DE2027336C3

DE2027336C3 - Vorrichtung zum Entfernen von auf einer Fläche durch elektrische Ladung gebundenen elektroskopischen TeUchen

Info

Publication number: DE2027336C3
Application number: DE2027336A
Authority: DE
Inventors: Gerard Theodore Fairport N.Y. Severynse (V.St.A.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-06-04
Filing date: 1970-06-03
Publication date: 1979-09-20
Also published as: JPS4911578B1; CA956406A; DE2027336B2; GB1310836A; DE2027336A1; US3668008A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entfernen von auf einer Fläche durch elektrische Ladung gebundenen elektroskopischen Teilchen mit einer eine elektrische Ladung zum Neutralisieren der Ladung der Teilchen erzeugenden, zwei Elektroden zum Ionisieren eines zwischen ihnen befindlichen Strömungsmittels aufweisenden Einrichtung.

Bei einer solchen aus der DE-OS 14 97 235 bekannten Vorrichtung ist die die Ladung erzeugende Einrichtung eine übliche Korona-Entladungseinrichtung, die sich parallel zu einer Mantellinie über die trommeiförmige Bildfläche eines elektrofotografischen Reproduktionsgerätes erstreckt. Die Korona-Entladungseinrichtung besteht dabei in üblicher Weise aus einer einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisenden Abschirmung, wobei die freien Kanten der Abschirmung der Mantelfläche der Trommel zugewandt und in Richtung aufeinander zu abgewinkelt sind. Innerhalb der Abschirmung befindet sich der eigentliche Korona-Entladungsdraht, so daß durch den Öffnungsspalt der Abschirmung eine Korona-Entladung auf die Mantelfläche der Trommel und damit auch auf auf dieser verbliebene Tonerteilchen gerichtet wird. Die Ladung dieser Tonerteilchen wird daher neutralisiert, so daß diese nur noch locker auf der Mantelfläche der Trommel anhaften und bei der weiteren Drehung der Trommel mit Hilfe einer aktivierten Flüssigkeit abgewaschen werden können, die sich in einem Behälter befindet, in den die Mantelfläche der Trommel bei ihrer Drehung kurz eintaucht. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die mit Hilfe einer solchen Vorrichtung auf die Teilchen aufgebrachte Ladung oftmals nicht ausreicht, um deren Ladung vollständig zu neutralisieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit ihr eine ausreichend große Ladung auf die auf der Fläche verbliebenen Teilchen aufgebracht werden kann, um deren Ladungen sicher zu neutralisieren.

Bei einer Vorrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die meiden Elektroden an der Mündung einer einen rechteckigen Öffnungsquerschnitt aufweisenden Düse angeordnete, einander zugewandte längliche Streifen sind, daß die Mündungskanten der Düse in unmittelba rer Nähe der Fläche angeordnet sind, so daß die lonenerzeugungsrichtung im wesentlichen parallel zu der Fläche verläuft, und daß mit der Düse ein eine ionisierbare Strömung erzeugender Generator derart verbunden ist, daß diese Strömung im wesentlichen senkrecht auf die Ionenerzeugungsrichtung triffL

Durch die besondere Lage und Anordnung der die Elektroden bildenden elektrisch leitenden Streifen wird sichergestellt, daß cie lonenerzeugungsrichtung zwischen diesen beiden einander zugewandten Streifen im wesentlichen parallel zu der die Teilchen tragenden Fläche verläuft Außerdem sind diese elektrisch leitenden Streifen in der Nähe der Kanten einer einen rechteckförmigen Öffnungsquerschnitt aufweisenden Düse angeordnet, wobei die Mündungskanten der Düse der Fläche unmittelbar benachbart sind. Dadurch wird sichergestellt, daß die Ionen in unmittelbarer Nähe der

η die Teilchen tragenden Fläche erzeugt werden. Schließlich ist die Düse mit einem Strömungsgenerator für eine ionisierbare Strömung, z. B. eine Luftströmung verbunden, so daß die von dem Generator ...nceugte Strömung etwa senkrecht auf die lonenerzeugungsrichtung und damit auch auf die die Teilchen tragende Fläche auf trifft. Dadurch werden die von den Streifen in unmittelbarer Nähe der Fläche erzeugten Ionen auch sofort gegen die Fläche getrieben, wo sie eine vollständige Neutralisation der Ladungen der Teilchen bewirken. Außerdem kann die durch die Düse ausgestoßene und von dem Generator erzeugte Strömung auch zum physikalischen Entfernen, d. h. zum Fortblasen, der dann neutralisierten Teilchen von der Fläche ausgenutzt werden. Durch die neue Vorrichtung wird damit sichergestellt, daß die

·"<> positiven und negativen Ionen in unmittelbarer Nähe d*T die Teilchen tragenden Fläche erzeugt werden, und dann sofort an die Teilchen abgegeben werden, bevor die negativen und positiven Ionen durch ein Aufeinandertreffen sich gegenseitig wieder neutralisieren kön-

5Ί nen. Andererseits wird durch die senkrechte Strömung zur Ionenerzeugungsrichtung sichergestellt, daß eine optimale Vermischung und Verteilung der negativen und positiven Ionen in der Strömung stattfindet, wenn diese auf die Teilchen auf der Fläche auftreffen. Gerade

<·<> dadurch wird aber eine vollständige Neutralisation der Ladung der auf der Fläche gebundenen Teilchen erreicht.

Weitere, die besondere Ausbildung der Vorrichtung betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den

• ι Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. I schematisch ein elektrofotografisches Repro-

duktionsgerät, bei dem die Vorrichtung anwendbar ist,

Fig.2 eine perspektivische Vorderansicht einer ersten Ausführungsform der erFindunfjsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer Ausführung der die Ionen erzeugenden Düse, die bei dem in Fig.2 gezeigten Ausführungsbeispiel benutzt wird unc¹

Fig.4 eine vergrößerte schematisehe Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Düse, die in Verbindung mit der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform benutzt werden kann.

Das in F i g. 1 gezeigte Reproduktionsgerät hat in bekannter Weise eine Bildplatte 1, auf der mit einer Koronaladungseinrichtung 2 eine gleichmäßige elektrostatische Ladung aufgebracht wird. Die aufgeladene Fläche wird dann in einer Belichtungsstation 3 mit dem zu reproduzierenden Objekt belichtet und ein Ladungsbild erzeugt.

Das Ladungsbild wird in einer Entw.cklungsstation 4 mit einem Toner entwickelt Das sichtbare Bi.'-Ö wird in einer Übertragungsstation 5 auf ein Papierband 6 übertragen, das über Rollen 7 und 8 mit der Bildplatte in Kontakt gebracht wird. Eine zweite Koronaladungseinrichtung 9 bringt auf der der Bildplatte abgewandten Seite des Bands eine elektrische Ladung auf, um die Übertragung des Tonerbilds zu erleichtern. Das Tonerbild auf dem Band wird in einer Hitzefixiereinrichtung 10 fixiert. Eine Reinigungsvorrichtung 100 berührt dann die Bildplattenoberfläche, um vor einem neuen Abbildungsvorgang allen auf der Bildplatte zurückgebliebenen Toner zu entfernen.

In F i g. 2 ist eine erste Ausführungsform der gemäß der Erfindung ausgebildeten Reinigungsvorrichtung 100 dargestellt. Sie besteht aus einem Gehäuse 23, das in unmittelbarer Nähe der Bildplatten- oder Trommeloberfläche durch Halterungen gehalten ist und eine zu ihrer Ausdehnung über die gesamte Trommel ausreichende Läng- hat. Das Gehäuse 23 bildet eine Leitung, in der durch einen Generator 24, z. B. ein geeignetes Gebläse, ein Luftstrom erzeugt wird. Der Luftstrom wird auf die Fläche 1 gerichtet; die zu entfernenden Toner in Bild- und Hintergrundbereichen aufweist. Eine verstellbare Halterung 25 ist vorgesehen, die eine Drehbewegung des Gehäuses erlaubt, jo daß jeweils der gewünschte Auftreffwinkel des Luftstromes auf der Fläche eingestellt werden kann.

An einem Ende des Gehäuses ist unmittelbar neben der Trommelfläche eine Düse 26 befestigt, um die Geschwindigkeit der auf der Fläche auftreffenden Strömung i.u erhöhen unü die Luft in positive und negative Ladungen zu ionisieren, durch die die Ladungen der zurückgebliebenen Tonerteilchen neutralisiert werden. Die Düse 26 erstreckt sich über die gesamte Breite der Trommel 1, um sicherzustellen, daß der Luftstrom alle Bereiche der Fläche überstreicht, und weist zwei Streifen oder Seitenwände 27 und 28 aus einem elektrisch leitenden Material auf, deren Innenflächen 29 und 30 parallel zueinander verlaufen. Die Düse weist weiter zwei Stirnseiten 31 und 32 an jedem Ende der Düse aus einem ebenfalls elektrisch leitenden Material auf, die gegenüber den zwei parallelen Streifen durch zwei aus einem isolierenden Material, z. B. Teflon, hergestellte Streifen 33 und 34 an jedem Ende der Düse elektrisch isoliert sind.

Die elektrisch isolierten Seitenwände 27 und 28 der Düse sind mit einer elektrischen Spannungsquelle SO verbunden, um eine Koronaentladung zwischen den zwei parallelen Streifen 29 und 30 der Seitenwände zu bewirken. Die durch diese Spannung hervorgerufene

lu Koronaentladung bewirkt eine Ionisation des Luftstromes in positive und negative Ladungen, bevor der Luftstrom die zu reinigende Fläche erreicht Der in beide Polaritäten ionisierte Luftstrom trifft auf die Fläche I und neutralisiert die gesamte nach der

π Bildübertragung auf den elektroskopischen Teilchen verbliebene Ladung. Die erzeugten negativen Ladungen der ionisierten Luft neutralisierren dabei die positiv geladenen Teilchen und die positiven Ladungen der Luftströmung neutralisieren die pr_;7ativ geladenen

?.o Teilchen. Die vergrößerte perspektivische Darstellung der Düse 26 in Fig.3 läßt klarer die Ausbildung der Düse erkennen. Es wurde festgestellt, daß die so ausgebildete Düse als Ionenerzeuger die schnell auftretende Rekombination der positiven und negativen

2-> Ladungen im Luftstrom verhindert, da sich die Düse in unmittelbarer Nachbarschaft der fotoleitenden Fläche 1 befindet. Die Neutralisation der Ladung der auf der Fläche gebundenen Teilchen ist dpher stark zu verbessern.

jo In Fig.4 ist eine Ausführungsform der Düse dargestellt, die einen Koronaüberschlag der zwischen den beiden Streifen 29 und 30 hindurchströmenden Luft verbessert. Der Aufbau der in F i g. 4 gezeigten Düse ist dem der in F i g. 2 gezeigten Düse gleich mit der

ij Ausnahme, daß die Messerkante 37 der Düse eine Reihe von Riffelungen 38 aufweist, die in F i g. 4 als mehrere Schlitze dargestellt sind. Die Verwendung von Schlitzen an der Düsenöffnung bringt eine starke Verbesserung des Koronaüberschlags zwischen den beiden Flächen,

in wof'urch eine erheblich verbesserte Ionisation der Luft auftritt und damit eine verbesserte Neutralisation der auf der Fläche gebliebenen Teilchen erreicht wird. Die Form der Riffelung kann eine andere Gestall, wie z. B. sägezahnförmig oder ähnlich haben. Ebenso hängt die

-1Ί besondere Anzahl der benutzten Riffelungen vom jeweils gewünschten lonisationsgrad des Luftstromes ab.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele neutralisieren die auf den Teilchen auf der zu reinigenden Fläche

ίο zurückgebliebenen Ladungen sehr wirksam, so daß sie anschließend leicht entfernt werden können. Die Geschwindigkeit der ionisierten Luftströmung kann zur mechanischen Entfernung der neutralisierten Teilchen geeignet gewählt we^rden, so daß sie von dieser zu einer

ν· geeigneten Sammelstelle, wie z. B. einer Absaugvorrichtung, getragen werden. Andererseits können die Teilchen nach ihrer Neutralisation auf der Fläche verbleiben und voi herkömmlichen Reinigungseinrichtungen, wie einer Absaugvorrichtung oder einer mit leichtem Druck arbeitenden Bürste mechanisch entfernt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entfernen von auf einer Fläche durch elektrische Ladung gebundenen elektroskopischen Teilchen mit einer eine elektrisehe Ladung zum Neutralisieren der Ladung der Teilchen erzeugenden, zwei Elektroden zum Ionisieren eines zwischen ihnen befindlichen Strömungsmittels aufweisenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (27, ι ο 28) an der Mündung einer einen rechteckigen Öffnungsquerschnitt aufweisenden Düse (26) angeordnete, einander zugewandte, längliche Streifen (29,30) sind, daß die Mündungskanten der Düse (26) in unmittelbarer Nähe der Fläche (1) angeordnet sind, so daß die Ionenerzeugungsrichtung im wesentlichen parallel zu der Fläche (1) verläuft, und daß mit der Düse (26) ein eine ionisierbare Strömung erzeugender Generator (24) derart verbunden ist, daß diese Strömung im wesentlichen senkrecht auf die lonenerzeugungsrichtung trifft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (26) die beiden elektrisch leitenden Streifen (29, 30) voneinander elektrisch isolierende Zwischenstücke (33.. 34) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Fläche (1) benachbarten Kanten (37) der die Streifen (29, 30) tragenden Wände (27,28) der Düse geriffelt sind.

4. Vorrichi ng nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Riffelung (38) rechteckige Kanten aufweist.

5. Vorrichtung nach eiitsm d^r vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeicnnet, daß die Düse (26) mit einer verstellbaren Halterung (25) versehen J5 ist, so daß der Winkel, unter dem die Strömung auf die Fläche (1) gerichtet ist, änderbar ist.