DE3414299C2

DE3414299C2 - Elektrophotographisches Kopiergerät mit herausnehmbarer Kassette

Info

Publication number: DE3414299C2
Application number: DE3414299A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Koizumi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1983-04-15
Filing date: 1984-04-16
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2004-04-17
Also published as: DE3414299A1; JPS59192280A; JPH0473593B2; US4592644A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Kopiergerät nach dem Anspruch 1.

Aus der DE-OS 23 05 684 ein elektrophotographisches Kopiergerät bekannt, das ein Gehäuse aufweist, in welches eine Kassette einsetzbar ist. Diese Kassette kann in einer vorgesehenen Lage in dem Gehäuse gehaltert sein und ist auch herausnehmbar. Die Kassette umfaßt mindestens eine Aufwickelrolle, eine Vorratsrolle und auch ein photoempfindliches Element bzw. eine photoempfindliche Bahn, welche zwischen der Aufwickelrolle und der Vorratsrolle verläuft. Das bekannte Gerät umfaßt schließlich auch eine Abbildungseinrichtung, die in dem Gehäuse angeordnet ist, um auf dem photoempfindlichen Element bzw. Bahn ein wiederzugebendes Bild auszubilden. Bei dieser bekannten Konstruktion besitzt die Kassette vergleichsweise große räumliche Abmaße, die insbesondere dadurch hervorgerufen werden, daß bei dieser bekannten Konstruktion wenigstens ein Teil des lichtempfindlichen Elements tief in einen Saugkasten hineinreicht, in welchem ein Unterdruck erzeugt wird, um eine langgestreckte Schlaufe in dem lichtempfindlichen Element bzw. Bahn auszubilden.

Aus der US-PS 42 40 723 ist ein Kopiergerät bekannt, welches auch ein photoleitfähiges Band enthält, das zwischen einer Vorratsrolle und einer Aufwickelrolle hin- und herbewegt werden kann, wobei das Band auf dem Weg von der Vorratsrolle zur Aufwickelrolle über mehrere Umlenkrollen geführt wird. Das photoleitfähige Band kann zusammen mit der Vorratsrolle und der Aufwickelrolle bzw. den Umlenkrollen in einer Kassette angeordnet sein, die herausnehmbar in einer vorgesehenen Lage in dem Gehäuse des betreffenden Kopiergerätes gehaltert wird. Bei dieser bekannten Konstruktion besitzen die Vorratsrolle und die Aufwickelrolle im wesentlichen den gleichen Durchmesser und sie haben auch einen vergleichsweise großen Abstand zueinander, wodurch die Anordnung aus Vorratsrolle, Aufwickelrolle und Umlenkrollen vergleichsweise viel Raum beansprucht. Die bekannte Konstruktion bietet daher nicht die Voraussetzungen dafür, eine möglichst kompakte gedrängte Bauweise der gesamten Kassette realisieren zu können.

Aus der DE-OS 23 18 464 ist ein elektrophotographisches Kopiergerät mit einer Kassette mit einem lichtempfindlichen Element bekannt, bei dem das in der Kassette angeordnete Photoleiterband für jeden Kopiervorgang zwischen einer Vorrats- und einer Aufwickelrolle hin- und herbewegt wird. Das mittels geeigneter Antriebsvorrichtungen transportierte Band wird durch auf die Rollen einwirkende Vorspannelemente straff bzw. gespannt gehalten. Bei dieser bekannten Konstruktion ist ferner die Vorratsrolle dicht neben der Aufwickelrolle angeordnet. Die bekannte Anordnung umfaßt jedoch eine Umlenkrolle mit relativ großem Durchmesser, so daß trotz des geringen Abstands zwischen Vorratsrolle und Aufwickelrolle diese bekannte Konstruktion nicht die Möglichkeit bietet, die einzelnen Einheiten des Kopiergerätes, wie beispielsweise Belichtungsstation, Entwicklungsstation, Übertragungsstation usw. besonders raumsparend in bezug auf die gesamte Rollenanordnung anordnen zu können.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein elektrophotographisches Kopiergerät mit einer aus dem Gerätegehäuse herausnehmbaren Kassette zu schaffen, welches einerseits unmittelbar bei Einschaltung des Gerätes einen Kopierbetrieb ermöglicht, andererseits in besonders kompakter Bauweise ausgeführt werden kann und auch eine verzerrungsfreie Wiedergabe der herzustellenden Kopien bzw. Bilder sicherstellen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Gesamtaufbaus eines Kopiergeräts gemäß einer Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Aufbaus zum Betreiben eines photoleitfähigen Bandes in dem Kopiergerät der Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das photoleitfähige Band, wenn es in einer Ebene verläuft;

Fig. 4 eine perspektivische, ins einzelne gehende Ansicht des Aufbaus zum Betreiben des photoleitfähigen Bandes; und

Fig. 5 einen Teil einer schematischen Darstellung einer abgewandelten Ausführung.

In Fig. 1 ist schematisch der Gesamtaufbau eines Kopiergeräts 1 gemäß einer Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt. Etwa in der Mitte des Kopiergeräts 1 ist eine Kassette 2 mit einem photoleitfähigen Band angeordnet, welche herausnehmbar eingesetzt ist. Die Kassette 2 weist eine Aufwickelrolle 3, eine in der Nähe der Aufwickelrolle 3 angeordnete Vorratsrolle 4 und Zwischenrollen 5 bis 7 auf, welche im allgemeinen um die Vorratsrolle 4 angeordnet sind. Ein photoleitfähiges Band 8 erstreckt sich zwischen der Aufwickelrolle und der Vorratsrolle 4, wobei es über die Zwischenrollen 5 bis 7 läuft. Ein Ende des photoleitfähigen Bandes 8 ist fest an der Aufwickelrolle 3 und das andere Ende ist fest an der Vorratsrolle 4 angebracht. Die Zwischenrollen 5 bis 7 sind vorgesehen, um die Bewegung des photoleitfähigen Bandes 8 entlang eines Hauptladers 9, eines Bildbelichtungssystems 10, einer Entwicklungseinrichtung 11, einer Bildtransfereinrichtung 12 und einer Reinigungseinrichtung 13 zu führen, die in dem Hauptgehäuse des Kopierers 1 vorgesehen sind.

Wenn somit während des Betriebs eine Glasplatte 14 mit einer darauf angeordneten Vorlage in horizontaler Richtung bewegt wird, wird das photoleitfähige Band 8 mit derselben Geschwindigkeit weiterbefördert, indem es auf die Aufwickelrolle 3 aufgewickelt wird; während dieses Transports wird das Band 8 von dem Hauptlader 9 gleichförmig geladen und dann über das Belichtungssystem 10 bildmäßig belichtet, wodurch ein elektrostatisches, latentes Bild auf dem Band 8 ausgebildet wird. Das latente Bild wird dann mittels der Entwicklungsrichtung 11 entwickelt, und das entwickelte Bild wird dann mittels der Transfereinrichtung 12 auf ein Übertragungsmaterial 15 übertragen, welches entsprechend der Bewegung des Bandes 8 befördert wird. Danach wird das Übertragungsmaterial 15 an einer Fixiereinrichtung 16 vorbeibewegt, wobei dann das übertragene Bild auf dem Transfermaterial 15 fixiert wird. Die Entwicklungseinrichtung 11 weist eine Entwicklungsrolle 11a auf, und folglich kann durch eine Berührung eine Entwicklung durchgeführt werden. Ferner erfolgt eine Trennung des Transfermaterials 12 von dem photoleitfähigen Band 8 dadurch, daß bei der Zwischenrolle 7 ein ganz bestimmter Krümmungsradius verwendet wird; in diesem Fall braucht keine spezielle Trenneinrichtung vorgesehen zu werden, wodurch gleichzeitig verhindert ist, daß ein fleckiges, ungleichmäßiges Bild erzeugt wird.

In der dargestellten Ausführungsform hat das Band 8 von einem Ende zum anderen eine ganz bestimmte Länge, und es weist einen ersten Längenabschnitt, welcher in seiner Länge einem Übertragungsmaterial 15 mit einer maximalen Größe (beispielsweise mit einer Größe DIN-A3) entspricht, einen zweiten Längenabschnitt, welcher zwischen der Aufwickelrolle 3 und einem Ende des ersten Längenabschnitts vorgesehen ist, und einen dritten Längenabschnitt auf, welcher zwischen der Vorratsrolle 4 und dem anderen Ende des ersten Längenabschnitts vorgesehen ist. Somit wird bei einer derartigen Ausführung das photoleitfähige Band 8 bei jedem Kopierzyklus zwischen der Vorratsrolle 4 und der Aufwickelrolle 3 vor- und zurückbewegt. Wenn somit ein Kopiervorgang mit der Abtastbelichtung mittels des optischen Systems 10 verknüpft wird, kann er mit derselben zeitlichen Steuerung wie in dem Fall durchgeführt werden, wo statt der Bahn oder des Bandes eine photoleitfähige Trommel verwendet ist. Da in der vorliegenden Ausführungsform die Länge des photoleitfähigen Bandes 8 kurz ist, ändert sich der Durchmesser des Bandes 8, wenn es auf die Aufwickelrolle 3 oder die Vorratsrolle 4 gewickelt wird, nicht nennenswert, so daß sich das Band 8 im wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Darüber hinaus können die beiden Rollen 3 und 4 näher beieinander angeordnet werden, wodurch der Gesamtaufbau der Kassette 2 hinsichtlich seiner Größe kompakt ausgebildet werden kann. Außerdem ist ein größerer Freiheitsgrad bezüglich der Anordnung der verschiedenen Teile der Kassette 2 gegeben. Beispielsweise können Länge, Winkel und andere Bedingungen, die für die den Kopiervorgang durchführenden Einrichtungen erforderlich sind, ohne weiteres erreicht werden, indem beispielsweise die Zwischenrolle 5 bis 7 entsprechend angeordnet werden.

Im allgemeinen nimmt, wenn eine Bahn oder eine dünne Lage auf eine Aufwickelrolle gewickelt wird, indem sie entsprechend angetrieben wird, damit sie sich mit einer konstanten Drehzahl dreht, die Fördergeschwindigkeit der Bahn allmählich zu, wie es von einem Filmprojektor, einem Bandgerät, u. ä. bekannt ist. Um damit fertig zu werden, mußte bei den bekannten Geräten eine Antriebseinrichtung u. ä. mit konstanter Drehzahl vorgesehen werden, um sicherzustellen, daß sich die Bahn oder dünne Lage mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt. Im Unterschied hierzu ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung keine spezielle Einrichtung erforderlich, um eine konstante Transportgeschwindigkeit für das Band sicherzustellen, und die Aufwickelrolle 3 kann unmittelbar angetrieben und dadurch gedreht werden, wodurch dann das Band 8 in einer beabsichtigten Richtung im wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit befördert wird. Bei der gezeigten Ausführungsform können Änderungen in der Fördergeschwindigkeit des photoempfindlichen Bandes 8 infolge von Änderungen in dem Durchmesser des auf die Rolle 3 gewickelten Bandes 8 innerhalb von ±0,5% gehalten werden. Folglich kann die Transportgeschwindigkeit des Bandes 8 als im wesentlichen konstant betrachtet werden. Dieser Gesichtspunkt wird nachstehend noch im einzelnen untersucht.

Der Durchmesser R des um die Rolle gewickelten Bandes 8 kann annähernd ausgedrückt werden durch

wobei R₀ ein Bezugsdurchmesser, t die Dicke des Bandes 8 und L die Länge des Bandes 8 sind.

Wenn der Durchmesser um β% zunimmt, ergibt sich, wenn in Gl. (1) R durch R₀ (1+β) ersetzt wird, die folgende Gleichung:

Als ein spezielles Beispiel ergibt sich bei Einsetzen von ganz bestimmten Werten für β=0,01, t=0,095 mm (wobei in dieser Ausführungsform das Band 8 aus einer 0,075 mm dicken Unterlage und einer 0,02 mm dicken photoleitfähigen Schicht besteht) und für L=420 mm (die Längsabmessung eines Papiers der Größe DIN A3) aus der Gl. (2):

R₀ = 25,137 mm.

Wenn somit der Bezugsdurchmesser größer eingestellt wird, als der vorbeschriebene Wert und der Unterschied in der Transportgeschwindigkeit des Bandes so eingestellt wird, daß dieser Wert von R₀ in der Mitte eines DIN-A3-großen Übertragungsblattes erreicht wird, dann kann der Unterschied in der Transportgeschwindigkeit zwischen dem Start und dem Ende eines Bandaufwickelvorgangs innerhalb von ±0,5% gehalten werden, und somit kann dies in der Praxis als eine konstante Geschwindigkeit betrachtet werden. Wenn beispielsweise die Aufwickelrolle einen Durchmesser von 30 mm hat, können die Änderungen in der Transportgeschwindigkeit des Bandes 8 innerhalb von ±0,35% gehalten werden.

Nunmehr wird der Fall betrachtet, bei welchem das photoleitfähige Band 8 mit konstanter Geschwindigkeit aufgewickelt und mit hoher Geschwindigkeit zurückgespult wird. Am Anfang eines Kopierbetriebs wird das photoleitfähige Band 8, welches um die Vorratsrolle 4 gewickelt ist, nacheinander abgewickelt und auf die Aufwickelrolle 3 gewickelt, wenn diese (3) angetrieben wird, und sich dadurch dreht. Wenn sich das photoleitfähige Band 8 auf diese Weise dreht, werden verschiedene Kopierschritte, wie beispielsweise ein Bilderzeugen und -übertragen, an dem Band 8 durchgeführt. Während eines solchen Vorgangs ist es wichtig, daß das Band 8 unter Spannung gehalten wird; das Band würde sonst locker oder durchhängen, so daß dann kein entsprechender Anlagedruck in dem Entwicklungsbereich erhalten würde, was wiederum Unregelmäßigkeiten in dem sich ergebenden Bild zur Folge hätte. Wenn folglich das Band durch die Aufwickelrolle 3 aufzuwickeln ist, muß beispielsweise infolge Reibung an dem Band 8 an der Vorratsrolle 4 ein entsprechender Widerstand vorgesehen sein. Durch die gleiche Maßnahme muß an der Aufwickelrolle 3 bezüglich des Bandes 8 ein entsprechender Widerstand vorgesehen sein, wenn das Band 8 zu der Vorratsspule 4 zurückzuspulen ist.

In der dargestellten Ausführungsform übt eine Reinigungsschneide 13a eine Widerstandskraft auf das Band 8 aus, wenn es zu der Vorratsrolle 4 zurückgespult wird. Ein ähnliches Teil oder irgendein anderes Teil kann vorgesehen sein, um eine entsprechende Widerstandskraft auf das Band 8 auszuüben, wenn es angetrieben wird, um auf die Aufwickelspule 3 gewickelt zu werden.

In Fig. 3 ist das in dem Kopierer 1 der Fig. 1 verwendete Band 8 dargestellt; es weist einen Abbildungsabschnitt der Länge l₂ sowie vor- und nacheilende Abschnitte mit einer Länge l₁ auf, welche mit den vorderen bzw. hinteren Enden des Abbildungsabschnitts verbunden sind. Der Abbildungsabschnitt soll nunmehr einem Blatt Papier der Größe DIN A3 entsprechen und beträgt folglich l₂=420 mm. Wenn l₁=150 mm ist, dann ist die Länge des aufzuwickelnden Bandes 8 L₀, was in dem vorliegenden Beispiel gleich 570 mm ist. Das heißt, die Gesamtlänge des Bandes 8 ist 720 mm. Die Beziehung zwischen der aufzuwickelnden Gesamtlänge L₀ und der Anzahl Umdrehungen n des Bandes 8 kann dann folgendermaßen ausgedrückt werden:

L₀ = (R_x + nt) n π (3)

Hierbei ist mit R_x der Durchmesser der Aufwickelrolle 3 oder der Vorratsrolle 4 bezeichnet. Wenn die Gl. (3) für n umgestellt wird, ergibt sich:

wobei n größer als null ist.

Wenn nunmehr der Durchmesser der Aufwickelrolle 3 mit R_x=30 mm angesetzt wird, dann kann die Anzahl Umdrehungen n₁ der Aufwickelspule 3 dadurch festgelegt werden, daß t=0,095 und L=570 mm in Gl. (4) eingesetzt wird, wobei sich dann ergibt

n₁ = 5,94 (5).

Wenn in ähnlicher Weise der Durchmesser der Vorratsspule 4 mit R_x=20 mm angesetzt wird, dann kann die Anzahl Umdrehungen n₂ an der Vorratsrolle 4 festgelegt werden als

n₂ = 8,69 (6).

Wie in Fig. 4 dargestellt, sind Zahnräder 17 und 18 mit einer Zähneanzahl N₁ bzw. N₂ an den Wellen befestigt, welche die Aufwickelrolle 3 bzw. die Vorratsrolle 4 tragen. Ferner ist dazwischen ein Zwischenzahnrad 19 angeordnet, das mit den beiden Zahnrädern 17 und 18 kämmt, so daß die beiden Rollen 3 und 4, wenn sie angetrieben werden, sich in derselben Richtung drehen. Wenn dann das Zahnrad 17 eine Anzahl N Umdrehungen ausführt, dann macht das Zahnrad 18 eine Anzahl (N₁/N₂)N Umdrehungen. Wenn N₁=31 und N₂=20 ist, macht, wenn die Aufwickelrolle 3 5,94 Umdrehungen macht, die Vorratsrolle 4 (N₁/N₂)N=9,2 Umdrehungen. Dies ergibt einen Unterschied in der Anzahl der Umdrehungen von 9,2-5,94=3,26. Um das photoleitfähige Band 8 immer unter Spannung zu halten, indem dieser Unterschied in den Umdrehungen aufgenommen wird, ist die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform so ausgelegt, daß die Vorratsrolle 4 drehbar gehalten und über eine Feder 20 mit ihrer Welle 4a verbunden ist. Bei einem solchen Aufbau kann der Aufwickel- und Rückspulbetrieb ziemlich glatt durchgeführt werden, ohne daß beispielsweise durch Reibung eine zusätzliche Kraft aufgebracht wird, obwohl das photoleitfähige Band 8 auf einem verhältnismäßig hohen Wert unter Spannung gehalten ist.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in welcher ein Lichtbild von einer Vorlage nicht direkt auf das photoleitfähige Band 8 gelenkt wird, sondern zuerst horizontal verläuft und dann durch einen Spiegel auf das photoleitfähige Band 8 reflektiert wird, welches schräg zwischen der Vorratsrolle 4 und der Zwischenrolle 5 verläuft. Folglich ist die Anordnung der übrigen Elemente in der Kassette etwas anders als bei der vorherigen, in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Jedoch sind gleiche oder ähnliche Elemente, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Wie oben im einzelnen beschrieben, kann gemäß der Erfindung das Kassettengehäuse mit einer photoleitfähigen Bahn in der Größe kompakt und preiswert hergestellt werden. Ferner kann ein Auswechseln von solchen Kassetten leicht durchgeführt werden. Außerdem ist der Freiheitsgrad bei der Anordnung verschiedener Elemente hoch, was mehr Freiheit bei der Planung ergibt. Außerdem kann ein bahnförmiges photoleitfähiges Teil ohne eine zusätzliche Einrichtung beim Kopiervorgang mit konstanter Geschwindigkeit befördert werden.

Claims

1. Elektrophotographisches Kopiergerät mit einer aus dem Gerätegehäuse herausnehmbaren Kassette, die eine Aufwickelrolle, eine Vorratsrolle und ein zwischen beiden Rollen hin- und her transportierbares photoleitfähiges Band enthält, wobei im Gerätegehäuse im photoleitfähigen Band eine Ladeeinrichtung, eine Belichtungseinrichtung, eine Entwicklungseinrichtung, eine Transfereinrichtung und eine Reinigungseinrichtung angeordnet sind und wobei

a) die Gesamtlänge des photoleitfähigen Bandes aus einem ersten Abschnitt (l₂), auf dem das Bild einer Vorlage erzeugt wird, einem zweiten Abschnitt (l₁), der sich von der Aufwickelrolle zu dem zur Aufwickelrolle zeigenden Ende des ersten Abschnitts (l₂) erstreckt, und einem dritten Abschnitt (l₁), der sich von der Vorratsrolle zu dem der Vorratsrolle zeigenden Ende des ersten Abschnitts erstreckt, besteht,
b) eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, mittels derer die Aufwickel- und die Vorratsrolle derart antreibbar sind, daß das photoleitfähige Band während eines Kopiervorgangs von der Vorratsrolle auf die Aufwickelrolle aufgewickelt und unmittelbar nach Beendigung des Kopiervorgangs von der Aufwickelrolle auf die Vorratsrolle zurückgespult wird, so daß das Band für einen nächsten Kopiervorgang bereitsteht,
c) die Aufwickelrolle und die Vorratsrolle in der Kassette dicht nebeneinander angeordnet sind und das photoleitfähige Band über eine neben der Vorratsrolle angeordnete erste Umlenkrolle, dann über eine unterhalb der Vorratsrolle angeordnete zweite Umlenkrolle und eine unterhalb der Aufwickelrolle angeordnete dritte Umlenkrolle zur Aufwickelrolle geführt wird,
d) am photoleitfähigen Band der Vorratsrolle und der ersten Umlenkrolle die Lade- und Belichtungseinrichtung, zwischen der ersten und der zweiten Umlenkrolle die Entwicklungseinrichtung, zwischen der zweiten und dritten Umlenkrolle die Transfereinrichtung und zwischen der dritten Umlenkrolle und der Aufwickelrolle die Reinigungseinrichtung angeordnet ist und
e) der Durchmesser der Aufwickelrolle so groß gewählt ist, daß die beim Kopiervorgang durch den Durchmesserzuwachs beim Aufwickeln des photoleitfähigen Bandes verursachte Band-Transportgeschwindigkeits-Änderung vernachlässigbar ist.

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (13a), die bei der Rückspulbewegung des photoleitfähigen Bandes von der Aufwickelrolle (3) auf die Vorratsrolle (4) eine Widerstandskraft auf das Band ausübt.

3. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen einer Widerstandskraft eine Reinigungsschneide (13a) der Reinigungseinrichtung ist, welche eine Widerstandskraft ausübt, wenn das photoleitfähige Band (8) von der Aufwickelrolle (4) zu der Vorratsrolle (3) zurückgespült wird.

4. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsrolle (4) drehbar auf einer Tragwelle (4a) angeordnet ist und eine Feder (20) die Vorratsrolle (4) auf der Tragrolle (4a) so vorspannt, daß das photoleitfähige Band (8) straff gehalten wird.

5. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (l₂) so lang ist wie die maximale Größe des Übertragungsmaterials oder -blattes, welches in dem Kopiergerät verwendbar ist.