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Die vorliegende Erfindung betrifft generell Kopierer/Drucker und betrifft insbesondere das Reinigen zum Entfernen von Resttonermaterial von einer externen Heizwalze und betrifft ein System zum Reinigen und Regenerieren einer externen Oberfläche eines Fixierelements in einer Tonerbilderzeugungsanlage.
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In einem typischen elektrophotographischen Druckprozess wird ein Photorezeptor oder eine photoleitende Komponente auf ein gleichmäßiges Potential aufgeladen, um die Oberfläche sensitiv zu machen. Der geladene Bereich der photoleitenden Komponente wird mit einem Bild eines Originaldokuments belichtet, das reproduziert werden soll. Die Belichtung der geladenen photoleitenden Komponente führt dazu, dass selektiv Ladungen in den bestrahlten Bereich abgeleitet wird. Durch diesen Vorgang wird ein elektrostatisches latentes Bild auf der photoleitenden Komponente erzeugt, das den Informationsbereichen entspricht, die in dem Originaldokument enthalten sind. Nachdem das elektrostatische latente Bild auf der photoleitenden Komponente gespeichert bzw. erzeugt ist, wird das latente Bild entwickelt, indem ein Entwicklermaterial mit dem Bild in Kontakt gebracht wird. Generell enthält das Entwicklermaterial Tonerteilchen, die triboelektrisch an den Trägergranulatteilchen haften. Tonerteilchen, die von dem Trägergranulat zu dem latenten Bild angezogen werden, erzeugen ein Tonerpulverbild auf der photoleitenden Komponente. Das Tonerpulverbild wird dann von der photoleitenden Komponente zu einem Kopierblatt übertragen. Durch Erwärmen der Tonerteilchen wird ein permanentes Fixieren des Pulverbildes auf dem Kopierblatt erreicht. Nach jedem Transferprozess wird der Toner, der auf der photoleitenden Komponente verbleibt, mittels einer Reinigungseinrichtung entfernt.
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Um das Tonermaterial permanent auf einem Substrat oder einem Trägerelement, etwa einfachem Papier, durch Wärme permanent zu fixieren oder zu verschweißen, ist es erforderlich, die Temperatur des Tonermaterials bis zu einem Punkt zu erhöhen, an welchem das Tonermaterial zusammenwächst und klebrig wird. Dieser Vorgang bewirkt, dass der Toner bis zu einem gewissen Grade auf die Fasern und/oder in die Poren des Trägermaterials fließt oder ansonsten auf dessen Oberfläche fließt. Wenn danach das Tonermaterial abkühlt, tritt eine Verfestigung des Tonermaterials auf, wodurch bewirkt wird, dass das Tonermaterial fest mit dem Trägermaterial verbunden wird.
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Die meisten aktuellen Fixiersysteme enthalten ein System zum automatischen Reinigen der Fixiererwalze und/oder zum Versorgen der Fixiererwalze mit einem Schmiermittel oder Ablösemittel bzw. Trennmittel. Beispielsweise wird die Oberfläche der Fixiererwalze gereinigt und/oder geschmiert mittels eines Gewebes, das gegen die Oberfläche der Fixiererwalze an einer Stelle gedrückt wird, die generell von dem Spalt beabstandet ist, der durch die Andruckwalze und die Fixiererwalze gebildet ist. Die Gewebe bekannter Systeme besitzen entweder eine strukturiere Oberfläche oder eine klebrige oder haftende Oberfläche, um anhaftende Tonerteilchen von der Fixiererwalze zu entfernen. Das Gewebe kann ferner eine gewisse Menge eines Schmiermittels oder Ablösemittels zu der Fixiererwalze zuführen. Jedoch sind Reinigungstechniken mit einem Gewebe nicht in der Lage, eine Kontamination aus den Einsenkungen der rauen Oberfläche zu entfernen. Dieses Material bleibt mit dem Trägermaterial verbunden, woraus sich eine Verringerung der Funktionsfähigkeit der Oberfläche ergibt.
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Aus dem zuvor genannten Gründen und auch aus anderen Gründen, die nachfolgend angegeben sind, erkennt der Fachmann beim Studium der vorliegenden Anmeldung, dass es einen Bedarf für Systeme, Vorrichtungen und/oder Verfahren gibt, die eine Oberfläche reinigen und anhaftendes Material davon entfernen.
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Gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitgestellt, um eine gereinigte und wirksame Oberfläche einer externen Heizwalze in einem Drucksystem beizubehalten. In einer offenbarten Ausführungsform wird eine Reinigungswalze, die in Kontakt mit den externen Heizwalzen ist, verwendet, die so gestaltet ist, dass Kontaminationsprodukte eingefangen und verschoben werden, die ansonsten sich auf und in der rauen Oberfläche der externen Heizwalze ansammeln würden. Die Reinigungswalze dreht sich gleichzeitig mit der Heizwalze derart, dass das Reinigungsmedium die Walze mittels eines Greifvorgangs im Gegensatz zu einem Wischvorgang reinigt. Dies liefert eine maximale Reinigungswirkung ohne den nachteiligen Verschleiß und die Einwirkung von Borsten, die in einem konventionellen Verfahren mit einer Wischbewegung auftreten würden.
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1 zeigt ein Fixierersystem in einer elektrostatischen Druckvorrichtung unter Anwendung einer Reinigungswalze zur Reinigung einer externen Walze gemäß einer Ausführungsform;
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2 ist eine schematische Ansicht eines einzelnen Schrittmotorsystems, das in dem Reinigungswalzensystem aus 1 verwendet wird, um die Geschwindigkeit der Reinigungswalze gemäß einer Ausführungsform zu steuern;
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3 ist eine Querschnittsansicht einer Reinigungswalze gemäß einer Ausführungsform;
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4 ist eine vergrößerte Querschnittsteilansicht der Reinigungswalze gemäß einer Ausführungsform;
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5 ist eine Ansicht der Reinigungswalze und der externen Heizwalze gemäß einer Ausführungsform;
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6 zeigt ein Fixierersystem in einer elektrostatischen Druckvorrichtung unter Anwendung einer Reinigungskartusche mit Walze, um eine Fixiererwalze gemäß einer Ausführungsform zu reinigen; und
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7 ist eine Darstellung eines Druckers mit Festphasentinte und einer Reinigungskartusche gemäß einer Ausführungsform.
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Gemäß den diversen hierin beschriebenen Aspekten betrifft die vorliegende Erfindung Systeme und Verfahren, die das Reinigen einer Oberfläche in einer xerographischen Bilderzeugungseinrichtung ermöglichen, in der eine Reinigungswalze angewendet wird. Das Reinigungswalzensystem umfasst eine Welle und ein Reinigungsmedium, das um die Welle herum angeordnet ist und einen Zylinder bildet. Die Welle ist in einer Vorrichtung montiert, die die Enden der Welle in abgedichteten Lagern aufnimmt und somit eine Rotation gleichzeitig mit der Bewegung der externen Heizwalzen ermöglicht. Es wird eine Kraft auf die Montagevorrichtung so ausgeübt, dass die Normalkraft zwischen der Reinigungswalze und der externen Heizwalze ausreichend ist, um eine Traktion der Reinigungswalze zu erreichen. Die Reinigungswalze kann sich dabei frei gegen die Heizwalze rollend bewegen, wobei die Bürstenspitzen oder abreibende Punkte mit der externen Walze in Kontakt kommen.
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Aspekte der offenbarten Ausführungsformen betreffen ein Kontaktreinigungswalzensystem in einem Drucksystem, das umfasst: ein Gestell; eine bewegbare Oberfläche mit einer Hauptoberfläche mit darauf vorhandener Verschmutzung; eine rotierbare Reinigungswalze, die in dem Gestell gehalten wird und für einen Rollkontakt mit der Hauptoberfläche entsprechend angeordnet ist, wobei die rotierbare Reinigungswalze eine strukturierte Oberfläche mit eingebetteten scharfen Körnern besitzt, um die Verschmutzung auf der bewegbaren Oberfläche zu entfernen; und eine Steuerung zur Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit der rotierbaren Reinigungswalze relativ zu der bewegbaren Oberfläche.
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In einem weiteren Aspekt einer Ausführungsform wird ein System bereitgestellt, wobei die Geschwindigkeit der Reinigungswalze an die lineare Oberflächengeschwindigkeit angepasst ist, wenn die bewegbare Oberfläche gereinigt wird.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein System, in welchem die bewegbare Oberfläche eine Oberfläche einer externen Heizwalze, eines Fixiererriemens oder eines Verteilers ist.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System bereitgestellt, wobei die rotierbare Reinigungswalze aus einem Material hergestellt ist, das eine Oberflächenenergie besitzt, die es ermöglicht, Verschmutzung aus der Hauptoberfläche herauszulösen und zu entfernen.
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In einem noch weiteren Aspekte der vorliegenden Erfindung umfasst die rotierbare Reinigungswalze eine Bürste, die aus Draht oder anderen steifen Fasern aufgebaut ist, die einer Betriebstemperatur der bewegbaren Oberfläche widerstehen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Material der scharfen Körner Aluminiumoxid und/oder Wolframkarbid und/oder Siliziumoxid.
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In einer weiteren Ausführungsform wird das herausgelöste Material auf einem Druckmedium in dem Drucksystem herausbefördert.
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Aspekte der vorliegenden Erfindung betreffen auch ein Verfahren zum Reinigen einer Oberfläche in einem Drucksystem, wobei das Verfahren umfasst: Bewegen einer bewegbaren Oberfläche, die eine Hauptoberfläche mit darauf ausgebildeter Verschmutzung besitzt; Rotieren einer rotierbaren Reinigungswalze, die auf einem Gestell gehalten und für einen Rollkontakt mit der Hauptoberfläche ausgebildet, wobei die rotierbare Reinigungswalze eine strukturierte äußere Oberfläche mit eingebetteten scharfen Körnern besitzt, so dass die Verschmutzung auf der bewegbaren Oberfläche entfernt werden kann; und Steuern der Drehgeschwindigkeit der rotierbaren Reinigungswalze relativ zu der bewegbaren Oberfläche.
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Aspekte der vorliegenden Erfindung betreffen ein Fixierersystem, das in einer elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtung verwendet ist, und das in funktionsmäßigem Zusammenwirken umfasst: mindestens eine externe Heizwalze, eine Fixiererwalze, eine Andruckwalze und eine drehbare Reinigungswalze, die eine strukturierte äußere Oberfläche mit eingebetteten scharfen Körnern aufweist, die ausgebildet ist, die mindestens eine externe Heizwalze zu reinigen, wobei die Fixiererwalze funktionsmäßig an einer ersten Position mit der Andruckwalze in Kontakt ist und an einer zweiten Position mit der mindestens einen externen Heizwalze in Kontakt ist, wobei die externe Heizwalze zwei Funktionen besitzt, um Wärme an die Fixiererwalze abzugeben und um die Verschmutzung oder die Kontamination an der Fixiererwalzenoberfläche zu entfernen bzw. zu reinigen, wobei die externe Heizwalze eine vorbestimmte Oberflächenrauhigkeit besitzt, die sich über die gesamte Länge erstreckt, und wobei die externe Heizwalze im Wesentlichen die gleiche Länge wie die Fixiererwalze besitzt, und ausgebildet ist, im Wesentlichen die gesamte Länge der Fixiererwalze zu kontaktieren und effizient Verschmutzung auf nahezu jedem Bereich der Oberfläche der Fixiererwalze in einem Reinigungsschritt zu entfernen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Reinigungskartusche zum Entfernen von Verschmutzung von einer bewegbaren Oberfläche, wobei die Reinigungskartusche umfasst: einen Rahmen bzw. ein Gestell; und eine rotierbare Reinigungswalze, die von dem Gestell gehalten wird und so angeordnet ist, dass sich ein Rollkontakt mit der Hauptoberfläche ergibt, wobei die rotierbare Reinigungswalze eine strukturierte äußere Oberfläche mit eingebetteten scharfen Körnern besitzt, so dass die Verschmutzung auf der bewegbaren Oberfläche entfernt werden kann.
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Der Begriff „Druckmedium” bezeichnet generell ein für gewöhnlich flexibles, manchmal gewähltes physikalisches Blatt aus Papier, Kunststoff oder einem anderen geeigneten physikalischen Druckmediumssubstrat für Bilder, wobei dies bereits zugeschnitten sein kann oder als Rollenmaterial zugeführt ist.
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Der Begriff „Bilderzeugungsanlage” wie er hierin verwendet ist, bezeichnet einen digitalen Kopierer oder Drucker, einen elektrographischen Drucker, eine Buchdruckanlage, ein Faxgerät, ein Multifunktionsgerät, oder dergleichen, und kann diverse Druckstationen enthalten, sowie auch andere Druckmedienverarbeitungseinheiten, etwa Papierzuführeinheiten, Endbearbeitungseinheiten, und dergleichen. Der Begriff „elektrophotographische Druckanlage” soll Bildreproduzieranlagen, elektrophotographische Drucker und Kopierer umfassen, die trockenes Tonermaterial verwenden, das auf einem elektrophotographischen Empfängerelement entwickelt wird.
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1 ist ein Fixierersystem 1, das mit einer Fixiererwalze 2, einer Andruckwalze 3 und einem Papiertransport 4 gezeigt ist, der ein papierempfangendes Medium 5 durch einen Spalt zwischen der Walze 2 und 3 führt. Die Pfeile auf der Fixiererwalze 2 und der Andruckwalze 3 zeigen die Rotationsrichtung jeder Walze an. Ein Reservoir für ein Ablösemittel bzw. Trennmittel 6 ist in funktionellem Zusammenhang mit einer Dosierwalze 7 und einer Spenderwalze 8 gezeigt. Funktionsmäßig in Kontakt mit der Fixiererwalze 2 sind zwei externe Heizwalzen 9 (X-Walzen), wobei die X-Walzen 9 beide mit einer Reinigungswalze 76 in Kontakt sind. Die Reinigungswalze 76 ist in einer Vorrichtung montiert, die die Enden der Welle in abgedichteten Lagern aufnimmt und somit eine Drehung gleichzeitig mit der Bewegung der externen Heizwalze 9 ermöglicht. Die Reinigungswalze 76 kann in einem Freilaufmodus oder einem gesteuerten Modus rotiert werden. In dem Freilaufmodus läuft die Reinigungswalze 76 auf und mit der Geschwindigkeit der bewegbaren Oberfläche, die einer externen Heizwalze, einer Fixiererwalze, einem Riemenfixierer oder einem Verteiler zugeordnet sein kann. In dem gesteuerten Modus ist die Rotationsgeschwindigkeit der Reinigungswalze 76 durch einen Mechanismus, etwa einem Motor oder computergesteuerten Servos unabhängig von der bewegbaren Oberfläche gesteuert. Ein Reinigungsmittel EDTA (in Form von Tetranatriumsalz) wird auf die Fixiererwalze aufgebracht. Eine gemessene Menge an EDTA wird auf bestehende X-Walze 9 und von den X-Walzen 9 auf die Oberfläche der Fixiererwalze 2 übertragen. Dies verhindert die Ausbildung von Verschmutzung, etwa von Zn-Fumarat und anderen Kontaminationsstoffen, die sich auf der Oberfläche der Fixiererwalze 2 bilden könnten. Die Kontamination durch Zn-Fumarat (das aus dem Zn-Stearat im Tonermaterial herrührt) kann Druckdefekte und die Entwicklung eines vorzeitigen Offsets hervorrufen. Unter Anwendung bestehender Komponenten des Fixierersystems 1, etwa des Rollenmaterials 10 und der X-Walze 9 muss eine zusätzliche Reinigungsstation, wie sie in einigen konventionellen Systemen verwendet wird, in dem System 1 nicht installiert werden. Da Platz immer ein wichtiger Aspekt in Drucksystemen oder elektrophotographischen Systemen ist, ist die Vermeidung einer Reinigungsstation ein wichtiges Kriterium. Auch die Verwendung der Reinigungswalze 76 und der X-Walze 9 zur Verhinderung von Kontamination der Fixiererwalze 2 vermeidet die Notwendigkeit des Entfernens der Fixiererwalze, um eine externe Reinigung vorzunehmen. Die Reinigungswalze besteht aus einer Welle und einem Reinigungsmedium, das um die Welle herum angeordnet ist und einen Zylinder bildet. Eine Stillstandszeit des Systems 1 ist im Hinblick auf den Durchsatz und die Wirtschaftlichkeit wichtig. Ein Element 17, das benachbart zu den Walzen 2, 3 und 9 angeordnet ist, ist in Form von Thermostaten vorgesehen.
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2 ist eine schematische Ansicht eines einzelnen Schrittmotorsystems, das in dem Reinigungswalzensystem aus 1 verwendet ist, um die Geschwindigkeit der Reinigungswalze gemäß einer Ausführungsform zu steuern. Die Rotation der Reinigungswalze 76 mittels eines Geschwindigkeitsregelmechanismus 206, der eine Welle, mechanische Steuerelemente, Führungsschlitze oder ein anderer konventioneller Mechanismus sein kann, steuert die Drehgeschwindigkeit für die Reinigungswalze in der Anordnung. Durch Steuern des Betrags der Rotation kann die Drehgeschwindigkeit der Reinigungswalze variiert werden. Der Geschwindigkeitsregelmechanismus 206 wird in Drehung versetzt, um die Reinigungswalze 76 zu bewegen und um die Walze gegen eine sich bewegende Oberfläche zu bewegen, etwa die Oberfläche einer externen Heizwalze, eines Riemenfixieres, eines Verteilers, einer Trommel, die in einer Betriebsrichtung rotiert, eine flache Oberfläche, die sich in einer Betriebsrichtung bewegt, oder eine Oberfläche eines Photorezeptorriemens, der sich in einer Betriebsrichtung bewegt, wobei die Drehrichtung durch den Pfeil auf der Unterseite der Walze 10 angegeben ist, die äquivalent zu der Walze 9 in 1 ist. Es wird eine Kraft auf die Montagevorrichtung so ausgeübt, dass die Normalkraft zwischen der Reinigungswalze 76 und der externen Heizwalze ausreichend ist, so dass eine Traktionskraft auf die Reinigungswalze ausgeübt wird. Die Reinigungswalze kann sich frei gegenüber der Heizwalze drehen, wobei die Bürstenspitzen oder die abreibenden Punkte mit der externen Walze in Kontakt kommen. Ein Schrittmotor 202 wird verwendet, um der Reinigungswalze 76 in definierten Schritten eine Drehung zu verleihen. Ein Sensor 210 ist an der X-Walze vorgesehen, um damit ein Erfassungssystem bereitzustellen, das den Funktionszyklus für die bewegte Oberfläche erkennt. Das Erfassungssystem oder der Sensor zum Erfassen eines Betriebszyklus kann ein Programmmodul oder eine Routine enthalten, das durch diverse Zeitgebungssignale sicherstellt, dass die Anlage oder der Drucker vor und zurück gefahren wird, und insbesondere wird ermittelt, wann sich die Geschwindigkeit der Reinigungsoberfläche ändert. Diese Information kann dann der Steuerung zugeleitet werden, die den Geschwindigkeitsregelmechanismus 206 steuert.
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Das Ausgangssignal des Sensors wird einer Steuerung 28 zugeleitet. Die Steuerung 28 sendet ein Signal zu dem Schrittmotor 202, so dass die Geschwindigkeit der Reinigungswalze erhöht wird, bis ein Signalsensor 210 eine Änderung im Betriebszyklus anzeigt. Wenn die Reinigungswalze angesteuert wird, so dass sie sich mit der gleichen linearen Oberflächengeschwindigkeit wie die Walze, die gereinigt wird, dreht, wenn die Reinigungswalze frei gegenüber der X-Walze rotieren kann, wird ein Greif- bzw. Pickwirkung anstelle eines Wisch/Reibeeffekts zum Ausführen der Reinigung erreicht. Die Greifwirkung liefert eine maximale Reinigungswirkung ohne den erwünschten Verschleiß und Abtrag durch Borsten, die in dem konventionellen Verfahren mit einer Wischbewegung auftreten.
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3 ist eine Querschnittsansicht einer Reinigungswalze gemäß einer Ausführungsform. Die Reinigungswalze 76 besteht aus einer Welle 15 und einem Reinigungsmedium 16, das um die Welle herum angeordnet ist und einen Zylinder bildet. Die Welle ist in einer Vorrichtung montiert, die die Enden der Welle in abgedichteten Lagern aufnimmt und somit eine gleichzeitige Drehung in Bezug auf die Bewegung der externen Heizwalzen erlaubt. Das Reinigungsmedium 16 ist aus einem Material hergestellt, das eine Oberflächenenergie besitzt, die es ermöglicht, dass Verschmutzung eingefangen und von der Hauptoberfläche, etwa der X-Walze 9, entfernt wird. Das Reinigungsmedium 16 kann eine Bürste mit Drahtfasern oder anderen steifen Fasern sein, die der Betriebstemperatur der Oberfläche widerstehen können. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Reinigungsmedium 16 aus einem Material mit einer scharfen Körnung bzw. scharfen Körnern hergestellt, die ausgewählt sind aus der Gruppe: Aluminiumoxid, Wolframkarbid oder Siliziumoxid. Die Art der Verschmutzung, die zu entfernen ist, bestimmt die Materialart, die für das Reinigungsmedium 16 verwendet wird. Als Faustregel gilt, dass das Reinigungsmedium härter sein soll als das Verschmutzungsmaterial, das entfernt wird, aber weicher sein soll als die zu reinigende Oberfläche. Beispiele für Verschmutzungsmaterial auf dem Gebiet der Drucktechnik sind Toner und Tinte, die amorph weich sind. Material, das spröde ist, etwa Toner, ist ideal für die Zerkleinerungswirkung und das Ansammeln, das auftritt, wenn das Reinigungsmedium 16 gegen die zu reinigende Oberfläche reibt. Das amorphe weiche Material, etwa eine Phasenänderungstinte, wie in 7 beschrieben, würde weichere Borsten, etwa aus Nylon, erfordern, um die Verschmutzung einzusammeln und von der Oberfläche zu entfernen.
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4 ist eine vergrößerte Querschnittsteilansicht der Reinigungswalze gemäß einer Ausführungsform. Die Oberfläche der Reinigungswalze 76 liegt in einer Zylinderebene und umfasst mehrere Einsenkungen oder Zellen 81, die durch Kontaktbereiche 79 getrennt sind. Die Zellen 81 sind im Wesentlichen gleichmäßig in der Oberfläche der Reinigungswalze 76 ausgebildet. Die Einsenkungen oder Zellen 81 besitzen Öffnungen, die in der Zylinderebene liegen. Der Kontaktbereich 79 ist sandgestrahlt, wodurch eine Oberfläche mit Rauhigkeit geschaffen wird, die ein ausgeprägtes Muster besitzt. Wie zuvor angemerkt ist, sind geeignete Kornmaterialien Aluminiumoxid, Wolframkarbid oder Siliziumoxid. Es ist zu betonen, dass es das Kornmaterial bzw. die Körner sind, die der Reinigungswalze 76 die Fähigkeit verleihen, das Tonermaterial zu sammeln, das in fester Weise mit dem Trägermaterial verbunden ist. Die Körner sammeln bzw. entfernen das Tonermaterial, so dass eine Entfernung oder Verschiebung von dessen fest verwurzelten Positionen möglich ist. Sodann wird freigesetztes Material/Tonermaterial von einem Druckmedium in dem Drucksystem herausgetragen. Die mikroskopische Verschmutzung haftet an dem Papier/Medium an und wird in nicht sichtbarer Weise mit dem Ausdrucken heraustransportiert. Eine geeignete Länge für den Kontaktbereich 79 oder für die einzelnen Borsten liegt im Bereich von einem Zentel Zoll (0,1'') bis 1 Zoll (1''), wobei ein halbes Zoll (0,5'') die bevorzugte Höhe ist. Der Durchmesser des Kontaktbereichs 79 liegt im Bereich von 3stel Zoll (0,003'') bis zu 15stel Zoll (0,015''), wobei der bevorzugte Bereich von 0,006'' bis 0,009'' reicht. Die Einsenkungen oder Zellen 81, d. h. der Borstenabstand, sollte ungefähr beim 1-fachen bis 10-fachen (1,05 bis 10 ×) des Durchmessers des Kontaktbereichs 79 hegen. Der Abstand und die Länge sollten so gewählt sein, dass eine willkürliche Kontamination oder Verschmutzung mit einer Größenverteilung von 50 Mikrometer (50 μ) bis 1000 Mikrometer (1000 μ) entfernt werden kann.
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5 ist eine Ansicht der Reinigungswalze und der externen Heizwalze gemäß einer Ausführungsform. Die Reinigungswalze 510 ist so dargestellt, das sie die externe Walze 520 reinigt.
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6 zeigt ein Fixierersystem in einer elektrostatischen Druckvorrichtung unter Anwendung einer Reinigungskartusche mit einer Walze zur Reinigung einer Fixiererwalze gemäß einer Ausführungsform. Das Fixierersystem ist zuvor mit Bezug zu
1 erläutert. Die Reinigungswalze
76 ist in einer austauschbaren Reinigungskartusche
605 eingeschlossen, wie sie etwa im
US-Patent 5,826,132 offenbart ist. Die Reinigungskartusche umfasst zumindest einen Rahmen bzw. ein Gestell, in der eine rotierbare Reinigungswalze, etwa die Reinigungswalze
76 auf dem Gestell gehalten und so angeordnet ist, dass ein rollender Kontakt mit einer bewegbaren Oberfläche, etwa der Fixiererwalze
2, erreicht wird.
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7 ist eine Darstellung eines Festphasentintendruckers mit einer Reinigungskartusche gemäß einer Ausführungsform. 7 ist eine vereinfachte Aufrissansicht einer Bilderzeugungsanlage mit Phasenänderungstinte 700 oder ist ein Festphasentintendrucker (SI). Wie gezeigt, umfasst der Festphasentintendrucker 700 einen Rahmen bzw. ein Gestell 11, an welchem direkt oder indirekt alle Betriebssubsysteme und Komponenten montiert sind, wie dies nachfolgend beschrieben ist. Zunächst umfasst der Festphasentintendrucker 700 ein Bilderzeugungselement 12, das in Form einer Trommel gezeigt ist, wobei dies aber in gleicher Weise in Form eines gehaltenen Endlosriemens bereitgestellt werden kann. Das Bilderzeugungselement 12 besitzt eine Bilderzeugungsoberfläche 14, die in der Richtung 16 bewegbar ist und auf welcher Phasenänderungstintenbilder erzeugt werden. Eine erwärmte Transfer- und Fixiererwalze 19, die in der Richtung 170 drehbar ist, wird gegen die Oberfläche 14 der Trommel 12 vorgespannt, so dass ein Transfer/Fixiererspalt 18 gebildet wird, innerhalb welchem Tintenbilder, die auf der Oberfläche 14 gebildet sind, auf ein erwärmtes Kopierblatt 49 übertragen und fixiert werden. In der Bilderzeugungsanlage mit Phasenänderungstinte 700 beginnt der Druckvorgang damit, dass eine Wartungstrommel/Walze (nicht gezeigt) eine mikroskopische Schicht aus Silikonöl aufträgt, um die Tintenablösung von der Trommel 12 zu erleichtern. Geschmolzene Tinte aus dem Zufuhrsystem fließt in ein Tintenreservoir in einem Druckkopf 32 und 34. Ein gewisser Anteil der Tinte verfestigt sich und haftet an der Oberfläche der Trommel 12. Eine Reinigungskartusche 605 mit einer Reinigungswalze 76, wie sie zuvor mit Bezug zu 6 beschrieben ist, wird verwendet, um die Verschmutzung aufzubrechen und von der Trommel 12 zu entfernen. Da die Tinte relativ weich ist, wird eine Reinigungswalze 76 mit weichen Borsten, etwa aus Nylon, für diesen Zweck verwendet. Der abgelöste und entfernte Schmutz wird dann von dem bedruckten Blatt oder einem Substrat wegtransportiert.
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Der Festphasendrucker 700 umfasst eine Beladeeinheit für Festphasentinte 20, die ausgebildet ist, die Festphasentinte in fester Form aufzunehmen, wobei diese hierin als feste Tinte oder Festphasentintenstifte bezeichnet werden. Die Tintenbeladeeinheit 20 umfasst ferner eine Anordnung zum Aufschmelzen der Phasenänderungstinte (nicht gezeigt), so dass ein Übergang bzw. ein Schmelzen von der festen Form der Phasenänderungstinte in eine flüssige Form stattfindet. Die Phasenänderungstinte ist bei Raumtemperatur typischerweise fest. Die Tintenschmelzanordnung ist ausgebildet, die Festphasenänderungstinte auf eine Schmelztemperatur aufzuheizen, die so gewählt ist, dass die feste Tinte in ihre flüssige oder geschmolzene Form auf Grund der Phasenänderung übergeht. Gegenwärtig werden übliche Phasenänderungstinten typischerweise auf ungefähr 70 Grad C bis 160 Grad C aufgeheizt, um die feste Tinte für die Zufuhr zu dem einen oder den mehreren Druckköpfen zu schmelzen. Daraufhin ist das Phasenänderungstintenhandhabungssystem ausgebildet, die geschmolzene Phase der Tinte einem Druckkopfsystem zuzuführen, das einen oder mehrere Druckköpfe aufweist, etwa die Druckköpfe 32 und 34. Es wird eine beliebige geeignete Anzahl an Druckköpfen oder Druckkopfanordnungen eingesetzt.
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Wie ferner gezeigt ist, umfasst die Phasenänderungstintenbilderzeugungsanlage oder der SI-Drucker 700 ein Substratzufuhr- und Handhabungssystem 40. Das Substratzufuhr- und Handhabungssystem 40 enthält beispielsweise Blatt- oder Substratzufuhrquellen 42, 44, 46, 48, von denen beispielsweise die Zufuhrquelle 48 eine Papierzufuhr mit hoher Kapazität ist, um beispielsweise bildaufnehmende Substrate in Form von zurechtgeschnittenen Blättern 49 aufzubewahren und bereitzustellen, um nur ein Beispiel zu nennen. Das Substratzufuhr- und Handhabungssystem 40 umfasst ferner ein Substrat oder eine Blattheizeinrichtung oder Vorheizeinrichtung 52. Der SI-Drucker 700, wie er hierin gezeigt ist, umfasst ferner eine Zufuhreinrichtung für Originaldokumente 70, die eine Dokumentenhalteauflage 72, eine Dokumentenblattzufuhr- und Transportrichtung 74 und ein Dokumentenbelichtungs- und Abtastsystem 76 aufweist.
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Die Funktionsweise und die Steuerung der diversen Subsysteme, Komponenten und die Funktionen der Anlage oder des SI-Druckers 700 werden mit Unterstützung einer Steuerung oder eines elektronischen Subsystems (ESS) 80 ausgeführt, das ähnlich zu der Steuerung 28 aufgebaut ist, die in 2 beschrieben ist. Die ESS oder Steuerung 80 ist beispielsweise ein spezieller autarker Mini-Computer mit einer zentralen Recheneinheit (CPU), einem elektronischen Speicher und einer Anzeige oder einer Anwenderschnittstelle (UI). Die ESS oder Steuerung 80 enthält beispielsweise eine Sensoreingangsstelle und Steuerung, sowie eine Pixelpositioniersteuerung, wenn dies für den Druckvorgang erforderlich ist. Des weiteren liest die Steuerung 80 den Bilddatenstrom zwischen Bildeingabequellen, etwa dem Abtastsystem 760, oder von einer Netzwerkleitung oder einer Verbindung zu einem Arbeitsplatzrechner 90, und den Druckkopfanordnungen 32, 34, 36, 38 ein, nimmt die entsprechenden Daten auf, bereitet diese auf und verwaltet den entsprechenden Bilddatenstrom. Die ESS oder Steuerung 80 ist etwa ein Hauptprozessor mit Parallelverarbeitung zum Betreiben und Steuern der Anlagensubsysteme und deren Funktionen.
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Wie gezeigt, ist der Festphasentintendrucker 700 ein Festphasentintendrucker mit Farbbilderzeugung und umfasst ein Phasenänderungstintenhandhabungssystem 20, das ausgebildet ist, mehrere unterschiedliche Farben aus Festphasentinte, typischerweise Zyan 22, Magenta 24, Gelb 26 und Schwarze 28 (CMYK) bereitzustellen. Der Festphasentintendrucker 700 kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass mehr oder weniger unterschiedliche Farben oder Schattierungen von Tinte verwendet werden. Die Schmelzanordnung (nicht gezeigt) umfasst einen thermisch leitenden Tintenschmelzbehälter 54, der durch eine oder mehrere vertikal orientierte Seitenwände aufgebaut ist, die zumindest teilweise einen internen Schmelzbereich umschließen, der ausgebildet ist, einen Festphasentintenstift, der darin aufgenommen wird, mit einer wesentlich größeren Oberfläche zu beaufschlagen als es typischerweise unter Anwendung einer flachen Heizplatte möglich ist.
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Tintenstifte (22, 24, 26 und 28) jeder Farbe werden durch einen entsprechenden individuellen Zufuhrkanal bereitgestellt. Jeder der Tintenstifte (22, 24, 26 und 28) enthält eine elektronisch lesbare Speichereinrichtung 21a bis 21d, die auch als kundenaustauschbare Überwachungseinheit oder CRUM bekannt ist. Mittels einer elektrischen Verbindung zwischen den einzelnen CRUM und einer Kopplung 88 können die elektronischen Daten aus der CRUM ausgelesen und/oder elektronische Daten können in die CRUM geschrieben werden. Die Kopplung 88 ist mit der Steuerung 80 verbunden, so dass Datenaustausch mit Arbeitsplatzrechnern und anderen Computern ermöglicht wird.
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Es ist zu beachten, dass diverse zuvor beschriebene und andere Merkmale und Funktionen oder Alternativen davon nach Bedarf in viele andere unterschiedliche Systeme oder Anwendungen kombiniert werden können. Auch können diverse, gegenwärtig nicht vorhersehbare oder nicht erwartete Alternativen, Modifizierungen und Variationen oder Verbesserungen nachfolgend von einem Fachmann ausgeführt werden, wobei diese diversen Änderungen hierin auch durch die folgenden Patentansprüche mit abgedeckt sein sollen.
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Es wird davon ausgegangen, dass die vorhergehende Beschreibung ausreichend ist für die Zwecke der vorliegenden Anwendung, um damit die generelle Funktionsweise einer elektrophotogaphischen Druckanlage aufzuzeigen. Obwohl die vorliegende Erfindung in einer Ausführungsform als ein einzelnes Farbdrucksystem beschrieben ist, ist nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung auf eine derartige Ausführungsform einzuschränken. Im Gegenteil, die vorliegende Erfindung beabsichtigt, dass sie auch in Mehrfarbendrucksystemen oder einem anderen Drucksystem mit einer Reinigungsklinge und einem Toner verwendbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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