DE3835059A1

DE3835059A1 - Elektrostatische trennladevorrichtung fuer die papierabtrennung in einem elektrofotografischen kopiergeraet oder dgl.

Info

Publication number: DE3835059A1
Application number: DE3835059A
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Hara; Masataka Oda
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1987-10-16
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1989-04-27
Also published as: JP2536550B2; JPH01102590A; US4974032A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektro statische Ladevorrichtung für die Papierabtrennung für elektrofotografische Kopiergeräte und dgl., und insbesondere auf eine Gitteranordnung einer Ladevorrichtung vom Skorotrontyp.

In elektrofotografischen Kopiergeräten wird ein auf der fotoempfindlichen Trommel erzeugtes Bild mittels eines Übertragungsladers auf das Kopierpapier übertragen. Anschließend wird das Papier mittels eines allgemein bekannten Koronaladers, der als Abtrennvorrichtung be nutzt wird, von der Trommel getrennt. Die japanische offengelegte Patentanmeldung SHO 58-1 20 282 offenbart einen als Trennungslader benutztenSkorotronlader, wobei dieser Skorotronlader eine Gitterelektrode hat, die zwischen einer Koronaleitung und dem zu ladenden Gegen stand liegt, und die den Ladungsbetrag durch Steuern der an das Gitter angelegten Spannung steuert.

Im allgemeinen ist ein Papier, das über eine Fixier vorrichtung eines Kopiergerätes befördert wird, ein wenig gebogen. Im einzelnen neigt ein Blatt Papier dazu, sich stärker an seinen beiden Enden rechtwinklig zur Papier transportrichtung umzubiegen als an seinem zentralen Bereich. Wenn das Papierblatt bei einem Duplex- oder einem zusammengesetzten Kopiermodus mit seinen beiden sich gegen ein fotoempfindliches Teil biegenden Enden zurückgeführt wird, kann an den umgebogenen Bereichen keine ausgezeichnete Abtrennung erfolgen. Deshalb wird ein Trennungslader verwendet, der zum vollständigen Ab trennen des Papierblattes einen übermäßigen Ladungsbe trag abgibt. Aufgrund dessen wird Toner, der einmal auf das Papierblatt aufgebracht worden ist, wieder auf das fotoempfindliche Teil übertragen, wodurch eine Er scheinung erzeugt wird, bei der ein Teil einer Abbildung auf dem Kopierpapier verloren gegangen ist. (Auf diese Erscheinung wird im nachfolgenden mit der Bezeichnung "Fleck" hingewiesen).

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Trennungslader des Skorotrontyps zu schaffen, der ver besserte Trennungseigenschaften aufweist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Skorotronlader mit einem so ausgebildeten Gitter vorgesehen ist, daß der Öffnungskoeffizient des Gitters in der Papiertrans portrichtung und/oder in der dazu senkrechten Richtung bereichsweise unterschiedlich ist. Unter Öffnungskoeffi zient wird das Flächenverhältnis der Gesamtfläche der Gitteröffnung zur Gesamtfläche des Gitters verstanden.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Übertragungs- und Trenn bereiches eines Kopiergerätes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Er findung;

Fig. 2 eine Aufsicht einer Gitteranordnung der ersten Ausführungsform;

Fig. 3 eine Aufsicht einer herkömmlichen Gitter anordnung zum Vergleich mit Fig. 2;

Fig. 4 eine Aufsicht einer Gitteranordnung einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 eine Aufsicht einer herkömmlichen Gitter anordnung zum Vergleich mit Fig. 4; und

Fig. 6 eine Aufsicht eines weiteren Beispiels der vorliegenden Erfindung.

In den verschiedenen Zeichnungen sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Ansicht des wesentlichen Teils des Trennungsladers der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 zeigt eine Aufsicht des Gitterbereiches der gleichen Ausführungsform. Das Kopierpapier wird in die durch einen Pfeil a in Fig. 1 angedeutete Richtung trans portiert.

Ein Übertragungs- und Trennungsbereich umfaßt ein foto empfindliches Bauteil 1, das ein Tonerbild trägt, das durch eine in der Zeichnung dargestellte Entwicklungs einheit entwickelt wurde, und einen Übertragungslader 2 und einen Skorotrontrennungslader 3, die gegenüber dem fotoempfindlichen Bauteil 1 angeordnet sind. Die ver bleibenden Bauelemente umgeben das fotoempfindliche Bauteil 1, und zwar eine Transportwalze 91, eine Führungs platte 92, eine Trennklinke 93, ein Reiniger 94, eine Entladungsvorrichtung 95 und dgl., wobei diese iden tisch mit den wohlbekannten Komponenten herkömmlicher Kopiergeräte sind. Deshalb wird hier auf eine detaillierte Beschreibung dieser Komponenten verzichtet.

Der Skorotrontrennungslader 3 der vorliegenden Erfindung hat ein Gehäuse 5, mit dem der Ubertragungslader 2 über eine mittige Trennwand 4 einstückig verbunden ist, so daß eine einzelne Einheit gebildet wird, sowie eine Elektrode 6 und ein Gitter 7. An die Ladungselektrode 6 des Trennungsladers 3 ist ein DC-Hochspannungstrans formator 8 mit einer positiven Polarität für den Trennungs vorgang angeschlossen, und an die Ladungselektrode 10 des Übertragungsladers 2 ist ein Hochspannungstrans formator 9 mit einer negativen Polarität für den Über tragungsvorgang angeschlossen. Das Gehäuse 5 kann aus getrennten Einheiten hergestellt werden und dann wie eine einzelne Einheit zusammengesetzt und an dem Kopier gerätekörper (nicht dargestellt) angebracht werden, wie in der vorliegenden Erfindung.

Ein Gitter 7, das einen Öffnungsbereich 20 des Skoro trontrennungsladers 3 abdeckt wird unter Verwendung einer nicht rostenden Stahlplatte durch einen Ätzvor gang erzeugt. Das Gitter 7 ist an einem hakenähnlichen Bereich (nicht dargestellt) befestigt, der an beiden Enden des Gehäuses 5 in Längsrichtung vorgesehen ist, wodurch das Gitter 7 in einer vorbestimmten Höhe über die Öffnung gespannt wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt wird, wird das Gitter 7 aus parallelen Drähten 21, die mit einer Schrägstellung von 45° zu der Papiertransportrichtung angeordnet sind sowie aus Versteifungsdrähten 22, 23 und 24, die im rechten Winkel zu der Papiertransportrichtung angeordnet sind, gebildet.

Das Gitter 7 hat einen größeren Öffnungskoeffizienten, d.h. größere Gitterspalte bzw. kleinere Drahtdichte, in dem Bereich 25 als an den übrigen Bereichen, wobei der Bereich 25 in Bezug auf die Papiertransportrichtung vor der Versteifungsdrahtleitung 24 liegt und in Bezug auf die Querrichtung zur Papiertransportrichtung in dem Mittelbereich des Gitters 7 liegt. Wie aus dem oben stehenden hervorgeht, wird der Öffnungskoeffizient an dem Bereich 25 größer als an den anderen Bereichen eingestellt, um eine bessere Abtrennwirkung zu erhalten. Durch diese Konstruktion beginnt die Abtrennung in Bezug auf die Papiertransportrichtung bei einem Winkel von etwa 15° bis 20° an der Hinterseite des fotoempfindlichen Bau teils, wenn angenommen wird, daß die Berührungsstelle einer hypothetischen Linie zwischen der Führungsplatte 92 und einem Transportband der Entladungsvorrichtung 95 mit dem fotoempfindlichen Bauteil 1 auf 0° gestellt wird.

In dieser Ausführungsform hat das Gitter 7, dessen ge samte Breite in Papiertransportrichtung 21 mm beträgt, Drähten 21 und 24, die beide eine Breite von 0,1 mm haben, einem Draht 22 mit einer Breite von 0,5 mm und einem Draht 93 mit einer Breite von 2 mm. Der Versteifungsdraht 24 ist 9 mm in Papiertransportrichtung hinter dem Vorder ende des Gitters 7 angeordnet. Der Mittelbereich 25, wo der Öffnungskoeffizient größer als in den anderen Be reichen ist, hat in Querrichtung zur Papiertransport richtung eine Länge von etwa 160 mm. Die Drähte 21 sind im Mittelbereich 25 mit einem räumlichen Abstand von 2 mm angeordnet, während sie in den anderen Be reichen mit einem räumlichen Abstand von 1 mm ange ordnet sind.

Ein Kopiergerät mit einem Papiertrennungslader gemäß der vorliegenden Erfindung wird einem ersten Versuch unterzogen, in dem ein zusammengesetzter Kopiervorgang unter Benutzung eines A4-formatigen Kopierpapiers durch geführt wird zum Überprüfen der Trennungseigenschaft und dem Entwicklungsverhältnis der Fleckenerscheinung. Das in dem ersten Versuch benutzte Papier hat ein Ge wicht von etwa 64 g/m². Ferner hat das Papier Papier fasern, von denen die meisten in Längsrichtung des Papieres liegen. Dieser Versuch wird ausgeführt, indem ein solches Papier quer zur Längsrichtung des Papiers transportiert wird. Eine weiße Karte wird als Vorlage benutzt, die durch einen ersten Kopiervorgang auf ein Papier kopiert werden soll, während die Vorlage, die durch einen zweiten Kopiervorgang auf dieselbe Ober fläche des Papiers kopiert werden soll Worte aufweist, die 6% der weißen Karte ausmachen.

Als ein Ergebnis des ersten Versuchs wurde beobachtet, daß nach dem ersten Kopiervorgang zurückgeführtes Papier ein wenig gegen das fotoempfindliche Bauteil gebogen war. Auch wenn die Ladungsleitung des Trennungsladers mit einem DC-Hochspannungstransformator mit positiver Po larität verbunden war, wie oben erwähnt, kann auch ein AC-Hochspannungstransformator benutzt werden, um die gleiche Wirkung zu erzielen. Des weiteren wurde an die Ladungsleitung des Trennungsladers eine Spannung in Schritten von 0,5 kV in dem Bereich von 4,0 kV bis 6,0 kV angelegt.

Ein Vergleichsversuch wurde im wesentlichen unter Be nutzung eines Kopiergerätes, das mit dem des ersten Ver suchs identisch ist, durchgeführt, mit Ausnahme, daß das Gitter 7 für ein Gitter 7′, wie in Fig. 3 dargestellt ausgetauscht wurde. Alle Drähte 21 des Gitters 7′ waren gleichförmig mit räumlichen Abständen von 1 mm angeordnet.

Das Auftreten von "Flecken" wurde im Mittelbereich und am Randbereich des Papiers festgestellt. Das Ergebnis wurde in Tabelle 1 aufgeführt, in der Y das Auftreten von "Flecken" und N das Ausbleiben derselben anzeigt. Des weiteren wurde die Trenneigenschaft bewertet ent sprechend der Markierung, die durch die Abtrennklinke auf dem Papier erzeugt wurde oder der Verschmutzungen, die durch die Berührung mit dem Boden des Reinigers auf dem Papier entstanden. Die Trenneigenschaft wurde als hervorragend (excellent) festgelegt (als E in der Ta belle 1 wiedergegeben), wenn es keinerlei Markierungen oder Verschmutzungen auf dem Papier gab, oder schlecht (bad) festgelegt (als B in der Tabelle 1 wiedergegeben), wenn das Papier einige Markierungen oder Verschmutzungen aufwies.

Tabelle 1

Tabelle 1 zeigt, daß das mit Spannungen von 5,0 und 5,5 kV versehene Gitter 7 hervorragende Trenneigen schaften aufwies ohne eine Fleckerscheinung. In diesem Fall ist der Ladungsbetrag, der in dem Mittelbereich des Gitters 7 die Rückseite des Papiers erreicht, d.h. in dem Bereich mit dem größeren Öffnungskoeffizient größer als der in dem zentralen Bereich des Gitters 7′. Im allgemeinen erscheinen die "Flecken" mit größerer Wahrscheinlichkeit in dem Mittelbereich als an dem Randbereich des Gitters 7, wenn die gleiche Spannung an den Mittel- und den Randbereich angelegt wird. Das Gitter 7 hat einen großen Entladungsbetrag, der sich daraus ergibt, daß die hervorragende Trenneigen schaft erzielt werden kann und das Kopierbild frei von "Flecken" ist. Ferner wird die Trenneigenschaft an dem Randbereich des Gitters 7 hervorragend, ent sprechend der hervorragenden Trenneigenschaft in dem Mittelbereich mit dem Ergebnis, daß die "Flecken" weniger aufzutreten neigen.

Zweite Ausführungsform

Die grundlegende Konstruktion der zweiten Ausführungs form ist identisch mit der der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme der Anordnung des Gitters, das an dem Öffnungsbereich 20 des Skorotronladers befestigt ist und des Maschenmusters der Drähte. Insbesondere wurde ein zweiter Versuch gleich dem ersten durchge führt unter Benutzung des in Fig. 4 dargestellten Gitters 70. Ferner wurde ein Vergleichsversuch ausgeführt unter Benutzung des Gitters 70′, das in Fig. 5 als Ersatz für das Gitter 70 dargestellt ist.

Die Gitter 70 und 70′ werden vor dem Ergebnis des zwei ten Versuchs erklärt. Beide Gitter sind wie in Fig. 4 und 5 dargestellt in Papiertransportrichtung in drei Bereiche unterteilt, wobei jeder Bereich einen unter schiedlichen Öffnungskoeffizienten besitzt. Der Bereich der in Papiertransportrichtung ganz vorne liegt hat den größten der drei. Demgemäß ist der Öffnungskoeffi zient an der Vorderseite der Gitter 70 und 70′ größer als der der Gitter 7 und 7′, die in der ersten Ausführungs form verwendet werden, mit dem Ergebnis, daß das Kopier papier bei Verwendung der Gitter 70 und 70′ schon wei ter vorne abgetrennt werden kann als bei Verwendung der Gitter 7 und 7′. Deshalb kann eine verbesserte Trenn eigenschaft erhalten werden.

Das Gitter 70′ in dem Vergleichsversuch hat eine Gesamt breite von 16,5 mm und ist in drei Bereiche unterteilt, wobei jedes einen unterschiedlichen Öffnungskoeffizienten hat, wie oben beschrieben wurde. Der in Transportrichtung ganz vorne liegende Bereich A wird aus Drähten 20 gebildet, die eine Breite von 0,1 mm haben und in einem Abstand von 3 mm zueinander parallel angeordnet sind. Ferner sind die Drähte 50 um einen Winkel von 45° in Bezug auf die Papiertransportrichtung schräg angeordnet. Der Mittelbereich B′ wird aus Drähten 51 gebildet, die eine Breite von 0,1 mm haben und in einem Abstand von 2 mm parallel zueinander angeordnet sind. Diese Drähte 51 sind ebenfalls parallel zu den Drähten 50. Der in Papiertransportrichtung am wei testen hinten liegende Bereich C wird aus Drähten 56 die Maschen bilden gebildet, die in Bezug auf die Papiertransportrichtung in einem Winkel von 45° schräg gestellt sind mit einem Abstand von 1 mm. Das vordere Ende des Gitters 70′ ist mit einem Draht 52 versehen, die eine Breite von 0,5 mm hat und das hintere Ende des Gitters 70′ ist mit einem Draht 53 versehen mit einer Breite von 2 mm. In einem Abstand von 4 mm und 8 mm hinter dem Vorder ende des Gitters 70′ sind jeweils Versteifungs drähte 54 und 55 angeordnet, wobei beide eine Breite von 0,1 mm haben und als Abgrenzung jedes einzelnen Bereiches dienen.

Das Gitter 70 gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit dem Gitter 70′ in seiner Anordnung und seinem Maschenmuster identisch mit Ausnahme des Mittelbereichs B. Das Gitter 70 hat eine Fläche 57, die quer zur Transportrichtung mittig angeordnet ist und in Quer richtung eine Länge von 160 mm hat. Der Mittelbereich B des Gitter 70 wird aus Drähte 51 gebildet, die in einem Abstand von 1 mm zueinander parallel an geordnet sind, während in dem Flächenbereich 57 der Abstand der Drähte 2 mm beträgt.

Die Gitter 70 und 70′ werden an dem Gehäuse 5 mit dem Draht 52 entlang der mittigen Trennwand 4 an gebracht.

Tabelle 2 stellt das Ergebnis des zweiten Versuchs dar, der in der gleichen Weise bewertet wurde wie der erste Versuch.

Tabelle 2

Aus den Ergebnissen des ersten Versuchs unter Benutzung des Gitters 7′ und dem zweiten Versuch unter Benutzung des Gitter 70′ wurde erkannt, daß eine hervorragende Trenneigenschaft durch Veränderung des Öffnungskoeffi zienten des Gitters in Papiertransportrichtung erzielt werden könnte. Jedoch kann das Gitter 70′ die Flecken erscheinung nicht zufriedenstellend ausschließen.

Wird das Gitter 70 der vorliegenden Erfindung mit dem Gitter 70′ verglichen, so traten keine "Flecken" bei Verwendung des Gitters 70 auf, auch wenn das Gitter 70 mit einer Spannung aus einem weiten Spannungsbereich versehen wurde. Ferner wurde beobachtet, daß das Kopier papier bei Benutzung des Gitters 70 gemäß der vorlie genden Erfindung glatt abgetrennt wurde. Mit anderen Worten, die beste wünschenswerte Wirkung kann von dem Gitter erzielt werden, das einen sowohl in Papiertrans portrichtung als auch in Querrichtung dazu unterschied lichen Öffnungskoeffizient hat.

Da die ersten und zweiten Versuche unter Zuführung eines A4-formatigen Kopierpapiers in Papierquerrichtung durch geführt wurden, wurde die Länge der Mittelbereiche 25 und 57 des Gitters so festgesetzt wie oben beschrieben wurde. Jedoch sollte diese Länge von dem Format und dem Umbiegungsgrad des benutzten Kopierpapiers bestimmt werden. Im allgemeinen werden Kopierpapiere mit unter schiedlichem Format transportiert, so daß es vorzuziehen ist, ein Gitter 700 zu benutzen, wie in Fig. 6 gezeigt, in dem sich die Abstände der Drähte fortlaufend verändern.

Im Falle eines einseitigen Bezugs zum Einziehen, bei dem eine Seitenplatte der das Kopierpapier enthaltenden Kassette eine Bezugsposition zum Einziehen des Kopier papiers bestimmt, betrifft das Umbiegen des Randbereichs häufig ein Papier mit einer größeren Länge quer zur Transportrichtung. Deshalb wird, angenommen daß ein Kopierpapier mit einer Länge größer als etwa 180 mm, was in Längsrichtung einem B5-Format entspricht, nun mit einem einseitigen Bezug transportiert wird, der Bereich von etwa 40 mm von der Bezugsposition aus als Randbereich betrachtet. Folglich wird das Gitter so hergestellt, daß es in diesem Randbereich einen kleinen Öffnungskoeffizienten hat. Andererseits wird der Bereich des Papiers zwischen 40 und 140 mm von der Bezugsposi tion entfernt als Mittelbereich angenommen, so daß der entsprechende Bereich des Gitters so ausgebildet wird, daß er einen großen Öffnungskoeffizienten hat. Da weiter hin der Bereich jenseits von 140 mm von der Bezugsposi tion entfernt als ein anderer Randbereich betrachtet wird, können die Drähte des Gitters mit einem sich fortlaufend gegen den anderen Randbereich ver ringernden Abstand zueinander angeordnet werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen vollständig beschrieben wurde sind weitere Ausführungs formen denkbar. Auch diese fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.

Claims

1. Elektrostatische Ladevorrichtung zur Papierabtren nung für elektrofotografische Kopiergeräte oder dgl. zum Abtrennen eines Papiers von einem fotoempfindlichen Bau teil, mit einer Koronaleitung zum Entladen des elek trischen Laders, mit einem Gehäuse, das die Koronaleitung umgibt und einen Öffnungsbereich an der dem fotoempfind lichen Bauteil entgegengerichteten Seite hat, und mit einem Gitterteil, das an dem Öffnungsbereich angeordnet ist zum Einstellen eines auf das fotoempfindliche Bau teil gerichteten elektrischen Ladungsbetrages, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitterteil (7, 70, 700) einen Öffnungskoeffizienten aufweist, der in Transportrichtung des Papiers und/oder in Querrich tung zu dieser bereichsweise unterschiedlich ist.

2. Papiertrennungslader nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Gitterteil (7, 70) einen ersten Bereich (25, 57) und einen zweiten Be reich umfaßt, wobei der Flächenwirkungsgrad in dem ersten Bereich (25, 57) größer ist als der in dem zweiten Bereich.

3. Papiertrennungslader nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der erste Bereich (25, 57) und der zweite Bereich in Querrichtung zum Papiertrans port jeweils einer Mittelfläche und einer Randfläche des Gitterteils (7, 70) entsprechen.

4. Papiertrennungslader nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der erste Bereich (25, 57) und der zweite Bereich jeweils aus einer Vielzahl von parallelen Drähten (21, 51) gebildet ist.

5. Papiertrennungslader nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Drähten (21, 51) des ersten Bereichs (25, 57) größer ist als der des zweiten Bereichs.

6. Papiertrennungslader nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Öffnungskoeffizient des Gitterteils (700) quer zur Transportrichtung von bei den Rändern aus zum Mittelbereich hin graduell ansteigt.