DE3909514A1 - Papiertransportmechanismus fuer eine elektrofotografische bilderzeugungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Transportmechanismus zum Transport eines Blattes oder einer Bahn eines Aufzeichnungspapieres zu einer gewünschten Position in einer Bilderzeugungsvorrichtung, die nach einem soge­ nannten elektrofotografischen Bilderzeugungsverfahren arbeitet, und insbesondere einen Transportmechanismus zum Transport eines Blattes eines Aufzeichnungspapieres, auf das ein Tonerbild übertra­ gen, aber noch nicht fixiert wurde, von einer Übertragungseinheit zu einer Fixiereinheit.

Es sind Vorrichtungen zur elektrofotografischen Bilder­ zeugung bekannt, wie beispielsweise elektronische Kopiermaschinen und Laserdrucker, in denen eine gleichförmig aufgeladene Oberfläche einer foto­ leitfähigen Trommel belichtet wird, um ein latentes Bild zu erzeugen. Dieses latente Bild wird dann mit einem Toner bestäubt, um ein Tonerbild zu entwickeln, das auf ein Blatt eines Aufzeichnungspapiers übertragen und in einer Fixiereinheit zu einem bleibenden Bild fi­ xiert wird. Das Aufzeichnungspapier wird dann aus der Bilderzeugungsvorrichtung ausgegeben.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines Laserdruckers dargestellt, bei dem die nach dem elektrofotografischen Verfahren arbeitende Bilder­ zeugungsvorrichtung eine an ihrer Oberfläche mit einem fotoleitfähigen Material beschichtete Trommel 1, eine Ladungseinheit A, eine Belichtungseinheit B, eine Entwicklungseinheit C, eine Übertragungseinheit D, eine Reinigungseinheit E und eine Entladungseinheit F um­ faßt, die alle in der dargestellten Anordnung in Dreh­ richtung der Trommel 1 aufeinanderfolgend um diese herum angeordnet sind. Die fotoleitfähige Schicht auf der Trommel 1, die in der Ladungseinheit A gleichförmig aufgeladen wird, wird in der Belichtungseinheit B von dem die Bildinformation tragenden Laserstrahl belich­ tet, wodurch das latente Bild auf der Trommeloberfläche erzeugt wird. Dann wird in der Entwicklungseinheit C Toner auf das latente Bild aufgebracht. Die Übertragungseinheit D überträgt das auf der Trommel 1 gebildete resultierende Tonerbild auf ein Blatt eines Aufzeichnungspapieres P, das synchron mit der Umdrehung der Trommel 1 transportiert wird. Das Tonerbild wird auf dem Papier P in der Fixiereinheit G geschmolzen, worauf das Papier die Bilderzeugungsvorrichtung verlas­ sen kann.

Das Blatt des Aufzeichnungspapieres P, auf das das Ton­ erbild in der Übertragungseinheit D übertragen wurde, wird zur Fixiereinheit G mittels eines nicht darge­ stellten Führungselementes oder Transportmechanismus transportiert. Da das von der Übertragungseinheit D zur Fixiereinheit G transportierte Papier das übertragene, noch nicht fixierte Tonerbild trägt, ist das Führungs­ element oder der Transportmechanismus so ausgebildet, daß er das Aufzeichnungspapier P an dessen Rückseite (d.h. der Seite ohne Tonerbild) führt oder hält.

Für den Fall, daß das Tonerbild auf die Oberseite des Aufzeichnungspapieres P übertragen wird und daß das Pa­ pier P mit derselben Seite nach oben weisend ausgegeben wird (sogenanntes Bildseite-nach-oben-Ausgabesystem), ist es einfach, das Papier P entlang des Papier­ transportweges zu führen, indem man es an seiner kein Tonerbild tragenden und nach unten weisenden Rückseite führt.

Besonders beim kontinuierlichen Transport einer Viel­ zahl von Papierblättern, wie dies bei Druckern der Fall sein kann, ist jedoch ein sogenanntes Bildseite-nach- unten-Ausgabesystem erwünscht, bei dem die Papier­ blätter mit ihrer Bildseite nach unten ausgegeben wer­ den, damit sie in der ursprünglichen Folge ihrer Seitenzahlen gestapelt werden können. Bei einem Bildseite-nach-oben-Ausgabesystem werden die Papier­ blätter in der umgekehrten Reihenfolge ihrer Seiten­ zahlen gestapelt.

Ein solches Bildseite-nach-unten-Ausgabesystem ist mög­ lich durch eine Anordnung der Funktionseinheiten (Ladeeinheit, Belichtungseinheit, Entwicklungseinheit, Übertragungseinheit, Reinigungseinheit und Entlade­ einheit) in der Weise, daß das Bild im oberen Bereich der Trommeloberfläche auf die Unterseite des Papiers übertragen und das so mit dem Bild versehene Papier in dieser Lage aus der Einrichtung ausgegeben wird.

Bei einer derartigen Anordnung jedoch verhindert das auf die Unterseite des Papiers aufgebrachte Tonerbild, daß das Transportsystem entlang des Transportweges von der Übertragungseinheit zur Fixiereinheit das Papier an seiner Unterseite führt. Infolgedessen ist es schwie­ rig, das Papier in der korrekten Transportrichtung in geeigneter Weise zu führen und es der Fixiereinheit in einer genau vorgegebenen Position zuzuführen.

Eine Lösung dieses Problems wurde bereits vorgeschlagen und besteht darin, daß man dieselbe Anordnung der Trom­ mel und der sie umgebenden Funktionseinheiten wie für das Bildseite-nach-oben-Ausgabesystem benutzt und das Aufzeichnungspapier mit der Oberseite nach unten von der Fixiereinheit zur Ausgabeinheit transportiert, so daß es mit der Bildseite nach unten ausgegeben wird. Bei dieser Anordnung tritt jedoch das Problem auf, das der Papiertransportweg länger und komplizierter ist, wodurch Transportfehler häufiger auftreten und die Ein­ richtung insgesamt größer sein muß.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Papiertransport­ mechanismus anzugeben, mit dem blattförmiges Auf­ zeichnungspapier mit einem auf der Oberseite vorhande­ nen Tonerbild oder Aufzeichnungspapier, das aufgrund des Umschlingens der Übertragungstrommel gekrümmt ist, stabil transportiert werden kann. Ferner soll bei einem Papiertransport von der Übertragungseinheit zur Fixier­ einheit in einem Bildseite-nach-unten-Ausgabesystem der kürzest mögliche Transportweg vorgesehen sein, wodurch der Papiertransport zu einem kompakteren Aufbau einer solchen Bilderzeugungseinrichtung beiträgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Papiertransportmechanismus in einer Vorrichtung für elektrofotografische Bilderzeugung vorgesehen, bei der ein Tonerbild auf ein Aufzeichnungspapier übertragen und das Aufzeichnungspapier von einer Übertragungseinheit zu einer Fixiereinheit transpor­ tiert wird, umfassend ein endloses Band aus dielektrischem Material, das sich oberhalb eines Transportweges für das Aufzeichnungspapier von der Übertragungseinheit zur Fixiereinheit erstreckt, in der Zuführrichtung des Aufzeichnungsträgers umlaufen kann und an seiner Innenumfangsfläche mit einer leitfähigen Schicht versehen ist, ein Kontaktelement, das zur Be­ rührung der Innenumfangsfläche des endlosen Bandes an geordnet ist, und eine Spannungsquelle zum Anlegen einer Spannung an das endlose Band mittels des Kontaktelementes.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann das Auf­ zeichnungspapier mit der Bildseite nach unten elektrostatisch an das endlose Band angezogen werden, so daß es exakt in einer vorgegebenen Richtung trans­ portiert werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen die Er­ findung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht der wesentlichen Elemente eines Laserdruckers unter Verwendung des erfindungsgemäßen Transportmechanismus für das Aufzeichnungspapier,

Fig. 2 eine teilweise schematische, perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Laserdruckers,

Fig. 3 ein Schnitt entlang Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 4 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht der wesentlichen Teile eines herkömmlichen Laserdruckers.

Fig. 1 zeigt den allgemeinen Aufbau eines Farb-Laser­ druckers mit einem Papiertransportmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung. Um eine Trommel 1 herum sind entsprechend der Darstellung in Fig. 1 in Drehrichtung der Trommel 1 hintereinander folgende Einheiten ange­ ordnet:

Eine Ladeeinheit 2 zum gleichförmigen Aufladen eines auf der Trommeloberfläche aufgebrachten fotoleitfähigen Materials, eine Entwicklungseinheit 3, mit der ein la­ tentes Bild, das durch das Entfernen von Ladungen von den entsprechenden geladenen Bereichen auf der Oberflä­ che der Trommel 1 durch das Auftreffen eines Laser­ strahles LB erzeugt wurde, durch das Aufbringen eines Toners zu einem Tonerbild entwickelt wird, eine Übertragungseinheit 4 mit einem Übertragungslader 41, der ein Aufzeichnungspapier 10 auflädt, um das Toner­ bild von der Trommel 1 auf das Aufzeichnungspapier 10 zu übertragen, eine Reinigungseinheit 5 zur mechani­ schen Entfernung des restlichen Toners auf der Trommel 1 und eine Entladeeinheit 6, welche durch gleichförmiges Belichten der Trommeloberfläche die ver­ bliebenen Ladungen entfernt.

Die Übertragung des auf der Trommel 1 entwickelten Ton­ erbildes auf das Aufzeichnungspapier 10 erfolgt durch Transport des Papiers 10 zwischen der Trommel 1 und dem Übertragungslader 41 der Übertragungseinheit 4 mit einer zur Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 1 synchro­ nen Geschwindigkeit.

Die Übertragungseinheit 4 ist oberhalb der Trommel 1 in der dargestellten Weise angeordnet. Das auf der Trommel 1 entwickelte Tonerbild wird auf die Unterseite des Aufzeichnungspapiers 10 übertragen. Bei dieser Anord­ nung erfolgt die Ausgabe mit der Bildseite nach unten, indem das Aufzeichnungspapier in derselben Orientierung ausgegeben wird, in der auch das Bild übertragen wird.

Das Aufzeichnungspapier 10 wird nach dem Übertragungsvorgang über einen bestimmten Transportweg mit dem später zu beschreibenden Transportführungs­ mechanismus transportiert. Das Tonerbild wird mittels der Fixiereinheit 7 fixiert, worauf das Transportpapier aus dem Laserdrucker mit seiner Bildseite nach unten ausgegeben wird.

Die Fixiereinheit 7 umfaßt ein aus einer Heizwalze 72 und einer Stützwalze 71 bestehendes Walzenpaar, die vertikal übereinander angeordnet sind, so daß das Auf­ zeichnungspapier 10 zwischen den Walzen 72 und 71 mit einem bestimmten Druck gepreßt wird, wobei das Toner­ bild thermisch durch die von der Heizwalze 72 abgege­ bene Wärme auf dem Aufzeichnungspapier fixiert wird. Die Heizwalze 72 ist mit einer nicht dargestellten Drehantriebseinheit verbunden, um mit einer zur Um­ fangsgeschwindigkeit der Trommel 1 synchronen Geschwin­ digkeit angetrieben zu werden. Diese Anordnung dient gleichzeitig zum Transport des Aufzeichnungspapieres 10. Die Fixiereinheit 7 wird also auch als Antriebs­ einheit für den Transport des Aufzeichnungspapieres verwendet. Zwischen der Übertragunseinheit 10 und der Fixiereinheit 7 ist ein erfindungsgemäßer Transport­ führungsmechanismus 8 angeordnet.

Der Transportführungsmechanismus 8 umfaßt entsprechend den Darstellungen der Fig. 2 und 3 zwei Walzen 82 A und 82 B, die in einem geeigneten Abstand voneinander quer zur Transportrichtung des Papieres 10 angeordnet sind, ein endloses Band 8, bestehend aus einer flexi­ blen dielektrischen Schicht und einer leitfähigen Schicht, und eine Kontaktplatte 83, die mittels einer Schraubenfeder 84 federnd gegen das endlose Band 81 an­ gedrückt wird.

Die Walzen 82 A und 82 B sind auf ihrer Umfangsfläche je­ weils mit Gummi oder einem ähnlichen Material isoliert, so daß das die Walzen 82 A und 82 B verbindende endlose Band 81 gegenüber einem nicht dargestellten die Walzen 82 A und 82 B tragenden Chassis isoliert ist. Eine der Walzen 82 A und 82 B ist mit einer nicht dargestellten Antriebseinheit verbunden, welche die Walze so an­ treibt, daß das endlose Band 81 synchron mit der Um­ fangsgeschwindigkeit der Trommel 1 umläuft.

Das endlose Band 81 wird beispielsweise in der Weise hergestellt, daß man ein flexibles metallisches Netz 81 B (es kann auch anstelle des Netzes eine Metallfolie verwendet werden) mit einer Folie 81 A aus einem dielektrischen Material, wie beispielsweise Vinyl­ chlorid (Dicke 0,5mm), Zelluloseacetat (Dicke 0,2mm) oder einem Fluor-Kunstharz (Dicke 0,2 mm) verbindet und das so gebildete Band zu einem Ring schließt, wobei das metallische Netz 81 B nach innen weist. Das Band 81 verbindet die Walzen 82 A und 82 B, wobei die Unterseite des umlaufenden endlosen Bandes 81 sich entlang des Aufzeichnungspapier-Transportweges von der Übertragungseinheit 4 zur Fixiereinheit 7 erstreckt.

Die Kontaktplatte 83 besteht aus einer leitfähigen Metallplatte und ist so angeordnet, daß sie die Innen­ oberfläche des oberen Abschnittes des endlosen Bandes 81 berührt. Die Kontaktplatte 83 wird nach oben gegen das endlose Band 81 vorgespannt, um so fest in Kontakt mit dem endlosen Band zu treten. Das Vorspannen erfolgt mittels einer Schraubenfeder 84, deren eines Ende in isolierter Weise mit einem nicht dargestellten Chassis verbunden ist.

Mit der Kontaktplatte 83 ist eine Hochspannungsquelle 85 verbunden, um eine vorgegebene Spannung an die Kontaktplatte 83 anzulegen.

Bei dem in der oben beschriebenen Weise angeordneten Transportführungsmechanismus 8 wird eine Spannung (beispielsweise +5KV) von der Spannungsquelle 85 an die Kontaktplatte 83 angelegt, während zur gleichen Zeit die Walze 82 A oder 82 B angetrieben wird, um so das end­ lose Band 81 umlaufen zu lassen. Dadurch wird die Span­ nung an das mit der Kontaktplatte 83 in Berührung ste­ hende metallische Netz 81 B des endlosen Bandes 81 ange­ legt, wobei die dielektrische Folie 81 A des endlosen Bandes 81 durch elektrostatische Polarisation aufgela­ den wird. Dadurch wird das Aufzeichnungspapier 10 mit dem von der Übertragungseinheit 4 übertragenen Toner­ bild elektrostatisch mit seiner kein Bild tragenden Rückseite an den unteren Abschnitt des umlaufenden end­ losen Bandes 81 angezogen und mit dem Umlauf des endlo­ sen Bandes 81 zur Fixiereinheit 7 transportiert. Zu­ sätzlich zu der oben beschriebenen Anordnung kann unter einer Seite des endlosen Bandes 81 mit einem vor­ bestimmten Abstand zu diesem eine Führungsplatte 86 an­ geordnet sein, die in den Fig. 1 und 3 durch eine doppelt gestrichelte Linie angedeutet ist, um so einen Randabschnitt des Aufzeichnungspapiers 10 bei dem Transport abzustützen. Mit dieser Führungsplatte 86 wird es möglich, das Aufzeichnungspapier 10, das von dem endlosen Band 81 aufgrund der elektrostatischen An­ ziehungskraft angezogen wird, sicher zu führen und zu transportieren.

In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde eine metallische Kontaktplatte 83 verwendet, um eine Span­ nung an das endlose Band 81 anzulegen. Anstelle der me­ tallischen Kontaktplatte 83 kann aber auch jedes andere Material und/oder Element verwendet werden, solange es leitfähig ist und die Funktion übernehmen kann, eine Spannung an das endlose Band 81 anzulegen.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung gibt die erfindungsgemäße Vorrichtung die Möglichkeit, das Auf­ zeichnungspapier zu halten und zu transportieren, indem das Aufzeichnungspapier mit seiner kein Tonerbild tra­ genden Rückseite durch elektrostatische Kräfte angezo­ gen oder nur in einem Randbereich gehalten wird, wo­ durch ein Blatt des Aufzeichnungspapiers mit nach unten weisender Bildseite oder ein gekrümmtes Blatt des Auf­ zeichnungspapiers sicher gehalten und geführt werden kann. Dies ermöglicht es, ein Aufzeichnungspapier mit noch nicht fixiertem Tonerbild mit der Bildseite nach unten zu transportieren, wobei gleichzeitig die Länge des Transportweges des Aufzeichnungspapieres in einer Bilderzeugungsvorrichtung mit Bildseite-nach-unten- Ausgabe minimal wird. Dies schließlich macht es auch möglich, eine kompakte Bilderzeugungsvorrichtung mit Bildseite-nach-unten-Ausgabesystem anzugeben, bei dem selten Probleme, wie beispielsweise ein Papierstau, auftreten.

Claims (4)

1. Papiertransportmechanismus für eine elektrofotogra­ fische Bilderzeugungsvorrichtung, bei der ein Toner­ bild auf ein Aufzeichnungspapier (10) übertragen und das Aufzeichnungspapier (10) von einer Übertra­ gungseinheit (4) zu einer Fixiereinheit (7) trans­ portiert wird, gekennzeichnet durch ein endloses Band (81) aus dielektrischem Material, das oberhalb eines sich von der Übertragungseinheit (4) zur Fixiereinheit (7) erstreckenden Transportweges für das Aufzeichnungspapier (10) angeordnet ist, in der Transportrichtung des Aufzeichnungspapieres (10) umlaufen kann und an seiner Innenumfangsfläche mit einer leitfähigen Schicht (81 B) versehen ist, durch ein Kontaktelement (83), das zur Berührung der Innenumfangsfläche des endlosen Bandes (81) angeordnet ist, und durch eine Spannungsquelle (85) zum Anlegen einer Spannung an das endlose Band (81) mittels des Kontaktelementes (83).

2. Papiertransportmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement eine flexible Kontaktplatte (83) umfaßt.

3. Papiertransportmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (83) mittels eines Federelementes (84) in Richtung auf seine Kontaktstellung an der Innenumfangsfläche des endlosen Bandes (81) vorgespannt ist.

4. Papiertransportmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Führungselement (86), das unterhalb des endlosen Bandes (81) mit einem vorgegebenen Abstand zu diesem derart angeordnet ist, daß es das gegen das endlose Band (81) angezogene Aufzeichnungspapier (10) stützt und führt.