DE3151096A1

DE3151096A1 - Charge dissipation device for an electrophotographic copier

Info

Publication number: DE3151096A1
Application number: DE19813151096
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Iruma Saitama Kimura; Yukio Hachioji Tokyo Okamoto; Noriyoshi Hachioji Tokyo Tarumi
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1980-12-26
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1982-07-08
Also published as: JPS57122473A

Abstract

A description is given of a charge dissipation device (13) provided for an electrophotographic copier, in which device a luminous element, for example an arrangement of light-emitting diodes, extends virtually over the entire width of a light-sensitive element (7a) perpendicular to the direction of movement thereof. The light emitted by the luminous element is focused in the direction of movement or circumferential direction of the element (7a) by a light collecting device (13d), for example a lens integrally formed on a part of a support element (13c) of the luminous element. The lens (13d) is constructed such that it scatters the light in a direction perpendicular to the direction of movement or the circumferential direction of the light-sensitive element (7a), while it collects or focuses the light in the direction of movement or the circumferential direction of the element (7a). <IMAGE>

Description

Ladungsableitvorrichtung für ein elektrophoto- Charge dissipation device for an electrophoto-

graphisches Kopiergerät Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine für ein elektrophotographisches Kopiergerät vorgesehene Ladungsableitvorrichtung, die zuverlässig eine Ladung an den bildfreien Abschnitten zu beseitigen bzw. abzuleiten vermag. Graphic Copier Description: The invention relates to a charge dissipation device intended for an electrophotographic copier, which reliably remove or dissipate a charge at the non-image sections able.

Bei einem elektrophotographischen Kopiergerät wird das gewünschte Auf zeichnungsbild durch Bestrahlung eines Vorlagenbilds mittels einer Belichtungslampe, Projizieren des von der Vorlage reflektierten Lichts auf ein lichtempfindliches Element und Ausbildung eines latenten Ladungsbilds des wiederzugebenden Bilds auf dem lichtempfindlichen Element, Entwickeln des Ladungsbilds zu einem sichtbaren Bild mit Hilfe eines einen Toner enthaltenden Entwicklers, Übertragen des sichtbaren Bilds auf einen Aufzeichnungsträger (Kopierpapier) und anschließendes Fixieren dieses Bilds erhalten. Fig. 1 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines solchen Kopiergeräts, bei dem ein der Vorlage entsprechendes latentes Ladungsbild auf einem lichtempfindlichen Element 7a dadurch gebildet wird, daß die auf einen aus Glas bcstchcnden Vorlagenträger 1 aufyelegtc Vorlage M mittels einer Abdeckung 2 des Vorlagenträgers 1 an diesen angedrückt und mit dem Licht einer Belichtungslampe 3 bestrahlt und das reflektierte Licht mittels eines ersten Spiegels 4, einer Linse 5 und eines zweiten Spiegels 6 auf das um eine drehbare Trommel 7 herumgespannte lichtempfindliche Element 7a projiziert wird. Um die Trommel 7 herum befinden sich in der angegebenen Reihenfolge eine Ladungs- bzw. Aufladeelektrode 8 zum gleichmäßigen (elektrostatischen) Aufladen des lichtempfindlichen Elements 7a, eine Entwicklungseinheit 9 zum Entwickeln des auf dem Element 7a gebildeten latenten Ladungsbilds zu einem sichtbaren Bild (Tonerbild), eine Ubertragungselektrode 11 zum Übertragen des sichtbaren Bilds auf ein von einer Papiervorratsmulde 10 zugeführtes Aufzeichnungs-bzw. Kopierpapier, eine Trennelektrode 12 zum Trennen des Kopierpapiers mit dem übertragenen Bild vom Element 7a, eine Ladungsableitvorrichtung 13 zur Beseitigung der auf dem Element 7a verbleibenden (Rest-)Ladung sowie eine Putzeinheit 14, welche den auf dem lichtempfindlichen Element 7a nach der Ladungsableitung verbliebenen Toner entfernt. Das vom Element 7a getrennte Kopierpapier wird durch eine Fördereinheit 15 zu einer Fixiereinheit 16 überführt, in welcher der auf dem Kopierpapier haftende Toner zum Fixieren mittels Wärme angeschmolzen wird, worauf das Kopierpapier in eine Kopienausgabemulde 17 ausgetragen wird.In the case of an electrophotographic copier, the desired On drawing image by irradiating an original image by means of an exposure lamp, Projecting the light reflected from the original onto a light-sensitive one Element and formation of a latent charge image of the image to be reproduced the photosensitive element, developing the charge image into a visible one Image with the help of a developer containing a toner, transferring the visible Image on a recording medium (copy paper) and then fixing it Image received. Fig. 1 schematically illustrates the structure of such a copier, in which a latent charge image corresponding to the original on a photosensitive Element 7a is formed in that the on one made of glass Original carrier 1 aufyelegtc original M by means of a cover 2 of the original carrier 1 pressed against this and irradiated with the light of an exposure lamp 3 and the reflected light by means of a first mirror 4, a lens 5 and a second mirror 6 on the clamped around a rotatable drum 7 photosensitive Element 7a is projected. Around the drum 7 are located in the specified Sequence of a charging or charging electrode 8 for uniform (electrostatic) Charging the photosensitive member 7a, a developing unit 9 for developing of the charge latent image formed on the member 7a into a visible image (Toner image), a transfer electrode 11 for transferring the visible image a recording or recording fed from a paper supply trough 10. Copy paper, a separation electrode 12 for separating the copy paper with the transferred image from the Element 7a, a charge dissipation device 13 for eliminating the on the element 7a remaining (residual) charge and a cleaning unit 14, which is on the light-sensitive Element 7a removed any toner remaining after the charge dissipation. That from the element 7a separated copy paper becomes a fixing unit by a conveying unit 15 16 transferred, in which the toner adhering to the copy paper for fixing by means of Heat is melted, whereupon the copy paper into a copy output tray 17 is carried out.

Wenn mit einem solchen elektrophotographischen Kopiergerät eine Kopie hergestellt werden soll, wird im allgemeinen die Vorlage M auf den Vorlagenträger 1 aufgelegt und mittels der Abdeckung 2 angedrückt. Wenn jedoch der um die Vorlage herum befindliche Bereich der Vorlagenträger-Abdeckung 2 verschmutzt ist, das Kopieren ohne Abdeckung 2 vorgenommen wird oder die Vorlage, wie im Fall eines Buches, dick ist, weist der bildfreie Teil des Kopierpapiers (um das Kopiebild herum) verschmutzte oder schwarze Stellen auf. Hierdurch wird nicht nur die Kopie unansehnlich, vielmehr wird auch Entwickler vergeudet. Zur Vermeidung eines solchen Zustands ist es erforderlich, die Ladung im bildfmien Ladungsteil des lichtempfindlichen Elements zu beseitigen. Zu diesem Zweck ist das bisherige elektrophotographische Kopiergerät mit einer Ladungsableitvorrichtung versehen. Als Ladungsableitvorrichtung wird üblicherweise eine Leuchtstoff- oder Halogenlampe verwendet, wobei jedoch derartige Lampen mit einer Verzögerung vom Einschalten bis zum Aufleuchten ansprechen und mechanische Blenden erfordern, um die Ladung nur an vorderen und hinteren sowie rechten und linken Randbereichen des Bildbereichs, in Bewegungsrichtung des lichtempfindlichen Elements gesehen, zu beseitigen. Mittels einer verschweißten bzwi verschmolzenen (fuse type) Lampenanordnung kann zwar die Ladung in diesen Randbereichen um den Bildbereich herum beseitigt werden, doch ist die Lebensdauer einer solchen Lampenanordnung ziemlich kurz. Andererseits besitzt eine auf der Grundlage der Elektrolumineszenz arbeitende Ladungsableitvorrichtung eine mangelhafte Ladungsableitleistung, weil dabei die Leuchtdichte niedrig ist, während eine Ladungsableitvorrichtung unter Verwendung einer Leuchtdiodenanordnung zwar eine längere Betriebslebensdauer besitzt, dabei jedoch die Lichtintensität zwischen einer Leuchtdiode und der nächsten stark abfällt, weil der von einer Leuchtdiode abgestrahlte Lichtstrahl gebündelt ist. Infolgedessen entstehen auf dem Kopierpapier Streifen aufgrund der ungleichmäßigen Ladungsableitung. Nachteilig an den bisherigen Ladungsableitvorrichtungen ist außerdem, daß dabei ein unscharfer Ubergangs-bzw. Trennungsbereich der Ladungsableitlampe gegeben ist, weil diese eine breite Belichtungsfläche besitzt und die Belichtungsintensität über diese Breite hinweg ungleichmäßig ist.When making a copy with such an electrophotographic copier is to be produced, the template M is generally placed on the template carrier 1 placed and pressed on by means of the cover 2. However, if that is about the template around the area of the original holder cover 2 is dirty, copying is made without cover 2 or the template is thick, as in the case of a book the non-image part of the copy paper (around the copy image) is dirty or black spots. This not only makes the copy unsightly, much more developers are also wasted. To avoid such a condition it is necessary to remove the charge in the imagewise charge portion of the photosensitive member. For this purpose, the previous electrophotographic copier is provided with a charge dissipating device Mistake. As a charge dissipation device is usually a fluorescent or Halogen lamp used, but such lamps with a delay from Turn on until lit and require mechanical bezels to respond the load only at the front and rear as well as right and left edge areas of the Image area, seen in the direction of movement of the photosensitive element, to eliminate. By means of a welded or fused (fuse type) lamp arrangement although the charge in these edge areas around the image area is eliminated, however, the life of such a lamp assembly is quite short. on the other hand has a charge dissipating device based on electroluminescence insufficient charge dissipation performance because the luminance is low, while a charge dissipation device using a light emitting diode array has a longer service life, but the light intensity between one light emitting diode and the next drops sharply because that of one light emitting diode radiated light beam is bundled. As a result, appear on the copy paper Stripes due to the uneven discharge of charge. Disadvantage of the previous one Charge diverting devices is also that a fuzzy transition or. Separation area of the charge dissipation lamp is given because this has a wide exposure area and the exposure intensity is uneven across this width.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer Ladungsableitvorrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät mit einer Lichtsammeleinrichtung zum Sammeln des Lichts von einem Leuchtkörper, der sich über nahezu die gesamte Breite des lichtempfindlichen Elements in dessen Bewegungsrichtung erstreckt und mit dem die vorstehend geschilderten Nachteile und Mängel vermieden werden können. Erfindungsgemäß soll es dabei möglich sein, die Ladung in den bildfreien Bereichen sicher abzuleiten, eine Vergeudung von Toner zu verhindern und Aufzeichnungen bzw. Kopien einwandfreier Güte zu liefern.The object of the invention is in particular to create a charge diverting device for an electrophotographic copier having a light collecting device to the Collecting the light from a luminous body, which extends over almost the entire width of the photosensitive element extends in the direction of movement and with the the disadvantages and shortcomings outlined above can be avoided. According to the invention it should be possible to safely discharge the charge in the image-free areas, prevent waste of toner and keep records or copies more accurate Deliver goodness.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is characterized by what is stated in the attached claims Features solved.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1: eine schematische Darstellung eines elektrophotographischen Kopiergeräts, Fig. 2 und 3: perspektivische Darstellungen der Hauptteile einer Ladungsableitvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 A und 5 B: in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnitte längs der Linie A --A bzw. B - B in Fig. 3 und Fig. 5 A und 5 B: eine Seitenansicht bzw. eine Teilvorderansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsaemäßen Ladungsableitvorrichtung.The following are preferred embodiments of the invention the accompanying drawings explained in more detail. They show: FIG. 1: a schematic Representation of an electrophotographic copier, FIGS. 2 and 3: perspective Illustrations of the main parts of a charge dissipating device according to an embodiment of the invention, FIGS. 4 A and 5 B: longitudinal sections held on an enlarged scale of the line A - A and B - B in Fig. 3 and Fig. 5 A and 5 B: a side view or a partial front view of another embodiment of the charge diverting device according to the invention.

Fig. 1 ist eingangs bereits erläutert worden.Fig. 1 has already been explained at the beginning.

Fig. 2 veranschaulicht eine Ladungsableitvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Dabei sind eine Elektrolumineszenz- bzw. EL-Lampe 13a und eine halbzylind- rische Linse 13b unter Bildung einer Ladungsableitvorrichtung 13 einstückig miteinander verbunden, wobei das Licht von der Lampe 13a in Bewegungsrichtung des lichtempfindlichen Elements 7a gesammelt bzw. gebündelt wird.2 illustrates a charge dissipation device in accordance with an embodiment the invention. An electroluminescent or EL lamp 13a and a half-cylinder rish Lens 13b integrally with one another to form a charge dissipation device 13 connected, the light from the lamp 13a in the direction of movement of the photosensitive Elements 7a is collected or bundled.

Anstelle der EL-Lampe kann als Lichtquelle auch eine Leuchtdiodenanordnung od. dgl. verwendet werden. Die halbzylindrische Linse 13b besteht aus einem durchsichtigem Kunststoff oder aus Glas, und ihre Querschnittsform kann auch von einem kreisförmigen Querschnitt abweichen. Das abgestrahlte Licht wird hierbei in Beweçngsrichtung des lichtempfindlichen Elements 7a gesammelt bzw. gebündelt und in einem schmalen Streifen (slenderly) über die Länge des Elements 7a verteilt. Bei zweckmäßiger Steuerung des Ein- und Ausschaltens der EL-Lampe spricht diese schnell an, so daß die Ladung in den bildfreien Bereichen sicher beseitigt werden kann.Instead of the EL lamp, a light-emitting diode arrangement can also be used as the light source or the like. Can be used. The semi-cylindrical lens 13b is made of a transparent one Plastic or glass, and their cross-sectional shape can also be circular Different cross-section. The emitted light is moved in the direction of movement of the photosensitive element 7a collected or bundled and in a narrow strip (slenderly) distributed over the length of the element 7a. With appropriate control of switching the EL lamp on and off, it responds quickly, so that the charge can be safely removed in the non-image areas.

Fig. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladungsableitvorrichtung, die in den Figuren 4A und 4B im Schnitt längs der Linien A-A bzw. B-B in Fig. 3 näher veranschaulicht ist. Bei dieser Ausführun-sform sind mehrere lichtemittierende Dioden bzw. Leuchtdioden 14 in einem LeuchtdiodenReiheQubstrat 13c der Ladungsableitvorrichtung 13 angeordnet (vgl. Fig.4A und 4Bi, wobei sich an das Substrat ein Leuchtdioden-Träger und - wie im Fall von Fig. 2 - ein Lichtleiter 13d anschließen.Fig. 3 illustrates an embodiment of the invention Charge diverting device shown in FIGS. 4A and 4B in section along the lines A-A and B-B are illustrated in more detail in FIG. In this embodiment several light-emitting diodes or light-emitting diodes 14 in a light-emitting diode row substrate 13c of the charge diverting device 13 arranged (see. Fig. 4A and 4Bi, where to the substrate a light-emitting diode carrier and - as in the case of FIG. 2 - a light guide 13d.

Da das untere Ende des Lichtleiters 13d einen Kondensorteil L bildet, wird an letzterem das über den Lichtleiter 13d übertragene Licht gebündelt. Die Lichtachse (Strahlengang) jeder Leuchtdiode kann somit zweckmäßig anaeordnet sein, wobei ihr Lichtstrahl in Bewegungs- bzw. Umfangsrichtung des lichtempfindlichen Elements 7a gebündelt wird und sich in dessen Axialrichtung nach dem Brechungsgesetz ausbreitet. Auf diese Weise wird der Lichtabfall oder -verlust zwischen zwei benachbarten Leuchtdioden vermieden, so daß die Ladung in Richtung der Breite gleichmäßig abgeleitet werden kann. Außerdem werden eine vergrößerte Lichtmenge und eine. verbesserte Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte dadurch gewährleistet, daß die Lichtableitvorrichtung an einer vom Lichtaustrittsende des Lichtleiters 13d entfernten Stelle mit einer Lichtreflex ionsschicht versehen ist. Die Leuchtdiodenanordnung kann durch unmittelbares Anbringen eines Linsenteils an ihr anstelle des Licht leiters integriert bzw. zusammengefaßt werden. Gemäß Fio. 4A und 4B weisen die einzelnen Leuchtdioden außerdem eine Zuleitung 13e und eine (oder mehrere) Lötstellen 13f auf.Since the lower end of the light guide 13d forms a condenser part L, the light transmitted via the light guide 13d is bundled at the latter. the The light axis (beam path) of each light-emitting diode can thus be appropriately arranged, with its light beam in the direction of movement or circumferential direction of the photosensitive Elements 7a is bundled and located in its axial direction according to the law of refraction spreads. In this way, the light fall-off or loss between two neighboring ones Light-emitting diodes avoided, so that the charge is diverted evenly in the direction of the width can be. Also be an increased amount of light and a. improved uniformity of luminance ensured by the fact that the light emitting device at a point remote from the light exit end of the light guide 13d with a Light reflection layer is provided. The light-emitting diode arrangement can by direct Attaching a lens part to her instead of the light guide integrated or combined will. According to Fio. 4A and 4B, the individual light-emitting diodes also have a lead 13e and one (or more) solder points 13f.

Die Figuren 5A und 5B veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Lichtleiter als getrennter Körper ausgebildet und die den Leuchtdioden 14 zugewandte Seite des Lichtleiters 18 so geformt ist, daß das Licht in Axialrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des lichtempfindlichen Elements gestreut wird, während die letzteren zugewandte Seite des Lichtleiters 18 so geformt ist, daß das Licht in Bewegungs- bzw. Umfangsrichtung des lichtempfindlichen Elements gesammelt bzw. gebündelt wird. Auf diese Weise kann ebenfalls ein Lichtabfall zwischen benachbarten Leuchtdioden vermieden werden. Bei dieser Ausführungsform kann ebenfalls an einer vom Endabschnitt des Lichtleiters, an welchem der Lichtaustritt erfolgt, entfernten Stelle eine Reflex ionsschicht vorgesehen sein.Figures 5A and 5B illustrate an embodiment at that of the light guide is designed as a separate body and that of the light-emitting diodes 14 facing side of the light guide 18 is shaped so that the light in the axial direction is scattered perpendicular to the direction of movement of the photosensitive element, while the latter facing side of the light guide 18 is shaped so that the light collected in the direction of movement or circumferential direction of the photosensitive element is bundled. In this way, there can also be a fall in light between neighboring LEDs are avoided. In this embodiment can also be a from the end section of the light guide at which the light emerges Place a reflective layer.

Da bei der beschriebenen Ladungsableitvorrichtung gemäß der Erfindung das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht in Bewegungs- bzw. Umfangsrichtung des lichtempfindlichen Elements gebündelt wird, kann die (elektrostatische) Ladung in den bildfreien Bereichen dieses Elements sicher beseitigt werden, so daß ein dunkler bzw. geschwärzter Hintergrund um den Bildbereich herum und das Anhaften von nicht benötigtem Toner verhindert werden können. Auf diese Weise wird eine Kopie mit gutem Aussehen erhalten, während eine Tonervergeudung vermieden wird. Wenn als Lichtquelle eine Leuchtdiodenanordnung verwendet wird, können die Lichtachsen der einzelnen Leuchtdioden zweckmäßig angeordnet sein, wobei der Lichtabfall zwischen den Leuchtdioden durch Diffusion beseitigt werden kann. Außerdem kann die Ladung in den bildfreien Bereichen (der Kopie) mit einer einfachen Konstruktion beseitigt bzw. abgeleitet werden, indem ein Kondensorteil mit der die Leuchtdiodenanordnung tragenden Einrzichtung kombiniert wird.As in the described charge dissipation device according to the invention the light emitted by the light source in the direction of movement or circumferential direction of the light-sensitive element is bundled, the (electrostatic) charge in the non-image areas of this element can be safely removed, so that a darker or blackened background around the image area and the adhesion of not required toner can be prevented. This way, a copy is made with good Maintain appearance while avoiding waste of toner. If as a light source one Light-emitting diode arrangement is used, the light axes of the individual light-emitting diodes be expediently arranged, the light drop through between the light emitting diodes Diffusion can be eliminated. In addition, the charge in the non-image areas (the copy) can be eliminated or derived with a simple construction by a condenser part combined with the device carrying the light-emitting diode arrangement will.

Bei Verwendung eines Zwischenübertragungselements kann im Fall der erfindungsgemäßen Ladungsableitvorrichtung insbesondere eine Verschmutzung dieses Zwischenübertragungselements durch den an den bildfreien Bereichen anhaftenden Toner verhindert werden. Dementsprechend verlängert sich die Betriebs lebensdauer des Reinigungselements für das Zwischenübertragungseiement beträchtlich, wobei dieses Reinigungselement erforderlichenfalls auch kleiner ausgebildet sein kann.When using an intermediate transfer element, in the case of Charge diverting device according to the invention, in particular, contamination of this Intermediate transfer member by the toner adhering to the non-image areas be prevented. Accordingly, the service life of the Cleaning element for the intermediate transfer element considerable, this Cleaning element can also be made smaller if necessary.

Claims

Charge dissipation device for an electrophotographic copier Claims: 4; 1 charge dissipation device for an electrophotographic copier, characterized by a luminous element (e.g. 14), which extends over almost the entire width of a photosensitive member (7a) (of the copier) and perpendicular to it Movement or circumferential direction extends, and through a light collecting device (13b, 13d), which the light emitted by the luminous element in the direction of movement or circumferential direction of the photosensitive element (7a) collects or bundles.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the luminous body is a light emitting diode arrangement (14).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the light collecting device a lens (13b) molded onto part of a luminous element support element (13c), 13d) is.

4. Apparatus according to claim 3, d a d u r c h characterized in that the support element (13b, 13d) holds a light-emitting diode arrangement (14).

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the luminous body a light emitting diode array or row and that the light collecting device is a on a part of a light-emitting diode assembly support element is molded lens.

6. Apparatus according to claim 2 and 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the side of the lens facing the light-emitting diode arrangement (14) (e.g. 18) is designed so that the light is perpendicular to the direction of movement or circumferential direction of the photosensitive element (7a) scatters, while their facing the element (7a) Side is shaped so that it the light in the movement or circumferential direction of the photosensitive Elements (7a) collects or bundles.