DE2409038A1

DE2409038A1 - Vorrichtung zum entfernen von tonerresten

Info

Publication number: DE2409038A1
Application number: DE2409038A
Authority: DE
Inventors: Takao Fujiwara; Takaji Kurita
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1973-02-24
Filing date: 1974-02-25
Publication date: 1974-08-29
Also published as: US3965524A; GB1449707A; JPS49112625A

Description

Minolta Camera Kabushiki Kaisha

c/o Osaka Kokusai Building, 30, 2-chome, Azuchi-machi, Higashi-ku

Osaka 541

Japan

Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten

Die Erfindung betrifft einen Fotokopierer zum Trockenkopieren, und zwar insbesondere eine damit verwendbare Einheitsvorrichtung zum Entfernen von Tonerresten.

Üblicherweise wird beim Fotokopieren im Xeroxverfahren oder in ähnlichen Verfahren ein Lichtbild des zu reproduzierenden Orginals auf eine aufgeladene, lichtempfindliche Fotorezeptor-

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fläche projiziert, um dort eine elektrostatische, latente Abbildung zu bilden. Anschließend wird diese latente Abbildung mittels Tonerpuder entwickelt, um auf der lichtempfindlichen Fläche eine elektroskopische Abbildung aus Tonerpuder in Übereinstimmung mit der latenten Abbildung zu erzeugen. Diese Abbildung aus Tonerpuder wird sodann auf ein Blatt Kopierpapier übertragen, um dort eine Kopie der ursprünglichen Abbildung zu erzeugen. Nach Beendigung des Übertragungsvorganges mu8 bekanntlich das noch an der lichtempfindlichen Fläche verbleibende Tonerpulver vollständig entfernt werden, um die lichtempfindliche Fläche erneut verwenden zu können. Eine gebräuchliche Einrichtung zum Entfernen der Tonerreste weist eine umlaufende Bürste auf, die innerhalb des Kopiergerätes neben derjenigen Bahn angeordnet ist, entlang welcher die lichtempfindliche Fläche geführt wird. Die Bürste kann dementsprechend die lichtempfindliche Fläche berühren. Sie ist mit einer Vakuumquelle und außerdem mit einem Filterbeutel o. dgl. versehen, wobei letzterer zur Aufnahme der entfernten Tonerpartikel dient. Die Bürste läuft mit: hoher Drehzahl um und lockert und entfernt dabei die Tonerpartikel von der lichtempfindlichen Fläche. Diese losgelösten Partikel werden von der Vakuumquelle in den Filterbeutel abgezogen. Diese gebräuchlichen Einrichtungen können in wirksamer Weise dazu dienen, Reste an Tonerpartikeln von der lichtempfindlichen Fläche zu entfernen, sie bringen jedoch den Nachteil der Platzaufwendigkeit mit sich, und zwar aufgrund der Tatsache, daß Leitungen, gesonderte Vakuumquellen und Filterbeutel

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vorhanden sein müssen. Dies führt zu Schwierigkeiten bei der Schaffung eines kompakten Kopiergerätes. Weitere Nachteile gebräuchlicher Einrichtungen zum Entfernen von Tonerresten liegen darin, daß das Vorhandensein einer Vakuumquelle die Anschaffungskosten des Kopiergerätes in die Höhe treibt und dessen Wartung erschwert. Auch erhöht die Erzeugung eines Vakuums den Energiebedarf und damit den Preis pro Kopie.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten zu schaffen, die kompakt ist und wirtschaftlich arbeitet, und zwar ohne komplexe Zubehörteile. Dabei soll mit geringem Energiebedarf gearbeitet werden. Außerdem soll die Vorrichtung von einfacher Konstruktion sein und sich leicht v/arten lassen.

Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten gelöst. Die Vorrichtung sitzt in einem einzigen, kompakten Gehäuse, in welchem eine umlaufende Bürste vorgesehen ist, die eine lichtempfindliche Fläche berühren kann, und zwar durch einen geöffneten Abschnitt in der Gehäusewand hindurch. Ein bestimmter Abschnitt des Bürstenumfanges wird von einer Schalenplatte umschlossen, während ein anderer, kleinerer Urnfangsabschnitt von einer Hindernisfläche zusammengedrückt wird. Zwischen den gegenüberliegenden Enden der Schalenplatte und der Hindernisfläche bilden sich Spalte. Wenn die Bürste mit hoher Geschwindigkeit umläuft, arbeitet sie ähnlich wie ein Gebläse. Dabei wird Luft durch den einen zwischen der Hindernisfläche und der Schalenplatte gebildeten Spalt eingesaugt. Durch den anderen Spalt wird

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Luft zusammen mit Tonerpartikeln ausgestoßen. Letztere wurden mittels der Bürste von der lichtempfindlichen Fläche entfernt und von dieser fortgetragen. Die Hindernisfläche drückt die Bürste zusammen, um weitere Luft durch den Austrittsspalt herauszudrücken. Da dieser Austrittsspalt mit dem Inneren des Gehäuses in Verbindung steht, zirkuliert die Luft innerhalb des Gehäuses, und zwar ist sie dabei mit freien Tonerpartikeln beladen. Die Reibberührung der Bürste führt zu einer elektrischen Aufladung der Schalenplatte. Um diesen Effekt zu unterstützen, kann eine zusätzliche, äußere Spannungsquelle vorgesehen sein. Die Schalenplatte zieht also die Tonerpartikel an, und diese haften an der Schalenplatte und bewegen sich anschließend unter der Wirkung der Schwerkraft in Aufnahmeabschnitte hinein. Letztere sitzen an der Schalenplatte oder werden einfach von dem unteren Abschnitt des Gehäuses gebildet. Dabei wird dann erneut reine Luft unter der Gebläsewirkung der Bürste in den ersten Spalt eingesaugt. Bei einer abgewandelten Ausführungsform nach der Erfindung ist innerhalb des Gehäuses ein Riemen o. dgl. angeordnet, der elektrisch aufgeladen wird. Der Riemen bewegt sich entlang einer Bahn, die der Außenkontur der Schalenplatte folgt. Ein Wischer o. dgl., der an geeigneber Stelle auf dem Wege des Bandes angeordnet ist, nimmt von diesem die anhaftenden Tonerpartikel ab. Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung bildet die Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten eine einzige Einheit innerhalb eines kompakten Gehäuses. Inergie ist lediglich erforderlich zum Antrieb der Bürste uno,nach Wunsch, in Form einer zu-

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sätzlichen Spannungsquelle.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der weiteren Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten entsprechend einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung}

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig„ 1;

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten entsprechend einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist eine Rolle 2 vorgesehen, die von einem gebräuchlichen Antrieb angetrieben wird, wie er in an sich bekannter Weise innerhalb eines Kopierapparates zum Antrieb eines lichtempfindlichen Fotorezeptors 1 dient. Eine Drehung der Rolle 2 (gegen den Uhrzeigersinn, gesehen in der Zeichnung) bewegt den beispielsweise als endloses Band oder als Trommel ausgebildeten lichtempfindlichen Fotorezeptor 1 durch die verschiedenen Arbeitsstationen. Nach abgeschlossener Übertragung einer dem Orginal entsprechenden Abbildung auf ein Blatt Kopierpapier läuft derjenige Abschnitt der Fotorezeptor-

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fläche 1 , auf dem die Abbildung aus Tonerpulver durch Aufladebelichtung und Entwicklungsvorgänge ausgebildet worden ist, über die Rolle 2 in eine Lage, in der er einer Reinigungsbürste 3 zum Entfernen der restlichen Tonerpartikel gegenüberliegt. Diese oder ähnliche Vorgänge werden in einer Art und Weise durchgeführt, wie sie in gebräuchlichen Kopierapparaten bekannt sind. Erfindungsgemäß hingegen wird die Vorrichtung zum Entfernen der Tonerreste in spezieller Weise ausgebildet. Die Reinigungsbürste 3 besteht aus einer umlaufenden Trommel 3a, die gegen den Uhrzeigersinn umläuft und auf ihrer gesamten Umfangsfläche Haare 3' trägt, beispielsweise in Form eines Felles, wie etwa eines Kaninchenfelles o. dgl«, oder in Form von synthetischen Textilfasern, wie etwa Acrylnitril. Die Rolle 2 liegt unterhalb der Reinigungsbürste 3, wobei der Abstand zwischen dem Außenumfang der Rolle 2 und der umlaufenden Trommel 3a etwas geringer ist als die Länge der Bürstenhaare 3'. Auf diese Weise wird beim Umlaufen der Trommel 3a die lichtempfindliche Fläche 1, die sich auf dem oberen Abschnitt der Rolle 2 befindet, in intensive Berührung mit den Bürstenhaaren im unteren Bereich der Reinigungsbürste 3 gebracht. Die Reinigungsbürste 3 wird zum Teil von einer Schalenplatte 4 umgeben, welche in einem Gehäuse 7 vorgesehen ist.

Die Schalenplatte 4 besteht aus elektrisch leitfähigem Material und besitzt einen Hauptabschnitt A, der im wesentlichen einen Halbkreis parallel zum Außenumfang der Trommel 3a bildet, und zwar im oberen und hinteren (entsprechend der Zeichnung im oberen und rechten) Bereich der Trommel. Der Abstand der

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Schaltenplatte von der Trommel 3a ist annähernd gleich oder geringfügig kleiner als die Länge der ausgestreckten Bürstenhaare 3*. Bei einer Drehunc der Trommel 3a berühren also die Bürstenhaare 3¹ die Innenseite des Hauptabschnitts A der Schalenplatte, werden jedoch dadurch nicht zusammengedrückt. Der obere, vordere Teil des Hauptabschnittes A der Schalenplatte entfernt sich von der Reinigungsbürste 3. Er ist etwas nach unten geneigt und rait einem im wesentlichen L-förmigen Fangansatz 4a verbunden, Der untere, hintere Teil des Haupt-

mit abschnittes A der Sehalenplatte steht einem im wesentlichen U-förmigen Fangansatz 4b in Verbindung. Die Fangansätze 4a und 4b dienen zur Aufnahme von Tonerpartikeln, wie es im folgenden noch näher beschrieben wird. Wenn die Reinigungsbürste umläuft, wird die Schalenplatte 4 elektrisch aufgeladen, und zwar mit einer Polarität, die der der Tonerpartikel entgegengesetzt ist. Die Aufladung erfolgt durch Reibungselektrizität unter der Berührung der Borstenhaare 3¹. Man kann auch eine äußere Spannungsquelle 9 vorsehen, die die Schalenplatte 4 mit vergleichsweise hoher Spannung auflädt, und zwar ebenfalls mit entgegengesetzter Polarität, bezogen auf die Tonerpartikel, Das Gehäuse 7 ist gegenüber der Schalenplatte 4 elektrisch isoliert und vorzugsweise geerdet. Die Schalenplatte 4 erstreckt sich über die Breite des Gehäuses 7 und umschließt auf diese Weise die Bürste 3 von der Seite her, läßt jedoch den vorderen und unteren Teil der Bürste unbedeckt.

Das Gehäuse 7 umschließt die Schalenplatte 4 und die Reinigungsbürste 3 mit Ausnahme eines Berührungapaltes C₁ durch welchen

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hindurch die Bürste 3 mit der lichtempfindlichen Fläche 1 in Berührung treten kann. Das Gehäuse besitzt einen im wesentlichen kastenförmigen oberen Hauptteil, der sich über die Schalenplatte 4 und den Vorderteil der Bürste 3 erstreckt, ohne diese Elemente zu berühren. Die Hinterwand des Gehäuses ragt nach unten über das untere Miveau der Bürste 3 hinaus und setzt sich in einer horizontalen Wand fort, die sich nach vorne bis in die Nähe der Rolle 2 erstreckt« Daran schließt sich eine kurze, nach oben gerichtete Wand 7a ση. Der untere, hintere Teil des Gehäuses 7 bildet auf diese V/eise einen rimenförmigen Abschnitt D, der größer als der Fangansatz 4b ist und berührungsfrei unter diesem liegt. Zwischen der Wand 7a des Gehäuses und dem Fangebschnitt 4b bildet sich ein schmaler Spalt, über dessen Bereich die Bürste 3 nicht abgedeckt ist. Entsprechend der folgenden Beschreibung stellt dieser Spalt einen Lufteinlaßspalt 6a dar.

Die Vorderwand des Gehäuses 7 trägt am unteren Ende eine horizontale Wand 7b, die sich nach hinten, d. h., in Richtung auf die Bürste 3 erstreckt, und zwar geringfügig oberhalb des unteren Bürstenniveaus. An diese Wand 7b schließt sich eine Hindernisfläche 5 an. Die Hindernisfläche 5 ragt nach oben und ist leicht von der Brüste weg gekrümmt, wodurch ein rinnenförmiger Abschnitt 3 im unteren, vorderen Bereich des Gehäuses 7 entsteht. Der größte Bereich der Hindernisfläche 5 hält zum Außenumfang des unteren, vorderen Abschnittes der Trommel 3a einen Abstand ein, der wesentlich geringer als die Lance der Bürstenhaare 3¹ ist. Die die Hindernisfläche 5

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berührenden Bürstenhaare können sich also von der Trommel 3a aus in radialer dichtung nicht bis zu ihrer vollen Länge ausstrecken, sondern sie werden vielmehr etwas zusammengedrückt. Die Hindernisfläche ragt nicht bis an den Fangabschnitt 4a heran, wodurch zwischen der Oberkante der Hindernisfläche und dem Fangabschnitt 4a ein Spalt entsteht. Dieser ist etwas breiter als der Einlaßspalt 6a und dient als Auslaßspalt 6b für Luft und Tonerpartikel, wie es noch im folgenden beschrieben wird. Eine Stange 8 erstreckt sich über die Breite des Gehäuses 7 und wird stationär von den nicht gezeigten Seitenwänden des Gehäuses gehalten, bie liegt im wesentlichen in der Mitte des Luftauslaßspaltes 6b. Der Abstand der Stange vorn Außenumfang der Trommel 3a ist kleiner als die Länge der Bürstenhaare 3¹. Der oben erwähnte Berührungsspalt C liegt zwischen der Gehäusewand 7a und derjenigen Stelle, an der die Gehäusewand 7b in die Hindernisfläche 5 übergeht. Der _e Berührungsspalt wird weitgehend von dem in der Nähe der Bürste 3 liegenden Abschnitt der Rolle 2 und dem von der Rolle transportierten Fotorezeptor 1 abgedeckt.

Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Derjenige Abschnitt der Fotorezeptorfläche 1, von dem die aus Tonerpulver bestehende Abbildung auf ein Blatt Kopierpapier übertragen worden ist und der noch Rest an Tonerpartikeln trägt, wird von der mit mäßiger Geschwindigkeit gegen den Uhrzeigersinn umlaufenden Rolle 2 in den Berührungsspalt C der Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten gebracht. Er gelangt dort mit den Bürstenhaaren 3¹ der Trommel 3a in Be-

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rührung. Letztere läuft ebenfalls gegen den Uhrzeigersinn um, jedoch mit hoher Geschwindigkeit. Die Bürstenhaare 3' wischen daher die restlichen Tonerpartikel von der Oberfläche des Fotorezeptors ab und transportieren diese Partikel hinter den Lufteinlaßspalt 6a in denjenicen Bereich der Bürste hinein, der mit dem Hauptabschnitt A der Schalenplatte 4 in Berührung steht. V/ahrenddessen wird die gereinigte Fotorezeptorfläche 1 zur nächsten Bearbeitungsstufe geführt. Wenn die Bürstenhaare 3¹ über den vom Hauptteil A der Schalenplatte gebildeten angenäherten Halbkreis wandern, versuchen sie aufgrund der hohen Drehzahl der Trommel 3a sich zu strecken, wobei sie praktisch zu Schaufeln eines Gebläses v/erden„ Die Tonerpartikel v/erden in der Luft zwischen den Bürstenhaaren 3* mitgenommen und zum Luftauslaßspalt 6b gefördert. Die Bürstenhaare 3' neigen also dazu, sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft von der Trommel 3a radial nach außen zu erstrecken, und berühren dabei die Innenseite des Hauptabschnittes A der Schalenplatte 4. Dies führt, wie erwähnt, gleichzeitig dazu, daB Reibungselektrizität entsteht. Die Schalenplatte 4 wird dementsprechend mit einer Polarität aufgeladen, die der Polarität der Tonerpartikel entgegengerichtet ist. Diese Aufladung kann durch die Spannungsquelle 9 unterstützt werden.

Wenn die Bürstenhaare 3¹ den Luftauslaßspalt 6b erreichen, neigt die geförderte Luft zusammen mit den Tonerpartikeln dazu, unter der Wirkung der Zentrifugalkraft durch den Luftauslaßspalt 6b auszutreten. Bei Erreichen des Mittelteiles

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des Luftauslaßspaltes 6b treffen die Bürstenhaare 3' auf die Stange 3. Hier werden jegliche Tonerpartikel, die an den Bürstenhaaren 3* haften, abgeklopft. Auch ergibt sich ein turbulenter Luftstrom, der zusammen mit der Wirkung der Zentrifugalkraft dafür sorgt, daß die Tonerpartikel von der Bürste 3 fortwandern. Nach Passieren des Luftauslaßspaltes 6b kommen die Bürstenhaare 3* mit der Hindernisfläche 5 in Berührung und treffen, nachdem sie über die Hindernisfläche 5 gewandert sind, wieder auf die Fotorezeptorfläche 1, die von der Rolle 2 transportiert wird. Anschließend wiederholt sich der beschriebene Kreislauf. Während der Berührung mit der Hindernisfläche 5 werden die Bürstenhaare 3¹ zusammengepreßt, wodurch die noch zwischen ihnen vorhandene Luft herausgedrückt und nach oben in den Auslaßspalt 6b gefördert wird. Beim Umlaufen der Trommel 3a wird also Luft zusammen mit Tonerpartikeln kontinuierlich aus dem Luftauslaßspalt 6b herausgetrieben. Wie es durch die Pfeile in Fig. 1 angegeben ist, wandert also die aus dem Luftauslaßspalt 6b kommende Luft durch den oberen Bereich des Gehäuses 7 über den Oberteil der Schaltenplatte 4 hinweg und anschließend nach unten. Sie strömt dabei am Fangansatz 4b vorbei in den unteren hinteren Bereich des Gehäuses 7 und sodann aufwärts durch den Lufteinlaßspalt 6a. Von dort aus gelangt sie in den Bereich zwischen dem Außenumfar.g der Trommel 3a und der Innenseite des Hauptabschnittes A der Schalenplatte,, Da sich die Bürstenhaare 3* über den gesamten Außenumfang der Trommel 3a erstrecken und da die Trommel 3a

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mit hoher Geschwindigkeit umläuft, neigt die Luft naturgemäß dazu, durch den klein ausgebildeten Einlaßspalt 6a eingesaugt zu v/erden und mit der Bürste in Berühruno zu treten. Die Luft verbleibt auf diese Weise innerhalb des Gehäuses 7 und tritt nicht durch irgendwelche unvollständig verschlossenen Bereiche des Berührungsspaltes C aus. Da Luft kontinuierlich durch den Auslaßspalt 6b in einen im übrigen abgeschlossenen Raum ausgestoßen wird, ergibt sich ferner mit Sicherheit, daß Luft durch den Einlaßspalt 6a in die Bürste 3 eintritt und nicht in umgekehrter Richtung strömt. Es wird ein Druck aufrechterhalten, der die gerade von der Fotorezeptorfläche 1 entfernten Tonerpartikel daran hindert, mit der Bürste 3 außer Berührung zu treten. Solange sich die Bürste 3 mit hoher Geschwindigkeit dreht, kommt es zu einer kontinuierlichen Luftzirkulation entlang dem oben beschriebenen Strömungsweg.

Die mit der Luft aus dem Auslaßspalt 6b ausgetriebenen Tonerpartikel fallen in den rinnenförmigen Abschnitt B des Gehäuses 7, sofern sie vergleichsweise groß und schwer sind. Ansonsten, wenn sie feiner und leichter sind, werden sie von der zirkulierenden Luft in Richtung auf den Lufteinlaßspalt 6a getragen. Diese leichteren Partikel werden von der Außenseite der Schalenplatte 4 angezogen, da diese mit einer Polarität aufgeladen ist, die der Polarität der Partikel entgegengesetzt ist. Einige Partikel gelangen innen in den Winkelbereich des L-förmigen Fangansatzes 4a oben auf der Schalenplatte 4. Der Hauptteil jedoch wandert in den großen Fangansatz 4b, und zwar entweder dadurch, daß er auf der Außenfläche der Schalenplatte 4 nach unten gleitet, oder dadurch, daß er direkt

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aus der zirkulierenden Luft in den Fangansatz gezogen. Auf diese Weise wird der Einlaßspalt 6a mit gereinigter Luft versorgt» Die zusätzliche Spannungsquelle 9 muß nicht unbedingt vorhanden sein, da die schnelle Drehung der Bürste 3 zu einer ausreichend anziehungskräftigen Aufladung der Schalenplatte 4 führt. Jedoch vermag die zusätzliche Spannungsquelle die Ausbeute der Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten erheblich zu steigern. In geeigneten Zeitabständen wird das Gehäuse 7 abgenommen, so daß man die Tonerpartikel aus dem rinnenförmigen Abschnitt B und den Fangansätzen 4a und 4b entfernen kann»

Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 1. Hier ist der Berührungsspalt C in der Vorderwand des Gehäuses ausgebildet. Oberhalb und unterhalb des Berührungsspaltes C weist das Gehäuse Wandabschnitte 7a und 7b auf, die auf einem Kreisbogen konzentrisch zur Rolle 2 liegen. Die Rolle 2 ist derart angeordnet, daß ein Teil ihres Umfanges nahe diesen Wandabschnitten 7a und 7b liegt. Auf diese Weise gelangt die Fotorezeptorfläche 1 in intensive Berührung mit der Bürste 3„ Die Hindernisfläche 5 schließt sich an das eine Ende des Wandabschnittes 7a an. Der Hauptteil der Hindernisfläche berührt einen oberen, vorderen Abschnitt der Bürste 3, während ihr freies Ende einen von der Bürste abgebogenen Abschnitt bildet. Der Hauptteil A der Schalenplatte 4 berührt die hinteren und unteren Bereiche der Bürste 3. Die einander gegenüberliegenden Enden der Schalenplatte sind von der Bürste 3 weggebogen und von dem Wandabschnitt 7b und dem oberen Ende der

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Hindernisfläche 5 jeweils über den EinlaSspalt 6a und den Auslaßspalt 6b getrennt. Die ^bwcndlungsform gemäß Fig. 2 arbeitet in der gleichen Weise, wie es oben beschrieben wurde. Sie stellt sicher, daß die Tonerpartikel innerhalb des Gehäuses 7 verbleiben, da die Rolle 2 und die von dieser getragene Fotorezeptorfläche 1 über einem beträchtlichen Bogen, der von den Wandabschnitten 7a und 7b sowie von dem Berührungsspalt C gebildet wird, dicht am Gehäuse 7 liegen.

Bei dem zweiten Ausführuncsbeispiel nach Fig. 3 sind die Fangansätze 4a und 4b der Schalenplatte 4 fortgelassen worden. Die Schalenplatte 4 besteht lediglich aus einem einzigen Abschnitt, der sich parallel zu den oberen und hinteren Bereichen des Außenumfangs der Trommel 3a erstreckt. Die Schalenplatte kann gerade von den Bürstenhaaren 3' berührt werden. Die Vorderwand des Gehäuses 7 bildet obere und untere Wandabschnitte 7a und 7b, die auf einem Kreisbogen konzentrisch zur Rolle 2 liegen. Zwischen diesen Wandabschnitten befindet sich der Berührungsspalt C, in welchem die Fotorezeptorfläche auf der Rolle 2 von den Bürstenhaaren 3* berührt werden. Die Rolle 2 liegt mit einem Teil ihres ümfanges sehr nahe an den Wandabschnitten 7a und 7b des Gehäuses. Die Hindernisfläche ist an der Innenseite eines unteren Abschnittes 7b der Gehäusevorderwand vorgesehen. Sie steht mit dem unteren, vorderen Abschnitt der Bürste 3 in Berührung. Weder der Abschnitt 7a der Gehäusevorderwand, noch die Hindernisfläche 5 berühren die Schalenplatte 4, so daß obere und untere Spalte 6a und 6b entstehen, über deren Bereiche die Bürste 3 innerhalb des

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Gehäuses 7 nicht abgedeckt xst. Dxe Stange 8 Ixecft etwa im Mittelbereich des unteren Spaltes 6b.

Im Gegensatz zum ersten Ausfuhruncsbeispxel dreht sich die Bürste 3 beim zweiten Ausführungsbeispiel im Uhrzeigersinn. Die Rolle B und die Bürste 3 laufen also in Gegenrichtung um. Dies bedeutet, daß der Lufteinlaßspalt 6a am oberen, vorderen Teil der Bürste 3 liegt (zwischen dem oberen, vorderen Ende der Schalenplatte 4 und dem Abschnitt la der Gehäusevorderwand), während sich der Auslaßspalt 6b im unteren Bereich der Bürste 3 befindet (zwischen dem unteren Ende der Schalenplatte 4 und der Hindernisflache 5). Die Luft, die die von der Fotorezeptorfläche 1 entfernten Tonerpartikel trägt, wandert vom unteren Bereich der Bürste 3 aufwärts durch den hinteren Teil des Gehäuses 7, sodann durch den oberen Gehäuseabschnitt und schließlich in den Lufteinlaßspalt 6b.

Die Schalenplatte 4 bei diesem Ausführungsbeispiel muß nicht unbedingt elektrisch leitfähig sein. An ihrer Außenseite, jedoch innerhalb des Gehäuses 7, ist ein breites, endloses Band 13 vorgesehen, dessen Breite im wesentlichen der Breite der Schalenplatte 4 entspricht. Das Band besteht aus elektrisch leitfähigem Material. Hierfür eignet sich beispielsweise Aluminium oder andere Metallfolien bzw. Gummi, das eine Metallbeschichtung trägt oder auf andere V/eise leitfähig gemacht ist. Das Band 13 läuft über Rollen 10 - 12, die quer über dem Gehäuse 7 drehbar gelagert sind. Die Rollen dienen auch zum Antrieb des Bandes. Die Rolle 10 sitzt im oberen, vorderen Bereich des Gehäuses 7, wobei sich ihre Drehachse im wesentlichen

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auf der gleichen Höhe oefindet, wie der höchste Punkt der Schalenplatte 4. Die Solle 11 sitzt im oberen, hinteren Teil des Gehäuses 7, und zwar im wesentlichen auf der gleichen Höhe wie die Rolle 10. Die Rolle 12 schließlich ist im unteren, hinteren Teil des Gehäuses 7 angeordnet, und zwar neben dem unteren, hinteren Ende der Schalenplatte 4, wobei sie im wesentlichen vertikal unterhalb der Rolle liegt. Werden also die Rollen 10 - 12 (entsprechend der Zeichnung im Uhrzeigersinn) angetrieben, so wandert das Band 13 von der Rolle 12 entlang einer gekrümmten, der Außenfläche der Schalenplatte folgenden Bahn nach oben zur Rolle 10, sodann um die Rolle 10 herum und entlang einer im wesentlichen horizontalen Bahn zur Rolle 11 und schließlich, nach Umwandern der Rolle 11, auf einer im v/esentlichen vertikalen Bahn nach unten wieder zur Rolle 12 zurück. An geeigneter Stelle steht das Band 13 über Anschlüsse mit der Spannungsquelle 9 in Verbindung, wodurch es elektrisch aufgeladen wird, und zwar mit einer gegenüber den Tonerpartikeln entgegengesetzten Polarität, so daß es die Tonerpartikel anzieht. Das Gehäuse ist vorzugsweise geerdet. Unterhalb der Rolle 12 ist ein Wischer 14 vorgesehen, der das Band 13 berührt und die anhaftenden Tonerpartikel entfernt. Der untere hintere Abschnitt des Gehäuses wird von einem großen, abnehmbaren Aufnahmekasten gebildet, der sich unterhalb des Auslaßspaltes 6b und des Wischers 14 befindet.

Während des Betriebes werden die Rollen 10, 11 und 12 mit mäßiger Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn angetrieben, während

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sich die Bürste 3 mit hoher Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn dreht. Die Bürstenhaare 3¹ entfernen die restlichen Tonerpartikel von der Fotorezeptorfläche 1, woraufhin die Partikel zum Auslaßspalt 6b getragen werden. Dort wird die Luft zusammen mit den mitgenommenen Tonerpartikeln von der Bürste fortgenommen, und zwar durch die kombinierte Wirkung der Zentrifugalkraft, des Auftreffens der Bürstenhaare auf der Stange 8 und der Zusammendrückung der Bürstenhaare durch die Hindernisfläche 5. Die schwereren Tonerpartikel fallen direkt in den Aufnahmekasten 15„ Die leichteren Tonerpartikel werden von der auf dem Wege S zum Einlaßspalt 6a zirkulierenden Luft nach oben geführte Während die Tonerpartikel also in Richtung auf den Einlaßspalt 6a wandern, werden sie von dem aufgeladenen Band 13 angezogen und bleiben dort haften. Das Band trägt die Partikel dann nach unten zum Wischer 14. Die an dem Band 13 haftenden Partikel sammeln sich in bestimmtem Ausmaße am Wischer an und fallen dann unter der Wirkung der Schwerkraft in den Aufnahmekasten 15. Gleichzeitig wird also, wie erwähnt, gereinigte Luft in den Einlaßspalt 6a eingesaugt.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die umlaufende Reinigungsbürste entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung als eine Art von Gebläse arbeitet, welches einen Luftstrom erzeugt, der die an den Bürstenhaaren 3¹ haftenden Tonerpartikel entfernt« Die abgegebenen Tonerpartikel können von der Schalenplatte 4 angezogen werden. Letztere ist durch die Reibwirkung der Haare 3' mit einer Polarität aufgeladen, die der Polarität der Tonerpartikel entgegengesetzt ist. Es bedarf also keines Filtersackes zum Sammeln des Staubes

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und keiner Vakuumvorrichtung. Da die an der Reinigungsbürste haftenden Tonerpartikel lediglich von der zirkulierenden Luft entfernt werden können, wird die Haltbarkeit der Bürstenhaare erheblich verbessert.

Hinzu kommt, daß das Ansammeln der von der Fotorezeptorfläche entfernten Tonerpartikel noch verbessert wird durch die äußere Spannungsquelle 9 für die Schalenplatte 4 und durch die Stange 8, mit der die Bürstenhaare 3' in der Nähe des Auslaßspaltes 6b in Berührung treten.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird zusätzlich zu den im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Funktionen die Anziehung und Abführung der Tonerpartikel unter Verwendung eines endlosen Bandes 13 aus elektrisch leitfähigem Material durchgeführt. Das Band sitzt auf einer Mehrzahl von Pollen und wird von diesen angetrieben« Es steht mit der Spannungsquelle 9 in Verbindung, so daß es mit einer Polarität aufgeladen wird, die der Polarität der Tonerpartikel entgegengesetzt ist. Die an der Oberfläche des Bandes 13 haftenden Tonerpartikel können von einem Wischer abgeschabt werden, der das Band 13 bei dessen Umlauf berührt. Dementsprechend ist es nicht erforderlich, das Band 13 gesondert zu reinigen. Daraus resultiert,eine verbesserte Wirksamkeit in der Anziehung der Tonerpartikel.

Die Erfindung schafft also eine Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten, die extrem kompakt und einfach in der Konstruktion

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ist, wobei lediglich ein geringer Energieverbrauch erforderlich wird. Dementsprechend bietet sich die Möglichkeit, ein Kopiergerät herzustellen, das kleiner, einfacher in der Wartung und weniger kostenaufwendig ist, und zwar letzteres sowohl im Zusammenhang mit den Anschaffungskosten, als auch mit den Unterhaltungskosten.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß im Rahmen der Erfindung eine Vielzahl von Änderungen und Abwandlungen möglich ist.

Kurz zusammengefaßt schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten mit einer drehbaren Reinigungsbürste, die von einer Schalenplatte und einer Hindernisfläche bis auf Spalte umschlossen wird, und zwar innerhalb eines Gehäuses mit einer öffnung nahe einer bekannten Fotorezeptorfläche. Während der Drehung berühren die Sürstenhaare die Schalenplatte und laden diese mit einer Polarität auf, die der der Tonerpartikel entgegengesetzt ist, wobei die Bürstenhaare von der Hindernisfläche zusammengedrückt werden₀ Die Reinigungsbürste arbeitet also nach Art eines Gebläses zum Zirkulieren von Luft und den darin enthaltenen Tonerpartikeln. Während dieser Zirkulation werden_vdie leichteren Tonerpartikel von der Schalenplatte angezogen, während die schwereren in Fangansätze der Schalenplatte und in rinnenförmige Abschnitte in den unteren Bereichen des Gehäuses hineinfallen, wobei sich eine wirksame Entfernung der Tonerpartikel ohne gesonderte Vakuumeinrichtungen ergibt.

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Claims

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Patentansprüche

Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten mit einer umlaufenden Reinigungsbürste, die bis auf einen EinlaBspalt und einen Auslaßspalt von einer Schalenplatte und einer Hindernisfläche umgeben ist, und zwar innerhalb eines Gehäuses, das eine Öffnung benachbart einer Fotorezeptorfläche aufweist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Haare (3¹) der Reinigungsbürste (3)während der Drehung mit ihren Spitzen auf der Schalenplatte (4) reiben, um letztere mit gegenüber den Tonerpartikeln umgekehrter Polarität aufzuladen} daß die Haare (3¹) der Reinigungsbürste (3) von der Hindernisfläche (5)' zusammengedrückt werden, um die Reinigungsbürste als Gebläse arbeiten zu lassen und Luft durch den Einlaß- und Auslaßschlitz (6a bzw. 6b) sowie zwischen Schalenplatte (4) und Gehäuse (7) zu zirkulieren} άαΒ die Schalenplatte (4) Abschnitte (4a, 4b) zur Aufnahme von Tonerpartikeln aufweist; daß das Gehäuse (7) rinnenförmige Abschnitte (B, D) ebenfallsfeur Aufnahme von Tonerpartikeln aufweist; und daß ein gesondertes, elektrisch leitendes Material innerhalb des Gehäuses (7) zum Anziehen der Tonerpartikel vorgesehen ist„

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2. Vorrichtung zum Entfernen von Tonerpartikeln mit einer umlaufenden Reinigungsburste, die bis auf einen Einlaßspalt und einen Auslaßspalt von einer Schalenplatte und einer Hindernisfläche umgeben ist„ und zwar innerhalb eines Gehäuses, das eine Öffnung benachbart einer Fotorezeptorfläche aufweist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Haare (3¹) der Reinigungsbürste (3) während der Drehung mit ihren Spitzen auf der Schalenplatte (4) reiben, um letztere mit gegenüber den Tonerpartikeln umgekehrter Polarität aufzuladen; daß die Haare (3¹) der Reinigungsburste (3) von der Hindernisfläche (5) zusammengedrückt werden, um die Reinigungsburste als Gebläse arbeiten zu lassen und Luft durch den Einlaß- und Auslaßschlitz (6a bzwo6b) sowie zwischen Schalenplatte (4) und Gehäuse (7) zu zirkulieren; daß die Schalenplatte (4) an ihren Vorder- und Hinterenden Fangansätze (4a, 4b) zur Aufnahme von Tonerpartikeln aufweist} daß das Gehäuse (7) in seinen vorderen unteren und vorderen hinteren Bereichen rinnenförmige Abschnitte (B, D) ebenfalls zur Aufnahme von Tonerpartikeln aufweist; und daß die von der Fotorezeptorfläche (1) mittels der Reinigungsbürste (3) abgewischten und vom Luftstrom mitgenommenen Tonerpartikel zum größten Teil von der Schalenplatte (4) angezogen werden und zum Teil in die Fangansätze (4a, 4b) sowie in die rinnenförmigen Abschnitte (B, D) hineinfallen, während die Luft zirkuliert,,

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch

eine zusätzliche Spannungsquelle (9) zum Aufladen der Schalenplatte (4) mit einer Polarität, die der der Tonerpartikel entgegengesetzt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse (7) geerdet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Stange (8) zum Losschlagen der an den Bürstenhaaren (3¹) haftenden Tonerpartikel in der Mitte des Auslaßspaltes (6b) und im V/ege der Haare der Reinigungsbürste (3) vorgesehen ist.

6e Vorrichtung nach einem äer Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Fangansätze (4a, 4b) jeweils L-förmig und U-förmig am vorderen oberen Teil und am hinteren unteren Teil der Schalenplatte (4) ausgebildet sind.

7. Vorrichtung zum Entfernen von Tonerresten mit einer umlaufenden Reinigungsbürste, die bis auf einen EinlaSspalt und einen AuslaBspalt von einer Schalenplatte und einer Hindernisfläche umgeben ist, und zwar innerhalb eines Gehäuses, das eine Öffnung benachbart einer Fotorezeptorfläche

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^: 4 υ y u 3 δ

aufweist,
dadurch gekennzeichnet,

daS die Haare (3¹) der Reinigungsbürste (3) während der Drehung mit. ihren Spitzen auf der Schalenplatte (4) reiben, um letztere mit gegenüber den Tonerpartikeln umgekehrter Polarität aufzuladen; daß die Haare (3¹) der Reinigungsbürste (3) von der Hindernisfläche (5) zusammengedrückt werden, um die Reinigungsbürste als Gebläse arbeiten zu lassen und Luft durch den Einlaß- und Auslaßschlitz (6a bzw. 6b) sowie zwischen Schalenplatte (4) und dem Gehäuse (7) zu zirkulieren; daß ein breites, endloses Band (13) aus elektrisch leitfähigem Material, das mit einer gegenüber den Tonerpartikeln umgekehrten Polarität aufgeladen ist, innerhalb des Gehäuses von einer Mehrzahl von Rollen (10-12) entlang einem Weg geführt wird, der der Außenkontur der Schalenplatte (4) folgtj daß die mittels der Reinigungsbürste (3) von der Fotorezeptorfläche (1) abgewischten und von dem Luftstrom mitgenommenen Tonerpartikel von dem endlosen Band (13) angezogen werden; und daß der durch das umlaufende Band beschleunigte Luftstrom aus dem Auslaßspalt (6b) heraus einen Weg zwischen dem Gehäuse (7) und der Schalenplatte (4) zurück zum Einlaßspalt (6a) zirkuliert wird. ^

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch

einen Wischer (14), der das endlose Band (13) an geeigneter Stelle berührt und die an dem endlosen Band haftenden Tonerpartikel abnimmtο

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9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet durch

einen abnehmbaren Aufnahmekaien (15) für die entfernten Tonerpartikel im unteren Bereich des Gehäuses (7),

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ORIGINAL INSPECTED