DE3735143A1 - Reinigungseinheit fuer eine toner-fixiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinheit für eine Toner-Fixiervorrichtung in einem elektrophotographischen Drucker o.dgl..

Bei einer Toner-Fixiervorrichtung des Thermotyps wird ein Papierblatt, an dem ein Tonerbild aufgrund einer elektro­ statischen Kraft o.dgl. anhaftet, durch den Spalt zwischen zwei beheizten Fixierwalzen geführt, wodurch das Toner­ bild auf das Papierblatt aufgeschmolzen wird. Normaler­ weise ist die Mantelfläche mindestens einer der Fixier­ walzen mit einem Fluorharz o.dgl. beschichtet, wobei ein Trennmittel, wie Silikonöl, an das Beschichtungsmaterial angetragen wird, um ein Anhaften des Tonerbilds an der Fixierwalze zu verhindern. Tatsächlich bleibt jedoch je­ weils eine sehr kleine Tonermenge an der Fixierwalze zu­ rück. Für die Beseitigung dieses Resttoners von der Fi­ xierwalze wird üblicherweise ein Reinigungselement mit der Fixierwalze in Berührung gebracht.

Fig. 1 veranschaulicht eine herkömmliche Reinigungsein­ heit für eine Toner-Fixiervorrichtung. Dabei wird ein Papierblatt 10 auf Papierführungen 8 und 9 so transportiert, daß ein Tonerbild auf dem Papierblatt mittels zweier Fixierwalzen in Form einer beheizten Walze 3 und einer Stütz- oder Gegenwalze 7 fixiert wird. Mit der beheizten Walze 3 steht ein Filzstück 11 in Berührung, um den auf der Walze 3 verbleibenden Überschußtoner abzustreifen. Bei dieser Anordnung muß jedoch das Filzstück 11 häufig ausgewechselt werden, so daß in nachteiliger Weise die Wartungsintervalle des Geräts kurz sind.

Fig. 2 veranschaulicht eine andere herkömmliche Reinigungs­ einheit für eine Toner-Fixiervorrichtung, wobei ein Reinigungselement 12 aus Filz oder einem anderen Material von einer Rolle her zugeführt und der verunreinigte (oder verbrauchte) Abschnitt des Reinigungselements fortlaufend (auf eine andere Rolle) aufgewickelt wird. Hierbei sind die Wartungsintervalle des Geräts verlängert. Da jedoch zwischen Liefer- und Aufwickelwalze für das Reinigungs­ element ein großer Abstand vorhanden ist, sind in nach­ teiliger Weise die Abmessungen der Reinigungseinheit groß. Da weiterhin eine Vorrichtung zum Regeln der Bewegungs­ geschwindigkeit des Reinigungselements 12 und eine An­ ordnung zum Bestimmen der Größe seines unbenutzten Ab­ schnitts vorgesehen sein müssen, besteht ein anderer Nachteil darin, daß der Aufbau der Reinigungseinheit kompliziert ist.

Fig. 3 zeigt eine in der JP-Gebrauchsmusteranmeldung (OPI) 1 12 261/84 offenbarte Reinigungseinheit. Dabei ist eine endlose Filzbahn 1 zwischen einer Antriebswelle und Leit- oder Umlenkwellen 14 straff gespannt. Obgleich diese Reinigungseinheit den Vorteil bietet, daß die Filzbahn 1 eine lange Betriebslebensdauer besitzt, ist diese Reini­ gungseinheit dennoch mit dem Mangel behaftet, daß die Reinigungs-Filzbahn 1 einen ziemlich großen Raum einnimmt und es schwierig ist, die Filzbahn in dem sehr engen, um die Fixierwalze herum verfügbaren Raum anzuordnen (bzw. darin einzusetzen).

Fig. 4 veranschaulicht eine Reinigungseinheit nach der JP-Patentanmeldung 13 989/79, bei welcher die Reinigungs­ einheit für einen lichtempfindlichen oder Photoleiter- Körper 16 vorgesehen ist. Ein Reinigungselement 18 besteht dabei aus einer dünnen Lage eines Materials, wie Papier oder Folie. Da die Steifheit der dünnen Lage sehr gering ist, ist es schwierig, sie in einer eine Antriebsrolle 17 aufweisenden Aufnahme- oder Vorratskammer 20 in einem gleichmäßig gefalteten Zustand zu halten; die dünne Lage kann dabei leicht knittern. Aus diesen Gründen kann sich das Reinigungselement 18 leicht schiefstellen, wenn es mehr als einmal im Umlauf geführt wird. Nachteilig an dieser Reinigungseinheit ist also, daß das Reinigungsele­ ment nur einmal benutzt werden kann.

Außerdem ist zwischen dem Reinigungselement 18 und der Fixierwalze stets Silikonöl vorhanden, wodurch der Rei­ bungskoeffizient an der Oberfläche des Reinigungselements herabgesetzt wird. Aus diesem Grund erweist es sich als problematisch, das Reinigungselement mittels einer ein­ zigen Rolle (oder Walze) anzutreiben. Die herkömmliche Reinigungseinheit nach Fig. 3 ist mit demselben Problem behaftet.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Reinigungseinheit mit einem Reinigungselement aus Filz, die verkleinerte Abmessungen und eine längere Betriebs­ lebensdauer oder Standzeit besitzt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekenn­ zeichneten Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Reinigungseinheit ist eine end­ lose Filzbahn guter Faltbarkeit kompakt in der Reinigungs­ einheit untergebracht, so daß deren Größe verringert und ihre Standzeit verlängert sind.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 4 schematische Darstellungen von herkömmlichen Reinigungseinheiten für Fixiervorrichtungen und

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Toner-Fixiervorrich­ tung mit einer Reinigungseinheit gemäß der Er­ findung.

Die Fig. 1 bis 4 sind eingangs bereits erläutert worden.

Gemäß Fig. 5 ist eine Filzbahn 1 in Form eines endlosen Bands in gefaltetem Zustand in einem Gehäuse 2 unterge­ bracht. Ein Abschnitt 1-a der Filzbahn 1 befindet sich ständig in Berührung mit einer beheizten Walze 3, so daß an dieser Walze anhaftender Toner 4 von ihr entfernt (ab­ gestreift) wird. Eine Antriebsrolle 5 wird durch einen Motor, ein Solenoid o.dgl. (nicht dargestellt) in Drehung versetzt, um die Filzbahn 1 mit einer sehr niedrigen Ge­ schwindigkeit oder über eine vorgeschriebene Strecke für eine entsprechende Druckpapierlänge anzutreiben und damit zu verhindern, daß zu viel Toner 4 vom (jeweiligen) Filz­ bahn-Abschnitt 1-a absorbiert oder aufgenommen wird.

Die Filzbahn 1 wird durch ein(e) Andruckelement oder -rolle 6 gegen die Antriebsrolle 5 angedrückt, um die Reibungskraft zum Transportieren der Filzbahn zu ver­ größern. Wenn die Filzbahn 1 durch die Antriebsrolle 5 in das Gehäuse 2 eingeführt und in dieses hineingedrückt wird, biegt und faltet sie sich in natürlicher Weise auf­ grund ihrer Eigenelastizität und -steifheit zu Lagen (vgl. Fig. 5). Aus diesem Grund ist die (im Gehäuse 2) pro Volumeneinheit der Reinigungseinheit untergebrachte Filz­ bahnmenge oder -länge größer als bei den herkömmlichen Reinigungseinheiten. Bei der Drehung der Antriebsrolle 5 wird die Filzbahn 1 über eine Auslaßöffnung 2-a aus dem Gehäuse 2 herausgezogen.

Für die Bestimmung der Betriebsperiode (Nutzungsdauer) der Filzbahn 1 können zwei Methoden angewandt werden. Nach der ersten Methode wird die Filzbahn 1 jeweils in kleinen Schritten bewegt oder transportiert, so daß ein Umlauf der Filzbahn ihrer Betriebsperiode gleich ist. Nach der zweiten Methode wird die Filzbahn mit einer vor­ bestimmten Zahl von Umläufen entsprechend ihrer Betriebs­ periode in Bewegung gesetzt bzw. transportiert.

Da die Filzbahn 1 endlos ist, braucht die Toner-Fixier­ vorrichtung bzw. das elektrophotographische Gerät im Gegensatz zu einem herkömmlichen elektrophotographischen Gerät am Ende der Betriebsperiode (oder Nutzungsdauer) der Filzbahn nicht abgeschaltet zu werden. Bei der er­ findungsgemäßen Reinigungseinheit nimmt außerdem auch die Reinigungsleistung des Reinigungselements am Ende seiner Betriebsperiode nicht stark ab. Infolgedessen kann die Filzbahn 1, abhängig von der Zahl der bedruckten Papier­ blätter, in den normalen Wartungsabständen des Geräts ausgewechselt werden.

Vorzugsweise wird die Filzbahn 1 aus einem wärmebeständigen Kunststoff, wie Nylon, Teflon o.dgl., geformt. Elastizität und Steifheit der Filzbahn 1 können so aufeinander abge­ stimmt werden, daß sich die Filzbahn 1 leicht zickzackförmig falten läßt. Wie Versuche gezeigt haben, liegt die bevor­ zugte Dicke der Filzbahn 1, bei welcher sie sich auf natürliche Weise zickzackförmig faltet, im Bereich von etwa 0,5- 2 mm. Wenn die Dicke der Filzbahn 1 zu klein ist, läßt sie sich nicht in gefalteten Lagen im Gehäuse 2 unterbringen. Ist die Filzbahn 1 dagegen zu dick, so läßt sie sich nicht gleichmäßig biegen bzw. falten.

Wenn die Filzbahn 1 mit Silikonöl imprägniert oder eine Vorrichtung zur Lieferung von Silikonöl zur Filzbahn vor­ gesehen wird, kann die Reinigungseinheit auch als Silikon­ öl-Liefervorrichtung für die Fixierwalze benutzt werden.

Bei der erfindungsgemäßen Reinigungseinheit ist eine end­ lose Filzbahn in gefaltetem Zustand (in einem Gehäuse) untergebracht, so daß am Ende der Betriebsperiode oder Nutzungsdauer des Reinigungselements die Vorrichtung bzw. das betreffende Gerät nicht abgeschaltet zu werden braucht und auch die Reinigungsleistung nicht schlagartig ab­ nimmt. Die Reinigungseinheit ist dabei sehr kompakt ge­ baut, während die Filzbahn eine große Aufnahmefähigkeit aufweist. Da sich auch der Wickeldurchmesser der Filzbahn nicht verändert, braucht ihre Bewegungsgeschwindigkeit nicht geregelt zu werden. Infolgedessen wird eine kosten­ sparende und zuverlässig arbeitende Reinigungseinheit realisiert.

Claims (4)

1. Reinigungseinheit für eine Fixiervorrichtung bei einem elektrophotographischen Gerät o.dgl., bei dem ein Pa­ pierblatt, auf das ein Tonerbild übertragen worden ist, zum Fixieren des Tonerbilds auf dem Papierblatt durch den Spalt zwischen zwei Fixierwalzen geführt wird, gekennzeichnet durch
ein im Bereich der einen Fixierwalze (3) angeordnetes Gehäuse (2),
eine endlose Filzbahn (1), deren einer Abschnitt in Lagen gefaltet und im Gehäuse (2) untergebracht ist, sowie
eine Antriebsrolle (5) und ein Andruckelement (6), die im Gehäuse (2) angeordnet sind, wobei das Andruckele­ ment der Antriebsrolle zugewandt ist und durch letztere die Filzbahn an die eine Fixierwalze angedrückt wird, während die Filzbahn durch Antriebsrolle und Andruck­ element transportiert wird, und wobei die Filzbahn durch die eine Seite des Gehäuses hindurch in dieses eingeführt und zu Lagen gefaltet und an einer anderen Seite des Gehäuses fortlaufend aus diesem herausgezogen wird.

2. Reinigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filzbahn aus einem wärmebeständigen Material, wie Nylon oder Teflon, hergestellt ist.

3. Reinigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filzbahn eine Dicke im Bereich von 0,5-2 mm aufweist.

4. Reinigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filzbahn mit Silikonöl imprägniert ist.