DE2120061A1

DE2120061A1 - Verfahren und Einrichtung zum Entfernen von Partikeln auf Photoleiteroberflächen

Info

Publication number: DE2120061A1
Application number: DE19712120061
Authority: DE
Inventors: Wolfram 6241 Mammolshain Saupe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-04-24
Filing date: 1971-04-24
Publication date: 1972-11-02
Also published as: AU476291B2; FR2136634A5; GB1382465A; NL7205067A; AU4148772A; DE2120061B2

Description

K 2023/Gbm 4791 PP-Dr.S.-ih 19. April 1971

Beschreibung
zur Anmeldung der

KALLE AKTIENGESELLSCHAFT
Wiesbaden-Biebrich

für ein Patent auf

Verfahren und Einrichtung zum Entfernen von Partikeln auf Photoleiteroberflächen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Partikeln auf Photoleiteroberflächen in elektrophotographischen Kopiergeräten, insbesondere von auf einer Photoleiteroberfläche nach erfolgter Tonerbildübertragung verbliebenen Partikeln, sowie eine hierfür geeignete Einrichtung.

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Die Entfernung von Partikeln auf Photoleiteroberflächen ist notwendig um die fehlerfreie Wiedergabe von Originalen zu ermöglichen und um die Qualität nachfolgender Kopien durch die Abbildung von Rest- oder Geisterbildern nicht zu verschlechtern.

Reinigungseinrichtungen der genannten Art sind bekannt. Es werden rotierende Bürsten oder Gewebe aus natürlichen oder synthetischen Materialien in reibender Berührung mit der Photoleiteroberfläche verwendet.

Diese Methoden sind nur dann geeignet, wenn Photoleiterschichten, wie glasartiges Selen, verwendet werden, die gegen mechanische \ Berührung unempfindlich sind. Für den Gebrauch von Photoleiterschichten, die keine große Abriebfestigkeit aufweisen, verbietet sich der

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Gebrauch derartiger Reinigungseinrichtungen, da durch direkte Berührung mechanische Beschädigungen, wie Kratzspuren usw., auftreten, die die Photoleiterschicht vorzeitig unbrauchbar machen.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, die Borsten der zur Entfernung von Partikeln vorgesehenen Drehbürste auf eine Abstreifschiene auftreffen zu lassen, wobei die Partikeln abgelöst werden. Die Abstreifschiene kann hohl ausgeführt und mit einem Schlitz versehen sein, aus dem Druckluft austritt, die das Aufprallen der Borsten auf die Abstreifschiene abfedert und gleichzeitig die auf den Borsten haftenden, von der Photoleiteroberfläche entfernten Partikeln ablöst. Die herangeführte Luft wird mit den Partikeln abgesaugt. Eine solche Anordnung ist nicht nur kompliziert und aufwendig, sondern trägt auch

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keineswegs zur Verminderung der mechanischen Beanspruchung einer nicht abriebfesten Photoleiterschicht bei.

Es war Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Entfernung von Partikeln auf Photoleiteroberflächen in elektrophotographischen Kopiergeräten zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet und bei gutem Reinigungseffekt ohne wesentliche Abnutzung der Photoleiterechicht deren längere und störungsfreie Benutzung gestattet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man die Partikeln durch einen der Breite der Photoleiteroberfläche entsprechenden ebenen Luftstrahl geringer Dicke entfernt.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die mechanische Beschädigung der Photoleiterober-

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fläche entfällt und damit eine erhöhte Verwendungsdauer unter Herstellung restbildfreier Kopien erzielt wird.

Um die reinigende Wirkung des Luftstrahls den jeweiligen Betriebsbedingungen optimal anpassen zu können ist jeder Anstellwinkel des Düsengehäuses innerhalb eines absoluten Bereichs von nahezu 180° möglich. Bevorzugt wird man einen Winkel zwischen Luftfläche und Photoleiteroberflächenebene einstellen , der in einem Bereich von etwa 15 bis 75° liegt. Hierbei hat sich die Anblasrichtung entgegen der Photoleiterbewegung als besonders vorteilhaft erwiesen.

Die reinigende Wirkung des Luftstrahls, der sich keilförmig zwischen Partikeln und Photoleiteroberfläche schiebt, läßt sich dadurch ganz besonders verstärken.

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Die Photoleiteroberfläche kann in gestreckter Form, etwa als endloses Band, oder in gekrümmter Form, etwa als Zylinderoberfläche, vorliegen. In diesem Falle gilt als Photoleiteroberflächenebene die entsprechende Tangentenebene. Photoleiter und Luftstrahlquelle können relativ zueinander beweglich sein. "Normalerweise wird man jedoch den Photöleiter beweglich gestalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand einer Beschreibung der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist, zusammen mit den beigefügten Figuren näher erläutert.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Entfernen von Partikeln auf Photoleiteroberflächen in elektrophotographischen Kopiergeräten besteht

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im wesentlichen aus einem Düsengehäuse, welches sich in einer Absaughaube befindet und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Düsengehäuse 3 unmittelbar an der Photoleiteroberfläche 1 angeordnet ist und eine schlitzförmige Düsenöffnung besitzt, deren Spalthöhe durch die Dicke einer Folie 5 bestimmt wird, die im Bereich des Luftaustritts eine Aussparung 15 über die gesamte Schlitzlänge hat.

Hierdurch wird erreicht, daß der austretende Luftstrahl in Form einer Ebene mit geringer Dicke ohne wesentliche Streuwirkung austreten und gezielt die anhaftenden Partikeln angreifen und ablösen kann.

Als Folien werden solche aus Metall verwendet. Insbesondere haben sich Folien aus Aluminium bewährt. Es ist auch möglich, Kunststoffolien einzusetzen, wenn sie bei den gegebenen Behandlungs-

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temperaturen, die Zimmertemperatur nicht wesentlich überschreiten, und den gegebenen Drücken dimensionsstabil sind. Hierzu gehören z.B. Folien aus sog. Hart - PVC, Polyestern, Polyoxymethylenen usw.

' Die Dicke der Folien, die für die Spalthöhe

der schlitzförmigen Düsenöffnung maßgebend ist, liegt im Bereich von einigen bis etwa 50 ^xm_t wobei eine Dicke von etwa 10 bis 20 /um bevorzugt ist.

Die Geschwindigkeit der austretenden Luft kann zur Optimierung und Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse in gewissen Grenzen beeinflußt werden. Hierfür sind durch die Schallge

schwindigkeit in Luft zwei Bereiche -Über- und Unterschallgeschwindigkeit- vorgegeben,

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die eine bestimmte Gestaltung der Düsenwandungen erfordern. Zur Erzielung von Luftgeschwindigkeiten, die gleich oder kleiner als die Schallgeschwindigkeit sind, verwendet man parallel zueinander verlaufende obere und untere Begrenzungsflächen. Bei Ausführung von parallelen Begrenzungsflächen mit sehr kurzer unterer Lippe, wird der Verlust an statischem Druck gering gehalten, wodurch der dynamische Druckanteil und damit die Austrittsgeschwindigkeit maximal wird.

Überschallgeschwindigkeiten erreicht man durch Profilierung der oberen und unteren Begrenzungsflächen nach Art einer Lavaldüse, wie sie z.B. in Dubbels Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer Verlag (196I), 12. Auflage, Band 1, Seiten 319/20 erläutert ist.

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Bei der im Verhältnis zur Spalthöhe sehr großen Länge der schlitzförmigen Düsenöffnung ist es unerläßlich, daß die austretende Luft über die gesamte Länge ein konstantes, von der Lage des Lufteintritts unabhängiges Geschwindigkeitsprofil aufweist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Druckluftversorgung der Düse in Höhe der Schlitzmitte erfolgt.

Die Düse ist unmittelbar an der Photoleiteroberfläche angeordnet, d.h., es wird ein Abstand zwischen beiden eingehalten, der so klein wie möglich ist. Bei Anordnung einer Photoleitertrommel z.B. ist der Abstand abhängig von der Rundlaufgenauigkeit der Trommel bzw. allgemein abhängig von der Laufgenauigkeit des Photoleiters senkrecht zu seiner Laufrichtung. Ein Abstand von

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unter'1 mm ist geeignet, ein solcher'zwischen 0,5 und 0,1 mm wird jedoch bevorzugt.

Bei dem geringen Abstand zwischen Photoleiter und Düsengehäuse besteht die Gefahr, daß aus dem normalerweise verwendeten Entwicklergemisch, bestehend aus einem sog. Toner mit Teilchengrößen von etwa 10 bis 50 /\m und sog. Träger mit Teilchengrößen über etwa 100 Axm Trägerteilchen aus dem Entwicklergemisch, die zufällig am Photoleiter haften bleiben, zwischen Photoleiteroberfläche und Düsengehäuse eingeklemmt werden und so eine Verletzung der Photoleiterschicht hervorrufen können. Dies wird dadurch verhindert, daß, in Bewegungsrichtung des Photoleiters gesehen, vor dem Düsengehäuse Mittel wie z.B. eine Bürste vorgesehen sind, die den Photoleiter von Trägerteilchen befreien, ohne daß diese Mittel die Photoleiteroberfläche berühren.

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Das Düsengehäuse ist von einem größeren,
haubenartigen Gehäuse umgeben, in welchem ein dauernder Unterdruck herrscht, um die ausgestoßene, mit Partikeln durchsetzte Luft abzusaugen. Um hierbei das Austreten von Partikeln durch den Spalt zwischen Photoleiteroberfläche und Absaughaube zu verhindern, sind erfindungsgemäß zusätzlich in der Absaughaube ober- und unterhalb des Düsengehäuses Leitbleche vorgesehen. Es hat sich dabei als ganz besonders vorteilhaft
erwiesen, wenn das Düsengehäuse und die Leitbleche den gleichen Abstand von der Photoleiteroberfläche haben.

Obwohl die vorliegende Erfindung für die
Verwendung von Luft beschrieben ist, kann auch jedes andere geeignete Gas wie etwa Stickstoff verwendet werden.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen-dargestellt.

Hierin zeigt Figur 1 die Einrichtung zum Entfernen von Partikeln im schematisierten Querschnitt. Figur 2 gibt einen Querschnitt des zerlegten Düsengehäuses wieder und Figur 2 a eine Draufsicht auf die Folie von Figur 2. Die Figuren j5 a und b zeigen die Einzelheit "X" aus Figur 2 vergrößert und in verschiedener Ausführungsform. Figur 4 stellt eine Draufsicht auf den unteren Teil des Düsengehäuses dar.

In Figur 1 ist die Photoleiteroberfläche 1 kreisförmig in Anwendung einer Photoleitertrommel oder einer Umlenktrommel für ein Photoleiterband dargestellt.

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Die Absaughaube 2 ist ein dünnwandiges Gehäuse, welches das Düsengehäuse' 3, bestehend aus Oberteil 4, Folie 5 und Unterteil 6 teilweise • umschließt. Das Düsengehäuse 3 wird über den Schlauch 7 mit Druckluft versorgt und ist hier mit einer Neigung von etwa 50° zur Tangentenebene in der Auftrefflinie des Luftstrahls auf die Photoleiterschicht eingezeichnet. Es läßt sich jedoch, wie schon ausgeführt, zur Optimierung der Wirkung innerhalb von nahezu 180° wählbar einstellen. Zwei Leitbleche 8, sorgen dafür, daß die ausgestoßene, mit Partikeln angereicherte Luft nach hinten umgelenkt wird und durch den Absaugstutzen 10 in eine nicht dargestellte Saugleitung geführt und anschließend ψ durch einen ebenfalls nicht dargestellten Peststoffabscheider, beispielsweise ein Zyklon, geleitet wird. Unmittelbar vor der Absaughaube 2 befindet

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sich die Bürste 11. Der senkrechte Abstand von Photoleiteroberfläche 1 zum Düsengehäuse, Leitblechen und Reinigungsbürste ist im allgemeinen für alle Teile gleich und so klein wie nur möglich gehalten.

In Figur 2 ist die Düse 3 zur Verdeutlichung in ihre Einzelteile zerlegt dargestellt und zwar in das Oberteil 4, die Folie 5» das Unterteil 6 und die Schlauchanschlußtülle 12, auf die das eine Ende des Druckschlauchs aufgeschoben ist. Im Düsenunterteil 6 sind der Luftverteilkanal 13 und die zylindrische Bohrung 14, die von der Schlauchanschlußtülle zum Luftverteilkanal 13 führt, angegeben.

In Figur 2 a ist eine Draufsicht auf Folie der Figur 2 wiedergegeben, die die Aussparung

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der Folie -5 im Luftaustrittsbereich verdeutlicht,

Die Einzelheit "X" aus Fig. 2 ist in den Figuren 3 a und b. vergrößert dargestellt _s ^ wobei sich Fig. 3 a auf das Schlitzdüsen

profil für Luftaustrittsgeschwindigkeiten gleich oder kleiner als die Schallgeschwindig-•keit in Luft und Fig. 3 b sich auf das Düsenprofil für Überschallgeschwindigkeit (Laval-Düsen-Profil) bezieht.

Die Draufsicht auf das Düsenunterteil 6 gemäß Figur 4 zeigt die Länge des Luftverteilkanals und den Druckluftanschluß, der genau in der * Mitte des Düsengehäuses 3 über die Schlauch

anschlußtülle 12 erfolgt.

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Claims

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P a tentansprüche

/Ί. Verfahren zum Entfernen von Partikeln auf einer Photoleiteroberfläche in einem elektrophotographischen Kopiergerät, insbesondere von auf einer Photoleiteroberfläche nach erfolgter Tonerbildübertragung verbliebenen Partikeln, dadurch gekennzeichnet, daß man die Partikeln durch einen der Breite der Photoleiteroberfläche entsprechenden, ebenen Luftstrahl geringer Dicke entfernt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Luftstrahl mit einem Anstellwinkel der Luftfläche zur Photoleiter-Oberflächenebene bzw. -Tangentenebene in einem Bereich von 15 bis 75° einstellt.

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länge hat.

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3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Luftstrahl entgegen der Photoleiterbewegung einwirken läßt.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 3, bestehend im wesentlichen aus einem Düsengehäuse, welches sich in einer Absaughaube befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsengehäuse (3) unmittelbar an der Photoleiteroberfläche (1) angeordnet ist und eine schlitzförmige Düsenöffnung besitzt, deren Spalthöhe durch die Dicke einer Folie (5) bestimmt wird, die im Bereich des Luftaustritts eine Aussparung (15) über die gesamte Schlitz-
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Folie (5) einige bis etwa 50 ^xm beträgt.

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6. Einrichtung nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Folie (5) etwa 10 bis 20 /um beträgt.
7. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Aluminium besteht.
8. ■ Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Düsengehäuse (3) und Photoleiteroberfläche (1) unter 1 mm beträgt.
9. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Düsengehäuse (3) und Photoleiteroberfläche (1) zwischen etwa 0,5 und 0,1 mm beträgt.

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10. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß in·Bewegungsrichtung der Photoleiteroberfläche (1) vor dem Düsengehäuse (3) in geringem Abstand von der Oberfläche Mittel (.11) vorgesehen sind, die die Oberfläche von größeren Teilchen befreien.
11. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Absaughaube (2) oberhalb und unterhalb des Düsengehäuses (3) Leitbleche (8, 9) vorgesehen sind.
12. Einrichtung nach Ansprüchen 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsengehäuse (3) und die Leitbleche (8, 9) gleichen Abstand von der Photolei'teroberfläche (1) haben.

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