DE3736396A1 - Bilderzeugungsvorrichtung - Google Patents
BilderzeugungsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung
gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und insbesondere
eine Trennvorrichtung zur Entfernung eines bebilderten
Blattes von einem Bildträger in einer Bilderzeugungsvor
richtung.
Bei bekannten Bilderzeugungsvorrichtungen, wie es bei
spielsweise elektrostatische Kopierer sind, sind ein Über
tragungsauflader und ein Trennungsauflader um einen foto
empfindlichen Körper angeordnet. Nach der Übertragung
eines entwickelten Bildes von dem fotoempfindlichen Körper
auf ein Kopierblatt, das sich zu der Zeit mit dem foto
empfindlichen Körper aufgrund der Einwirkung des Übertra
gungsaufladers in Kontakt befindet, wird das Kopierblatt
von dem fotoempfindlichen Körper durch den Trennungsauflader
abgenommen. Manchmal kann jedoch das kopierte Blatt nicht
vollständig von dem fotoempfindlichen Körper abgenommen
werden, wenn nämlich eine nicht ausreichende Ladung von
dem Trennungsauflader aufgebracht wird. In solchen Fällen
kann das nicht abgelöste Kopierblatt in eine Reinigungs
einrichtung eintreten und einen Papierstau hervorrufen.
Um dieses Problem zu vermeiden, hat man bereits Trennfinger
am fotoempfindlichen Körper angeordnet, um das Kopierblatt
vor dem Eintritt in die Reinigungseinrichtung abzunehmen.
Der Trennfinger besteht üblicherweise aus einem harten
Kunststoff wie einem ABS-Kunstharz, das mit einer elasti
schen Folie wie Mylar versehen ist. Indem die scharfe
Spitze des Trennfingers die Oberfläche des fotoempfind
lichen Körpers zu einer bestimmten Zeit berührt, kann
das Kopierblatt nach dem Durchlauf durch den Übertragungs
auflader und den Trennungsauflader mechanisch abgelöst
werden.
Ein Trennfinger aus hartem Kunststoff wie ABS-Harz ist
jedoch für manche Anwendungsfälle zu hart, beispielsweise
wenn der fotoempfindliche Körper ein verhältnismäßig weiches
Material wie Selen aufweist, das durch den harten Finger
beschädigt werden kann. In solchen Fällen wird die Bild
qualität langsam immer schlechter.
Man hat daher als Ablösefinger auch bereits eine weiche
Folie wie Mylar eingesetzt. Dies erfordert jedoch einen
sehr komplexen Finger, bei dem ein härteres Material den
Träger für die weichere Folie bildet und diese muß sehr
genau gegenüber dem fotoempfindlichen Körper justiert
werden. Geschieht dies nicht, so besteht wiederum die
Gefahr, daß der härtere Trägerkörper die weichere Ober
fläche des fotoempfindlichen Körpers beschädigt. Herstellung
und Wartung eines Kopierers mit derartigen Trennfingern
sind somit aufwendig. Ein weiteres Problem besteht darin,
daß es gelegentlich zu einer elektrostatischen Anziehung
zwischen Kopierblatt und fotoempfindlichem Körper kommt.
Wenn der Andruck des Trennfingers an die Oberfläche des
fotoempfindlichen Körpers zu gering ist, dann kann das
Kopierblatt darunter durchlaufen, ohne abgelöst zu werden.
Es gelangt dann in die Reinigungseinrichtung, was einen
Papierstau zur Folge hat.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Bilderzeugungs
vorrichtung zu schaffen, bei der die Abtrennung des bebil
derten Blattes von der Oberfläche eines Bildträgers ohne
Beschädigung von dessen Oberfläche auf zuverlässige Weise
erreicht wird. Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kenn
zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.
Es ist auch Ziel der Erfindung, die Oberfläche eines Bild
trägers während der Entfernung eines bebilderten Blattes
besser zu schützen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher
erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines elektro
statischen Kopierers mit einer Bilderzeugungs
vorrichtung:
Fig. 2 u. 3 schematische Darstellungen der Arbeitsweise
einer Trennvorrichtung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Trennfin
gers:
Fig. 5 die Spitze eines Trennfingers in Seitenansicht;
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Trennvorrich
tung; und
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Übertra
gungsaufladers und eines Trennungsaufladers.
Fig. 1 zeigt schematisch ein elektrostatisches Kopiergerät
mit einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Erfindung. Ein
fotoempfindlicher Körper 12 in Form einer Trommel ist
etwa in der Mitte des Gehäuses 11 drehbar angeordnet.
Die Trommel 12 wird von einem Hauptauflader 13 gleichmäßig
aufgeladen. An der Oberseite des Gehäuses 11 ist ein Doku
mententisch 14 aus durchsichtigem Glas vorgesehen. Ein
latentes elektrostatisches Bild eines Originals, das auf
den Tisch 14 aufgelegt wird, wird durch eine optische
Einrichtung 15 auf einer Oberfläche 12 a der Trommel 12
abgebildet. Die optische Einrichtung 15 umfaßt eine Belich
tungslampe 15 a, erste, zweite und dritte Ablenkspiegel
15 b, 15 c und 15 d, eine Linse 15 e und einen vierten Ablenk
spiegel 15 f. Das latente elektrostatische Bild wird von
einem Entwicklungsmittel, das in einer Entwicklungsein
richtung 16 untergebracht ist, in ein entwickeltes Bild
umgewandelt. In der Zeit wurde ein Kopierblatt P von einer
Papiervorratskassette 18 über Papierzuführrollen 19 und
Ausrichtrollen 20 zu einem Übertragungsauflader 17 trans
portiert. An der Stelle des Übertragungsaufladers 17 wird
das entwickelte Bild von der fotoempfindlichen Trommel
12 durch den Übertragungsauflader 17 auf ein Kopierblatt
P übertragen. Das Kopierblatt P wird dann durch einen
Trennungsauflader 21 von der fotoempfindlichen Trommel
12 abgenommen. Nach der Übertragung des entwickelten Bildes
und nach dem Abtrennen wird das Kopierblatt P von einem
Förderband 22 zu einer Fixiereinrichtung 23 transportiert,
die ein Paar Heizwalzen zur Fixierung des entwickelten
Bildes aufweist. Danach wird das Kopierblatt P durch Aus
tragrollen 24 auf eine Ablage 25 ausgegeben.
Nach der Übertragung des entwickelten Bildes auf das Kopier
blatt P und nach der Trennung des Kopierblattes P von
der fotoempfindlichen Trommel 12 wird diese durch eine
Reinigungsvorrichtung 26 von dem auf der Oberfläche 12 a
verbliebenen Entwicklungsmittel gereinigt. Das Potential
an der fotoempfindlichen Trommel 12 wird durch eine Ent
ladelampe 27 auf einen bestimmten Wert abgesenkt und sie
wird wieder in einen Zustand gebracht, in dem der nächste
Kopiervorgang erfolgen kann.
Fig. 7 zeigt Einzelheiten eines Übertragungsaufladers 17
und eines Trennungsaufladers 21. Ein Schutzgehäuse 21 a
hat eine Öffnung 21 d, die der Oberfläche der Trommel 12
zugewandt ist. Erste und zweite Aufladedrähte 21 b und
21 c sind im Abschirmgehäuse 21 a in dessen Längsrichtung
gespannt. Die beiden Aufladedrähte 21 b und 21 c bestehen
aus Wolfram und haben einen Durchmesser von 80 µm. Das
Abschirmgehäuse 21 a ist mit dem Abschirmgehäuse 17 a des
Übertragungsaufladers 17 verbunden. Der Abtrennauflader
21 ist durch eine Trennwand 28 von dem Übertragungsauflader
17 getrennt. Eine Führungsplatte 21 a ist im Abschirmgehäuse
21 montiert, um den Transport eines Kopierblattes P zu
führen. In dem Abschirmgehäuse 17 a ist ebenfalls ein Auf
ladedraht 17 b in Längsrichtung von dem Gehäuse gespannt.
Der zweite Aufladedraht 21 c, der in Bewegungsrichtung
eines Kopierblattes P weiter hinten angeordnet ist, ist
außerdem höher als der erste Aufladedraht 21 b gespannt,
der weiter vorne liegt. Die Abstände dieser beiden Auflade
drähte 21 b und 21 c von der fotoempfindlichen Trommel 12
sind nahezu gleich. Das von dem zweiten Aufladedraht 21 c
erzeugte Entladefeld, das als Zone mit einem Öffnungswinkel
von R 2 dargestellt ist, ist breiter eingestellt als das
von dem ersten Aufladedraht 21 b erzeugte Entladefeld gemäß
der Zone R 1. Die an den zweiten Aufladedraht 21 c gelegte
Spannung ist niedriger als die an den ersten Aufladedraht
21b gelegte Spannung.
Die beiden Aufladedrähte 21 b und 21 c haben unterschiedliche
Funktionen. Der erste Aufladedraht 21 b, der in bezug auf
den Papiertransport vorne liegt, dient dazu, das Kopier
blatt P von der fotoempfindlichen Trommel 12 zu trennen.
Der zweite Aufladedraht 21 c, der weiter hinten liegt,
dient dazu, das Kopierblatt P elektrostatisch zu entladen.
Da das Entladefeld des Aufladedrahts 21 c breiter gewählt
ist, kann es das Kopierblatt P allmählich entladen. Das
elektrostatische Entladen des Kopierblattes P erfolgt
somit nicht, wie beim Stand der Technik, sehr schnell
und damit existieren die Schwierigkeiten nicht, daß Toner
vom Kopierblatt P zur Trommel 12 zurückkehrt.
Gemäß Fig. 1 ist eine Trenneinrichtung 30 zwischen dem
Abtrennauflader 21 und der Reinigungseinrichtung 26 in
der Mitte der Trommel angeordnet. Die Abtrenneinrichtung
30 dient dazu, ein Kopierblatt P von der Trommel 12 abzu
lösen, wenn dies durch den Abtrennauflader 21 nicht er
folgen konnte.
Gemäß Fig. 2 ist die Abtrenneinrichtung 30 mit einem
Kipphebel 31 versehen, der um einen Schwenkpunkt 31 c
schwenkt. Ein Trennfinger 31 a besitzt eine scharfe
Spitze 31 d und er ist so am Ende des Kipphebels 31 ange
bracht, daß die scharfe Spitze 31 d des Fingers 31 a die
Oberfläche 12 a der Trommel 12 berühren kann. Das andere
Ende des Kipphebels 31 ist etwas schwerer als das Ende,
an dem der Abtrennfinger 31 a sitzt.
Der Abtrennfinger 31 a besteht aus einem elastischen Kunst
harz, beispielsweise aus Polyurethanharz, aus einem Copoly
meren von Polyurethanharz und Silikonharz, aus einem Copoly
meren von Polyurethanharz und Fluorkohlenstoffharz, aus
einem dispergierten System von Polyurethanharz und Silikon
harz oder aus einem dispergierten System von Polyurethan
harz und Fluorkohlenstoffharz. Der Abtrennfinger 31 a hat
eine Dicke von 1,5 mm und eine Härte von 90° gemäß der
japanischen Industrienorm JIS für Kautschukhärten. Die
Härte des Trennfingers wird von einem JIS-Härtetester
gemessen.
Ein Endabschnitt 32 a eines Schwenkhebels 32 arbeitet mit
dem hinteren Ende 31 b des Trennfingers 31 zusammen. Der
Schwenkhebel 32 schwenkt um einen Schwenkpunkt 32 c. Ein
Ende 33 a eines Hebels 33 liegt an dem anderen Ende 32 b
des Schwenkhebels 32 an. Ein Hubmagnet 34 dreht den Hebel
33.
Die Trenneinrichtung 30 ist so gebaut, daß der Hebel 33
beim Einschalten des Hubmagneten 34 in Richtung des Pfeils
gedreht wird, so daß der Schwenkhebel 32 im linken Teil
nach oben gedrückt wird. Durch dieses Drücken wird das
Ende 32 a des Schwenkhebels 32, welches das hintere Ende
31 b des Kipphebels 31 berührt, so geschwenkt, daß sich
der Kipphebel 31 unter dem Gewicht des Endabschnitts 31 b
gegen die Oberfläche 12 a der Trommel 12 bewegt. Wenn der
Hubmagnet 34 gemäß Fig. 3 ausgeschaltet wird, dann wird
der Hebel 33 in entgegengesetzter Richtung von dem Schwenk
hebel 32 wegbewegt, wodurch sich das Ende 32 b des Schwenk
hebels 32 nach unten und das Ende 32 a nach oben bewegt
und das Ende 31 b des Kipphebels 31 mitnimmt. Dadurch wird
die scharfe Spitze 31 d des Trennfingers 31 a von der Ober
fläche 12 a der Trommel 12 weggeschwenkt.
In Fig. 4 ist die Kontaktfläche der scharfen Spitze 31 d
des Trennfingers 31 a mit der Oberfläche 12 a der fotoempfind
lichen Trommel 12 dargestellt. Eine Tangente X, die durch
den Kontaktpunkt A an der Oberfläche 12 a der Trommel 12
läuft, wird als Bezugslinie genommen. Der Kontaktpunkt
A wird als Spitze betrachtet. Die zwei Hüllflächen des
Trennfingers 31 a haben einen Winkel Φ 1, der von den Linien
Y und Z gebildet wird. Die zwei Linien Y und Z laufen
durch die Spitze A und schließen Winkel Φ 2 von 20° und
Φ 3 von 60° mit der Tangente X in entgegengesetzter Richtung
zur Drehrichtung der Trommel 12 ein. Der Winkel 1 ist
ein spitzer Winkel zwischen 20 und 60°, beispielsweise
35°. Der Grund dafür, ist folgender: Wenn der spitze Winkel
Φ 2 zwischen 0° und 20° betrüge, würde der Trennfinger
31 a flach an der Oberfläche 12 a der Trommel anliegen und
Kopierpapier P würde nicht abgelöst. Wäre andererseits
der Winkel Φ 3 60° oder größer, dann würde der Finger die
Trommel 12 beschädigen.
Die Oberfläche der scharfen Spitze 31 d des Trennfingers
31 a, die mit der Oberfläche 12 a der Trommel in Berührung
kommt und die in Fig. 5 schraffiert dargestellt ist,
ist in einer Ausführung mit einer Schmiermittelschicht
40 überzogen, die aus einem Polytetrafluorethylenpulver
besteht, das einen Teilchendurchmesser von 2 bis 3 µm
hat, wenn Polyurethanharz als Material für den Trennfinger
31 a eingesetzt wird. Dadurch ist der Reibungskoeffizient
gegenüber der Oberfläche 12 a der Trommel 12 wesentlich
reduziert.
Der Zeitpunkt, zu dem die scharfe Spitze 31 d des Trennfin
gers 31 a mit der Oberfläche 12 a der Trommel 12 in Berührung
kommt, wird von dem Beginn der Drehung der Ausrichtrollen
20 abgeleitet, die das Kopierblatt P zu der Übertragungs
station für das entwickelte Bild transportieren. Wenn
das Kopierblatt P durch die Drehung der Ausrichtrollen
20 transportiert wird, dann schaltet der Hubmagnet 34
ein und die scharfe Spitze 31 d kontaktiert die Trommel 12.
Der Hubmagnet 34 wird eine bestimmte Zeit nachdem die
Vorderkante des Kopierblattes P eine bestimmte position
erreicht hat, die in Fig. 6 mit "1" bezeichnet ist und
die etwa 10 mm vor dem Kontaktpunkt A liegt, eingeschaltet.
Nachdem die Vorderkante des Kopierblattes P durch den
Kontaktpunkt A gelaufen ist und nachdem wiederum eine
Zeit verstrichen ist, die einer Bewegung von etwa 10
mm entspricht, wird der Hubmagnet 34 ausgeschaltet und
die scharfe Spitze 31 b des Trennfingers 31 a fällt von
der Trommel 12 ab. Dadurch ist die Kontaktzeit des Trenn
fingers 31 a mit der Trommel 12 auf die erforderliche Min
destzeit verkürzt, die zum Trennen des Kopierpapiers benö
tigt wird. Die Wahrscheinlichkeit, daß die Oberfläche
12 a der fotoempfindlichen Trommel durch den Kontakt mit
dem Trennfinger 31 a beschädigt wird, ist dadurch noch
weiter reduziert.
Claims (10)
1. Bilderzeugungsvorrichtung mit einem bewegbaren Bild
träger, mit Mitteln zum Erzeugen eines Bildes auf dem
Bildträger, und mit Mitteln zum Übertragen des Bildes
von dem Bildträger auf ein Abbildungsblatt, während
dieses mit der Oberfläche des Bildträgers in Kontakt
steht, gekennzeichnet durch:
- - Mittel zum Trennen des Abbildungsblattes von dem Bildträger (12) mit einem Trennfinger (31 a) mit einer Spitze (31 d) zum Kontaktieren der Oberfläche (12 a) des Bildträgers (12), wobei der Trennfinger (31 a) aus elastischem Kunstharz besteht, das Polyurethanharz enthält: und durch
- - Mittel zum Bewegen des Trennfingers (31 a) zwi schen einer ersten Stellung, in der die Spitze (31 d) die Oberfläche (12 a) des Bildträgers (12) berührt und einer zweiten Stellung, in der der Trennfinger (31 a) von der Oberfläche (12 a) des Bildträgers (12) getrennt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Kunstharz ein Copolymeres aus
Polyurethanharz und Silikonharz, ein Copolymeres aus
Polyurethanharz und Fluorkohlenstoffharz, ein disper
giertes System aus Polyurethanharz und Silikonharz oder
ein dispergiertes System aus Polyurethanharz und Fluor
kohlenstoffharz ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Trennfinger (31 a) an seiner Spitze (31 d) eine
Schmiermittelschicht (40) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmiermittelschicht (40) Polytetrafluorethylen
aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Trennmittel einen Abtrennauflader (21) auf
weist, der zwischen dem Abtrennfinger (31 a) und dem
Bildübertragungsmittel liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bildträger (12) eine fotoempfindliche Trommel
ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtrenneinrichtung einen Kipp
hebel (31), einen Schwenkhebel (32), einen weiteren
Hebel (33) sowie einen Hubmagneten (34) aufweist, die
bei Betätigung des Hubmagneten (34) die Spitze (31 d)
des Abtrennfingers (31 a) gegen die Trommel (12)
schwenken und beim Ausschalten des Hubmagneten (34) von
der Trommel (12) abfallen lassen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abtrennfinger (31 a) eine obere
Seite und eine untere Seite aufweist, die von im
wesentlichen ebenen Flächen gebildet sind und die sich
an der Spitze (31 d) treffen, wobei der Winkel zwischen
der Tangente durch den Berührungspunkt (A) mit dem
Abtrennfinger (31 a) auf der Oberfläche (12 a) der
Trommel (12) und einer durch die obere Fläche des
Abtrennfingers (31 a) verlaufenden Linie (Y) durch den
Punkt (A) in der ersten position des Abtrennfingers
(31 a) mindestens etwa 20° beträgt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel zwischen der Tangente (X) durch den
Kontaktpunkt (A) mit dem Abtrennfinger (31 a) und einer
Linie (Z) durch die Unterseite des Abtrennfingers
(31 a), die durch den Kontaktpunkt (A) verläuft, in der
ersten position des Abtrennfingers (31 a) maximal etwa
60° beträgt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtrennfinger (31 a) eine Härte von etwa
90° gemessen nach JIS hat.
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