen Papier-Wickellagen besteht, kann er gemäß den Fig. 4, 5 und 6 auch aus einer gerollten, rechteckigen dicken Papier- bzw. Kartonlage hergestellt werden. Die Stoßkanten dieser Kartonlage können eine konvexe und eine konkave Ausformung 56 bzw.

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aufweisen, die in Form einer Nut/Federverbindung zusammengesteckt und mit Klebstoff befestigt werden können (vgl. Fig. 4). Wahlweise können diese Stoßkanten gemäß Fig. 5 komplementäre Stufenabschnitte 60 aufweisen, die mit Hilfe einer Anzahl von Klammern 62 o.dgl. miteinander verbunden werden. In weiterer Abwandlung kann gemäß Fig. 6 eine dünne Hohlzylinderbasis 64 verwendet werden, die am Außenumfang ein kreuzförmiges Profilelement 66 trägt, das sich parallel zur Achse der Zylinderbasis 64 erstreckt. Hierbei werden die Stoßkanten der gerollten Kartonlage mittels des Profilelements 66 aneinander befestigt. Ein Zylinder 50 aus einer dicken Kartonlage läßt sich einfacher herstellen als ein aus einem dünnen Papierstreifen gewickelter Zylinder, weil im ersteren Fall nur die Stoßkanten der Kartonlage miteinander verklebt oder anderweitig miteinander verbunden zu werden brauchen und zudem nicht die gesamte Mantelfläche des Zylinders geglättet zu werden braucht.

Das Material für den Zylinder 50 ist nicht auf Papier bzw. Karton beschränkt, vielmehr kann für diesen Zweck auch ein Kunstharz benutzt werden. Ein Zylinder 50 aus Kunstharz läßt sich entweder durch einstückiges Formen bzw. Gießen oder durch fortlaufendes Aufwickeln eines dünnen Kunstharzbands herstellen.

Anstelle eines mit Kohlepulver gefüllten Kunstharzes für die leitfähige Schicht 52 kann auch ein Metallnetz bzw. -maschengewebe 68 verwendet werden, das gemäß Fig. 7 unmittelbar um die Mantelfläche des Zylinders 50 herumgewickelt wird, wobei es zum Teil über die Enden des Zylinders 50 übersteht, über diesen überstehenden Teil wird das Metallnetz bzw. -maschengewebe 68 elektrisch an Masse angeschlossen. Bei Verwendung eines solchen Metallnetzes bzw. -maschengewebes 68 anstelle der leitfähigen Schicht 52 kann auf der lichtempfindlichen Schicht 48 ein rasterförmiges latentes Ladungsbild erzeugt werden, so daß dieses Metallnetz oder -maschengewe-

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be 68, das vorzugsweise eine lichte Maschenweite von etwa 0,5 nun (35 mesh ASTM) besitzt, wirksam für die Erzeugung von Halbtonbildern benutzt werden kann.

Der Zylinder der das lichtempfindliche Medium tragenden Trommel gemäß der Erfindung besteht also aus Papier oder aus einem Kunstharz, so daß die Trommel ein geringes Gewicht besitzen kann und sich einfach herstellen läßt. Infolgedessen können auch Lager- und Antriebsmechanismus für die Trommel klein und leicht sein. Das erfindungsgemäße Kopiergerät kann daher klein und leicht sein und kostensparend hergestellt werden.

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Claims

Henkel, Kern, Feiler £r Hänzol Patentanwälte Registered Representatives before the European Patent Office Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha, Möhlstraße37 Kawasaki-shi, Japan D-θΟΟΟMünchen 80 Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid YT-54P692-2 18. Dez. 1979 Elektrophotographisches Kopiergerät Patentansprüche

1. Elektrophotographisches Kopiergerät mit einer lichtempfindlichen Trommel, die aus einem Trommelkörper und einer auf dessen Mantelfläche angeordneten lichtempfindlichen Schicht besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommelkörper

(46) einen hohlen Zylinder (50) aus Papier, Karton oder Kunstharz aufweist.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommelkörper auf der Mantelfläche des hohlen Zylinders (50) eine leitfähige Schicht (52) und eine auf deren Umfangs- oder Mantelfläche vorgesehene widerstandsarme Schicht (54) aufweist und daß die lichtempfindliche Schicht (48) auf der Umfangs- bzw. Mantelfläche der widerstandsarmen Schicht (54) ausgebildet ist.

3. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Zylinder (50) aus Papier bzw. Karton hergestellt ist.

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4. Kopiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (50) aus einem gerollten rechteckigen Kartonstück mit aneinander anstoßenden Kanten hergestellt ist.

5. Kopiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßkanten des gerollten Kartonstücks mit einer konkaven und einer konvexen Ausformung versehen und nach Art einer Feder/Nutverbindung zusammengefügt sind.

6. Kopiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßkanten des gerollten Kartonstücks (komplementäre) Stufenabschnitte aufweisen, die miteinander verklebt oder sonstwie verbunden sind.

7. Kopiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Zylinder (50) aus mehreren wendeiförmigen Wickellagen eines Papierstreifens geformt ist.

8. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht (52) eine mit Kohle(nstoff)pulver gefüllte Kunstharzschicht ist, die teilweise in die Mantelfläche des hohlen Zylinders (50) eingedrungen ist.

9. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Zylinder (50) eine hohlzylindrische Basis (64) aus einem Kunststoff, ein an deren Mantelfläche befestigtes bzw. angeformtes und parallel zur Achse der Basis (64) verlaufendes Profilelement (66) mit kreuzförmigem Querschnitt und eine rechteckige Kartonlage aufweist, die um die Mantelfläche der hohlzylindrischen Basis (64) herumgelegt ist und deren Ränder bzw. Kanten mit dem Profilelement verbunden sind.

10. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Zylinder (50) aus einem Kunstharz hergestellt ist.

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11. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht aus einem Metallnetz bzw. -maschengewebe (68) mit einer Naschenweite von etwa 0,5 mm (35 mesh ASTM) geformt ist.

12. Kopiergerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht (48) aus Zinkoxid geformt ist.

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