DE2241814A1

DE2241814A1 - Verfahren und vorrichtung zur oberflaechenreinigung

Info

Publication number: DE2241814A1
Application number: DE2241814A
Authority: DE
Inventors: Stephen F Royka
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1971-11-22
Filing date: 1972-08-25
Publication date: 1973-05-30
Also published as: AU4911472A; AR195076A1; JPS4863730A; GB1400238A; BE791681A; IT971072B; FR2163012A5; CA974009A; ES408837A1; SE379253B; US3762950A; NL7213338A; CH553433A; AU464713B2

Description

XEROX CORPORATION

Xerox Square 2 2 4 1 8 U

Rochester

New York 14603

USA

Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenreinigung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von an einer Oberfläche haftenden Teilchen, insbesondere von an einer elektrostatografischen Aufzeichnungsfläche haftengebliebenen Tonerpartikeln.

Unter deil elektrostatografischen Verfahren ist das elektro-,. fotografische beispielsweise gemäß US-PS 2 297 691 (Carlson) am weitesten verbreitet. Dabei wird eine elektrostatografische Aufzeichnungsfläche, die ein EOtowiderstands-Isoliermaterial auf einer leitenden Unterlage aufweist, im ganzen gleichmäßig elektrisch aufgeladen und dann mit der wiederzugebenden Vorlage belichtet, meist in herkömmlicher Projektionstechnik. Infolge dieser Belichtung v/erden die geladenen Flächenteile entsprechend der Intensität des auffallenden Lichtes entladen, so daß auf bzw. in dem Fotowiderstandsmaterial ein elektrostatisches Latentbild erzeugt wird;

309822/10U

22A18U

Zur Entwicklung des elektrostatischen Latenfbildes benutzt man im allgemeinen elektrostatisch anziehbares Material, im allgemeinen ein thermoplastisches Harz in Form feinverteilter Partikel mit einer Teilchengröße von meist zwischen 5 und 20 pm. Dieses meist als Toner bezeichnete Material wird zur Entwicklung des elektrostatischen Latentbildes in Oberflächen-Kontakt mit der bildhaltigen Fläche gebracht, so daß es darauf elektrostatisch in einem Muster festgehalten wird, das dem elektrostatischen Latentbild entspricht. Anschließend wird das entwickelte Bild auf einen geeigneten Träger, beispielsweise auf Papier, übertragen und darauf aufgeschmolzen, um ein dauerhaftes Bild zu gewinnen. Bei der Übertragung wird der größte Teil des Harz- oder Tonermaterials zur Bilderzeugung auf der Unterlage festgehalten, doch haftet im allgemeinen ein sehr kleiner Anteil des Harz- oder Tonermaterials auch an der Oberfläche des Fotov/iderStandsmaterials. Trotz der darauf zurückbleibenden kleinen Harz- oder Tonermenge beeinflußt diese die weitere Verarbeitung; wenn sie an der Fotowiderstandsoberfläche zurückbleibt, ergibt sich ein Additions-Effekt, da nun zusätzlicher Toner besonders leicht an der Fotowiderstands-Oberfläche haftet, und zwar sowohl aif deren Bildfläche als auch auf deren bildfreien Flächenteilen.

Angesammeltes Tonermaterial wird von der Fotowiderstands-Oberflache im allgemeinen durch ein Verfahren beseitigt, wie es in der US-PS 2 751 616 (Turner) beschrieben ist. Dabei wird eine in einer Abdeckhaube angeordnete Drehbürste mit Flächenkontakt an der Fotowiderstands-Oberfläche in Umdrehung versetzt, um zurückbleibenden und daran haftenden Toner zu entfernen. Die Borsten der Bürste kommen dann zur

30Ü822/10U

Anlage an einer Abstreifstange, die in der Haube angebracht ist, wodurch die anhaftenden Tonerpartikel abgestreift werden. Die Haube, in welcher die Bürste angeordnet ist, kann über eine Abführleitung mit einem Filtergehäuse in Strömungsverbindung stehen, in dem ein Filter befestigt ist. Der stromabwärts des Filters befindliche Teil des Filterge— häuses kann in geeigneter Weise mit einem Zentrifugalgebläse, verbunden sein, welches aus der Haube die Luft abzieht, in der die von der Bürste mittels der Abstreifstange entfernten Tonerpartikel enthalten sind. Beim Durchgang durch das Filter werden diese Tonerpartikel aus der Luft abgeschieden.

Eine derartige Reinigungsvorrichtung ist sehr groß und deshalb für kleinere Geräte grundsätzlich ungeeignet. Sie hat aißerdem einen großen Leistungsbedarf, der schon zum Betrieb des Gebläses notwendig ist, damit zur Beseitigung des restlichen Toners ein Luftstrom zur Verfugung steht. Nachteilig ist auch der komplizierte Aufbau, der nicht nur eine Einrichtung zum Beseitigung des Toners von der elektrostatografischen Aufzeichnungsfläche erfordert, sondern auch ein Vakuum- und Filtersystem. Ferner bewirkt die Verwendung einer Drehbürste einigen Verschleiß an der elektrostatografischen Aufzeichnungsfläche, während die mit Toner beladenen Bürstenfasern an der Aufzeichnungsfläche entlangstreichen.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, diese und.weitere Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und mit ein- „ fachen, wirtschaftlichen Mitteln das zuverlässige Entfernen feiner Teilchen von einer Oberfläche zu ermöglichen, insbesondere die Reinigung einer elektrostatografischen Auf-

3098^2/ 1014

zeichnungsflache, von daran noch haftenden Tonerpartikeln.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß man mit der Oberfläche eine aus weichem, nicht klebendem, thixotropem Festmaterial bestehende, überfließende Masse in Berührung bringt, welche die Teilchen auf der Oberfläche einhüllt.

Dadurch ist sichergestellt, daß man die der herkömmlichen Bürsttechnik anhaftenden Nachteile völlig vermeidet. Der Reinigungsvorgang geht einfach, schonend und wirksam vor sich.

Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Festmaterial-Masse bei der Berührung mit der Oberfläche außen abgeschlossen und einer Scherbeanspruchung unterworfen wird, welche das Material unter Berührung mit der Oberfläche zum Überfließen bringt.

Insbesondere sieht die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vor, daß neben der Aufzeichnungsfläche und teilweise in Berührung mit ihr eine Masse abgeschlossen gehalten wird, welche aus einem indifferenten, nicht klebenden, weichen Festmaterial besteht, das im Ruhezustand im wesentlichen fest und bei Einwirkung einer niedrigen Scherbeanspruchung fließfähig ist, und daß diese Masse in der Anlage an der Oberfläche einer Scherbeanspruchung ausgesetzt wird, wodurch das Material zum Fließen kommt, die Tonerpartikel umhüllt und sie auf diese Weise von der Oberfläche entfernt. Dabei ist weder die Einwirkung von Drehbürsten noch ein Absaugevorgang her-

22A18U

kömmlicher Art erforderlich.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß man das Festmaterial rührt oder umwälzt, während ein Teil davon über die Aufzeichnungsfläche fließt, so daß die daran jeweils anliegende Materialfläche kontinuierlich verändert "bzw. erneuert wird und immer neue Materialflächenteile mit der Aufzeichnurigsflache in Berührung gelangen.

Vorzugsweise wird wenigstens ein Teil der Scherbeanspruchung durch Relativbewegung; zwischen dem abgeschlossenen Pestmaterial und der zu reinigenden Oberfläche erzeugt.

Die Erfindung ist ferner auf ,eine Vorrichtung der-> eingangs genannten Art gerichtet, bei der ein Gehäuse mit einer Öffnung neben der Teilchen aufweisenden Oberfläche eine Masse aus einem indifferenten, nicht klebenden, weichen Pestmaterial enthält, das im Ruhezustand im x^e sent liehen steif und bei Einwirkung einer Scherbeanspruchung in der Masse fließfähig ist, wobei ein .Teil davon an der Gehäuseöffnung mit der Oberfläche in Berührung steht, infolge einer zwischen letzterer und dem Gehäuse bex-zirkbaren Relativbewegung auf die Oberfläche fließt und die daran haftenden Teilchen.unter Umhüllung mitnimmt.

Vorzugsweise ist die Oberfläche zylindrisch und insbesondere als Außenfläche einer Trommel ausgebildet.

Zusätzlich kann eine Rühreinrichtung im Gehäuse angeordnet sein, mittels welcher das darin befindliche Material umwälz-

3 0 9 C 2 2 I 1 Ö 1 4

_6- 22418H

bar ist, so daß seine an der Oberfläche jeweils anliegenden Flächenteile veränderbar bzw. erneuerbar sind. Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß zum Erzeugen eines Anlagedruckes des im Gehäuse befindlichen Materials an der Oberfläche das Gehäuse durch eine Federung auf die Oberfläche zu belastet bzw. belastbar ist.

Man erkennt, daß die Erfindung das Reinigen einer Oberfläche von Teilchen ermöglicht, insbesondere von an einer elektrostatografisehen Aufzeichnungsfläche noch haftenden Tonerpartikeln, und zwar vermittels einer aus weichem, nicht klebendem Materal bestehenden Masse, die bei Einwirkung einer niedrigen Scherbeanspruchung in einem der Fläche benachbarten Gehäuse während der Berührung mit der Fläche fließfähig wird und unter dem Einfluß der Scherspannung überfließt, wobei sie die Teilchen in dem Material aufnimmt und diese dadurch von der Oberfläche entfernt. Das Reinigungsmaterial ist bezüglich der zu reinigenden Fläche indifferent und nicht klebend, so daß auf ihr auch bei größerem Anlagedruck nicht haftet. Außerdem ist das Material hinreichend weich, um einen Verschleiß oder eine sonstige Beschädigung der Aufzeichnungsfläche zu verhindern. Vorzugsweise ist das Material elastisch nachgiebig und zusammendrückbar, um den kontinuierlichen Mischvorgang in der Materialmasse zu ermöglichen, durch den ständig neue Flächenteile mit der Aufzeichnungsflache in Berührung gelangen. Das Reinigungsmaterial kann bei den gewöhnlichen Umgebungsbedingungen elastisch nachgiebig und zusammendrückbar sein oder diese Eigenschaften erst durch ein Beheizen oder Kühlen erlangen.

Insbesondere ist das Festmaterial ein thixotroper Werkstoff, d.h. ein Material, das im Ruhezustand im wesentlichen steif ist

3 0 b I Ί /!/1014

_₇_ 22418U

•und -unter dem Einfluß seines Eigengewichts nicht oder nur langsam fließt, während es bei Einwirkung einer niedrigen Scherspannung fließfähig wird und als feste Masse über die zu reinigende Fläche fließt und dabei die noch daran haftenden Teilchen umhüllt und mitnimmt. Das thixotrope Material hat also eine teigartige Konsistenz und besteht vorzugsweise aus einem amorphen nichtpolaren Polymer, beispielsweise einem Äthylen-Propylen-Copolymer, einem Polyäthylen-Wachs niedrigen Molekulargewichts, Polyisobutylen, Polyäthylen, Silicon usw.,, und es kann mit einem zugeordneten Füllstoff versehen sein, beispielsweise Siliziumdioxid bzw. Quarz oder Paiß, wodurch die erforderliche Steifheit im Ruhezustand erhalten wird, ohne daß die Fließfähigkeit bei Einwirkung einer niedrigen Scherbeanspruchung verhindert würde. Das thixotrope Material kann auch ein gelartiger Werkstoff sein, der durch Zugabe einer geeigneten Flüssigkeit, beispielsweise eines Mineralöls, mit einem geeigneten Füllstoff wie Siliziumdioxid versetzt ist«. Das Material kann auch ein Siliconkitt sein, z.B. der unter der Bezeichnung G-E-SS 91 von der General Electric Company vertriebene Kitt, der allerdings zum Fließen unter seinem Eigengewicht neigt, so daß man Vorkehrungen treffen nuß, um einen Materialverlust während Stillstandszeiten zu unterbinden. Es kommen auch verschiedene andere thixotrope Werkstoffe in Betracht, deren Zusammensetzung aus dem Stand der Technik an sich bekannt oder herleitbar ist, so daß sich ein weiteres Eingehen darauf an dieser Stelle erübrigt. Es ist jedoch hervorzuheben, daß das benutzte Festmaterial vorzugsweise ein Werkstoff ist, der" seine Fließeigenschaften unter den Bedingungen entwickelt, die in einer elektrostatografischen Maschine herrschen, d.h. im wesentlichen unter Umgebungsbedingungen, so daß keine Notwendigkeit besteht, zusätzliche Einrichtungen bereitzustellen, um andere Zustandsbedingungen zu schaffen.

3 09.822/1OU

2-2A18U

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Deren einzige Figur zeigt eine schematisierte Querschnittsansicht durch eine elektrostatografische Maschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die gezeichnete Vervielfältigungsmaschine hat einen Bild-Zwischenträger, beispielsweise eine elektrofotografische Trommel bzw. einen Zylinder 10, der an seiner Außenfläche auf einer leitenden Unterlage eine Isolierschicht oder eine lOtowiderstands-Isoliersch.icht aufweist. Die Trommel 10 ist auf einer geeigneten Achse bzw. Welle 11 oder einer anderen Lagerung drehbar gelagert und durch einen Antrieb in Umdrehung versetzbar, beispielsweise durch einen (nicht gezeichneten) Elektromotor od. dgl. Vorzugsweise ist die Trommel 10 und insbesondere die leitende Unterlage elektrisch mit Masse verbunden bzw. geerdet. Die Bildträgerfläche des elektrofotografischen Zylinders 10 läuft im Betrieb an geeigneten elektrofotografischen Verarbeitungsstationen vorbei, die so angeordnet sind, daß auf der Zylinderoberfläche ein elektrostatisches Bild entsteht. Ist der elektrofotografische Bildträger beispielsweise eine Fotowiderstands-Isolierschicht, so können diese Verarbeitungsstationen Einrichtungen zum Aufladen oder Sonsibilisieren, zum Belichten und zum Reinigen aufweisen. Im Ausführungsbeispiel ist eine Ladestation 14 vorgesehen, die mit einer Korona-Entladungseinrichtung 15 versehen ist, welche zweckmäßig wenigstens eine Hochspannungs-'Koronadrahtelektrode 16 enthält, die innerhalb einer geerdeten Abschirmung 17 angebracht und mit einer Hochspannungsquelle

3 0 9 8 Ί 2 / 1 0

2'2418-U"

verbunden"ist, z.B. mit dem Pluspol einer Gleichspannungsquelle von mehreren 1000 Volt. Im allgemeinen reicht die der Korona-Entladungseinrichtung 15 zugeführte Spannung aus, um die Umgebungsluft an den Drahtelektroden 16 zu ionisieren. Die Korona-Ent3.adungsspannung liegt meist in der Größenordnung von. mehreren 1000 Volt, z.B. bei 5 "bis 10 kV wie in der US-PS 2 777 957 (Valkup) beschrieben.

Neben der Ladestation 14 befindet sich eine Belichtungsstation 18, die mit geeigneten Einrichtungen versehen ist, um Licht bzw. ein optisches Bild auf die Oberfläche der elektrofotografischen Trommel 10 zu bringen, vorzugsweise durch Projektion. Dazu kann die Belichtungsstation 18 eine Schlitz-Projektionseinrichtung enthalten, mit der ein bewegtes Bild eines Mikrofilms od. dgl. auf die Trommeloberfläche geworfen werden kann, und/oder Einrichtungen zum Projizieren von Dokumenten, entsprechender Information oder einem der Lichtfläche einer Kathodenstrahlröhre od. dgl. entsprechenden Abbildung auf die Tromiaeloberflache. Wie sich beispielsweise aus der US-PS 2 297 691 (Carlson) ergibt, erzeugt die kombinierte Einwirkung eines elektrischen Feldes und einer aktivierenden Belichtung auf der Trommeloberfläche ein elektrostatisches Bild, das sich entwickeln oder sichtbar machen läßt, indem man feinverteilte geladene Partikel aufbringt.

Zum Entwicklen des elektrostatischen Lätentbildes ist an geeigneter Stelle am Umfang der Trommel 10 eine Entwicklungsstation 21 angeordnet. Diese v/eist einen Sammelbehälter 22 auf, der einen Zv/ei-Komponenten-Entwiekler enthält, welcher bei-

309822/10U

22418U

spielsweise gemäß US-PS 2 618 551 (Walkup) aus Toner und Träger "besteht. Ferner ist ein Materialförderer 23 vorhanden, der über geeignete Antriebsmittel von einem Motor 24 angetrieben wird, sowie eine Leitfläche 25, die den von dem Materialförderer 23 abgegebenen Entwickler an die Oberfläche der Trommel 10 leitet. Im Betrieb transportiert also der Förderer 23 den Entwickler aus dem Behälter 22 zur Leitfläche 25, und der von dort herabrieselnde Entwickler fließt über die Oberfläche der Trommel 10, wobei die Tonerpartikel an den vorgeformten Mldflachen angezogen werden, so daß das Bild sichtbar wird. Ungenutztes Entwicklermaterial, das über die Oberfläche der Trommel 10 geströmt ist, fällt in den Behälter 22.

In diesem wird der Entwickler fortlaufend mit neuem Toner versehen, so daß dsr zum Entwickeln des Bildes verbrauchte Toner ergänzt wird.

Obgleich die Erfindung vorstehend anhand eines sogenannten Kaskaden-Entwicklungssystems (pit Aufbringen des Toners durch Eigengewichts-Strömuiig) beschrieben wurde, ist festzuhalten, daß das Latentbild auch durch eine Vielzahl anderer Entwicklungsverfahren sichtbar gemacht werden kann, z.B. durch Bürstenentwicklung u. dgl.

Rund um die Oberfläche der elektrofotografischen Trommel 10 , ist als nächstes eine Bildübertragungsstation 27 angeordnet", die z.B. einen Vorratswickel 28 aus Übertragungsmaterial aufweist, das aus ein ei¹ Papierrolle bestehen kann, sowie einen Aufnahinewickel 29 und geeignete Führungseinrichtungen, welche

3 0 ö Z 2 2 I 1 U 1 4

224181Λ

das Zuführen des Bildübertragungsmaterials in Anlage an der elektrofotografischen Trommel 10 ermöglichen. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel bewirken geeignete Führungsrollen bzw. -walzen 30 die Führung und gegebenenfalls auch den Antrieb einer Übertragungsbahn bis zur Berührung mit der Trommel 10« Eine "übertragungseinrichtung, beispielsweise eine zweite Korona-Entladiingseinrichtung 31, ist so angeordnet, daß das entwickelte Bild in der tJbertragungsstation 27 auf die 'Übertragungsbahn kommt. Vorzugsitfeise enthält die übertragungseinrichtung eine Koroiia-Entladungselektrode im wesentlichen gleichen Aufbaus, wie sie in der Ladestation 14 vorgesehen ^a ist, obgleich sich auch andere Übertragungseinrichtungen verwenden lassen, wie sie beispielsweise in der US-PS 2 807 angegeben sind.

Für den häufigen Fall einer direkten oder Positiv-Positiv-Fotokopie haben die Ladeelektrode 15 uncl die Übertragungselektrode 31 die gleiche Polarität, während im. anderen IPaI 1 des fotografischen Umkehrverfahrens die Elektroden entgegengesetzte Polung aufweisen. Wahlweise kann neben der Übertragungsstation 27 und entlang der Laufrichtung der Übertragungsbahn hinter der Übertragungsstation 27 eine Wärmebehandlungsstation 32 angeordent sein, die eine Anzahl von Heizelementen 33 in geeigneter Anordnung innerhalb eines Gehäuses 34 enthält und dazu dient, auf die Oberfläche der Übertragungsbahn, die bereits das übertragene Bild aufweist, letzteres aufzuschmelzen. Zu diesem Zweck kann eine geeignete Dampf-Pixiereinrichtung Verwendung finden, wie das die US-PS 2 776 907 (Carlson) beschreibt.

309822/ 1OU

_₁₂_ 22A18U

Im Anschluß an die Übertragungsstation 27 und vor der Ladestation 14 ist eine Reinigungsstation 41 vorgesehen, mittels deren restliche Tonerpartikel von der Oberfläche der Trommel 10 vor ihrer Aufladung entfernbar sind. Die Reinigungsstation 41 hat ein hohles, halbzylindrisch ausgebildetes Gehäuse insbesondere in Form eines austauschbaren Einsatzes 42, dessen Abmessungen jener der Oberfläche der Trommel 10 entsprechen. Das Innere des Einsatzes 42 bildet eine Kammer 43, die neben der Tromneloberfläche offen ist und eine unregelmäßig geformte Innenfläche hat, um ein Durcheinanderbewegen oder Verrühren von Material zu fördern, das zum Beseitigen restlicher Tonermengen auf der Tromiaeloberflache in die Kammer 43 eingefüllt wird und die obenangegebenen Eigenschaften bzw. Zusammensetzungen hat.

Das Innere der Kammer 43 ist mit einer Querachse bzw. -welle versehen, über deren Länge im Abstand Radialflügel 45 angeordnet sind und die mittels eines an sich bekannten äußeren (nicht dargestellten) Antriebes in Umdrehung versetzbar ist. Der Einsatz 42 ist in einer halbzylindrisch geformten Halterung 46 angeordnet, deren Innenfläche eine Quernut 47 aufweist, v/elche eine Querrippe 48 aufnimmt, die an der Außenfläche des Einsatzes 42 gegenüber seiner öffnung angebracht ist. Die Halterung 46 hat eine solche Gestalt, daß die Außenfläche des Einsatzes 42 formschlüssig an die Innenfläche der Halterung 46 übergeht. Diese ist auf einer Tragplatte 51 mittels eines Bolzens 52 schwenkbar gelagert, der Löcher 53 in Haltearmen 5⁷I- durchsetzt, welche einen Querabstand haben und von dem Einsatz 42 nach unten ragen, sowie ein (nicht gezeigtes) I*och in einem Stützarm 55 > der von der Tragplatte 51 nach oben absteht. Die Haltearme 54 des Einsatzes 42 sind so angeordnet, daß sie den Stützarm 55 der Tragplatte 51 auf beiden Seiten übergreifen.

3 0 9.822/ 1 0 1 4

Ein Andrückmechanismus weist eine Querfederung 56 auf, insbesondere eine Blattfeder, die mit einer Befestigung, beispielsweise einer Schraube 57? an einem Ende an der Tragplatte 51 festgelegt ist. Das andere, insbesondere obere Ende der Feder 56 ist elastisch zur Anlage an der Halterung 46 verformbar, wodurch diese schwenkbar gelagerte Halterung 46 zur Trommel 10 hin belastet wird. Eine weitere Bewegung der Halterung 46 zur Trommel 10 hin wird durch einen Anschlagmechanismus verhindert, der eine Einstellschraube 58 aufweist, die durch die Tragplatte 51 ' hiiidurchgeschraubt ist und mit ihrem freien Ende an einein Haltearm 54- <äer Halterung 46 zur Anlage kommt. Die jeweilige Stellung der Einstellschraube 58 bestimmt also die Lager der Halterung 46 in bezug auf die Trommel 10, an welche die Halterung 46 durch die Federung 56 angedrückt und so lagefest gehalten wird.

Zum Betrieb wird der austauschbare Einsatz 42 mit dem Material zum Eeinigen der Trommeloberfläche gefüllt und in die Halterung 46 derart eingeführt, daß seine Rippe 48 in die Hut 47 der Halterung 46 eingreift. Die Stellschraube wird so einjustiert, daß die Halterung 46 den Einsatz 42 in einer Lage, hält, in welcher das Material im Inneren der Kammer 43 des Einsatzes 42 an der Trommeloberfläche anliegt, während die freien Umfan.gsteile an der Öffnung des Einsatzes 42 nahe an der Trommel 10 stehen, ihre Oberfläche jedoch nicht berühren. In dieser Lage wird die Halterung 46 durch die Federung 56 gehalten.

Ein (nicht dargestellter) Motor zum Antrieb der Achse bzw. Welle 44 wird in'Gang gesetzt, sobald der (nicht gezeigte)

3098 2 2/1014

22418U

Antrieb für die Trommel 10 läuft. Beim Umlauf der Trommel wird daher die Achse bzw. Welle 44 in der Kammer 43 des Einsatzes 42 in Umdrehung versetzt, so daß die Radialflügel umlaufen. Die gleichzeitige Einwirkung der umlaufenden Radialflügel 45 und der rotierenden Trommel 10, mit welcher das Material in der Kammer 4 3 in Berührung steht, bewirken ein formschlüssigoG Fließen des in der Kammer 43 befindlichen Materials über die Oberfläche der Trommel 10, wobei noch daran anhaftender Toner eingehüllt wird. Der kontinuierliche Fließvorgang des Materials in der Kammer 43 des Einsatzes knetet das Material, so daß es durcheinanderbeviegt bzw. verrührt wird und ständig eine neue Materialfläche an der Trommelfläche zur Anlage kommt, wodurch noch haftende Tonerpartikel beseitigt werden.

Der Einsatz 42 läßt sich bequem durch einen neuen, naterialgefüllten Einsatz ersetzen, sobald das zuerst verwendete Material nicht mehr wirksam genug ist. Dazu wird die Schraube 57 gelöst, die Federung. ^6 von der Halterung 46 weggeschwenkt und dann letztere von der Trommel 10 zurückgeklappt, so daß der Einsatz 42 zugänglich ist. Er kann dann aus der Halterung 46 herausgehoben werden, in die man eine andere Materialpatrone einschiebt.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen und bauliche Veränderungen möglich. In manchen Fällen können beispielsweise die Radialflügel 45 wegfallen, und das in der Kammer 43 befindliche Material kommt zum Fließen durch Reibungsschluß mit der Oberfläche der Trommel 10. Eine andere

3 0 9.fc2 2 / 1 0 1 4

Umrührmöglichkeit besteht darin, daß eine Anzahl fester Leitflächei oder Flügel an der Innenfläche des Einsatzes 42 angeordnet wird, um die Durcheinanderbewegung des Materials "beim Fließen im Inneren der Kammer 43 zu verstärken. Statt mit Leitflächen oder Flügeln kann man das Rühren oder Kneten des Materials auch auf andere V/eise bewirken, -vorzugsweise jedoch stets so', daß seine Durcheinanderbewegung vmhrend des Fließens über die zu reinigende Oberfläche stattfindet.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß das Innere der Reinigungsstation 41 mit geeigneten Einrichtungen zur Wärmeübertragung versehen ist, um das darin befindliche Material entweder zu erwärmen oder abzukühlen, bis es eine Temperatur erhält, bei der das Material die erwünschte Fließfähigkeit hat. Eine solche Heiz- oder Kühleinrichtung kann zum Verstärken des Fließvorganges mit oder ohne rotierende und/oder feststehende Leitflächen bzw. Flügel verwendet werden. Im allgemeinen wird die Anwendung einer Heiz- oder Kühleinrichtung nicht bevorzugt, weil es notwendig wäre, eine solche Heizoder Kühleinrichtung auch während Stillstandszeiten der Maschine in Betriebsbereitschaft zu halten, damit das Reinigungsmaterial unmittelbar bei Betätigung der Maschine seine Funktion ausüben kann.

Die Erfindung ist insbesondere beschrieben worden anhand eines elektrofotografischen Verfahrens, bei dem eine Drehtrommel Verwendung findet. In gleicher Weise ist die vorliegende Erfindung jedoch auch anwendbar auf die Reinigung einer-elektro-

309.822/ 101.4

fotografischen Oberfläche, die nicht als Trommel ausgebildet ist, z.B. eines umlaufenden Bandes oder einer endlosen Bahn.

Die Erfindung ist ferner auch auf die Beseitigung von restlichem Toner bei Verfahren anwendbar, die sich vom elektrofotografischen Verfahren unterscheiden. Ein Beispiel dafür sind andere elektrostatografische Verfahren, z.B. ein Druckvorgang, bei dem das elektrostatische Bild durch pulsierende Elektroden erzeugt v/ird, wobei die Oberfläche, auf v/elcher das elektrostatische Bild entwickelt wird, vor ihrer Wiederverwendung von zurückbleibendem Toner gereinigt werden muß. Dementsprechend ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf irgendeine bestimmte elektrostatografisehe Aufzeichnungsfläche beschränkt oder auf die Art und V/eise, in welcher das Latentbild erzeugt oder in welcher der Toner zur Bildentwicklung benutzt wird.

Obwohl sich die Erfindung vorzugsweise zur Reinigung elektrostatografischer Aufzeichnungsflächen eignet, ist festzuhalten, daß sie ebenso zur Beseitigung anderer Partikel als Tonerteilchen und auch von anderen Oberflächen als elektrografischen AufZeichnungsflächen verwendet'werden kann.

Zur weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend noch ein nichteinschränkendes Ausführungsbeispiel angegeben. Ein entsprechend dem Beispiel 1 der US-PS 3 079 324· aus einein Styrol-N-butyl-nethacrylat-Kopolymer, Polyvinyl-butyral und Büß bestehender Toner wird zum Entwickeln eines elektro-

30a822/1014

"¹⁷~ 2241 81 A

statischen Latentbildes "benutzt, das auf einer mit 700 V aufgeladenen, ebenen Selen-Platte erzeugt wurde. Das Pulverbild wird unter Anwendung von 700 V übertragen, worauf auf der Platte zurückbleibender^ Toner durch Rollberührung mit .Siliconkitt, z.B. Silicon-Springkitt der Bezeichnung G-E SS91, bei einem Anlagedruck von weniger als 0,7 kp/cm und einer Reinigungsgeschwindigkeit von etwa 5 cm/s entfernt wird. Dies ivird während etwa: 10 Kopiervorgängen ohne Verlust an Bildqualität gemacht, woraus sich die wirksame Beseitigung restlichen Toners von der Platte ergibt.

Besondere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß sich die Reinigung einer elektrostatografischen Aufzeichnungsfläche mit einem simplen System durchführen läßt, das kleine Abmessungen hat und daher auch in kleinen Geräten Verwendung finden kann. Es hat einen geringen Leistungsbe- ■ darf, im Gegensatz zu den bisher benötigten Zentrifugalgebläsen, die bei den Bürstenreinigungsvorrichtungen herkömmlicher Art zum Erzeugen eines Unterdruckes notwendig v\raren. Ferner läßt sich das Reinigungsmaterial bequem- austauschen. An der elektrostatografischen Aufzeichnungsfläche erzeugt es keine Schleif- oder sonstigen Verschleißspuren.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrens schritt en, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

2 7/1014

Claims

-₁₈- . 22418H

Patentansprüche

Ί .j Verfahren zum Entfernen von an einer Oberfläche haftenden Teilchen, insbesondere von an einer elektroistatografischen Aufzeichnungsflache haftengebliebenen Tonerpartikeln, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß man mit der Oberfläche eine aus weichem, nicht klebendem, thixotropeia Pestmaterial bestellende, überfließende Masse in Berührung bringt, welche die Teilchen auf der Oberfläche einhüllt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die l^;iestmaterial-Masse bei der Berührung wit der Oberfläche außen abgeschlossen und einer Scherbeanspruchung unterworfen wird, welche das Material unter Berührung mit der Oberfläche zum Überfließen bringt.

⁷j. Verfahren zum Entfernen von an einer Oberfläche haftenden Teilchen, insbesondere von an einer elektrostatografischen Aufzeichnungsfläche haftengebliebenen Tonerpartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Aufzeichnungsfläche und teilweise in Berührung mit ihr eine Masse abgeschlossen gehalten wird, welche aus einem indifferenten, nicht klebenden, weichen Festmaterial besteht, das im Ruhezustand im wesentlichen fest und bei Einwirkung einer niedrigen Scherbeanspruchung fließfähig ist, und daß diese Masse in der Anlage an der Oberfläche einer

309822/1014

22418U

Scherbeanspruchung ausgesetzt wird, wodurch das Material zum !'ließen kommt, die Tonerpartikel umhüllt und sie auf diese Weise von der Oberfläche entfernt.

4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kan das Festinaterial rührt oder umwälzt, während ein Teil davon über die Aufzeichnungsfläche fließt, so daß die daran jeweils anliegende Materialf lache kontinuierlich verändert ."bzw. erneuert wird und immer neue Materialflächenteile mit der Aufzeichnungsfläche in Berührung gelängen.

5. Verfahren nach wenigstens einen der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Scherbeanspruebung durch Relativbewegung zwischen dem abgeschlossenen Pestmaterial und der zu reinigenden Oberfläche erzeugt wird.

6. Vorrichtung zum Entfernen von an einer Oberfläche haftenden Teilchen, insbesondere von an. einer ele'ktrostatografischen Aufzeichnungsfläche haftengebliebenen Tonerpartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (42,AJ) mit einer Öffnung neben der Teilchen aLifwe is enden Oberfläche (10) eine Masse aus einem indifferenten, nicht klebenden, weichen Festmaterial enthält, das im Ruhezustand irn wesentlichen steif und bei Einwirkung einer Scherbe ajaspruebung in der Masse fließfähig ist, wobei ein Teil davon an der Gehäuse Öffnung mit der Oberfläche (10) in Berührung steht, infolge einer zwischen letzterer und dem Gehäuse (42,43) bewirkbaren Relativbewegung auf die Öber-

3 0 9.8 2 2 / 1 0 U

.20- 22418.U

fläche (10) fließt und die daran haftenden Teilchen unter Umhüllung mitnimmt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (10) zylindrisch und insbesondere als Außenfläche einer Trommel ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Rührvorrichtung (44-,4-5) im Gehäuse (4-2,43) angeordnet ist, mittels welcher das darin befindliche Material umwälzbar ist, so daß seine an der Oberfläche (10) jeweils anliegenden Flächenteile veränderbar bzw. erneuerbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen eines Anlagedruckes des im Gehäuse (42,43) befindlichen Materials an der Oberfläche (10) das Gehäuse (42,43) durch eine Federung (56) auf die Oberfläche (10) zu belastet bzw. belastbar ist.

309822/ 1014