Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz einer Lichtquelle zum Belichten eines photoempfindlichen Elementes in einer elektrophotographischen Maschine gegen Ablagerungen von elektroskopischem Tonermaterial.
In elektrophotographischen oder xerographischen Geräten, wie sie z.B. in den US-PS 3 062 110, 3 278 972 und 3 432 232 beschrieben sind, verwendet man Lichtquellen nicht nur zum Belichten zu kopierender Blätter, sondern auch zur Flutbelichtung lichtempfindlicher oder -aufnehmender Flächen, um die elektrostatische Ladung darauf zu verstreuen oder auszu breiten
In solchen xerographischen Maschinen wird eine xerographische Platte, welche auf einer leitenden Unterlage eine Fotowiderstandsfläche aufweist, durch eine Reihe von Verarbeitungsstationen bewegt. In einer Ladestation wird die Fotowiderstandsfläche der xerographischen Platte gleichmässig elektrostatisch aufgeladen.
In einer Belichtungsstation wird ein Licht- oder Strahlenmuster des zu reproduzierenden Blattes auf die lichtaufnehmende Fläche projiziert, um die darauf erzeugte Ladung in den belichteten Bereichen zu verteilen und dadurch ein elektrostatisches Latentbild der zu reproduzierenden Kopie zu erhalten. In einer Entwicklungsstation lässt man Entwicklermaterial mit Tonerpartikeln, die reibungselektrisch auf eine Polarität entgegengesetzt zur Polarität des elektrostatischen Latentbildes auf der lichtaufnehmenden Fläche geladen sind, über die letztere strömen. Bei diesem Vorgang werden die Tonerpartikel vom elektrostatischen Latentbild angezogen. Sie bleiben daran haften und bilden so ein xerographisches Pulverbild der zu reproduzierenden Kopie.
In einer Übertragungsstation wird das xerographische Pulverbild elektrostatisch von der lichtaufnehmenden Fläche auf ein Aufnahmematerial oder eine Unterlage, z.B. Papier, übertragen. Schliesslich wird in einer Reinigungsstation die lichtaufnehmende Fläche beispielsweise durch Bürsten gereinigt, um die nach der Bildübertragung etwa noch haftengebliebenen Tonerpartikel zu entfernen.
In allen elektrophotographischen Automaten, die in den obengenannten Patentschriften beschrieben sind, werden die lichtaufnehmenden Flächen vor dem Ladevorgang flutbelichtet, um eine im wesentlichen vollständige Entladung irgendwelcher auf der lichtaufnehmenden Fläche zurückgebliebener elektrostatischer Ladung zu bewirken. Bei vielen Anwendungen ist es wünschenswert, eine Total- oder Flutbelichtung der lichtempfindlichen Oberfläche bei anderen Verarbeitungsschritten durchzuführen, beispielsweise vor dem Übertragungsvorgang oder vor der Reinigung.
Beim Langzeitbetrieb solcher xerographischen Maschinen hat es sich jedoch herausgestellt, dass die inneren Maschinenbestandteile mehr oder weniger grosse Ablagerungen von losem Tonermaterial aufweisen. Man hat zahlreiche Versuche unternommen, dieses innerhalb der Maschine sich ansammelnde Material zu beseitigen. Doch ist das dadurch bedingte technische Problem infolge der physikalischen Eigenschaften des in den Maschinen benutzten Tonermaterials bislang ungelöst geblieben.
Zwar wird die Arbeitsweise einzelner Bauteile der Maschine durch die Ansammlung von mehr oder minder lockeren Tonermaterialanlagerungen kaum oder nicht beeinträchtigt, doch findet eine starke Betriebsstörung anderer Bauelemente wie z.B. der Lampen statt, wenn gegen die Ansammlung von Tonermaterial nichts unternommen wird. Man erkennt ohne weiteres, dass derartige Anhäufungen von Tonermaterial auf den Lampen von xerographischen Maschinen die Lichtausgangsleistung der Lampen erheblich beeinträchtigen. Infolgedessen ist es notwendig, diese Lampen regelmässig zu reinigen, um die normale Lichtausgangsleistung zu erzielen. Die Reinigung der Lampen bringt jedoch selbst technische Schwierigkeiten mit sich, weil die von den Lampen erzeugte Wärme am Lampen körper zumindest teilweise ein Anschmelzen von Tonermaterial hervorrufen kann.
Die Reinigung gestaltet sich dann sehr schwierig, und wenn nicht extreme Sorfalt angewandt wird, kann es auch zur Zerstörung des Lampenkörpers kommen.
Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und mit einfachen, wirtschaftlichen Mitteln das Ansammeln von Verunreinigungen, Anlagerungen von elektroskopischem Tonermaterial u.dgl. auf solchen und anderen Lichtquellen zu verhindern.
Dieses Ziel wird mit der eingangs erwähnten Vorrichtung erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass ein Gehäuse vorgesehen ist, um die Lichtquelle zu halten und körperlich vom Tonermaterial zu isolieren, dass mindestens ein Teil des Gehäuses für die von der Lichtquelle ausgehende Strahlung im wesentlichen transparent ist, und dass eine Einrichtung zum elektrostatischen Aufladen wenigstens des transparenten Teiles des Gehäuses vorgesehen ist. um ein elektrostatisches Feld aufzubauen, so dass das Tonermaterial von dem aufgeladenen Teil des Gehäuses abgestossen wird und mindestens der transparente Teil des Gehäuses frei von Verunreinigung durch Tonermaterial bleibt.
Es ist von Vorteil, wenn das transparente Teil aus Glas besteht, das mit einer transparenten, elektrischleitenden Schicht überzogen ist, und dass die Schicht an eine elektrische Spannungsquelle anlegbar ist, um das elektrische Feld aufzubauen, und wenn das transparente Teil ein dielektrisches Material aufweist, um die elektrostatische Ladung an seiner Oberfläche aufrecht zu erhalten, und um das elektrische Feld aufzubauen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematisierte Schrägansicht einer Vorrichtung,
Fig. 2 ein Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 ein Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung,
Fig. 4 ein schematisierter Schnitt einer xeorgraphischen Einrichtung mit einer Vorrichtung ähnlich Fig. 3 und
Fig. 5 ein schematisierter Schnitt einer anderen xerographischen Einrichtung mit Vorrichtungen nach Fig. 2 und 3.
Die Vorrichtung wird im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 3 beschrieben. Dabei ist eine insbesondere bei xerographischen elektrophotographischen Maschinen anwendbare Lichtquelle LMP mit einem Rohrmantel gewisser Länge versehen, der die aktiven Bestandteile der Lichtquelle umschliesst. Die Vorrichtung wird insbesondere in Verbindung mit Lichtquellen wie Leuchtröhren verwendet.
Sie ist auch bei anderen Lichtquellen wie Glühlampen, Hochund Niederdrucklampen usw. anwendbar.
Die Lichtquelle LMP der xerographischen Maschine ist dadurch vor Verunreinigungen, Anlagerungen von elektroskopischen Tonermaterial u.dgl. geschützt, indem die Lichtquelle LMP innerhalb eines elektrisch aufladbaren Gehäuses 1 angeordnet ist, das die Lichtquelle LMP von dem Verunreinigungs- bzw. Tonermaterial u.dgl. körperlich trennt. Bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen weist das Gehäuse 1 ein Schutzrohr 2 auf, das die Lichtquelle LMP über deren ganze Länge umgibt. An beiden Enden kann das Schutzrohr 2 mittels Endkappen 3 und 4 verschlossen sein, welche geeignete Befestigungsmittel aufweisen, um die Lichtquelle LMP innerhalb des Gehäuses 1 zu halten.
An wenigstens einer der Kappen 3 bzw. 4 können ferner elektrische Anschlüsse 5 vorgesehen sein, um die Lichtquelle LMP an eine Stromquelle anzuschliessen, welche für die Energiezufuhr zu der gewählten Lichtquelle LMP geeignet ist.
Man erkennt in Fig. 3, dass das dort dargestellte Gehäuse 1 ein im wesentlichen trasparentes Fenster 6 enthält, das sich über die Länge der Lichtquelle LMP erstreckt und durch das Gehäuse 1 hindurch Strahlungsenergie, die von der Lichtquelle LMP ausgeht, austreten lässt. Auch bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist ein im wesentlichen transparentes Fenster 6 vorhanden, das von der Lichtquelle LMP ausgehende Strahlungsenergie durch das Gehäuse 1 hindurch austreten lässt, doch schliesst in diesem Fall das Fenster 6 die Stirnseite eines Kanals oder Schachts ab, der von Seitenwänden 7 und 8 sowie von Stirnwänden 9 gebildet ist.
Im Gehäuse 1 ist die Lichtquelle LMP derart gekapselt, dass sie diese Lichtquelle vor Verunreinigungen, Anlagerungen von elektroskopischem Tonermaterial u.dgl. körperlich schützt. Das Gehäuse 1 kann elektrisch auf eine Polarität aufgeladen werden, so dass sich ein elektrisches Feld bildet, welches das Verunreinigungs- bzw. Tonermaterial vom dem Gehäuse 1 und der Lichtquelle LMP abstösst. Zum Erzeugen des elektrischen Abstossfeldes bevorzugt man die elektrostatische Aufladung des Gehäuses 1 oder eines Teils davon. Es ist jedoch anzumer ken, dass das Gehäuse 1 oder ein Teil davon auch auf ein geeignetes elektrisches Potential vorspannbar ist, so dass um das Gehäuse 1 herum ein elektrisches Feld entsteht, das reibungselektrisch geladener Tonerpartikel, Verunreinigungen u. dgl. von dem Gehäuse 1 und der Lichtquelle LMP abstösst.
In Fällen, wo das Abstossfeld um das Gehäuse 1 herum durch Anlegen einer elektrischen Vorspannung gebildet wird, kann der Verschluss 1 oder sein Fenster 6 aus irgendeinem geeigneten Material bestehen, das im wesentlichen sowohl optisch transparent als auch elektrisch leitfähig ist. Ein geeigne ter Werkstoff besteht aus einem Glas, das unter der Handels bezeichnung NESA-Glas erhältlich ist und ein an der Oberflä che mit gleitendem Zinnoxid überzogenes Glas ist. Bei An wendungen, wo beispielsweise ein Tonermaterial mit negativer
Reibungsladung benutzt wird, kann an das Fenster 6 des
Gehäuses 1 eine geeignete negative Vorspannung angelegt werden, so dass ein Abstossfeld gebildet wird, welches die negativ geladenen Tonerpartikel von der Lichtquelle LMP und dem Gehäuse 1 abstösst. Vorzugsweise wird nur das Fenster 6 mit geeigneter elektrischer Spannung aufgeladen.
Es ist jedoch auch möglich und vorgesehen, das gesamte Gehäuse 1 oder einen Teil davon zur Abstossung geladener Tonerpartikel, Ver unreinigungen u.dgl. elektrisch vorzuspannen.
In Anwendungsfällen, wo das elektrische Feld rund um das
Gehäuse 1 mittels elektrostatischen Ladevorrichtungen gebildet wird, kann das Gehäuse 1 oder sein Fenster 6 aus irgendeinem geeigneten dielektrischen Material bestehen, das im wesentlichen optisch transparent ist. Zu den besonders geeigneten dielektrischen Werkstoffen gehören Glas, Kunststoffe wie Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Celluloseace tatbutyrat, Äthylcellulose, Polymethylmethacrylat, Fluor kunststoffe, Äthylenpolyamide, Polypropylene, Polyester und
Polystyrole. Bei dieser Anwendungsweise haben sich Polyester wie Polyäthylenterephthalat besonders bewährt, das z.B. unter der Handelsbezeichnung Mylar von der Firma E.I. duPont de
Nemours & Co., Inc. erhältlich ist.
Auf diese Weise kann das Fenster 6 des Gehäuses 1 elektrostatisch auf eine Polarität aufgeladen werden, die gleich jener der reibungselektrischen Ladung des benutzten Tonerma terials ist. Wird beispielsweise ein Tonermaterial mit einer negativen Reibungsladung benutzt, so lädt man das Fenster 6 auf eine negative Polarität auf, wodurch sich ein elektrisches
Abstossfeld bildet, das die negativ geladenen Tonerpartikel von der Lichtquelle LMP und dem Gehäuse 1 abstösst. Bevorzugt ist vorgesehen, dass nur das Fenster 6 mit der erwünschten
Polarität elektrostatisch aufgeladen wird. Es ist jedoch auch vorgesehen, das gesamte Gehäuse 1 aus dielektrischem
Material auszubilden und elektrostatisch so aufzuladen, dass die geladenen Tonerpartikel abgestossen werden.
Das elektro statische Aufladen des dielektrischen Fensters 6 bzw. des Gehäuses 1 kann z.B. mittels einer Koronaentladevonichtung, durch Induktionsaufladung oder durch eine Kombination beider erfolgen.
Ein xerographisches Gerät, das Lampen und eine vorstehend beschriebene Vorrichtung aufweist, ist zum Teil schematisch in Fig. 4 dargestellt. Dabei ist ein lichtempfindliches Element 10 vorgesehen, das als Bahnmaterial oder endloses Band ausgebildet ist und über eine Walze 11 läuft, die auf einer Welle bzw. Achse 12 gelagert ist. Xerographische Bilder auf dem Element 10 werden bei dieser Anordnung auf eine Trägerfläche übertragen, beispielsweise auf ein Kopierblatt 13, und zwar in einer Übertragungsstation unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes, das zwischen einer Übertragungswalze 14 und dem Element 10 besteht. Die Übertragungswalze 14 ist so gelagert, dass sie um eine Welle bzw. Achse 15 zusammen mit dem Element 10 drehbar ist, so dass ein von Rollen- bzw.
Walzenpaaren 16, 17 und 18, 19 gefördertes Blatt 13 durch den Spalt zwischen der Übertragungswalze 14 und dem Element 10 hindurchläuft. Durch Anlegen einer geeigneten elektrischen Vorspannung an die Übertragungswalze 14 wird das elektrische Feld erzeugt, mit dem die Übertragung der xerographischen Bilder an das Trägermaterial bzw. die Unterlage bewirkt wird.
Vor der Übertragung der xerographischen Bilder an das Element 10 wird dieser mittels einer Koronaentladevorrichtung 20 ladungsmässig neutralisiert. Nach dem neutralisieren der Ladung des Elementes 10 wird dieser der Belichtung durch eine Lampe LMP ausgesetzt, die in einem Gehäuse 1 enthalten ist, wodurch das Element 10 weiter entladen und die Übertragung der xerographischen Bilder auf das Kopierblatt 13 in der Übertragungsstation verstärkt oder gesteigert wird. Bei dieser Anordnung genügt die Nähe der Koronaentladevorrichtung 20 zu dem Element 1, um an dessen dielektrischem Teil eine elektrostatische Aufladung hervorzurufen, während gleichzeitig die Hauptfunktion einer Neutralisierung der Aufladung des Elementes 10 stattfindet.
Während also das Gehäuse 1 elektrostatisch aufgeladen wird, werden durch das dabei entstehende elektrische Feld Tonerpartikel von dem Gehäuse 1 und der Lichtquelle LMP abgestossen, so dass sowohl letztere als auch das Gehäuse 1 von Verunreinigungen bzw. Anlagerungen von Tonermaterial frei bleiben.
Auch Fig. 5 zeigt schematisch einen Teil eines xerographischen Geräts, bei dem eine Anordnung von Lampen und eine Schutzvorrichtung benutzt wird. In diesem Falle werden die Lampenanordnungen sowohl vor der Reinigung der Oberfläche des Elementes als auch nach dem Reinigungsvorgang verwendet. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 hat das lichtempfindliche Element 21 die Form einer zylindrischen Trommel, die um eine Welle bzw. Achse 22 drehbar gelagert und an einer Reinigungsstation vorbeiführbar ist, in der eine rotierende Bürste 23 die Oberfläche des Elementes 21 abbürstet. Dadurch werden Tonerpartikel von der Trommeloberfläche weggefegt, die gegebenenfalls nach dem Übertragungsvorgang noch zurückgeblieben sind.
Vor dem Einlaufen in die Reinigungsstation wird die Oberfläche des Elementes 21 einer Total- oder Flutbelichtung durch die Lichtquelle LMP- 1 ausgesetzt, welche im Ausführungsbeispiel den Aufbau des Gehäuses 1 gemäss Fig. 2 hat. Bei dieser Anordnung wird auf dem dielektrischen Fenster 6 während des Vorbeilaufs des geladenen Elementes 21 durch diesen eine Ladung induziert. An dem solchermassen aufgeladenen Fenster 6 werden Tonerpartikel durch das erzeugte elektrische Abstossfeld von dem Gehäuse 1 und der Lichtquelle LMP-1 abgestossen, so dass sowohl letztere als auch das Gehäuse 1 von Verunreinigungen bzw. Anlagerungen des Tonermaterials saubergehalten werden.
Anschliessend an die Reinigungsstation wird die Oberfläche des Elementes 21 ebenfalls einer Total- oder Flutbelichtung durch eine Lichtquelle LMP-2 unterworfen, welche im Ausführungsbeispiel den Aufbau des Gehäuses 1 gemäss Fig. 3 hat. Bei dieser Anordnung wird eine geeignete elektrische Vorspannung an den im wesentlichen transparenten, elektrisch leitenden Fensterteil des Gehäuses 1 angelegt, so dass sich ein elektrisches Feld bildet, das Tonerpartikel von dem Gehäuse 1 und der Lichtquelle LMP-2 abstösst, wodurch sowohl letztere als auch das Gehäuse 1 vor Verunreinigungen bzw. Anlagerungen des Tonermaterials geschützt wird.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass die Erfindung eine überaus wirksame, zuverlässige Vorrichtung zum Schutz einer Lichtquelle schafft, insbesondere einer Lichtquelle einer xerographischen oder elektrofotographischen Maschine, um Verunreinigungen, Anlagerungen von Tonermaterial u.dgl. mit Sicherheit von der Bildquelle fernzuhalten.
The invention relates to an apparatus for protecting a light source for exposing a photosensitive element in an electrophotographic machine against deposits of electroscopic toner material.
In electrophotographic or xerographic devices, e.g. in US Pat. No. 3,062,110, 3,278,972 and 3,432,232, light sources are used not only for exposing sheets to be copied, but also for flood exposure of light-sensitive or light-receiving surfaces in order to scatter or spread the electrostatic charge on them
In such xerographic machines, a xerographic platen having a photoresistive surface on a conductive pad is moved through a series of processing stations. The photoresist surface of the xerographic plate is evenly charged electrostatically in a charging station.
In an exposure station, a light or beam pattern of the sheet to be reproduced is projected onto the light-receiving surface in order to distribute the charge generated thereon in the exposed areas and thereby to obtain an electrostatic latent image of the copy to be reproduced. In a development station, developer material with toner particles which are triboelectrically charged to a polarity opposite to the polarity of the electrostatic latent image on the light-receiving surface are allowed to flow over the latter. During this process, the toner particles are attracted to the electrostatic latent image. They stick to it and thus form a xerographic powder image of the copy to be reproduced.
In a transfer station, the xerographic powder image is electrostatically transferred from the light receiving surface to a receiving material or base, e.g. Paper, transferred. Finally, in a cleaning station, the light-receiving surface is cleaned, for example by brushing, in order to remove any toner particles that may still have adhered after the image transfer.
In all of the electrophotographic machines described in the above patents, the light receiving surfaces are flood exposed prior to charging in order to effect a substantially complete discharge of any electrostatic charge remaining on the light receiving surface. In many applications it is desirable to carry out a total or flood exposure of the photosensitive surface during other processing steps, for example before the transfer process or before cleaning.
During long-term operation of such xerographic machines, however, it has been found that the internal machine components have more or less large deposits of loose toner material. Numerous attempts have been made to eliminate this material that has accumulated within the machine. However, the technical problem caused thereby has so far remained unsolved due to the physical properties of the toner material used in the machines.
Although the operation of individual components of the machine is hardly or not impaired by the accumulation of more or less loose toner material deposits, there is a severe malfunction of other components such as e.g. the lamps in place if nothing is done to prevent the build-up of toner. It is readily apparent that such build-ups of toner material on the lamps of xerographic machines significantly impair the light output of the lamps. As a result, it is necessary to clean these lamps regularly in order to achieve normal light output. However, the cleaning of the lamps itself brings technical difficulties with it because the heat generated by the lamps on the lamp body can at least partially cause the toner material to melt.
Cleaning is then very difficult, and if extreme care is not used, the lamp body can also be destroyed.
It is an important object of the invention to avoid these and other disadvantages of the prior art and to prevent the accumulation of contaminants, deposits of electroscopic toner material and the like by simple, economical means. to prevent such and other light sources.
This aim is achieved according to the invention with the device mentioned at the beginning in that a housing is provided to hold the light source and to physically isolate it from the toner material, that at least part of the housing is essentially transparent to the radiation emanating from the light source, and that a device is provided for electrostatically charging at least the transparent part of the housing. in order to build up an electrostatic field so that the toner material is repelled by the charged part of the housing and at least the transparent part of the housing remains free from contamination by toner material.
It is advantageous if the transparent part consists of glass which is coated with a transparent, electrically conductive layer, and that the layer can be applied to an electrical voltage source in order to build up the electrical field, and if the transparent part has a dielectric material, to maintain the electrostatic charge on its surface and to build up the electric field.
Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawings. It shows:
1 shows a schematic oblique view of a device,
Fig. 2 is a section along the line 2-2 in Fig. 1,
3 shows a section through a modified embodiment of the device,
4 shows a schematic section of a xeographic device with a device similar to FIGS
5 shows a schematic section of another xerographic device with devices according to FIGS. 2 and 3.
The device is described below with reference to the exemplary embodiments in FIGS. 1 to 3. A light source LMP, which can be used in particular in xerographic electrophotographic machines, is provided with a tubular jacket of a certain length which encloses the active components of the light source. The device is used in particular in connection with light sources such as fluorescent tubes.
It can also be used with other light sources such as incandescent lamps, high and low pressure lamps, etc.
The light source LMP of the xerographic machine is protected from contamination, deposits of electroscopic toner material and the like. protected by the light source LMP is arranged within an electrically chargeable housing 1, the light source LMP from the contamination or toner material and the like. physically separates. In the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the housing 1 has a protective tube 2 which surrounds the light source LMP over its entire length. The protective tube 2 can be closed at both ends by means of end caps 3 and 4, which have suitable fastening means in order to hold the light source LMP within the housing 1.
Electrical connections 5 can also be provided on at least one of the caps 3 or 4 in order to connect the light source LMP to a power source which is suitable for supplying energy to the selected light source LMP.
It can be seen in FIG. 3 that the housing 1 shown there contains an essentially transparent window 6 which extends over the length of the light source LMP and allows radiation energy emanating from the light source LMP to exit through the housing 1. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, too, there is an essentially transparent window 6, which allows radiant energy emanating from the light source LMP to exit through the housing 1, but in this case the window 6 closes the face of a channel or shaft , which is formed by side walls 7 and 8 and by end walls 9.
The light source LMP is encapsulated in the housing 1 in such a way that it protects this light source from contamination, deposits of electroscopic toner material and the like. physically protects. The housing 1 can be electrically charged to one polarity, so that an electric field is formed which repels the contamination or toner material from the housing 1 and the light source LMP. The electrostatic charging of the housing 1 or a part thereof is preferred for generating the electrical repulsion field. It should be noted, however, that the housing 1 or a part thereof can also be biased to a suitable electrical potential, so that an electric field is created around the housing 1, the triboelectrically charged toner particles, impurities and the like. Like. Repels from the housing 1 and the light source LMP.
In cases where the repulsion field is formed around the housing 1 by the application of an electrical bias voltage, the shutter 1 or its window 6 can consist of any suitable material which is essentially both optically transparent and electrically conductive. A suitable material consists of a glass which is available under the trade name NESA glass and which is a glass coated with sliding tin oxide on the surface. In applications where, for example, a toner material with negative
Friction charge is used, can be attached to the window 6 of the
Housing 1 a suitable negative bias voltage can be applied, so that a repulsion field is formed, which repels the negatively charged toner particles from the light source LMP and the housing 1. Preferably only the window 6 is charged with a suitable electrical voltage.
However, it is also possible and provided that the entire housing 1 or part of it to repel charged toner particles, Ver impurities and the like. to be electrically biased.
In applications where the electric field is around the
Housing 1 is formed by means of electrostatic charging devices, the housing 1 or its window 6 can be made of any suitable dielectric material which is substantially optically transparent. Particularly suitable dielectric materials include glass, plastics such as cellulose acetate, cellulose triacetate, Celluloseace tatbutyrat, ethyl cellulose, polymethyl methacrylate, fluoroplastics, ethylene polyamides, polypropylenes, polyesters and
Polystyrene. In this application, polyesters such as polyethylene terephthalate have proven particularly useful, e.g. under the trade name Mylar from E.I. duPont de
Nemours & Co., Inc. is available.
In this way, the window 6 of the housing 1 can be electrostatically charged to a polarity which is equal to that of the triboelectric charge of the used Tonerma material. If, for example, a toner material with a negative frictional charge is used, the window 6 is charged to a negative polarity, which creates an electrical one
Forms a repulsion field that repels the negatively charged toner particles from the light source LMP and the housing 1. It is preferably provided that only the window 6 with the desired
Polarity is electrostatically charged. However, it is also provided that the entire housing 1 made of dielectric
Form material and electrostatically charge so that the charged toner particles are repelled.
The electrostatic charging of the dielectric window 6 or the housing 1 can e.g. by means of a corona discharge device, induction charging or a combination of both.
A xerographic apparatus comprising lamps and a device as described above is shown in part schematically in FIG. A light-sensitive element 10 is provided, which is designed as a web material or an endless belt and runs over a roller 11 which is mounted on a shaft or axle 12. With this arrangement, xerographic images on the element 10 are transferred to a support surface, for example on a copy sheet 13, in a transfer station under the action of an electric field which exists between a transfer roller 14 and the element 10. The transfer roller 14 is mounted in such a way that it can be rotated about a shaft or axis 15 together with the element 10, so that one of rollers or
Roller pairs 16, 17 and 18, 19 conveyed sheet 13 passes through the gap between the transfer roller 14 and the element 10. By applying a suitable electrical bias voltage to the transfer roller 14, the electric field is generated with which the transfer of the xerographic images to the carrier material or the base is effected.
Before the xerographic images are transferred to the element 10, the latter is neutralized in terms of charge by means of a corona discharge device 20. After the charge of the element 10 has been neutralized, it is exposed to exposure by a lamp LMP contained in a housing 1, whereby the element 10 is further discharged and the transfer of the xerographic images to the copy sheet 13 in the transfer station is intensified or increased. With this arrangement, the proximity of the corona discharge device 20 to the element 1 is sufficient to cause an electrostatic charge on its dielectric part, while at the same time the main function of neutralizing the charge of the element 10 takes place.
While the housing 1 is being electrostatically charged, the resulting electrical field repels toner particles from the housing 1 and the light source LMP, so that both the latter and the housing 1 remain free of contamination or deposits of toner material.
Fig. 5 also shows schematically part of a xerographic apparatus in which an array of lamps and a protection device is used. In this case the lamp assemblies are used both before cleaning the surface of the element and after the cleaning process. In the embodiment of FIG. 5, the photosensitive element 21 has the form of a cylindrical drum which is rotatably mounted about a shaft or axis 22 and can be guided past a cleaning station in which a rotating brush 23 brushes the surface of the element 21. This sweeps away any toner particles from the drum surface that may have remained after the transfer process.
Before entering the cleaning station, the surface of the element 21 is exposed to total or flood exposure by the light source LMP-1, which in the exemplary embodiment has the structure of the housing 1 according to FIG. With this arrangement, a charge is induced on the dielectric window 6 while the charged element 21 is passing through it. At the window 6 charged in this way, toner particles are repelled by the generated electrical repulsion field from the housing 1 and the light source LMP-1, so that both the latter and the housing 1 are kept clean of impurities or deposits of the toner material.
Subsequent to the cleaning station, the surface of the element 21 is also subjected to total or flood exposure by a light source LMP-2, which in the exemplary embodiment has the structure of the housing 1 according to FIG. 3. In this arrangement, a suitable electrical bias voltage is applied to the substantially transparent, electrically conductive window part of the housing 1, so that an electric field is formed which repels toner particles from the housing 1 and the light source LMP-2, whereby both the latter and the Housing 1 is protected from contamination or deposits of the toner material.
From the above description it can be seen that the invention provides an extremely effective, reliable device for protecting a light source, in particular a light source of a xerographic or electrophotographic machine, in order to prevent contamination, deposits of toner material and the like. safely away from the image source.