DE2166973A1

DE2166973A1 - Einrichtung zum reinigen des aufzeichnungsmaterials eines elektrofotografischen geraets

Info

Publication number: DE2166973A1
Application number: DE19712166973
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1970-03-10
Filing date: 1971-03-10
Publication date: 1977-02-17
Also published as: DE2111509B2; DE2166973C3; DE2166851B2; NL177942C; DE2111509C3; DE2166851A1; DE2166973B2; FR2099054A5; CA931710A; US3859691A; NL177942B; NL7907360A; NL7103193A; DE2166851C3; DE2111509A1

Description

TiEDTKE - BüHLING - KlNNE - GrUPE P£{3ntanwälte.

Dipl.-!ng. Tiedtke Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne Dipl.-Ing. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24 8000 München 2

Tel.: (0 89) 53 96 53-56 Telex: 5 24 845tipat

cable. Germaniapatent München

6.September 1976

B 7626 __

Canon case 219 div.Ji.

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan

Einrichtung zum Reinigen des Aufzeichnungsmaterials eines elektrofotografischen Geräts.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Reinigen des Aufzeichnungsmaterials eines elektrofotografischen Geräts von Tonerresten mit mindestens einem Abstreifelement in Form eines mit der Aufzeichnungsmaterialoberfläche in Druckberührung stehenden elastischen Reinigungsblatts.

Bei Verwendung eines mit der Aufzeichnungsmaterialoberfläche in Druckberührung stehenden elastischen Reinigungsblatts wird das Aufzeichnungsmaterial nicht vollständig gereinigt, da eine durchgehend gleichmäßige Anlage des Reinigungs-

709807/0368

2186373

blatts entlang einer über die ganze Breite des Aufzeichnungsmaterials verlaufenden Linie in der Praxis kaum erzielbar ist, so daß noch Toner in Form von Streifen daran haften bleibt. Auch durch Hintereinanderschalten mehrerer Reinigungsblätter läßt sich dieses Problem nicht vollständig ausschalten, zumal der Druck, mit dem die Reinigungsblätter am Aufzeichnungsmaterial anliegen, nicht sehr hoch gewählt werden darf, um das Aufzeichnungsmaterial nicht unnötig stark zu verschleißen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sich eine vollständige und schonende Reinigung auch bei stark verschmutztem Aufzeichnungsmaterial erreichen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials hinter dem Abstreifelement eine Reinigungswalze auf das Aufzeichnungsmaterial einwirkt.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Reinigungswalze dient also der Nachreinigung, so daß sowohl das Reinigungsblatt des Abstreifelements als auch die Reinigunswalze nur unter geringem Druck am Aufzeichnungsmaterial anzuliegen brauchen, so daß dieses geschont wird und dennoch eine vollständige Reinigung erzielbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung und den Unteransprüchen aufgeführt.

30.:

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Seitenansichten von Reinigungseinrichtungen mit einem Abstreifelement und einer Reinigungswalze,

709807/0368

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer ersten Anordnung des Abstreifelements auf dem Aufzeichnungsmaterial ,

Fig. 4 und 5 schematische Schnittansichten einer

zweiten Anordnung des Abstreifelements auf dem Aufzeichnungsmaterial und

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausfuhrungsform des Abstreifelements.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein trommeiförmiges Aufzeichnungsmaterial 1, das im Uhrzeigersirin rotiert. Zum Reinigen des Aufzeichnungsmaterials 1 ist ein Abstreifelement in Form eines mit dem Aufzeichnungsmaterial in Druckberührung stehenden elastischen Reinigungsblatts 7 vorgesehen, das mittels einer Halterung 3 in einem Gehäuse 9 befestigt ist, wobei die Berührungslinie zwischen Reinigungsblatt 7 und Aufzeichnungsmaterial 1 etwa in der horizontalen Mittelebene X-X des trommeiförmigen Aufzeichnungsmaterials liegt. Das Reinigungsblatt besteht-beispielsweise aus einem Kunststoff wie Teflon, Silikongummi, Polyester, Polyäthylen oder Naturkautschuk. Unterhalb des Reinigungsblatts 7 ist eine Schürze 5 aus einem Kunstharz, beispielsweise Polyester in leichter Anlage am Aufzeichnungsmaterial 1 angeordnet, ohne jedoch an haftenden Toner von diesen abzustreifen. Die Schürze 5 führt in einen Tonerbehälter 4, der unten am Gehäuse 9 abnehmbar befestigt ist. Der bei der Rotation des Aufzeichnungsmaterials 1 im Uhrzeigersinn vom Reinigungsblatt abgestreifte Toner fällt somit auf die Schürze 5 und wird von dieser in den Behälter 4 geleitet.

Oberhalb des Abstreifelements steht eine Reinigungswalze mit dem Aufzeichnungsmaterial 1 in Berührung, die aus einer elastischen Walze 10 mit einem Reinigungsmaterialbezug 11 aus gewebtem oder gewirktem Tuch, Wildleder oder dergl. besteht. Der Bezug weist eine Härte von etwa 20° auf.

709807/0368

Bei der Rotation des AufZeichnungsmaterials wird also ein Großteil des an seiner Oberfläche haftenden Toners T durch das Reinigungsblatt 7 abgestreift und fällt über die Schürze 5 *ⁿ den Behälter 4. Nicht durch das Reinigungsblatt 7 abgestreifter Toner T¹ wird anschließend durch Reibung mittels der Reinigungswalze 10 entfernt und über eine Schürze 8 in den Behälter 4 abgeführt. Auf diese Weise ist eine vollständige Reinigung des Aufzeichnungsmaterials 1 erzielbar.

Bei der Ausführung nach Fig. T ist zum Entfernen des Toners von dem Bezug 11 der Walze 10 eine in Pfeilrichtung rotierende Bürste 12 vorgesehen. An der Bürste anhaftender h Toner fällt durch Anschlagen an einen Stab 13 ab. Umhergeschleuderter Toner wird über einen Auslaß 14 ausgetragen. Bei de.l·· Ausführung nach Fig. 2 erfolgt das Entfernen des Toners von dem Bezug 11 der Reinigungswalze 10 mittels einer Absaugeinrichtung 15.

Bei den Ausführungen gemäß den Fig. 1 und 2 entfennt das Reinigungsblatt etwa 90 % oder mehr des anhaftenden Toners, worauf noch verbleibende Tonerstreifen durch die über die Breite des Aufzeichnungsmaterials 10 gleichmäßig an diesem anliegende Reinigungswalze 10 entfernt werden. Dadurch, daß nur noch geringe Tonermengen die Streifen bilden, wird die Reinigungswalze 10 nur wenig und nicht über die gesamte Breite " verunreinigt. Die Walze dient also lediglich der Nachreinigung und braucht nur unter geringem Druck am Aufzeichnungsmaterial 1 anzuliegen, so daß dieses geschont wird.

- Zusätzlich ergibt sich der Vorteil, daß das Reinigungsblatt 7 und der Bezug 11 der Reinigungswalze 10 billig und leicht auswechselbar sind. Zur Erleichterung des Auswechselns des Walzenbezugs 11 ist dieser vorzugsweise nur teilweise auf der Reinigungswalze 10 festgeklebt.

709807/036 8

Fig. 3 zeigt ein elastisches Reinigungsblatt 16, wie es beispielsweise in der Reinigungseinrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 verwendet werden kann. Das Reinigungsblatt 16 liegt in schräger Anlage an dem trommeiförmigen Aufzeichnungsmaterial 1 an. Dabei findet das Abstreifen des Toners an der Seite des Reinigungsblatts 16 statt, an der es mit der Fläche des Aufzeichnungsmaterials 1 einen spitzen Winkel bildet. Bei dieser Ausführung wirkt die resultierende Kraft R aus einer senkrechten Reaktionskraft N des Aufzeichnungsmaterials auf das Reinigungsblatt 16 und der Reibung F zwischen dem Aufzeichnungsmaterial 1 und dem Reinigungsblatt 16 in einer Richtung, die das Abheben des Reinigungsblatts 16 vom Aufzeichnungsmaterial 1 begünstigt. Die zum Zurückhalten des Toners ausgeübte Kraft ist daher relativ schwach, so daß Tonerteilchen manchmal unter das Reinigungsblatt 16 geraten. Ist erst einmal ein Tonerteilchen unter das Reinigungsblatt gelangt, so setzt sich das Eindringen weiterer Tonerteilchen schnell über die gesamte Breite des Reinigungsblatts fort. Ein solches Abstreifelement muß daher häufig zum Reinigen seiner Anlagekante ausgebaut werden.

Bei der Anordnung nach den Fig. 4 und 5 sind diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Reinigung an der Seite des Reinigungsblatts 16 stattfindet, an der es mit der Fläche des Aufzeichnungsmaterials einen stumpfen Winkel bildet. In diesem Falle bewirkt ein Teil der resultierenden Kraft R eine elastische Verformung des Reinigungsblatts, während der restliche Teil dieser Kraft die Anlage des Reinigungsblatts 16 am Aufzeichnungsmaterial 1 verstärkt. Das Reinigungsblatt ist hier in Richtung der Reibungskraft F in Richtung auf den keilförmigen Raum zwischen dem Halter 17 des Reinigungsblatts und dem Aufzeichnungsmaterial 1 belastet, so daß der zum Zurückhalten des Toners erforderliche Andruck erheblich stärker ist als bei der Anordnung nach Fig. 3 und das Eindringen von Tonerteilchen unter das Reinigungsblatt nahezu gänzlich unterbunden ist.

70980770368

In Fig. 5 ist im Schnittpunkt P einer Verlängerung der Achse Y-Y des Halters 17 mit der Fläche des Aufzeichnungsmaterials 1 eine Tangente Z-Z angetragen. Die beiden Linien Y-Y und Z-Z bilden an der Zulaufseite des Blatts einen Winkel Oi ^{und an} ihrer Ablaufseite einen Winkel 0 „. Zwischen der Tangente Z-Z und der Achse des umgebogenen Teiles des Blatts 16 ist an deren Zulaufseite ein Winkel Q. und an ihrer Ablaufseite ein Winkel Q~ gebildet. Eine günstige Wirkung der Reinigungseinrichtung wird erzielt, wenn die Winkel in folgender Beziehung zueinander stehen.

^Θ2 <

V< ο <■

Eine besonders zweckmäßige Beziehung ist

Der günstigte Wert für den Winkel Θ' ändert sich in

Abhängigkeit von den mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Härte des Materials des Blatts 16, und von der wirksamen Länge, also der Länge seines über den Halter 17 vorstehenden Teils. Sehr gute Ergebnisse sind mit einem Blatt aus einem Werkstoff von 30 bis 90 Härtegraden und bei einer Dicke von 2 bis 10 mm und einer wirksamen Länge von 10 bis 40 mm erzielbar. Für ein Blatt aus Silikongummi mit 18 Härtegraden, mit einer Dicke von 7 mm und einer wirksamen Länge von 30 mm ist ,: der günstigste Winkel ©.. =· 150°. Bei der Wahl des Werkstoffs für das Blatt sind gewisse Eigenschaften der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials T, beispielsweise der Reibungskoeffizient zwischen dem Blatt 16 und der Isolierschicht an der Ober fläche des Aüfzexchnungsmaterials, ferner der Elastizitätsmodul des Werkstoffs sowie die Umfangsgeschwindigkeit des AufZeichnungsmaterials 1 in Betracht zu ziehen. Vorzugsweise verwendet man im allgemeinen synthetische Gummiarten wie Urethangummi, Nitri!gummi,. Neoprengummi, Silikongummi oder auch Naturkautschuk.. Bei Naßentwicklung sind Urethangummi, Nitrilgummi oder Neoprengummi vorzuziehen

709807/036S

In der Zeichnung ist zwar lediglich trommeiförmiges Aufzeichnungsmaterial 1 dargestellt, gleichwohl sind die vorstehenden Erläuterungen in Bezug auf das Reinigungsblatt in gleicher Weise für plattenförmiges Aufzeichnungsmaterial c gültig.

Bei der Ausführung nach Fig. 6 verläuft eine gewölbte Schiene 18 entlang dem elastischen Blatt 16. Die Schiene 18 ist aus einem härteren Werkstoff als das Blatt J₀ 16 und dient deren Versteifung, wobei jedoch entlang der in der Anlage am Aufzeichnungsmaterial 1 befindlichen Kante des Blatts 16 eine ausreichende Elastizität verbleibt, um das Blatt über seine gesamte Breite am Aufzeichnungsmaterial 1 in gleichmäßiger Anlage zu halten. Das Anlageteil des Blatts 16 ist vorzugsweise aus einem abriebfesten, gegen Lösungsmittel unempfindlichen Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten, beispielsweise Silikongummi oder Teflon, gebildet, während der übrige Teil des Blatts aus billigeren Werkstoffen, wie Neoprengummi oder einem federelastischen Metall sein kann.

Die beschriebenen Reinigungsblätter können aus elektrisch leitfähigem Material bestehen und mit einer Vorspannung beaufschlagt werden, was die Reinigung des Aufzeichne nungsmaterials 1 von anhaftendem Toner beträchtlich verbessern läßt.

70980 7/0368

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zum Reinigen des Aufzeichnungsmaterials eines elektrofotografischen Geräts von Tonerresten mit mindestens einem Abstreifelement in Form eines mit der Aufzeichnungsmaterialoberfläche in Druckberührung stehenden elastischen Reinigungsblatts, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials (1) hinter dem Abstreifelement (7,3;16,17) eine Reinigungswalze (10,11) auf das Aufzeichnungsmaterial einwirkt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reinigungswalze eine mit Reinigungsmaterial (11) bezogene elastische Walze (10) vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungswalze (10,11) derart rotiert, daß im Berührungsbereich von Reinigungswalze und Aufzeichnungsmaterial (1) Gegenläufigkeit der Bewegungen herrscht.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß eine Sammeleinrichtung (4,8) für den von der Reinigungswalze (10,11) abgestreiften Toner (T¹) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen von an der Reinigungswalze (10,11) anhaftendem Toner eine Bürste (12) vorgesehen ist.

6· Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (12) rotiert.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Bürste (12) zum Zwecke ihrer Reinigung an einem Reinigungsstab (13) streift.

709807/0368

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4„ dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen von an der Reinigungswalze anhaftendem Toner eine Absaugeinrichtung (14,15) vorgesehen ist. ^

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sammeleinrichtung (4,5) für den vom Abstreifelement abgestreiften Toner vorgesehen ist«

10. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammeleinrichtung eine den abgestreiften Toner in einen Behälter (4) leitende Schürze (5,8) vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungszone mit Abstreifelement (7,3) und Reinigungswalze (10,11) mittels eines Gehäuses (9) gekapselt ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4), das Abstreifelement (7,3;16,17) und die Reinigungswalze (10,11) in dieser Reihenfolge im wesentlichen übereinander am sich nach oben bewegenden Bereich des AufZeichnungsmaterials(1 j angeordnet sind.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsblatt (7?16) gegen die Bewegungsrichtung.des Aufzeichnungsmaterials (1) angestellt ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsblatt (16) des Abstreifelements in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmaterials

(1) schräggestellt ist.

709807/0368

15. Einrichtung nach Anspruch 13, zum Reinigen eines trommelf-örmigen Aufzeichnungsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der der zu reinigenden Trommel-Oberfläche zugewandten Stirnfläche des Reinigungsblatts (16) und der Tangente (Z-Z) durch einen Auflagepunkt des Reinigungs· blatts an der Trommel spitz ist und das Abstreifelement so angeordnet ist, daß sich dieser Winkel für ein direktes Herabfallen des abgelösten Toners unter Schwerkrafteinwirkung im wesentlichen nach unten öffnet.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15_p dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsblatt aus wenigstens zwei Schichten (16,18) gebildet ist, welche unterschiedlichen Elastizitätsmodul aufweisen.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich das an der Trommeloberfläche anlegbare Teil des Reinigungsblatts (16) aus einem elastischen Werkstoff mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb und Lösungsmittel gebildet ist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsblatt (7,16) aus elektrisch leitfähigem Material besteht und zum Anlegen einer Vorspannung an das Aufzeichnungsmaterial (Ί) dient.

709807/036 8