DE4412962C2 - Bilderzeugungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bilder­ zeugungsgerät gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Fig. 10 zeigt den Gesamtaufbau eines herkömmlichen Laser­ druckers. Wie in Fig. 10 dargestellt, weist ein Druckerkör­ per 1 folgendes auf: eine mit einer Halbleiterlaser-Vorrich­ tung 3 und einem Spiegel 4 versehene optische Einheit 2, eine Verarbeitungseinheit 5, in der ein photoempfindlicher Körper 6, eine Ladeeinrichtung 7 und eine Reinigungsvorrich­ tung 8 integriert sind, eine Entwicklereinheit 9, in die ein Tonerkasten 10 integriert ist, eine Fixiereinheit 11, eine Übertragungseinheit 12, eine Papierzuführkassette 13, einen Papiervorratsabschnitt 14, ein Blattmagazin 15, eine Auf­ nahmewalze 16, einen Blatttransportpfad 17, einen Abschnitt 18 für manuelle Blattzufuhr, eine Blattträgerwalze 19, eine Synchronisierwalze 20, eine Blatttransportwalze 21, eine Blattausgabewalze 22 und eine Schale 23 für Blätter mit nach unten zeigender Kopie.

In einem Gehäusekörper 24 der Ladeeinrichtung 7 ist eine Entladungselektrode 25 (Ladedraht oder stachelige Elektrode) angeordnet, wie in Fig. 11 dargestellt, um durch eine Koro­ naentladung elektrostatische Ladungen auf die Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 6 zu geben, um diese elektrisch aufzuladen. Gleichzeitig steigt in der Ladeeinrichtung 7 ein Korona-Luftzug auf. Genauer gesagt, bewegt sich durch die Koronaentladung ein (negativ geladenes) Elektron von der Entladungselektrode 25 (Ladedraht) zu einer Gegenelektrode (Gehäusekörper), und dabei wird eine Luftströmung, der sogenannte Koronawind, hervorgerufen, bei dem die Luft zwischen den Elektroden ionisiert wird.

Die Fixiereinheit 11 ist mit einer oberen Heizwalze 27 und einer unteren Andrückwalze 28 aus Silicongummi versehen, die drehbar am Hauptkörper 26 der Fixiereinheit 11 gelagert sind.

Ferner steht die obere Heizwalze 27 in Kontakt mit einer (nicht dargestellten) Reinigungswalze, die mit Siliconöl imprägniert ist, um zu verhindern, daß sie durch Toner ver­ unreinigt wird. Die Oberflächentemperatur der jeweiligen Walzen 27, 28 wird durch für diese vorhandene Heizlampen auf einem hohen Wert gehalten, um den Toner auf einem Blatt zu fixieren. Angesichts des Trennvermögens (Ausmaß der Trenn­ barkeit des geschmolzenen Toners von der Oberfläche der Heizwalze) bei tatsächlich zur Verfügung stehendem Toner ist ein Trennungsmittel wie Siliconöl erforderlich, um den Rest des geschmolzenen Toners von der Heizwalze zu trennen. Wenn das Trennmittel nicht verwendet wird, entsteht eine Schwie­ rigkeit dahingehend, daß geschmolzene Tonerreste auf der Heizwalze bei der folgenden Umdrehung derselben die Obersei­ te eines Blatts verunreinigt und er zusätzlich die Oberflä­ che der gegenüberstehenden Andrückwalze verunreinigt, was zu einer Verunreinigung der Blattrückseite führt.

Silicongas geringen Molekulargewichts wird von einem her­ kömmlichen Laserdrucker erzeugt, da der Silicongummi der An­ drückwalze 28 und das Siliconöl in der Fixiereinheit 11 auf­ grund der hohen Temperatur verdampft werden. Das Silicongas bewegt sich durch einen (nicht dargestellten) Lüfter inner­ halb des Druckerkörpers 1 in der Richtung eines Pfeils B, wie in Fig. 11 dargestellt, so daß die Ladeeinrichtung 7 vom Silicongas umgeben wird. Da der Druckerkörper 1 mit keinem speziellen Luftkanal versehen ist, entsteht darüber hinaus eine Luftströmung A, die in die Ladeeinrichtung 7 eindringt und aufgrund des Koronawinds beim Entladen und eines leich­ ten Luftzugs aufgrund der Umdrehung des photoempfindlichen Körpers 6 aus dieser austritt, und Silicongas gelangt in die Luftströmung der Umgebungsluft.

Demgemäß werden positiv ionisierte Siloxanmoleküle geringen Molekulargewichts, wie sie im Silicongas enthalten sind, zur Entladungselektrode (Ladedraht 25) gezogen, an dem eine hohe Spannung liegt, und das im Silicongas enthaltene niedermole­ kulare Siloxan scheidet sich an Spitzenabschnitten usw. der Elektroden ab, was zu anomaler Entladung führt. Im Ergebnis wird der photoempfindliche Körper 6 ungleichmäßig elektrisch aufgeladen, was schlechten Einfluß auf die Bildqualität hat.

Es ist schwierig, einen Aufbau zu realisieren, bei dem das erzeugte Silicongas direkt an die Außenseite ausgegeben wird oder so abgetrennt wird, daß es nicht auf die Seite der Ladeeinrichtung 7 dringen kann, und zwar aufgrund der Kom­ plexität der Innenstruktur. Außerdem verursacht das Erfor­ dernis des Bereitstellens eines Lüfters eine Kostenerhöhung.

Ferner ist es erforderlich, die Entladungselektrode 25 frühzeitig zu reinigen, da anomale Entladung innerhalb einer relativ kurzen Betriebszeitspanne (10.000 bis 15.000 kopier­ te Blätter) auftritt.

Aus der gattungsbildenden DE-OS 22 39 236 ist ein Bilderzeu­ gungsgerät bekannt, bei dem ein Lufteinlaß für die Ladeeinrich­ tung vorgesehen ist, der zur Filterung der angesaugten Luft mit einer elektrischen Ladungseinrichtung versehen ist, so daß kör­ niges Material im Luftstrom per elektrostatischer Aufladung entfernt werden kann.

Die Behandlung und Fernhaltung eines Silicongases von der Lade­ einrichtung, wie es die vorliegende Anmeldung vorsieht, ist nicht Gegenstand dieses Standes der Technik.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bilderzeu­ gungsgerät anzugeben, bei dem verhindert ist, daß Silicongas in die Ladeeinrichtung eindringt, und bei dem stabiles elek­ trisches Aufladen für eine lange Betriebszeitspanne beibe­ halten werden kann.

Die Erfindung ist durch die Lehre von Anspruch 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegen­ stand abhängiger Ansprüche.

Beim erfindungsgemäßen Gerät steigt ein Koronawind hoch, wenn durch die Koronaentladung an einer Ladeeinrichtung 34 der Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 33 elektro­ statische Ladungen zugeführt werden, um diese elektrisch aufzuladen. Aufgrund der Koronaentladung wird Luft über einen Einlaß 52 für Außenseitenluft eingeleitet. Die Luft strömt durch einen Luftkanal 54, der aus zwei Trakten besteht, die einstückig mit einem Gehäuse des Bilderzeugungsgeräts ausgebildet sind und durch einen Lufteinlaß 53 herein und wird durch eine Vorderöffnung 45 als Luftströmung 57 ausgeblasen. Da die Strömungsrichtung des in der Fixier­ einheit 42 erzeugten Silicongases durch die Luftströmung 57 zwangsweise geändert wird, wird verhindert, daß die Luft­ strömung 57 in die Ladeeinrichtung 34 fließt.

Vorzugsweise ist der Luftkanal 54 integral dadurch ausgebil­ det, daß eine Kassettenseitenwand 56 in einer photoempfind­ lichen Kassette 32 verwendet wird.

Wenn der Luftkanal auf die genannte Weise inte­ gral mit der photoempfindlichen Kassette ausgebildet ist, ist es möglich, die letztere kleiner und leichter auszubil­ den. Demgemäß ist ein Reinigen der Ladeeinrichtung für lange Betriebslebensdauer nicht erforderlich, wodurch es ermög­ licht ist, ein Bilderzeugungsgerät mit einfacher Handhabung zu schaffen.

Vorzugsweise ist der Außenlufteinlaß 52 an der Oberseite 44 der photoempfindlichen Kassette 32 und getrennt von der Fi­ xiereinheit 42 angeordnet, was es ermöglicht, das Einströmen von Silicongas in die Ladeeinrichtung 34 auf das Minimum zu reduzieren, und was es ermöglicht, anomale Entladung, wie sie durch Silicongas hervorgerufen wird, zu verhindern.

Wie vorstehend beschrieben, kann verhindert werden, daß in der Fixiereinheit erzeugtes Silicongas in die Ladeeinrich­ tung strömt, da erfindungsgemäß Luft durch den Außenluftein­ laß eingeleitet wird und diese durch die Vorderöffnung der Ladeeinrichtung ausströmt. Demgemäß kann anomale Entladung in der Ladeeinrichtung, wie sie durch Silicongas verursacht wird, vermieden werden, und es ist hohe Bildqualität für lange Betriebsdauer erzielbar. Ferner ist es gemäß der Er­ findung über eine lange Betriebsdauer nicht erforderlich, die Ladeeinrichtung zu reinigen. Infolgedessen kann die Häu­ figkeit von Wartungsarbeiten verringert werden und die Hand­ habung ist verbessert.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlich, in denen:

Fig. 1 eine Darstellung ist, die den Aufbau von Hauptteilen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laser­ druckers zeigt;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Ladeeinrich­ tung ist;

Fig. 3 ein vergrößerter Querschnitt durch die in Fig. 2 dar­ gestellte Ladeeinrichtung ist;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer photoempfind­ lichen Kassette beim Ausführungsbeispiel ist;

Fig. 5 ein vergrößerter Querschnitt durch einen Außenluft­ einlaß ist;

Fig. 6 ein Horizontalschnitt durch einen Luftkanal ist;

Fig. 7 eine Darstellung ist, die den Gesamtaufbau eines La­ serdruckers zeigt;

Fig. 8 eine Darstellung ist, die den Gesamtaufbau eines an­ deren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Laser­ druckers zeigt;

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer Ladeeinrich­ tung und eines Luftkanals bei einem anderen Ausführungsbei­ spiel der Erfindung ist;

Fig. 10 eine Darstellung ist, die den Gesamtaufbau eines herkömmlichen Laserdruckers zeigt; und

Fig. 11 eine Darstellung ist, die die Strömung von Silicon­ gas beim herkömmlichen Laserdrucker zeigt.

Es werden nun bezugnehmend auf die Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Der Gesamtaufbau dieses Ausführungsbeispiels wird unter Be­ zugnahme auf Fig. 7 erläutert. In Fig. 7 weist ein Drucker­ körper 30 folgendes auf: eine optische Einheit 31 mit einem Halbleiterlaser usw., eine photoempfindliche Kassette 32, die mit einem photoempfindlichen Körper 33 integriert ist, eine Ladeeinrichtung 34 und eine Reinigungsvorrichtung 35, eine Entwicklerkassette 36, eine Übertragungswalze 37, Pa­ pierstopp(PS)-Walzen 38, Blatttransportwalzen 39, eine Blattzuführwalze 40, eine Blattzuführkassette 41, eine Fi­ xiereinheit 42 und Blattausgabewalzen 43. Prozesse zur Bild­ erzeugung und Blattzufuhr für einen Laserdrucker werden nicht im einzelnen beschrieben, da sie dem Fachmann wohlbe­ kannt sind. Die PS-Walzen 38 sind vorhanden, um den Trans­ port eines Blatts mit dem Aufzeichnen eines Bilds auf dem photoempfindlichen Körper 33 zu synchronisieren.

Die photoempfindliche Kassette 32, wie sie in Fig. 1 darge­ stellt ist, ist beweglich am Druckerkörper 30 befestigt, und ihre Oberseite liegt nach außen frei. In der photoempfind­ lichen Kassette 32 ist der photoempfindliche Körper 33 so untergebracht, daß er um eine Drehachse 33a drehbar ist, und die Ladeeinrichtung 34 ist so angeordnet, daß ihre Vorder­ öffnung 45 dem photoempfindlichen Körper 33 gegenübersteht. Ferner ist die Reinigungsvorrichtung 35 über der Ladeein­ richtung 34 angeordnet, und hinter ihr ist ein Abschnitt 46 ausgebildet, der Abfalltoner enthält.

In der Ladeeinrichtung 34 ist, wie es in den Fig. 2, 3 dar­ gestellt ist, ein Gehäusekörper 47 so ausgebildet, daß er über U-förmigen Querschnitt verfügt, und eine Entladungs­ elektrode 48 (Ladedraht oder stachelige Elektrode), die die Oberfläche des photoempfindlichen Körpers 33 mit elektrosta­ tischen Ladungen versieht, ist über einen Halter 49 am Gehäusekörper 47 befestigt. Ferner ist in die Vorderöffnung 45 ein Gitterteil 50 aus einer dünnen Metallfolie mit Sieb­ struktur eingesetzt, um für einen Ausgleich des Oberflächen­ potentials des photoempfindlichen Körpers 33 zu sorgen. Die Außenfläche der Unterseite des Gehäusekörpers 47 ist mit Neoprenschaum 51 beschichtet, um das Silicongas für Isolier­ zwecke zu absorbieren. Der Neoprenschaum ist ein blattförmi­ ges Teil mit Pufferwirkung, das dadurch hergestellt wird, daß Neoprengummi aufgeschäumt wird.

Ferner ist die photoempfindliche Kassette 32 mit Außenluft­ einlässen 52 versehen, die an ihrer Oberseite 44 ausgebildet sind. Ein Lufteinlaß 53 ist an der Rückseite des Gehäuse­ körpers 47 der Ladeeinrichtung 34 ausgebildet. Ein Luftkanal 54 verbindet den Außenlufteinlaß 52 und den Lufteinlaß 53.

Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die Außenlufteinlässe 52 Rechtecklöcher, die an beiden Seiten in Längsrichtung an der Oberseite 44 der photoempfindlichen Kassette 32 ausgebildet sind. Die Außenlufteinlässe 52 sind getrennt von der Fixier­ einheit 42 angeordnet.

Ferner ist, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, ein Filter 55 am Außenlufteinlaß 52 angeordnet, um zu verhindern, daß Staub oder dergleichen in den Luftkanal 54 oder dergleichen eindringt.

Die Luftkanäle 54 sind zwei Trakte, die als ein Körper ein­ stückig mit der photoempfindlichen Kassette 32 in dieser dadurch ausgebildet sind, daß jede der zwei Seitenwände 56 der photoempfindlichen Kassette 32 in Längsrichtung verwen­ det ist. Die Luftkanäle 54 sind so gebogen, daß sie über eine L-förmige Seite verfügen, wie in Fig. 1 dargestellt, und sie sind so geformt, daß sie über rechteckigen Quer­ schnitt verfügen, wie in Fig. 6 dargestellt.

Dadurch wird aufgrund eines Koronawinds, der in Richtung des photoempfindlichen Körpers 33 beim Entladungsvorgang der Entladungselektrode 48 aufsteigt, eine Luftströmung 57 ge­ bildet. Genauer gesagt, wird Luft durch den Außenlufteinlaß 52 eingeleitet, sie strömt durch den Trakt 54 und den Luft­ einlaß 53, und sie strömt als Luftströmung 57 durch die Vor­ deröffnung 45 in Richtung des in Fig. 1 dargestellten Pfeils.

Die Fixiereinheit 42 ist mit einer Heizwalze 58 und einer Andrückwalze 59 versehen, die so angeordnet ist, daß sie auf die Heizwalze 58 drückt. Für die Heizwalze 58 wird eine aus Teflon (Handelsbezeichnung) hergestellte Walze verwendet und für die Andrückwalze eine solche aus Silicongummi. Eine Rei­ nigungswalze (Reinigungspolster) 61 ist für die Walze 59 in Berührung mit dieser vorhanden, und die Heizwalze 58 wird mit Siliconöl getränkt, um zu verhindern, daß sie durch Toner verunreinigt wird. Die Oberflächentemperatur der Walze 59 wird unter Vewrendung von für die jeweiligen Walzen 58, 59 vorhandenen Heizerlampen 60 auf hohem Wert (ungefähr 130 bis 180°C) gehalten, um Toner auf einem Blatt Papier zu fixieren.

Beim obigen Aufbau wird eine Koronaentladung durch Anlegen einer hohen Spannung an die Entladungselektrode 48 in der Ladeeinrichtung 34 erzeugt, um die Oberfläche des photoem­ pfindlichen Körpers 33 mit elektrostatischen Ladungen zu versehen und diese elektrostatisch aufzuladen. Dadurch steigt ein Koronawind auf, durch den Luft durch den Außen­ einlaß 52 angesaugt wird, die an der Oberseite der photoem­ pfindlichen Kassette 44 liegt, sie strömt durch die Trakte 51 und den Lufteinlaß 53 und strömt dann als Luftströmung 57 durch die Vorderöffnung 45. Anschließend trifft die Luft­ strömung 57 auf den photoempfindlichen Körper 33 und strömt entlang der Oberfläche desselben durch die Ladeeinrichtung 34.

Ein Blatt, auf das ein Tonerbild übertragen wurde, wird zwi­ schen der Heizwalze 58 und der Andrückwalze 59 hindurch­ transportiert, und der Toner wird auf dem Blatt aufgrund der Wärme der Heizwalze 58 fixiert. Dabei entsteht durch die Verdampfung von Siliconöl aufgrund der vorhandenen Wärme Silicongas, das die Ladeeinrichtung 34 in der photoempfind­ lichen Kassette 32 erreicht. Jedoch strömt das Silicongas nicht in die Ladeeinrichtung 34 hinein, da seine Strömungs­ richtung durch die Luftströmung 57 geändert wird.

Demgemäß kann, da die Luftströmung 57, die durch Beschränken der Luftkanäle so ausgebildet ist, daß sie durch die Vorder­ öffnung 45 aus- und in die Ladeeinrichtung 34 einströmt, und da der von der Koronaentladung erzeugte Koronawind verwendet wird, die Richtung der aus der Fixiereinheit 42 austretenden Silicongasströmung verändert werden, um zu verhindern, daß Silicongas in die Ladeeinrichtung 34 eindringt. Ferner brei­ tet sich, da der Außenlufteinlaß 52 getrennt von der Fixier­ einheit 42 angeordnet ist, das Silicongas aus, bevor es den Außenlufteinlaß 52 erreicht, wodurch das Hereinströmen von Silicongas in die Ladeeinrichtung 34 auf das Minimum verrin­ gert wird, selbst wenn Silicongas aus dem Laserdruckerkörper 30 herauslecken sollte.

Demgemäß ist es möglich, da verhindert werden kann, daß sich das im Silicongas vorhandene Siloxan auf der Entladungselek­ trode 48 absetzt, und da keine anomale Entladung auftritt, für eine lange Betriebsdauer hohe Bildqualität zu erzielen. Darüber hinaus ist das Reinigungsintervall für die Entla­ dungselektrode 48 so verbessert, daß es ausreicht, sie mit Intervallen von 25.000 bis 30.000 Blatt zu reinigen, im Vergleich zu einem Intervall von 10.000 bis 15.000 Blatt beim Stand der Technik.

Ferner kann, da der Luftkanal 54 durch Verwenden einer Sei­ tenwand 56 der photoempfindlichen Kassette 32 integral aus­ gebildet ist, die letztere mit kleinerer Größe und kleinerem Gewicht ausgebildet werden, so daß ein leicht zu handhaben­ der Laserdrucker geschaffen werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die vorigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie wurde vorstehend zwar für einen Laserdrucker unter Verwendung einer photoempfindlichen Kassette 32 be­ schrieben, jedoch kann sie auch auf einen Laserdrucker ohne photoempfindliche Kassette angewandt werden, und der Luft­ kanal 62, der die Ladevorrichtung 60 mit dem Außenlufteinlaß 61 verbindet, kann im Laserdruckerkörper angeordnet sein, wie in Fig. 8 dargestellt.

Ferner besteht für den Luftkanal 54 keine Beschränkung auf die L-Form wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Der Luft­ kanal 54 kann so ausgebildet sein, daß er mit einem Luftein­ laß 64 in Verbindung steht, der im gesamten Bereich hinter der Ladeeinrichtung 34 ausgebildet ist, wie in Fig. 9 darge­ stellt.

Claims (3)

1. Bilderzeugungsgerät mit
einem Gehäuse (30), in dem eine Ladeeinrichtung (34) zum elektrischen Aufladen eines photoempfindlichen Körpers (33) so angeordnet ist, daß die Vorderöffnung (45) der Ladeeinrichtung (34) dem photoempfindlichen Körper (33) gegenübersteht,
wobei im Gehäuse (30) des Bilderzeugungsgeräts ein Außen­ lufteinlaß (52) und in der Ladeeinrichtung (34) ein Lufteinlaß (53) ausgebildet sind, die beide durch einen Luftkanal (54) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kassette (32) vorgesehen ist, in welcher der photoempfindliche Körper (33) und die Ladeeinrichtung (34) im Gehäuse (30) des Geräts wegnehmbar untergebracht sind, und daß der Luftkanal (54) fern von der Fixiereinheit (42) durch die Kassette (32) führt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft­ kanal (54) durch Verwenden der Seitenwand (56) der Kassette (32) in deren Längsrichtung gebildet ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Au­ ßenlufteinlaß (52) an der Oberseite (44) der Kassette (32) aus­ gebildet ist.