DE3340526C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen eines latente, elektrostatische Bilder tragenden Aufzeichnungsmaterials in einer elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung - Google Patents

Abstract

In einem Verfahren und in einer Einrichtung zum Reinigen eines latente, elektrostatische Bilder tragenden Aufzeichnungsmaterials in einer elektrostatischen Aufzeichnung werden Koronaldungen mit derselben Polarität wie diejenige der latenten elektrostatischen Bilder auf das Aufzeichnungsmaterial und auf einen zurückgebliebenen Entwickler zum Vorreinigen des Aufzeichnungsmaterials nach einer Bildübertragung aufgebracht, und auf diesen Reinigungsschritt kann ein Reinigungsschritt folgen, bei welchem beispielsweise eine Fellbürste aus einem Material mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 102Ω cm bis 108Ω cm oder eine Reinigungsschneide oder eine Kombination aus beiden verwendet wird.

Description

3 4

wendet wird. Reinigungsschneide, die in einem elektrophotographi-

Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich ei- sehen Kopiergerät verwendet ist, wie es in F i g. 1 darge-

nerseits ein sehr gründliches Entfernen der Tonerteil- stellt ist;

chen von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials Fig.3 ein Diagramm zur Erläuterung der Reini-

realisieren und andererseits ergibt sich dabei auch ein 5 gungswirkung einer Reinigungsbürste, welche von der

Wegschnellen der Tonerteilchen von den Borsten der Polarität einer Vorreinigungs-Koronaladung abhängt;

Bürste, die sich dadurch quasi selbst reinigt, ohne daß F i g. 4 eine schematische Darstellung einer Borste ei-

hierzu eine zusätzliche Einrichtung erforderlich wäre. ner Reinigungsbürste, eines Tonerpartikels und eines

Bei dem Verfahren nach der vorliegeuden Erfindung ist Schlagteils zur Erläuterung des Unterschieds in der Rei-

daher auch kein Abstreifelement mehr erforderlich. io nigungswirkung der Reinigungsbürste zwischen einer

Bei Verwendung einer Bürste mit elektrisch leitfähi- negativen und einer positiven Vorreinigungs-Koronala-

gen Borsten ergibt sich die folgende Wirkungsweise: dung, und

Zum Zeitpunkt der Reinigung des Aufzeichnungsma- F i g. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung

terials werden negative Ladungen an den Borsten der zwischen dem Potential einer Photoleitertrommel und

Fellbürste durch die positiven Ladungen des Aufzeich- 15 der Menge elektrischer Ladungen von Toner, die von

nungsmaterials induziert Die Tonerteilchen, welche et- —100 μΑ bis 100 μΑ reichen.

was positiv geladen sind, werden elektrostatisch In F i g. 1 ist eine schematische Darstellung einer elekschwach an die Borsten angezogen, so daß die Toner- trostatischen Aufzeichnungseinrichtung wiedergegetehchen von dem Aufzeichnungsmaterial dadurch ent- ben, in welcher ein Verfahren und eine Einrichtung zum fernt werden können. Im Vergleich zu dem Fall, bei 20 Reinigen eines Photoleiters gemäß der Erfindung verweichem negative Koronaladungen auf das Aufzeich- wendet bzw. angewendet sind. In F i g. 1 dient ein tromnungsmaterial aufgebracht werden, ist jedoch die Reini- melförmiger Photoleiter 10 (der nachstehend als Photogungswirkung der Bürste wegen einer verhältnismäßig leitertrommel bezeichnet wird) als Aufzeichnungsmatekleinen Menge positiver Ladungen auf den Tonerteil- rial und ist beispielsweise aus Selen hergestellt Die Phochen und wegen einer relativ geringen Anziehung zwi- 25 totrommel wird durch eine (nicht dargestellte) Antriebsschen den Borsten und der Tonerteilchen geringer. Das einrichtung angetrieben und dreht sich dadurch in der Entfernen der Tonerteilchen von den Borsten der Fell- angegebenen Pfeilrichtung. Um die Umfangsfläche der bürste kann jedoch allein durch die normale Erschütte- Photoleitertrommel 10 sind in deren Drehrichtung rung der Borsten bei ihrer Reinigungsbewegung sehr nacheinander angeordnet ein Koronalader 11, um die wirksam durchgeführt werden. Aus diesen Gründen er- 30 Oberfläche der Photoleitertrommel 10 gleichförmig mit gibt sich auch, daß die Reinigungswirkung der Fellbür- einer positiven Polarität zu laden, ein optisches Belichste in dem Fall, bei welchem positive Vorreinigungs-Ko- tungssystem 13, um Lichtbilder, die den Bildern einer ronaladungen auf das positiv geladene Aufzeichnungs- Vorlage 12 entsprechen, auf die gleichförmig geladene material aufgebracht werden, besser ist als in dem Fall, Oberfläche des Photoleiters 10 zu projizieren, um dabei welchem negative Vorreinigungs-Koronaladungen 35 durch latente, elektrostatische Bilder auf dem Photoleiaufgebracht werden. ter 10 zu erzeugen, welche den projizierten Lichtbildern

Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zum Rei- entsprechen, und eine Entwicklungseinheit 14, um die

nigen eines latente, elektrostatische Bilder tragenden latenten, elektrostatischen Bilder auf dem Photoleiter 10

Aufzeichnungsmaterials in einer elektrostatischen Auf- mit Hilfe von Toner in sichtbare Bilder zu entwickeln.

Zeichnungseinrichtung mit einer Aufladestation, einer 40 Ferner ist in Drehrichtung der Photoleitertrommel 10

Belichtungsstation, einer Entwicklungsstation, einer gesehen nach der Entwicklungseinheit 14 eine Bildüber-

Übertragungsstation, einer Vorreinigungs-Koronaein- tragungseinheit 15 angeordnet, welche eine Vor-Bild-

richtung und einer Reinigungsbürste zur Durchführung Transferlampe 16, einen Hauptbild-Transferlader 17

des erfindungsgemäßen Verfahrens. und einen Blattrennlader 18 aufweist, Btldtransferblät-

Die genannte Aufgabe wird mit Hilfe der erfindungs- 45 ter 20 werden einzeln von einer Blattablage 19 aus der

gemäßen Einrichtung dadurch gelöst daß die Vorreini- Bildübertragungseinheit 15 zugeführt wie in F i g. 1 dar-

gungs-Koronaeinrichtung ein Koronalader zum Auf- gestellt ist

bringen von Koronaladungen auf das Aufzeichnungs- Ferner ist nach der Bildübertragungseinheil 15 eine

material und auf den darauf verbliebenen Entwickler Reinigungseinrichtung 21 mit Merkmalen nach der Er-

mit derselben Polarität, wie die von der Aufladestation 50 findung angeordnet Die Reinigungseinrichtung 21 weist

auf das Aufzeichnungsmaterial aufgebrachte Ladung ist, einen Vorreinigungs-Koronalader 22, um auf die Ober-

und daß die Reinigungsbürste eine elektrisch leitfähige fläche des Photoleiters 10 elektrische Ladungen mit der-

Fellbürste ist, die in Berührung mit der Oberfläche des selben Polarität wie der des geladenen Photoleiters 10

Aufzeichnungsmaterials steht, um Restentwickler von (oder mit derselben Polarität wie die von latenten, elek-

dem Aufzeichnungsmaterial nach Vorreinigung des 55 trostatischen Bildern), d. h. in diesem Fall mit einer posi-

A ufZeichnungsmaterials durch den Koronalader zu ent- tiven Polarität, vor der Reinigung der Oberfläche des

fernen. Photoleiters 10 aufzubringen; eine photoleitfähige FeIl-

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter- bürste 23 in Form einer Rolle; eine Reinigungsschneide

bildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprü- 24 aus einem elastischen Material, und eine Ladungs-

chen 2,3 und 5. 60 löschlampe 25 auf. Ferner weist die Reinigungseinrich-

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausfüh- tung 21 ein Gehäuse 26 auf. In dem unteren Teil des

rungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher Gehäuses 26 ist eine Toneraustrageinrichtung 27 vorge-

erläutert. Es zeigt sehen, um den wiedergewonnenen Toner aus dem Ge-

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines elektro- häuse 26 auszutragen. Die leitfähige Bürste 23 ist elek-

photographischen Kopiergeräts, in welchem ein Verfah- 65 trisch geerdet. Ferner kann ein Schlagteil 28 vorgesehen

ren und eine Einrichtung zum Reinigen eines Photolei- sein, durch welches Tonerpartikel aus der Fellbürste

ters gemäß der Erfindung verwendet werden; entfernt werden.

F i g. 2 ein Diagramm der Reinigungswirkung einer Die Arbeitsweise der in F i g. 1 dargestellten elektro-

statischen Aufzeichnungseinrichtung wird nunmehr erläutert Die Photoleitertrommel 10 wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 210 mm/s gedreht Die oberfläche der Photoleitertrommel 10 ist mit einer vorbestimmten Polarität und mit einem vorbestimmten Potential auf beispielsweise (+) 800 V gleichförmig geladen. Danach werden die latenten, elektrostatischen Bilder, die Bildern auf der Vorlage 12 entsprechen, auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 12 durch das optische Belichtungssystem 16 erzeugt. Die auf diese Weise erzeugten latenten elektrostatischen Bilder auf der Photoleitertrommel 10 werden mittels der Entwicklungseinheit 14 in die entsprechenden sichtbaren Tonerbilder entwickelt Im Falle eines Toners, der einen herkömmlichen Zweikomponentenentwickler enthält, halten die Tonerpartikel eine elektrische Ladung von etwa —10 μθ/g bis —20 μθ/g zurück.

Vor einer Bildübertragung wird das elektrische Potential auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 10 dadurch erniedrigt daß deren Oberfläche mittels der Vor-Bild-Transferlampe 16 beleuchtet wird. Durch diese Beleuchtung wird eine Übertragung von Tonerbildern von der Photoleitertrommel 10 auf das Bildtransferblatt 20 durch den Haupt-Bildtransferlader 17 erleichtert Das Bildtransferblatt 20, auf welches die Tonerbilder übertragen worden sind, wird von der Oberfläche der Photoleitertrommel 10 durch den Blattrennlader 18 entfernt Das Bildtransferblatt wird dann zu einer (nicht dargestellten) Bildfixiereinheit befördert

Auf den Toner, der auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 10 verblieben ist ohne an das Bildtransferblatt 20 übertragen zu werden, wird durch den Vorreinigungs-Koronalader 22 eine positive Ladung von 50 μΑ aufgebracht; dadurch sowohl der Resttoner als auch die Oberfläche der Photoleitertrommel 10 positiv geladen. Der Toner läuft unter einem Abdichtteil 29 der Reinigungseinrichtung 21 hindurch und wird dann zum Teil mittels der elektrisch leitfähigen Fellbürste 23 von der Oberfläche der Photoleitertrommel 10 abgeschabt Der spezifische Widerstand der Fellbürste 23 liegt im Bereich von 10² bis 10⁸ Ω cm. Die Fellbürste 23 hat einen Durchmesser von 20 mm und dreht sich mit einer Drehzahl von 190 U/min. Die Fellbürste 23 wird zum sicheren Reinigen der Photoleitertrommel 10 an der Oberfläche der Photoleitertrommel 10 um etwa 1 mm eingedrückt

Der Toner, der noch auf der Oberfläche der Photoleitertrommel 10 verbleibt ohne durch die Fellbürste 23 entfernt zu werden, kann dann mittels der Reinigungsschneide 24 vollständig von der Oberfläche abgeschabt werden. Die Härte der Reinigungsschneide beträgt hinsichtlich der Shorehärte 78° und ihre Dicke beträgt 3 nun. Die Länge ihres freien Endteils beträgt 15 mm und der Einstellwinkel bezüglich einer Tangente an der Umfangsfläche der Photoleitertrommel 10 ist 78°. Die Reinigungsschneide 24 ist an einem Halter 30 angebracht der wiederum über abgestufte Schrauben 31 in seinem mittleren Teil an einer Halteplatte 32 drehbar gehalten ist Die Halteplatte 32 ist an einer (nicht dargestellten) drehbaren Welle befestigt, und Druck wird durch eine (nicht dargestellte) Feder ausgeübt um so die Reinigungsschneide 24 mit Druck an der Oberfläche der Photoleitertrommel 10 in Anlage zu bringen.

Wie vorstehend erwähnt, wird der Toner, der von der Oberfläche der Photoleitertrommel 10 mittels der Fellbürste 23 und mittels der Reinigungsschneide 24 abgeschabt worden ist aus dem Gehäuse 26 der Reinigungseinrichtung 21 durch die Toneraustrageinrichtung 27 ausgetragen. Der ausgetragene Toner wird weggeworfen oder wieder verwendet. Bei der in F i g. 1 dargestellten, elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung wird der ausgetragene Toner wieder verwendet.

Beispiel 1

Mit der in F i g. 1 dargestellten, elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung wurde ein Kopiertest unter foigenden Bedingungen durchgeführt:

Als Photoleitertrommel 10 wurde eine Selen-Photoleitertrommel 10 verwendet, auf welche mittels des Laders 11 gleichförmig eine elektrische Ladung von +800V aufgebracht wurde. Eine Vorreinigung der Photoleitertrommel 10 wurde mittels des Vorreinigungs-Koronaladers 22 durchgeführt wobei der elektrische Strom + 50 μΑ betrug. Das Ergebnis dieses Kopiertests bestand darin, daß klare und scharfe Kopien bis zu 70 000 Kopien erhalten wurden.

Beispiel 2

Mit Hilfe der in F i g. 1 dargestellten, elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung wurde ein Kopiertest unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:

Als Photoleitertrommel 10 wurde eine organische Photoleitertrommel, d. h. ein PVK-TNF-(Polyvinylkarbazol-Trinitrofluorenon) Photoleiter verwendet, wobei durch den Lader 11 gleichförmig eine elektrische Ladung von —800 V aufgebracht wurde. Eine Vorreinigungsladung der Photoleitertrommel 10 wurde durch den Vorreinigungs-Koronalader 22 durchgeführt wobei der elektrische Strom —50 μΑ betrug. Das Ergebnis dieses Kopiertests bestand darin, daß klare, scharfe Kopien bis zu 20 000 Kopien erhalten wurden.

Zum Vergleich wurden die folgenden Vergleichstests durchgeführt

Vergleichstest 1 a

Das Beispiel la wurde wiederholt wobei allerdings die Vorreinigungsladung der Photoleitertrommel 10 mittels des Vorreinigungs-Koronaladers 22 durchgeführt wurde, wobei der elektrische Strom 0 μΑ betrug. Als Ergebnis dieses Vergleichstests erschien dann bei dem 20 OOOsten Kopiervorgang eine verschmierte Kopie.

Vergleichstest Ib

Das Beispiel 1 wurde wiederholt wobei allerdings die Vorreinigungsladung der Photoleitertrommel 10 mittels des Koronaladers 22 durchgeführt wurde, wobei der elektrische Strom —50 uA betrug. Das Ergebnis dieses Tests bestand darin, daß eine verschmierte Kopie ab dem 2 OOOsten Kopiervorgang erschien.

Um eine vollständige Reinigung der Photoleitertrommel 10 mittels der Fellbürste 23 und der Reinigungsschneide 24 durchzuführen, ohne daß mittels des Vorrei- nigungs-Koronaladers 22 eine Vorreinigungsladung aufgebracht wird, muß der Druck, der durch die Reinigungsschneide 24 auf die Oberfläche der Photoleitertrommel 10 ausgeübt wird, im Bereich von 45 g/cm² bis 50 g/cm² liegen. Wenn im Gegensatz hierzu eine Reinigung mittels der Fellbürste 23 und der Reinigungsschneide 24 in Verbindung mit dem Vorreinigungs-Koronalader 22 durchgeführt wird, wobei der elektrische Strom im Beispiel 1 +50μΑ betrug, kann der Druck,

7 8

der mit der Reinigungsschneide 24 auf die Oberfläche mel entfernt wird, und eine Reinigungswirkung von 0%

der Photoleitertrommel 10 auszuüben ist, auf 35 g/cm² zeigt an, daß durch die Reinigungsbürste kein Toner von

herabgesetzt werden. Folglich betrug im Beispiel 1 die der Oberfläche der Photoleitertrommel entfernt wird.

Abnutzung der Reinigungsschneide 24 15μπι, wenn Ein negativer Prozentsatz der Reinigungswirkung zeigt

20 000 Kopien hergestellt wurden, während, wenn keine 5 an, daß Toner auf die Oberfläche der Photoleitertrom-

Vorreinigungsladung aufgebracht wurde, die Abnut- mel von der Reinigungsbürste aus zurückübertragen

zung 30 μπι groß war. Auf diese Weise kann die Halt- wird, und der Toner zu dem Resttoner auf der Oberflä-

barkeit und Lebensdauer der Reinigungsschneide 24 bei ehe der Photoleitertrommel hinzukommt. Dies könnte

der Reinigungseinrichtung gemäß der Erfindung erhöht vorkommen, wenn die Bürste zuviel Toner trägt, und

werden. io wenn kein Platz mehr vorhanden ist, um noch mehr

In F i g. 2 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Reini- Toner aufzunehmen. Die Tonermenge, die an die Reinigungsverhaltens einer in F i g. 1 dargestellten Reini- gungsbürste angezogen worden ist, wird durch das Gegungsschneide dargestellt, wobei die Menge eines Rest- wicht des Toners dargestellt. In dem durch das Diatoners auf einer Photoleitertrommel nach eine Bildüber- gramm in Fig.3 dargestellten Fall wurde die Anzietragung auf der Abszisse und der relative Reinigungs- 15 hung des Toners an der Reinigungsbürste gemessen und grad auf der Ordinate aufgetragen ist Die Menge des bewertet, wenn 200 Kopien hergestellt wurden.
Resttoners auf der Photoleitertrommei nach einer Bild- In F i g. 3 ist mit »NEU« der Fall angezeigt, bei welübertragung ändert sich sehr stark beispielsweise in Ab- chem die Reinigungsbürste neu ist, und noch kein Toner hängigkeit von der Tonermenge, welche zum Zeitpunkt durch die Reinigungsbürste angezogen wird. Im Gegeneiner Entwicklung auf den Photoleiter aufgebracht wor- 20 satz hierzu ist mit »GEBRAUCHT« angezeigt, daß Toden ist, und in Abhängigkeit von dem Bildübertragungs- ner von der Reinigungsbürste angezogen wird, nachwirkungsgrad zur Zeit einer Bildübertrgung. dem 200 Kopien gemacht wurden.

In F i g. 2 ist ein Reinigungsgrad von 4 oder höher Wenn die Reinigungsbürste neu war und ein elektri-

angezeigt, bei welchem die Reinigung der Photoleiter- scher Strom der Voreinigungs-Koronaladungen, die auf

trommel im wesentlichen vollständig ist, so daß es nicht 25 die Photoleitertrommel aufgebracht worden sind, in sei-

zu einem Verschmieren des Untergrunds auf den Ko- ner Polarität negativ war, betrug die Reinigungswir-

pien kommt. Im Gegensatz hierzu zeigt ein Reinigungs- kung der Bürste mehr als 90% und es scheint, daß eine

grad von weniger als 4 an, daß die Menge an Resttonern zusätzliche Reinigung der Photoleitertrommel durch die

auf der Oberfläche der Photoleitertrommel viel zu hoch Reinigungsschneide beinahe nicht mehr nötig ist Sobald

ist, um durch die Reinigungsschneide entfernt zu wer- 30 sie jedoch einmal benutzt war, nahm ihre Reinigungs-

den. wirkung innerhalb eines sehr kurzen Zeitabschnitts, bei-

Das Reinigungsverhalten einer Reinigungsschneide spielsweise eines Zeitabschnitts, um 200 Kopien herzuändert sich auch in Abhängigkeit von verschiedenen stellen, beträchtlich ab. Im Unterschied hierzu nahm, Bedingungen, wie einem anfänglichem Hauptladungs- wenn der elektrische Strom des Vorreinigungs-Koronapotential der Photoleitertrommel, der Belichtung der 35 Iaders in seiner Polarität positiv war, die Reinigungswir-Photoleitertrommel mit Licht vor einer Bildübertra- kung der Reinigungsbürste nicht wesentlich ab und war gung, dem Löschen der Ladung auf der Photoleiter- stabil, selbst wenn 200 Kopien hergestellt wurden. Fertrommel vor einer Bildübertragung, der Abnutzung der ner wurde in diesem Fall beobachtet, daß die Reini-Reinigungsschneide und dem Oberflächenzustand der gungswirkung anstieg, wenn der elektrische Strom in PhotoleitertrommeL Um mittels einer Reinigungs- 40 dem Vorreinigungs-Koronalader erhöht wurde,
schneide eine angemessene Reinigung zu erhalten, muß Somit war, wenn der elektrische Strom des Vorreiniüblicherweise die maximale Tonermenge, die in ausrei- gungs-Koronaladers in seiner Polarität negativ war, die chender Weise mittels einer Reinigungsschneide ent- Reinigungswirkung der Bürste anfangs ausgezeichnet, fernt werden kann, bei etwa 0,1 mg/cm² liegen. Jedoch nahm aber während der Benutzung innerhalb kurzer liegt die Tonermenge, die üblicherweise in den Reini- 45 Zeit sehr stark ab. Wenn dagegen der elektrische Strom gungsschneidenabschnitt gelangt, bei etwa 0,2 mg/cm². des Vorreinigungs-Korona-Laders in seiner Polarität Folglich sollte, um eine vollständige Reinigung der Pho- positiv war, änderte sich die Reinigungswirkung wähtoleitertrommelmittels der Reinigungsschneide durch- rend der Kopieherstellung nicht, und der entfernte Tozuführen, die Tonermenge, die in den Reinigungsschnei- ner häufte sich in der Reinigungsbürste nicht an. Somit denabschnitt gelangt, auf die Hälfte verringert werden. 50 arbeitet das Schlagteil, um den Toner aus der Reini-

In F i g. 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Reini- gungsbürste zu entfernen, wirksam. Mit anderen Worgungsverhaltens einer Reinigungsbürste und der durch ten, mit dem Schlagteil wurde eine hohe Wirksamkeit die Erfindung erzielte Vorteil im Falle des vorstehend erhalten, wenn der elektrische Strom in dem Vorreinibeschriebenen Beispiels 1 dargestellt In dem Diagramm gungs-Koronalader in seiner Polarität positiv war.
sind das Reinigungsverhalten einer Reinigungsbürste 55 Anhand von F i g. 4 wird nunmehr der wichtige Un- und die Tonermenge, die während eines Reinigungsvor- terschied in dem Reinigungsverhalten der Reinigungsgangs an die Reinigungsbürste angezogen wird, auf die bürste zwischen einer negativen und einer positiven Ordinate und der elektrische Strom des Vorreinigungs- Vorreinigungs-Koronaladung erläutert In Fig.4 sind Koronaladers auf der Abszisse aufgetragen. eine Borste der Reinigungsbürste, ein Tonerpartikel auf

In diesem Diagramm ist die Reinigungswirkung der 60 einer Photoleitertrommel und ein Schlagteil schema-

Reinigungsbürste durch den Prozentsatz der Toner- tisch dargestellt

menge, die von der Oberfläche der Photoleitertrommel Wenn negative Vorreinigungs-Koronaladungen auf

mittels der Reinigungsbürste entfernt worden ist be- die Oberfläche der positiv geladenen Photoleitertrom-

züglich der Tonermenge dargestellt die auf dem Photo- mel und der negativ Tonerpartikel aufgebracht werden,

leiter verbleibt ohne daß ein Transferblatt übertragen 65 sind sie beide negativ geladen. Da die Tonerpartikel ein

worden ist Somit zeigt eine Reinigungswirkung von ladungssteuemdes Mittel enthalten, um eine negative

100% an, daß der Resttoner durch die Reinigungsbürste Ladung des Toners zu erhöhen, kann sie ohne weiteres

vollständig von der Oberfläche einer Photoleitertrom- negativ geladen werden, und es kann eine große Menge

9 10

negativer Ladungen der Tonerpartikel zugeführt wer- düngen auf dem Toner größer als in dem Fall, wo positiden. Zum Zeitpunkt der Reinigung der Photoleitertrom- ve Vorreinigungs-Kcronaladungen auf den Photoleiter mel mittels einer elektrisch leitfähigen Reinigungsbür- und den Toner aufgebracht werden. Mit anderen Worste werden positive Ladungen an der Borste der Reini- ten, im Falle des Aufbringens von positiver Vorreinigungsbürste durch die negativ geladene Photoleiter- 5 gungs-Koronaladung sind die elektrischen Ladungen trommel induziert. Da der Toner und die Photoleiter- auf dem Toner im Falle des Aufbringens einer negativen trommel dieselbe Polarität haben, ziehen sie einander Vorreinigungsladung bei einem Wert gesättigt, der nicht an, und die Tonerpartikel ist lose auf der Photolei- niedriger als der Ladungssättigungswert ist. Diese Tattertrommel. Da andererseits die Borste und die Toner- Sachen stimmen mit der Erscheinung überein, die anpartikel entgegengesetzte Polarität haben, ist die elek- io hand des in Fig.3 dargestellten Diagramms beschrietrostatische Anziehung zwischen ihnen so stark und fest, ben worden ist.

daß die Borste die Tonerpartikel anzieht und eine hohe Selbst wenn, wie bereits beschrieben, positive Vorrei-Reinigungswirkung mittels der Reinigungsbürste erhal- nigungs-Koronaladungen mittels des Vorreinigungsten wird. Wegen dieser starken Anziehung zwischen der Koronaladers auf die Photoleitertrommel aufgebracht Borste und der Tonerpartikel kann das Schlagteil nicht 15 werden, muß nicht immer die Reinigungsschneide in richtig arbeiten, um so die Tonerpartikel von der Borste Verbindung mit der Reinigungsbürste verwendet werzu entfernen. Folglich ist, wenn die Vorreinigungs-Ko- den. Allein durch Benutzung einer Fellbürste kann eine ronaladung mit einer negativen Polarität auf die positiv sichere und vollständige Reinigung der Photoleitergeladene Photoleitertrommel aufgebracht wird, die an- trommel erhalten werden.

fängliche Reinigungswirkung der Reinigungsbürste 20 Um die Photoleitertrommel noch sicherer und vollhoch. Es ist jedoch schwierig, die Tonerpartikel mittels ständiger zu reinigen, sollte die Reinigungswirkung in des Schlagteils von der Bürste zu entfernen mit dem angemessener Weise auf die Reinigungsbürste und die Ergebnis, daß die Tonerpartikel sich während der Be- Reinigungsschneide verteilt werden, da, wenn das Reininutzung schnell in der Bürste anhäufen. Folglich nimmt gungsverhalten der Reinigungsbürste sehr viel höher ist die Reinigungswirkung der Reinigungsbürste innerhalb 2s als das der Reinigungsschneide, die Belastung, die so einer kurzen Benutzungszeit drastisch ab. wohl auf die Trommel als auch auf die Reinigungs-Wenn im Unterschied hier positive Vorreinigungs- schneide ausgeübt wird, eher unangebracht hoch wird. Koronaladungen auf die positiv geladene Photoleiter- Dies kann dann dazu führen, daß sowohl die Reiniirommel und auf die negativ geladene Tonerpartikel gungsschneide als auch die Photoleitertrommel wähaufgebracht werden, wird die Photoleitertrommel star- 30 rend eines Reinigungsvorgangs beschädigt werden und kcr mit einer positiven Polarität geladen. Da anderer- die Lebensdauer der Reinigungsschneide verkürzt wird, seits die Tonerpartikel ursprünglich mit einer negativen Somit werden vorzugsweise der Vorreinigungs-Ko-Polarität geladen ist, und das vorstehend erwähnte La- ronalader in Verbindung mit der Reinigungsbürste und dungssteuerungsmittel enthalten ist, welches ein positi- der Reinigungsschneide für eine sichere und vollständives Laden der Tonerpartikel verhindert, selbst wenn 35 ge Reinigung des Photoleiters verwendet, wodurch die positive Ladungen auf die Tonerpartikel aufgebracht Umlaufgeschwindigkeit der Reinigungsbürste verrinwerden, nehmen die positiven Ladungen der Tonerpar- gert werden kann und die Lebensdauer der Reinigungstikel nicht zu. bürste und der Reinigungsschneide erhöht werden kann. Zum Zeitpunkt der Reinigung der Photoleitertrom- Da bei der Erfindung der Toner, der an die Reinigungsmel werden negative Ladungen an der Borste der elek- 40 bürste angezogen worden ist, durch das Schlagteil wirktrisch leitfähigen Reinigungsbürste durch die positiven sam von der Reinigungsbürste entfernt werden kann, ist Ladungen der Photoleitertrommel induziert Die Toner- es nicht notwendig, eine Vakuumpumpe oder eine Rolle, partikel, weiche etwas positiv geladen ist, wird elektro- an welche eine Vorspannung angelegt ist, anzuordnen, statisch schwach an die Borste angezogen, so daß die um den Toner von der Reinigungsbürste zu entfernen. Tonerpartikel von der Photoleitertrommel entfernt 45 Als Materialien für die Borsten der bei der Erfindung wird. Im Vergleich zu dem Faii, wo negative Vorreini- verwendeten Felibürste kann beispielsweise Teflon, Pogungs-Koronaladungen auf den Photoleiter aufge- lypropylen, Kunstseide, Polyester, Nylon, Polyethylen, bracht werden, ist jedoch die Reinigungswirkung der und eine Mischung daraus sowie auch die vorher be-Reinigungsbürste wegen einer verhältnismäßig kleinen schriebenen Materialien mit einem spezifischen WiderMenge positiver Ladungen auf den Tonerpartikeln und 50 stand von 10²QCm bis 10⁸QCm verwendet werden, wegen einer losen Anziehung zwischen der Borste und Wenn beispielsweise eine Fellbürste, deren Borsten aus den Tonerpartikeln geringer; jedoch kann das Entfer- Fasern aus einem Gemisch von 30% Kunstseidefasern nen der Tonerpartikel von der Borste durch Schlagen mit einer Dicke von 30 Denier und von 70% elektrisch wirksam durchgeführt werden. Aus den vorerwähnten leitfähiger Fasern in der in F i g. 1 dargestellten Reini-Gründen ergibt sich, daß die Reinigungswirkung der 55 gungseinrichtung verwendet wurde, wurden klare und Reinigungsbürste in dem Fall, daß positive Voremi- scharfe Kopien bis zur 50 OOOsten bei einer ausgezeichgungs-Koronaladungen auf den positiv geladenen Pho- neten Reinigung erhalten.

toleiter aufgebracht werden, besser ist als in dem Fall Üblicherweise ist davon ausgegangen worden, daß,

des Aufbringens von negativer Vorreinigungs-Korona- um den Toner wieder verwenden zu können, es besser

ladung. 60 ist, den Toner auf eine Polarität aufzuladen, weiche der

In F i g. 5 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Bezie- Polarität des Photoleiters entgegengesetzt ist Bei der

hung zwischen dem Potential der Photoleitertrommel Erfindung wurden jedoch keine Nebeneffekte bei der

und der Menge elektrischer Tonerladungen dargestellt Recyclingbenutzung des Toners hervorgerufen, selbst

nachdem die Vorreinigungs-Koronaladung von etwa wenn elektrische Ladungen derselben Polarität wie der

— 1 ΟΟμΑ bis etwa +100 uA reicht Wie aus diesem Dia- 65 des Photoleiters auf den Toner aufgebracht werden.

gramm zu ersehen ist, ist wenn negative Vorreinigungs-

Koronaladungen auf die Photoleitertrommel und den Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Toner aufgebracht werden, die Absolutmenge an La-

Claims (5)

1 2 nungsmaterial der Einwirkung einer Koronaeinrichtung Patentansprüche: und nachfolgend einer Reinigungsbürste ausgesetzt wird, welch letztere über das Aufzeichnungsmateria!

1. Verfahren zum Reinigen eines latente, elektro- streicht und den auf dem Aufzeichnungsmaterial befindstatische Bilder tragenden Aufzeichnungsmaterials 5 liehen Entwickler aufnimmt

in einer elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung, Aus der DE-AS 22 0 784 ist ein Verfahren zum Entferin der nacheinander ein Aufzeichnungsmaterial auf- nen von Tonerteilchen von einem elektrophotographigeladen und bildmäßig belichtet wird, das latente sehen Aufzeichnungsmaterial bekannt, bei dem die Bor-Ladungsbild entwickelt und übertragen wird und sten einer sich drehenden, zylindrischen Bürste über das schließlich das Aufzeichnungsmaterial der Einwir- to Aufzeichnungsmaterial streichen und die sich auf ihm kung einer Koronaeinrichtung und nachfolgend ei- befindenden Tonerteilchen aufnehmen, die dann anner Reinigungsbürste ausgesetzt wird, welch letzte- schließend von der Bürste wieder entfernt werden. Das re über das Aufzeichnungsmaterial streicht und den wesentliche dieses bekannten Verfahrens besteht darin, auf dem Aufzeichnungsmaterial befindlichen Ent- daß die Borsten der Bürste durch ein Abstreifelement wickler aufnimmt, dadurch gekennzeich- 15 mit Ladungen einer Polarität aufgeladen werden, die net, daß durch die Einwirkung der Koronaeinrich- gleich der Ladungspolarität der Tonerteilchen ist Der tung vor der Reinigungsbürste Ladungen mit glei- Zweck dieser nachträglichen Aufladung der Borsten der eher Polarität wie bei der Aufladung vor der biidmä- Bürste besteht darin, Ladungen auf den Borsten zu erßigen Belichtung auf das Aufzeichnungsmaterial und zeugen, durch die Tonerteilchen abgestoßen werden, so den darauf verbliebenen Entwickler aufgebracht 20 daß dadurch die Tonerteilchen leichter von den Borsten werden und daß als Bürste eine elektrisch leitfähige der Bürste wieder entfernt werden können. Bei diesem Fellbürste verwendet wird. bekannten Verfahren ist auch ein zusätzliches Abstreif-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- element für die Bürste erforderlich, über welches die zeichnet, daß die Borsten der Fellbürste einen spezi- Spitzen der Borsten der Bürste hinwegstreichen, um fischen elektrischen Widerstand haben, welcher von 25 Tonerteilchen von den Borsten zu entfernen. Die Bor-10²Q cm bis 10⁸Q reicht sten der Bürste bestehen aus einem solchen Material,

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- daß sie sich triboelektrisch aufladen können
kennzeichnet, daß nach dem Reinigen des Aufzeich- Aus der Zeitschrift »Xerox Disclosure Journal«, nungsmaterials mit der elektrisch leitfähigen Fell- Vol. 4, No. 5,1979, Seiten 667 bis 669 ist ein elektrostatibürste eine weitere Reinigung des Aufzeichnungs- 30 sches Verfahren bekannt, um Tonerteilchen von einem materials mit Hilfe einer Reinigungsbürste zum Ent- Aufzeichnungsmaterial zu entfernen. Hierzu werden die fernen des Entwicklers von der Oberfläche des Auf- Tonerteilchen an ihrer freiliegenden Oberfläche mit eizeichnungsmaterials durchgeführt wird. ner bestimmten Ladung (beispielsweise einer positiven

4. Einrichtung zum Reinigen eines latente, elektro- Ladung) versehen, die ihrer Grundladung (beispielsweistatische Bilder tragenden Aufzeichnungsmaterials 35 se negative Ladung) entgegengesetzt ist. Dadurch werin einer elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung den kleine Dipole in Form der Tonerteilchen erzeugt, so mit einer Aufladestation, einer Belichtungsstation, daß jedes Tonerteilchen an seiner Oberfläche einen maeiner Entwicklungsstation, einer Übertragungssta- ximalen Feldgradienten aufweist Mit Hilfe eines weitetion, einer Vorreinigungs-Koronaeinrichtung und ei- ren elektrischen Feldes, welches uneinheitlich ist wird ner Reinigungsbürste zur Durchführung des Verfah- 40 eine Kraft erzeugt, die dazu führt, daß die Tonerteilchen rens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- von der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials abgekennzeichnet, daß die Vorreinigungskoronaeinrich- stoßen werden.

tung ein Koronalader (22) zum Aufbringen von Ko- Aus der DE-PS 29 50 941 ist eine Reinigungsvorrichronaladungen auf das Aufzeichnungsmaterial und tung mit leitfähigen Fasern in einer elektrostatographiauf den darauf verbliebenen Entwickler mit dersel- 45 sehen Kopiermaschine bekannt, um Tonerteilchen von ben Polarität wie die von der Aufladestation (11) auf einem Aufzeichnungsmaterial zu entfernen. Das we· das Aufzeichnungsmaterial (10) aufgebrachten La- sentliche dieser bekannten Reinigungsvorrichtung bedungen ist, und daß die Reinigungsbürste (23, 24) steht darin, daß mindestens ein Teil der Fasern der Reieine elektrisch leitfähige Fellbürste ist, die in Beruh- nigungsvorrichtung Verbundfasern aus wenigstens eirung mit der Oberfläche des Aufzeichnungsmateri- 50 ner leitfähigen feine Teilchen enthaltenden Schicht und als (10) steht, um Restentwickler von dem Aufzeich- wenigstens einer nicht-leitfähigen Schicht sind. Es hannungsmaterial (10) nach Vorreinigung des Aufzeich- delt sich hierbei somit um eine ganz spezifische Konnungsmaterials durch den Koronalader (22) zu ent- struktion einer Reinigungsbürste,
fernen. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- 55 darin, das Verfahren und die Vorrichtung der eingangs zeichnet, daß die Reinigungseinrichtung eine Reini- definierten Art insbesondere hinsichtlich einer sehr gungsklinge umfaßt die nach der Reinigungsbürste wirksamen Reinigung der Oberfläche des Aufzeichin Berührung mit der Oberfläche des Aufzeich- nungsmaterials vom Entwickler zu verbessern, wobei nungsmaterials steht. gleichzeitig ohne zusätzlichen Aufwand eine Selbstrei-

60 nigung der Reinigungseinrichtung erzielt werden soll.

Ausgehend von dem Verfahren der eingangs genann-

öie Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- ten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch richtung zum Reinigen eines latente, elektrostatische gelöst, daß durch die Einwirkung der Koronaeinrich-Bilder tragenden Aufzeichnungsmaterials in einer elek- tung vor der Reinigungsbürste Ladungen mit gleicher trostatischen Aufzeichnungseinrichtung, in der nachein- 65 Polarität wie bei der Aufladung vor der bildmäßigen ander ein Aufzeichnungsmaterial aufgeladen und bild- Belichtung auf das Aufzeichnungsmaterial und den darmäßig belichtet wird, das latente Ladungsbild entwik- auf verbliebenen Entwickler aufgebracht werden und kelt und übertragen wird und schließlich das Aufzeich- daß als Bürste eine elektrisch leitfähige Fellbürste ver-