DE1913493B2

DE1913493B2 - Reinigungsvorrichtung fuer elektrofotografische bildplatten

Info

Publication number: DE1913493B2
Application number: DE19691913493
Authority: DE
Inventors: Gerard Theodore Fairport NY Severynse (VStA)
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1968-03-18
Filing date: 1969-03-17
Publication date: 1977-10-20
Also published as: DE1913493A1; BE729977A; SU372853A3; DE1913493C3; NL6903868A; SE345533B; GB1238117A; FR2004161A1; CS157666B2; US3534427A

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für elektrophotographische Bildplatten in automatisch arbeitenden Reproduktionsmaschinell mit einer in einem Gehäuse gelagerten Drehbürste, deren Borsten auf die zu reinigende Fläche einwirken und mit ihren Spitzen an einer Abstreifschiene vorbeigeführt werden, und mit einer Zuführung für ein auf die Borsten auflrcffendes Gas und einer Abführung für das Gas und die vom Gas von den Borsten aufgenommenen Verunreinigungen.

Bei vielen Reproduktionsmaschinen, bei denen die Bildplatte die Form einer Trommel aufweist, wird die Entfernung restlicher Tonerteilchen von der Trommel durch Abwischen mit einer rotierenden zylindrischen Bürste bewirkt, die auch an einer Abstreifschiene vorbeiläuft, um die Tonerteilchen von der Bürste zu entfernen. Derartige Vorrichtungen sind in den US-PS 27 51 616,30 62 109 und 32 78 972 beschrieben.

Die bei den moderneren Maschinen erhöhten Betriebsgeschwindigkeiten erfordern große Tonermengen zur Bildentwicklung. Die aus rotierender Bürste und Abstreifschiene bestehende Anordnung bewirkt zwar eine Reinigung, eine Entfernung aller restlichen Tonerteilchen von der Bildfläche wird jedoch nicht völlig erreicht. Der Grund dafür ist, daß sich die Tonerteilchen auf der Bürste und/oder der Abstreifschiene ansammeln und dann wieder auf die Bildfläche gelangen, von der sie anfangs entfernt wurden.

So bildet sich bei den bekannten Reinigungsvorrichtungen schon nach kurzem Gebrauch auf der Plattenoberfläche eine starke Filmbildung aus Tonerteilchen. Hierfür wird vor allem die Abstreifschiene verantwortlich gemacht. Es wird angenommen, daß die Fümbüdung durch Toneransammlung auf der Vorderkante der Abstreifschiene im Bereich der Berührung der Borsten verursacht wird. Diese Ansammlung wird sehr bald teerartig, überträgt sich auf die Borstenspitzen und von diesen auf die zu reinigende elektrophotographische Bildfläche.

Aufgabe der Erfindung ist daher eine Reinigungsvorrichtung der genannten Art, die die Bildung teerartiger Toneransammlungen bereits in der Reinigungsvorrichtung und damit deren Rückübertragung auf die elektrophotographische Bildfläche verhindern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Reinigungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung gelöst, die ίο dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zuführung für das Gas als Öffnung in der Abstreifschiene ausgebildet ist, aus der das Gas mil hoher Geschwindigkeit austritt, und daß die Abstreifschiene derart angeordnet ist, daß die Gasströmung in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung der Bürste austritt.

Erfindungsgemäß werden so teerartige Toneransammlungen, die bei der bekannten Vorrichtung auftreten und sich auf die zu reinigende Bildfläche rückübertragen, vermieden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die längliche und hohe Abstreifschiene mit einem Schlitz zum Austritt der Gasströmung versehen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform steht mit der Abstreifschiene eine Luftdruckvorrichtung in Verbindung, die Luft mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 70 l/min liefert.

Ein besseres Verständnis der Erfindung sowie ihrer weiteren Vorteile ergibt sich aus der folgenden Beschreibung an Hand der Figuren. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer mit einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung arbeitenden elektrophotographischen Reproduktionsmaschine, F i g. 2 eine Seitenansicht der Reinigungsvorrichtung, F i g. 3 den Schnitt 3-3 aus F i g. 2 und F i g. 4 den Schnitt 4-4 aus F i g. 3.

In Fig. 1 ist eine automatisch mit hoher Geschwindigkeit arbeitende elektrostatische Reproduktionsmaschine schematisch dargestellt, die mit einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 10 ausgerüstet ist.

D>e automatische Reproduktionsmaschine enthält eine elektrophotographische Bildplatte 20, die aus einer photoleitfähigen Schicht auf einer leitfähigen Unterlage besteht und die Form einer Trommel hat. Diese ist auf einer Achse im Maschinenrahmen in der dargestellten Pfeilrichtung drehbar gelagert und wird mit ihrer Oberfläche nacheinander an einer Anzahl elektrophotographischer Verfahrensstellen vorbeigeführt.

Zum besseren Verständnis dieser Arbeitsweise werden die verschiedenen Verfahrensstellen im folgenden kurz beschrieben:

An einer Ladestelle wird eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf die photoleitfähige Schicht der elektrophotographischen Trommel aufgebracht.

An einer Belichtungsstelle wird ein Licht- oder Strahlungsbild des zu reproduzierenden Bildes auf die Trommeloberfläche projiziert, um die Trommelladung in den belichteten Flächenteilen abzuleiten und damit ein latentes elektrostatisches Abbild des zu reproduzierenden Bildes zu erzeugen.

An einer Entwicklungsstelle wird ein elektrophotographischer Entwicklerstoff, der aus Tonerteilchen mit einer elektrostatischen Ladung entgegengesetzt derjenigen des latenten Bildes besteht, über die Trommeloberfläche kaskadiert, so daß die Tonerteilchen an dem latenten Bild anhaften und ein eiekiröphoiGgraphisches Pulverbild mit einer dem zu reproduzierenden Bild entsprechenden Konfiguration erzeugen.

An einer Übertragungsstelle wird das elektrophotographische Pulverbild elektrostatisch von der Trommel-

1 3

. _uf einen Bildträger übertragen, und an einer

■flacne ^ _in(( (r_nt|_aciungssteUe werden rest-

der Trommeloberfläche entliehe ^To j^er^p Belichtung mit einer relativ heilen

T,_ej_ne

li ,_ej_ne Belichtung

^icrnl ""lie vorgenommen,um eine praktisch vollständi-

^ÜCETdung zu bewirken.

r Lsdestelle A ist eine Koron ·. Entladungsein-21 vorgesehen, die aus einer Anordnung einer

richtung Etladungselektroden besieht

^ÜCETdung zu bew
^g Ηir Lsdestelle
*" 21 vorgesehen, die au g

ung _er Korona-Entladungselektroden besieht, ode me ^ ^ j_romme|_oberfläche verlaufen, Die ^/Sneseinrichtung wird mit einer Hochspannung*-

M «speist und befindet sich innerhalb einer quelle & "

^AbA^ChdeTSchtungsstelle B ist eine optische /.btast-

^Λ Projektionsvorrichtung angeordnet, die ein fort-

f des Bild eines stationär angeordneten Originals

' fdie Oberfläche der photoleitfähigen Trommel

Abtast- oder Projektionsvorrichtung di dhihi auftritt.

Die Übertragung des elektrophotographischen Pulverbildes von der Trommeloberfläcbe auf die Kopieblätter erfolgt durch eine Korona-Übertragungsvor-

s richtung 51, die unmittelbar an oder hinter der Berührungslinie zwischen Kopieblatt und Trommel angeordnet ist. Beim Betrieb der Maschine bewirkt das mit der Korona-Übertragungsvorrichtung erzeigte elektrostatische Feld ein Ankleben des Kopieblattes an

ίο der Trommeloberfläche, wodurch sich das Blatt synchron mit der Tiommel dreht. Gleich/eilig damit bewirkt das elektrostatische Feld eine Anziehung der Tonerteilchen des elektropholographischen Pulverbildes von der Trommeloberfläche und eine Anhaftung an

der Oberfliiche des Kopieblattes.

Unmittelbar auf die Bildübertragung erfolgt eine Abbireifung des Kopieblattes von der Trommel mit der Abstreifvorrichtung 52. Diese ist in der US-Patentschrift 30b2 536 beschrieben und enthält eine An/.ahl kleiner

k Ds

u^^ne stationäre Auflageplatte 22, die durchsichtig 20 Öffnungen, durch die ein Gas unter Druck austritt. Dies
enthalt eine stationär fj , . . .. . ■ _Auftrctcn der Vorderkante eines

Öffnungen, durch die ein Gas unter erfolgt jeweils beim Auftreten der Vorderkante eines Blattes, so dall diese von der Trommeloberfläche abgehoben und auf einen Förderer 55 geleitet wird, dessen endloses Förderband das Blatt zu einer Fixiervorrichtung 60 bringt. Hier wird das übertragene elektrophoiographische Pulverbild auf dem Kopieblatt dauerhaft fixiert bzw. durch Wärmeeinwirkung eingeschmolzen. Nach der Fixierung wird die fertige Kopie aus der Maschine an geeigneter Stelle mit dem Forderer d d Aßnseite gesammelt

^v"Ü"eekrümmt ist und beispielsweise aus Glas o.a. κ tehen kann. Sie ist auf der Außenseite des EUinengehäuses angeordnet und dient zur Auflage • «zu reproduzierenden Schriftstückes, welches dann ^e'i rhmäßig beleuchtet und auf die lichtempfindliche nherfläche der elektrophotographischen Trommel niiyiert wird. Die gleichmäßige Beleuchtung erfolgt keiner Gruppe Lampen LMPS-I, die auf beiden

"ää" *■

Erfindung ausgebildete Reinigungsvorrichtung 10 vor-

Auflageplatte erfolgt mit ein pgg

lativ zur Auflageplatte in zeitlichem Zusammenhang mitder Bewegung der elektrophotographischen Trommel oszilliert wird. Die Spiegelvorrichtung enthält einen il 23 der unterhalb der Auflageplatte Erfindung ausgebildete Reinigungsvorrichg gesehen, die praktisch alle nach der Bildübertragung auf hhih Trommel verbliebenen

STsnie_ßer'23Terumerhalb der "Auflageplatte 35 der elektrophotographischen Trommel verbliebenen
^UDJ^e* T .·_. .._,i „;„ r;u Hnc ^hrifKiiirWes iiher eine

angeordnet ist und ein Bild des Schriftstückes über eine Optik 24 auf einen Bildspiegel 25 reflektiert, an dem das Bild wiederum durch eine Schlitzblende 26 auf die elektrophotographische Trommel reflektiert wird.

Nahe der Belichtungsstelle befindet sich die Entwicklungsstelle C, an der eine Entwicklungsvorrichtung angeordnet ist, in deren unterem Gehäuseteil ein Entwicklerstoffvorrat vorgesehen ist. Ein Becherförderer dient zur Beförderung des Entwicklerstoffes in den oberen Teil des Entwicklungsgehäuses, von wo aus er über eine Schütte auf die elektrophotographische Trommel kaskadiert wird und eine Entwicklung bewirkt. Eine Eingabevorrichtung 35 dient zur genauen Bemessung und Eingabe von Tonermengen in den Entwicklerstoff, da während der Entwicklung laufend Tonerteilchen verbraucht werden.

Auf die Entwicklungsstelle folgt die Bildübertragungsstelle D, an der eine Blattfördervorrichtung !angeordnet ist, die Kopieblätter aus Papier o.ä. .nacheinander an die elektrophotographische Trommel in Übereinstimmung mit dem Auftreten eines entwickelten Bildes auf der Trommeloberfläche heranführt. Die Blattfördervornchtung 40 ist ein Vakuumfördepp

Tonerteilchen in noch zu beschreibender Weise entfernt. Nahe der Reinigungsvorrichtung 10 ist eine Korona-Entladungsvorrichtung 66 angeordnet, die eine Vorreinigung bewirkt. Ferner wird mit der Entladungsao lampe LMP-2 eine Beleuchtung der elektrophotographischen Trommel mit Licht vorgenommen, um eine Ableitung jeglicher Restladungen von der elektrophotoeraphischen Trommel nach der Reinigung zu bewirken. Zur Drehung der Trommel, des Abtastspiegel und _4S des Blattfördermechanismus mit jeweils vorbest.mmter Geschwindigkeit ist eine geeignete Antriebsvorrichtung vorgesehen, die auch den Becherförderer und die Tonereingabevorrichtung der Entwicklungseinrichtung

^Davorstehende Beschreibung reicht zum Verständnis der allgemeinen Arbeitsweise einer elektrophotographischen Reproduktionsmaschine aus, die mit einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Re.n.gungsvornchfung ausgerüstet sein kann. Weitere Einzelheiten ₅₅ hinsichtlich der Ausführung einer derartigen Maschine finden sich beispielsweise in der britischen Patentschrift

11 22 622.

Die Blattfördervornchtung w ist ein vaKuuimuiuv.- In den F i g. 2 bis 4 sind die Einzelheiten einer gemäß

fer, der das jeweils oberste Blatt von einem Stapel der Erfindung ausgebildeten Reinigungsvorrichtung 10 abnimmt und den Rollen 42 zuführt, die es zusammen 60 dargestellt, die eine Drehbürste 71 enthält. Diese übt " ' '"- ^ΛΛ "' »*>ηρΓ einen extrem geringen Druck auf die photoleitfähige

αυιιι·ι·..,ι _u. dargestellt, uie cmc uw.i·^^, **~ . -

mit den Bändern eines Papiertransportes 44 zu einer einen extrem geringen Druck auf die photoleitfähige Ausrichtungsvorrichtung 45 nahe der elektrophotogra- Oberfläche einer elektrophotographischen Bildplatte phischen Trommel führen. Hier wird das jeweilige Blatt aus. um die an ihr anhaftenden Tonerteilchen zu stillgesetzt und ausgerichtet und dann in zeitlicher ' ' °"~^ri

Übereinstimmung mit der Bewegung der elektrophotographischen Trommel an deren ümfangsiläche heran

aus, um die an ihr umuu.i^,.~_..

entfernen. Die Bürste kann aus jedem geeigneten Stoff bestehen, beispielsweise aus synthetischen Fasern,

graphischen Trommel an deren uimangMiamv ..^.w., pflanzlichen Fasern, tierischen Pelzen und Zusammengeführt, sobald ein vorher erzeugtes elektrophotogra- Setzungen dieser Stoffe. Synthetischer Pelz wird wegen bhisches Pulverbild an der Bildübertragungsstelle seiner geringeren Kosten vorzugsweise verwendet. Die

Bürste 71 ist in einem Bürstengehäuse drehbar gelagert, das ein rechtes und ein linkes Rahmenteil 72 und 74 enthält, zwischen denen die obere und die untere Bürstenabschirmung 76 und 77 sowie ein Unterdruckkanal 78 angeordnet sind. Im linken und rechten Rahmenteil 72 und 74 sind halbkreisförmige Vorsprünge 73 und 75 vorgesehen, an denen die vorstehend genannten Elemente beispielsweise durch Schrauben 79 befestigt sind. Die Rahmenteile 72 und 74 sind in Übereinstimmung mit der Form der elektrophotographischen Trommel an ihren Kanten derart konkav ausgebildet, daß das Bürstengehäuse nahe an die elektrophotographische Trommel herangebracht werden kann, die Bürste jedoch noch einschließt.

Die Bürste ist an ihrem rechten Ende auf einem konischen Drehzapfen 81 gelagert, der sie dreht und auf der Achse 82 des Motors 83 am Rahmenteil 72 befestigt ist. Am anderen Ende ist die Bürste auf einem zweiten konischen Drehzapfen 84 gelagert, der in dem Lager 85 auf dem Bolzen 86 drehbar gelagert ist, dessen Gewindeteil durch die Abdeckung 87 hindurchragt und mit der Mutter 88 verschraubt ist. Das Lager 85 und der Drehzapfen 84 werden mit der Feder 89 gegen den Kopf des Bolzens 86 gedruckt. Die Feder umgibt den Bolzen und ist zwischen der Lagerscheibe 91 und der Abdeckung 87 angeordnet.

Die Abdeckung 87 ist mit dem Stift 92 schwenkbar am Unterteil des Rahmenteils 74 befestigt und wird zum Verschluß der Öffnung des Rahmenteils mit der Schraube 93 gehalten, die in eine Gewindebohrung des Rahmens eingeschraubt ist. Zur richtigen Anordnung der Abdeckung dient ein konischer Stift 94, der vom Rahmenteil aus durch eine öffnung der Abdeckung hindurchragt.

Der Vakuumkanal 78 ist mit einer Öffnung versehen, die über die gesamte Länge der Bürste verläuft und eine Entfernung der Tonerteilchen von der Bürste ermöglicht. Die gegenüberliegende Öffnung des Vakuumkanals 78 bildet eine Verbindung mit einer Saugleitung 105, die am Vakuumkanal befestigt ist. Die Saugleitung 105 ist mit einem Filterkasten 106 verbunden. In diesem ist ein Filterbeutel 107 befestigt, der mit der Saugleiiung in Verbindung steht. Ein motorgetriebencs Gebläse 109, das mit dem Filterkasten verbunden ist, erzeugt einen Luftstrom durch den Filterkasten und saugt die Luft durch den Bereich der elektrophotographischen Trommel und deren Staubabdeckung. Hierbei werden auch diejenigen Tonerteilchen mitgenommen, die von der Trommel mit der Bürste entfernt wurden, wenn die Luft durch das Bürstengehäuse strömt. Die Tonerteilchen 5" werden aus der Luft ausgesondert, wenn sie durch den Filterkasten strömt, so daß nur saubere Luft durch das Gebläse abgegeben wird.

Zur Begünstigung der Entfernung der Tonerteilchen von den Borsten der Bürste 71 während deren Drehung ist die Reinigungsvorrichtung 10 mit einer Abstrcifschicnc 110 versehen, die zwischen dem Vakuumkanal 78 und der Bürste 71 angeordnet ist. Die Abstreifschicnc 110 verläuft über die Länge der Bürste parallel zu deren Längsachse und ist an dem Rahmenteil 74 und der Innenkante einer Platte 112 befestigt. Sie befindet sich im ßcwcgungsbercich der Borsten der Bürste 71 mit einem Betrag von ca. 0,5 mm bis cn. 5 mm, vorzugsweise 1,9 mm. Auf diese Weise werden die Tonerteilchen im Bereich des Vakuumkanals von den Borsten abgc- <\s schnellt. Bei Verwendung synthetischer oder anderer Pclzfascrii zur Reinigung einer schnell bewegten clcktrophotographischcn Bildplatte wurde eine starke Filmbildung aus Tonerteilchen auf der Plattenoberflächc nach kurzem Gebrauch festgestellt. Dies wird bis zu einem gewissen Grade auf das Aufprallen von Tonerteilchen auf die Borstenspitzen bei deren Vorbeilauf an der Abstreifschicne zurückgeführt. Man nimmt an, daß die Filmbildung durch Toneransammlungen auf der Vorderkante der Abstreifschiene im Bereich der Berührung der Borsten verursacht wird. Diese Ansammlung wird nach einigen Zyklen »teerartig« und überträgt sich auf die Borstenspitzen sowie von diesen auf die zu reinigende clektropholographische Bildfläche.

Ein anderes Problem, das bei Verwendung einer normalen Abstreifschiene mit gewissen Tonerarten auftritt, ist die Kristallisation einiger abgestreifter Tonerteilchen und die dadurch verursachte Pulverisierung. Für weitere Entwicklungsvorgänge ist dieses Tonerpulver von geringem Nutzen.

Gemäß der Erfindung ist die Abstreifschiene 110 hohl ausgeführt und mit einem Schlitz 114 über ihre Länge versehen. Durch den Schlitz 114 wird komprimierte Luft hindurchgeführt, die durch ein Hochdruckgebläse 116 über eine Leitung 118 und ein Ventil 119 der Abstreifschiene 110 zugeführt wird. Aus dem Schlitz 114 tritt dann ein Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit aus, der praktisch alle Tonerteilchen von den Borsten der Drehbürste entfernt und deren Absaugung durch den Vakuumkanal 78 bewirkt. Durch eine Richtung des Luftstromes entgegengesetzt der Drehung der Bürste wird das Aufprallen der Borsten auf die Abstreifschiene geschwächt, wodurch die Reibung und die Wärmeerzeugung verringert wird, die normalerweise beim Abstreifen erzeugt wird. Es zeigte sich, daß Strömungsgeschwindigkeiten von ca. 5 bis ca. 100 Liter pro Minute den angestrebten Zweck erfüllen, und zwar abhängig von der Geschwindigkeit und dem Leistungsbedarf der Reproduktionsmaschine. Unter normalen Betriebsbedingungen werden vorzugsweise Strömungsgeschwindigkeiten von ca. 30 bis 70 Liter pro Minute verwendet.

Es sei bemerkt, daß der Winkel, unter dem die Luft auf die Borsten auftrifft, zwischen einer Richtung senkrecht zur Drehung der Bürste und einer radialen Richtung zum Inneren der Bürste hin geändert werden kann. Hierzu kann die Abstreifschiene derart montiert sein, daß je nach Wunsch verschiedene Stellungen eingestellt werden können. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Stellung senkrecht zur Drehrichtung der Bürste vorzugsweise verwendet wird, da dann die Dämpfungswirkung auftritt. Die Abstreifschiene 110 kann aus jedem geeigneten festen Material bestehen, beispielsweise aus Aluminium, Messing oder Stahl. Sie kann mit einem Stoff geringer Reibung überzogen sein, beispielsweise mit Polytetrafluorethylen. Der Schlitz 114 kann ' eine Breite von ca. 0,08 mm bis ca. 0,25 mm haben.

Vorstehend wurde eine Bürstcnrcinigungsvorrichtung zur kontinuierlichen Entfernung restlicher Tonerteilchen von einer clcktrophotographischen Bildplatte beschrieben, die sich von der Bildübertragungsstcllc zur Ladestelle einer Rcproduktionsmaschinc bewegt. Die restlichen Tonerteilchen werden von der Oberfläche der Bildplatte mit einer Bürste entfernt und mit einem Luftstrom hoher Geschwindigkeit zusammengebracht, der von einer hohlen Abstreifschicnc ausgeht, wodurch die Teilchen von den Borsten der Bürste abgelöst und in einem Unterdruckkanal abgesaugt werden können. Bisher lagerten sich die Tonerteilchen auf der Abstrcifschicnc als ein Film ab und konnten auf die elektrophotographische Bildplatte zurückgelangen.

Durch die Erfindung ist nicht nur eine Entfernung aller Tonerteilchen von der Bürste möglich, sondern auch eine Entfernung dieser Tonerteilchen aus der Reinigungszone, so daß ihre Rückkehr auf die Bildplatte verhindert wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

/i Palentansprüche:

1. Reinigungsvorrichtung für elektrophotographische Bildplatten in automatisch arbeitenden Reproduktionsmaschinen mit einer in einem Gehäuse gelagerten Drehbürste, deren Borsten auf die zu reinigende Flüche einwirken und mit ihren Spitzen an einer Abstreifschiene vorbeigeführt werden, und mit einer Zuführung für ein auf die Borsten auftreffendes Gas und einer Abführung für das Gas und die vom Gas von den Borsten aufgenommenen Verunreinigungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung für das Gas als Öffnung (:I14) in der Abstreifschienc (110) ausgebildet ist, aus der das Gas mit hoher Geschwindigkeit austritt, und daß die Abstreifschiene (110) derart angeordnet ist, daß die Gaströmurig in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung der Bürste (71) austritt.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die längliche und hohle Abstreifschiene (110) mit einem Schlitz (114) zum Austritt der Gasströmung versehen ist.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Abstreifschiene (110) eine Luftdruckvorrichtung (1116) in Verbindung steht, die Luft mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 70 l/min liefert.