DE1472995B2 - Elektrophotographisches kopiergeraet - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Kopiergerät, bestehend aus einer elektrostatischen Aufladevorrichtung für das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial, einer Belichtungsvorrichtung, einer Antragvorrichtung für den Entwickler und Mittel zum Halten der Vorlage und des Aufzeichnungsmaterials.

Bekanntlich werden elektrophotographische Bilder in der Weise hergestellt, daß man ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, bestehend aus einem Träger und einer photoleitfähigen Schicht, zunächst elektrostatisch auflädt, beispielsweise mit Hilfe einer ,Koronaentladung, das geladene Aufzeichnungsmaterial belichtet, wobei die Ladung an den vom Licht getroffenen Stellen abfließt, und das auf diese Weise entstandene Ladungsbild durch Bestreuen mit einem elektroskopischen Harzpulver, dem sogenannten Toner, sichtbar macht und durch Erhitzen oder Behandeln mit einem Lösungsmittel fixiert. Es ist bekannt, diese aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte zum Funktionsablauf teil- oder vollautomatisch arbeitender Kopiervorrichtungen zu machen. So wird z. B. in einer bekannten Vorrichtung eben mit der lichtempfindlichen Schicht nach oben liegendes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial in der Weise mit einem Bild versehen, daß zuerst ein hin- und herbeweglicher Wagen, der mit einer Koronaaufladevorrichtung versehen ist, über das Material bewegt wird und dieses dabei auflädt, daß es dann bildmäßig belichtet und darauf mit Hilfe einer magne-. tischen Tonerantragvorrichtung, die auf einem weiteren eben hin- und herbeweglichen Wagen angeordnet

ίο ist, entwickelt wird. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie durch die zwei getrennten Wagen recht unhandlich ist und daß diese sich in ihrem Funktionsablauf gegenseitig leicht stören.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige Vorrichtung, die sich insbesondere für nichtflexibles ebenes Aufzeichnungsmaterial, wie z. B. lithographische Platten, eignet, handlicher zu gestalten und die durch zwei getrennte Wagen bedingten möglichen gegenseitigen Störungen auszuschalten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrostatische Aufladevorrichtung und die Tonerantragvorrichtung auf einem gemeinsamen hin- und herbeweglichen Wagen untergebracht sind. In einer vorteilhaften Ausführung ist die Antragvorrichtung für den Entwickler eine an sich bekannte magnetische Antragvorrichtung und die elektrostatische Aufladevorrichtung für das elektrophotographische Material eine an sich bekannte Koronavorrichtung. Die magnetische Antragvorrichtung für den Entwickler kann während der Entwicklung abgesenkt und während der elektrostatischen Aufladung angehoben werden. Dabei wird das Antragsystem für den Toner mit Hilfe von Kniehebeln und Nocken betätigt. An dem hin- und herbeweglichen Wagen sind Mittel vorgesehen, die das Antragsystem für den Toner in einem bestimmten Abschnitt der horizontalen Bewegung des Wagens vertikal auf und ab bewegt. Der Wagen ist mit der Antragvorrichtung für den Toner in der Weise verbunden, daß sie auf und ab bewegt wird, wenn der Wagen eine Nocke passiert. Das magnetische Antragsystem beinhaltet einen Magneten, z. B. einen permanenten oder einen Elektromagneten, der in einem Abschnitt der horizontalen Bewegung des Wagens durch eine Nocke gehoben und gesenkt werden kann.

Die erfindungsgemäße Vereinigung von Auflade- und Entwicklungsvorrichtung auf einem hin- und herbeweglichen Wagen ermöglicht eine kleinere und* damit handlichere Ausführung des Kopiergerätes, wobei wegen der gleichzeitig erzielbaren einfachen Anordnung auch ein besseres Funktionieren und schnelleres Arbeiten ermöglicht wird.

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen näher erläutert, in denen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Apparates dargestellt ist.

In Fi g. 1 wird, der Apparat der vorliegenden Erfindung perspektivisch dargestellt. Die obere Klappe ist geöffnet, so daß die zu kopierende Vorlage eingelegt werden kann.

In F i g. 2 wird der Apparat wie in F i g. 1 perspektivisch dargestellt. Hier ist jedoch die obere Klappe geschlossen und die untere Klappe geöffnet, so daß sie.das elektrophotographische Material aufnehmen kann.

In F i g. 3 wird der untere Teil des in Fi g. 1 und 2 gezeigten Apparates dargestellt. Hierbei wurde der obere Gehäuseteil fortgelassen;
F i g. 4 stellt einen Schnitt entlang der Linie 4-4

des in F i g. 3 gezeigten Teiles dar, in Pfeilrichtung gesehen;

F i g. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 5-5 des in F i g. 3 gezeigten Teiles, ebenfalls in Pfeilrichtung gesehen;

Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig.4;

F i g. 7 ist eine schematische Darstellung der vier Stellungen der Entwicklungsvorrichtung während der Aufladungsphase;

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung der vier Stellungen der Entwicklungsvorrichtung während der Entwicklungsphase.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, besteht der Apparat

Welle 52 exzentrisch verdreht, wodurch die Bügelnocken 46 angehoben werden. Die an den Bügeln 36 angebrachten Räder 54 liegen dabei unter Spannung gegen die Bügelnocken 46, hervorgerufen durch die 5 Zugfedern 44. Während der Ladungsphase bewegt sich der Wagen 26 nach rechts (s. F i g. 7), wobei die das Gehäuse 40 tragenden Räder 56 über die Gehäusenocken 58 laufen (s. Stellungen 2 und 3, F i g. 7), bis sie die Stellung 4 in F i g. 7 erreicht haben. Sie ίο bleiben ebenso wie das Gehäuse dadurch angehoben, daß sich die unteren hakenförmigen Enden 60 der Winkelhebel 36 an der die Räder 56 tragenden Achse 62 festhaken. Während sich der Wagen nach rechts bewegt (s. F i g. 7), rasten die oberen Haken 68 der

aus einem Gehäuse, das sich zweckmäßig aus einem 15 Winkelhebel an der Achse 64 ein, auf der sich die oberen Teil 2 und einem unteren Teil 4 zusammen- den Magneten 42 tragenden Räder 66 befinden. Das setzt, um das Innere des Gehäuses leichter zugänglich Einrasten der Haken 68 an der Achse 64 wird durch zu machen. Im Bedarfsfalle kann es jedoch auch aus Hinabrollen der Räder 66 über die Nocken 70 bis zu eiaem einzigen Teil bestehen. Der obere Gehäuse- dem Punkt, an dem das Einrasten erfolgt, bewirkt, teil 2 hat einen automatischen Zeitmesser 5 und eine 20 Der mit der Achse 64 verbundene Magnet 42 wird Tür 6, auf der sich eine Platte 8 befindet, die die zu während des Aufladungsvorganges ebenfalls angekopierende Vorlage aufnimmt. Die Vorlage (hier hoben, wie aus Stellung4 in Fig. 7 ersichtlich ist. .nicht abgebildet) wird von der Platte 8 und der durch Nach Aufladung des Aufzeichnungsmaterials

ein Scharnier an der Tür angebrachten Gläsplatte 10 kehrt der Wagen 26 in die Ausgangsstellung zurück festgehalten. Im oberen Gehäuse befinden sich meh- 25 (s. Fig. 7), und nach der Belichtungsphase beginnt rere Glühlampen 12, die zur Beleuchtung des Origi- der Entwicklungsvorgang. Er wird ausgelöst durch nals während des Belichtungsvorganges dienen. Das Drehen der Kurbel 48, die die gekröpften Teile 50 Abbild der zwischen der Platte 8 und der Glasplatte der Welle 52 und die Bügelnocken 46 niederdrückt, 10 befindlichen Vorlage wird mit Hilfe des Spiegels wodurch die Winkelhebel 36 entgegen der Uhrzeiger-14 und des Objektivs 16 auf ein elektrophotographi- 30 richtung gedreht werden, wie die Stellungen 1 und 2 sches Aufzeichnungsmaterial 18 im unteren Teil des in Fig. 8 zeigen. Während sich das Gehäuse 40 nach Gehäuses projiziert. Dieses Material wird durch rechts bewegt (s. Fig. 8),-rollen die Räder 66 über die geöffnete Tür 20 in den Apparat hineingelegt die Magnetnockeri 70 hinab und führen damit den (s. Fig. 2). Magneten42 nach unten, so daß er sich dem im

Wie F i g. 3 zeigt, wird das elektrophotographische 35 Tonerbehälter 31 befindlichen Toner 32 nähert. Wird Aufzeichnungsmaterial im unteren Gehäuse 4 fest- die Rechtsbewegung der Antragvorrichtung fortgesetzt, so laufen die das Gehäuse tragenden Räder 56 über die Gehäusenocken 58 hinauf, und während sie auf der anderen Seite der Gehäusenocken hinab-40 laufen (s. Stellung 3 in F i g. 8), werden die Winkelhebel wieder in Uhrzeigerrichtung geneigt, da die Räder 54 über die Abschrägung 72 an den Bügelnocken 46 laufen. Die Drehung der Winkelhebel 36 in Uhrzeigerrichtung führt zum Einhaken der unteren häuseteiles angebracht, daß er in Längsrichtung hin- 45 Bügelenden 60 an der Achse 62, so daß das Gehäuse und.herlaufen kann. Auf der linken Seite der in 40 angehoben bleibt, wie aus Stellung4 in Fig. 8 Fig. 3 gezeigten Vorrichtung befindet sich ein Be- hervorgeht. Die Achse 64 und der Magnet 42 bleiben hälter 31, der den Toner 32 enthält. Der Toner wird jedoch gesenkt, d. h. in der gleichen Lage wie bei durch eine aus einer drehbaren Welle mit mehreren Stellung 2 und 3 in Fig. 8, wobei der Magnet 42 an ihr befestigten Querstäben 34 bestehenden Rühr- 50 durch den Vorsprung 74 im Gehäuseinnern festgehalvorrichtung ständig in Bewegung gehalten. ten wird. Der Magnet ist innerhalb des Gehäuses ver-

Der Aufbau des im Gehäuse 30 enthaltenen Ent- schiebbar auf einer Auflage angebracht. Wicklungsmechanismus geht am deutlichsten aus den Bewegt sich die Antragvorrichtüng nach rechts

F i g. 4, 7 und 8 hervor. Er besteht aus zwei Winkel- (s. F i g. 8), so kann der Magnet, während er über hebeln 36, die an der Welle 38 im Gehäuse 30 dreh- 55 das elektrophotographische Material geführt wird, bar angebracht sind. Im Gehäuse 30 befindet sich ein den an ihm haftenden Toner über das elektroweiteres Gehäuse40 für den Magneten42 (Fig. 8), statische latente Bild vierteilen. Bewegt sich die Anbei dem es sich entweder um einen Permanentmagrie- tragvorrichtung nach links, wie in F i g. 8 dargestellt, ten oder um einen Elektromagneten handeln kann. so laufen die Räder 56 wieder über die Gehäuse-Die Winkelhebel 36 werden durch die Zugfedern 44, 60 nocken 58 und die Räder 66 wieder über die Magnetderen Befestigungspunkte sich am Gehäuse befinden, nocken 70 zurück. Wenn die Räder 66 über die in Zugrichtung ständig schräg gehalten. Während der Magnetnocken laufen, wird der mit ihnen verbundene Ladungsphase, d. h. der elektrostatischen Aufladung Magnet innerhalb des Gehäuses 40 angehoben, und des Aufzeichnungsmaterials, darf das Gehäuse 40 der anhaftende Toner fällt in den Tonerbehälter nicht mit dem Aufzeichnungsmaterial in Berührung 65 zurück, da sich am unteren Ende des Gehäuses 40 kommen. Das läßt sich, wie Fig. 7 zeigt, durch eine dünne Kunststoffolie76 befindet und die An-Drehen der in Fig. 3 dargestellten Kurbel 48 er- ziehungskraft des angehobenen Magneten (s. Fig. 8, reichen, die ihrerseits die gekröpften Teile 50 der Stellung 1) nicht ausreicht, den an dieser Folie haf-

gehalten, indem man es auf eine Lochplatte 22 legt, wo es durch eine Gebläsevorrichtung 24 angesaugt wird, die von einem hier nicht abgebildeten Motor betätigt wird. . ^! :

Ein Wagen 26 mit einer Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen, d. h. mit den Korona-Drähten 28 und dem die Entwicklungsvorrichtung enthaltenden Gehäuse 30, ist so innerhalb des unteren Ge-

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tenden Toner festzuhalten. Der in den Behälter 31 tungsphase. Dabei werden die Bügelnocken 46 autozurückgefallene Toner wird mit Hilfe der Rührvor- matisch gesenkt, der Antriebsmotor ausgeschaltet und richtung 34 wieder mit der Tonermischung 32 ver- die Hochspannungsleitung (hier nicht abgebildet) mengt. unterbrochen. Die im oberen Teil des Gehäuses 2

Der Antriebsmechanismus für den Apparat wird 5 angebrachten Lampen 12 werden ebenfalls automaam deutlichsten in F i g. 5 gezeigt. Der Motor 78 (hier tisch betätigt, und die Belichtungsdauer wird auf nur angedeutet) ist mit dem Zahnrad 80 durch ein dem automatischen Zeitmesser 5 auf der rechten an dieser Stelle nicht abgebildetes Untersetzungs- Seite des Gehäuses (s. F i g. 1) eingestellt,
getriebe gekoppelt. Die Kette 82 treibt das an der Nach Beendigung des Belichtungsvorganges beWelle 86 befindliche Zahnrad 84 an. An der Welle 86 xo ginnt die Entwicklungsphase. Der Antriebsmotor wird sind ferner die Zahnräder 88 angebracht, die die in Betrieb gesetzt, und bei gesenkten Bügelnocken 46 Ketten 90 antreiben, welche ihrerseits den Wagen 26 läuft der nun nicht mehr von den Kniehebeln gein Bewegung setzen. Die Ketten 90 sind mit dem haltene Magnet 42, getragen von den Rädern 66, die Wagen 26 durch Kupplungsmuffen verbunden, die in Magnetnocken 70 hinab, bis er die Stellung 2 erreicht den Zapfen 92 drehbar gelagert sind. Ein Arm 94 ist 15 hat (s. Fig. 8). Dabei bleibt auf Grund der Anmit einem Ende an den · Zapfen 92 angebracht, mit ziehungskraft des Magneten eine große Menge der dem anderen Ende an der Kette 90, so daß er sich Mischung 32 aus Toner und Trägermaterial an der um den Zapfen 92 dreht, wenn der Wagen 26 sich über das Ende des Gehäuses gespannten dünnen maximal nach rechts bewegt hat (s. Fig. 4). Läuft Kunststoffolie haften. Während sich der Wagen 26 nun die Kette weiter, so wird der Wagen in entgegen- 20 weiter nach rechts bewegt (s. Fig. 8), wird das Gegesetzter Richtung in Bewegung gesetzt. Der Wagen häuse 40 mit dem gesenkten Magneten über die 26 ist durch'die Arme 95 mit dem Zapfen 92 ver- Gehäusenocken 58 geführt, und die hakenförmigen" bunden. -··..' . Bügelenden 60 haken sich an der Achse 62 ein. In

Der Wagen 26 läuft auf den Rädern 98 über die dieser Stellung lauf en das Gehäuse 40 und der Magnet Schienen 96. Der Magnet 42 ruht auf den Magnet- 25 42 über das belichtete elektrophotographische Marädern 66 und der Welle'64 (s. F i g. 5). Die Gehäuse- terial und entwickeln das elektrostatische Bild. Nachräder 56 sind an der Welle 62 angebracht. Ferner ist dem der Wagen wieder nach links zurückgelaufen ist das Triebwerk 100 für die Rührvorrichtung abge- (s. Fi g. 8), wird der Magnet 42 durch die Magnetbildet. ; ■■"..■ nocken70 angehoben. Dadurch wird das magne-Bei dem für den Betrieb des Apparates erf order- 3° tische Feld auf der Kunststoffolie 74 aufgehoben, so liehen Stromkreis handelt es sich nicht um eine Neu- daß der anhaftende Toner in den Behälter 31 zurückerfindung. Er _; kann von einem Fachmann ohne fällt und durch die Rührvorrichtung wieder gründ-Schwierigkeiten; konstruiert werden und ist deshalb lieh mit der darin befindlichen Mischung vermengt nicht abgebildet. wird. Das entwickelte elektrophotographische Mate-Die Arbeitsweise des Apparates "wird im folgenden 35 rial kann nun herausgenommen und fixiert werden, beschrieben: Der Gebläsemotor unter der Vakuum- Außerdem weist die vorliegende Erfindung noch platte 22 wird in Betrieb gesetzt und das mit einer folgende, in den Figuren nicht dargestellte Vorzüge Papier-öder Metallunterlage versehene elektrophoto- auf: auf der linken Seite " des' in F i g. 1 gezeigten graphische Material auf diese Platte gelegt, wie aus Apparates ist eine Tür angebracht, die das Heraus-Fig. 2 hervorgeht. Die zu kopierende Vorlage wird 4° nehmen und Nachfüllen des Tonerbehälters 31 eraüf die Platte 8 gelegt und mit Hilfe der in Fig. 1 leichtert/ Eine weitere Tür auf der rechten Seite des gezeigten Deckplatte 10 festgeklemmt; anschließend Apparates führt zu einem Gehäuse, das einen Filterwerden die Türen 6 und 20 geschlossen. Durch Dre- sack enthält, der das durch die Öffnungen der Vahen der Kurbel 48. werden die Bügelnocken 46 an- kuumplatte 22 hindurchrieselnde Entwicklungspulver gehoben, und" sie bewirken' nun, "daß die Magnetvor- 45 auffängt, sowie eine Filterpatrone, die das durch die richtung im Gehäuse 40 angehoben bleibt. " Korona-Entladung entstehende Ozon absorbiert. Die Danach wird-der-Motor angelassen; und der Wa- Vakuumplatte22 ist austauschbar, um die Verwengeh 26 bewegt sich nach rechts (s. Fi g. 4, 6,7 und 8), dung von elektrophotographischen Materialien verwobei er von den Zahnrädern 88.'und den Ketten 90, schiedener Größe zu ermöglichen,
mit denen der Wagen 26 durch die Arme 94'und 95 50 Die Stromquelle, mit deren Hilfe die Koronaentsowie die Zapfen 92 verbunden ist, angetrieben wird. ladung hervorgerufen wurde, enthält eine Vorrich-Während sich der Wagen nach rechts bewegt, wird tung zur Einstellung der Spannung. Die Stärke des eine Hochspannung erzeugt und durch eine hier nicht zur Aufladung verwandten Stromes kann auf einem abgebildete- Stromschiene und einen Gleitkontakt zur Milliamperemeter abgelesen werden. Ferner kann Korona 28 geleitet. Da der Magnet.42 angehoben ist 55 die Entwicklerantrageinrichtung gegen die übrigen (s. Fig. 7), zieht er die im Behälter 31 befindliche Teile des Wagens 26 in bekannter Weise, was nicht Mischung von Toner und Trägermaterial nicht an, so -,aus der Figur hervorgeht, isoliert angeordnet und daß das elektrophotographische Material, wenn der über eine Stromschiene an eine niedrigere Spannung Wagen bei der Aufladungsphase (s. F i g. 7) darüber gleicher Polarität wie die der Koronaspannung angeführt wird, lediglich elektrostatisch aufgeladen 60 gelegt sein. Dadurch läßt sich ein durch Restladung wird. . sich ergebendes unerwünschtes Betonern des BiId-Nachdem der Wagen zur Ausgangsstellung (Stel- Untergrundes des photoelektrischen Materials verlung 1, Fig. 8) zurückgekehrt ist, beginnt die Beiich- meiden. ■ ,

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrophotographisches Kopiergerät, bestehend aus einer elektrostatischen Aufladevorrichtung für das elektrophotographische Material, einer Belichtungsvorrichtung, einer Antragvorrichtung für den Entwickler und Mittel zum Halten der Vorlage und des Aufzeichnungsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Aufladungsvorrichtung und die Tonerantragvorrichtung auf einem gemeinsamen hin- und herbeweglichen Wagen untergebracht sind. .

2. Elektrophotographisches Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antragvorrichtung für den Entwickler eine an sich bekannte magnetische Antragvorrichtung und die elektrostatische Aufladungsvorrichtung für das elektrophotographische Material eine an sich bekannte Coronavorrichtung ist.

3. Elektrophotographisches Kopiergerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Antragvorrichtung für den Entwickler während der Entwicklung abgesenkt und während der elektrostatischen Aufladung angehoben werden kann.

4. Elektrophotographisches Kopiergerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf- und Abbewegung der Antragvorrichtung für den Entwickler durch Nocken hervorgerufen wird, die der Wagen bei der Hin- und Herbewegung passiert.

5. Elektrophotographisches Kopiergerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung der Aufladevorrichtung mit der Auf- und Abbewegung der Antragvorrichtung in der Weise gekoppelt ist, daß die Aufladevorrichtung bei angehobener Antragvorrichtung ein- und bei abgesenkter Antragvorrichtung ausgeschaltet wird.