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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.
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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 Aufzeichnungsmaterial übertragenen
Bilder verschlechtern und stört
ferner auf dem bildtragenden Element. Aus diesem Grund muß, um ein
sauberes Bild zu erhalten, eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen
sein, die das fremde Material entfernt.
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Wie
in 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. Desweiteren ist eine Reinigungsklinge 102 in
Bewegungsrichtung der Reinigungs walze 101 vorgesehen, um
verbleibenden Toner im Zusammenwirken mit der Reinigungswalze 101 zu
entfernen. Der restliche Toner und Papierstaub, die durch die Reinigungswalze 101 bzw.
die Reinigungsklinge 102 entfernt wurden, werden gesammelt
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
werden.
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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 Papierstaub) gefüllt
ist, wird die Reinigungsvorrichtung 100 gegen eine neue
ausgetauscht.
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Bei
der konventionellen Reinigungsvorrichtung 100 besteht jedoch
beim Austausch der Reinigungsvorrichtung 100 das Problem,
daß der
verbleibende Toner oder Papierstaub aus einem Spalt zwischen der
Reinigungsklinge 102 und der Reinigungswalze 101 der
Reinigungsvorrichtung 100 herausfällt, wodurch die Bilderzeugungsvorrichtung
verschmutzt werden kann.
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DE 30 08 559 A1 offenbart
eine Reinigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Die Reinigungsvorrichtung umfaßt eine Klinge
zum Entfernen von Toner von einer Prozeßwalze. Der Toner gelangt zu
einem starren Zylinder, der fest mit einem Reinigungsgehäuse verbunden
ist. In dem Zylinder befindet sich eine alternierend magnetisierte,
sich drehende Walze, die eine Migrationsbewegung des Toners auf
dem Zylinder veranlaßt. Nach
passieren eines Kanalstücks
zwischen dem Reinigungsgehäuse
und dem Zylinder gelangt der Toner in den Aufnahmeteil der Reinigungsvorrichtung.
Damit es zu keinen Verstopfungen kommt, muß der Kanal zwischen Zylinder
und Reinigungsgehäuse vergleichsweise
breit sein. Da durch können
Tonerteilchen beim Entfernen der Reinigungsvorrichtung wieder nach
außen
gelangen und die Umgebung bzw. die Prozeßwalze verschmutzen.
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DE 30 05 455 A1 offenbart
eine Reinigungsvorrichtung, bei der Toner von einer photoleitfähigen Trommel
abgeschabt und mittels einer Magnetwalze und einem nachgeordneten
Blech in einen Aufnahmebehälter
gefördert
wird. Der Aufnahmebehälter
ist nach oben geöffnet,
so daß beim
Austausch des Aufnahmebehälters
die Gefahr besteht, daß Toner
in die Umgebung bzw. auf die photoleitfähige Trommel gelangt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten
und andere Probleme, die in dem oben beschriebenen Stand der Technik
auftreten, zu lösen
und eine Reinigungsvorrichtung zu schaffen, die ausgetauscht werden
kann, ohne daß eine
Verschmutzung eintreten kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Reinigungsvorrichtung gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes werden in den Unteransprüchen beansprucht.
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Die
Reinigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 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 Reinigungsgehäuse
zur Sammlung des Toners, der durch die Klinge entfernt wird und
zum Transport des Toners in das Reinigungsgehäuse vorgesehen ist.
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Erfindungsgemäß umfaßt die Reinigungsvorrichtung
einen Schaber zum Abschaben von Toner auf der Reinigungswalze.
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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 Reinigungsvorrichtung der verbleibende
Toner oder Papierstaub, der sich in dem Aufnahmeteil angesammelt
hat, nicht verschüttet.
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Andere
Ziele und weitere Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung werden
durch die folgende detaillierte Beschreibung, wenn in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen gelesen, offensichtlich:
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1 zeigt eine schematische
Seitenansicht eines elektrophotographischen Kopierapparates gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt eine Seitenansicht
der wesentlichen Teile einer Reinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2a zeigt eine Seitenansicht
der wesentlichen Teile einer Reinigungsvorrichtung nach einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt eine Seitenansicht
der wesentlichen Teile der Reinigungsvorrichtung gemäß einer anderen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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4 zeigt eine Seitenansicht
einer konventionellen Reinigungsvorrichtung.
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Im
folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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1 zeigt eine schematische
Seitenansicht eines elektrophotographischen Kopierapparates gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Wie
in 1 gezeigt, wird,
nachdem eine photoleitende Trommel 1 (deren Drehrichtung
durch einen Pfeil angegeben ist) durch eine Hauptladevorrichtung 2 gleichmäßig aufgeladen
worden ist, ein elektrostatisches latentes Bild auf der photoleitenden Trommel
durch den Bild-Lichtstrahlengang 3 erzeugt. Das latente
Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung 4 zu einem
sichtbaren Bild entwikelt. Das sichtbare Bild, d.h. ein Tonerbild,
wird auf das Speichermedium bzw. Aufzeichnungsmaterial 5 durch
eine Übertragungsladevorrichtung 6 übertragen.
Das das Tonerbild tragende Speichermedium bzw. Aufzeichnungsmaterial
wird von der photoleitenden Trommel 1 durch eine Trennladevorrichtung 7 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.
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Wie
in 2 gezeigt, weist
die Reinigungsvorrichtung 8 ein vorzugsweise oberhalb der
photoleitenden Trommel 1 angeordnetes Reinigungsgehäuse 81 mit
einer Öffnung
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 photoleitenden 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 benachbart
zu bzw. in der Öffnung über der
photoleitenden Trommel 1 und zwischen der Reinigungsklinge
und dem Reinigungsgehäuse
angeordnet, wie dies aus 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 Trommel 1 gegenüberliegenden Umfangsstelle über vorzugsweise
einen längeren Umfangsweg
nur ein schmaler Spalt zwischen ihr (der Walze 83) und
dem Reinigungsgehäuse 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 innerhalb 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 geschlossener
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.
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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 verbleibende 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 Reinigungsvorrichtung 8 aus der Bilderzeugungsvorrichtung
entfernt und ausgetauscht.
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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 absperrt,
kann im Fall des Entfernens der Reinigungsvorrichtung 8 von
der photoleitenden Trommel 1 der Resttoner oder Papierstaub,
der bzw. die sich in dem Aufnahmeteil 85 angesammelt hat
bzw. haben, nicht herausfallen.
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Die
Reinigungsvorrichtung 8 und vorzugsweise deren magnetische
Walze 83 ist in Bewegungsrichtung der photoleitenden Trommel
etwas unterhalb des höchsten
Punktes der photoleitenden Trommel 1 bzw. des bildtragenden
Elements 1 angeordnet.
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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.
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Ein
wesentliches Merkmal der Reinigungsvorrichtung ist auch, daß durch
die magnetische 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 zweiter besteht zwischen der magnetischen Walze 83 und
dem an die andere Seite der Öffnung
des Reinigungsgehäuses 81 angrenzenden
Teil des Reinigungsgehäuses 81.
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Der
Schaber 84 ist derart angeordnet, daß er besagten ersten Zwischenraum
bedeckt.
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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 Reinigungsgehäuseteilwand
und magnetischer Walze bildet. Dadurch wird besagter zweiter Zwischenraum
nicht vollkommen verschlossen. Er erhält jedoch den Charakter einer
Labyrinthdichtung.
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Wenn
der abgeschabte Toner an der magnetischen Walze 83 anhaftend
durch die Rotation der magnetischen Walze 83 in das Reinigungsgehäuse 81 hineintransportiert
wird, passiert er den, wie oben ausgeführt, als Labyrinthdichtung
ausgebil deten zweiten Zwischenraum. Der transportierte Toner wird dann
durch den Schaber 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.
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Wenn
die Reinigungsvorrichtung 8 entfernt und ausgetauscht wird,
kann beim Herausnehmen der Reinigungsvorrichtung 8 der
Toner und Papierstaub im Aufnahmeteil 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 Zwischenraum als Labyrinthdichtung ausgebildet ist,
kann auch durch diesen im Fall des Entfernens der Reinigungsvorrichtung 8 im
wesentlichen kein Toner oder Papierstaub 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.
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Die
Reinigungsvorrichtung 8 kann jedoch auch links und rechts
unterhalb des höchsten
Punktes des bildtragenden Elements 1 angeordnet sein.
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Eine
weitere Ausführungsform
ergibt sich ferner aus folgenden Symmetrieerwägungen. Durch die Richtung
der Schwerkraft wird eine durch die Drehachse der magnetischen Walze 83 verlaufende zur
Darstellungsebene von 2 senkrecht
verlaufende Spiegelebene definiert. Durch Spiegelung des Aufbewahrungsteils 85,
des Schabers 84 samt Befestigungselement 86b und
der den zweiten Zwischenraum einseitig begrenzenden Reinigungsgehäuseteilwand
entsteht eine Ausführungsform,
die in 2a gezeigt ist.
Diese unterscheidet sich funktionell dadurch, daß anders als in 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 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.
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Wie
in 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
Reinigungsvorrichtung links oder rechts unterhalb des höchstens
Punkts der photoleitenden Trommel 1 anzuordnen.
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Besonders
bevorzugt ist die Anordnung der Ausführungsform aus 2 rechts unterhalb des höchsten Punktes
der photoleitenden Trommel 1 und die Anordnung aus 2a links unterhalb des höchsten Punkts
der photoleitenden Trommel 1.
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Wie
in 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.
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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.