DE4422635A1 - Reinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung und insbesondere eine Reinigungsvorrichtung, die bei bzw. an einer Bilderzeugungsvorrichtung, wie z. B. einem elektrophotographischen Kopierapparat, einer Mikrofilmvorrichtung oder einem Laserdrucker vorgesehen ist.

Bei einer konventionellen Bilderzeugungsvorrichtung, die einen Schritt wiederholt ausführt, bei dem ein Tonerbild auf eine Oberfläche eines bildtragenden Elements (z. B. eine photoleitende Trommel) auf ein Aufzeichnungsmaterial (wie z. B. Papier) übertragen wird, verbleibt fremdes Material (wie z. B. Toner oder Papierstaub) nach der Übertragung auf dem bildtragenden Element. Das fremde Material trägt nichts zur Übertragung bei jedem Schritt bei und kann die Qualität der auf das Aufzeich­ nungsmaterial übertragenen Bilder verschlechtern und stört ferner auf dem bild­ tragenden Element. Aus diesem Grund muß, um ein sauberes Bild zu erhalten, eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen sein, die das fremde Material entfernt.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist in einer konventionellen Reinigungsvorrichtung 100, die in einer Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen ist, die ein bildtragendes Element 103 aufweist, eine Reinigungswalze 101, wie z. B. eine Pelzbürstenwalze oder eine magnetische Walze, angeordnet, um hauptsächlich Papierstaub zu entfernen. Des­ weiteren ist eine Reinigungsklinge 102 in Bewegungsrichtung der Reinigungs­ walze 101 vorgesehen, um verbleibenden Toner im Zusammenwirken mit der Reini­ gungswalze 101 zu entfernen. Der restliche Toner und Papierstaub, die durch die Reinigungswalze 101 bzw. die Reinigungsklinge 102 entfernt wurden, werden ge­ sammelt und durch die Reinigungswalze 101 wegtransportiert. Ein Schaber 104 steht mit der Reinigungswalze 101 in Kontakt, wodurch der verbleibende Toner und Papierstaub in einem Aufnahmeteil 105 des Reinigungsgehäuses 106 gesammelt wer­ den.

Der restliche Toner oder Papierstaub, die durch den Schaber 104 entfernt werden, werden in dem Aufnahmeteil 105 des Reinigungsgehäuses 106 gesammelt. Wenn der Aufnahmeteil 105 mit dem fremden Material (restlicher Toner und/oder Papier­ staub) gefüllt ist, wird die Reinigungsvorrichtung 100 gegen eine neue ausgetauscht.

Bei der konventionellen Reinigungsvorrichtung 100 besteht jedoch beim Austausch der Reinigungsvorrichtung 100 das Problem, daß der verbleibende Toner oder Pa­ pierstaub aus einem Spalt zwischen der Reinigungsklinge 102 und der Reinigungs­ walze 101 der Reinigungsvorrichtung 100 herausfällt, wodurch die Bilderzeugungs­ vorrichtung verschmutzt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten und andere Probleme, die in dem oben beschriebenen Stand der Technik auftreten, zu lösen.

Es ist vor allem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungsvor­ richtung zu schaffen, die ausgetauscht werden kann, ohne daß eine Verschmutzung eintreten kann.

Die oben beschriebenen Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch eine Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung gelöst. Die Reinigungsvorrichtung umfaßt ein Reinigungsgehäuse, das eine Öffnung hat und einen Aufnahmeteil zur Aufnahme entfernten Toners und Papierstaubs und einem bildtragenden Element gegenüberliegt, eine Klinge, die einen Teil der Öffnung überdeckt, deren eines Ende das bildtragende Element berührt, eine Reinigungswalze, die in dem Reinigungs­ gehäuse zur Sammlung des Toners, der durch die Klinge entfernt wird und zum Transport des Toners in das Reinigungsgehäuse vorgesehen ist, einen Schaber zum Abschaben von Toner auf der Reinigungswalze und ein Aufnahmeteil zur Sammlung entfernten Toners, der durch den Schaber geteilt wird.

Der Schaber, der am Reinigungsgehäuse an dem einen Ende befestigt ist, berührt die Reinigungswalze und das andere Ende bedeckt einen Teil einer Öffnung eines Reinigungsgehäuses. Deswegen wird in dem Fall des Austausches der Reinigungs­ vorrichtung der verbleibende Toner oder Papierstaub, der sich in dem Aufnahmeteil angesammelt hat, nicht verschüttet.

Andere Ziele und weitere Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung, wenn in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen, offensichtlich:

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines elektrophotographischen Kopierapparates gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der wesentlichen Teile einer Reinigungsvor­ richtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2a zeigt eine Seitenansicht der wesentlichen Teile einer Reinigungsvor­ richtung nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der wesentlichen Teile der Reinigungsvor­ richtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung; und

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer konventionellen Reinigungsvorrichtung.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines elektrophotographischen Kopier­ apparates gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird, nachdem eine photoleitende Trommel 1 (deren Dreh­ richtung durch einen Pfeil angegeben ist) durch eine Hauptladevorrichtung 2 gleich­ mäßig aufgeladen worden ist, ein elektrostatisches latentes Bild auf der photoleiten­ den Trommel durch den Bild-Lichtstrahlengang 3 erzeugt. Das latente Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung 4 zu einem sichtbaren Bild entwickelt. Das sichtbare Bild, d. h. ein Tonerbild, wird auf das Speichermedium bzw. Aufzeich­ nungsmaterial durch eine Übertragungsladevorrichtung 6 übertragen. Das das Tonerbild tragende Speichermedium bzw. Aufzeichnungsmaterial wird von der photoleitenden Trommel 1 durch eine Trennladevorrichtung 6 getrennt. Danach wird fremdes Material, wie z. B. Toner, der auf einer Oberfläche der photoleitenden Trommel 1 verbleibt und/oder Papierstaub, der auf der Trommel 1 haftet, durch eine Reinigungsvorrichtung 8 entfernt, wodurch der Kopierapparat für den nächsten Kopierbetrieb bereit ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die Reinigungsvorrichtung 8 ein vorzugsweise oberhalb der photoleitenden Trommel 1 angeordnetes Reinigungsgehäuse 81 mit einer Öff­ nung auf, die der photoleitenden Trommel 1 gegenüberliegt und umfaßt desweiteren ein Aufnahmeteil 85 in seinem Inneren. Eine Reinigungsklinge 82, die wenigstens einen Teil der Öffnung des Reinigungsgehäuses überdeckt, ist über ein Stützelement 86a am Reinigungsgehäuse 81 befestigt, und steht mit der Oberfläche der photolei­ tenden Trommel 1 mit ihrem vorderen Ende in Berührung. Vorzugsweise erstreckt sich die Reinigungsklinge 82 von dem Stützelement 86a an dem Reinigungsgehäuse 81 entgegen der Umfangsbewegungsrichtung der photoleitenden Trommel 1 zu dieser hin und berührt sie etwa tangential. Eine magnetische Walze 83 ist benach­ bart zu bzw. in der Öffnung über der photoleitenden Trommel 1 und zwischen der Reinigungsklinge und dem Reinigungsgehäuse angeordnet, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Vorzugsweise ist die magnetische Walze 83 so im Reinigungsgehäuse angeordnet, daß in ihrer Drehrichtung, die vorzugsweise der Drehrichtung der photoleitenden Trommel entgegengerichtet ist, von ihrer der photoleitenden Trom­ mel 1 gegenüberliegenden Umfangsstelle über vorzugsweise einen längeren Um­ fangsweg nur ein schmaler Spalt zwischen ihr (der Walze 83) und dem Reinigungs­ gehäuse 81 besteht, dessen Dicke aber ausreicht, den Durchtritt vom von der Walze 83 mitgenommenen Resttoner und Papierstaub zu erlauben. Desweiteren ist ein Schaber 84 vorgesehen, der die magnetische Walze 83 mit seinem freien Ende berührt und mit seinem anderen Ende an dem Reinigungsgehäuse befestigt ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Schaber 84 von einer Befestigungsstelle an dem Reinigungsgehäuse 81 zu seiner Berührungsstelle an der Walze 83 etwa tangential entgegen der Umfangsbewegungsrichtung der Walze 83. Der Schaber 84 ist in­ nerhalb des Reinigungsgehäuses so angeordnet, um einen Raum zu bedecken, der sich zu einer Öffnung zwischen der Reinigungsklinge 82 und der magnetischen Walze 83 des Reinigungsgehäuses 81 erstreckt, und somit diesen Raum gegen das Innere des Reinigungsgehäuses abzuschließen. Dadurch wird ein fast vollständig ge­ schlossener Raum 85 in dem Reinigungsgehäuse 81 erzeugt und dieser geschlossene Raum 85 verhindert das Verschütten angesammelten Toners aus dem Aufnahmeteil 85 im Fall eines Austausches der Reinigungsvorrichtung. Der Schaber 84 ist über ein Befestigungselement 86b innerhalb des Reinigungsgehäuses 81 festgelegt.

Wie oben ausgeführt, verbleibt ein Teil des Toners auf der photoleitenden Trommel 1, nachdem ein Tonerbild auf das Speicher- bzw. Aufzeichnungsmaterial übertragen worden ist. Der verbleibende Toner auf der photoleitenden Trommel 1 wird von dieser bis zur Reinigungsvorrichtung 8 mitgenommen und dann wird der verbleiben­ de Toner dort abgeschabt. Der abgeschabte Toner haftet an der magnetischen Walze 83 und wird durch die Rotation der magnetischen Walze in das Reinigungsgehäuse 81 transportiert. Der dorthin transportierte Toner wird von der magnetischen Walze 83 durch den Schaber 84 abgeschabt und dann in dem Aufnahmeteil 85 gesammelt. Wenn der Aufnahmeteil 85 mit Toner oder Papierstaub gefüllt ist, wird die Reini­ gungsvorrichtung 8 aus der Bilderzeugungsvorrichtung entfernt und ausgetauscht.

Da der Schaber 84 so vorgesehen ist, daß er den Raum zwischen der magnetischen Walze 83 und der Reinigungsklinge 82 (der Raum führt zu einer Öffnung des Reinigungsgehäuses 81) zum Aufnahmeteil 85 in dem Reinigungsgehäuse 81 ab­ sperrt, kann im Fall des Entfernens der Reinigungsvorrichtung 8 von der photolei­ tenden Trommel 1 der Resttoner oder Papierstaub, der bzw. die sich in dem Auf­ nahmeteil 85 angesammelt hat bzw. haben, nicht herausfallen.

Die Reinigungsvorrichtung 8 und vorzugsweise deren magnetische Walze 83 ist in Bewegungsrichtung der photoleitenden Trommel etwas unterhalb des höchsten Punk­ tes der photoleitenden Trommel 1 bzw. des bildtragenden Elements 1 angeordnet.

Dadurch kann der entfernte Toner effizient unter Verwendung der Schwerkraft gesammelt werden, da der Aufnahmeteil 85 unterhalb des Kontaktpunktes der magnetischen Walze 83 und des Schabers 84 angeordnet ist.

Ein wesentliches Merkmal der Reinigungsvorrichtung ist auch, daß durch die mag­ netische Walze 83 vorzugsweise zwei Zwischenräume definiert werden. Ein erster Zwischenraum besteht zwischen der magnetischen Walze 83 und der an einer Seite der Öffnung des Reinigungsgehäuses 81 befestigten Reinigungsklinge 82. Ein zwei­ ter besteht zwischen der magnetischen Walze 83 und dem an die andere Seite der Öffnung des Reinigungsgehäuses 81 angrenzenden Teil des Reinigungsgehäuses 81.

Der Schaber 84 ist derart angeordnet, daß er besagten ersten Zwischenraum be­ deckt.

Der besagte zweite Zwischenraum ist dergestalt ausgebildet, daß die diesen einseitig definierende Reinigungsgehäuseteilwand im wesentlichen der Krümmung der magnetischen Walze 83 folgt und so einen engen Zwischenraum zwischen Reini­ gungsgehäuseteilwand und magnetischer Walze bildet. Dadurch wird besagter zweiter Zwischenraum nicht vollkommen verschlossen. Er erhält jedoch den Cha­ rakter einer Labyrinthdichtung.

Wenn der abgeschabte Toner an der magnetischen Walze 83 anhaftend durch die Rotation der magnetischen Walze 83 in das Reinigungsgehäuse 81 hineintrans­ portiert wird, passiert er den, wie oben ausgeführt, als Labyrinthdichtung ausgebil­ deten zweiten Zwischenraum. Der transportierte Toner wird dann durch den Scha­ ber 84 von der magnetischen Walze 83 getrennt und in einem Aufnahmeteil 85 gesammelt, der auf der der magnetischen Walze 83 abgewandten Seite des Schabers 84 innerhalb des Reinigungsgehäuses 81 vorgesehen ist.

Wenn die Reinigungsvorrichtung 8 entfernt und ausgetauscht wird, kann beim Herausnehmen der Reinigungsvorrichtung 8 der Toner und Papierstaub im Auf­ nahmeteil 85 durch den ersten Zwischenraum nicht nach außen gelangen und so möglicherweise verschüttet werden, da der Schaber 84 den ersten Zwischenraum, der zu der Öffnung des Reinigungsgehäuses 81 führt, bedeckt. Da der zweite Zwi­ schenraum als Labyrinthdichtung ausgebildet ist, kann auch durch diesen im Fall des Entfernens der Reinigungsvorrichtung 8 im wesentlichen kein Toner oder Papier­ staub aus dem Aufnahmeteil 85 nach außen gelangen und so verschüttet werden. Der wesentliche Teil des Aufnahmeteils 85 liegt unterhalb des Berührungspunktes von Schaber 84 und magnetischer Walze 83, damit der entfernte Toner effizient unter Verwendung der Schwerkraft gesammelt werden kann.

Die Reinigungsvorrichtung 8 kann jedoch auch links und rechts unterhalb des höchsten Punktes des bildtragenden Elements 1 angeordnet sein.

Eine weitere Ausführungsform ergibt sich ferner aus folgenden Symmetrieerwägun­ gen. Durch die Richtung der Schwerkraft wird eine durch die Drehachse der magnetischen Walze 83 verlaufende zur Darstellungsebene von Fig. 2 senkrecht verlaufende Spiegelebene definiert. Durch Spiegelung des Aufbewahungsteils 85, des Schabers 84 samt Befestigungselement 86b und der den zweiten Zwischenraum einseitig begrenzenden Reinigungsgehäuseteilwand entsteht eine Ausführungsform, die in Fig. 2a gezeigt ist. Diese unterscheidet sich funktionell dadurch, daß anders als in Fig. 2, wo die photoleitende Trommel 1 und die magnetische Walze 83 gegenläufig sind, hier die photoleitende Trommel 1 und die magnetische Walze 83 gleichläufig sind. Die Befestigungselemente 86a für die Reinigungsklinge 82 und 86b für den Schaber 84 sind nicht gezeigt. Die verwendeten Elemente sind dieselben wie in Fig. 2 und sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Lediglich die Reinigungsklinge 82 ist bezüglich des Schabers 84 an der gegenüberliegenden Seite der Öffnung des Reinigungsgehäuses 81 vorgesehen.

Wie in Fig. 2 ist die Reinigungsvorrichtung 8 in Bewegungsrichtung etwas unterhalb des höchsten Punktes des bildtragenden Elements 1 entgegen der Rotationsrichtung des bildtragenden Elements 1 angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die Reini­ gungsvorrichtung links oder rechts unterhalb des höchstens Punkts der photoleiten­ den Trommel 1 anzuordnen.

Besonders bevorzugt ist die Anordnung der Ausführungsform aus Fig. 2 rechts unterhalb des höchsten Punktes der photoleitenden Trommel 1 und die Anordnung aus Fig. 2a links unterhalb des höchsten Punkts der photoleitenden Trommel 1.

Wie in Fig. 3 gezeigt, kann eine filzartige Matte bzw. einzelnes Kissen 87 anstelle einer Kante 84b verwendet werden, um den Toner von der magnetischen Walze 83 zu schaben. Die Matte 87 ist aus elastischem Material, wie z. B. Silikonkautschuk oder Urethankautschuk hergestellt. Die Matte ist auf einer Seite 84a des Schabers 84 vorgesehen und berührt die magnetische Trommel 83. Indem man den Schaber mit der Matte verwendet, ist es möglich, die Positionierung des Schabers gegenüber der magnetischen Walze 83 mit einem Spiel vorzusehen. Es wird desweiteren einfach, den Schaber mit der Matte in der Reinigungsvorrichtung 8 zu befestigen.

Offensichtlich sind zahlreiche Veränderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Licht der obigen Lehre möglich. Es ist deshalb klar, daß innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung die Erfindung auch anders durchgeführt werden kann als speziell hierin beschrieben.

Claims (7)

1. Reinigungsvorrichtnng (8), gekennzeichnet durch ein Reinigungsgehäuse (81), das eine Öffnung und einen Aufnahmeteil (85) zur Aufnahme entfernten Toners aufweist und einem bildtragenden Element (1) gegenüberliegt, eine Klinge (82), die einen Teil der Öffnung überdeckt, deren eines Ende das bildtragende Element (1) berührt, einer Reinigungswalze (83), die in dem Reinigungsgehäuse (81) zur Samm­ lung von Toner, der durch die Klinge (82) entfernt worden ist, und zum Transport des Toners in das Reinigungsgehäuse (81) vorgesehen ist, und einen Schaber (84) zum Abschaben von Toner von der Reinigungswalze (83), ein Aufnahmeteil (85) zur Aufnahme entfernten Toners, der durch den Schaber (84) abgetrennt worden ist.

2. Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsgehäuse (81) in Bewegungsrichtung unterhalb eines oberen Teils des bildtragenden Elements (1) stromabwärts in Rotationsrichtung des bildtragenden Elements (1) vorgesehen ist.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenig­ stens ein Teil des Toneraufnahmeteils (85) des Reinigungsgehäuses unterhalb des Berührungspunktes zwischen Schaber (84) und der Reinigungswalze (83) liegt.

4. Reinigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Matte vorgesehen ist, die auf dem Schaber (84) vorgesehen ist und besagte Reinigungswalze (83) berührt.

5. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Reinigungswalze (83) und einem Teil der Wand des Reinigungsgehäuses (81) benachbart zur Eintragstelle des Toners in das Reini­ gungsgehäuse von seiner Öffnung her ein nur kleiner Spalt besteht, so daß dort eine Art Labyrinthdichtung bezüglich des Toners in dem Aufnahmeteil (85) der Reini­ gungsvorrichtung (8) besteht.

6. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum des Reinigungsgehäuses (81), der zwischen Reini­ gungswalze (83) und Klinge (82) liegt und der Öffnung des Reinigungsgehäuses (81) benachbart ist, durch den Schaber (84) zum Aufnahmeteil (85) des Reinigungs­ gehäuses (81) hin abgesperrt wird.

7. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Aufnahmeteil (85) des Reinigungsgehäuses (81) gegenüber der Öffnung des Reinigungsgehäuses (81) einerseits durch den mit der Reinigungswalze (83) in Berührung stehenden Schaber (84), die Reinigungswalze (83) selbst und den in der Art einer Labyrinthdichtung ausgebildeten Spalt zwischen der Reinigungs­ walze (83) und dem Wandteil des Reinigungsgehäuses (81) abgesperrt ist.