DE3736396A1 - Bilderzeugungsvorrichtung - Google Patents

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.