DE2032370A1

DE2032370A1 - Vorrichtung zur Entfernung von Pulver material von einer Flache

Info

Publication number: DE2032370A1
Application number: DE19702032370
Authority: DE
Inventors: Dennis P Webster N Y Gerbast (V St A)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-07-03
Filing date: 1970-06-30
Publication date: 1971-01-14
Also published as: NO133164C; US3660863A; DE2032370C3; DE2032370B2; CA925659A; ES381388A1; FI55589B; NL7009830A; SE359942B; FI55589C; BE752937A; ZA704533B; NO133164B; GB1259446A; DK129483B; AT324838B; DK129483C; CH514165A; SU384250A3; NL160099C

Description

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Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, . ■ *.w ^*. ν /

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.EL.Fi-n.cke Dipl.-Ing. F. A.WEICKMANN, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MCfHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

XEROX GORPORAIIOF, Rochester, N.Y.,14603, V.St.Ac

Vorrichtung zur Entfernung von Pulvermaterial von einer

Fläche

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entfernung von Pulvermaterial von einer Fläche, insbesondere zur Reinigung der Aufzeichnungsfläche einer elektrofotografischen Reproduktionsmaschine nach der Bildübertragung von restlichem Toner₀

In der Elektrofotografie wird eine Bilderzeugung derart durchgeführt, daß ein elektrofotografischer Aufzeichnungsträger, der meist aus einer auf einer leitfähigen Unterlage vorgesehenen fotoleitfähigen Schicht besteht, gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen und mit einem Lichtbild des zu reproduzierenden Originals belichtet wird. Die fotoleitfähige Schicht wird durch den Einfluß des Lichtbilds leitfähig und bewirkt dadurch eine selektive Ableitung der elektrostatischen Ladung. Dadurch entsteht ein elektrostatisches latentes Bild. Dieses kann durch Entwicklung mit einem der bekannten fein verteilten Pigmentstoffharze sichtbar gemaoht werden, die speziell zu diesem Zweok entwickelt wurden· Beim elektrofotografischen Verfahren wird das Pigmentstoffharz oder der Toner von dem latenten Bild auf der fotoleitfähigen Fläche entsprechend der jeweils nooh vorhandenen Ladung elektrostatisch an-

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gezogene Bereiche geringer Ladungskonzentration werden zu Bereichen geringer Tonerdichte, während Bereiche größerer Ladungskonzentration entsprechend dichter getönt werden«. Das voll entwickelte Bild wird meist von der Aufzeichnungsfläche auf einen anderen Bildträger übertragen_f beispielsweise auf ein Papierblattο Auf diesem kann es zur dauerhaften Aufzeichnung fixiert werden.»

Der größte Teil des Toners wird von dem fotoleitfähigen Aufzeichnungsträger auf den endgültigen Bildträger während der Bildübertragung übertragen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die die Tonerteilchen an der Aufzeichnungsfläche haltenden Kräfte in einigen fällen größer sind als die Übertragungs« kräfte, weshalb einige Tonerteilchen auch nach, der Bildübertragung auf der Aufzeichnungsfläche verbleiben. Dieser.,r.e'stliche Toner kann nachfolgend zu erzeugende Bilder und Entwioklungsvorgänge beeinträchtigen, wenn er nicht entfernt Wird ο - .",:.:.-"

In automatisch arbeitenden elektrofotografischenReproduktionsmaschinen werden die verschiedensten Einrichtungen zur Reinigung der Aufzeichnungsfläche von restlichem Toner verwendete Diese Einrichtungen enthalten Bürsten oder Bänder, die die Aufzeichnungsfläche derart abwischen, daß der restliche Toner auf das Reinigungselement übertragen wird» Nach längerem Gebrauch wird es jedoch durch den Toner verschmutzt und muß in der automatischen Reproduktlonsmaschine,ausgewechselt werden· Das Reinigungselement und der auf ihm vorhandene restliche Toner werden meist als Abfall entfernt. In Hochgesohwindigkeitsmasohineh ist dieses Verfahren nioht nur unwirtschaftlich, sondern auoh kostspielige

Eine andere Art der Reinigung der Aufzeichnungsfläohe besteht in der Verwendung eines Wisohblattes aus gummiartigem Material, das über die Aufzeichnungsfläche gezogen wird und eine

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Trennung der restlichen Tonerteilchen von dieser !Fläche /bewirkte Es hat sich jedoch gezeigt, daß der abgetrennte Toner sich zwischen dem Abstreifblatt und der Aufzeichnungsfläche ansammelt und daher aus dem Bereich der Aufzeichnungsfläche extrem schwer zu entfernen ist₀ Es sind umfangreiche elektrostatische und/oder pneumatische Vorrichtungen hierzu erforderlich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Entfernung von Pulvermaterial zu schaffen, die die vorstehend genannten Nachteile vermeidet und insbesondere eine einwandfreie Abführung des Pulvers aus dem Bereich der gereinigten Fläche gewährleistete

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß aus durch ein längliches, rechteckförmiges, flexibles Abstreifelement, dessen eine Breitseite mit einer Schmalseite unter einem spitzen Winkel eine lange schneidenartige Kante bildet und das mit seiner anderen Schmalseite mit einer Befestigungsvorrichtung in Druokberührung mit der zu reinigenden Fläche und in Richtung zu dieser Fläche gebogen einstellbar ist, und durch eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Kante und der zu reinigenden Fläohe, wodurch die Pulverteilchen von dieser Fläche getrennt und über die Breitseite abgeführt werden«

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im folgenden anhand der Figur beschrieben. Diese zeigt die Anwendung einer solohen Vorrichtung an einer fotoleitfähi« gen Aufzeichnungstrommel·

Eine automatisch arbeitende elektrofotografische Reproduktionsmaschine enthält eine elektrofotografische Aufzeichnungsflä« ohe 10 mit einer fotoleitfähigen Schioht auf einer leitfähigen Unterlage, die die Form einer im Maschinenrahmen auf

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einer nicht dargestellten Welle drehbaren Trommel'hato Diese Aufzeichnungsfläche wird in der dargestellten Richtung derart gedreht, daß sie nacheinander an einer Anzahl elektrofotografischer Verfahrensstationen vorbeigeführt wird₀ Hierzu gehören eine Ladestation, an der eine gleichmäßige elektrostatische Ladung auf die fotoleitfähige Schicht aufgebracht wird, eine Belichtungsstation, an der ein Licht- oder Strahlungsmuster eines zu reproduzierenden Originals auf die Schicht projiziert wird, um deren Ladung in den belichteten Flächenteilen zur Erzeugung eines latenten elektrostatischen Bildes abzuleiten, eine Entwicklungsstation, an der ein elektrofotografischer Entwicklerstoff mit Tonerteilchen mit einer der Ladung der Sohichtoberflache entgegengesetzten elektrostatischen Ladung über die bewegte Trommel kaskadiert wird, wodurch die Tonerteilchen an dem elektrostatischen latenten Bild anhaften und es in der Konfiguration des Originals sichtbar machen, eine Übertragungsstation, an der das so entstandene Tonerbild elektrostatisch von der Trommeloberfläohe auf einen endgültigen Bildträger übertragen wird, und eine Trommelreinigungs- und Tonersammeistation, an der die Trommeloberfläche zunächst mit einer Korona-Wechselentladung und dann mit einem Abstreifblatt zur Entfernung restlicher Tonerteilchen behandelt wird, der entfernte Toner zur Wiederverwendung im elektrofotografischen Verfahren gesammelt wird und die Trommeloberfläohe gleichmäßig beleuchtet wird, um eine praktisch vollständige Ableitung jeglicher restlioher elektrostatischer Ladungen zu erreioheno

Das Abstreifblatt ist mit einer Haltevorrichtung 51 an einer Wand des Heinigungsgehäuses 40 befestigt· In der Arbeitsstellung ruht es in Längsrichtung an der Trommeloberfläohe und übt auf diese einen Druck aus« Die Sohneidekante des Blattes, die durch die obere Sohmalseite 47 und die Breitseite 48 gebildet wird, ist etwas unter der horizontalen Mittel-

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linie der Trommel angeordnet und ruht derart auf der Trommeloberfläche, daß sie das Tonermaterial leicht von der Trommeloberfläehe abtrennen kann, wie dies auoh mit dem Schneidestahl einer Drehbank an einem Werkstüok geschieht. Ea hat sich tatsächlich gezeigt, daß die mit einem solchen Reinigungsblatt ausgeübten Kräfte ähnlich denjenigen eines Schneidewerkzeugs sind, weshalb das Reinigungsblatt am besten wie ein Schneidestahl geformt und gelagert ist» Die obere Schmalseite 47 des Blattes ist leicht abgeschrägt* so daß sie mit der Breitseite 48 einen spitzen Winkel und damit eine relativ scharfe Sohneidekante bildet. Das Blatt ist auoh im dargestellten Ausführungsbeispiel derart gelagert, daß ein Hinterstellwinkel zwischen der Breitseite 48 und der Tangente t an der Trommeloberfläche durch den Berührungspunkt der Schnei— dekante gebildet wirdo Der Hinterstellwinkel ändert sich natürlich, wenn ein anderes Blattmaterial verwendet wird und das Blatt jeweils in die optimale Schneidestellung gebracht werden und dabei unempfindlich gegenüber Stoßeinwirkungen und Reibungskräften durch die sich bewegende Trommeloberflache sein soll« Versuche haben gezeigt, daß die Schneidewinkel der verschiedenen Blattarten derart eingestellt werden können, daß Erschütterungen des Blattes und andere unerwünschte Einwirkungen, die durch die gegenseitige Bewegung beider Teile und andere Vorgänge verursacht werden, wirksam vermieden werden können·

Ein geeignetes niohtmetallisches flexibles Reinigungsblattmaterial mit hoher Elastizität und hoher Festigkeit sail für die erfindungsgemäßβ Reinigungsvorrichtung verwendet werden· Typische geeignete Stoffe sind j Bolysiloxankautschuk, Polyurethankaut achuk, Polytetrafluoräthylenharz, Polytrifluorchloräthylenharz, Styrolbutadienkautschuk, Nitrilkautsohuk, Nitrosiliconkautschuk, flexibler Polyurethansohaum, Poly-· äthylenharz und Mischungen sowie Copolymere dieser Stoffe. Das Blatt soll jedooh ausreichend weich sein, um die Abnut·»

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zung der Aufzeichnungsflache,insbesondere einer Selenfläche, minimal zu halten» Das Blattmaterial soll vorzugsweise eine Shore-Härte zwischen 55 und 70 Durometer, einen Dehnungsmodul zwischen 14»06 und 21,09 kg/cm bei IOO5& Ausdehnung und eine Elastizität haben, die bei Prüfung nach einem ASTM-Standardtest D-1564 einen Rückstoß von 35$ ergibt. Tests haben gezeigt, daß die Stärke des Blattes innerhalb weiter Grenzwerte liegen kann, wobei keine merkliche Änderung der Reinigungsqualität auftritt·

Das gesamte Reinigungsgehäuse 40 ist auf einem Schwenkarm

58 befestigt, der auf einer Achse 59 am Maschinenrahmen schwenkbar montiert ist«.Zur leichteren Entfernung der Trommel aus der Maschine kann das gesamte Gehäuse 40 um die Achse

59 geschwenkt werden, wodurch das Reinigungsblatt aus dem Bereich der Trommel genommen wirdo Die Anordnung wird in der Betriebsstellung mit einer Federklinke verriegelt, so daß die Schneidekante an der Trommeloberfläche in der dargestellten Weise in Druckberührung anliegte

Das Reinigungsblatt ist vorzugsweise aus Polyurethan gefertigt, welches dia vorstehend beschriebenen physikalischen Eigenschaften hat· Es ist innerhalb des Gehäuses 40 freitragend befestigt und ragt um den Betrag 1 über die Haltevorrichtung 51 hinaus» 1st das Gehäuse in seiner Betriebsstellung verriegelt, so ruht die Schneidekante in Druckberührung an der Trommeloberflache, wodurch das Blatt um einen Betrag d gebogen wird. Wegen seiner Elastizität übt das Blatt einen Druck auf die Oberfläche 10 aus und stellt sich selbsttätig auf Unregelmäßigkeiten der Trommeloberfläche ein, so daß die Kantenberührung über die gesamte Trommeloberflache aufrecht erhalten bleibt. Es hat sich gezeigt, daß eine - Verbiegtiagj, die gleich dem Wert 1 ist, eine optimale Reinigung mit.' malen Ersohütterungen dea Blattes ergibt» Ferner wir«! einem Sohrägungewinkel a von oa* 95° und einem Hintereteil winkel b von oa« 25° die Erschütterung des Blattes auf ein

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Minimum reduziert und gleichzeitig das Blatt in einer Lage gehalten, die eine ausgezeichnete Entfernung der Tonerteilchen gewährleistet.

Zur weiteren Verringerung der Tendenz des Blattes, während ■des Reinigungsvorganges zu wandern oder zu vibrieren, wird die Achse 59 für das Reinigungsgehäuse am besten auf der Tangente t angeordnet, wodurch Stoß- und Reibungskräfte durch die bewegte Trommel in der Achse absorbiert werden·

Wird das Reinigungsblatt etwas unter der horizontalen Mittellinie der Trommeloberfläche angeordnet und mit einem leichten Schrägungswinkel versehen, so wird der entfernte restliche Toner über die Rückseite des Blattes, also über die der-Trommeloberfläohe abgewandte Breitseite abgeführt bzw. herabfallen.

Die auf der^vorigen Seite in Zeile 4 von unten angegebene Beziehung I^ gilt einigermassen genau nur für Werte zwischen 0,9 cm und .1,3. cm (0.35 bis 0.50 Zoll). Die allgemeine Regel ist, daß die Auslenkung etwa gleich einem Sechstel der unabgestützten Länge 1 sein soll.

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Claims

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Patentansprüche

Vorrichtung zur Entfernung von Pulvermaterial von einer Fläche, insbesondere zur Reinigung der Aufzeichnungsfläche einer elektrofotografischen Reproduktionsmaschine nach der Bildübertragung von restlichem Toner, gekennzeichnet duroh ein längliches, rechteokförmiges, flexibles Abstreifelement (46), dessen eine Breitseite (48). mit einer Schmalseite (47) unter einem spitzen Winkel eine lange schneidenartige Kante bildet und das mit seiner anderen Schmalseite mit einer Befestigungsvorrichtung (51) in Druokberührung mit der zu reinigenden FIa-che (10) und in Richtung zu dieser Fläche (10) gebogen einstellbar ist, und durch eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Kante und der zu reinigenden Fläche (10), wodurch die Pulverteilchen "von dieser Fläche (10) getrennt und über die andere Breitseite abgeführt werden*
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifelement (46) aus einem federnden elastomeren Material mit hoher Dehnungsfestigkeit besteht.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dae Abstreifelement (46) aus einem Polyurethan-Elastomer bestehto
4· Vorrichtung nach Anspruoh 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifelement (46) mit seiner sehneidenartigen Kante einen Druck auf die zu reinigende Fläche (10) ausübt·
5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Entfernung elektroskopisohen, auf der zu reinigenden Fläche elektrostatisch gebundenen Pulvers, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Korona-

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Wechselentladung und deren Einwirkung auf das Pulver vor Einwirkung des Abstreifelementes (46) rorgesehen ist·
6." Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsfläche die Form einer rotierenden fotoleitfähigen Trommel (10) hat«.
7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schneidenartige Kante in Längsrichtung der Trommel unterhalb deren horizontaler Mittellinie angeordnet ist.
8β Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7* gekennzeichnet durch eine schwenkbare lagerung (59) zur Bewegung des Abstreifelementes (46) aus dem Bereich der zu reinigenden Fläche (10).
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt der schwenkbaren Lagerung (59) auf einer Trommeltangente (t) liegt, die durch den Berührungspunkt der schneidenartigen Kante verläuft.

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