DE2421835C3 - Vorrichtung zum Entfernen von Resttoner - Google Patents
Vorrichtung zum Entfernen von ResttonerInfo
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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
11
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
45
50
55
60
65
Claims (1)
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:
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1973053769U JPS5841546Y2 (ja) | 1973-05-08 | 1973-05-08 | ザンリユウトナ−ジヨキヨソウチ |
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DE2421835C3 true DE2421835C3 (de) | 1985-02-07 |
Family
ID=12952007
Family Applications (1)
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Date | Code | Title | Description |
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8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: OGAWA, MASAYA, SAKAI, OSAKA, JP FURUKAWA, TETSUHISA, TOYOKAWA, AICHI, JP |
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