DE2436203A1

DE2436203A1 - Reinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2436203A1
Application number: DE19742436203
Authority: DE
Inventors: Donald John Quant; Raghulinga Reddy Thettu
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-08-10
Filing date: 1974-07-26
Publication date: 1975-02-20
Also published as: GB1464759A; FR2240473A1; NL7410512A; FR2240473B1

Description

XEROX CORPORATION, Rochester, N.Y. / USA

Reinigungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine trockene, beheizte, mit Druck arbeitende Aufschraelzeinrichtung der Art, wie sie in
elektrostatischen Kopiermaschinen verwendet wird, mit einer beheizten, trockenen Aufschmelzrolle und einer Druckrolle,
welche einen Kontaktbogen zum Aufschmelzen von Tonerbildern auf zwischen beiden hindurchbewegten Kopierblättern bilden.

Es wurde beobachtet, dass eine der bevorzugten Arten, ein
Pulverbild auf eine Unterlage aufzuschmelzen darin besteht,

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das Pulver in direktem Kontakt mit einer heissen Oberfläche zu bringen, z.B. einer beheizten Rolle. Die Rollenoberfläche kann trocken sein, d.h. es wird kein flüssiges Lösungsmittel auf die Oberfläche der Rolle aufgebracht, wie es z.B. in den US-Patentschriften 3 498 596, 3 539 161 und 3 666 247 beschrieben ist. Alternativ kann die Rollenoberfläche der Aufschmelzrölle mit einem Lösungsmittel, wie einem Siliconöl benetzt werden, wie es in den US-Patentschriften 3 268 351 und 3 256 oo2 beschrieben ist.

Bei der trockenen Aufschmelzeinrichtung besteht die Neigung, dass die Aufschmelzrolle die Verschmutzungspartikel des Papiers sammelt und nicht sichtbare oder winzige Tonerpartikel, welche wiederum eine sichtbare Tonerablagerung verursachen, sich auf der Oberfläche der Aufschmelzrolle aufbauen und auf dem Kopierblatt ablagern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art so in verbessern, dass unerwünschte Papierverschmutzungsanteile und sowohl sichtbare als auch nicht sichtbare Tonerablagerungen entfernt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine Rolle in Berührung mit der Oberfläche der Aufschmelzrolle vorgesehen ist, dass die Rolle einen starren Kern aufweist, der mit einem weichen, anpassungsfähigen Material ummantelt ist, das mit einer Hülse überzogen ist, die aus einem Material aus der Gruppe der Harze auf Fluorkohlenstoffbasis, der Silicone und fluorhaltigen Silicone und Kombinationen derselben bestehen kann, wobei Mikroanpassungsfähigkeit zur guten Übertragung von Verschmutzungen

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erreicht ist, und dass eine Wischeinrichtung in Berührung mit der Hülse der Rolle angeordnet ist, um Verschmutzungen von der Hülse zu entfernen.

Auf diese Weise wird die Entfernung der Papierverschmutzungen und Ablagerungen der Tonerpartikel von einer trockenen, beheizten Aufschmelzrolle ermöglicht, und die Tonerablagerungen werden daran gehindert, von der Oberfläche der Aufschmelzrolie auf die Kopierblätter übertragen zu werden. Dadurch wird die Kopierqualität der Kopierblätter erhöht, die mit der mit einer erfindungsgemässen Reinigungsvorrichtung versehenen Aufschmelzeinrichtung fixiert werden.

Sowohl diese als auch andere Aufgaben der Erfindung und weitere Merkmale derselben werden aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung besser verständlich. Es zeigt:

Fig. 1 das Schema eines xerographischen Reproduktionsgerätes, das eine beheizte, mit Druck arbeitende Aufschmelzeinrichtung aufweist, die gemäss der Erfindung aufgebaut ist,

Fig. 2 einen vergrösserten Teil der Fig. 1, welcher die Einzelheiten der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung eines abgewandelten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung eines weiteren abgewandelten Ausführungsbeispiels> und

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Fig. 5 einen Ausschnitt der Fig. 4, welcher wiederum ein anderes Ausführungsbeispiel darstellt. *

In der Fig. 1 der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer geeigneten Umgebung, wie einer automatischen xerographischen Kopiermaschine, dargestellt. Die automatische xerographische Kopiermaschine umfasst eine xerographische Platte lo, die zu einer Trommel geformt ist. Die Platte hat eine photoleitende Schicht oder lichtaufnehmende Oberfläche auf einer leitenden Unterlage und ist in einem Rahmen gelagert, so dass sie sich in der durch den Pfeil angezeigten Richtung drehen kann. Die Drehung veranlasst die Plattenoberfläche nacheinander an einer Reihe xerographischer Behandlungsstationen vorbeizulaufen. Für die vorliegende Beschreibung können die einzelnen xerographischen Behandlungsstationen auf dem Bewegungsweg der Plattenoberfläche funktionell folgendermassen beschrieben werden:

Eine Ladestation A, an der eine gleichförmige elektrostatische Ladung auf die photoleitende Platte aufgebracht wird,

eine Belichtungsstation B,an der Licht oder ein Strahlungsmuster der zu reproduzierenden Kopien auf die Plattenoberfläche projiziert wird, um die Ladung in den belichteten Bereichen derselben aufzulösen und dadurch ein latentes elektrostatisches Bild der zu reproduzierenden Kopie zu schaffen,

eine Entwicklungsstation C,an der xerographisches Entwicklermaterial,einschliesslich Tonerpartikeln,mit einer der Ladung des latenten elektrostatischen Bildes entgegengesetzten elektrostatischen Ladung über das latente elektrostatische Bild

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kaskadenförmig geschüttet werden, um ein Tonerpulverbild in der Ausbildung der zu reproduzierenden Kopie zu formen,

eine Übertragungsstation D, an der das Tonerpulverbild elektrostatisch von der Plattenoberfläche auf ein Übertragungsmaterial oder eine tragende Fläche übertragen wird, und

eine Reinigungs- und Entladungsstation E für die Trommel, an der die Plattenoberfläche gebürstet wird, um restliche Tonerpartikel zu entfernen, die darauf .nach der Bildübertragung verbleiben und an der die Platte einer relativ hellen Lichtquelle ausgesetzt wird, um eine im wesentlichen vollständige Entladung von jeder verbleibenden elekstrostatischen Ladung, die darauf geblieben ist, zu vervollständigen.

Die vorhergehende Beschreibung des xerographischen Verfahrens reicht zum Verständnis der vorliegenden Erfindung aus. Weitere Einzelheiten können der US-Patentschrift 3 578 859 entnommen werden.

Die an der Aufschmelzstation F angeordnete Aufschmelzeinrichtung lol umfasst eine Aufschmelzrolle Io3 und eine Druckrolle Io5, durch welche das zu fixierende Kopierblatt durch den Spalt, der durch die Berührung der Aufschmelzrolle und der Druckrolle gebildet wird, gefördert wird. Das Kopierblatt wird von der Aufschmelzrolle Io3 durch Abstreiffinger 112 abgestreift. Die Aufschmelzrolle umfasst ein sich drehendes Teil 13o, mit einem elastisch kompressiblen Überzug 132 aus Silicongummi oder irgendeinem anderen, wärmebeständigen, kompressiblen Material, wie es z.B. in den oben erwähnten Patentschriften beschrieben

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wird. Das sich drehende Teil kann mittels einer Wärmequelle 134 von .innen beheizt werden, wie sie in der US-Patentschrift 3 666 247 beschrieben ist, oder von von aussen beheizt werden, wie es in den US-Patentschriften 3 498 586 und 3 539 161 beschrieben ist. Die Druckrolle umfasst ein sich drehendes Teil 14o, das mit einer elastischen Schicht 142 überzogen ist, die eine etwas grössere Härte als der überzug 132 der Aufschmelzrolle aufweist, wie in den oben erwähnten Patentschriften beschrieben wurde.

In Fig. 2 ist erfindungsgemäss eine Reinigungsvorrichtung 2ol mit einer Reinigungsrolle vorgesehen, die so angeordnet ist, dass sie die Aufschmelzrolle Io3 von Papierverschmutzung und sowohl nicht sichtbaren als auch sichtbaren abgesetzten Toner— partikeln reinigt. Die Reinigungsvorrichtung 2ol umfasst ein metallenes Kernteil 2o3, das mit einer zylindrischen Rolle 2o5 aus einem weichen,verformbaren Material umkleidet ist. Irgendein geeignetes weiches, wärmebeständiges Material kann verwendet werden, wie Silicongummi, Nomex oder Dacron (Handelsnamen der duPont Corporation, Wilmington, Delaware). Eine Hülse 2o7 bedeckt den Zylinder 2o5. Die Hülse 2o7 ist aus einem geeigneten Material hergestellt, das durch Oberflächenkräfte Papierverschmutzung und Tonerablagerungen anzieht. Typische Materialien sind Harze auf Fluorkohlenstoffbasis, einschliesslich Fluoräthylen, Propylen, das unter dem Handelsnamen Teflon von der duPont Corporation hergestellt wird. Die Silicone und fluorhaltigen Silicone sind wünschenswert mit Feuchtigkeit überflutet, z.B. General Electric RTV 112 und Dow Corning RTV 733.

Es hat sich herausgestellt, dass Papierverschmutzung an der Aufschmelzrolle Io3 zur Hülse 2o7 aufgrund einer entgegengesetzten Ladung angezogen wird, die an der Oberfläche erzeugt

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wird. Zunächst treibt die Aufschmelzrolle Io3 die Druckrolle Io5 unter Erzeugung statischer Ladungen. Wenn sich eine Verschmutzung auf den Rollen aufbaut, treten entgegengesetzte Ladungen auf, so dass die Druckrolle negativ und die Aufschmelzrolle positiv ist. Wenn·das papierene Kopierblatt zu den Rollen gelangt, sind die nicht mit Toner versehenen Bereiche der Blätter stärker positiv als die mit Toner versehenen Bereiche. Dies führt dazu,dass eine an der Rückseite des Kopierblattes induzierte zusätzliche positive Ladung eine Verringerung der positiven Ladung verursacht und dadurch die negative Ladung erhöht. Irgendwelche losen Papierfasern und/oder Background-Tonerpartikel, die normalerweise negativ sind, werden von der Oberfläche der Aufschmelzrolle, die positiv induziert ist, angezogen. Die Verschmutzung und Tonerpartikel sammeln sich an der Oberfläche der Aufschmelzrolle und werden durch die negativ induzierte Ladung der Hülse 2o7 auf diese übertragen. Auch ermöglicht die elastomere Eigenschaft des Silicongummis eine Mikroanpassungsfähigkeit zur positiven Übertragung. Die Verschmutzung und Tonerpartikel werden von der Hülse 2o7 mittels eines Wischpolsters 21o entfernt, das aus Wolle oder synthetischen Fasern, wie Nomex oder Dacron hergestellt ist. Das Wischpolster 21o kam trocken oder ein wenig mit Siliconöl benetzt sein. Das Wischpolster kann eine lose, gestrickte Oberfläche haben, damit Verschmutzungen frei hindurchgehen können,oder kann eng gestrickt sein, um die Verschmutzung an seiner Oberfläche zu halten.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt, in der das Wischpolster 21o durch eine klebrige Rolle 212 ersetzt ist, die in Form einer erwärmten, mit Toner beschichteten Rolle aus weichem Material aufgebaut ist. Der klebrige

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Toner dient dazu, die Verschmutzung und die Tonerablagerungen von der Hülse 2o7 fortlaufend zu entfernen. Es wird auf die US-Patentschrift 3 649 992 Bezug genommen, in der eine typische erwärmte tonerbeschichtete Rolle beschrieben ist, und welche gemeinsam mit der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde.

Alternativ kann die Rolle 212 aus Siliconkitt hergestellt sein, wenn das Hülsenmaterial ein Harz auf Fluorkohlenstoffbasis ist.

Unglücklicherweise kleben die kleinen Papierpartikel und winzigen Tonerpartikel, die im Bereich von ungefähr unter einem Micron bis zu Io Micron gross sind, an der Oberfläche der beheizten, trockenen Aufschmelzrolle. Wenn dieses auftritt, können Abwandlungen der Erfindung, wie sie in den Fig. 4 und 5 dargestellt sind, verwendet werden. In diesen Fig. ist ein zurückziehbares Steuerelement 25o so angeordnet, dass es kleine Verschmutzungspartikel von der Oberfläche der beheizten, trockenen Aufschmelzrolle löst. Das Scheuerelement 25o umfasst einen Polsterabschnitt 252, der an einer Blattfeder 254 befestigt ist, welche den Polsterabschnitt 252 in ständigen Druckkontakt mit der Oberfläche der Aufschmelzrolle drückt. Der Polsterabschnitt 252 ist aus irgendeinem geeigneten, wärmebeständigen Material hergestellt. Typische Materialien sind Nomex,Dacron, Metallfasern und Kombinationen derselben. Durch diesen Aufbau wird der Oberfläche der Aufschmelzrolle eine gute Scheuerwirkung erteilt, welche die sehr winzigen Papierpartikel und Tonerpartikel freilegt und es ermöglicht, sie von der Hülse 2o7 zu entfernen. Das Scheuerelement kann von der Aufschmelzrolle während der Bereitschaft zurückgezogen

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werden, um im allgemeinen durch die auf dem Polsterabschnitt gesammelte Verschmutzungen verursachtes Schmieren zu verhindern. Eine nicht dargestellte', geeignete Schwingeinrichtung ist mit dem Scheuerelement verbunden, um ein radiales Kratzen auf der Oberfläche der AufschmeIsrolle und ein Trennen.der Verschmutzung zu verhindern.

Ein alternatives Äusfuhrungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt, bei welchem der Polsterabschnitt 252 durch eine einteilbare stationäre Rolle 26o ersetzt ist, die aus einem starren Substrat besteht und mit einem weichen, rauhen, verformbaren Material, z.B. Nomex oder Dacron überzogen ist.

Während die grundsätzlich neuen Merkmals der Erfindung in ihrer Anwendung auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben und erläutert wurden, versteht es sich, dass verschiedene Teile weggelassen und ersetzt werden können und Änderungen der Form und Einzelheiten der dargestellten Vorrichtung in ihrer Arbeitsweise von Fachleuten durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen.

Kurz zusammengefasst, wird durch dis Erfindung eine Reinigungsvorrichtung für eiiE trockene, beheizte,mit Druck arbeitende Aufschraelzeinrichtung geschaffen, in der eine sich anpassende Rolle mit einer Hülse aus einem Material wie Harz auf Fluorkohlestoffbasis, Silicon oder fluorhaltiges 'Silicon,, die trockene Äufschmelzrolle berührt und sowohl Papierverschmutzungen als auch Tonerablagerungen aufnimmt, um die durch die Aufschmelzeinrichtung fixierten Kopierblätter sauber zu halten. Die Papierverschmutzung wird elektrostatisch an die Reinigungsrolle sowohl durch elektrische Ladungen als auch durch Oberflächenkräfte

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von der Aufschmelzrolle angezogen. Die Tonerabiagerung benetzt die Hülse oder haftet an ihr. Die Verschmutzung und Tonerablagerung werden von der Reinxgungsrolle durch ein Wischelement entfernt,, das klebrig sein kann oder nicht.

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Claims

Patentansprüche

(l\ Reinigungsvorrichtung für eine trockene, beheizte, mit Druck arbeitende .Aufschmelzeinrichtung der Art, wie sie in elektrostatischen Kopiermaschinen verwendet wird, mit einer beheizten, trockenen Aufschmelzrolle und einer Druckrolle, welche einen Kontaktbogen zum Aufschmelzen von Tonerbildern auf zwischen beiden hindurchbewegten Kopierblättern bilden, dadurch gekennzeichnet , dass eine Rolle in Berührung mit der Oberfläche der Aufschmelzrolle (Io3) vorgesehen ist, dass die Rolle einen starren Kern (2o3) aufweist, der mit einem weichen, anpassungsfähigen Material (2o5) ummantelt ist, das mit einerHülse (2o7) überzogen ist, die aus einem Material aus der Gruppe der Harze auf Fluorkohlenstoffbasis, der Silicone und fluorhaltigen Silicone und Kombinationen derselben bestehen kann, wobei Mikroanpassungsfähigkeit zur guten Übertragung von Verschmutzungen erreicht ist, und dass eine Wischeinrichtung (21o) in Berührung mit der Hülse der Rolle angeordnet ist, um Verschmutzungen von der Hülse zu entfernen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wischeinrichtung (21o) eine eng gestrickte Oberfläche aus einem Material wie Wolle, synthetische Fasern und einer Kombination derselben aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wischeinrichtung (21o) eine lose gestrickte Oberfläche aus einem Material wie Wolle, synthetische Fasern oder einer Kombination derselben aufweist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Wischeinrichtung (21o) mit Siliconöl benetzt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wischeinrichtung eine klebrige Rolle (212) umfasst, welche eine Oberfläche aus Siloconkitt aufweist, wenn die Hülse (2o7) der Rolle aus Harz auf Fluorkohlenstoffbasis herbestellt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wischeinrichtung aus einer klebrigen Rolle (212) besteht, die eine klebrige Tonerschicht aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Scheuerelement (25o) so angeordnet ist, dass es mit der Oberfläche der Aufschmelzrolle (Io3) in Berührung bringbar ist, um winzige Papierverschmutzungen und Tonerpartikel, die an der Oberfläche der trockenen Aufschmelzrolle kleben, zu entfernen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheuerelement (25o) einen Polsterabschnitt (252) aus wärmebeständigem Material umfasst und eine Einrichtung (254) zum Drücken des Polsterabschnittes in Druckkontakt mit der Oberfläche der Aufschmelzrolle mit einem konstanten Druck vorgesehen ist.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , ■ dass der Polsterabschnitt (252) während des Arbeitsbereitschaftzeitraumes zurückziehbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet υ dass das Scheuerelement eine Rolle (26o) aus weichem, rauhen Material ist und mit der Aufschmelzrolle (Io3) zusammenschaltbar ist.

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