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Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der Umfangsfläche
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einer fotoleitenden Trommel in einem elektrofotografischen Kopiergerät
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der Umfangs fläche
einer fotoleitenden Trommel in einem elektrofotografischen Kopiergerät, die in und
außer Berührung mit der Umfangs fläche bringbar ist und ein Sprührohr für die Zufuhr
von Reinigungsflüssigkeit, Reinigungselemente wie einen Abstreifer, eine Reinigungswalze
sowie eine Hebelanordnung enthält, welche die Reinigungswalze und den Abstreifer
trägt.
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In Kopiergeräten, die mit Flüssigtoner arbeiten, erfolgt die Reinigung
des Fotoleiters meist mit einem gummielastischen Abstreifer in Verbindung mit einer
Schaumstoffwalze, wie dies beispielsweise auch der Fall bei der eingangs beschriebenen
Reinigungsvorrichtung nach der DE-AS 26 00 950 der Fall ist. Bei dieser bekannten
Reinigungsvorrichtung versuchen Federeinrichtungen die Reinigungsvorrichtung schwenkbar
von der Fotoleitertrommel abzuheben und die Drehbewegung eines Hebels, der an einem
äußeren Ende einer Tragwelle der Reinigungsvorrichtung befestigt ist, gegen die
Federkraft der Federeinrichtungen und gegen die elastischen Kräfte der Reinigungsvorrichtung
bringen das freie Ende des Hebels mit einem Befestigungsglied in Eingriff, wodurch
die Reinigungsvorrichtung in Druckberührung mit der Umfangsfläche der Trommel gebracht
wird. Für die Reinigungselemente der Reinigungsvorrichtung sind erste
und
zweite Hebelanordnungen vorgesehen, die die Reinigungselemente tragen und miteinander
in Eingriff sind.
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Aus der DE-OS 27 58 766 ist eine Reinigungseinrichtung für ein fotoelektrostatisches
Kopiergerät mit einem Abstreifer bekannt, bei dem eine erste Einrichtung den Abstreifer
außer Anlage von der Fotoleitertrommel bringt, wenn das Kopiergerät außer Betrieb
ist und eine zweite Einrichtung eine Reinigungswalze außer Anlage von der Fotoleitertrommel
schwenkt oder den Anlagedruck verringert. Dabei wird Flüssigentwickler als Reinigungsflüssigkeit
dem Abschnitt der Fotoleitertrommel zugeführt, der sich zwischen dem Abstreifer
und der Abquetschrolle befindet. Die Einrichtungen zum Betätigen des Abstreifers
und der Abquetschrolle sind so miteinander gekoppelt, daß der Abstreifer und die
Abquetschrolle gleichzeitig in Anlage mit und außer Anlage von der Fotoleitertrommel
gebracht werden.
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Aus den US-Patentschriften 4,080,059 und 4,165,172 sind gleichfalls
Reinigungsvorrichtungen bekannt, die eine Abquetschwalze und einen gummielastischen
Abstreifer sowie ein Sprührohr für die Zufuhr der Reinigungsflüssigkeit aufweisen,
das so angeordnet ist, daß die Reinigungsflüssigkeit zwischen dem an der Umfangsfläche
der Fotoleitertrommel anliegenden Abstreifer und der Abquetschwalze aufgestaut wird.
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Den bekannten Reinigungsvorrichtungen ist gemeinsam, daß während des
Kopiervorgangs der gummielastische
Abstreifer in Verbindung mit
der Abquetschwalze, beispielsweise einer Schaumstoffwalze, an die Fotoleiteroberfläche
beigeschwenkt sind und die Reinigungsflüssigkeit zum Benetzen und Spülen zwischen
Abstreifer und der Abquetschwalze zugeführt wird. Nach dem Reinigen und Abschalten
des Kopiergeräts hebt die Reinigungsvorrichtung vom Fotoleiter ab und geht in eine
Ausgangsstellung zurück. Dabei laufen im allgemeinen Reste des Flüssigtoners, die
sich in der Abquetschwalze und zwischen dieser und dem Abstreifer befinden, über
die Umfangs fläche der Fotoleitertrommel ab. Dadurch können in der Nähe der Fotoleitertrommel
liegende Baugruppen benetzt werden, wodurch deren Funktion beeinträchtigt werden
kann. Von Nachteil ist auch, daß Reste der Tonerflüssigkeit auf der Trommeloberfläche
antrocknen können,- die vor dem Start eines neuen Kopiervorganges durch die Entwicklerflüssigkeit
bzw. die Reinigungsflüssigkeit, die im allgemeinen das Lösungsmittel für den Toner
ist, losgelöst werden müssen, wodurch sich die Vorlaufzeit des Kopiergeräts vor
einem neuen Kopierzyklus verlängert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reinigungsvorrichtung der eingangs
beschriebenen Gattung dahingehend weiterzubilden, daß möglichst keine Flüssigtoner-
oder Entwicklerflüssigkeitsreste auf dem Fotoleiter nach erfolgtem Kopiervorgang
zurückbleiben und daß eine unerwünschte Verschmutzung des Fotoleiters durch zurückbleibenden
Flüssigtoner und von Baugruppen des Kopiergeräts vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Reinigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 in der Weise gelöst, daß die aus mehreren Hebeln bestehende Hebelanordnung
nahe der einen Stirnfläche der Trommel angeordnet ist, daß jeder der Hebel an seinem
freien Ende Kugellager trägt, daß einer der Hebel mit seinem anderen Ende auf einer
Steckachse aufsitzt und die anderen Hebel auf einer Hülse, daß die Steckachse mit
einem ersten Profilrohr verbunden ist und daß oberhalb der Hebelanordnung umlaufende
Kurvenscheiben vorgesehen sind, die über die Kugellager mit den Hebeln in Druckberührung
stehen, diese verschwenken und dadurch die Reinigungselemente in und außer Kontakt
mit der Umfangsfläche der Trommel bringen.
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In Ausgestaltung der Erfindung weisen die.Kurvenscheiben unterschiedliche
Gestalt auf und verschwenken die Hebel zeitlich verzögt zueinander und verschieden
weit, so daß die Reinigungswalze und der Abstreifer getrennt und mit verschiedenem
Druck an die Umfangsfläche der Trommel anstellbar und von dieser abhebbar sind.
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Die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen
der übrigen Patentansprüche.
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Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß die Reinigungswalze
mit unterschiedlichen Drücken gegen die Fotoleiterfläche angepreßt wird, wodurch
erreicht wird, daß einerseits die Reinigungswalze während des Reinigungsvorgangs
bei niedriger Anpreßkraft soweit verdichtet
und ausgequetscht wird,
daß keine Reinigungs- oder Entwicklerflüssigkeit über die Fotoleiterfläche herunterläuft
und andererseits bei höherer Anpreßkraft die Reinigungswalze während des Ausquetschvorgangs
so stark verformt wird, daß sie mit dem Abstreifer in Berührung gelangt, die gespeicherte
Flüssigkeit herausgepreßt und nach Stillstand des Fotoleiters und der Reinigungswalze
die auf der Fotoleiterfläche dann noch vorhandene Restflüssigkeit zwischen Abstreifer
und Reinigungswalze bei langsamem Wegschwenken der Reinigungsvorrichtung durch die
Reinigungswalze aufgesaugt wird.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf di-e Zeichnungen im einzelnen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Teilansicht im Schnitt der Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht der Reinigungsvorrichtung
nach Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Ansicht, in der Teile der in Fig. 2 dargestellten
Reinigungsvorrichtung während der Reinigung wiedergegeben sind, Fig. 3a ein Detail
von Fig. 3,
Fig. 4 eine schematische Ansicht, ähnlich zu Fig. 3,
während des Abquetschens der Reinigungswalze nach Beendigung der Reinigung, Fig.
5 in schematischer Ansicht die von der Fotoleiterfläche abgehobene Reinigungsvorrichtung,
und Fig. 6 und 7 Teilansichten, in welchen Teile der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform
wiedergegeben sind.
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In den Fig. 1 und 2 sind eine Reinigungsvorrichtung 10 mit ihren Elementen
wie einem Abstreifer 3 und einer Reinigungswalze 2 und eine Fotoleitertrommel 6
nur soweit dargestellt, wie dies zur Erläuterung der Erfindung notwendig ist. Es
ist selbstverständlich, daß die Reinigungsvorrichtung 10 nicht auf das Reinigen
einer fotoleitfähigen Umfangsfläche einer Trommel beschränkt ist, sondern ebenso
zum Reinigen einer ebenen Fotoleiterfläche oder einer gekrümmten Fotoleiterfläche,
deren Krümmung von der Kreiskrümmung abweicht, geeignet ist.
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Bei dem Material für die Reinigungswalze 2 handelt es sich bevorzugt
um ein Material, das eine entsprechend große Saugfähigkeit für Flüssigkeiten besitzt,
wie beispielsweise Schaumstoff. An der einen Stirnfläche 36 der Fotoleitertrommel
6 ist eine Tropfscheibe 7 angeordnet, die in Achsenrichtung der Trommel 6 wegströmenden
Flüssigtoner auffängt und nach unten in ein nicht
dargestelltes
Flüssigkeitsbad leitet. Dadurch wird vermieden, daß Flüssigtoner Baugruppen des
Kopiergeräts verschmutzt, die außerhalb des Bereichs der Fotoleitertrommel liegen.
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Die Reinigungsvorrichtung 10 ist oberhalb der Fotoleitertrommel 6
angeordnet und wird seitlich von Blechen begrenzt, von denen das eine Seitenblech
12 dargestellt ist. Durch das Seitenblech 12 ist eine Steckachse 26 durch ein Gleitlager
40 hindurchgeführt, das in das Seitenblech 12 eingepreßt ist. Durch ein dazu in
kurzem Abstand parallel verlaufendes Seitenschild 24 des Kopiergeräts ist eine Hülse
15 hindurchgeführt. An dem Seitenschild 24 ist ein Gleitlager 25 für die Hülse 15
angeordnet. Die Hülse 15 umgibt die Steckachse 26, die mit einem ersten Profilrohr
8, das beispielsweise als Vierkant-Profilrohr ausgebildet ist, verbunden ist. Die
Verbindung der Steckachse 26 mit dem ersten Profilrohr 8 erfolgt über eine Verriegelung
27, die senkrecht zur Achsenrichtung die Steckachse 26 durchsetzt. Auf dem Profilrohr
8 ist der Abstreifer in Form eines langgestreckten Streifens aus einem elastisch
federnden Material, wie beispielsweise Gummi, Kautschuk, Vinylchlorid oder dgl.
mit einer daran ausgebildeten Kante befestigt. Auf der Steckachse 26 sitzt ein Hebel
22 ,der in seiner Position mittels Klemmschraube 32 fixiert wird, zusätzlich dient
die Steckachse 26 als Lagerzapfen für die Hülse 15. Auf dieser sitzt der Hebel 20
mit Hebel 21. Der Hebel 20 wird mittels Klemmschraube 31 in seiner Position fixiert.
Jeder der Hebel trägt an seinem freien Ende ein
Kugellager 28,29
bzw. 30. Oberhalb der Hebel sitzen auf einer Kurvenscheibenwelle 35 umlaufende Kurvenscheiben
16,17,18 auf, die untereinander unterschiedliche Gestalt aufweisen und mit den Kugellagern
28,29,30 in Druckberührung stehen. Die Formgebung der Kurvenscheiben 16,17,18 ist
exzentrisch, so daß sie während eines Umlaufes die Hebel verschwenken und dadurch
die an den Hebeln befestigten Reinigungselemente in und außer Kontakt mit der Umfangsfläche
der Trommel 6 bringen. Die Kurvenscheiben sind gegeneinander verdreht auf der Kurvenscheibenwelle
35 angeordnet, so daß sie die Hebel 20,21,22 zeitlich verzögert zueinander und verschieden
weit verschwenken, wodurch die Reinigungswalze 2 und der Abstreifer 3 getrennt und
mit verschiedenem Druck an die Umfangsfläche 6 der Trommel 6 angestellt werden und
von dieser abheben.
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Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, sitzen die Kurvenscheiben 16,17,18
aneinander angrenzend auf der Kurvenscheibenwelle 35 auf und werden durch nicht
näher bezeichnete Schrauben in ihrer jeweiligen Position festgelegt. An die Kurvenscheibe
16 schließt ein Antriebszahnrad 19 an, das über eine nicht gezeigte Zahnradkette
mit einem Antrieb 23 verbunden ist, der in Fig. 1 nur schematisch dargestellt ist,
da es sich um einen an und für sich bekannten Antrieb des Kopiergeräts handelt.
Die Enden eines zweiten Profilrohrs 13 liegen an den Innenseiten der Seitenbleche
12 an und sind mit den Seitenblechen über nicht näher bezeichnete Schrauben verbunden.
Das zweite Profilrohr 13 weist eine Vierkantform auf und dient zur Versteifung der
Reinigungsvorrichtung, die beispielsweise eine Länge von mehr als 1 m besitzen kann.
In den sich gegenüber-
liegenden Seitenblechen 12 sind im Abstand
zu den Gleitlagern 40 für die Steckachse 26 die Lager 14 für die Lagerzapfen der
Reinigungswalze 2 angeordnet.
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Zum Anlegen mit unterschiedlichem Anlegedruck und zum Abheben der
Reinigungswalze 2 an die bzw. von der Umfangs fläche der Trommel 6 sind die beiden
Hebel 20 und 21 vorgesehen, von denen der Hebel 21 kürzer als der Hebel 20 ausgebildet
ist. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, kann der kürzere Hebel 21 gegenüber dem Hebel
20 in geringem Ausmaß verschwenkt werden. Hierzu ist eine gemeinsame Schwenkachse
vorgesehen, die durch eine Schraube 37 gebildet ist, welche die beiden Hebel verbindet.
Des weiteren besitzt der kürzere Hebel 21 einen bogenförmigen Schlitz 33, mittels
dem die Lage der beiden Hebel zueinander eingestellt wird, indem der Hebel 21 um
den Drehpunkt, gebildet durch die Ansatzschraube 37, verschwenkt und anschließend
durch eine Fixierschraube 34, die durch den Schlitz 33 hindurchgeführt ist, festgelegt
wird. Wie aus der vergrößerten Teilansicht nach den Fig. 6 und 7 zu erkennen ist,
besitzt der Hebel 22 die gleiche Länge wie der Hebel 20.
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Am Umfang und einer Seite der Hülse 15 sind Stifte 38,39 angeordnet,
die in entsprechende Bohrungen im Seitenblech 12 eingeschoben werden und dadurch
den festen Sitz der Hülse 15 auf dem Seitenblech 12 sicherstellen und dieses bei
der Drehung der Hülse 15 mitnehmen. Die Drehung des Seitenblechs wird dann über
das zweite Profilrohr 13 auf die andere Seite, d.h. auf das andere Seitenblech,
übertragen.
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Ein Spritzschutz 5, beispielsweise eine Folie, die sich von dem ersten
Profilrohr 8 bzw. dem Abstreifer 3 nach oben erstreckt, verhindert, daß Flüssigtoner,
der durch die Reinigungswalze 2 nach oben geschleudert wird, aus dem Bereich der
Seitenbleche 12 austritt und in der Nähe liegende Baugruppen benetzt.
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Zwischen dem Spritzschutz 5 und der Reinigungswalze 2 ist eine Leiste
1 angeordnet, die sich über die Länge der Trommel 6 erstreckt und ein Dachprofil
besitzt, das von der Mitte der Leiste nach außen zu den beiden Enden hin abfällt.
Diese Formgebung der Leiste 1 stellt sicher, daß Flüssigtoner, der sich im Bereich,
der seitlich von dem Spritzschutz 5 und der Reinigungswalze 2 und unten von dem
Abstreifer 3 und der Umfangsfläche der Fotoleitertrommel begrenzt wird, möglichst
rasch von der Mitte der Leiste nach außen zu ihren beiden Enden hin abfließt und
von dort nach unten zwischen der Innenseite der Tropfscheibe 7 und der Stirnfläche
36 der Trommel 6 in das nicht dargestellte Flüssigkeitsbad strömt. Der Zulauf der
Reinigungsflüssigkeit, bei der es sich im-allgemeinen um das Lösungsmittel des Flüssigtoners
handelt, erfolgt über das Sprührohr 11, das oberhalb der Leiste 1 zwischen dem Spritzschutz
5 und der Reinigungswalze 2 innerhalb der Seitenbleche 12 angeordnet ist.
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Eine Ansicht der Leiste 1, aus der das Abfallen der Leiste von der
Mitte zu den Enden hin zu ersehen ist, ist als Teilansicht in Fig. 3a gezeigt.
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Die Funktionsweise der Reinigungsvorrichtung 10 wird im folgenden
anhand der Figuren 3 bis 5 näher erläutert.
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Fig. 3 zeigt die Stellung der Reinigungsvorrichtung 10 während des
Kopiervorgangs, wobei der Abstreifer 3 und die Reinigungswalze 2 gleichzeitig an
die Umfangs fläche der Trommel 6 angeschwenkt sind. Zwischen dem Abstreifer 3 und
der Reinigungswalze 2 ist die Reinigungsflüssigkeit 9 aufgestaut und benetzt diese
beiden Reinigungselemente, um eventuell angetrockneten Flüssigtoner zu erweichen
und abzulösen. Die Andruckkraft des Abstreifers 3 wird so eingestellt, daß die Oberfläche
der Trommel 6 nach dem Passieren des Abstreifers 3 möglichst trocken ist. Die Drehrichtung
der Reinigungswalze 2 ist gegenläufig zur Drehrichtung der Trommel 6. Der Andruck
der Reinigungswalze 2 an die Umfangs fläche der Trommel 6 wird so hoch eingestellt,
daß die Reinigungsflüssigkeit 9 zwischen der Reinigungswalze 2 und der Umfangs fläche
der Trommel 6 nicht austreten kann.
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Nach Beendigung des Kopiervorgangs bleibt der Abstreifer 3, wie Fig.
4 zeigt, in seiner Reinigungsstellung, die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit, die,
wie schon erwähnt wurde, Flüssigtoner sein kann, zum Spülen und Benetzen der Reinigungselemente
3 und 4 wird unterbrochen und die Reinigungswalze 2 wird stärker an die Umfangsfläche
der Trommel 6 angedrückt. In dieser Ausquetschposition verringert sich der Spalt
zwischen dem Walzenkern der Reinigungswalze 2 und der Umfangs fläche der Trommel
6 so weit, daß die im Schaumstoff angesam-
melte Reinigungsflüssigkeit
bzw. der Flüssigtoner, herausgepreßt wird. Durch das starke Andrücken der Reinigungswalze
2 wird der Schaumstoff an der Druckstelle so stark verformt, daß der Abstreifer
3 und die Reinigungswalze 2 sich in dieser Stellung berühren. Die Reinigungsflüssigkeit
fließt während dieses Vorgangs über die Leiste 1 nach außen hin ab. Nach Beendigung
dieses Abquetschvorgangs wird der Antrieb der Trommel 6 und der Reinigungswalze
2 angehalten. Die dann noch vorhandene Restflüssigkeit zwischen dem Abstreifer 3
und der Reinigungswalze 2 wird beim langsamen Hochklappen der Reinigungsvorrichtung
10 in die in Fig. 5 gezeigte Stellung durch das Schaummaterial der Reinigungswalze
2 aufgesaugt, so daß auch der letzte Rest an Reinigungsflüssigkeit von der Umfangsfläche
der Trommel 6 entfernt wird.
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Beim Wegschwenken von der Umfangsfläche der Trommel 6 hebt der Abstreifer
3 zeitverzögernd von der Umfangsfläche ab und die Reinigungsvorrichtung 10 schwenkt
danach in die in Fig. 5 gezeigte Ruhestellung.