DE4409188A1 - Aufzeichnungsvorrichtung und deren Entwicklervorrichtung - Google Patents
Aufzeichnungsvorrichtung und deren EntwicklervorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung auf der
Grundlage des elektrophotographischen Verfahrens sowie eine
elektrostatische Aufzeichnungsvorrichtung, und betrifft
insbesondere eine Entwicklervorrichtung zur Verwendung in
einer derartigen Vorrichtung.
Auf dem Gebiet elektrophotographischer
Aufzeichnungsvorrichtungen gibt es ein typisches, bekanntes
Resttoner-Reinigungsverfahren zum Entfernen von Toner, der
auf der Oberfläche eines Photerezeptors verblieben ist, nach
den bekannten Aufladungs-, Belichtungs-, Entwicklungs- und
Übertragungsschritten, und zwar ein Vorspannungs-
Reinigungsverfahren zum Entfernen des verbleibenden Toners
auf solche Weise, daß ein leitfähiges Reinigungsteil, welches
durch die Ladung mit einer Polarität aufgeladen wird, welche
entgegengesetzt der Ladung des verbleibenden Toners ist, über
die den restlichen Toner tragende Oberfläche des
Photorezeptors befördert wird. Bei dem Vorspannungs-
Reinigungsverfahren wird der verbleibende Toner von der
Photorezeptoroberfläche durch eine elektrostatische Kraft
entfernt. Daher hängt die Reinigungswirkung wesentlich von
dem Ladungszustand des restlichen Toners ab. Toner mit der
entgegengesetzten Polarität sowie ungeladener Toner sind in
dem restlichen Toner auf der Photorezeptoroberfläche
enthalten.
Die japanische Veröffentlichung eines ungeprüften Patents Nr.
Sho. 63-15278 beschreibt ein verbessertes Resttoner-
Reinigungsverfahren, bei welchem der übrigbleibende Toner auf
der Photorezeptoroberfläche gleichförmig durch eine
Gleichspannungs-Ladungseinheit geladen wird, unmittelbar
bevor eine leitfähige Reinigungsbürste über den Photorezeptor
befördert wird, wodurch ein verbesserter Reinigungseffekt zur
Verfügung gestellt wird. Die japanische Veröffentlichung
eines geprüften Patents Nr. Sho. 55-33075 beschreibt ein
weiteres Verfahren zur Bereitstellung einer einfachen
Trennung des verbleibenden Toners, bei welchem eine
Lichtquelle zur Abschwächung der Haftkraft des verbleibenden
Toners an dem Photorezeptor eingesetzt wird. Diese
Vorgehensweise verwendet eine Ladungsentfernungs-
Aufladungsvorrichtung und eine Lichtquellenlampe. Die
Lichtquellenlampe projiziert Licht auf einen
Oberflächenbereich einschließlich eines Entladungsbereichs
für die Ladungsentfernungs-Aufladungsvorrichtung und eines
Bereichs außerhalb des Entladungsbereiches, gleichzeitig mit
der Entladung durch die Ladevorrichtung.
Das Verfahren unter Verwendung einer Ladungszufuhreinheit,
beispielsweise einer Gleichspannungs-Ladevorrichtung zur
Verbesserung der Funktion zur Reinigung der Oberfläche des
Photorezeptors, ist bekannt. Wenn der übrigbleibende Toner
durch die Aufladungseinheit aufgeladen wird, so wird die
Haftkraft des verbleibenden Toners an der Oberfläche des
Photorezeptors stark, wenn die Ladungsmenge zu groß ist. Dies
verschlechtert die Reinigungsfunktion. Darüberhinaus ist die
Spannung des Photorezeptors nach dem Reinigungsvorgang nicht
gleichmäßig. Diese ungleichmäßige Spannung wird bei dem
darauffolgenden Ladevorgang problematisch.
Die Tendenz für den Einfluß des Stroms, welcher dem
Photorezeptor durch die Ladungszufuhreinheit zugeführt wird
(dieser Strom wird nachstehend als "zugeführter Strom"
bezeichnet), auf die Reinigungsfunktion hängt von dem
Ladungszustand des restlichen Toners ab. Der verbleibende
Toner läßt sich in die nachstehend angegebenen vier Arten
unterteilen, abhängig von dem Vorgang zur Ausbildung des
restlichen Toners.
- 1) Ein Tonerbild wurde normal auf den Photorezeptor übertragen, jedoch haftet ein Teil der Tonerschicht, welche das Tonerbild bildet, weiterhin an der Oberfläche des Photorezeptors an (dieser restliche Toner wird als "normaler restlicher Toner" bezeichnet)
- 2) Eine weitere Art von Toner stellt der Toner dar, der an der Oberfläche des Photorezeptors in Form von Nebel haften geblieben ist, und als "restlicher Nebeltoner" bezeichnet wird. Dieser Toner unterscheidet sich von dem Toner des Tonerbildes.
- 3) Eine weitere Art verbleibenden Toners stellt solcher Toner dar, der nicht an einem Aufzeichnungspapier anhaften kann, infolge eines Stauproblems oder eines Abschneidens eines Aufzeichnungspapiers, und direkt Ladung von der Übertragungseinheit empfängt. Diese Art von Toner wird als "Resttoner infolge von Stau" bezeichnet.
- 4) Infolge einer ungeeigneten Stromzuführung zur Übertragungseinheit wird Toner nicht auf das Papier übertragen, und bleibt auf dem Photorezeptor (diese Art von Toner wird als "Stromausfall-Resttoner" bezeichnet)
Daher ist restlicher Toner, der unterschiedliche
Eigenschaften aufweist, auf der Oberfläche des Photorezeptors
vorhanden. Daher muß der Wert des zugeführten Stroms
innerhalb eines ordnungsgemäßen Bereiches gehalten werden.
Bei dem Vorspannungs-Reinigungsverfahren beeinflußt die
Reibungsbreite des leitfähigen Reinigungsteils und des
Photorezeptors die Reinigungsfunktion bei der Entfernung des
restlichen Toners von der Oberfläche des Photorezeptors sowie
die Lebensdauer des Photorezeptors. Liegt die Reibungsbreite
außerhalb des ordnungsgemäßen Bereiches, so wird der
Reinigungs-Wirkungsgrad verringert, und die Lebensdauer des
Photorezeptors verringert, infolge des Abriebs des
Photorezeptors.
Weiterhin beeinflußt bei dem Vorspannungs-Reinigungsverfahren
der Widerstandswert des leitfähigen Reinigungsteils die
Reinigungsfunktion. Der Widerstand, den das leitfähige
Reinigungsteil zeigt, wenn das leitfähige Reinigungsteil
stillsteht, in bezug auf den Photorezeptor oder auf die
Aufnahmewalze, unterscheidet sich von dem Widerstand, den das
Reinigungsteil zeigt, wenn es sich in bezug auf die genannten
Teile bewegt. Wesentlich für die Reinigungsfunktion ist der
Widerstand des leitfähigen Reinigungsteils, wenn sich dieses
bewegt. Der Reinigungswirkungsgrad bei der Entfernung
verbleibenden Toners ändert sich in Abhängigkeit von diesem
dynamischen Widerstand. Der Widerstand des leitfähigen
Reinigungsteils ist darüberhinaus empfindlich auf den Wert
der Spannung, die an das leitfähige Reinigungselement
angelegt wird, und auf den Berührungszustand des leitfähigen
Reinigungsteils mit der Aufsammelwalze. Um einen hohen
Reinigungswirkungsgrad aufrecht zu erhalten, ist es daher
wesentlich, den Widerstand des leitfähigen Reinigungsteils zu
kennen, der im selben Zustand gemessen wird wie bei dem
Vorgang der Reinigung des Photorezeptors. Bei einer
elektrophotographischen Aufzeichnungsvorrichtung wird
allerdings die Messung des Widerstands des leitfähigen
Reinigungsteils ausgeführt, wenn dieses hergestellt wird,
oder wenn der Reinigungsvorgang nicht durchgeführt wird.
Daher wurde kein ordnungsgemäßer Wert für das leitfähige
Reinigungsteil während des Vorgangs der Reinigung erhalten.
Weiterhin wird normalerweise der durch die
Reinigungsvorrichtung aufgesammelte Toner als Abfall
weggeworfen, oder in unverändertem Zustand zur
Entwicklereinheit zurückgebracht.
Beim Recyclen des aufgesammelten Toners sind Papierstücke,
Papierfasern, Papierteilchen, Staub und andere Fremdkörper,
die in dem Toner enthalten sind, problematisch.
Ein Verfahren zum Entfernen von Fremdkörpern, die mit dem
Toner vermischt sind, ist in der japanischen Veröffentlichung
eines ungeprüften Patents Nr. Hei. 3-9384 beschrieben. Bei
diesem veröffentlichten Verfahren wird eine Netzplatte als
Fremdkörper-Entfernungseinheit verwendet. Die Maschengröße
des Netzes ist so eingestellt, daß sie kleiner ist als der
Spalt zwischen einem Abstreifrakel und der Magnetwalze.
Fremdkörper, die größer als die Maschengröße sind, sind
Papierstücke. Das Verfahren ist daher so ausgelegt, daß es
keine Fremdkörper berücksichtigt, die kleiner sind als die
Maschengröße.
Die konventionelle Tonerrecycleeinrichtung kann nicht kleine
Fremdkörper entfernen, die mit dem Toner vermischt sind,
beispielsweise Fasern und Papierteilchen. Daher wird der
Toner für die Entwicklung verwendet, in welchem kleine
Fremdkörper enthalten sind. Dies führt zu einer
Verschlechterung der Druckqualität infolge einer Verringerung
der Ladungsmenge in dem Entwickler, zu einer Klumpenbildung
in der Entwicklereinheit, oder zu fehlerhafte Bildern, die
durch aneinander anhaftende Fremdkörper hervorgerufen werden,
durch eine Verringerung des Fließvermögens des Entwicklers
und dergleichen.
Falls versucht wird, die Maschenweite weiter zu verringern,
um kleine Fremdkörper zu erfassen, führt dies zu einer
weiteren Schwierigkeit. Ein Sieb mit einer so kleinen
Maschengröße, daß kleine Fremdkörper entfernt werden,
blockiert den Toner.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der
Verbesserung des Reinigungswirkungsgrades und in einer
Verlängerung der Standzeit (Lebensdauer) für die
Reinigungsfunktion.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Optimierung des zugeführten Stroms, der Reibungsbreite des
leitfähigen Reinigungsteils und des Photorezeptors, und des
Widerstands des leitfähigen Reinigungsteils während des
Reinigungsvorgangs.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Bereitstellung einer Entwicklervorrichtung, welche die
Schwierigkeiten wie beispielsweise eine Verringerung der
Druckqualität, ein Verklumpen, Bildfehler und eine
Verringerung der Fließfähigkeit des Entwicklers dadurch
vermeiden kann, daß Fremdkörper entfernt werden,
beispielsweise Papierstücke und -teilchen, Fasern und Staub.
Um die voranstehend genannten Ziele zu erreichen, wird eine
elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung zur Verfügung
gestellt, welche eine Übertragungseinheit zum Übertragen
eines Tonerbildes auf dem Photorezeptor auf eine
Bildaufnahmeeinrichtung aufweist, sowie eine Vorspannungs-
Reinigungseinheit mit einem leitfähigen Reinigungsteil, an
welches eine Spannung angelegt wird, um auf der Oberfläche
des Photorezeptors verbleibenden Toner zu entfernen, sowie
eine Sammelwalze zum Sammeln von Toner, der an dem
leitfähigen Reinigungsteil anhaftet, wobei an die Walze eine
Hochspannung von dem leitfähigen Reinigungsteil angelegt
wird, wobei eine Ladungszufuhreinheit zum Liefern von Ladung
an die Oberfläche des Photorezeptors und eine
Lichtlöscheinheit zum Projizieren von Licht auf die
Oberfläche des Photorezeptors zwischen der
Übertragungseinheit und der Vorspannungs-Reinigungseinheit in
dieser Reihenfolge angeordnet sind, gesehen in der Richtung
der Drehung des Photorezeptors, und die Lichtlöscheinheit
Löschlicht auf eine Photorezeptoroberflächenfläche abgesehen
von der mit Ladung versorgten Fläche projiziert.
In der elektrophotographischen Aufzeichnungsvorrichtung
beträgt der Absolutwert einer Gleichspannungskomponente eines
Stroms, welcher dem Photorezeptor durch die
Ladungszufuhreinheit zugeführt wird, 0,01 bis 0,2 µC/cm2. Die
Reibungsbreite des leitfähigen Reinigungsteils und des
Photorezeptors während des Vorgangs der Reinigung des
Photorezeptors beträgt 5 bis 20 mm. Ein Wert, der sich aus
der Division eines Widerstandswerts zwischen dem leitfähigen
Reinigungsteil und der Sammelwalze während des Vorgangs der
Reinigung des Photorezeptors durch die Reibungsbreite ergibt,
beträgt 0,003 bis 2 MΩ/cm2.
Die elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung, die auf
die voranstehend angegebene Weise aufgebaut ist und unter den
voranstehend genannten Bedingungen betrieben wird, entfernt
den verbleibenden Toner durch die nachstehend angegebenen
Vorgänge.
- 1) Ein Tonerbild wird von dem Photorezeptor auf eine Papier
durch die Übertragungseinheit übertragen.
Der Toner, der bei der Übertragung auf das Papier während des Bildübertragungsvorgangs versagt, verbleibt als restlicher Toner auf der Oberfläche des Photorezeptors. - 2) Vor der Vorspanngungs-Reinigung liefert die Ladungszufuhreinheit eine Ladung an den verbleibenden Toner. Durch die Ladungszufuhr wird die Aufladung des verbleibenden Toners auf eine Polarität eingestellt. Mit anderen Worten werden der Toner, der mit entgegengesetzter Polarität aufgeladen wird, und der ungeladene Toner entfernt.
- 3) Die Lichtlöscheinheit projiziert Licht auf einen Oberflächenbereich, abgesehen von dem Bereich, welcher die Ladung von der Ladungszufuhreinheit empfängt. Dies führt dazu, daß die Haftkraft des verbleibenden Toners an dem Photorezeptor geschwächt wird.
- 4) Der verbleibende Toner gelangt an der Ladungszufuhreinheit und der Lichtlöscheinheit vorbei und erreicht das leitfähige Reinigungsteil. Am Ort des leitfähigen Reinigungsteils wird der restliche Toner durch eine mechanische Kraft der Drehung des leitfähigen Reinigungsteils und die elektrostatische Anziehungskraft infolge der Spannung, die an das leitfähige Reinigungsteil angelegt wird, entfernt.
Weiterhin wird das voranstehend genannte Ziel durch eine
solche technische Lehre erreicht, daß ein Sammler für
Fremdkörper eine solche Siebgröße aufweist, daß diese größer
ist als die Abmessung von Fremdkörpern, beispielsweise Faser
von Papierteilchen, jedoch den Durchgang von Toner zuläßt,
und in einem solchen Zustand in Schwingungen versetzt wird,
daß ein Teil oder der gesamte Fremdkörpersammler in dem Toner
oder Entwickler angeordnet ist.
Die Fremdkörper werden von dem Toner durch den auf diese
Weise aufgebauten Fremdkörpersammler entfernt. Der saubere
Toner wird der Entwicklereinheit zugeführt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer
elektrophotographischen Aufzeichnungsvorrichtung
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2(a) bis 2(e) Querschnittansichten mit einer
Darstellung der Ladungszufuhreinheit und der
Lichtlöscheinheit gemäß Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform
einer Vorspannungs-Reinigungseinheit gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Diagramm der Variation des Resttoner-
Reinigungswirkungsgrades in bezug auf die Menge
zugeführter Ladung;
Fig. 5 ein Diagramm für die Beziehung zwischen dem
Reinigungswirkungsgrad, der Reibungsbreite des
Photorezeptors und des leitfähigen Reinigungsteils,
und der Lebensdauer des Photorezeptors;
Fig. 6 ein Diagramm für die Variation des
Reinigungswirkungsgrades in bezug auf den
Widerstand des leitfähigen Reinigungsteils;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht, welche eine einzigartige
Konstruktion der Kombination einer
Ladungszufuhreinheit, einer Lichtlöscheinheit und
einer Vorspannungsreinigungseinheit gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 8 ein erläuterndes Diagramm mit einer Darstellung
eines Photorezeptors, der eine
Entwicklervorrichtung und Bauteile verwendet, die
um den Photorezeptor herum angeordnet sind;
Fig. 9 eine Schnittansicht eines Reinigungsabschnitts,
welcher einen Sammler für Fremdkörper enthält;
Fig. 10 eine Perspektivansicht des Fremdkörper-Sammlers;
Fig. 11 eine Seitenansicht des Aufbaus eines wesentlichen
Abschnitts des Fremdkörper-Sammlers;
Fig. 12 eine Seitenansicht des Schwingungsmechanismus eines
Fremdkörper-Sammlers gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 eine Vorderansicht des in Fig. 5 gezeigten
Schwingungsmechanismus;
Fig. 14 eine Seitenansicht des Schwingungsmechanismus eines
Fremdkörper-Sammlers gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 eine Vorderansicht des Schwingungsmechanismus von
Fig. 14;
Fig. 16 eine Seitenansicht des Schwingungsmechanismus eines
Fremdkörper-Sammlers gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 eine Vorderansicht des in Fig. 16 gezeigten
Schwingungsmechanismus;
Fig. 18 eine Seitenansicht des Schwingungsmechanismus eines
Fremdkörper-Sammlers gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 eine Vorderansicht des in Fig. 18 gezeigten
Schwingungsmechanismus;
Fig. 20 eine Ansicht von unten eines wesentlichen
Abschnitts des in Fig. 18 gezeigten Fremdkörper-
Sammlers;
Fig. 21 eine Ansicht von unten einer Abänderung des in
Fig. 20 gezeigten Fremdkörper-Sammlers;
Fig. 22 eine Vorderansicht des Schwingungsmechanismus eines
Fremdkörper-Sammlers gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 23 eine Seitenansicht des Schwingungsmechanismus eines
Fremdkörper-Sammlers gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 24 eine Vorderansicht des in Fig. 23 gezeigten
Schwingungsmechanismus;
Fig. 25 eine Vorderansicht des Schwingungsmechanismus eines
Fremdkörper-Sammlers gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 26 ein Diagramm mit einer Darstellung des Aufbaus
eines Reinigungsabschnitts, der mit einem
Fremdkörper-Sammler gemäß einer weiteren
Ausführungsform versehen ist;
Fig. 27 ein Diagramm mit einer Darstellung eines
wesentlichen Abschnitts des Reinigungsabschnitts,
bei welchem sich der Fremdkörper-Sammler in einem
angehobenen Zustand befindet;
Fig. 28 ein Diagramm mit einer Darstellung eines
wesentlichen Abschnitts des Reiniger-Abschnitts,
wobei sich der Fremdkörper-Sammler in einem
abgesenkten Zustand befindet;
Fig. 29 ein Diagramm mit einer Darstellung eines Beispiels
für den Aufbau einer Entwicklervorrichtung mit
einem Fremdkörper-Sammler;
Fig. 30 ein Diagramm mit einer Darstellung eines weiteren
Beispiels für die Konstruktion eines wesentlichen
Abschnitts einer Entwicklervorrichtung mit einem
Fremdkörper-Sammler; und
Fig. 31 ein Diagramm mit einer Darstellung einer
Entwicklervorrichtung, bei welcher ein Fremdkörper-
Sammler zwischen einem Reinigerabschnitt und einer
Entwicklereinheit vorgesehen ist.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht, welche eine
elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Um einen
Photorezeptor 1 herum, der in der Richtung eines Pfeils A
gedreht wird, befinden sich eine Ladevorrichtung 2, eine
Belichtungseinheit 3, eine Entwicklereinheit 4, eine
Übertragungseinheit 5, eine Ladungszufuhreinheit 8, eine
Lichtlöscheinheit 9, und eine Vorspannungs-Reinigungseinheit
10, und zwar in dieser Reihenfolge.
Nachstehend wird der Betrieb der auf diese Weise aufgebauten
elektrophotographischen Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben.
Die Ladevorrichtung 2 lädt gleichmäßig die Oberfläche des
Photorezeptors 1 auf, und die Belichtungseinheit 3 bildet
durch Belichtung auf sich ein elektrostatisches latentes
Bild. Das latente elektrostatische Bild wird, wenn es an der
Entwicklereinheit 4 vorbeigeht, durch negativ geladenen Toner
als Tonerbild sichtbar gemacht. Die Übertragungseinheit 5
legt positive Ladungen auf die rückwärtige Seite eines
Papiers 6 an, welches von einer Papierzufuhreinheit (nicht
gezeigt) her transportiert wird, so daß das Tonerbild von dem
Photorezeptor 1 auf die Oberflächenseite des Papiers 6
übertragen wird. Der Toner, der nicht auf das Papier 6
übertragen wurde, bleibt als restlicher Toner auf der
Oberfläche des Photorezeptors 1. Normalerweise ist der
überwiegende Anteil des restlichen Toners, nachdem dieser dem
Übertragungsvorgang ausgesetzt wurde, negativ geladen. Die
Ladungszufuhreinheit 8 führt einen Strom von vorzugsweise
-0,02 bis -0,1 µC/cm2 dem restlichen Toner zu, so daß der
Strom den restlichen Toner negativ auflädt. Außerhalb des
Ladungszufuhrbereiches der Ladungsversorgungseinheit 8
projiziert die Lichtlöscheinheit 9 Licht mit 2 bis 10 µW/mm2
auf die Photorezeptoroberfläche, welche den restlichen Toner
trägt. Daraufhin wird die Oberfläche des Photorezeptors 1
durch ein leitfähiges Reinigungsteil 11 gereinigt, an welches
eine Vorspannung von +300 bin +1000 V angelegt wird, mit
entgegengesetzter Polarität zum Toner, von einer Stromquelle
14.
Der an dem leitfähigen Reinigungsteil 11 anhaftende Toner
bewegt sich zu einer Sammelwalze 12, an welche eine
Vorspannung von +500 bis +1500 V angelegt wird, die höher ist
als die Vorspannung, die an das leitfähige Reinigungsteil 11
angelegt wird, und die Spannung stammt von einer Stromquelle
15. Daraufhin wird der Toner auf der Sammelwalze 12 mit einer
Klinge 13 abgeschabt und in einer Vorspannungs-
Reinigungseinheit 10 gesammelt. Der gesammelte Toner wird aus
der Vorspannungs-Reinigungseinheit 10 durch eine Schraube 21
ausgestoßen, und zu einer Toner-Schüttvorrichtung 20
übertragen, welche den empfangenen Toner als frischen Toner
für eine erneute Verwendung liefert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist das leitfähige
Reinigungsteil 11 die Form eine Bürste auf. Die Bürste hat
folgenden Eigenschaften: die Borsten weisen eine Dicke von 4
bis 6 Den auf und eine Länge von 2 bis 10 mm, und bestehen
aus einem Azetat- oder Polyamidharz, welches Kohlenstoff oder
Kohlenstoffschichten enthält. Der Außendurchmesser der Bürste
beträgt 20 bis 40 mm, und ihre Axiallänge 200 bis 500 mm. Als
das leitfähige Reinigungsteil 11 kann auch schwammartiges
Teil statt der Bürste verwendet werden.
Ein Isoliermaterial wie beispielsweise SUS oder ein
Aluminiumteil mit einer mit Aluminium behandelten Oberfläche
kann ebenso wie das leitfähige Material als Sammelwalze 12
verwendet werden.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet zwei getrennte
Stromquellen 14 und 15 zum Anlegen der Vorspannung an das
leitfähige Reinigungsteil 11 und die Sammelwalze 12. Es kann,
wie in Fig. 3 gezeigt, eine einzige Stromquelle 22 gemeinsam
verwendet werden, wenn eine solche elektrische Verbindung
vorgenommen wird, daß eine Hochspannungs-Vorspannnung an die
Sammelwalze 12 von dem leitfähigen Reinigungsteil 11 angelegt
wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Polarität der
Ladung, die von der Ladungszufuhreinheit 8 angelegt wird,
dieselbe wie jene des restlichen Toners. Die Polarität der
Ladungszufuhreinheit kann jener des restlichen Toners
entgegengesetzt sein. In diesem Fall ist die Polarität der
Vorspannung, die an das leitfähige Reinigungsteil 11 und die
Sammelwalze 12 angelegt wird, umgekehrt als im voranstehend
geschilderten Fall. Falls der gesammelte Toner erneut für die
Entwicklung verwendet wird, ist die Polarität der von der
Ladungsversorgungseinheit 8 angelegten Ladung vorzugsweise so
eingestellt, daß sie dieselbe ist wie jene des verbleibenden
Toners. Der Grund hierfür besteht darin, daß die vorherige
Aufladung des Toner die Ladungszeit des Toner in der
Entwickltereinheit 4 verringert. Die Gleichspannungsleistung
zum Treiben der Ladungsversorgungseinheit 8 kann durch die
elektrische Leistung ersetzt werden, die sich aus der
Überlagerung der Wechselspannungsleistung auf die
Gleichspannungsleistung ergibt. In diesem Fall muß die
Gleichspannungskomponente die voranstehend angegebenen
Bedingungen erfüllen.
Die Fig. 2(a) bis 2(e) sind Querschnittsansichten, welche
die Ladungszufuhreinheit und die Lichtlöscheinheit 9 gemäß
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen. Im Falle
von Fig. 2(a) sind die Ladungszufuhreinheiten 8 und die
Lichtlöscheinheit 9, die Seite an Seite angeordnet sind, zu
einem einzigen Stück zusammengebaut. In der Figur bezeichnet
die Bezugsziffer 16 eine Abschirmplatte, 17 eine Röhrenlampe
als Lichtquelle und 18 eine Abschirmplatte.
Im Falle von Fig. 2(b) ist die Lichtlöscheinheit 9 auf der
Rückseite der Lichtlöscheinheit 9 angeordnet. Die Innenseite
der Abschirmplatte 18 wird als reflektierende Oberfläche
verwendet. Von der reflektierenden Oberfläche reflektiertes
Licht wird zum Photorezeptor 1 gelenkt.
Im Falle von Fig. 2(c) ist die Lichtlöscheinheit 9 an einem
anderen Ort angeordnet als der Photorezeptor 1. Licht von der
Lampe 17 wird durch eine geeignete Einheit, beispielsweise
eine Faseroptik 19, der Oberfläche des Photorezeptors 1
zugeführt, nachdem es an der Ladungszufuhreinheit 8
vorbeigegangen ist.
Im Falle von Fig. 2(d) ist die Lichtlöscheinheit 9 auf der
Rückseite der Ladungszufuhreinheit 8 angeordnet, wie im Falle
von Fig. 2 (b). Licht von der Lichtlöscheinheit 9 wird auf
die Oberfläche des Photorezeptors 1 auf beiden Seiten der
Ladungszufuhreinheit 8 projiziert. Diese Anordnung der
Ladungszufuhreinheit 8 und der Lichtlöscheinheit 9 kann so
abgeändert werden, daß zwei Lichtquellen, die in einem oder
zwei Teilen enthalten sind, auf beiden Seiten der
Ladungszufuhreinheit 8 angeordnet sind. Licht von diesen
Lichtquellen wird direkt auf die Oberfläche des
Photorezeptors 1 projiziert, wie im Falle der Fig. 2(a).
Im Falle der Fig. 2(e) wird eine Lichtemissionsdiode 17b für
die Lichtlöscheinheit 9 eingesetzt.
Selbstverständlich kann irgendeine Lichtquelle, abgesehen von
der Röhrenlampe 17, bei der Lichtlöscheinheit 9 in den Fällen
2(a) bis 2(d) verwendet werden, wie im Falle der Fig. 2(e),
in welchem die Lichtemissionsdiode 17b verwendet wird. Zwar
wird eine Ladungsvorrichtung des Corotron-Typs als
Ladungszufuhreinheit 8 bei den in den Fig. 1 und 2
gezeigten Ausführungsformen verwendet, jedoch ist die
Verwendung einer Ladungsvorrichtung des Scorotron-Typs
vorzuziehen.
Der Versuch des Zusammenbaus der Ladungszufuhreinheit 8 und
der Lichtlöscheinheit 9 als eine Einheit verringert die
Abmessungen der Maschine und sorgt für eine einfache Wartung.
Ein weiterer Versuch des Zusammenbaus der
Ladungszufuhreinheit 8, der Lichtlöscheinheit 9, und der
Vorspannungs-Reinigungseinheit 10 zu einer einzigen Einheit,
wie in Fig. 7 gezeigt, verringert weiterhin die Abmessungen
der Maschine.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, welche eine Vorspannungs-
Reinigungseinheit 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt. Bei der vorliegenden
Vorspannungs-Reinigungseinheit befindet sich die Sammelwalze
12 stromaufwärts des leitfähigen Reinigungsteils 11, gesehen
in der Drehrichtung des Photorezeptors, in einem Zustand, in
welchem die Sammelwalze 12 in Berührung mit dem Photorezeptor
1 oder in dessen unmittelbare Nähe gebracht wird. Diese
Vorspannungs-Reinigungseinheit ist in der Hinsicht
vorteilhaft, daß die Sammelwalze 12 nicht nur den Vorgang der
Reinigung des Photorezeptors 1 unterstützt, sondern auch
Toner aufsammelt, der bei der Drehung des leitfähigen
Reinigungsteils 11 herunterfällt.
Fig. 4 ist ein Diagramm, welches die Änderung des Resttoner-
Reinigungswirkungsgrades in bezug auf die Menge zugeführter
Ladung zeigt. In dem Graphen zeigt eine Linie a die
Reinigungseigenschaften normalen, übrigbleibenden Toners; b
zeigt die Reinigungseigenschaften für übrigbleibenden Nebel-
Toner; c zeigt die Reinigungseigenschaften für infolge eines
Staus übrigbleibenden Toner; und d zeigt die
Reinigungseigenschaften für infolge eines Stromausfalls
übrigbleibenden Toner. Der Reinigungswirkungsgrad ist als y/x
definiert, wobei x die Menge restlichen Toners nach dem
Durchgang durch die Vorspannungs-Reinigungseinheit 10 ist,
und y die Menge verbleibenden Toners ist, die sich daraus
ergibt, daß der verbleibende Toner nach dem Durchgang durch
die Übertragungseinheit 5 von dem Wert für x subtrahiert
wird. Ein Bereich, in welchem der Reinigungswirkungsgrad 80%
oder mehr beträgt, ist durch A bezeichnet. Wie aus Fig. 4
hervorgeht, sind in dem Bereich A die Mengen des zugeführten
restlichen Toners a, b, c und d unterschiedlich. Damit die
Mengen des zugeführten restlichen Toners a, b, c und d
sämtlich in dem Bereich A liegen, muß die Ladungszufuhr so
gewählt werden, daß der Absolutwert der
Gleichspannungskomponente innerhalb von 0,02 bis 0,1 µC/cm2
liegt. Erfolgt die Reinigung nur für den verbleibenden Toner
a und b, so reicht die Auswahl des Absolutwertes für die
Gleichspannungskomponente innerhalb von 0,02 bis 0,2 µC/cm2
aus, obwohl dies nicht gezeigt ist. Für ein System, bei
welchem ein niedrigerer Reinigungswirkungsgrad zulässig ist,
kann der Absolutwert der Gleichspannungskomponente innerhalb
des Bereiches 0,01 bis 0,2 µC/cm2 eingestellt werden, obwohl
dies nicht gezeigt ist.
Fig. 5 ist ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung
zwischen dem Resttoner-Reinigungswirkungsgrad, der
Reibungsbreite des Photorezeptors und des leitfähigen
Reinigungsteils, und der Lebensdauer des Photorezeptors. Die
Bezugszeichen a, b, c, d und A bezeichnen dieselben Größen
wie in Fig. 4. Das Bezugszeichen e bezeichnet ein Verhältnis
der Photorezeptor-Lebensdauer LB und des Spezifikationswertes
LA für die Photorezeptor-Lebensdauer, wenn die Reibungsbreite
variiert wird. Das Bezugszeichen B bezeichnet einen Bereich,
in welchem LB/LA 1 ist. Dieser Bereich ist ein optimaler
Bereich, wenn man die Lebensdauer des Photorezeptors
betrachtet. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, steigt der
Reinigungswirkungsgrad stärker an, wenn die Reibungsbreite
zunimmt. Allerdings wird die Lebensdauer des Photorezeptors
kürzer, da der Photorezeptor stärker verschleißt, infolge
seiner Reibung mit dem leitfähigen Reinigungsteil. Daher
liegt der Optimalwert der Reibungsbreite innerhalb von 5 bis
20 mm, wobei die Mengen des zugeführten restlichen Toner a,
b, c und d sämtlich in beiden Bereichen A und B liegen.
Fig. 6 ist ein Diagramm, welches die Änderung des
Reinigungswirkungsgrades in bezug auf den Widerstand des
leitfähigen Reinigungsteils zeigt. Die Bezugszeichen a, b, c
und d sowie A haben dieselbe Bedeutung wie in den Fig. 4
und 5. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ändert sich der
Reinigungswirkungsgrad in Abhängigkeit vom Widerstand. Nimmt
man an, daß der durch A gezeichnete Bereich ein optimaler
Bereich ist, so ist ein Bereich 0,003 bis 2 MΩ/cm2 als Wert
für das Ergebnis der Division eines Widerstandswertes
zwischen der Sammelwalze und dem leitfähigen Reinigungsteil
durch den Reibungsbereich zwischen diesen Teilen vorzuziehen.
Ein Bereich von 0,01 bis 1 M/cm2 ist vorzuziehen, da dieser
Bereich eine geringere Verringerung des
Reinigungswirkungsgrades hervorruft. Ein Bereich von 0,03 bis
0,8 MΩ/cm2 ist eher vorzuziehen, da dieser Bereich eine
geringe Verringerung des Reinigungswirkungsgrads hervorruft.
Der Versuch, bei welchem die in den Fig. 4 bis 6 gezeigten
Daten erhalten wurden, wurde unter den nachstehenden
Bedingungen durchgeführt:
Umfangsgeschwindigkeit des Photorezeptors: 250 mm/s
Tonerladungsmenge: 15 bis 25 µC/g
Material für das leitfähige Reinigungsteil (Bürste) Kunstharzfaser, beispielsweise Azetat oder Polyamid mit darin verteiltem Kohlenstoff, oder eine Faser, die in dem Kunstharz eine Kohlenstoffschicht enthält.
Anzahl der Umdrehungen des leitfähigen Reinigungsteils pro Minute: 135 Umdrehungen pro Minute.
Umfangsgeschwindigkeit des Photorezeptors: 250 mm/s
Tonerladungsmenge: 15 bis 25 µC/g
Material für das leitfähige Reinigungsteil (Bürste) Kunstharzfaser, beispielsweise Azetat oder Polyamid mit darin verteiltem Kohlenstoff, oder eine Faser, die in dem Kunstharz eine Kohlenstoffschicht enthält.
Anzahl der Umdrehungen des leitfähigen Reinigungsteils pro Minute: 135 Umdrehungen pro Minute.
Im wesentlichen dieselben Ergebnisse wurden unter folgenden
Bedingungen erzielt:
Umfangsgeschwindigkeit des Photorezeptors: 100 und 400 mm/s.
Tonerladungsmenge: 10 bis 20 µC/g.
Anzahl der Umdrehungen des leitfähigen Reinigungsteils pro Minute: 50 bis 200 Umdrehungen pro Minute.
Umfangsgeschwindigkeit des Photorezeptors: 100 und 400 mm/s.
Tonerladungsmenge: 10 bis 20 µC/g.
Anzahl der Umdrehungen des leitfähigen Reinigungsteils pro Minute: 50 bis 200 Umdrehungen pro Minute.
Wie voranstehend erläutert werden die Reibungsbreite des
leitfähigen Reinigungsteils und der Widerstand des
leitfähigen Reinigungsteils und der Sammelwalze, die sich aus
der Division des Widerstands infolge des Reibungsbereiches
durch die Reibungsbreite zwischen diesen Teilen ergeben,
nicht nur bei der Anordnung der in Fig. 1 gezeigten
elektrophotographischen Aufzeichnungsvorrichtung eingesetzt.
Ein Einsatz findet sich auch bei einer Vorspannungs-
Reinigungsvorrichtung einer elektrophotographischen
Aufzeichnungsvorrichtung ohne eine Ladungszufuhreinrichtung
und eine Lichtlöscheinrichtung. Weiterhin findet sich ein
Einsatz bei einer Vorspannungs-Reinigungsvorrichtung, bei
welcher ein zu reinigender Gegenstand nicht ein Photorezeptor
ist, sondern ein Zwischenübertragungsmedium oder ein
Übertragungsband.
Wie voranstehend erläutert ist eine elektrophotographische
Aufzeichnungsvorrichtung, welche das Vorspannungs-
Reinigungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet, so aufgebaut, daß die Ladungszufuhreinheit und die
Lichtlöscheinheit zwischen der Übertragungseinheit und der
Vorspannungs-Reinigungseinheit angeordnet sind, und
Löschlicht auf eine Photorezeptoroberflächenfläche projiziert
wird, abgesehen von der mit Ladung versorgten Fläche. Bei
einem derartigen Aufbau kann der auf einer Oberfläche des
Photorezeptors übrigbleibende Toner wirksam entfernt werden.
Es wird erfolgreich ein derartiger Nachteil ausgeschaltet,
daß Toner, der als Ergebnis einer unzureichenden Reinigung
übrigbleibt, in dem nächsten Zyklus an dem Bildaufnahmeteil,
beispielsweise Papier, haften bleibt.
Die Optimalwerte für den Strom, welcher dem Photorezeptor
zugeführt wird, für die Reibungsbreite des leitfähigen
Reinigungsteils und Photorezeptors, und den Widerstand des
leitfähigen Reinigungsteils und der Sammelwalze (als Ergebnis
der Division des Widerstands durch die Reibungsfläche
zwischen diesen Teilen) werden empirisch ermittelt. Daher
kann eine stabile Reinigungsleistung aufrechterhalten werden,
ohne die Lebensdauer des Photorezeptors zu verringern. Bei
einem System, welches den aufgesammelten Toner erneut
verwendet, kann die Toneraufladungszeit in der
Entwicklereinheit verringert werden.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 31
eine weitere Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
Fig. 8 ist eine erläuternde Darstellung, welche einen
Photorezeptor zeigt, der eine Entwicklervorrichtung und
Bauteile verwendet, die um den Photorezeptor herum angeordnet
sind.
In der Figur bezeichnet die Bezugsziffer 101 einen
Photorezeptor; 102 eine Ladungsvorrichtung; 103 eine
Entwicklereinheit einschließlich einer Magnetwalze 104, einer
Abstreifklinge 105 und einer Toner-Schüttvorrichtung 106; 107
einen Reinigerabschnitt einschließlich einer Bürste 108,
einer Sammelwalze 109, einer Klinge 110, eines Fremdkörper-
Sammlers 111 und einer Tonertransportschraube 112; 114 eine
Übertragungseinheit; 115 Papier, und 116 eine
Löschvorrichtung.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Toner-
Schüttvorrichtung 106 mit dem Reiniger-Abschnitt 107 durch
ein Toner-Transportrohr 117 verbunden. Die Entwicklereinheit
103 und der Reinigerabschnitt 107 bilden eine
Entwicklervorrichtung.
Bei einem derartigen Aufbau führt die Ladungsvorrichtung 102
eine Corona-Entladung aus, um den Photorezeptor 101
aufzuladen. Durch den Belichtungsvorgang wird ein latentes
Bild auf dem Photorezeptor 101 erzeugt. In der
Entwicklereinheit 103 wird die Menge eines Entwicklers auf
der Magnetwalze 104 ordnungsgemäß durch eine Abstreifklinge
105 gesteuert. Wenn der Photorezeptor 101 vor der Vorderseite
der Magnetwalze 104 vorbeigeht, haftet Toner an dem latenten
Bild an, wodurch das latente Bild entwickelt wird.
Daraufhin wird der Toner von dem Photorezeptor 101 an das
Papier 115 durch die Übertragungseinheit 114 angezogen,
beispielsweise ein Corotron. Der verbleibende Toner mit
entgegengesetzter Polarität, der beispielsweise auf dem
Photorezeptor 101 übrigbleibt, wird in dem Reinigerabschnitt
107 entfernt. Die Oberfläche des Photorezeptors 101 wird
durch die Löschvorrichtung 116 entladen, beispielsweise eine
Löschlampe, und ist bereit für den Kopiervorgang des zweiten
Zyklus.
In dem Reinigerabschnitt 107 zieht die leitfähige Bürste 108,
an welche eine Spannung angelegt wird, den Toner an. Der
Toner wird auf die Sammelwalze 109 übertragen, die auf eine
hohe Spannung eingestellt ist. Der Toner wird von der
Sammelwalze 109 durch die Klinge 110 abgeschabt, und fällt in
den Fremdkörper-Sammelbehälter 111. Dann wird er durch die
Tonertransportschraube 112 in den Bereich außerhalb des
Reinigerabschnitts transportiert.
Daraufhin gelangt der Toner durch das Tonertransportrohr 117
und kehrt dann zu der Toner-Schüttvorrichtung 6 oder einem
Entwicklerbad zurück, und wird erneut verwendet.
Bei einer derartigen Konstruktion werden in dem gesammelten
Toner enthaltene Fremdkörper durch den Fremdkörper-Sammler
111 entfernt, während das Sammeln und die erneute Verwendung
des Toners wiederholt werden. Der von Fremdkörpern befreite
Toner wird erneut für die Entwicklung eingesetzt.
Fig. 9 ist eine Ansicht, welche einen Reinigerabschnitt
zeigt, welcher einen Fremdkörper-Sammler enthält. Fig. 10
ist eine Perspektivansicht des Fremdkörper-Sammlers. Fig. 11
ist eine Ansicht, die den Aufbau eines wesentlichen
Abschnitts des Fremdkörper-Sammlers zeigt.
Der Fremdkörper-Sammler 111 benutzt ein Netz oder ein Sieb.
Das Netz mit Netzquadraten von 0,5 bis 3,0 mm besteht aus
Polyamid-Imid, Azetat oder dergleichen. Das Sieb mit diesen
Abmessungen läßt einen glatten Durchgang von Papierteilchen,
Papierfasern und dergleichen und ebenfalls des Toners zu.
Das Netz weist eine solche Form auf, daß seine Oberseite
offen ist, und sein Querschnitt die Form eines U aufweist,
wie in Fig. 10 gezeigt ist. Das Netz wird in einen solchen
Zustand versetzt, daß es in den Toner eingetaucht ist.
Platten- oder stangenartige Schwingungsteile 113 sind auf dem
Boden des Netzes unter Verwendung von Montagestücken 120 in
regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen angebracht. Die
Schwingungsteile 113 kommen jeweils in Berührung mit der
Oberseite der Tonertransportschraube 112.
Fig. 12 ist eine Seitenansicht, welche den
Schwingungsmechanismus eines Fremdkörper-Sammlers gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 13 ist eine Vorderansicht des in Fig. 12 gezeigten
Schwingungsmechanismus.
Wenn sich bei dieser Ausführungsform die
Tonertransportschraube 112 dreht, gelangen die
Schwingungsteile 113a, 113b, und 113c, die in regelmäßigen
Abständen angeordnet sind, gleichzeitig in Berührung mit der
Oberseite der Tonertransportschraube 112. Wenn sich die
Tonertransportschraube 112 weiterdreht, werden diese Teile
oberhalb des Bodens der Tonertransportschraube 112
angeordnet.
Auf diese Weise werden die Schwingungsteile 113 wiederholt
durch die Drehung der Tonertransportschraube 112 in
Schwingungen versetzt. Infolge der Schwingung haften
Papierteilchen und Fasern aneinander an und ziehen andere
Fremdkörper an, wodurch Klumpen gebildet werden, die größer
sind als die Maschengröße. Dies führt dazu, daß diese
Fremdkörperklumpen durch das Netz abgefangen werden.
Das Netz wird durch die Drehung der Tonertransportschraube
112 in Schwingungen versetzt, selbst wenn die
Schwingungsteile 113 nicht verwendet werden. Die
Tonertransportschraube 112, welche einen solchen Aufbau
aufweist, daß sie mit einem federartigen Teil versehen ist,
welches keine Welle aufweist und von selbst schwingt,
versetzt das Netz in größere Schwingungen als die
Tonertransportschraube 112, welche mit einer Welle versehen
ist. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, die
Schwingungsteile 113 einzusetzen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Bürsten-
Reinigungsvorrichtung verwendet. Allerdings läßt sich der
Fremdkörper-Sammler ebenso bei einer anderen
Reinigungsvorrichtung einsetzen, beispielsweise bei einer
Klingen-Reinigungseinrichtung.
Fig. 14 ist eine Seitenansicht, welche den
Schwingungsmechanismus eines Fremdkörper-Sammlers gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 15 ist eine Vorderansicht des in Fig. 14 gezeigten
Schwingungsmechanismus.
Bei dieser Ausführungsform werden nicht sämtliche
Schwingungsteile 113 gleichzeitig in Berührung mit der
Tonertransportschraube 112 gebracht. Nunmehr wird der
Betriebsablauf dieser Ausführungsform in einzelnen Stufen
überlegt. Wenn beispielsweise die Schwingungsteile 113a und
113c in Berührung mit der Oberseite der
Tonertransportschraube 112 gebracht werden, so befindet sich
das Schwingungsteil 113b oberhalb des Bodens der
Tonertransportschraube 112. Die Schwingungsteile 113a, 113b,
113c und 113d gelangen in einen entsprechenden Zustand auf
aufeinanderfolgende Weise. Bei der vorliegenden
Ausführungsform tritt in dem Fremdkörper-Sammler 111 eine
komplizierte Schwingung auf.
Fig. 16 ist eine Seitenansicht, welche den
Schwingungsmechanismus eines Fremdkörper-Sammlers gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 17 ist eine Vorderansicht des in Fig. 16 gezeigten
Schwingungsmechanismus.
Bei dieser Ausführungsform ist jedes der Schwingungsteile 113
kugelförmig ausgebildet. Diese Ausführungsform kann nützliche
Wirkungen erzielen, die ähnlich sind wie jene, die bei den
bereits beschriebenen, voranstehenden zwei Ausführungsformen
erzielt werden. Das Schwingungsteil 113, welches dazu dient,
den Fremdkörper-Sammler 111 in Schwingungen zu versetzen,
kann jede Form aufweisen, beispielsweise mit einer einzigen
oder mehreren Stangen versehen sein.
Fig. 18 ist eine Seitenansicht, welche den
Schwingungsmechanismus eines Fremdkörper-Sammlers gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 19 ist eine Vorderansicht des in Fig. 18 gezeigten
Schwingungsmechanismus.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den voranstehend
in bezug auf die Fig. 12 und 14 beschriebenen
Ausführungsformen darin, daß die Schwingungsteile 113 auf dem
Fremdkörper-Sammler 111 in der Richtung angebracht sind, die
senkrecht zur offensichtlichen Ausbreitungsrichtung der
Tonertransportschraube 112 verläuft.
Wenn sich die Tonertransportschraube 112 bewegt, werden die
Schwingungsteile 113 in derselben Richtung zugeführt, da sie
durch die Tonertransportschraube 112 gedrückt werden. Bewegt
sich die Tonertransportschraube 112 um eine voreingestellte
Entfernung, so gelangt das Schwingungsteil 113 über die
Tonertransportschraube 112, um so in die Ausgangslage
eingestellt zu werden. Eine Wiederholung dieses Vorgangs
erzeugt eine Schwingung in dem Fremdkörper-Sammler 111.
Fig. 20 ist eine Ansicht von unten eines wesentlichen
Abschnitts des in Fig. 18 gezeigten Fremdkörper-Sammlers.
Fig. 21 ist eine Ansicht von unten einer Abänderung des in
Fig. 20 gezeigten Fremdkörper-Sammlers.
Bei der in Fig. 20 gezeigten Ausführungsform sind die
Schwingungsteile 113 im rechten Winkel zur Längsrichtung des
Fremdkörper-Sammlers 111 angeordnet. Bei der abgeänderten
Ausführungsform von Fig. 21 sind die Schwingungsteile 113
auf dem Fremdkörper-Materialsammler 111 in einem solchen
Zustand angebracht, der schräg zur anscheinenden
Bewegungsrichtung der Tonertransportschraube 112 verläuft.
Diese Ausführungsformen werden ebenso betrieben wie die
voranstehenden Ausführungsformen der Fig. 12 und 14. Im
Falle der Fig. 21 werden die Schwingungsteile 113 leichter
in Berührung mit der Tonertransportschraube 112 gebracht, da
die Schwingungsteile 113 schräg zur Tonertransportschraube
112 angeordnet sind.
Fig. 22 ist eine Vorderansicht, welche den
Schwingungsmechanismus eines Fremdkörper-Sammlers gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bei dieser Ausführungsform ist das Schwingungsteil des
Fremdkörper-Sammlers 11 getrennt von dem Netz oder Sieb
vorgesehen. In der Figur wird der Boden des Netzes an
mehreren Orten mit zweigartigen, vorspringenden Teilen 118a
des Drehteils 118 druckbeaufschlagt, wenn die vorspringenden
Teile 118a sich in den oberen Raum zusammen mit der Drehung
des Drehteils 118 drehen. Der Netzboden bewegt sich nach
unten, wenn sich die vorstehenden Teile 118 in dem unteren
Raum drehen. Wird dieser Zyklus wiederholt, so wird das Netz
in Schwingungen versetzt. Die Anordnung der vorspringenden
Teile 118a, die auf dem Drehteil 118 angebracht sind, ist
nicht immer in bezug auf die Drehwelle symmetrisch.
Fig. 23 ist eine Seitenansicht eines Schwingungsmechanismus
eines Fremdkörper-Sammlers gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 24 ist eine
Vorderansicht des in Fig. 23 gezeigten
Schwingungsmechanismus.
Auch bei dieser Ausführungsform ist ebenso wie bei der
Ausführungsform von Fig. 22 ein Drehteil 119 getrennt vom
Netz oder Sieb vorgesehen.
Der Boden des Netzes ist an mehreren Orten mit dem Drehteil
19 gekuppelt, ähnlich wie eine Kurbel. Wenn sich einige der
vorstehenden Teile 119a in den oberen Raum zusammen mit der
Drehung des Drehteils 119 drehen, wird der Boden des Netzes
nach oben gezogen. Wenn sich die vorstehenden Teile 119a in
dem unteren Raum drehen, fällt der Boden des Netzes herunter.
Eine Wiederholung dieses Zyklus führt dazu, daß das Netz in
Schwingungen versetzt wird.
Fig. 25 ist eine Vorderansicht des Schwingungsmechanismus
eines Fremdkörper-Sammlers gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In dieser Figur bezeichnet die Bezugsziffer 121 eine feste
Wand. Eine Zugfeder 122 ist an einem Ende an der festen Wand
121 befestigt, und am anderen Ende mit einem Ende des
Fremdkörper-Sammlers 111. Ein exzentrischer Nocken 123 dreht
sich um dessen Welle 123a, während er ständig in Berührung
mit einem Ende des Fremdkörper-Sammlers 111 steht.
Wenn der exzentrische Nocken 123 gedreht wird, wird bei einem
derartigen Aufbau der Fremdkörper-Sammler 111 in der Figur
nach rechts bewegt, während er der Zugkraft der Zugfeder 122
widersteht, oder wird durch deren Zugkraft nach links bewegt.
Daher wird der Fremdkörper-Sammler 111 wiederholt nach rechts
und links bewegt, wenn sich der exzentrische Nocken 123
dreht.
Fig. 26 zeigt den Aufbau eines Reinigerabschnitts, der mit
einem Fremdkörper-Sammler gemäß einer weiteren
Ausführungsform versehen ist. Fig. 27 zeigt einen
wesentlichen Abschnitt des Reinigerabschnitts, bei welchem
sich der Fremdkörper-Sammler in einem angehobenen Zustand
befindet. Fig. 28 zeigt den wesentlichen Abschnitt des
Reinigerabschnitts, wenn sich der Fremdkörper-Sammler in
einem abgesenkten Zustand befindet.
In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 119
Schwingungszahnräder 119, welche dazu führen, daß das Netz
angehoben wird (Fig. 27) bzw. abgesenkt wird (Fig. 28),
während einer Drehung der Schwingungszahnräder 119 im
Gegenuhrzeigersinn.
Fig. 29 zeigt den Aufbau eines Beispiels für eine
Entwicklervorrichtung mit einem Fremdkörper-Sammler. Fig. 30
zeigt den Aufbau eines wesentlichen Abschnitts eines weiteren
Beispiels für eine Entwicklervorrichtung mit einem
Fremdkörper-Sammler.
Von dem Reinigerabschnitt 107 gesammelter Toner wird durch
eine Transporteinheit zu einer Entwicklungseinheit 103
transportiert. Der gesammelte Toner wird durch ein
Tonertransportrohr 117 zu einer Toner-Schüttvorrichtung 106
zurückgebracht. Ein Fremdkörper-Sammler 111 aus einem
beutelartigen Netz ist mit dem Vorderende des
Tonertransportrohres 117 verbunden. Das Netz wird durch eine
Tonertransportschraube 112 nach oben und unten bewegt. Der
gesammelte Toner wird zusammen mit frischem Toner in das Netz
eingebracht. Infolge der Schwingung haften
Fremdkörpermaterialien aneinander, und bilden Klumpen. Diese
Fremdkörpermaterialklumpen werden durch das Netz abgefangen.
Der Toner, der von in ihm enthaltenen Fremdkörpern befreit
wurde, wird der Entwicklereinheit 103 zugeführt.
Die auf diese Weise aufgebaute Entwicklervorrichtung kann
Fremdkörpermaterialien abfangen, die in dem zugeführten Toner
in der Toner-Schüttvorrichtung 106 enthalten sind, ebenso wie
Fremdkörper, die in dem gesammelten Toner enthalten sind.
Fig. 31 zeigt eine Entwicklervorrichtung, bei welcher ein
Fremdkörper-Sammler zwischen einem Reinigungsabschnitt und
einer Entwicklereinheit vorgesehen ist.
Der Fremdkörpersammler 111 ist entfernbar in den unteren
Abschnitt des Reinigungsabschnitts 107 eingesetzt, so daß er
durch ein Schwingungszahnrad 124 in Schwingungen versetzt
wird.
Der Fremdkörper-Sammler kann auf dieselbe Weise wie bei den
voranstehend erwähnten Ausführungsformen in Schwingungen
versetzt werden. Wenn bei dieser Ausführungsform eine
Sättigungsmenge an Fremdkörpern erreicht wird, kann die
Einheit, welche den Fremdkörper-Sammler enthält, durch eine
neue Einheit ausgetauscht werden.
Wie voranstehend erläutert ballen sich Fremdkörper, die in
dem gesammelten Toner enthalten sind, wenn sie durch den
netzartigen Fremdkörper-Sammler in Schwingungen versetzt
werden, zu Klumpen zusammen. Diese Fremdkörpermaterialklumpen
werden abgefangen. Daher erreicht die Entwicklervorrichtung
gemäß der Erfindung die Lösung derartiger Schwierigkeiten wie
einer schlechten Druckqualität, die durch Fremdkörpermaterial
hervorgerufen wird, welches auf dem Tonereinstellteil
gefangen wird, sowie eine Verringerung der Ladungsmenge des
Entwicklers innerhalb der Entwicklereinheit und eine
Verringerung des Fließvermögens des Entwicklers, die sich aus
der Mischung von Fremdkörpern mit dem Toner ergeben.
Die voranstehende Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung wurde zum Zwecke der
Erläuterung und Beschreibung vorgenommen. Es ist nicht
beabsichtigt, die Erfindung auf die exakt beschriebene Form
einzuschränken oder zu begrenzen, und es sind Abänderungen
und Variationen in Ansehung der voranstehenden Lehren
möglich, oder lassen sich bei der Umsetzung der Erfindung in
die Praxis erzielen. Die Ausführungsform wurde deswegen
ausgewählt und beschrieben, um die Grundlagen der Erfindung
und deren praktische Einsetzbarkeit zu erläutern, um es einem
Fachmann auf diesem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung in
verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen
Abänderungen einzusetzen, die dem jeweiligen Einsatzzweck
angemessen sind. Es ist beabsichtigt, daß der Umfang der
Erfindung durch die Gesamtheit der vorliegenden
Anmeldeunterlagen und deren Äquivalente festgelegt wird.
Claims (14)
1. Elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung,
gekennzeichnet durch:
einen Photorezeptor zur Ausbildung eines Tonerbildes auf einer Oberfläche des Photorezeptors;
eine Bildempfangseinrichtung;
eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung des Tonerbildes auf dem Photorezeptor auf die Bildempfangseinrichtung;
eine Vorspannungs-Reinigungseinrichtung, welche ein leitfähiges Reinigungsteil aufweist, an welches eine Spannung anlegbar ist, um auf der Oberfläche des Photorezeptors verbleibenden Toner zu entfernen;
eine Sammelwalze zum Sammeln von Tonern, der an dem leitfähigen Reinigungsteil anhaftet, wobei an die Sammelwalze eine Hochspannung von dem leitfähigen Reinigungsteil anlegbar ist;
eine Ladungszufuhreinrichtung zum Zuführen von Ladung zur Oberfläche des Photorezeptors; und
eine Lichtlöscheinrichtung zum Projizieren von Licht auf die Oberfläche des Photorezeptors;
wobei die Ladungszufuhreinrichtung und die Lichtlöscheinrichtung zwischen der Übertragungseinrichtung und der Vorspannungs- Reinigungseinrichtung in der angegebenen Reihenfolge angeordnet sind, gesehen in der Richtung der Drehung des Photorezeptors, und die Lichtlöscheinrichtung Löschlicht auf eine Fläche der Oberfläche des Photorezeptors projiziert, abgesehen von einer Fläche, welcher die Ladung zugeführt wird.
einen Photorezeptor zur Ausbildung eines Tonerbildes auf einer Oberfläche des Photorezeptors;
eine Bildempfangseinrichtung;
eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung des Tonerbildes auf dem Photorezeptor auf die Bildempfangseinrichtung;
eine Vorspannungs-Reinigungseinrichtung, welche ein leitfähiges Reinigungsteil aufweist, an welches eine Spannung anlegbar ist, um auf der Oberfläche des Photorezeptors verbleibenden Toner zu entfernen;
eine Sammelwalze zum Sammeln von Tonern, der an dem leitfähigen Reinigungsteil anhaftet, wobei an die Sammelwalze eine Hochspannung von dem leitfähigen Reinigungsteil anlegbar ist;
eine Ladungszufuhreinrichtung zum Zuführen von Ladung zur Oberfläche des Photorezeptors; und
eine Lichtlöscheinrichtung zum Projizieren von Licht auf die Oberfläche des Photorezeptors;
wobei die Ladungszufuhreinrichtung und die Lichtlöscheinrichtung zwischen der Übertragungseinrichtung und der Vorspannungs- Reinigungseinrichtung in der angegebenen Reihenfolge angeordnet sind, gesehen in der Richtung der Drehung des Photorezeptors, und die Lichtlöscheinrichtung Löschlicht auf eine Fläche der Oberfläche des Photorezeptors projiziert, abgesehen von einer Fläche, welcher die Ladung zugeführt wird.
2. Elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Absolutwert einer Gleichspannungskomponente eines
Stroms, welcher dem Photorezeptor durch die
Ladungszufuhreinrichtung zugeführt wird, 0,01 bis
0,2 µC/cm2 beträgt.
3. Elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Reibungsbreite des leitfähigen Reinigungsteils und
des Photorezeptors während des Vorgangs der Reinigung
des Photorezeptors 5 bis 20 mm beträgt.
4. Elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Wert, der sich aus der Division eines
Widerstandwertes zwischen dem leitfähigen Reinigungsteil
und der Sammelwalze während des Vorgangs der Reinigung
des Photorezeptors durch die Reibungsbreite ergibt,
0,003 bis 2 MΩ/cm2 beträgt.
5. Elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine weitere Lichtlöscheinrichtung stromaufwärts der
Ladungszufuhreinrichtung eingeordnet ist, gesehen in der
Richtung der Drehung des Photorezeptors.
6. Elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ladungszufuhreinrichtung und die
Lichtlöscheinrichtung in einer einzigen Einheit
enthalten sind.
7. Elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorspannungs-Reinigungseinrichtung, die
Ladungszufuhreinrichtung, und die Lichtlöscheinrichtung
in einer Einheit enthalten sind.
8. Elektrophotographische Aufzeichnungsvorrichtung nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
weiterhin eine Transporteinrichtung vorgesehen ist, die
zwischen der Vorspannungs-Reinigungseinrichtung und
einer Entwicklereinrichtung angeschlossen ist, um für
die Entwicklung Toner erneut zu verwenden, der durch die
Sammelwalze gesammelt wird.
9. Entwicklervorrichtung,
gekennzeichnet durch:
einen Photorezeptor zur Ausbildung eines Tonerbildes auf einer Oberfläche des Photorezeptors;
eine Reinigungseinrichtung zum Entfernen und Sammeln verbleibenden Toner auf dem Photorezeptor;
ein Tonertransportrohr;
eine Entwicklereinrichtung mit einer Toner- Schüttvorrichtung, die mit der Reinigungseinrichtung durch das Tonertransportrohr gekuppelt ist; und
einen Fremdkörper-Sammler, der an einem vorbestimmten Ort in einem Resttoner-Sammelzweig angeordnet ist, der durch die Reinigungseinrichtung reicht, das Tonertransportrohr, und die Toner-Schüttvorrichtung.
einen Photorezeptor zur Ausbildung eines Tonerbildes auf einer Oberfläche des Photorezeptors;
eine Reinigungseinrichtung zum Entfernen und Sammeln verbleibenden Toner auf dem Photorezeptor;
ein Tonertransportrohr;
eine Entwicklereinrichtung mit einer Toner- Schüttvorrichtung, die mit der Reinigungseinrichtung durch das Tonertransportrohr gekuppelt ist; und
einen Fremdkörper-Sammler, der an einem vorbestimmten Ort in einem Resttoner-Sammelzweig angeordnet ist, der durch die Reinigungseinrichtung reicht, das Tonertransportrohr, und die Toner-Schüttvorrichtung.
10. Entwicklervorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Fremdkörper-Sammler netz- oder siebartig ausgebildet
ist.
11. Entwicklervorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
weiterhin eine Einrichtung vorgesehen ist, um den
Fremdkörper-Sammler in Schwingungen zu versetzen.
12. Entwicklervorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwingungseinrichtung eine Tonertransportschraube
und ein Schwingungsteil aufweist, welches an dem
siebartigen Fremdkörper-Sammler angebracht ist, wobei
das Schwingungsteil dann in Schwingungen versetzt wird,
wenn das Schwingungsteil in Berührung mit der
Tonertransportschraube gebracht wird.
13. Entwicklervorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
weiterhin ein netzartiger Fremdkörper-Sammler vorgesehen
ist, der in Schwingungen versetzbar ist, um im Toner
enthaltenes Fremdkörpermaterial zu entfernen, und an
einem Ort in einem Resttoner-Rückführzweig angeordnet
ist, der durch die Vorspannungs-Reinigungseinrichtung,
die Transporteinrichtung und eine Entwicklereinrichtung
geht.
14. Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Vorspannungs-
Reinigungsgerät, mit einem elektrisch leitfähigen
Reinigungsteil, welches mit einer ersten Spannung
versorgt wird, um auf dem Medium verbleibenden Toner zu
entfernen, nachdem ein Tonerbild, welches auf einem
Medium erzeugt wurde, auf ein Übertragungsmaterial
übertragen wurde, und mit einer Rückführwalze, welcher
eine zweite Spannung zugeführt wird, die höher ist als
die erste Spannung, um den Toner, der an dem elektrisch
leitfähigen Reinigungsteil anhaftet, zurückzubringen,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Reibungsbreite des elektrisch leitfähigen
Reinigungsteils und des Mediums auf 5 bis 20 mm
eingestellt ist, und ein Wert, der sich aus der Division
des Widerstands zwischen dem elektrisch leitfähigen
Reinigungsteil und der Rückführwalze durch eine
Reibungsfläche ergibt, auf 0,003 bis 2 MΩ/cm2
eingestellt ist.
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