DE3421255A1

DE3421255A1 - Elektrophotographisches kopiergeraet

Info

Publication number: DE3421255A1
Application number: DE19843421255
Authority: DE
Inventors: Katsuyoshi Osaka Fujiwara; Hiroshi Nara Uchiyama
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1984-06-07
Publication date: 1984-12-13
Also published as: DE3421255C2; JPS59228680A; US4593989A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Kopiergerät, welches insbesondere die im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Beim Kopieren einer VorInge wie beispielsweise eines Schreibens, einer Buchseite o.dgl. in einem elektrophotographischen Kopiergerät wird das Bildmuster des zu kopierenden Dokuments unter Ausnutzung eines optischen Systems auf einem Photorezeptor in ein elektrostatisches latentes Bild umgesetzt, an welchem in einer Entwicklerstation des Gerätes übertragene Tonerpartikel haften bleiben, so daß aus dem latenten Bild ein sichtbares Tonerbild entsteht, das schließlich in einer Ladungsübertragungsstation auf ein Kopierpapier übertragen wird.

Bei herkömmlichen elektrophotographischen Kopiergeräten wird der Photorezeptor gleichförmig aufgeladen und zur Bildung des elektrostatischen latenten Bildes entwickelt. Beim Kopieren von Seiten sehr dicker Bücher ist es nicht zu vermeiden, daß der Bundsteg der offenen Seite und die Außenränder der offenen Seite und besonders der folgenden Seiten sich in einer abgehobenen oder "schwebenden" Position über der Oberfläche einer Dokumenttragplatte des Kopiergerätes befinden. Auf der fertigen Kopie erscheinen die Ränder der schwebenden Folgeseiten schwarz oder durchgehend, aber der schwebende Bundsteg wird so unscharf und mit unbestimmbarem Schwärzungsgrad abgebildet, daß die gesamte Kopie unklar und unbefriedigend wirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektrophotographische Kopiergeräte durch eine Verbesserung in die Lage zu

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versetzen, auch unter Bedingungen wie eingangs erläutert Kopien zu liefern, die genau dem Bildmuster des zu kopierenden Dokuments entsprechen.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz gefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen qokennzoi.chnet.

Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, bei elektrophotographischen Kopiergeräten, in denen ein von dem zu kopierenden Dokument reflektierter Lichtstrahl durch ein optisches System auf einen Photorezeptor gerichtet wird, dessen Oberfläche zwar aufgeladen worden ist und auf dem ein elektrostatisches latentes Bild zur Entwicklung gebracht wird, auf dem Photorezeptor entstehende unerwünschte Ladungen, die unerwünschten Bereichen wie Randzonen auf dom zu kopierenden Dokument entsprechen, mittels einer durch eine Steuereinrichtung kontrollierbaren Ladungsbeseitigungseinrichtung zu eliminieren.

Die Steuereinrichtung steuert die Ladungsbeseitigungseinrichtung so, daß alle den unerwünschten Dokumentbereichen entsprechenden unerwünschten Ladungen des latenten Bildes gelöscht werden, bevor sie auf der Kopie erscheinen. Das verbleibende latente Bild entspricht somit genau dem erwünschten Bildinhalt des Dokuments.

Mit dem erfindungsgemäßen Kopiergerät können z.B. beim Kopie-

ren von dicken Büchern die sonst unscharf abgebildeten Zonen

wie der mittlere Bundsteg und die Seitenränder der Folgeseiten

einfach ausgeblendet werden.

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine Perspektivdarstellung und eine seitliche Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines er

findungsgemäßen Kopiergerätes mit einem daraufliegenden zu kopierenden Buch und

Fig. 3 eine graphische Darstellung zu bestimmten Arbeitsbedingungen in dem Kopiergerät von Fig. 1 und 2.

Das in Fig. 1 in Perspektivdarstellung und in Fig. 2 zum Teil schematisch in einem Vertikalschnitt dargestellte erfindungsgemäße elektrophotographische Kopiergerät enthält im oberen Bereich seines Gehäuses u.a. eine transparente Dokumenttragplatte 1, eine aufklappbare Dokumentabdeckung 3 und eine Uberwachungseinheit 18. Auf der Oberfläche der Dokumenttragplatte

1 liegen die offenen Seiten eines ein zu kopierendes Dokument

2 bildenden dicken Buches. Wie bei so dicken Büchern unvermeidbar, befinden sich die Außenränder a und b der Folgeseiten und der Bundsteg c der offenen Seiten des aufgeschlagenen Buches (Dokument 2) in einer "schwebenden" Position über der Oberfläche der Dokumenttragplatte 1.

Im Mittelteil des Kopiergerätes befindet sich eine drehbare Trommel (s. Fig. 2), deren Oberfläche als Photorezeptor 4 ausgebildet ist. Der Photorezeptor 4 des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung besteht vorzugsweise aus drei Schichten, einer elektrisch leitenden Grundschicht aus Al, einer darauf aufgetragenen photoleitenden Schicht aus CdS und einer deckenden Isolierschicht aus Mylar. Ein Beispiel eines derartigen Dreischicht-Photorezeptors nebst Verfahren ist in der

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US-PS 3 666 363 vom 30. Mai 1972 erläutert, hat aber keinerlei beschränkende Wirkung in bezug auf die vorliegende Erfindung.

Bei drehender Trommel wird der Photorezeptor 4 zuerst mittels eines ersten Korona-Aufladers 5 gleichförmig mit bestimmter Polarität und danach mittels eines zweiten Korona-Aufladers 6 entweder einer Wechselkorona ausgesetzt oder mit einer entgegengesetzten Polarität aufgeladen. Synchron zu der Trommeldrehung und mit der Aktivierung des zweiten Aufladers 6 wird ein Lichtstrahl aus einer Lichtquelle 72 durch die Dokumenttragplatte 1 auf die daraufliegenden Seiten des Buches (Dokument 2) abgegeben und mittels eines ein Linsensystem 71 und einige Spiegel 72 bis 75 umfassenden optischen Systems 7 durch den dabei aufladenden zweiten Korona-Auflader 6 hindurch auf den die Trommel umgebenden Photorezeptor 4 reflektiert, so daß auf demselben ein elektrostatisches latentes Bild entsteht. Von einer Entwicklerstation (Magnetbürste) 9 auf das latente Bild übertragene Tonerpartikel bleiben daran haften, sie bilden ein Tonerbild. Nach der Aktion des zweiten Aufladers 6 werden Lichtstrahlen aus einer Lichtquelle 8 zwecks Ladungsbeseitigung auf den Photorezeptor 4 abgegeben. Schließlich wird das Tonerbild durch Koronaübertragung von einem Übertragungsentlader 10 auf ein Kopierpapier übertragen, welches mittels einiger Entnahmerollen 12 einzeln aus einem Papiervorrat in einer Kassette 11a oder 11b entnommen und durch einige Förderrollen 13 dem Ubertragungsentlader 10 zugeführt wird.

Anschließend wird der Photorezeptor 4 mittels eines Koronaentladers 16 mit einer der Polarität vorhandener Ladungsreste entgegengesetzten Polarität aufgeladen und dadurch von Restladungen befreit. Durch Entfernen der noch vorhandenen Tonerpartikel

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von der Rezeptoroberfläche mittels einer Reinigungsvorrichtung 17 wird der Photorezeptor 4 für den nächsten Kopiervorgang gesäubert. Die fertige Kopie wird, nach erfolgter Fixierung des Tonerbildes mittels eines andrückenden Fixierwalzenpaars 15 auf dem Kopierpapier, durch ein Trennrollen-Paar 14 von der Oberfläche des Photorezeptors 4 gelöst und aus dem Gerät befördert, wo sie einer Auffangschale zu entnehmen ist.

Der von der Lichtquelle 72 ausgehende Lichtstrahl wird von der Oberfläche des Dokuments 2 in einen ersten Spiegel 73 reflektiert, durch einen zweiten Spiegel 74 in die optische Achse des Linsensystems 71 umgelenkt und nach Passieren des Linsensystems mittels eines feststehenden dritten Spiegels 75 des optischen Systems 7 durch den zweiten Auflader 6 hindurch auf den Photorezeptor 4 geworfen.

Da bei dem vorliegenden Kopiergerät die Dokumenttragplatte 1 festliegt, werden bei der Abtastung der Oberfläche des Dokuments 2 der erste Spiegel 73 zusammen mit der Lichtquelle horizontal mit einer auf die Drehgeschwindigkeit des Photorezeptors 4 abgestimmten Geschwindigkeit und gleichzeitig der zweite Spiegel 74 in gleicher Richtung und so bewegt, daß eine maßstabgerechte Photokopie erzeugt wird. Selbstverständlich kann alternativ auch eine hin- und herbewegbare Dokumenttragplatte in Verbindung mit einem feststehenden optischen System 7 benutzt werden.

Nachstehend werden bestimmte Arbeitsbedingungen in dem oben in Verbindung mit Fig. 1 und 2 erläuterten oder einem ähnlichen erfindungsgemäßen Kopiergerät unter Hinweis auf Fig. 3 beschrieben.

Wie oben erläutert, tritt beim Kopieren der Seiten eines das Dokument 2 bildenden aufgeschlagenen dicken Buches, selbst wenn

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es durch Druckübertragung auf seinen Rücken über die Dokumentabdeckung 3 fest gegen die Dokumenttragplatte 1 gepreßt wird, der unvermeidbare Effekt auf, daß die Außenränder a und b der Folgeseiten und der Bundsteg c der offenen Seiten gekrümmte und von der Oberfläche der Dokumenttragplatte 1 entfernte Positionen einnehmen, siehe Fig. 3 oben. Folglich werden von dem in die Dokument-Bereiche a, b und c fallenden Lichtstrahl nur geringe Anteile auf dem Photorezeptor 4 reflektiert werden, die auf dem Photorezeptor 4 unerwünschte Restladungen verur-Sachen und bei herkömmlichen Geräten als schwarze undefinierbare Zonen oder ähnlich auf der Kopie erscheinen. Diesem Effekt etwa entspricht die Darstellung C in Fig. 3.

Zur Vermeidung der Auswirkung dieses störenden Effekts auf die Kopie enthält das erfindungsgemäße Kopiergerät in der Nähe des zweiten Aufladers 6 eine der Ladungsbeseitigung dienende Lichtquelle 19, die gleichzeitig mit der Aktivierung des zweiten Aufladers 6 eingeschaltet wird. Zuvor ist das Kopiergerät durch Betätigung eines besonderen Betriebsartschalters der Uberwachungseinheit 18 z.B. auf die besondere Betriebsart "Buchkopie" umgeschaltet worden. Die Lichtquelle 19 wird dann automatisch während der Abtastung der Dokument-Bereiche a und b (Außenränder) und c (Bundsteg) ein- und wieder abgeschaltet. Für die Praxis kann für die Bereiche a und b eine Länge von je etwa 10 mm und für den Bereich c eine Länge von etwa 20 mm ange-' nommen werden, mit gewissen Abweichungen je nach Buchdicke.

Bei gewählter Betriebsart "Buchkopie" wird die Lichtquelle 19 zur Ladungsbeseitigung beim Start des Kopiervorgangs eingeschaltet. Sobald der erste Spiegel 73 eine Entwicklungsstartposition erreicht, beginnt ein Zeitgeber zu laufen und veranlaßt, wenn der Spiegel 73 sich um etwa 10mm von der Entwicklungsstartposition fortbewegt und somit den Bereich a durch-

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laufen hat, durch Abgabe eines ersten Schaltsignals die Ausschaltung der Lichtquelle 19. Sobald der Spiegel 73 den Anfang des Bereiches c erreicht, wird der Zeitgeber erneut aktiviert und veranlaßt durch ein zweites Schaltsignal die Wiedereinschaltung der Lichtquelle 19. Nachdem der Spiegel den etwa 20 mm langen Bereich c durchlaufen hat, veranlaßt der Zeitgeber durch Abgabe eines dritten Schaltsignals die Wiederabschaltung der Lichtquelle 19. Schließlich wird die Lichtquelle 19 zur Ladungsbeseitigung durch den Zeitgeber noch einmal bei Erreichen des Bereichs b durch ein viertes Schaltsignal eingeschaltet. Die erfindungsgemäße Steuercharakteristik ist in Fig. 3 durch die Kurve C schematisch angegeben.

Erfindungsgemäß werden die keinen nutzbaren Bildinhalt bietenden Dokumentbereiche a, b und c durch Lichtstrahlen aus der Lichtquelle 19 zur Ladungsbeseitigung auf dem Photorezeptor 4 so nachbelichtet, daß den Bereichen a, b und c zugeordnete Ladungen vollständig beseitigt werden und im Bereich der Entwicklerstation 9 folglich dort auch keine Tonerpartikel deponiert werden können; die Stellen bleiben weiß auf der Kopie.

Um auch die relativ geringen Änderungen der Längenwerte der Dokumentbereiche a, b und c bei unterschiedlich dicken Büchern zu berücksichtigen, kann zum Beispiel die vorliegende Buchdicke in die Überwachungseinheit o.dgl. eingegeben werden, welche danach die Zeitgeber-Laufzeiten entsprechend abwandelt.

Gemäß Fig. 2 werden durch einen mit dem bewegbaren ersten Spiegel 73 verbundenen Magnet 20 entlang der Bewegungsbahn des Magneten an den Dokumentbereichen a, b und c positionierte Magnetschalter 21a, 21b, 21c-1 und 21c-2 nacheinander betätigt, um damit die Lichtquelle 19 aus- bzw. einzuschalten. Die Positi-

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onen der Magnetschalter können abhängig von der Buchgröße und -dicke veränderbar sein.

Beim Kopieren eines blattförmigen Dokuments ist die Betriebsart Buchkopie ungültig; die Lichtquelle 19 wird dann gemäß Kurve B in Fig. 3 synchron mit aber entgegengesetzt zu der Abtastlichtquelle 72 betätigt, d.h. bei Entwicklungsstart abgeschaltet.

Bei Verwendung eines Zweischichten-Photorezeptors kann die Lichtquelle 19 zur Ladungsbeseitigung irgendwo zwischen dem ersten Auflader 5 und der Entwicklerstation 9 angeordnet sein. In Verbindung mit dem hier verwendeten Dreischichten-Photorezeptor 4 ist die Lichtquelle 19 jedoch nahe dem zweiten Auflader 6 positioniert, der zur Belichtungseinrichtung gehört, weil die Lichtquelle 19 so optimal nach den Erfordernissen der Dokumentabtastung gesteuert werden kann.

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Claims

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl-Ing. H. Steinmeister

Dipl.-lng. F.E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51

Triftstrasse A₁

D-aoOO MÜNCHEN ZS. D-48OO BIELEFELD 1

MÜ/Gdt/cb

Case 2277-GER-A 07. Juni 1984

SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku Osaka 545, Japan

Elektrophotographisches Kopiergerät

Priorität: 10. Juni 1983, Japan, Nr. 58-104709 (P)

Patentansprüche

Elektrophotographisches Kopiergerät mit

- einem eine Lichtquelle aufweisenden optischen System zur Lichtstrahlabtastung einer zu kopierenden Vorlage,

- einem Photorezeptor und

- Einrichtungen zur gleichförmigen Aufladung der Oberfläche des Photorezeptors und zur Entwicklung eines latenten Bildes auf dem Photorezeptor, gekennzeichnet durch

- eine durch eine Steueranordnung betätigbare Einrichtung (19) zur Beseitigung unerwünschter Ladungen von solchen Abschnitten der Oberfläche des Pho-

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torezeptors (4), auf die von unerwünschten Bereichen (α, b, c) der Vorlage reflektiertes Licht der Lichtquelle (72) fällt.
2. Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (19) zur Ladungsbeseitigung zwischen den Positionen der Aufladeeinrichtung (5 bzw. 6) und der Entwicklungseinrichtung (9) angeordnet ist.
3. Kopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung für die Einrichtung (19) zur Ladungsbeseitigung eine Zeitgebereinrichtung aufweist, die eine Bewegungsablaufzeit des dokumentabtastenden Lichtstrahls zwischen Bereichen mit Bildinhalten und unerwünschten Bereichen (a, b, c) des abgetasteten Dokuments (2) zählt.
4. Kopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung für die Einrichtung (19) zur Lndungsbüsoitigung elektrische Schalterelemente (21a, ·..) zum Markieren von erwünschten und/ odor unerwünschten Bereichen (a, b, c) des zu kopierenden Dokuments (2) bei dessen Abtastung aufweist.
5. Kopiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (19) zur Ladungsbeseitigung nahe einem zweiten Auflader (6), durch den die Photorezeptoroberfläche mit einer Polarität aufgeladen wird, die der Polarität entgegengesetzt ist, mit welcher sie zuvor gleichförmig durch einen ersten Auflader (5) aufgeladen wurde, angeordnet ist.
6. Kopiergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Umschalter zum Aktivieren der Steueranordnung in Verbindung mit einer entsprechenden Betriebsart des Geräts wie beispielsweise "Buchkopie".