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Beschreibung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung in Form
einer Abstreifleiste für elektrofotografische, mit Bildübertragung arbeitende Kopiermaschinen
und insbesondere eine Reinigungsvorrichtung in Form einer Abstreifleiste mit einer
Abstreifleiste aus elastischem Material, die für Anpreßkontakt mit der Oberfläche
eines fotoleitfähigen Elementes geeignet ist, um den restlichen Toner von der Oberfläche
zu beseitigen.
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Die meisten elektrofotografischen Kopiermaschinen, die in letzter
Zeit eingeführt wurden, haben Reinigungsvorrichtungen in Form einer Abstreifleiste
deshalb, weil diese Reinigungsvorrichtungen kompakt im Aufbau und sehr wirksam bei
der Entfernung restlicher Tonerteilchen sind. Mindestens zwei Faktoren müssen jedoch
bei der Benutzung von Reinigungsvorrichtungen mit einer Abstreifleiste berücksichtigt
werden. Einer dieser Faktoren ist der Winkel derselben im Berührungspunkt bezogen
auf ein fotoleitfähiges Element, um wirksam restliche Tonerteilchen zu entfernen.
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Der andere Faktor ist die Vermeidung von Lärm, der von Schwingungen
der Reinigungsvorrichtung in Form einer Abstreifleiste herrührt.
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Derartige, bereits bekannte Reinigungsvorrichtungen in Form einer
Abstreifleiste sind in zwei allgemeine Gruppen aufgeteilt: Diejenigen, bei denen
der Winkel 61 zwischen der Abstreifleiste 61 und der Tangente X1 durch den Berührungspunkt
C1 von Abstreifleiste 61 und dem in Pfeilrichtung
-a -sich drehenden
fotoleitfähigen Element 2, -an dessen ungereinigter Seite ein stumpfer Winkel ist,
wie aus der Fig. 1 ersichtlich; und diejenigen, bei denen der Berührungswinkel 62
zwischen Abstreifleiste 61 und Tangente X2 durch einen vergleichsweisen Berührungspunkt
C2 ein spitzer Winkel ist, wie aus der Fig. 2 ersichtlich.
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-Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung bei der die Abstreifleiste
61 in einem stumpfen Winkel 61 gegen die Oberfläche des fotoleitfähigen Elementes
2 drücken kann, kann die Bremskraft zwischen der fotoleitfähigen Oberfläche und
der¼Abstreifleiste 61 in Axialrichtung deformieren, so daß auf den Berührungspunkt
C1 eine sehr große Kraft ausgeübt-wird. Insbesondere am Anfang der Drehbewegung
des fotoleitfähigen Elementes wird eine große Bremskraft auftreten, die unter Umständen
die Zerstörung des fotoleitfähigen Elementes bewirken kann.
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Da-die Abstreifleiste 61 gemäß der Fig. 2 sich unter Einwirkung einer
Bremskraft nicht in die Richtung, in der sie gedrückt wird, deformiert, kann der
oben beschriebene Nachteil nicht eintreten. Im Vergleich mit der in~Fig. 1 gezeigten
Anordnung weist die Anordnung geüiäß Fig. 2- eine geringere Reinigungskraft auf
und hinterläßt in Abhängigkeit von der-Winkelanordnung der Abstreifleiste 61 restliche
Tonerteile.
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Ein anderen Problem bei der Verwendung einer Reinigungsvorrichtung
mit einer Abstreifleiste besteht darin, daß unangenehmer Lärm und unangenehme Geräusche
auftreten,
die durch Vibrationen und Schwingungen der Abstreifleiste
während des Reinigungsbetriebes bewirkt werden.
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Wie erwähnt, wird die Abstreifleiste der Reinigungseinrichtung unter
einem Druck mit der Oberfläche des fotoleitfähigen Elementes in Berührúng gehalten,
der ausreicht, Tonerteilchen von der Oberfläche zu entfernen.
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Die Drehung des fotoleitfähigen Elementes wird jedoch nacheinander
Deformationen der Abstreifleiste bewirken, und zwar aufgrund der Reibungskraft zwischen
der Abstreifleiste und dem fotoleitfhäigen Element als auch aufgrund des Rückpralls
aufgrund der Elastizität der Abstreifleiste wegen-der erstgenannten Deformationen.
Hierdurch wird eine Vibration hoher Amplitude erzeugt, die zu sehr unangenehmem
Lärm führt. Um das Auftreten solchen Lärms zu vermeiden, ist aus US-PS 4 152 067
eine Reinigungsvorrichtung in Form einer Abstreifleiste bekannt, die eine Einrichtung
zum Unterdrücken der Vibrationen einschließt, die an einer solchen Stelle in bezug
auf die Abstreifleiste angeordnet ist, daß Vibrationen der Abstreifleiste zu der
Unterdrückungseinrichtung übertragen werden, wodurch die Vibration gedämpft wird.
Diese Einrichtung-mag verhältnismäßig wirksam sein, um das Auftreten von Lärm zuverhindern.
Der Mechanismus hierfür ist jedoch ziemlich kompliziert und benötigt ziemlich -umfangreiche
Stützen für die Abstreifleiste, damit die Vibrationsunterdrückungseinrichtung untergebracht
werden kann.
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Eine Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Reinigungsvorrichtung
in Form einer Abstreifleiste für eine elektrofotografische Kopiermaschine zu schaffen,
die die genannten Nachteile nicht aufweist
und wirksam restliche
Tonerteilchen entfernen kann, ohne daß si- Lärm und Geräusche verursacht, die von
Vibrationen derselben herrühren.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer
Reinigungsvorrichtung in Form einer Abstreifleiste, die eine elastische Abstreifleiste
aufweist, die in Druckberührung mit der Oberfläche eines elektrofotografischen fotoleitfähigen
Elementes zum Entfernen restlicher Tonerteilchen von der Oberfläche desselben während
der Bewegung des fotoleitfähigen Elementes steht, und die eine Halterung aufweist,
die die Abstreifleiste hält, wobei der vordere Kantenbereich der Halterung und die
demselben gegenüberstehende Oberfläche der Abstreifleiste eine gewisse Beweglichkeit
oder unstarre Beziehung in bezug aufeinander haben, so daß die Erzeugung von Lärm
und Geräuschen vermieden wird, die von-Vibrationen der Abstreifleiste herrühren.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer
Reinigungsvorrichtung in Form einer Abstreifleiste mit einer elastischen Abstreifleiste,
die normalerweise in drückender Berührung mit der Oberfläche eines elektrofotografischen
fotoleitfähigen Elementes zum Entfernen von restlichen Tonerteilchen von der Oberfläche
desselben während der Bewegung des fotoleitfähigen Elementes steht, und die eine
Halterung zum Halten der Abstreifleiste aufweist und um einen Halterungspunkt drehbar
ist-, um die Abstreifleiste in Berührung oder außer Berührung mit der Oberfläche
zu bringen, wobei die Abstreifleiste ursprünglich unter einem Winkel e, der 65"
<= 0 <.850 auf der ungereinigten Seite der Oberfläche in bezug auf eine Tangente
an die Oberfläche
durch den Berührungspunkt zwischen der Abstreifleiste
und der Oberfläche entspricht, eingestellt wird, wobei die Abstreifleiste unter
einem Winkel a entsprechend Oo ' a a <- 900 auf der ungereinigten Seite der Oberfläche
in bezug auf eine Linie durch den Unterstützungspunkt und den Berührungspunkt zwischen
der Abstreifleiste und der Oberfläche eingestellt wird, wobei noch der vordere Kantenbereich
der Halterung und die demselben gegenüberstehende Oberfläche der Abstreifleiste
so angeordnet sind, daß sie in bezug aufeinander in gewissem Maße beweglich oder
unstarr angeordnet sind, so daß einerseits restliche Tonerteilchen wirksam entfernt
werden und andererseits das Auftreten von Lärm und Geräuschen vermieden wird, die
von Vibrationen der Abstreifleiste herrühren.
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Ausführungsformen der vorliegenden- Erfindung werden anhand der folgenden
Figuren beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine herkömmliche Reinigungsvorrichtung mit
Abstreifleiste mit einem stumpfen Berührungswinkel e in schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine andere herkömmliche Reinigungsvorrichtung mit Abstreifleiste und einem
spitzen Berührungswinkel e in schematischer- Darstellung; Fig. 3 eine elektrofotografische
Kopiermaschine mit einer eingebauten Reinigungsvorrichtung mit Abstreifleiste gemäß
der vorliegenden Erfindung im Schnitt; Fig. 4 die Reinigungsvorrichtung mit Abstreifleiste
in-der Seitenansicht im Schnitt;
Fig. 5 die schematische Darstellung
des konstruktiven Aufbaus der Reinigungsvorrichtung gemäß Fig. 7; Fig. 6 die Reinigungsvorrichtung
und den Rückziehmechanismus für die Abstreifleiste in perspektivischer Darstellung;
Fig. 7 eine andere Ausführungsform des Rückziehmechanismus für die Abstreifleiste
in perspektivischer Darstellung; Fig. 8 die Abstreifleiste in der Reinigungsvorrichtung
in der Seitenansicht teilweise im Schnitt; Fig. 9 die erfindungsgemäße Abstreifleiste
ähnlich wie bei Fig. 8, wobei jedoch Maßnahmen zur Verhinderung von Lärmerzeugung
vorgesehen sind;-und Fig.10 u-. 11 Ansichten von Abstreifleisten ähnlich wie diejenigen
von Fig. 4, wobei jedoch Maßnahmen zur Verhinderung von Lärmerzeugung vorgesehen
sind.
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Fig. 3 zeigt eine schematisch dargestellte elektrofotografische Kopiermaschine
1 im Schnitt. Um eine fotoleitfähige Trommel 2, die drehbar.gehaltert ist, sind
in der genannten Reihenfolge eine Oberflächenladestation 3, eine
Entwicklereinheit
4, eine Durchlauf- und Löschstation 5, eine Reinigungsvorrichtung 6, eine Löschlampe
7 etc.
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angeordnet.
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An der Oberseite des Kopiermaschinengehäuses Ist ein hin--und herbewegbarer
Träger 8 für das Original mit einer Trägerplatte 81 aus transparentem Material zur
Anordnung des unbelichteten Originals angeordnet.-Das Original wird durch ein optisches
System 9, ~welches--unter dem Träger 8 angeordnet ist, und eine Aufnahmelampe 91,
reflektierende Spiegel 92, 93 und eine Linse 94 aufweist, abgetastet. Das Bild des
Original-s wird an der Aufnahmestation E auf der Oberfläche der sich drehenden fotoleitfähigen
Trommel 2 abgebildet.
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Kopierpapier P ist in einer Kassette C in übereinanderliegenden Blättern
angeordnet und wird durch Drehung der Zuführrollen 10 Blatt fürBlatt von oben weg
abgeschickt.
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Jedes Blatt wird kurzzeitig durch eine Zeitschaltrolleneinheit 11
angehalten und dann der Trommel 2 zeitlich abgestimmt auf das Tonerbild, welches
auf der fotoleitfähigen Fläche gebildet wurde, zugeführt, worauf das Tonerbild auf
das Blatt durch den Übertragerentlader 51 übertragen wird. Das Kopierblatt wird
dann von der Trommel 2 durch die Löschladeeinrichtung 52 getrennt und über einen-
Transportgurt 12 einer Hitzefixierrolleneinheit 13 zugeführt, wo das Tonerbild fixiert
wird. Das Kopierblatt wird danach über die Ausgaberollen 14 im Korb 15 abgelegt.
Von-der fotoleitfähigen Oberfläche wird andererseits der restliche Toner durch eine
Reinigungsvorrichtung 6- entfernt, nachdem das Tonerbild übertragen ist um so die
Bildung des nächsten Bildes zu ermöglichen.
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Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, ist die Reinigungsvorrichtung
6 der Kopiermaschine 1 mit einer Abstreifleiste 61 im Anpreßkontakt mit der fotoleitfähigen
Trommel 2 versehen, um restliche Tonerteile von der Trommeloberfläche nach der Bildübertragung
abstreifen zu können. Wie bereits bemerkt, ist die Abstreifleiste 61 beim Ein- oder
Ausbau der fotoleitfähigen Trommel 2 bevorzugt von dieser abgerückt. Hierzu ist
die Kopiermaschine 1 mit einem Rückziehmechanismus für die Abstreifleiste-, der
im folgenden beschrieben wird, versehen.
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Die Reinigungsvorrichtung 6 wird anhand der Fig. 4 bis 6 beschrieben.
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Die Reinigungsvorrichtung 6 weist einander gegenüberliegende Seitenplatten
62, 63 mit den abgesetzten Teilen 62a, 63a -zur Aufnahme der fotoleitfähigen Trommel
2 auf und ist zusammen mit der Trommel 2 lösbar im Maschinengehäuse befestigt.
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Die Abstreifleiste 61 ist durch Halterungen 65 drehbar an einem Trägerstift
64 befestigt und immer entgegen dem Uhrzeigersinn um den Trägerstift 64 durch eine
Feder 68 vorgespannt, welche an dem an der Halterung vorstehenden und aus dem Gehäuse
66 herausragenden Stift 67 befestigt-ist.
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Die von der fotoleitfähigen Oberfläche durch die Abstreifleiste 61
abgeschabtenlTonerpartikelchen werden in einer unterhalb der Abstreifleiste angeordneten
Transporteinrichtung 70 gesammelt und aus der Einheit befördert.
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Die Tonertransporteinrichtung 70 enthält eine transportierende Wendelfeder
71 und ein Federgehäuse 72 mit einem
rohrförmigen Kanal, dessen
Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der Wendelfeder 71 ist. Wenn
die Wendelfeder 71 von außerhalb der Einheit in geeigneter Weise gedreht wird, entlädt
sie den Toner. Die~-Wendelfeder 71 kann in einen Schlauch 73 ragen, der wie aus
der Fig. 3 und 6 ersichtlich ist, an der Entwicklereinheit 4 befestigt ist, um den
Toner von der Einheit 4 zur Wiederverwendung zurückzuführen. Der Toner kann auf
diese Art und Weise durch eine Wendelfelder, die sich fortlaufend vom Inneren der
Reinigungsvorrichtung 6 zur Entwicklereinheit erstreckt, transportiert werden. Folien
74 und 75 dienen dazu, die Tonerpartikelchen in die Transporteinrichtung 70 zu führen.
Der Film 74 ist ungefähr 50 cm dick und berührt mit seinem freien Ende die Oberfläche
der fotoleitfähigen Trommel 2. Auf diese Art und Weise wird nur wenig oder gar kein
restlicher Toner von der fotoleitfähigen Oberfläche, die mit dem Film 74 in Kontakt
ist, abfallen, und der von der Abstreifleiste 71 abgeschabte Toner fällt entlang-dem
Film 74 in das Wendelgehäuse 72. Das Wendelgehäuse 72 hat eine Öffnung 72a, deren
Breite kleiner als der äußere Durchmesser der Wendelfeder 71 ist. Hierdurch wird
verhindert, daß selbst wenn die Feder 71 verdreht oder anderweitig deformiert ist,
sie nicht aus dem Gehäuse herausragen kann und die Zerstörung der fotoleitfähigen
Oberfläche oder der Folie 74 bewirken kann.
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Die Halterung 65 für die Abstreifleiste besteht aus einer Grundplatte
76, die durch Trägerstift 64 drehbar an den Seitenplatten 62, 63 befestigt ist,
einer Trägerplatte 78, die durch eine Schraube 77 drehbar zur Grundplatte 76 gehalten
ist, einer Halteplatte 79 zur Halterung der
Abstreifleiste 61 an
der Trägerplatte 78, wobei die Abstreifleiste zwischen den Platten 78 und 79 angeordnet
ist, usw.. Die Schraube 77 ist ungefähr am mittleren Teil der Trägerplatte 78 quer
zur Trommel 2 angeordnet.
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Die Halteplatte 79 ist an ihren einander gegenüberliegenden Seiten
durch nicht dargestellte Schrauben gegen die Trägerplatte 78 gepreßt und an dieser
befestigt.
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Bei einer Reinigungsvorrichtung mit der vorbeschriebenen Konstruktion
-muß die Abstreifleiste unter den folgenden Bedingungen-positioniert werden.
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Wie bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben, bringt-eine
Reinigungsvorrichtung mit Abstreifleiste mit spitzem Berührungswnel 62 mit sich,
daß -Tonerpartikelchen nicht abgeschabt werden. Eine derartige unvollständige Reinigung
findet dann-statt, wenn Material, Berührungswinkel und Ahpreßdruck- der Abstreifleiste
und die entsprechenden Einstellungen anders als die angegebenen Bedingungen sind.
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Bei diesen Bedingungen wurden Versuche mit den folgenden Ergebnissen
durchgeführt.
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Bezug nehmend auf die Fig. 5, in der eine Reinigungsvorrichtung mit
-Abstreifleiste schematisch dargestellt ist, ist eine Abstreifleiste 61 durch eine
Halterung 65 drehbar um einen Haltepunkt 64 angeordnet, und durch eine Feder 68
am Ende 65a der Halterung vorgespannt, um das vordere Ende der Absteifleiste mit
einer Kraft F an die Oberfläche eines fotoleitfähigen Elementes 2 anzupressen. Wie
im vorstehenden -bereits ausgeführt, ist die Abstreifleiste 61 so angeordnet, daß
der Berührungswinkel zwischen einer Ebene Z-Z entlang der Abstreifleiste 61 und
einer Tangente X-X durch den Berührungspunkt
C zwischen der fotoleitfähigen
~Trommel und der Abstreif leiste 61 gleich dem Winkel e ist. Es ist dabei der Teil
der Tangente gemeint, der sich auf die Seite der Abstreifklinge erstreckt, zu der
sich der ungereinigte Teil der Trommel bewegt. Wenn die Trommel 2 angehalten wird,
bleibt die Abstreifleiste 61 weitgehend frei von Verbiegung. Der Winkel wird als
anfänglicher Einstellwinkel bezeichnet. Die Anpreßkraft F wirkt in einer Richtung
im rechten Winkel zur LinieY-Y durch den Berührungspunkt C und den Haltepunkt~64
der Halterung 65.
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Die Abstreifleiste 61 muß mit gleichmäßigem Anpreßdruck an die fotoleitfähige
Oberfläche gehalten werden und muß mit ausreichefden Eigensvhaften versehen sein,
um die Tonerteilchen zu blockieren und so eine unvollständige Reinigung zu verhindern.
In diesem Zusammenhang ergeben die vorgenommenen Versuche die folgenden Ergebnisse:
(i) Je größer der Berührungswinkel e (gegen 900) ist, um so größer ist die Fähigkeit
der Abstreif leiste, die Tonerteilchen zu blockieren, aber um so geringer ist die
Gleichförmigkeit der Berührung, da es für die vordere Kante der Abstreifleiste 61
immer schwieriger wird, sich gemäß der Form des fotoleitfähigen Elementes zu deformieren.
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Umgekehrt ist die Gleichförmigkeit der Berührung um so größer, je
kleiner der Berührungswinkel ist, aber um so größer ist dann die durch die gegebene
Kontaktkraft bewirkte Abweichung der Abstreifleiste 61, wodurch die Fähigkeit der
Abstreifleiste, die Tonerteilchen zu blockieren, herabgesetzt wird. Da die Verwendung
eines Materials mit geeigneten Eigenschaften (Härte) für die
Abstreifleiste
61 bezüglich der gleichförmigen Berührung gewisse Verbtsserungen mit sich bringt,
(wie im folgenden beschrieben), ist der Berührungswinkel e bevorzugt, um die Tonerteilchen
am wirkungsvollsten zu entfernen.
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Versuche haben ergeben, daß der Kontaktwinkel e vorteilhafterweise
im Bereich von 650 < 0 @ ' 850 liegt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig.
4 beträgt der Berührungswinkel e 750.
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(ii) Bezüglich der Materialeigenschaften der Abstreifleiste 61, insbesondere
der Härte H, hat sich herausgestellt, daß je härter das Material ist, um so größer
ist die Fähigkeit, Tonerteilchen zu entfernen; bei zu großer Härte jedoch leidet
die Gleichförmigkeit der Berührung zwischen Abstreifleiste und fotoleitfähigem Element.
Bezüglich der Gleichförmigkeit der Berührung, dem Berührungswinkel etc., wurde herausgefunden,
daß die Härte H bevorzugt im Bereich 65deg S H <= 78deg liegt, bestimmt durch
ein Härtemeßgerät A gemäß JIS K 6301.
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Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 4 beträgt die Härte H 73deg
(deg = Härtegrad).
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(iii) Mit dem Berührungswinkel e und der Härte H innerhalb geeigneter
Grenzen sollte der genaue Bereich der Berührungskraft F bestimmt werden, welche
die Abstreifleiste 61 befähigt, genügend Tonerteilchen zu entfernen und in gleichförmiger
Berührung mit der fotoleitfähigen Oberfläche ohne außergewöhnliche Verbiegung zu
verbleiben. Es wurde herausgefunden, daß die Berührungskraft F bevorzugt im Bereich
von 50 N <= F S.110 N liegt.
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Da der genaue Bereich der Berührungskräfte abhängig von der Dicke
d der Abstreifleiste 61 und der Länge 1, mit der diese am Halter 65 vorsteht, ist,
hat die Abstreif leiste 61, basierend auf den Ergebnissen der Versuche, eine Dicke
d von 5 mm und eine vorstehende Länge 1 von 19 mm.
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Nachdem die Versuche, wie bereits beschrieben, gezeigt haben, daß
die Abstreifleiste 61 eine gewisse Härte H aufweisen muß, um die Tonerteilchen entfernen
zu können, ist es aus den folgenden Gründen kritisch, wenn der Elastizitätsmodul
K der Feder-größer als der Elastizitätsmodul R der Abstreifleiste 61 ist. Das fotoleitfähige
Element, welches eine ausreichend große Härte besitzt, übt eine Kraft in einer Richtung
aus, die bewirkt, daß die Abstreifleiste 61 anhebt, wenn die Tonerteilchen zwischen
der Abstreifleiste 61 und der fotoleitfähigen Oberfläche passieren, mit dem Ergebnis,
daß wenn R > K, diese Kraft durch die Deformation der Feder 68 absorbiert wird,
wodurch die Abstreifleiste 61 als Ganzes angehoben wird und damit die Tonerteilchen
passieren läßt. Wenn jedoch R < K ist und die Tonerteilchen passieren, werden
nur die Tonerteilchen von der Abstreifleiste 61 durchgelassen, die die elastische
Tonerentfernungskraft der Abstreifleiste-61 übersteigen, ohne daß die anderen Tonerteilchen
passieren können.
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Die obige Diskussion hat ergeben, daß der genaue Berührungswinkel
e der Abstreifleiste 61 im Bereich von 650 ' O S < 850 liegt. Wenn die Abstreifleiste
61 an die Oberfläche des fotoleitfähigen Elementes 2 in einem derartig großen Winkel
durch die Halterung 65,- welche im Punkt64
drehbar aufgenommen
ist und durch die Feder 68 entgegen dem Uhrzeiger (Fig. 8) am Halterungsende 65a
vorgespannt ist, angepreßt wird, dann ist die Position des Halterungspunktes 64
von Bedeutung. Fig. 5 zeigt den Teil eines Kreises 64a mit dem Halterungspunkt 64
als Mittelpunkt und der Sehne C-64 als Radius, welches sich vom Halterungspunkt
64 bis zum Berührungspunkt C zwischen der Abstreifleiste 61 und der Trommel 2 erstreckt.
Wenn dieser Kreis den die Umfangslinie der Trommel 2 bildenden Kreis unter einem
kleinen Winkel schneidet, dann wird die Abstreifleiste 61 aufgrund ihrer Elastizität
von der Oberfläche der Trommel abgleiten, wenn die Abstreifleiste durch die Feder
68 vorgespannt ist oder wenn die Trommel 2 rotiert. Dies wird insbesondere dann
auftreten, wenn der Halterungspunkt 64 an den Stellen 64' oder 64'' in der Fig.
5 angeordnet ist. Wenn der Halterungspunkt an der Position 64' angeordnet ist, schneidet
der Kreis 64'a durch den Berührungspunkt C den Umfangskreis der Trommel 2 nur unter
einem kleinen Winkel, so daß die Abstreif leiste 61 von der Trommeloberfläche abgleiten
wird, wenn die Feder entgegen dem Uhrzeigersinn zum Halterungspunkt 64' mit großer
Kraft wirkt. D.h. wenn die Abstreifleiste 61 am Halterungspunkt 64' aufgenommen
ist, keine Berührungskraft aufgebaut werden kann und damit eine zufriedenstellende
Reinigungswirkung nicht erzielt werden kant.
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Bei dem Halterungspunkt 64'' schneidet der Kreis 64''a durch den Berührungspunkt
C ebenfalls den Umfangskreis der Trommel 2 unter einem ähnlichen kleinen Winkel.
Da die Abstreifleiste 61 im Uhrzeigersinn vorgespannt ist, stimmt die Richtung,
in der die Drehung der Trommel 2
(in Richtung von Pfeil a) eine
Kraft auf die Abstreifleiste 61 ausübt, mit der Richtung überein, in der die Abstreifleiste
61 vorgespannt ist. Hieraus folgt, daß die Abstreifleiste 61 leicht von ihrer Position
abgleitet, wenn die Trommel angetrieben wird.
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Demgemäß muß das Abgleiten der Abstreifleiste 61 durch spezielle Einrichtungen
wie z.B. ein Halteanschlag verhindert werden, wenn sie an den Punkten 64' oder 64''
gehalten ist; nichtsdestoweniger treten extreme Schwierigkeiten bei der Erzielung
des gewünschten Reinigungseffektes auf.
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Wenn im Gegensatz dazu der Halterungspunkt.64 im gleichen Quadranten
wie der Berührungswinkel e positioniert ist, insbesondere wenn die Abstreifleiste
61 in einem Winkel a, mit 0° <- a <- 900 zwischen der Ebene Z-Z der Abstreifleiste
61 und der Gerade Y-Y durch den Berührungspunkt C und den Halterungspunkt 64 an
der ungereinigten Seite der Trommel 2 im Bezug zur Ebene Z-Z liegt, schneidet der
Kreis 64a um den Halterungspunkt 64 durch den Berührungspunkt C den Umfangskreis
der Trommel 2 unter einem genügend großen Winkel. Auf diese Art und Weise wird die
Abstreifleiste 61 nicht von ihrer Stellung abgleiten, wenn sie entgegen dem Uhrzeigersinn
um den Halterungspunkt 64 vorgespannt ist. Theoretisch kann der Winkel a größer
als 90" sein, konstruktiv jedoch ist es schwierig, einen Winkel größer als 900 anzuordnen.
Bei Reinigungsvorrichtungen, die als Baueinheit kompakt sein müssen, ist der Winkel
bevorzugt kleiner als 900. Um eine genügend große Berührungskraft zu erreichen,
ist der Winkel a bevorzugt nicht kleiner als 300; in diesem Fall erfüllt die Abstreifleiste
zufriedenstellend alle Anforderungen, die im Vorbeschriebenen aufgestellt wurden.
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Der Meähanismus zum Zurückziehen der Abstreifleiste 61 von der fotoleitfähigen
Trommel 2 wird nun anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben. Der Mechanismus 200 zum
Zurückziehen der Abstreifleiste besteht aus einer Gleitplatte 201, die gleitend
an der Seitenplatte 62 der Reinigungsvorrichtung 6 angeordnet ist, einem L-förmigen
Hebel 202, der durch Stift 202a drehbar am Gehäuse 66 befestigt ist, einem Anschlagglied
2o4, welches drehbar durch Stift 203 am unteren Ende 202b des L-förmigen Hebels
2o2 befestigt ist und gleitend am Gehäuse 66 aufgenommen ist, und einer Feder 205,
die ständig das Anschlagglied 204 in Richtung von Pfeil b vorspannt.
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Das Anschlagglied 204 hat an seinem vorderen Ende eine geneigte Nockenkante
204au die in Eingriff mit dem Stift 67 auf dem Halter 85 gebracht werden kann, wobei
mit dem Stift 67 eine Feder 68 verbunden ist, um normalerweise die Abstreifleiste
61 in drückender Berührung mit der fotoleitfähigen Oberfläche zu halten.
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Die Kopiermaschine 1- kann durch Schwenken um eine Achse 104 in obere
und untere Rahmen 101 und 102 aufgeteilt werden.
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Ist der obere Rahmen 101 des Hauptteiles der Kopiermaschine in der
geschlossenen Stellung, d.h. im Uhrzeigersinn gegen den unteren Rahmen 102 geschwenkt,
ist ein Anschlag 201a der Gleitplatte 201 durch eine, an einem Teil des unteren
Rahmens 102 angeformte oder am Rahmen 102 befestigte (im Falle von Fig. 6) Nase
in angehobener Position gehalten. Hierbei ist ein Ende 202c des L-förmigen Hebels
202 in Berührung mit dem abgestuften Teil 201b der GIeitplatte 201 in einer ähnlichen
angehobenen Stellung. Hieraus folgt, daß der Hebel 202 in Fig. 6 im Uhrzeigersinn
gedreht wird, wodurch das Anschlagglied 204 nach links gegen die Wirkung der Feder
205 und auger
Berührung mit dem Stift 67 gezogen wird. Wenn der
obere Rahmen 101 in die offene Stellung angehoben wird, wird die Reinigungsvorrichtung
6 ebenfalls angehoben, wobei die Gleitplatte 201 von der Nase 102a sich wegbewegt,
so daß sie nicht länger in der angehobenen Stellung gehalten wird, in der sie durch
die Nase 102a gehalten worden ist. Durch die Feder 205 wird dadurch das Anschlagglied
204 in wichtung des Pfeiles b gleitend bewegt, wodurch die Nockenkante 204a in Berührung
mit dem oberen Teil des Stiftes 67 gebracht wird und wodurch der Stift 67 heruntergedrückt
wird.
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Die Feder 205 ist natürlich stärker als die Feder 68.
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Das Herabdrücken des Stiftes 67 bewirkt, daß der Abstreifleistenhalter
65 im Uhrzeigersinn in Fig. 4 um den Halterungsstift 64 gedreht wird und die Abstreifleiste
61 aus dem Eingriff mit der Oberfläche der Trommel 2 bringt.
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Da die Reinigungsvorrichtung 6 und die Trommel 2 vom Maschinenhauptgerät
abnehmbar und in dieses bei geöffnetem oberen Rahmen 101 einsetzbar sind, wird die
hierbei von der Trommeloberfläche abgehobene Abstreifleiste 61 beim Ein- oder Ausbau
der Trommel 2 nicht die eingangs beschriebenen Schwierigkeiten bereiten.
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Die in den Fig. 6 und 7 gezeigten hakenförmigen Hebel 210, 211 dienen
dazu, die Reinigungsvorrichtung 6 am oberen Rahmen 101 des Gerätehauptteils zu befestigen.
Die Reinigungsvorrichtung 6 wird durch Befestigen nicht dargestellter Lageransätze
der fotoleitfåhigen Trommel 2 an den Ansatzteilen 62a, 63a der Seitenplatten 62,
63 der Baueinheit befestigt, dann werden Ansätze 62b, 63b
(nicht
dargestellt) der Baueinheit 6 an nicht dargestellten Halterungselementen des oberen
Rahmens 101 befestigt und danach werden die hakenförmigen Hebel 210, 211 mit den
am Rahmen 101 befestigten Stiften 212 in Eingriff gebracht. Die hakenförmigen Hebel
210, 211 sind durch eine Torsionsfeder 213 im Uhrzeigersinn (Fig. 6) ständig vorgespannt
und durch eine Entriegelungsplatte 214 miteinander verbunden. Die Reinigungsvorrichtung
wird durch Drehen der hakenförmigen Hebel 210, 211 entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig.
6) aus dem Eingriff mit den Stiften 212 durch die Entriegelungsplatte 214 entriegelt.
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In der Fig. 1 ist ein anderer Mechanismus zum Zurückziehen~~der Abstreifleiste
dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist ein Hebel 221 drehbar durch einen Stift
220 gehalten, der auf den Stift 67 aufliegt und einen gebogenen Teil 221a aufweist,
welcher durch die Torsionsfeder 222 nach unten vorgespannt ist. Der Hebel 221 weist
ein freies Ende 221b auf, welches außen an der Seitenplatte 62 vorsteht und mit
dem Ansatz 102a am unteren Rahmen des Gerätehauptteils zusammenwirken kann. Wenn
der obere Rahmen 101 geschlossen ist, ist der Hebel 221 durch-den Ansatz 102a in
angehobener Position gehalten.
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Wenn der obere Rahmen 101 angehoben wird, wird die Reinigungsvorrichtung
mit angehoben, wobei der angehobene Hebel 221 von dem Ansatz 102a befreit wird und
die Torsionsfeder 222 den Hebel 221 nach unten drückt.
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Hierbei drückt der Hebel 221 den Stift 67 nach unten und zieht die-Abstreifleiste
61 von der Oberfläche der Trommel 2 zurück.
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Zur festen Aufnahme der Abstreifleiste 61 in der Halterung 65 der
oben beschriebenen Reinigungsvorrichtung 6 ist die Abstreifleiste 61 zwischen der
Trägerplatte 78 und der Halteplatte 79 (Fig. 7> aufgenommen und die Trägerplatte
78 und die Halteplatte 79 sind miteinander durch Schrauben (nicht dargestellt} verbunden.
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Da jedoch entlang der Abstreifleiste 61 mehrere Schrauben zur Halterung
derselben angeordnet sind, kann die Abstreifleiste 61 entlang ihrer Längserstreckung
wellenförmig deformiert werden, wenn die Schrauben mit unterschiedlicher Kraft angezogen
oder zu leicht angezogen sind. Daraus folgt, dag die Abstreifleiste 61 mit einer
ungleichmäßigen Kraft an die fotoleitfähige Oberfläche angepreßt wird, wodurch möglicherweise
die gewünschte Reinigung mißlingt Weiterhin hat der Wert 1, mit dem die Abstreifleiste
61 an der Halteplatte 79 (siehe Fig. 5) vorsteht, einen großen Einfluß auf den Reinigungseffekt
und muß deshalb sehr genau eingestellt werden, wobei es beispielsweise beim Auswechseln
sehr schwierig ist, die Abstreifleiste 61 einzustellen, und eine Ungenauigkeit leicht
erfolgen kann.
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Zusätzlich hat sich herausgestellt, daß der Anstieg der Innentemperatur
in der Kopiermaschine die Abstreifleiste 61 verlängert, wodurch der Wert 1, mit
dem diese vorsteht, sich verändert; dieses Phänomen ist jedoch durch eine Schraubenbefestigung
unvermeidbar.
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Wie bereits beschrieben, bewirkt die Drehung der fotoleitfähigen Trommel
2 eine Verbiegung der Abstreifleiste 61, wie durch die gestrichelte Linie in Fig.
4 dargestellt.
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Hierbei ist die Abstreifleiste 61, die fest dadurch die Halteplatte
79 und die Trägerplatte 78 gehalten ist, ziemlich stark durch die resultierende
Verbiegung,
insbesondere an den vorderen Endpunkten P der Halteplatte
79 und Q der Trägerplatte 78 beeinflußt.
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Wenn in diesem Zustand die Abstreifleiste für eine längere Zeitdauer
stillsteht oder einer kontinuierlich wirkenden dynamischen Kraft ausgesetzt ist,
wird die Abstreifleiste 61 bleibend verformt, wodurch die Anpreßkraft an die Oberfläche
der Trommel normwidrig beeinflußt wird, was eine entsprechende Beeinflussung der
Reinigungswirkung --zur Folge hat.
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Um diese Probleme zu beseitigen, kann die Abstreifleiste 61 mit ihrer
einen Seite 61a an einem Halterungsglied 300 mit Klebstoff 301 angeklebt sein (siehe
Fig. 8).
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Wenn die Abstreifleiste 61 durch die Rotation der Trommel 2 in der
durch gestrichtelte Linien angezeigten Art abgebogen ist, wird die Abstreifleiste
61 an der Seite 61a zusammengepreßt und an der im wesentlichen frei gebliebenen
anderen Seite 61b verlängert.
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Der Klebstoff 301 muß außer, daß er die chemischen Eigenschaften der
Abstreifleiste 61 nicht verändert, keine bestimmten Eigenschaften aufweisen, um
die Abstreifleiste 61 gegen die durch die Trommelrotation ausgeübte Zugkraft zu
halten. Ein beidseitig klebendes Band oder dergleichen ist ebenfalls verwendbar.
Der Klebstoff 301 kann am rückwärtigen Ende 61c der Abstreifleiste 61 angebracht
werden. Das beidseitig klebende Band kann in Kombination mit einem anderen Klebstoff
verwendet werden.
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Wenn die Abstreifleiste 61 in der oben beschriebenen Art und Weise
fest am Halteglied 300 angeklebt ist, kann die Abstreifleiste 61 die Anforderung
wie z.B. die Maßhaltigkeit
des Vorsprungs 1 (Fig. 8) vor der Anklebung
am Halteglied 300 erfüllen. Hierdurch wird die Abstreifleiste 61 beim Einbau und
Auswechseln leicht einstellbar. Wenn verhindert werden kann, daß die Abstreifleiste
61 an der geklebten Seite thermisch ausdehnt oder zusammenzieht, reduziert die gesamte
Abstreifleiste die Veränderung des Maßes 1 für den Vorsprung. Weiterhin wird die
Abstreifleiste 61, die keiner äußeren Kraft wie beispielsweise Befestigungskraft
ausgesetzt ist, nicht wellenförmig in Längsrichtung verformt werden, wodurch der
gewünschte Reinigungseffekt frei von äußerem Einfluß ist.
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Bei der in der Fig. 4 gezeigten Abstreifleiste 61 wird die Verformung
aufgrund der Verlängerung ausgeprägt am Punkt Q an der Seitenfläche 61b auftreten,
während die in Fig. 8 gezeigte Abstreifleiste 61 im wesentlichen frei über den deformierten
Bereich Q' an der Seitenfläche 61b gegenüber dem Punkt P auf der zusammengepreßten
Seite 61a ist. D.h. die letztere ist über einen größeren Bereich als bei der Anordnung
der Fig. 4 deformiert und ist demgemäß weniger für eine permanente Einstellung geeignet.
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Es soll nun erklärt werden, wie erfindungsgemäß unangenehmer oder
ungewöhnlicher Lärm vermieden werden kann, der von Vibrationen der Abstreifleiste
61 herrührt. Wird nun der Typ von Abstreifleisten benutzt, der in Fig. 4 gezeigt
ist, oder der Typ, der in Fig. 8 gezeigt ist, so ist doch immer während des Reinigungsbetriebes
ein Geräusch bzw. Lärm aufgetreten. Insbesondere bewirkt die Drehung der fotoleitfähigen
Trommel 2 in der Gegenuhrzeigersinnrichtung, daß die Abstreifleiste 61 so deformiert
wird, wie dies durch gestrichelte Linien in Fig. 9 dargestellt
ist.
Aufgrund dieser Deformation wirkt eine sehr große Kraft auf den Punkt P, d.h. in
dem Bereich, in welchem die- Oberfläche der Abstreifleiste 61 dem vorderen Kantenbereich
des Haltelementes 300 gegenübersteht.
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ist die Abstreifleiste 61 fest an dem Haltelement 300 durch ein Klebemittel
301 vollständig auf dem gesamten Gebiet befestigt, das dem Halteelement gegenübersteht,
wie dies bei der Ausführungsform der Fig. 8 gezeigt ist, so wird eine -Vibration
der Abstreifleiste 61 überhaupt nicht gedänipft oder abgeschwächt, wodurch die Vibration
direkt a-uf das Ewalteelement 300 übertragen wird und dadurch ungewöhnlicher Lärm
verursacht. Dies trifft auch für die Abstreifleiste 61 von Fig. 4 zu-, die auf beiden
Seitenflächen durch die Halterungseinrichtungen 65 gehalten wird, die die Stützplatte
78 und die Festhalteplatte 7 einschließen.
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Erfindungsgemäß wird nun der beschriebene ungewöhnliche Lärm wirksam
dadurch vermieden, daß der vordere Kantenbereich der Halterungseinrichtung 300 oder
65 und die Oberfläche der Abstreifleiste 61, die diesem Bereich gegenübersteht,
-in -gewissem Ausmaße zueinander beweglich oder nicht -starr zu einander angeordnet
werden. Soll insbesondere de Halteleiste 61 mit der in Fig. 8 gezeigten Halterungseinrichtung
300 verwendet werden, dz'-nn- wird der ungewöhnliche Lärm wirkungsvoll dadurch vermieden
werden, daß das Klebemittel 301 nicht im Bereich von P angeordnet wird, der dem
vorderen Kantenbereich der fialterungseinrichtung 300 entspricht, wie dies in Fig.
9 gezeigt ist. D.h., daß die obere Seitenfläche 61a der
der Abstreifleiste
61, die der Halterungseinrichtung 300 gegenübersteht, fest durch das Klebemittel
301 ganzflächig mit Ausnahme des Bereichs P befestigt wird, der dem vorderen Kantenbereich
der Halterungseinriehtung 300 entspricht. Auf diese Weise wird die Abstreifkante
61 eine gewisse Bewegungsfreiheit bei Deformation während der Drehung der fotoleitfähigen
Trommel 2 haben; dadurch wird wirksam die Vibration ohne irgendwelche Störungen
gedämpft, so daß das Auftreten ungewöhnlichen Lärms vermieden wird. Der Bereich
P, in dem kein Klebemittel angebracht wird, muß ungefähr 1-5 mm betragen, damit
eine gewisse Bewegungsfreiheit vorhanden ist, durch die Lärm verhindert wird. Es
sollte bemerkt werden, daß bei Verwendung eines beidseitig klebenden Bandes zum
Befestigen der oberen Seitenfläche 61a der Abstreifleiste 61 dasselbe auch im vorderen
Kantenbereich P angeordnet werden kann, solange kein anderes Klebemittel benutzt
wird, da das beidseitig klebende Band auch als Polsterungsmaterial wirken wird,
durch das im Bereich P eine gewisse Bewegungsfreiheit für die Abstreifleiste 61
ermöglicht wird.
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Fig. 10 zeigt eine verbesserte Ausführungsform der Abstreifleiste
61 mit Halterungseinrichtungen 65, die denjenigen von Fig. 4 ähnlich sind, um das
Auftreten von Lärm vu vermeiden. Die Abstreifleiste 61 ist an ihren beiden Seitenflächen
61a und 61d durch die Festhalteplatte 79 und die Halterungsplatte 78 eingeschlossen
und fest durch die Schraube 77 gehalten. Damit eine gewisse Bewegungsfreiheit für
die Abstreifleiste 61 in einem Bereich vorhanden ist, der dem vorderen Kantenbereich
P der Festhalteplatte 79 gegenübersteht, ist der vordere Kantenbereich P der Festhalteplatte
79 so ausgebildet, daß er eine abgerundete Krümmung hat. Insbesondere ist der vordere
Kantenbereich P derselben mit einer Abrundung 79a gekrümmt, die in dem Teil vorgesehen
ist,
der der oberen Seitenfläche 61a der Abstreifklinge 61 gegenübersteht,
so daß die Vibration der Abstreifklinge 61 gedämpft wird.
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In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsform der Abstreifklinge 61
mit einer Halterungseinrichtung 65 gezeigt, die ähnlich wie die Ausführungsform
10 sind, und die ebenfalls sehr wirksam zur Vermeidung von Lärm und Gcräuschen ist
Bei dieser Ausführungsform ist ein dünnes Blatt 82 oder Band eines elastischen Materials
zwiscnen der Festhalteplatte 79 und der Abstreifleiste 61 im Bereich P angeordnet,
so daß hier eine gewisse Bewegungsfreiheit vorhanden ist. Vorzugsweise sollte ein
mit einer Ausnehmung versehener Bereich 83 an dem vorderen Kantenbereich der Festhalteplatte
79 vorhanden sind, so daß ein Raum zum Unterbringen der dünnen Platte oder des dünnen
Bandes 82 vorhanden ist. Als dünnes Blatt bzw. Band können Polyuretankautschuk,
Kunstkautschuk oder andere ähnliche Materialien benutzt werden.
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Es wurden Versuche in der in Fig. 3 gezeigten Maschine für die in
den Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsformen unternommen, um die Wirkungen der Erfindung
zu untersuchen.
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Insbesondere wurden Vibrationspegel an einem Abschnitt A, der im wesentlichen
nahe dem vorderen Kantenbereich der Abstreifleiste 61 angeordnet ist, und an einem
Bereich B, der im wesentlichen der Mitte des oberen Teils der Ialte m gseinrichtung
300 entspricht, für die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform unter Benutzung eines
Bearing Checker (Lagerprüfer) gemessen, der von Kokusai Kikai Shindo Kenkyusho vertrieben
wird. Wie bereits beschrieben wurde, ist.in diesem Falle die Abstreifleiste 61 fest
an der Halterungseinrichtung 300 durch das Klebemittel 301
vollständig
im gesamten Bereich befestigt, der dem Halterungselement gegenübersteht. Gemessene
Ergebnisse zeigten, daß die Vibrationspegel im Bereich A im Bereich von 0,1 - 0,2
und im Bereich B im Bereich von 5 - 7 lagen. Dies zeigt offenbar, daß trotz der
Tatsache, daß der Vibrationspegel im Bereich A niedrig ist, diese Vibration im Teil
B sehr verstärkt wird, so daß ungewöhnlicher Lärm erzeugt wird, indem direkte Übertragung
zur Halterungseinrichtung 300 stattfindet.
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Als nächstes wurden die Vibrationspegel bei denselben Bereichen A
und B für die in Fig. 9 gezeigte Ausführungsform gemessen, bei der kein Klebemittel
301 zwischen den vorderen Kantenbereich P der Halterungseinrichtung 300 und der
letzteren gegenüberstehenden Halteleiste 61 angebracht wurde. Die gemessenen Ergebnisse
zeigten, daß die Vibrationspegel im Bereich A ungefähr dieselben waren wie vorher,
nämlich im Bereich von 0,1 - 0,2.
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Im Bereich B lagen sie jedoch zwischen 2 und 3, was weniger als die
Hälfte des Pegels der Ausführungsform von Fig. 8 bedeutet. Dies beweist damit, daß
das Vorsehen einer gewissen Bewegungsfreiheit im Bereich P sehr wirksam ist, das
Auftreten ungewöhnlichen Lärms zu vermeiden. Ähnliche Versuche wurden auch für die
in den Fig. 10 und 11 gezeigten Ausführungen unternommen; die erhaltenen Ergebnisse
zeigten ungefähr dieselben Vibrationspegel wie bei der Ausführungsform von Fig.
9.