DE3134188C2 - Reinigungseinrichtung für ein Kopiergerät - Google Patents

Abstract

Eine Reinigungseinrichtung mit einer beweglichen bzw. drehbaren Oberfläche, die durch eine Bürste geringer Länge gebildet ist, und mit einer im Inneren untergebrachten Einrichtung zum Erzeugen eines Magnetfeldes ist so angeordnet, daß sie an der Oberfläche eines ein elektrostatisches, latentes Bild tragenden Teils anliegt, um von diesem Tonerpartikel zu entfernen. An dieser Reinigungsrolle liegt wiederum eine zusätzliche Reinigungsrolle an, mit welcher wirksam die Tonerpartikel entfernt werden, welche von der zuerst erwähnten Reinigungsrolle aufgenommen worden sind. An der zusätzlichen Reinigungsrolle liegt wiederum ein Abnahme- oder Abstreifteil an, durch das die Entwicklerpartikel von der zusätzlichen Rolle entfernt werden.

Description

d) die Länge der Fasern (3) der Reinigungsbürste (10;20)ca.0,5 mm beträgt und daß

e) in der Reinigungsbürste (10,20) mindestens ein Magnet (5,6,7,8,9; 21,22,23) angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung für die eine elektrostatische, latente Abbildung einer zu kopierenden Vorlage tragende Fläche eines magnetischen Toner verwendenden Kopiergerätes der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Gattung.

Aus der DE-AS 26 26 089 h* eine Reinigungseinrichtung für ein elektrophotographisches Kopiergerät bekannt, bei der eine »Bürste« an der photoleitfähigen Fläche anliegt Obwohl in den t-iguren dieser Auslegeschrift nur Magnetbürsten dargestellt sind, wird auch die Verwendung einer Bürste aus Filz, Fell usw. in Betracht gezogen.

Eine Reinigungseinrichtung für ein Kopiergerät der angegebenen Gattung geht aus der DE-OS 26 32 842 hervor und weist eine drehbare Reinigungsbürste, deren Zylinderfläche mit die Fläche berührenden Fasern versehen ist, eine drehbare, an der Reinigungsbürste anliegende Reinigungsrolle sowie einen Abstreifer für die Reinigungsrolle auf.

Diese Reinigungsbürste wird durch einen Hohlzylinder gebildet, der an seiner Oberfläche mit den Fasern versehen ist. Der Hohlzylinder wird mit hoher Drehzahl gedreht, um den zurückgebliebenen Toner von der photoleitfähigen Fläche des Kopiergerätes abzustreifen. Der auf diese Weise entfernte Toner wird dann angesaugt und in einem Filterbeutel gesammelt.

Diese Reinigungseinrichtung weist jedoch verschiedene Nachteile auf: Zunächst besteht die Gefahr, daß 5i sich der Toner auf Bereiche außerhalb des Gehäuses der Reinigungseinrichtung verteilen kann, wodurch sich eine Verschmutzung der Umgebung der Reinigungseinrichtung ergibt; außerdem tritt im Laufe der Zeit eine Verschlechterung der Reinigungswirkung auf, da bei so längerer Benutzung die relativ langen einzelnen Fasern der Reinigungsbürste sich von dem Zylinder lösen und frei im Innern des Kopiergerätes herumfliegen können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungseinrichtung der angegebenen Gattung fv. zu schaffen, die auch über einen längeren Zeitraum eine sehr gleichmäßige, optimale Reinigungswirkung hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf dem Zusammenwirken zwischen dem Magneten im Innern der Reinigungsbürste einerseits, der den magnetischen Toner von der Fläche anzieht, und der Reibwirkung der kurzen Fasern andererseits, die durch mechanisches Abstreifen den magnetischen Toner von der Fläche entfernen. Dabei handelt es sich insbesondere um den Toner, der noch aufgrund der verbliebenen elektrostatischen Reibungskräfte an der photoleitfähigen Fläche haftet und deshalb durch die Magnetwirkung allein nicht vollständig entfernt werden kann.

Es besteht zwar im Prinzip die Möglichkeit, stärkere Magnete zu verwenden und dadurch die magnetische Anziehungskraft zu erhöhen. Diese Steigerung der Magnetkraft ist jedoch nur in begrenztem Umfang möglich.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal dieser Reinigungseinrichtung werden nun relativ kurze Fasern verwendet, so daß die Reinigungsbürste eine sehr glatte, weiche Oberfläche ähnlich einem Samtbelag hat Dadurch können die Reinigungsbürsten und insbesondere der Magnet sehr nahe bei der photoleitfähigen Fläche angeordnet werden, so daß die von dem Magneten gelieferten Magnetkräfte ausreichend zur Wirkung kommen. Gleichzeitig sind jedoch die extrem kurzen Fasern der Reinigungsbürste relativ starr und steif, so daß sie eine starke mechanische Reinigungswirkung ausüben, weil sie sich praktisch nicht verbiegen lassen, wie es hei langen Fasern nicht zu vermeiden ist, und deshalb eine starke mechanische Reibwirkung haben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Reinigungseinrichtung, und

F i g. 2 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Reinigungseinrichtung

F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Reinigungseinrichtung gemäß der Erfindung. Die eine elektrostatische, latente Abbildung einer zu kopierenden Vorlage tragende Fläche ist als photoleitfähige Trommel 1 dargestellt, die mit konstanter Drehzahl in Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden kann, wie durch den Pfeil angedeutet ist. Die photoleitfähige Trommel 1 kann mit einem geeigneten, photoleitfähigen Material, wie beispielsweise Selen oder Zinkoxid, beschichtet sein. Mittels eines üblichen elektrophotographischen Verfahrens wird auf der Oberfläche der photoleitfähigen Trommel 1 eine elektrostatische, latente Abbildung der Vorlage erzeugt, die dann mittels einer nicht dargestellten Entwicklungsvorrichtung in ein sichtbares Tonerbild umgewandelt wird. Als Entwickler wird ein magnetischer Einkomponenten-Entwickler verwendet.

Das auf diese Weise erzeugte Tonerbild wird elektrostatisch auf einen Kopieträger übertragen. Ein Teil des Toners bleibt jedoch bei dieser Übertragung auf der Trommeloberfläche zurück, so daß eine Reinigungseinrichtung 2 vorgesehen werden muß, um diesen zurückgebliebenen magnetischen Toner zu entfernen; die Reinigungseinrichtung 2 ist in der Nähe der Trommeloberfläche an einer Stelle angeordnet, wo sich die Trommeloberfläche nach oben bewegt, wie man in Fig. 1 erkennen kann. Die Reinigungseinrichtung 2 weist einen Hohlzylinde'· 4, dessen Zylinderfläche mit

die Trommel 1 berührenden Fasern 3 versahen ist, sowie mehrere Magnete 5 bis 9 auf, die ortsfest im Innern des Zylinders 4 angeordnet sind. Durch die Kombination Hohlzylinder und Magnete ist eine Reinigungsrolle 10 gebildet Der Zylinder 4 ist aus einer nichtmagnetischen Hülse gebildet und wird entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Die jeweilige Stellung des Zylinders 4 bezüglich der Trommel 1 ist so gewählt, daß die Bürsten 3 an seiner Oberfläche an der Trommeloberfläche mit einem vorgegebenen Druck anliegen. Die Bürsten 3 haben eine geringe Länge in der Größenordnung von 0,5 mm und folglich besteht nicht die Gefahr, daß sie oder einzelne Teile davon abgehen und herunterfallen. Die Magnete 8 und 9 haben die gleiche Polarität, während die Polarität der übrigen Magnete so gewählt ist, daß benachbarte Magnete Pole entgegengesetzter Polarität aufweisen. Wenn der Zylinder 4 in der dargestellten Weise gedreht wird, wird irgendwelcher Toner, der an der Trommeloberfläche 1 haften geblieben ist, zuerst mittels der Bürsten 3, die aus Fasern gebildet sind, abgerieben bzw. abgewischt, wobei Tonerpartikel von der Trommeloberfläche entfernt und von den Bürsten aufgenommen werden. Die Macnete S bis 9, welche im Inneren der Reinigungsrolle 10 angeordnet sind, haben die Aufgabe, den Tonerbruchteil, der nicht mittels der Bürsten 3 entfernt wird, magnetisch zu der Hülse 4 hin und von der Trommeloberfläche weg anzuziehen. Selbstverständlich kommt es zu der magnetischen Anziehung gleichzeitig mit dem Abreiben oder Abwischen mittels der Bürsten 3.

Eine zusätzliche Reinigungsrolle 11 ist auf der Seite der Reinigungsrolle 10, welche der Trommel 1 abgewandt ist, oder in F i g. 1 rechts von der Reinigungsrolle 10 so angeordnet, daß sie (11) die Bürsten 3 auf der Reinigungsrolle 10 berührt. Wie in F i g. 1 dargestellt, wird die zusätzliche Reinigungsrolle mittels einer nicht dargestellten Einrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht Die zusätzliche Rolle weist eine nichtmagnetische Hülse 12 und ein Paar Magnete 13 und 14 auf. die im Inneren der Hülse 12 ortsfest angeordnet sind. Die zusätzliche Rolle 11 kann allerdings auch im Uhrzeigersinn gedreht werden. Die beiden Magnete 13 und 14 haben die gleiche Polarität, aber bezüglich der im Inneren der Reinigungsrolle 10 angeordneten Magnete 8 und 9 die entgegengesetzte Polarität. Aufgrund der Wechselwirkung zwischen diesen Magneten wird der Toner, der von der Reinigungsrolle 10 auf- und mitgenommen worden ist, magnetisch an die zusätzliche Rolle 11 übertragen. Die magnetische Anziehung di-.rch die Magnete 13 und 14 reicht allein aus, wenn magnetischer Toner verwendet wird; wenn allerdings ein Zweikomponentenentwickler verwendet wird, muß eine Spannung mit einer Polarität, weiche der des Toners entgegengesetzt ist, an die Hülse 12 angelegt werden, uder die Hülse 12 muß durch eine reibungselektrische Ladungswirkung zwischen der Hülse 12 und den Bürsten 3 mit einer Polarität geladen werden, die der des Toners entgegengesetzt ist, um dadurch eine elektrostatische Anziehung zu schaffen, welche auf den Toner ausgeübt wird. Um Entwickler, welcher sieh auf der Hülse 12 abgesetzt hat, von dieser zu entfernen, ist ein Abnahme- oder Abstreifteil 15, wie beispielsweise eine Rakel, vorgesehen, die an der Oberfläche der Hülse 12 anliegt. Das Abstreifteil ist aus einem nicht-magnetischen Material, wie Urethangummi hergestellt. Der mittel:, des Abstreifteils 15 entfernte Entwickler fällt nach unten und wird von einem Auffangen 16 aufgefangen. Das Auffangteil 16 weist einen liehälter 17, welcher den herunterfallenden Entwickler aufnimmt und eine Schnecke 18 auf, die am Boden des Behälters 17 angeordnet ist um den

ä Entwickler in einer parallel zu der Trommelwelle verlaufenden Richtung zu befördern. Obwohl es nicht dargestellt ist kann der Entwickler von der Schnecke 18 so befördert werden, daß er zu einer Entwicklungseinrichtung oder zu einer Tonernachfülleinrichtung zurückin geleitet wird. Selbstverständlich kann der Toner auch einem abnehmbaren Einwegbehälter zugeführt werden. Darüber hinaus kann das Auffang- und Sammelteil 16 auch einfach ein Behälter sein, welcher abnehmbar angebracht ist

r> Um die Reinigungswirkung zu verbessern, muß ein Absetzen von Toner auf der Trommel 1 wirksam ausgeschlossen werden; hierzu kann eine Neutralisiereinrichtung 19 (in Drehrichtung der Trommel) an einer Stelle vor der Reinigungseinrichtung 2 angeordnet

3d werden, wie in F i g. 1 strichpunktiert angedeutet ist wodurch im wesentlichen eine Beseitigung einer etwaigen Restladung erreicht ist um so <:iie elektrostatische Anziehung zu verringern, die zwischen der Trommel und dem Entwickler wirkt Eine solche neutralisierende Einrichtung kann eine Neutralisierlampe, ein Neutralisier-Koronalader oder eine Kombination hieraui sein.

Nachstehend soll daher die Beziehung zwischen der Neutralisiereinrichtung 19 und der Wirkung der

in Erfindung beschrieben werden. Bekanntlich kann durch eine Neutralisierung vor dem Reinigungsschritt eine etwaige Restladung von einem Bereich der Trommel, wo sich Tonerpartikel abgesetzt haben, nicht völlig entfernt werden. Dies hat dann einen niedrigen

ii Wirkungsgrad beim Entfernen des Entwicklers zur Folge, wenn auf die magnetische oder elektrostatische Anziehung vertraut wird, da die Anziehung einen höheren Wert erfordert. Wenn jedoch die Restladung vorher beseitigt wird, wie oben in Verbindung mit der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Ladung aus einem Bereich um den Entwickler herum entfernt, so daß, wenn die Bürsten 3 während des Reinigungsvorgangs den Entwickler abwischen, die Entwicklerpartikel verschoben werden, so daß folglich die Wahrsch'einlich-

Ii keit größer wird, die elektrostatische Anziehung zu beseitigen, die zwischen der Trommel 1 und dem Entwickler wirkt. Gleichzeitig oder anschließend wird durch die Reinigungswirkung mittels der Bürsten 3 oder durch die magnetische Reinigungswirkung mittels der

ν· Magneten 5 und 6 ein Entfernen des Toners sehr gefördert.

In Fig.2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt wobei die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und nachste-

Vi henH ni»nt mehr beschrieben werden. Eine Reinigungsrolle 20 weist einen Hohlzylinder 4 auf, in welchem drei Magnete 21 bis 23 ortetest angeordnet sind. Der Magnet 22 ist gegenüber der Trommel 1 festgelegt während die übrigen Magneten 21 und 23 an einander gegenüberlie-

Wi genden Seiten angeordnet sind; die drei Magneten weisen zur Hülse nin Pole mit entgegengesetzten Polaritäten auf. Eine zusätzliche Reinigungsrolle 24 ist bei dem Zylinder 4 angeordnet; in dem Zylinder 4 ist jedoch kein Magnet vorgesehen, welcher der zusätzli-

h) chen Rolle 24 gegenüberliegend angeordnet ist. Wie bei der erster! Ausführungsform weist die zusätzliche Reiriigiingsrolle 24 eine nichtmagnetische Hülse 25 und einen einzigen in ihrem Inneren angeordneten Magne-

ten 26 auf, was im allgemeinen die gleiche Wirkung hat, wie in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Der magnetische Toner, welcher sich an den Bürsten 3 des Zylinders 4 abgesetzt hat, wird aufgrund der von dem Magneten 26 ausgeübten, magnetischen Anziehung entfernt. Die Hülse 25 ist drehbar auf einer nicht dargestellten Welle gehaltert, so daß, wenn die Reinigungsrolle 20 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, aufgrund der Reibung zwischen den Bürsten 3 und der Hülse 25 diese entsprechend oder im Uhrzeigersinn gedreht wird. Bei der ersten vorstehend beschriebenen Ausfilhrungsform kann die zusätzliche Rolle 11 magnetisches Material aufweisen. In diesem Fall kann Entwickler, der sich an den Bürsten abgesetzt hat, magnetisch angezogen werden, ohne daß ein Magnet oder Magnete verwendet werden. Dies dürfte auf die Magnete 8 und 9 in der Reinigungsfolie 10 zurückzuführen sein, welche in Gegenüberläge von der zusätzlichen Rolle 11 angeordnet SiHu, 50' UdU uSuürch CiPi gCSChiOSSCnC" i-vTCiS fü" diC magnetischen Kraftlinien geschaffen ist.

Selbstverständlich ist das ein elektrostatisches, latentes Bild tragende Teil nicht auf eine Trommel aus photoempfindlichem Material beschränkt, sondern es kann auch ein bandförmiges photoempfindliches Teil oder ein dielektrisches Material, welches wiederholt verwendet werden kann, anstelle eines photoempfindlichen Teils benutzt werden. Bei den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen hat sich ergeben, daß wenn die Bürsten 3 aus leitenden bzw. leitfähigen Fasern gebildet sind, der zurückgebliebene Entwickler zerbrochen bzw. zerschlagen wird, um dadurch die Reinigungswirkung zu verbessern, und außerdem wird das Restpotential auf der Trommel entfernt. In diesem Fall sind die Bürsten 3 durch eine nicht dargestellte Einrichtung nvt Erde verbunden. Wie vorstehend ausgeführt, kauf bei Verwendung einer Neutralisiereinrichtung (beispielsweise 19 in Fig. I) vor einem mechanischen und magnetischen Entfernen des Entwicklers, welcher auf der Trommeloberfläche verbleibt, das elektrische Potential aus den Bereichen der Trommel, wo sich der Entwickler abgesetzt hat. nicht vollständig beseitigt werden. Folglich schafft das

3 Leck- oder Kriechbahnen für das Restpotential, was eine relative Verschiebung zwischen dem Entwickler und der Trommeloberfläche zur Folge hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Reinigungseinrichtung für die eine elektrostatische, latente Abbildung einer zu kopierenden s Vorlage tragende Fläche eines magnetischen Toner verwendenden Kopiergerätes

   a) mit einer drehbaren Reinigungsbürste, deren Zylinderfläche mit die Fläche berührenden ι ο Fasern versehen ist,

   b) mit einer drehbaren, an der Reinigungsbürste anliegenden Reinigungsrolle, und

   c) mit einem Abstreifer für die Reinigungsrolle,

   15

   dadurch gekennzeichnet, daß