DE3333947A1

DE3333947A1 - Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von aufzeichnungspapier von einem bildtraeger

Info

Publication number: DE3333947A1
Application number: DE3333947A
Authority: DE
Inventors: Kazumi Hachioji Tokyo Ishii; Ninichi Tokyo Kamogawa; Kenji Ueno
Original assignee: Konishiroku Photo Industry Co Ltd Tokyo; Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1982-09-20
Filing date: 1983-09-20
Publication date: 1984-03-22
Also published as: GB2127230A; DE3333947C2; GB8324894D0; JPS5952268A; US4542977A; GB2127230B

Description

-5- G 54209

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung eines Aufzeichnungspapiers von einem Bildträger (Bildhalteteil), bei dem elektrostatische Kräfte zwischen dem Bildträger und dem Aufzeichnungspapier mittels einer Wechselstrom-Koronaentladung ausgeräumt oder verringert werden können, zur Trennung des Aufzeichnungspapiers von dem Bildträger; die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung hierfür.

In einer elektrostatischen Vorrichtung wie einer elektrophotographischen Kopiervorrichtung muß ein Kopierpapier von einem Bildträger (Bildhalteteil) nach dem übertragen eines sichtbaren Tonerbilds von letzterem auf ersteres abgetrennt werden. Für die vorstehende Abtrennung des Kopierpapiers wurden bisher verschiedene Verfahrensweisen empfohlen und in die Praxis umgesetzt. Beispiele hierfür sind eine pneumatische Methode unter Anwendung eines Luftstrahls, eine mechanische Methode unter Anwendung eines Riemens oder eines Greifers und eine elektrostatische Methode, bei der die Anziehungskräfte zwischen dem Bildträger und dem Kopierpapier unter Wechselstrom- oder Gleichstromladung mit umgekehrter Polarität zur Neutralisation des Papiers zur Abtrennung entfernt wird. Diese Methoden weisen ihre eigenen Vorteile und Nachteile auf und die elektrostatische Methode unter Anwendung der Wechselstrom-Koronaentladung ist die insgesamt am häufigsten angewendete Methode. Der Grund liegt darin, daß das Bild auf die gesamte Seite des Kopierpapiers übertragen werden kann, ohne daß das Papier verschmutzt wird und der Bildträger, wie ein Photoleiter, frei von Schädigungen, wie Kratzern, ist.

Jedoch führt diese elektrostatische Methode der Abtren- · nung von Kopierpapier zu einigen Problemen. So hängt die Trenn-Leistungsfähigkeit dieser elektrostatischen Methode von der Art des kopierten Bildes ab und ist hinsichtlich ihrer Trennleistungsfähigkeit weniger zuverlässig als die

W tr a >r WV W» P-W * « * *

-6-mechanische Methode unter Anwendung eines Riemens.

Ein Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Kopierpapier-Trennverfahrens für elektrostatische Äuf-Zeichnungsvorrichtungen, bei dem die Trennleistungsfähigkeit nicht durch die Art des kopierten Bildes beeinflußt wird und die Zuverlässigkeit der Trennung groß ist; ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung unter Anwendung dieser Verfahrensweise. ·

Bei der Verfahrensweise, bei der Anziehungskräfte zwischen dem Bildträger und dem Kopierpapier mittels einer Wechselstrom-Koronaentladung entfernt oder verringert werden, um das Kopierpapier von dem Bildträger abzutrennen, müssen das Verfahren und die Vorrichtung zur elektrostatischen Aufzeichnung gemäß der Erfindung das Problem der bildabhängigen Trennungsleistungsfähigkeit und der unterlegenen Zuverlässigkeit bei der Trennung, wie vorstehend erwähnt, lösen, durch Einführen eines Isolators zwischen eine Trennelektrode, die zu der Wechselstrom-Koronaentladung führt, und ein Kopierpapier,' so daß die Schärfe und die räumliche Verteilung des Koronaentladungsstroms gemildert werden.

Im folgenden werden die Figuren kurz erläutert. Fig. 1 stellt ein Beispiel für die Bauweise des Grundmechanismus einer Kopiereinheit gemäß der Erfindung dar.

Fig. 2 stellt eine Ebene einer Ausführungsform einer Separatorelektrode gemäß der erfindungsgemäßen Verfahrensweise dar.

Fig. 3 stellt einen Schnitt einer Ausführungsform einer Separatorelektrode gemäß der Erfindung längs der Linie III-III der Fig. 2 dar.

ORIGINAL INSPECTED

Fig, 4 stellt einen Schnitt einer Ausführungsform einer Separatorelektrode gemäß der Erfindung längs der Linie IV-IV der Fig. 2 dar.

Fig. 5 stellt die räumliche Verteilung des Koronaentladungsstroms/der nach einer Papiertrennverfahrensweise des Stands der Technik erzielt wird, dar.

Fig. 6 zeigt, wie ein Kopierpapier mittels einer Trenn-Verfahrensweise des Stands der Technik aufgeladen wird.

Fig. 7 stellt die räumliche Verteilung eines Koronaentladungsstroms dar, der durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise erzielt wird.

Fig. 8 zeigt, wie ein Kopierpapier nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise aufgeladen wird.

Im folgenden wird die Erfindung genauer erläutert. Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Aufbaudiagramm,

das den grundlegenden Mechanismus einer Kopiereinheit zeigt, in der ein Bildträger oder ein Bildhalteteil eine rotierende zylindrische Trommel mit einer Achse ist. In der Figur weist die Photoleitertrommel 1 eine photoleitfähige Schicht , beispielsweise aus Selen, an ihrer Oberfläche auf und die Schicht ist durch Koronaentladung, die durch eine Aufladungselektrode 2 erzeugt wird, aufgeladen; ein optisches System 3 projiziert einen reflektierten Lichtstrahl von einem Originalbild, das sich auf einer Originaltafel (nicht dargestellt) befindet, auf eine Oberfläche der Photoleitertrommel 1 unter Bildung eines elektrostatischen latenten Bildes, wobei eine Entwicklereinheit 4 dieses latente Bild mit Toner unter BiI-dung eines sichtbaren Tonerbildes entwickelt; eine erste Zufuhrwalze 5 beschickt Kopierpapiere, die in einer Papierkassette 6 tfestapelt sind, einzeln nacheinander in eine vorgeschriebene Lage; ein zweites Zufuhrwalzenpaar

-δι beschickt jedes Kopierpapier in vorgeschriebener Zeitsteuerung derart, daß es das sichtbare auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 1 gebildete Bild genau überlappen kann; eine Übertragungselektrode 8 erzeugt eine Gleichstrom-Koronaentladung, um das sichtbare Tonerbild von der Trommeloberfläche auf das Kopierpapier zu übertragen; eine Trennelektrode 9 erzeugt eine Wechselstrom-Koronaentladung, um elektrostatische Kräfte zwischen der Oberfläche der Photoleitertrommel 1. und dem Kopierpapier auszuräumen oder zu verringern; eine Fördereinheit 10 befördert das von der Oberfläche der Photoleitertrommel 1 abgetrennte Kopierpapier zu einer Fixiereinheit 11; eine Reinigereinheit 12 entfernt den restlichen Toner der auf ι der Oberfläche der Photoleitertrommel 1 verblieben ist; und eine Vorkonditionierlampe 13 bewirkt eine Vorbelichtung der gesamten Oberfläche der Photoleitertrommel 1 vor Beginn des nächsten Kopierzyklus.

Die Abtrennelektrode 9 gemäß der Erfindung ist wie in den Fig. 2, 3 und 4 veranschaulicht, gebaut. In diesen Figuren weist ein elektrisch leitfähiger Schirm (Schild) 21 aus Aluminium oder dergleichen einen U-förmigen Querschnitt auf und Isolatorblöcke 22 und 23 sind an den entgegengesetzten Enden dieses Schirms 21 mittels Schrauben 24, 25 und 26 befestigt. Ein Hochspannungs-Steckeranschluß 29 ragt aus dem Isolatorblock 23 heraus. Ein Ende einer Feder 28 ist mittels einer Schraube 27 an den Isolatorblock 22 befestigt und ein Drahtstück 30, beispielsweise mit einem Durchmesser von 0,08 mm, aus Wolfram erstreckt sich zwischen dem Steckeranschluß 29 und dem anderen Ende der Feder 28. Der Draht 30 erstreckt sich in im wesentlichen rechtwinkliger Richtung zur Bewegung des Bildträgers, wie der Photoleitertrommel 1. Stege 31 sind an dem Schirm 21 befestigt und Bogenableiter 32 und 33 sind durch Kunststoffschrauben 34 und 35 an die Isolatorblöcke 22 bzw. 23 befestigt. Ein dünner streifenförmiges Isolator 40 mit geeigneter Breite, der beispielsweise aus Polyethylenterephthalat oder Nylon besteht, erstreckt sich

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zwischen den Bogenableitern 32 und 33 und in paralleler Richtung zum Draht 30. Der Isolator bedeckt einen wirksamen Teil des Drahts zur Erzeugung der Wechselstrom-Koronaentladung. Obwohl bei dieser Ausführungsform der Isolator 40 in die Separatorelektrode integriert ist, kann er unabhängig zwischen der Separatorelektrode und dem Kopierpapier angeordnet sein.

Im Gegensatz zum Stand der Technik, wo der vorstehende Isolator 40 nicht verwendet wird, ist die Kopierpapier-Abtrennmethode gemäß der Erfindung charakterisiert durch die Anwendung einer Wechselstrom-Koronaentladung durch einen derartigen dazwischengeschobenen Isolator 40. Der Wert des geeigneten Wechselstrom-Koronaentladungsstroms, der durch die Separatorelektrode laufen soll, um eine wirksame Abtrennung des Kopierpapiers zu erzielen, hängt davon ab, ob sich ein schwarzes Bild gegen die Führungskante des Kopierpapiers erstreckt. Die Tabelle I zeigt ein Beispiel für die Abtrennungs-Leistungsfähigkeit, die nach der Trennmethode des Stands der Technik erzielt werden kann. Der offene Kreis "o" zeigt eine gute Trennung an, wohingegen die Markierung "x" eine schlechte Trennung angibt. Bei diesem Versuch betrug die Umfangsgeschwindigkeit der photoleitfähigen Trommel 180 mm/sec und die Frequenz der Wechselstrom-Koronaentladung betrug 500 Hz. Die Spannung, die an den Photoleiter angelegt war, betrug +750 V und die Ampere-Zahl für die Übertragung betrug +4OuA. Die Versuche mit der Förderung, der Übertragung und der Abtrennung wurden mit Kopierpapieren von 64 g/m² der Größe A4 durchgeführt, wobei die Längsseite des

Kopierpapiers parallel zur Achse der Trommel gesetzt wur-. de. In der Tabelle werden die Ergebnisse der Reihe A mit einer Originalkopie erhalten, die ein schwarzes Bild im 40 mm breiten Spielraum an der Führungskante aufweist; während sich die der Reihe B auf eine blanke Originalkopie beziehen.

Tabelle I

Originalkopie Leistungsfähigkeit bei einem Wechselstrom-Koronaentladungsstrom (uA) von

	40	50	60	70	80	90
A	O	O	O	O	X	X
B	X	X	O	O	O	O

Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß die Trennmethode des Stands der Technik das Kopierpapier in günstiger Weise und unabhängig von der Art der verwendeten Originalkopie nur in einem engen Bereich des Wechselstrom-Koronaentladungsstroms abtrennen kann. Ein derartiger enger Bereich ändert sich beispielsweise in Abhängigkeit von der Dicke und der Größe des Kopierpapiers. Aus diesem Grunde führt die Abtrennmethode des Stands der Technik zu Problemen, da es schwierig ist, einen weiten Bereich des Wechselstrom-Koronaentladungsstroms zu erhalten, der durch eine Trennelektrode erzeugt wird, die zu einer ausgezeichneten Abtrennung von Kopierpapier geeignet ist. Die Tabelle II zeigt die Trennleistungsfähigkeit, die man feststellte, wenn der erfindungsgemäße Isolator 40 verwendet wurde, und der Wechselstrom-Koronaentladungsstrom geändert wurde. Die Tabelle zeigt eine wesentliche Ausdehnung des Wechselstrom-Koronaentladungsstrombereichs in dem das Kopierpapier günstig abgetrennt werden kann. Die übertragungsstrommenge und die Bedeutung der Symbole n_AH^ >·β" , "ο" und "χ" sind die gleichen wie in der Tabelle I.

Tabelle II

Originalkopie Leistungsfähigkeit bei einem Wechselstrom-Koronaentladungsstrom von

70 80 90 100 110 120 130 140

A ooooooooo

B XXXOO OO O

ORIGINAL [NSPECTED

Die Ergebnisse in der Tabelle II wurden erhalten, wenn der Isolator 40, der aus einem Polyethylenterephthalatstreifen von 0,1 mm Dicke und 1,8 mm Breite bestand, in einer Trennung bzw. einem Abstand von 3 mm entfernt vom Draht 30 angeordnet war. Gleiche Ergebnisse erhielt man, wenn die Dicke oder die Breite des Isolators 40 auf 0,2 und 0,3 mm bzw. 1,5 und 2 mm geändert wurden, oder wenn der Isolator 40' leicht in der Richtung der Breite ver- t schoben wurde.

Bei diesem Beispiel wird ein dünner streifenförmiger Isolator 40 mit enger Breite verwendet. Jedoch soll der Isolator 40 nicht auf einen derartig dünnen Streifen beschränkt werden und man erzielt auch den gleichen Effekt unter Ver-Wendung anderer Isolatortypen, beispielsweise eines Isolators vom Drahttyp, bei dem sich mehrere Drähte parallel zur Beladungselektrode 2 erstrecken.

Wenn das blanke Bildteil des Kopierpapiers von dem BiIdträger abgetrennt wird, ist die Abtrennung um so besser, je höher der Wechselstrom-Koronaentladungsstrom ist. Im Falle des schwarzen Bildteils jedoch wird, je mehr der Wechselstrom-Koronaentladungsstrom erhöht wird, die Beladungspolarität in dem Kopierpapier letztlich von positiv nach negativ umgekehrt, was zu der Haftung des Kopierpapiers an der Photoleitertrommel führt, so daß es ziemlich schwierig wird, das Kopierpapier abzutrennen. Selbst wenn ein positiv beladener polarer Photoleiter mit negativ geladenen Tonern entwickelt wird, liegt die Neutralisation nur in der Größenordnung von einem Fünftel eines positiven latenten Bildes. Dies führt in diesem Falle zur negativ-polaren Aufladung des Kopierpapiers, da die Wechselstrom-Koronaaufladung so wirkt, daß das Oberflächenpotential der gesamten Schichten, die mit dem positiv polar aufgeladenen Photoleiter überlappt sind, Toner die negativ polar aufgeladen sind und an dem Photoleiter haften und das auf die Toner aufgelegte Kopierpapier, neutralisiert werden. Im Stand der Technik wurde eine

Methode verwendet, die die räumliche Verteilung des KoronaentladungsStroms mit einem scharfen Peak, wie in der Fig. 5 dargestellt, ausnutzte. Hierdurch ändert das Kopierpapier seine Polarität von positiv nach negativ, während es in kurzer Entfernung in der Beschickungsrichtung des Kopierpapiers über der Trennelektrode läuft, so daß nur ein sehr kurzer Spielraum, wie in der Fig. 6 durch L₁ gezeigt, des Kopierpapiers vollständig oder fast neutralisiert wird, wodurch es möglich ist, daß die Abtrennung des Papiers nicht gelingt. Da im Gegensatz hierzu die erfindungsgemäße Verfahrensweise eine unterschiedliche räumliche Verteilung des Koronaentladungsstroms, wie in der Fig. 7 gezeigt, anwendet, erfolgt eine Beladung zur umgekehrten Polarität, wie vorstehend erwähnt, nach dem Lauf einer wesentlich längeren Entfernung, wie durch L- in der Fig. 8 dargestellt.

Daher wird ein längerer Spielraum an Kopierpapier vollständig oder fast neutralisiert gehalten, um das Papier abzutrennen. Darüber hinaus kann nicht nur die Elastizität des Kopierpapiers sondern auch das Gewicht seines Anteils L„ die Abtrennung des Papiers erleichtern, wodurch eine gute Abtrennleistungsfähigkeit erzielt wird.

Es sei festgestellt, daß die elektrostatische Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur das vorstehend beschriebene Beispiel elektrostatischer Kopierer betrifft, sondern auch Druckvorrichtungen vom elektrophotographischen Lasertyp und dergleichen.

Wie vorstehend erwähnt, kann der Bereich des Wechselstrom-Koronaentladungsstroms der zu einer ausgezeichneten Ab— trennleistungsfähigkeit führen kann, durch die erfindungsgemäße Kopierpapier-Abtrennvorrichtung erweitert werden, wodurch die Papierabtrennung günstig und zuverlässig erfolgt und zwar unabhängig von der Art der Originalkopie.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Abtrennen von Aufzeichnungspapier von einem Bildträger, auf dem sich ein sichtbares Tonerbild befindet, nachdem das Tonerbild auf das Aufzeichnungspapier übertragen wurde, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Trennelektrode (9) zur Erzeugung einer Wechselstrom-Koronaentladung zur Entfernung oder Verringerung von elektrostatischen Kräften zwischen dem BiIdträger und dem Aufzeichnungspapier und einen Isolator (40) angeordnet zwischen dem Aufzeichnungspapier und der Trennelektrode aufweist.

2. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator

(40) in die Trennelektrode (9) integriert ist.

3. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (40) aus Polyethylenterephthalat besteht.

4. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (40) aus Polyethylenterephthalat besteht.

5. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier

nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (40) in Form eines Streifens vorliegt.

6. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstrom-Koronaentladung auf das Aufzeichnungspapier durch einen Isolator (40) angewendet wird.

7. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier

nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelektrode (9) einen Draht (30) enthält, der sich in im wesentlichen rechtwinkliger Richtung zur Bewegung des Bildträgers erstreckt.

8. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (40) parallel zu dem Draht (30) angeordnet ist.

9. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (40) in räumlichem Abstand zum Draht (30) angeordnet ist.

ORIGINAL INSPECTED

10. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (40) in räumlichem Abstand zum Draht (30) angeordnet ist.

11. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier

nach Anspruch 7 oder einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (40) fast so lang wie der Draht (30) ist und breiter als der XO Draht (30) ist.

12. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier nach Anspruch 7 oder einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Isolator (40) über den Draht (30) erstreckt.

13. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Isolator (40) über den Draht (30) erstreckt. '

14. Vorrichtung zur Abtrennung von Aufzeichnungspapier nach Anspruch 5 oder einem der übrigen vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelektrode (9) einen elektrisch leitfähigen Schirm (21) mit zwei Enden, Isolatorblöcke (22, 23) angeordnet an jedem Ende des leitfähigen Schirms (21), einen Hochspannungs-Steckeranschluß (29) , befestigt an einem der Isolatorblöcke (22, 23), einen Wolframdraht (30), der sich zwischen dem Steckeranschluß (29) und dem anderen Isolatorblock (22, 23) erstreckt und

Bogenableiter (32), die an dem oberen Teil jedes der Isolatorblöcke (22, 23) angeordnet sind, aufweist, wobei sich der Isolator (40) zwischen den Bogenableitern (32) in paralleler Richtung zu dem Wolframdraht

(30) erstreckt.

-4-

15. Verfahren zur Abtrennung eines Aufzeichnungspapiers in einer elektrostatischen Aufzeichnungsvorrichtung durch Anwendung eines Wechselstrom-Koronaentladungsstroms mittels einer Trennelektrode zwischen einem Bildträger und einem Aufzeichnungspapier, so daß die dazwischen ausgebildeten elektrostatischen Kräfte ausgeräumt oder verringert werden, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Isolator zwischen die Trennelektrode und das Aufzeichnungspapier während der Wechselstrom-Koronaentladung einführt, um die Schärfe der räumlichen Verteilung des KoronaentladungsStroms zu mäßigen.

ORIGINAL INSPECTED