DE2421835C3 - Vorrichtung zum Entfernen von Resttoner - Google Patents

Description

a) die Reinigungsbürste (2) ist teilweise umgeben von einem unteren dünnen Mantelblech (5), dessen Innenfläche mit den Bürstenhaaren (3) der Reinigungsbürste (2) in Berührung steht, und von einem oberen dünnen Mantelblech (4), wobei durch die Wirkung des Saugabschnittes (D) eine auf den Filterabschnitt (C) zu gerichtete Luftströmung erzeugbar ist,

b) an dem Ausklopferglied (8) ist eine den Luftstrom regulierende Platte (9) vorgesehen,

c) zusätzlich zu dem Lufteiiitritt durch den schmalen Spall zwischen dem Endabschnitt des Gehäuses und dem Photoempfänger (1) ist ein Schlitz (5a) als Lufteintritt in dem unteren dünnen Mantelblech (5) vorgesehen, und

d) die Tonerpartikel sind von den Bürstenhaaren (3) durch das Ausklopferglied (8) abklopfbar und durch die den Luftstrom regulierende Wirkung der Platte (9) und die Wirkung des durch den Schlitz (5a) einströmenden Luftstroms zu dem Filterabschnitt (C) leitbar, ohne In den Bodenabschnitt des Gehäuses zu fallen.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsbürste (2) von einem im Schnitt fast halbkreisförmigen, die Bürstenhaare (3) der Reinigungsbürste (2) mit seiner Innenfläche berührenden unteren Mantelblech (5), das zu dem Luftführungsabschnitt (B) hinführt, und von einem im Schnitt fast halbkreisförmigen, die Bürstenhaare (3) mit seiner Innenfläche berührenden oberen Mantelblech (4) teilweise umgeben ist, wobei das obere Mantelblech (4) in einem festen, einen oberen Luftkanal (7) bestimmenden Abstand zu dem oberen Gehauseteil (A 1) des Reinigungsabschnittes (A) steht, daß das Bodenteil (\3u) des Filterabschnittes (C) unterhalb des Luftfüiirungsabschnitts (B) und des unteren Mantelbleches (5) zu diesem in einem einen unteren Luftkanal (18) bestimmenden Abstand bis nahe an den l'hoioempfanger (I) vorgezogen ist, daß sich der Schlitz (5u) für den Luftdurchlaß von dem unteren Luftkanal (18) in den Luftführungsabschnitt (B) im Übergangsbereich des hinteren Endes des unteren Mantelbleches (S) in den Bodenteil des Luftführungsabschnitts (B) über die gesamte Breite des Gehäuses des Reinigungsabschnittes (A) erstreckt daß die Ansaugöffnungen (β,γ) für die Luftkanäle (7, 18) durch den Abstand der Ränder des oberen Gehäuseteils (A 1) und des Bodenteils (13ajzum Photoempfänger (1) bestimmt sind und daß zwischen dem hinteren Ende des oberen Mantelblechs (4) und dem Schlitz (5a) im Weg der Bürstenhaare (3) das Ausklopferglied (8) und an diesem die den Luftstrom regulierende Platte (9), sich annähernd horizontal zu einem mittleren Abschnitt des Luftführungsabschnitts (B) auf das Gehäuse (13) des Filterabschnittes (Q zu erstreckend, befestigt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Mantelblech (4) an seinem rückwärtigen Ende (4a) auf die Bürstenhaare (3) zu zur Unterstützung der Wirkung des Auskfopferglieds (9) abgerundet ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Gehäuse (13) des Filterabschnitts (C) mit Abstand zu diesem enthaltene Filterbeutel (10) aus mehreren Filterschichten (lOa. 10ύ, 1OcJ besteht, wobti die äußeren Schichten in ihrer Filtersiebstruktur dichter sind als die inneren Schichten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterbeutel (10) in dem Gehäuse (13) des Filterabschnitts (C) mit Hilfe mehrerer Distanzstücke mit Abstand zu diesem Gehäuse (13) eingeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß in dem Filterbeutel (10) eine von einem Bodenteil des Filterbeutels (10) im rechten Winkel nach oben, bis halb in das Gehäuse (13) des Filterabschnitts (C) hineinragende Prallplatte (12) der Reinigungsbürste (2) gegenüberliegend parallel zu deren Achse befestigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (12) mit dem Filterbeutel (10) einstückig ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Luftstrom regulierende Platte (9) mit dem Ausklopferglied (8) einstückig ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Mantelblech (5) getrennt ausgebildet und mit dem Luftführungsabschnitt ^verbunden ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entfernen von Resttoner zum Gebrauch in einem elektrostatischen Kopiergerät, das einen Reinigungsabschnitt umfaßt, der eine drehbar in einem Gehäuse vorgesehene Reinigungsbürstc enthält, wobei das Gehäuse nahe der Oberfläche eines Photoempfängers (photoreceplor) mit einer öffnung versehen ist, innerhalb der die Bürstenpaarc mit dem Photoempfänger in Berührung stehen und wobei zwischen den Rändern dieser öffnung und der Oberfläche des Photoenipfängcrs ein kleiner Spalt vorgesehen ist, sich von dem Gehäuse des Reinigungsabschnittes aus mil einem Saugabsclinill und dem einen Filter enthaltenden Gehäuse eines Filierabschnit-

ft Sn;

tes in Verbindung stehender Luftführungsabschnitt erstreckt und im Übergangsbereich zwischen dem Reinigungsabschnitt und dem Luftführungsabschnitt ein mit den Borstenhaaren in Berührung stehendes und sich über die gesamte Breite der Reinigungsbürste erstrekkendes Ausklopferglied vorgesehen ist, durch das der der sich drehenden Bürste selbst anhaftende Toner von der Reinigungsbürste entfernt wird.

Gemäß einer herkömmlichen Vorrichtung zum Entfernen voc Resttoner wird die Beseitigung von Tonerpartikeln, die nach der Übertragung eines Tonerpulverbzw, -staubbildes auf ein Blatt Kopierpapier auf der Oberfläche eines Photoempfängers verblieben sind, durchgeführt, indem die restlichen Tonerpartikel mit Hilfe einer sich drehenden Reinigungsbürste von der Oberfläche des Photoempfängers gewischt werden, nachdem die Oberfläche des Photoempfängers durch einen Wechselstromentlader elektrisch neutralisiert worden ist. Obwohl durch das beschriebene Verfahren die restlichen Tonerpartikel nahezu vollständig von der Oberfläche des Photoempfängers entfernt werden können, können an den Bürstenhaaren der Reinigungsbürste haftende Tonerpartikel nur ungenügend lediglich durch eine Saugvorrichtung, wie ein Gebläse, entfernt und eingesammelt werden; die Menge des an den Bürstenhaaren anhaftenden Tonerpulvers nimmt im Laufe der Zeit allmählich zu, was eine Herabsetzung des Reinigungseffektes und der Lebensdauer der Reinigungsbürste selbst zur Folge hat.

In der herkömmlichen Vorrichtung zur Entfernung von Resttoner der obigen Konstruktion sind die Bürstenhaare der Reinigungsbürste so ausgelegt, daß sie gegen eine im Wege der Bürstenhaare vorgesehene (Ausklopfer)-Stange anschlagen, wenn die Reinigungsbürste sich dreht, so daß die an den Bürstenhaaren haftenden Tonerpartikel losgeschüttelt und die entfernten Tonerpartikel durch einen von einer Saugvorrichtung erzeugten Luftstrom in einen Filterbeutel befördert werden.

Eine derartige Ausklopfervorrichtung offenbart auch die ältere Anmeldung gemäß DE-OS 24 04 087. '

Diese und andere herkömmliche Vorrichtungen des oben beschriebenen Typs haben jedoch Nachteile, etwa daß, wenn die Bürstenhaarc an die Ausklopferstange schlagen, Luftwirbel dazu neigen, hinter der Ausklopferstange aufzutreten, welche die entfernten Tonerpartikel veranlassen, wieder an den Bürstenhaaren anzukleben. Außerdem veranlaßt ein schmaler, zwischen den Spitzen der Bürstenhaare und dem unteren Bürstenmantelblech vorgesehener Zwischenraum die Tonerpartikel, sich auf der Oberfläche dieses Mantelblechs anzusammeln und sich zu verstreuen, wenn die Reinigungsbürste zum Zwecke der Instandhaltung oder Prüfung der Vorrichtung entnommen wird. Da die abgelösten Tonerpartikel, die hinter der Ausklopferstange in der Luft schweben, durch Reibung elektrisch aufgeladen sind, werden diese Teilchen elektrostatisch an die Bodenfläche des mit dem Filterabschnitt verbundenen Luftführungsabschnitt angezogen, was eine Verminderung der Wirksamkeit für die Toner-Entfernung zur Folge hat.

Auch durch die US-PS 35 90 412 ist bereits eine Vorrichtung zum Entfernen von Resttoner bekanntgeworden, die Ausklopfteile aufweist, gegen welche die Haare der rotierenden Reinigungsbürste schlagen. Die Ränder der Öffnung des die Reinigungsbürste teilweise umgebenden Gehäuses befinden sich hierbei in möglichst enger, sogar luftdichter Berührung mit der Oberfläche des Photoempfängers. Um dies erreichen zu können, ist das Gehäuse am oberen und unteren Rand der Öffnung extra mit verstellbaren Teilen versehen. Daraus ergibt sich, daß in dem die Reinigungsbürste umgebenden Gehause durch eine angeschlossene Saugvorrichtung lediglich ein Unterdruck erzeugt wird. Durch Unterdruck allein können die Tonerpartikel aber nicht wirksam aus dem Gehäuse befördert werden, denn dazu ist ein Luftstrom notwendig, der sich auf Grund der den Photoempfänger dicht abschließenden Gehäuseöffnung nicht einstellen kann. Um die Reinigungsbürste vor einer allzu raschen Verschmutzung zu bewahren, wird durch entsprechende Auswahl der Materialien erreicht, daß sich die Bürstenhaare durch Reibung mit einer der Ladung der Tonerpartikel und der der Ausklopfteile entgegengesetzten Polarität auflädt, so daß die Tonerpartikel von den Bürstenhaaren angezogen werden und durch das Entlangstreifen an den Ausklopferteilen von ihnen entfernt und auf Grund deren gleichnamiger Ladung mit den Tonerpartikel abgestoßen werden. Diese abgestreiften und abgestoßenen Tonerpartikel bewegen sich in dem evakuierten Gehäuse, in dem keine Luftströmung herrscht, aber weitgehend richtungslos, lagern sich an den Gehäusewänden ab und fallen allein infolge der Schwerkraft auf den Boden und durch eine Austrittsöffnung. Ein nicht unerheblicher Teil der Tonerpartikel werden auf Grund der abgestoßenen Wirkung der Ladung an dem Ausklopferteil und der anziehenden Wirkung der Ladung der Bürstenhaare an diesen zunächst haften bleiben und allenfalls in den Raum vor das das eigentliche Ausklopferteil tragende, vom Gehäuseboden emporragende Ausklopferblech fallen und sich dort ansammeln. Von hier könnten sie, selbst wenn ein Luftstrom erzeugbar wäre, durch die Saugvorrichtung nicht mehr entfernt werden, da sie durch das sich über die gesamte Breite erstreckende Ausklopferblech gegen die Saugwirkung abgeschirmt sind. Auf Grund der sich gegenseitig anziehenden Ladungen der Tonerpartikel und der Bürstenhaare wird die Bürste trotz der Ausklopferteile verhältnismäßig schnell verschmutzen, da auch von den Ausklopferteilen entfernte und abgestoßene Tonerpartikel wieder von den Bürstenhaaren angezogen werden können. Die Tonerpartikel können nicht wirksam aus dem Gehäuse abtransportiert werden, Gehäuse und Reinigungsbürste verschmutzen schnell und müssen häufig gereinigt werden.^ Nach der US-PS 36 85 485 ist eine für den Gebrauch in einem elektrostatischen Kopiergerät geeignete Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Resttoner bekannt, bei der ein Luftkanal das Gehäuse der Reinigungsbürste von außen umgibt und wie dieses zum Photoempfänger hin geöffnet ist. Mit Hilfe einer Saugvorrichtung sind durch diesen Luftkanal Luftströme ansaugbar, die das Zerstreutwerden oder Verstäuben des abgebürsteten Resttoners verhindern sollen. Der Luftkanal ist aber von dem Gehäuse, in dem sich die Reinigungsbürste dreht, völlig getrennt und hat mit diesem nur örtlich im Bereich des Photoempfängers Verbindung; deshalb kann das Tonerpulver auch nur örtlich aus dem Gehäuse abgesaugt werden. Nach der Konzeption der bekannten Vorrichtung soll der durch die Reinigungsbürsie vom Photoempfänger abgebürstete Resttoner vorzugsweise auf den Boden des Gehäuses fallen, und lediglich im Bereich des Photoempfängers im Gehäuse frei schwebende Tonerpartikel sollen durch den Luftkanal abgesaugt werden. Die im übrigen Gehäuseraum schwebenden Tonerpartikel werden von dem Luftstrom kaum oder gar nicht erfaßt. Ein Teil von ih-

nen sinkt nach und nach auf den Gehäuseboden, ein anderer nicht geringer Teil aber wird sich, begünstigt durch elektrostatische Aufladung, wieder an die Bürste anlagern, so daß diese verhältnismäßig schnell verschmutzt. Auch werden dadurch schon einmal abgebürstete Tonerteilchen wieder zu dem Photoempfänger zurückgetragen. Aus diesem Grunde und weil der abgebürstete Resttoner auf dem Gehäuseboden gesammelt wird und von dort nicht abgesaugt werden kann, müssen Gehäuse und Reinigungsbürste häufig gereinigt wer- \o den, um wiederum eine wirksame Reinigung des Photoempfängers gewährleisten zu können.

Aus IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 14 Nr. 1. Juli 1971, ist eine Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von Resttoner von der Oberfläche einer Photoleiter- js trommel bekannt, nach der eine sich innerhalb eines Gehäuses drehende Reinigungsbürste an der Oberfläche der Photoleitertrommel streift und der durch sie abgestreifte Resttoner durch eine Saugvorrichtung, die Luft durch zwischen dem Gehäuse der Reinigungsvorrichtung und der Photoleitertrommel vorgesehene Luftspalte ansaugt, aus dem Gehäuse zusammen mit der Luft abgesaugt werden soll. Die Luft strömt dabei unterhalb und oberhalb der Reinigungsbürste zur Saugvorrichtung.

Ein Ausklopferglied, gegen das die Bürstenhaare der sich drehenden Reinigungsbürste streifen, ist vorgesehen, und an ihm ist eine sich in Richtung auf die Saugvorrichtung erstreckende Platte angebracht, die Einfluß auf den Luftstrom hat. Die Saugwirkung einer solchen Saugvorrichtung ist jedoch nicht perfekt, weshalb sich die Schwierigkeit ergeben hat, daß unvermeidlich Tonerpartikel in das Gehäuse der Reinigungsvorrichtung fallen und sich auf dessen Boden ansammeln, zumal nach dem obigen Vorschlag durch die besondere Anbringung der mit dem Ausklopferglied verbundenen Platte im Gehäuse der Durchgang für den seinen Weg oberhalb der Reinigungsbürste nehmenden Luftstrom zur Saugvorrichtung praktisch abgeschnitten ist und nur durch in dieser Platte vorgesehene, besondere Durchtrittsöffnungen gewährleistet ist, an denen wiederum Verwirbelungen entstehen. Dadurch ist man gezwungen, die Reinigungsvorrichtung selbst in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen zu säubern. Der Grund für den genannten Nachteil ist außer in den Verwirbelungen auch darin zu suchen, daß die Saugwirkung für den Transport der Tonerpartikel nicht voll ausreichend ist, und besonders an dem Punkt, wo der Luftstrom innerhalb des Gehäuses geschwächt wird, neigen die Tonerpartikel dazu, nach unten auf den Gehäuseboden zu fallen; denn es ist crhwiprio pinpn liräftiapn I uftctmm Kic hin -7iir Änc-

trittsöffnung des Gehäuses zu erhalten, weil der Luftstrom durch den schmalen Spalt zwischen dem Gehäuse und der Oberfläche des Photoempfängers eingesogen wird und die Verwendung eines Motors mit hoher Leistung nur zu Reinigungszwecken aus ökonomischen Gründen nicht in Frage kommt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die es erlaubt, die durch eine Reinigungsbürste von dem Photoempfänger entfernten Resttonerpartikel wirksam und schnell in einen mit dem die Reinigungsbürste umgebenden Gehäuse in Verbindung stehenden Filterabschnitt zu transportieren, und zwar ohne Verwirbelung, welche die Tonerpartikel veranlassen könnte, sich wieder an die Bürste oder an Gehäuseteile anzulagern oder sich auf dem Gehäuseboden anzusammeln. Dadurch soll die Reinigung der Vorrichtung möglichst einfach und nur in langen Zeitabständen nötig

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die Kombination folgender Merkmale erreicht:

a) die Reinigungsbürste ist umgeben von einem unteren dünnen Mantelblech, dessen Innenfläche mit den Bürstenhaaren der Reinigungsbürste in Berührung steht, und von einem oberen Mantelblech, wobei durch die Wirkung des Saugabschnittes eine auf den Filterabschnitt zu gerichtete Luftströmung erzeugbar ist.

b) an dem Ausklopferglied ist eine den Luftstrom regulierende Platte vorgesehen,

c) zusätzlich zu dem Lufleintritt durch den schmalen Spalt zwischen dem Endabschnitt des Gehäuses und dem Photoempfänger ist ein Schlitz als Lufteintritt in dem unteren dünnen Mantelblech vorgesehen und

d) die Tonerpartikel sind von den Bürstenhaaren durch das Ausklopferglied abklopfbar und durch die den Luftstrom regulierende Wirkung der Platte und die Wirkung des durch den Schlitz einströmenden Luftstrom zu dem Filterabschnitt leitbar, ohne in den Bodenabschnitt des Gehäuses zu fallen.

Durch Versuche konnte nachgewiesen werden, daß eine zusätzliche Lufteintrittsöffnung in Form des Schlitzes im vorzugsweise unteren Mantelblech folgende Vorteile hat:

Auch wenn eine Saugvorrichtung mit einer verhältnismäßig geringen Leistung verwendet wird, kann der Luftstrom in einem Maße aufgefüllt werden, daß er für den wirksamen Transport der Tonerpartikel ausreichend ist, und weil der Luftstrom durch den Schlitz in seiner Strömungsgeschwindigkeit auch durch die Bürste und andere Teile nicht vermindert wird, kann darüber hinaus eine ausreichende Tonertransportfunktion mit einer extrem hohen Wirkung erreicht werden.

Außerdem hat die vorliegende Erfindung die günstige Nebenwirkung, daß, weil die Mantelbleche so angeordnet sind, daß sie die Bürstenhaare berühren, nicht nur der auf der Oberfläche des Photoempfängers befindliche Resttoner, sondern auch der auf der Innenfläche des Gehäuses befindliche Toner durch die Drehung der Bürste entfernt wird; denn bei bekannten Vorrichtungen neigen die Tonerpartikel dazu, sich gerade hier abzusetzen.

Vorzugsweise ist die Reinigungsbürste von einem im Schnitt fast halbkreisförmigen, die Bürstenhaare der Rpinioriinorchiircip mit «einer Innenfläche, berührenden unteren Mantelblech, das zu dem Luftführungsabschnitt hinführt, und von einem im Schnitt fast halbkreisförmigen, die Borstenhaare mit seiner Innenfläche berührenden oberen Mantelblech teilweise umgeben, welch letzteres in einem festen, einen oberen Luftkanal bestimmenden Abstand zu dem oberen Gehäuseteil des Reinigungsabschnittes steht.

Das Bodenteil des Filierabschnittes ist dabei unterhalb des Luftführungsabschnittes und des unteren Mantelblechs zu diesem in einem einen unteren Luftkanal bestimmenden Abstand bis nahe an den Photoempfänger vorgezogen, und der Schlitz für den Luftdurchlaß erstreckt sich von dem unteren Luftkanal in den Luftführungsabschnitt im Übergangsbereich des hinteren Endes des unteren Mantelblechs in den Bodenteil des Luftführungsabschnitles über die gesamte Breite des Gehäuses des Reinigungsabschnittes. Dabei sind die

Ansaugöffnungen für die Luftkanälc durch den Abstand der Ränder des oberen Gehauseteils und des vorgezogenen Bodenteils zum Phoioempfänger bestimmt. Das Ausklopferglied ist hier entsprechend zwischen dem hinteren Ende des oberen Mantelblechs und dem Schlitz im unteren Mantelblech im Weg der Bürstenhaare befestigt, und an ihm wiederum ist erfindungsgemäß die den Luftstrom regulierende Platte, sich annähernd horizontal zu einem mittleren Abschnitt des Luftführungsabschnittes auf das Gehäuse des Filterabschnittes zu erstreckend, befestigt.

Das obere Mantelblech kann an seinem rückwärtigen Ende zur Unterstützung der Wirkung des Ausklopfergliedes auf die Bürstenhaare zu abgerundet sein, wodurch vorteilhaft die Wirkung des Ausklopfergliedes unterstützt wird.

Der in dem Gehäuse des Filterabschnittes mit Abstand zu diesem enthaltene Filterbeutel kann aus mehreren Filterschichten bestehen, wobei die äußeren Schichten in ihrer Filtersiebstruktur dichter sind als die inneren Schichten. Ein solcher mehrschichtiger Filterbeutel verstopft wesentlich langsamer als ein einschichtiger.

Der Filterbeutel kann in dem Gehäuse des Filterabschnittes mit Hilfe mehrerer Distanzstücke mit Abstand zu diesem Gehäuse eingeschlossen sein.

Vorzugsweise kann in dem Filterbeutel eine von einem Bodenteil des Filterbeutels im rechten Winkel nach oben, bis halb in das Gehäuse des Filterabschnitts hineinragende Prallplatte der Reinigungsbürste gegenüberliegend parallel zu deren Achse befestigt sein; mit ihr kollidieren von den Luftstrom mitgeführte Tonerpartikel und fallen vor ihr nieder. Auf diese Weise wird der Filterbeutel nur wenig verunreinigt und nur geringfügig verstopft, so daß seine Lebensdauer erheblich verlängert wird. Die Prallplatte kann dabei mit dem Filterbeutel einstückig ausgebildet sein, wie auch die den Luftstrom regulierende Platte mit dem Ausklopferglied einstückig ausgebildet sein kann.

Das untere Mantelblech kann dagegen auch getrennt ausgebildet und mit dem Luftführungsabschnitl verbunden sein.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden zwei getrennte, kräftige, exakt gelenkte Luftströme erzeugt, welche die Tonerpartikel weiterbefördern, weil zum einen Luftansaugöffnungen und Luftkanäle für den angesogenen Luftstrom vorgesehen sind und zum anderen durch die den Luftstrom regulierende Platte eine spezielle Luftführung für den in der Rotationsrichtung der Reinigungsbürsle eingeführten Luftstrom erreicht wird und Verwirbeiungen vermieden werden.

Durch die Luftansaugöffnungen können durch eine Saugvorrichtung in den vorgesehenen Luftkanälen wirksam Luftströme erzeugt werden, die an den Bürstenhaaren haftende und vor allem durch das Ausklopferglied abgeklopfte Tonerpartikel mitreißen und in einen Filter befördern. Die an dem Ausklopferglied vorgesehene, in den Luftführungskanal nahezu horizontal ragende Führungsplatte verhindert Luftwirbel, die die Tonerpartikel zurück an die Bürste oder an Gehäusewände schleudern könnten. An der Reinigungsbürste auch nach Passieren des Ausklopfergliedes eventuell noch haftende Tonerpartikel werden durch die Saugwirkung des vorgesehenen Luftkanals angesaugt und nicht nach außen oder gar gegen den Photoempfänger geschleudert

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der anhängenden Zeichnung näher erläutert, wobei die Figur eine schematisehe Querschnittsansicht einer Resttoner-Entfernungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Gemäß der Figur besteht die Rcsttoncr-Entfernungsvorrichtung Tder vorliegenden Erfindung, die sich über die Breite eines an sich bekannten Photoempfängers (photoreccptor) 1 eines elektrostatischen Kopiergeräts erstreckt, im allgemeinen aus vier Abschnitten -4, B, C und D, die miteinander in Verbindung stehen, einem

ίο Reinigungsabschnitt A. der eine drehbar in einem Gehäuse A 1 vorgesehene Reinigungsbürste 2 enthält, und einem Luftführungsabschnitt B, der sich von dem Gehäuse Λ 1 in einen Filterabschnitt C erstreckt, gefolgt von einem Saugabschnitt D.

Eine Rolle Γ, die in einem Kopiergerät für den Transport eines an sich bekannten Photoempfängers 1 vorgesehen ist, wird durch ein herkömmliches Mittel angetrieben. Die Drehung der Rolle Γ (in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn) bewegt den Photoempfänger 1 zum Beispiel in der Form eines endlosen Bandes oder einer Trommel durch verschiedene Verfahrensstationen. Nach Beendigung der Übertragung eines Bildes einer Vorlage auf ein Blatt Kopierpapier wird der Abschnitt der Oberfläche des Photoempfängers 1, der das darauf befindliche Tonerpulverbild durch den Aufladungs-, Belichtungs- und Entwicklungsvorgang trägt, auf der Rolle Γ in eine Stellung weiter befördert, in der er der Reinigungsbürste 2 zum Entfernen verbliebener Tonerpartikel von der Oberfläche des Photoempfängers 1 gegenüberliegt. Diese und weitere Arbeitsgänge werden auf eine — abgesehen von dem Vorsehen einer Resttoner-Entfernungsvorrichtung gemäß der Erfindung — an sich bekannte Weise in dem Kopierapparat durchgeführt.

In dem Reinigungsabschnitt A ist das Gehäuse A 1 mit einer Kontaktöffnung c versehen, die der Oberfläche des Photoempfängers 1 gegenüberliegt, und schließt ein konkaves unteres Mantelblech 5 und ein konvexes oberes Mantelblech 4 ein, die beide einen halbkreisförmigen Querschnitt haben; zwischen ihnen ist eine Trommel 2' für die Reinigungsbürste 2 mit Bürstenhaaren 3 aus Tierhaar wie Kaninchenfell oder synthetischem Haar, das auf deren gesamter äußerer Umfangsfläche befestigt ist, durch geeignete Mittel drehbar gelagert.

Die Bürste 2 ist geeignet, sich entgegen dem Uhrzeigersinn in die Richtung des Pfeiles zu drehen, d. h. in dieselbe Richtung wie die Photoempfängertrommel Γ. wobei

" die Spitzen der Bürstenhaare 3 die Innenfläche sowohl des oberen Mantelblechs 4 als auch des unteren Mantelblechs 5 berühren und während der Drehung an der Koiitaktcfir.ung c einen sehr !eichten Druck auf die Oberfläche des Photoempfängers 1 ausüben.

Eine kleine öffnung χ ist zwischen dem vorderen Rand des oberen Mantelblechs 4 und der Oberfläche des Photoempfängers 1 vorgesehen, während das hintere, untere Ende des oberen Mantelblechs 4 nach innen in den Weg der Bürstenhaare 3 abgerundet ist, um die Wirkung eines Ausklopfergliedes 8 zu unterstützen. Der vordere Rand der oberen Wand des Gehäuses A 1 des Reinigungsabschnitts A befindet sich etwas von der Oberfläche des Photoempfängers 1 entfernt, um dazwischen eine kleine öffnung γ mit einem zwischen der Oberfläche des Mantelblechs 4 und der Innenfläche der oberen Wand des Gehäuses A 1 gebildeten Luftkanal 7 zu formen. Der vordere Rand des unteren Mantelblechs 5 ist auch in einem solchen Abstand von der Oberfläche des Photoempfängers 1 gehalten, daß dazwischen eine kleine öffnung gebildet wird Ein sich über die Breite

des unteren Mantelblechs 5 erstreckender Schütz 5a ist an der Verbindungsstelle des hinteren Endes des unte-, ren Mantelblechs 5 mit einem Bodenteil 6b des Luftführungsabschnitts B parallel zur Achse der Bürste 2 ausge- \'^Λ bildet.

Ein sich über die Breite des Gehäuses A 1 erstrecken- < des und fest in den nicht dargestellten Seitenwänden des

,,i Gehäuses gelagertes, stangenförmiges Ausklopferglied

! 8 ist im Weg der Bürstenhaare 3 zwischen dem abgerundeten, hinteren Ende 4a des Mantelblechs 4 und dem ι oben erwähnten Schlitz 5a vorgesehen. Das Ausklopfer-

[!", glied 8 ist mit einer sich über seine gesamte Länge er-

i& streckenden, den Luftstrom regulierenden Platte 9 ver-

Ü sehen, die sich nahezu horizontal erstreckt, wobei ihr

gj hinteres freies Ende von dem Ausklopferglied 8 zu ei-

p nem mittleren Teil des Luftführungsabschnitts B leicht

J| nach oben gestellt ist und so einen Luftkanal a zwischen

ig der Platte 9 und dem Bodenteil des Luftführungsabschnitts B bildet.

Der Endabschnitt des aus sich von dem Gehäuse A 1 des Reinigungsabschnittes A erstreckenden oberen und unteren Wänden 6a und 6b und Seitenwänden gebildeten Luftführungsabschnittes B ragt durch entsprechende im Gehäuse 13 des Filterabschnitts C und im Filterbeutel 10 ausgebildete öffnungen um ein gewisses Maß in den in dem Filterabschnitt C enthaltenen Filterbeutel 10 hinein und ist mit der Öffnung des Filterbeutels 10 fest verbunden.

Das Bodenteil 13a des Gehäuses 13 des Filterabschnitts C erstreckt sich nach vorn bis nahe an die Oberfläche des Photoempfängers 1. Eine kleine öffnung/?ist zwischen der Oberfläche des Photoempfängers 1 und dem vorderen Rand des verlängerten Bodenteils 13a vorgesehen, und zwischen der oberen Fläche des verlängerten Bodenteils 13a und der unteren Fläche des unteren Mantelblechs 5 ist ein Luftkanal 18 ausgebildet Der Filterbeutel 10 ist in dem Filtergehäuse 13 mit Abstand zu letzterem, der z. B. durch Distanzstücke gehalten wird, enthalten und besteht aus drei Schichten 10a, iOb und 10c, wobei die äußeren Schichten in ihrer Filtersiebstruktur dichter sind als die inneren Schichten, d. h. die äußerste Schicht 10a, die aus nicht gewebten Materialien, zum Beispiel aus Azetat oder Polypropylen hergestellt ist, ist in ihrer Siebweite die dichteste: ihr folgen die Zwischenschicht 10b und die innerste Schicht 10c aus Urethanschaum in Schwammzustand, die in ihrer Siebstruktur gröber sind.

Dem Filterabschnitt C folgt ein Saugabschnitt D, in dem ein Ventilator 11 vorgesehen ist, um einen Luftstrom durch die Vorrichtung zu verursachen.

Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

Wenn die Reinigungsbürste 2 sich entgegen dem Uhrzeigersinn in derselben Richtung wie die Trommel Γ für den Photoempfänger 1 dreht und dabei auch der Ventilator 11 sich dreht wischen durch diese Anordnung die Bürstenhaare 3 der Reinigungsbürste 2 die Resttonerpartikel von der Oberfläche des Photoempfängers 1, während Luft durch die Öffnungen β und ;-gesaugt wird und durch die Kanäle 7 und 18 strömt

Da die Spitzen der Bürstenhaare 3 gegen die Innenfläche des unteren Mantelblechs 5 reiben, werden die von der Oberfläche des Photoempfängers 1 entfernten Tonerpartikel sicher von den Bürstenhaaren 3 mitgenommen, wenn die Reinigungsbürste 2 sich dreht und werden von den Haaren 3 entfernt wenn letztere gegen das Ausklopferglied 8 und das abgerundete Teil Aa des oberen Mantelblechs 4 schlagen. Obwohl in diesem Stadium die abgelösten Tonerpartikel durch Reibung aufgeladen sind und dazu neigen, von dem Bodenteil 66 des Luftführungsabschnitts B angezogen zu werden, trägt der durch den Schlitz 5a eintretende Luftstrom, dessen Strömungsrichtung durch die Regulierungsplatte 9, wie durch den Pfeil a'gezeigt, gelenkt wird, die abgelösten Tonerpartikel vorteilhafterweise in den Filterabschnitt C, wobei die meisten der Tonerpartikel auf den Bodenteil des Filterbeutels 10 fallen. Irgendwelche noch in der Luft schwebenden Tonerpartikel werden durch die Saugkraft des Ventilators 11 an die gesamte Fläche des Filterbeutels 10 angesaugt.

Da die den Luftstrom regulierende Platte 9 sowohl als eine die Windrichtung verändernde Platte als auch als Trennwand dient, wird hinter dem Ausklopferglied 8 keine Verwirbelung verursacht: die Tonerpartikel werden also wirksam in Richtung des Pfeiles a'ohne Zerstreuung darum herum befördert. Noch an den Bürstenhaaren 3 haftende Tonerpartikel werden von den Haaren 3 heruntergeschüttelt, wenn letztere dann noch gegen das abgerundete Teil 4a des oberen Mantelblechs 4 schlagen, und werden durch den Luftstrom zusammen mit den durch das oben genannte Ausklopferglied 8 abgelösten Tonerpartikel in Richtung des Pfeiles b' in den Filterbeutel 10 befördert. Das gerundete Teil 4a am hinteren Ende des oberen Mantelblechs 4 dient nicht nur, wie oben, als zusätzliches Ausklopferglied, sondern verhindert auch effektvoll, daß die entfernten Tonerpartikel zwischen die Reinigungsbürste 2 und das obere Mantelblech 4 gelangen, indem es den Zwischenraum zwischen beiden einschränkt.

Tonerpartikel, die noch an den Bürstenhaaren 3 auch nach Passieren der Ausklopfermittel hängen, werden durch die Öffnung <x hinaus und durch den Luftstrom in Richtung des Pfeiles b' durch den Kanal 7 befördert wenn die ReinigungsbUrste 2 sich dreht, ohne aus der Öffnung ;· herauszustreuen.

In dem beschriebenen Filterbeutel 10 kann eine aus geeignetem Material wie Karton oder ähnlichem hergestellte Prallplatte 12 fest an der Bodenfläche des Filterbeutels 10 vorgesehen sein, so daß die von der durch die den Luftstrom regulierende Platte 9 regulierte Luft mitgerissenen Tonerpartikeln mit der Prallplatte 12 kollidieren, vor ihr niederfallen und sich an dieser Stelle bevorzugt ansammeln. Eine geringe Menge des Tonerpulvers bleibt dabei noch in dem Luftstrom, der durch die Wirkung des Ventilators 11 in die gesamte Fläche des Beutels 10 gesaugt wird; durch diese Methode wird der Filterbeutel 10 nur teilweise verunreinigt und geringfügig verstopft was eine äußerst lange Lebensdauer des Filterbeutels 10 zur Folge hat Es hat sich gezeigt daß die Lebensdauer des Filterbeutels 10 verglichen mit dem Fall ohne Prallplatte um das Zwei-bis Fünffache erhöht wird.

In der dargestellten Ausführangsform ragt die Prallplatte 12 im rechten Winkel von dem Bodenteil des Filterbeutels 10 nach oben bis ungefähr halb in den Filterabschnitt C hinein, wobei die Fläche der Prallplatte 12 der Reinigungsbürste 2 durch den Luftführungsabschnitt B parallel zur Achse der Bürste 2 gegenübersteht

Da die Bürstenhaare 3 der Reinigungsbürste 2 gegen die Innenfläche sowohl des oberen wie des unteren Mantelblechs 4,5 reiben können, bleiben keine Tonerpartikel an deren Innenflächen hängen, und sogar, wenn die Reinigungsbürste 2 entfernt wird, zum Beispiel zur Wartung oder Inspektion des Gerätes, besteht nur eine geringe Gefahr, das Tonerpartikel henimstreuen oder

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Verunreinigung verursachen.

Da der hintere Endabschnitt 4a des oberen Mantelblechs 4 nach innen auf den Weg der Bürstenhaare 3 zu abgerundet ist, werden Tonerpartikel, die noch an den Haaren 3 haften, nachdem letztere während der Drehung gegen das Ausklopferglied 8 aufgetroffen sind, wirkungsvoll entfernt, und es wird gleichzeitig sehr wirkungsvoll verhindert, daß die durch das Ausklopferglied 8 entfernten Tonerpartikel wieder an der Oberfläche des Photoempfängers 1 anhaften.

Das Vorsehen des Schlitzes 5a an der Verbindungsstelle des unteren Mantelblechs 5 und des Bodenteils 6b des Luftführungsabschnitts B ist sehr wirksam, da durch das Ausklopferglied 8 von den Bürstenhaaren 3 gelöste Tonerpartikel zwangsläufig von dem Luftstrom, dessen is Strömungsrichtung durch die an dem Ausklopferglied 8 befestigte Regulierungsplatte 9 reguliert wird, durch den Schlitz 5a in den Filterabschnitt Cgetragen werden, ohne daß sich irgendwelche Tonerpartikel auf dem Bodenteil des Luftführungsabschnitts B ansammeln. Da der Schlitz 5a nahe an der hinteren Kante des unteren Mantelblechs 5 ausgebildet ist, haben der verminderte Kontaktbereich zwischen dem Mantelblech 5 und den Bürstenhaaren 3 sowie der Luftbürsten-Effekt (»airknife« effect) des Luftstroms durch den Schlitz 5a weniger Beschädigung der Bürstenhaare 3 zur Folge, wobei die Lebensdauer der Haare 3 verglichen mit dem Fall ohne einen Schlitz um das nahezu Zwei- bis Dreifache erhöht wird.

Da der Filterbeutel 10 in dem Filtergehäuse 13 mit Abstand zu letzterem eingeschlossen ist und aus drei Schichten mit dichter und grober Siebstruktur besteht, werden die Tonerpartikel außerdem entsprechend der Größe der Tonerpartikel an die gesamte Fläche des Filterbeutels 10 angezogen, wodurch für eine lange Zeitdauer kaum Verstopfen des Filterbeutels auftritt. Es hat sich gezeigt, daß die Zeit, die es braucht, bis der Filterbeutel eines solchen mehrschichtigen Filters verstopft ist, um 2000 bis 4000 Stunden länger ist als die für ein Filterbeutel aus einer Schicht ·

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entfernen von Resttoner zum Gebrauch in einem elektrostatischen Kopiergerät, das einen Reinigungsabschnitt umfaßt, der eine drehbar in einem Gehäuse vorgesehene Reinigungsbürste enthält wobei das Gehäuse nahe der Oberfläche eines Photoempfängers mit einer öffnung versehen ist innerhalb der die Borstenhaare mit dem Pho- «»empfänger in Berührung stehen, und wobei zwischen den Rändern dieser öffnung und der Oberfläche des Photoempfängers ein kleiner Spalt vorgesehen ist sich von dem Gehäuse des Reinigungsabschnittes aus ein mit einem Saugabschnitt und dem einen Filter enthaltenden Gehäuse eines Filterabschnittes in Verbindung stehender Luftführungsabschnitt erstreckt und im Übergangsbereich zwischen dem Reinigungsabschnitt und dem Luftführungsabschnitt ein mit den Bürstenhaaren in Berührung stehendes und sich über die gesamte Breite der Reinigungsbürste erstreckendes Ausklopferglied vorgesehen ist, durch das der der sich drehenden Bürste selbst anhaftende Toner von der Reinigungsbürste entfernt wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: