DE2022718B2

DE2022718B2 - Reinigungsstation zum Reinigen einer photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht

Info

Publication number: DE2022718B2
Application number: DE2022718A
Authority: DE
Inventors: Francis Robert Clarke; Clifford Ernest Herrick Jun.
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1969-05-19
Filing date: 1970-05-09
Publication date: 1978-06-08
Also published as: CH496261A; SE349408B; GB1281485A; DE2022718A1; FR2046217A5; JPS498353B1; US3615813A; DE2022718C3; CA951058A

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsstation mit einer mechanischen Reinigungsvorrichtung zum Abtragen von restlichen Tonerpartikeln und einer Bestrahlungsvorrichtung zum Ableiten von Restladungen von einer photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht nach Übertragung des Tonerbildes auf einen Kopieträger.

In elektrophotographischen Kopiergeräten sind eine Reihe von Stationen zur Ausführung der einzelnen Schritte des Kopierverfahrens vorhanden. Eine dieser Stationen ist die sogenannte Reinigungsstation, wo am Ende eines Kopierzyklus die photoleitfähige Schicht vor der Wiederverwendung in einem neuen Kopiervorgang von etwaigen noch anhaftenden Tonerpartikeln gereinigt wird. Diese werden mit einer mechanischen Vorrichtung, beispielsweise einer Bürste od. dgl. oder mittels eines Luftstromes hoher Geschwindigkeit entfernt.

Es ist bekannt, die photoleitfähige Schicht, bevor sie im Verlauf des Kopierzyklus die Reinigungsstation passiert, durch eine gleichmäßige Belichtung zu entladen. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß nicht alle restlichen Oberflächenladungen von der photoleitfähigen Schicht abfließen können, da in den Bereichen, wo Tonerpartikel noch an der Schicht haften, die Schicht nicht ausreichend vom Licht getroffen wird. Die Restladungen behindern den anschließenden mechanisehen Reinigungsvorgang, der dann entsprechend intensiviert werden muß, um noch zu einem Erfolg zu führen. Rauhe mechanische Behandlung ist aber der empfindlichen photoleitfähigen Schicht nicht zuträglich und beschleunigt deren Verschleiß.

ίο Aus der US-PS 32 83 680 ist eine Vorrichtung bekannt, in der zur Entfernung restlicher Oberflächenladungen und Tonerpartikel eine Reinigungscorona, eine Lampe und eine Bürste angewendet werden. Unmittelbar vor der mechanischen Reinigung mit der Bürste wird die photoleitfähige Schicht vollständig bestrahlt. Auch bei diesem Verfahren können durch die Bestrahlung die Oberflächenladungen nur in den nicht von Tonerpartikeln bedeckten Bereichen der photoleitfähigen Schicht neutralisiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Reinigungsstation, bei deren Anwendung die Nachteile bisher bekannter Reinigungsverfahren vermieden werden können.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Reinigungsstation der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bestrahlungsvorrichtung innerhalb der mechanischen Reinigungsvorrichtung derart angeordnet ist, daß die Lampe der Bestrahlungsvorrichtung gleichzeitig im gesamten Wirkungsbereich der Reinigungsvorrichtung die phot^leitfähige Aufzeichnungsschicht bestrahlen kann.

Ausführungsbeispiele werden im folgenden anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines elektrophotographischen Kopiergerätes;

F i g. 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht einer Reinigungsstation, bei welcher im Inneren des transparenten Kerns der Bürste eine Lampe angeordnet ist;

F i g. 3 sine schematische Ansicht einer dazu vorgesehenen Reinigungsbürste und

F i g. 4 eine schematische Seitenansicht einer anderen Reinigungsstation, bei welcher zur Reinigung ein Luftstrahl gemeinsam mit einer Lampe verwendet wird.

In F i g. 1 ist schematisch ein elektrophotographisches Kopiergerät in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel der Reinigungsstation gezeigt. Eine zylindrische Trommel 11 ist drehbar auf einer Welle 10 gelagert, und eine photoleitfähige Schicht 13 ist auf einer leitenden

so Grundschicht auf dem Mantel 15 der Trommel 11 angeordnet.

In der photoleitfähigen Schicht 13 wird ein herkömmliches photoleitfähiges Material verwendet, z. B. amorphes oder glasiges Selen, Selenlegierungen mit Tellur oder Arsen, Cadmiumsulfid oder Zinkoxid in einem Harzbindemittel. Ein bevorzugtes Material ist ein organischer Photoleiter aus Poly-N-vinylcarbazol und 2,4,7,-Trinitro-9-fluorenon.

Im Kopierzyklus bringt eine Koronaentladungsein-

bo richtung 17 im Dunkeln eine gleichmäßige elektrische Ladung gewünschter Polarität auf die photoleitfähige Schicht auf. Die Kopiervorlage 19 liegt auf einer bewegbaren transparenten Vorlagenbühne 21 und wird synchron mit der umlaufenden Trommel streifenweise

b5 optisch abgetastet, so daß ihr Bild von der beleuchteten Abtaststation 23 auf die photoleitfähige Schicht 13 mittels eines optischen Systems 25 übertragen wird. Der bildmäßig belichtete Photoleiter wird bei 27 in den

durch das Licht getroffenen Bereichen selektiv entladen, unter Erhalt eines latenten Ladungsbildes, welches der Vorlage 19 entspricht

Die Trommel 11 dreht sich weiter und bringt das Ladungsbild zur Entwicklungsstation 29, in der fein verteilte geladene Tonerpartikel mit dem Ladungsbild auf der photoleitfähigen Schicht 13 in Berührung gebracht werden. Die bei 29 gezeigte Entwickungsstation ist eine Kaskadenentwicklungsstation, mit der ein Entwickler aus zwei Komponenten mit dem Ladungsbild auf der photoleitfähigen Schicht 13 in Berührung gebracht wird. Die Tonerpartikel werden von den geladenen Bereichen der photoleitfähigen Schicht 13 elektrostatisch angezogen und haften an diesen Bereichen, die den dunklen Partien der Vorlage entsprechen.

In der Übertragungsstation 31 wird das Tonerbild mit Hilfe der Obertragungs-Koronaentladungseinrichtung 35 von der photoleitfähigen Schicht 13 auf ein Blatt Papier oder einen bandförmigen Aufzeichnungsträger 33 übertragen. Das Papier wird dann von der Trommel abgezogen und läuft durch eine Fixierstation 37, in der das Tonerbild durch Erwärmung auf dem Papier fixiert wird

Ein Rest Tonerpartikel bleibt auf der photoleitfähigen Schicht haften, weil die Übertragung auf das Papier selten vollständig ist Ist beispielsweise einmal versehentlich die Länge des Papier kleiner als die Länge des Tonerbildes auf der Trommel, dann verbleiben diese Teile des Tonerbildes auf der Trommel und werden nicht übertragen. Die photoleitfähige Schicht muß deshalb am Ende jedes Kopierzyklus gereinigt werden.

Die Trommel mit der photoleitfähigen Schicht darauf gelangt in die Reinigungsstation 39, wo sie durch eine rotierende zylindrische Bürste 41, deren Länge der Breite der photoleitfähigen Schicht 13 auf der Trommel entspricht, gereinigt wird. Die Bürste 41 ist in einem Gehäuse 43 untergebracht, und ein von einer Unterdruckquelle 45 erzeugter, in der durch die Pfeile angegebenen Richtung fließender Luftstrom entfernt die abgebürsteten Tonerpartikel und trägt diese in einen Filtersack 47. Ein Abstreifer 49 unterstützt die Entfernung der Tonerpartikel von der Bürste, so daß die Bürste auch bei längerem Betrieb immer frei von Tonerpartikeln bleibt Im Innern der Bürste 41 ist zur Entfernung restlicher Oberflächenladungen von der photoleitfähigen Schicht eine Vorrichtung, bestehend aus einer Lampenhalterung 51 und einem Hahebügel 53 für eine zylindrische Lampe 55, die an eine nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen ist, vorgesehen.

Als Strahlungsquelle kann jede geeignete Einrichtung, wie beispielsweise eine Fluoreszenzlampe, verwendet werden. Die Bürste und die Belichtungshalterung sind genauer in den Fig.2 und 3 gezeigt. Die Bürste 41 besteht aus Streifen 57 eines beschichteten Gewebes aus Polytetrafluoräthylen. Für die Bürste können auch andere Fellarten verwendet werden, wie z. B. Biber, Graufuchs, Kaninchen oder synthetische Fasermaterialien aus Polyamid und Celluloseestern oder Modacrylfasern. Die synthetischen Borsten oder Fasern 42 sind in ein Grundgewebe, z. B. Baumwolle oder Polypropylen, eingewebt oder geknüpft und werden durch einen Latexüberzug auf der Rückseite an Ort und Stelle festgeklebt. Die Streifen 57 können um den transparenten Kern 59 gewunden und durch ein Acrylharz daran befestigt werden. In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 sind die Streifen 57 schraubenförmig eewunden. so daß sie etwa 10% des Kernbereiches als transparente Teile 61 zwischen den einzelnen Streifenlagen für den Lichtdurchtritt frei lassen. Als Kernmaterial können auch andere lichtdurchlässige Kunststoff- oder Glasarten verwendet werden. Andere Verfahren zum Wickeln und Befestigen am Kern sind ebenfalls anwendbar. Die gesamte den Photoleiter erreichende Lichtmenge kann zu einem gewünschten Grad durch den Prozentsatz des Kernbereiches· gesteuert werden, der zwischen den Streifen unbedeckt

ίο und damit transparent bleibt

Die Bürste 41 ist drehbar an dem einen Ende durch den Einstellring 63 und das Lager 65 gelagert Die Lampenhalterung 51 ist am Rahmen 71 mittels des Schiebers 69 und der Klemmplatte 73 befestigt Die Bürste 41 ist am anderen Ende drehbar auf dem Klemmfutter 79 gelagert auf welchem der Kunststoffeinsatz 81 aufsitzt Das Klemmfutter 79 wird durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus getrieben. Die Lampe 55 ist am Hallebüge! 53 und dieser am Lampenhalter 51 mittels Schrauben 83 befestigt Die Lampe 55 wird durch eine herkömmliche Stromquelle versorgt Die Fuder 85, die Unterlegscheiben 87,89 und 99 sowie der Haltering 97 stellen sicher, daß die Bürste 41 einstellbar und sicher drehbar zwischen dem Stellring 63 und dem Kegelstumpf des Klemmfutters 79 gehalten wird. Die horizontale Verschiebemöglichkeit zur Einstellung des Lampenhalters 51 erfolgt durch einen Schlitz 75 im Schieber 69 mit einer abgesetzter. Schraube 77. Das Gehäuse 43 lenkt den Luftstrom um

3u den Toner, der von der photoleitfähigen Schicht 13 durch die darauf reibende Bürste 41 abgehoben wird, in den Filtersack 47 zu bringen.

Die Konstruktion der Bürste ist genauer in Fig.3 gezeigt. Die Streifen 57 des Bürstenmaterials sind an dem transparenten Kern 59 so befestigt daß zwischen den einzelnen Streifen unbedeckte Teile 61 einen Lichtdurchtritt zu dem Photoleiter gestatten, während dieser durch die Bürste gereinigt wird. Selbstverständlich kann die photoleitfähige Schicht 13 auch auf andere Weise mechanisch von Tonerpartikeln gereinigt werden. Wesentlich ist, daß dabei gleichzeitig durch gleichmäßige Belichtung alle Restladungen entfernt werden. So tritt beispielsweise das Licht bei Verwendung undurchsichtiger Kernmaterialien durch Öffnungen, durch eine gitterartige Struktur oder durch Schlitze im Bereich 61 zwischen den Streifen des Bürstenmaterials. Die Bürstenrückseite und die Bürstenhaare können außerdem aus transparentem Material hergestellt sein, so daß das Licht durch das Bürstenmaterial durchscheint

so und dadurch keine öffnungen oder Fenster zwischen den Bürstenhaaren für den Lichtdurchtritt erforderlich sind.

Im Betrieb streifen die Bürstenhaare 42 auf der photoleitfähigen Schicht 13 und wischen den größten Teil der restlichen Tonerpartikel von der Oberfläche des Photoleiters. Gleichzeitig trifft das Licht auf den Teil der photoleitfähigen Schicht 13, der mit der Bürste 41 in Berührung steht. Die photoleitfähige Schicht 13 wird bereits bei der ersten Berührung mit den Bürstenhaaren

6n 42 hinreichend von restlichem Toner gereinigt, so daß das Licht auch sicher die photoleitfähige Schicht 13 erreicht und entlädt Die Umdrehungsgeschwindigkeit und die Berührungsbreite der Bürste 41 mit der phoioleitfähigen Schicht sollte so gewählt sein, daß die Bürste möglichst mehrere Umdrehungen über jedem Teil der Schicht 13 ausführt. Wenn keine Oberflächenladung mehr vorhanden isi, werden lose Tonerpartikel nicht mehr elektrostatisch von der Dhotoleitfähieen

Schicht angezogen, und sie können in den Filtersack abgesogen werden. So werden alle restlichen, nach der ersten Berührung mit den Bürstenhaaren 42 noch auf der Schicht 13 verbliebenen Tonerpartikel von den nachfolgenden Teilen der Bürste leicht von dem nunmehr entladenen Photoleiter entfernt.

In Fig.4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Reinigungsstation gezeigt, in welchem die mechanische Reinigung mit einem scharfen Luftstrahl 101 erfolgt. Ein Luftstrom 101 trifft mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 113 entfernt die Tonerpartikel 104. Die Lampe 103 i befestigt, daß der Bereich des mit dem Luftstro Berührung kommenden Photoleiters belichtet und 1 entladen wird, so daß die Tonerpartikel nicht w elektrostatisch auf die Oberfläche der photoleitfäl Schicht 113 rückgezogen, sondern durch ein geeigi Druckgefälle im Gehäuse 105 leicht in einen Samm hälter (nicht dargestellt) transportiert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reinigungsstation mit einer mechanischen Reinigungsvorrichtung zum Abtragen von restlichen Tonerpartikeln und einer Bestrahlungsvorrichtung zum Ableiten von Restladungen von einer photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht nach Übertragung des Tonerbildes auf einen Kopieträger, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsvorrichtung (51, 103) innerhalb der mechanischen Reinigungsvorrichtung (41, 105) derart angeordnet ist, daß die Lampe (55,103) der Bestrahlungsvorrichtung gleichzeitig im gesamten Wirkungsbereich der Reinigungsvorrichtung die photoleitfähige Aufzeichnungsschicht bestrahlen kann.

2. Reinigungsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Reinigungsvorrichtung eine rotierende Bürste (41) mit einem mindestens teilweise lichtdurchlässigen hohlen Kern (59) ist, in dessen Innerem eine Lampe (55) angeordnet ist

3. Reinigungsstation nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Bürste (41) einen lichtdurchlässigen zylindrischen Kern (59) aufweist, dessen Mantelfläche schraubenförmig in der Weise mit Streifen (57) eines Faserflors besetzt ist, daß spiralige lichtdurchlässige Bereiche (61) frei bleiben.

4. Reinigungsstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserflor für die Streifen auf der Mantelfläche aus einem beschichteten Gewebe aus P'olytetrafluoräthylen besteht.

5. Reinigungsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Gehäuse (43) untergebracht ist, das ein Luftfilter (47) und eine Unterdruckquelle (45) enthält.

6. Reinigungsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein scharfer Luftstrahl (101) aus einem ersten Gehäuse einer Lampe (103) austritt und das erste Gehäuse in einem zweiten Gehäuse (105) angeordnet ist, in welchem ein Druckgefälle der Luft herrscht.