DE69020869T2

DE69020869T2 - Reinigungsgerät für die Reduktion von Fleckbildungen, die durch Toneragglomerat verursacht werden.

Info

Publication number: DE69020869T2
Application number: DE69020869T
Authority: DE
Inventors: Don B Jugle; Nero R Lindblad; Robert S Pozniakas
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1990-11-07
Publication date: 1995-12-14
Anticipated expiration: 2010-11-08
Also published as: EP0432453A2; EP0432453B1; EP0432453A3; US5031000A; DE69020869D1; US4989047A; JPH03189675A

Description

Diese Erfindung betrifft eine Reproduktionsvorrichtung und insbesondere Reinigungsvorrichtung zum Entfernen von verbleibendem Toner und Partikeln von einer ladungenhaltenden Oberfläche, einschließlich eines sekundären Reinigungssystems zum Ablösen und Entfernen von Ansammlungen von der Oberfläche, die von ihr nicht durch die Hauptreinigungsvorrichtung entfernt worden sind.

Eingliederung durch Bezugnahme

Das folgende wird hier durch Bezugnahme zum Zweck von Hintergrundinformationen über Bürstenreinigungssysteme eingegliedert: EP 036290-B1, US-A 4,494,863 von Laing; US-A 4, 639,124 von Nye; US-A 3,572,923 von Fisher; US-A 3,655,373 von Fisher u. a.; US-A 3,780,391 von Leenhouts; US-A, 3,580, 673 von Yang; US-A 3,722,018 von Fisher; US-A 4,116,555 von Young u. a. und US-A 4,819,026 von Lange u. a.

Hintergrund der Erfindung

Bei elektrofotographischen Anwendungen, wie der elektrostatographischen Bilderzeugung wird eine ladungenhaltende Oberfläche elektrostatisch aufgeladen und mit einem Lichtmuster eines Vorlagenbildes belichtet, das wiedergegeben werden soll, um selektiv die Oberfläche in Übereinstimmung damit zu entladen. Das sich ergebende Muster aus geladenen und entladenen Bereichen auf dieser Oberfläche bildet ein elektrostatisches Ladungsmuster (ein latentes Ladungsbild), das dem Vorlagebild entspricht. Das latente Bild wird entwickelt, indem es mit einem fein unterteilten, elektrostatisch anziehbaren Pulver in Berührung gebracht wird, das als "Toner" bezeichnet wird. Der Toner wird von den Bildbereichen durch die elektrostatische Ladung auf der Oberfläche gehalten. Somit wird ein Tonerbild in Übereinstimmung mit einem Lichtbild der Vorlage erzeugt, das wiedergegeben werden soll. Das Tonerbild kann dann auf einen Träger (beispielsweise Papier) übertragen werden, und das Bild kann darauffestgelegt werden, um eine dauerhafte Aufzeichnung des Bildes zu formen, das wiedergegeben werden soll. Nach der Entwicklung wird überschüssiger Toner, der auf der ladungenhaltenden Oberfläche zurückgelassen wird, von der Oberfläche gereinigt. Der Vorgang ist gut bekannt und zweckmäßig beim Kopieren einer Vorlage mit einer Lichtlinse und bei Druckanwendungen von elektronisch erzeugten oder gespeicherten Vorlagen, wo eine geladene Oberfläche bildweise in verschiedener Weise entladen werden kann. Ionenprojektionsvorrichtungen, wo eine Ladung bildweise auf einem ladungenhaltenden Träger abgeschieden werden, arbeiten ähnlich.
Obgleich der Hauptteil des Toners, der das Bild bildet, während der Übertragung auf das Papier übertragen wird, bleibt unvermeidlich einiger Toner auf der ladungenhaltenden Oberfläche zurück, wobei er an ihr mit relativ hohen elektrostatischen und/oder mechanischen Kräften gehalten wird. Zusätzlich neigen Papierfasern, Kaolin und andere Partikel dazu, von der ladungenhaltenden Oberfläche angezogen zu werden. Für einen optimalen Betrieb ist es wesentlich, daß der auf der Oberfläche zurückbleibende Toner gründlich von ihr gereinigt wird.
Eine gewerblich erfolgreiche Art des Reinigens, die in automatischen, elektrostatischen Vorrichtungen verwendet wird, verwendet eine Bürste mit weichen, leitenden Faserborsten, die geeignete, reibungselektrische Eigenschaften haben. Obgleich die Borsten weich sind, sind sie ausreichend steif, um restliche Tonerteilchen von der ladungenhaltenden Oberfläche zu entfernen. Eine Spannung wird an die Fasern angelegt, um das Entfernen von Toner von der ladungenhaltenden Oberfläche zu verstärken.
Nicht aller Toner und Partikel werden von der Oberfläche durch die Bürstenreinigungsvorrichtung entfernt. Aus Gründen, die unklar sind, häufen sich Tonerteilchen aneinander an und mit gewissen Arten von Partikeln zusammen und bilden eine fleckweise Ablagerung, die gegebenenfalls stark an der ladungenhaltenden Oberfläche anhaften kann. Diese Flecken reichen von 50 um bis zu mehr als 400 um Durchmesser und einer Dicke von 5-25 um, haben aber typischerweise einen Durchmesser von ungefähr 200 um und eine Dicke von 5-15 um. Die Anhäufungen reichen bei der Materialzusammensetzung von nichts außer Toner bis zu einer breiten Auswahl von Kunststoff und Partikeln von Papier. Die Flecken bewirken einen Kopierqualitätsfehler, der sich als ein schwarzer Fleck auf einem Hintergrundbereich der Kopie zeigt, der die gleiche Größe wie der Fleck auf dem Fotorezeptor hat. Der Fleck auf der Kopie ändert sich etwas mit den genauen Betriebsbedingungen des Geräts, kann aber nicht durch die Steuerung der Betriebseigenschaften des Geräts entfernt werden.
Während Versuche gemacht worden sind, die Anhäufungsflecke auszuschließen, indem fremde Partikel innerhalb der Vorrichtung gesteuert werden, hat sich diese Lösung als schwierig, wenn nicht unmöglich herausgestellt, ausgeführt zu werden. Zusätzlich gab es keine Möglichkeit, die Bildung von Anhäufungen auszuschließen, die der Toner selbst bildete. Jedoch war bei der Untersuchung der Bildung dieser Flecke bemerkt worden, daß die Flecke sofort auf der ladungenhaltenden Oberfläche erschienen, das heißt die Flecke waren nicht das Ergebnis eines fortlaufenden Kernbildungsvorgangs. Es war dann bemerkt worden, daß neu abgelagerte Flecke schwächer an der Oberfläche als ältere Flecke anhafteten.
Es ist eine Kombination bei einem Reinigungssystem aus einer Bürstenreinigungsvorrichtung mit einem Reinigungsschaber beim Entfernen restlichen Toners ein Abdichtungseingriff bekannt. US-A 4,364,660 von Oda zeigt eine Fellbürste in Kombination mit einem weichen Gummireinigungsschaber, wo der Reinigungsschaber als die Hauptvorrichtung für die Tonerablösung von dem Fotorezeptor arbeitet, und die Bürste arbeitet, sich an dem Schaber ansammelnden Toner zu einem Tonersammelsystem zu entfernen. US-A-3,947,105 von Thettu u. a. zeigt eine Kombination aus Bürste und Schaber, wo die Bürste als ein Abriebelement zum Ablösen von angesammeltem Tonerfilm wirkt, während der Schaber die Hauptreinigungsvorrichtung ist. In einem System mit zwei Zyklen, in dem sich der Fotorezeptor zweimal bei jedem Kopiervorgang dreht, zeigt US-A 3,918,808 von Narita die Verwendung eines Reinigungsschabers als eine Hauptreinigungsvorrichtung bei einem typischen Reinigungseingriff nahe einer Magnetbürste, die für die Entwicklung und zum Reinigen verwendet wird. US-A- 4,279,501 von Kojima u. a. zeigt ein Reinigungssystem mit einer Reinigungswalze und einem Reinigungsschaber. US-A 4, 561,166 von Fox und 4,026,648 von Takahashi zeigen verschiedene Schaberreinigungssysteme. US-A 4,373,800 von Kamiyama u. a. und 4,089,683 von Knieser zeigen Flüssigentwickler- Reinigungsvorrichtungen, die einen Schaber und eine Abdrückwalze bzw. einen Schaber und ein Schaumband einschließen. US-A-4,185,399 von Gladisch und US-A 4,741,643 von Smith u. a. zeigen jeweils Luftstromvorrichtungen zum Reinigen von Flüssigkeiten von einer Oberfläche. IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 19, Nr. 8, S. 3215, (Januar 1977) von K. Sanders gibt die Verwendung eines Luftstroms zum Entfernen von Toner von einer Reinigungsbürste an, die verwendet wird, eine elektrofotographische Trommel zu reinigen.
Eine Reproduktionsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus EP-A-0 320 812 bekannt.
Diese bekannte Reproduktionsvorrichtung schließt eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen des Aufzeichnungsmediums ein. Das Aufzeichnungsmedium ist eine fotoleitfähige Trommel, und die Reinigungseinheit umfaßt eine sich drehende Bürste und einen Schaber, der eine Schaberkante aufweist, die vorzugsweise mit der fotoleitfähigen Trommel unter einem spitzen Winkel von 300 in Berührung ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung eine Reproduktionsvorrichtung zu schaffen, die ein verbessertes Reinigungssystem aufweist, das insbesondere fähig ist, Toneranhäufungen zu entfernen.
Diese Zielsetzung wird gemäß der Erfindung durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht, die ein elektrofotographisches Kopiergerät zeigt, in das die vorliegende Erfindung eingebaut ist;
Fig. 2A ist eine schematische Darstellung einer Anhäufungsreinigungsvorrichtung, die in der Reinigungsvorrichtung des Gerätes der Fig. 1 eingebaut ist;
Fig. 28 zeigt eine andere Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung, die die Erfindung verkörpert; und
Fig. 2C zeigt eine noch andere Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung, die die Erfindung verköprt.
Es wird nun auf Zeichnungen Bezug genommen, wo die Darstellungen zum Zweck der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nicht zu deren Begrenzung dienen, wobei verschiedene Arbeitsstationen, die in dem Reproduktionsgerät verwendet werden, das in Fig. 1 dargestellt ist, nur kurz beschrieben werden. Ohne Zweifel erkennt man, daß verschiedene Verarbeitungselemente auch eine vorteilhafte Verwendung bei elektrofotographischen Druckvorrichtungen von einer elektronisch gespeicherten Vorlage finden.
Ein Reproduktionsgerät, in dem die vorliegende Erfindung eine vorteilhafte Verwendung findet, verwendet ein Fotorezeptor-Band 10. Das Band 10 bewegt sich in der Richtung des Pfeils 12, um aufeinanderfolgende Abschnitte des Bandes der Reihe nach durch die verschiedenen Arbeitsstationen vorwartszubewegen, die entlang seinem Bewegungsweg angeordnet sind.
Das Band 10 wird um eine Abstreifwalze 14, eine Spannwalze 16, Leerlaufwalzen 18 und eine Antriebswalze 20 herum bewegt. Die Antriebswalze 20 ist mit einem Motor (nicht gezeigt) durch eine geeignete Vorrichtung, wie einen Riemenantrieb gekoppelt.
Das Band 10 wird unter Spannung durch ein Paar Federn (nicht gezeigt) gehalten, die die Spannwalze 16 gegen das Band 10 elastisch mit der erwünschten Federkraft drücken. Die Abstreifwalze 18 und die Spannwalze 16 sind drehbar angebracht. Diese Walzen sind Leerlaufwalzen, die sich frei drehen können, wenn sich das Band 10 in Richtung des Pfeils 16 bewegt.
Es wird weiter auf Fig. 1 Bezug genommen; Anfangs läuft ein Abschnitt des Bandes 10 durch eine Aufladestation A. In der Aufladestation A lädt ein Paar von Koroentladungsvorrichtung 22 und 24 das Fotorezeptor-Band 10 auf ein relativ hohes, im wesentlichen gleichförmiges, negatives Potential auf.
In der Belichtungsstation B wird eine Originalvorlage mit der Seite nach unten auf einer transparenten Platte 30 zur Beleuchtung mit Blitzlampen 32 angeordnet. Von der Originalvorlage reflektierte Lichtstrahlen werden durch eine Linse 34 reflektiert und auf einen aufgeladenen Abschnitt des Fotorezeptor-Bandes 10 projiziert, um selektiv die Ladung darauf abzuführen. Dies zeichnet ein latentes Ladungsbild auf dem Band auf, das dem informationsmäßigen Bereich entspricht, der in der Originalvorlage enthalten ist.
Danach bewegt das Band 10 das latente Ladungsbild zu der Entwicklungsstation C. In der Entwicklungsstation C bewegt eine Magnetbürstenentwicklungseinheit 38 eine Entwicklermischung (das heißt Toner und Trägerkörner) in Berührung mit dem latenten Ladungsbild. Das latente Bild zieht die Tonerteilchen von den Trägerkörnern an, wodurch Tonerpulverbilder auf dem Fotorezeptor-Band 10 gebildet werden.
Das Band 10 bewegt dann das entwickelte, latente Bild zu der Übertragungsstation D. In der Übertragungsstation D wird ein Blattträgermaterial, wie ein Papierkopieblatt in Berührung mit den entwickelten, latenten Bildern auf dem Band 10 bewegt. Zuerst wird das latente Bild auf dem Band 10 mit Vorübertragungslicht von einer Lampe (nicht gezeigt) belichtet, um die Anziehung zwischen dem Fotorezeptor-Band 10 und dem Tonerpulverbild darauf zu verringern. Als nächstes lädt die Koronaentladungsvorrichtung 40 das Kopieblatt auf das richtige Potential auf, so daß es an dem Fotorezeptor-Band 10 anhaftet, und das Tonerpulverbild wird von dem Fotorezeptor- Band 10 zu dem Blatt angezogen. Nach der Übertragung lädt eine Koronaentladungsvorrichtung 48 das Kopieblatt auf die entgegengesetzte Polarität auf, um das Kopieblatt von dem Band 10 abzulösen, woraufhin das Blatt von dem Band 10 an der Abstreifwalze 14 abgestreift wird.
Blätter aus Trägermaterial werden zu der Übertragungsstation D von Vorratsbehältern 50, 52 und 54 vorwärtsbewegt, die unterschiedliche Mengen, Größen und Arten von Trägermaterial halten. Die Blätter werden zu der Übertragungsstation D entlang dem Förderer 56 und den Walzen 58 vorwärtsbewegt. Nach der Übertragung bewegt sich das Blatt weiter in Richtung des Pfeils 60 auf einem Förderer 62, der das Blatt zu der Einschmelzstation E vorwärtsbewegt.
Die Einschmelzstation E enthält eine Einschmelzvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet ist und die die übertragenen Pulverbilder auf den Blättern dauerhaft festlegt. Vorzugsweise enthält die Einschmelzvorrichtung 70 eine erwärmte Einschmelzwalze 72, die in Druckeingriff mit einer Gegendruckwalze 74 gebracht werden kann, wobei die Tonerpulverbilder die Einschmelzwalze 72 berühren. Auf diese Weise wird das Tonerpulverbild dauerhaft auf dem Blatt festgelegt.
Nach dem Einschmelzen werden Kopieblätter, die eingeschmolzenen Bilder tragen, zu einer Entwölbungsvorrichtung 76 gelenkt. Eine Rutsche 78 führt das sich vorwärtsbewegende Blatt von der Entwölbungsvorrichtung 76 zu einem Auffangbehälter 80 oder einer Endbearbeitungsstation zum Binden, Heften, Kollationieren usw. und zum Entfernen aus dem Gerät durch die Betriebsperson. Alternativ kann das Blatt zu einem Zweiseitenbehälter 50 von dem Zweiseitentor 92 vorwärtsbewegt werden, von dem es zu der Verarbeitungsvorrichtung und dem Förderer 56 zum Empfangen einer Kopie auf der anderen Seite zurückgebracht wird.
Eine Vorreinigungskoronaentladungsvorrichtung 94 ist vorgesehen, um den verbleibenden Toner und Verunreinigungen (nachfolgend insgesamt als Toner bezeichnet) positiven Ladungen auszusetzen, um dadurch die Ladungsverteilung darauf für eine wirksamerere Entfernung in der Reinigungsstation F zu verengen, die nachfolgend vollständig beschrieben wird. Es wird überlegt, daß restlicher Toner, der auf dem Fotorezeptor-Band 10 nach der Übertragung bleibt, wiedergewonnen und zu der Entwicklungsstation C durch irgendeine verschiedener gut bekannter Wiedergewinnungsvorrichtungen zurückgebracht wird, und gemäß der unten beschriebenen Vorrichtung, obgleich die Auswahl der Möglichkeit einer Nichtwiedergewinnung möglich ist.
Wie es derart beschrieben worden ist, kann ein Reproduktionsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung irgendeines von mehreren gut bekannten Vorrichtungen sein. Abänderungen können bei der besonderen Verarbeitung, der Papierzuführung und Steuerungseinrichtungen erwartet werden, ohne die vorliegende Erfindung zu beeinflussen.
Gemäß der Erfindung und unter Bezugnahme auf Fig. 2A enthält eine Reinigungsstation F eine Faserbürstenreingiungsvorrichtung, die zwei Tonerentfernungswalzen aufweist, die zum Entfernen von restlichem Toner und Partikeln von dem Band 10 vorgesehen sind. Eine aufnehmende Faserreinigungsbürste 10 ist zur Drehbewegung in Richtung des Pfeils 102 über einen Motor 104 innerhalb eines Reinigungsgehäuses 106 angebracht und negativ mittels einer Gleichstromquelle 108 vorgespannt. Wie es in US-A 3,572,923 von Fisher u. a. beschrieben ist, kann eine Faserbürste vorteilhaft eine große Anzahl von leitfähigen Reinigungsfasern 110 haben, die auf einem zylindrischen, leitenden Element 112 gehalten sind. Restlicher Toner und Verunreinigungen oder Partikel, wie Papierfasern und Kaolin, werden von der Oberfläche des Fotorezeptor-Bandes 10 mittels einer Bürstwirkung der Fasern 110 gegen das Band 10 und der elektrostatischen Ladung entfernt, die an die Fasern von der Gleichstromversorgung 108 angelegt wird. In einem elektrostatischen System der hier geoffenbarten Art entfernt die Bürste 100 Toner und Partikel von dem Fotorezeptor, wobei erstere eine positive und letzterer typischerweise eine negative Ladung hat. Negativ geladene Verunreinigungen werden zusammen mit den positiv geladenen Tonerteilchen entfernt, an denen sie anhaften können. Bürstenfasern 110, die Toner und Partikel tragen, die von dem Band 10 entfernt worden sind, werden zuerst von einer Tonerentfernungswalze 114 berührt, die zur Drehung in Richtung des Pfeils 115, die gleiche Richtung wie die Bürste 100, mittels eines Motors 116 gelagert ist. Eine elektrische Vorspannung wird der ersten Tonerentfernungswalze 114 von der Gleichstromversorgung 117 zugeführt. Die Position der Tonerentfernungswalze 114 wird so ausgewählt, daß die Bürstenfasern 110 von der Tonerentfernungswalze eng dem ersten Schwingungsknoten I benachbart berührt werden, nachdem die Berührung mit dem Fotorezeptor beendet worden ist. Es ist zusätzlich wünschenswert, daß sich diese Position auch nahe dem Fotorezeptor benachbart befindet, so daß eine minimale Zeitdauer für einen ladungsreibungselektrischen Ladungsaustausch zwischen dem Toner und den Partikeln und den Bürstenfasern zugelassen wird. Auf diese Weise kann der Vorspannungspegel auf der Tonerentfernungswalze ausgewählt werden, um eine optimale Anziehung von Partikeln zu erhalten. Eine zweite Tonerentfernungswalze 120 ist zur weiteren Entfernung des Hauptteils des restlichen Toners von der Bürste an einer Stelle vorgesehen, die entlang dem Umfang der Bürste beabstandet ist. Ein Motor 122 treibt die Walze in Richtung des Pfeils 124 an, die gleiche Richtung wie die der Faserbürste 100 und der Walze 114. Eine elektrische Vorspannung wird an die Walze 120 von einer Gleichstromquelle 123 zugeführt. Bei einer arbeitenden Ausführungsform der beschriebenen Reinigungsvorrichtung ist die Reinigungsbürste auf ein Potential von ungefähr -250 V vorgespannt, während die erste Tonerentfernungswalze auf ungefähr -50 V vorgespannt ist, und die zweite Tonerentfernungswalze auf ungefähr -650 V vorgespannt ist. Somit werden nur die etwas aufgeladenen Partikel und Toner mit dem falschen Vorzeichen von der Bürste bei der ersten Tonerentfernungswalze entfernt, während der Hauptteil des Toners von der zweiten Walze zur Rückführung entfernt wird. Andere Bürstenreinigungsstrukturen sind bei der vorliegenden Erfindung anwendbar und können isolierende Fasern umfassen.
Vertiefungen 130 und 132 in dem Reinigungsgehäuse 106 sind zum Legern der jeweiligen Tonerentfernungswalzen 114 und 120 darin vorgesehen. In diesen Vertiefungen und von der Reinigungsbürste 100 entfernt sind eine Schaber- und Förderschneckenanordnung zum meißelartigen Entfernen von Toner von den Tonerentfernungswalzen und zur Bewegung des Toners zu einem Speicherbereich oder zu der Entwicklungsstation angeordnet. Demgemäß ist jede Tonerentfernungswalze mit einem zugeordneten Reinigungsschaber 150 versehen, der in meißelartiger Berührung mit jeder Tonerentfernungswalze in einem geformten Schaberhalter 152 gehalten ist, der verschiebbar in einstückig geformte, komplementäre Schaberhaltervertiefungen 154 und 156 in dem Gehäuse 106 einsetzbar ist. Die einstückige Ausgestaltung des Schabers 150 und des Schaberhalters 152 erlauben eine einfache Entfernung aus den Schaberhaltervertiefungen 154 und 156 und einen Austausch, ohne von dein Austausch einer federbelasteten Befestigungsvorrichtung betroffen zu sein.
Partikel und Toner von den Tonerentfernungswalzen 114 und 120 werden von dem Reinigungsgehäuse 106 durch eine Schnekkenfördervorrichtung entfernt, die jeweils Partikel zu einem Speicherbereich zur nachfolgenden Entfernung und Toner zu der Entwicklungsstation zur Wiederverwendung bewegt. Demgemaß werden die Schnecken 170 zur Drehbewegung der Schneckenausnehmungen 180 und 182 gehalten, die in dem Reinigungsgehäuse nahe bei den Ausnehmungen 130 und 132 für die Tonerentfernungswalzen gebildet sind. Die Schnecken werden innerhalb des Reinigungsgehäuses in Hülsen 184 gehalten, die aus Kunststoff gebildet sind, damit sie in die Vertiefungen für die Schnecken passen, und die verschiebbar von den Rohren zum Reinigen und zur Wartung entfernbar sind. Ein Filmabdichtungsteil 200 erstrezkt sich in Richtung zu dem Schaber 150 in Berührung mit den Tonerentfernungswalzen, so daß Toner oder Partikel, die von der Tonerentfernungswalze mit dem Schaber abgemeißelt worden sind, in dem Bereich nahe der Schaber- und Schneckenfördervorrichtung beibehalten wird und nicht in den Bereich zwischen der Kunststoffhülse und der Schneckenausnehmung eintritt. Mit dem Schaber 150 dichtet die Filmabdichtung 200 wirksam die Schneckenfördervorrichtung von dem Rest der Reinigungsstation ab und verhindert, daß Tonerwolken, die durch den Schaber und die Schneckenfördervorrichtung gebildet werden, sich nach außerhalb des Schneckenförder/Schaberhohlraumes verteilen.
Zusätzlich zu dem elektrostatischen Entfernen von Toner und Partikeln durch Tonerentfernungswalzen 114 und 120 von der Bürste 100 kann eine Reinigungsvorrichtung mit mechanischem Entferner von Toner von der Bürste 100 und dem Reinigungsgehäuse 106 vorgesehen werden, indem ein Luftstrom und eine Unterdrucksammelanordnung angewendet werden. Eine Unterdruckquelle (nicht gezeigt) erzeugt einen Luftstrom durch den Verteiler 210, der über eine Öffnung mit dem Inneren des Gehäuses 106 verbunden ist. Ein Luftstrom durch das Gehäuse 106, insbesondere von der Öffnung des Gehäuses nahe dem Fotorezeptor 10 her zieht Toner und Partikel an und trägt sie durch das Gehäuse und den Verteiler 210 zu einem Auslaß oder Speicherbereich. Die Erfindung ist auch bei einer Magnetbürstenreinigungsvorrichtung anwendbar, wo die Fasern Trägermaterial umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist, wie es in Fig. 2A gezeigt ist, ein Anhäufungsreinigungsschaber zum Entfernen eines Flecks von dem Fotorezeptor, der Anhäufungen bewirkt und an ihm nach dem Reinigen anhaftet in einer Reinigungsposition etwas stromabwärts (in der Arbeitsrichtung) von der Reinigungsbürste, allgeiein nahe und parallel zu dem Fotorezeptor 10 und quer zu der Arbeitsrichtung 12 angeordnet. Ein Anhäufungsreinigungsschaber 300 kann ein dünner Schaber aus Polyurethan sein, im allgemeinen ungefähr 1 mm dick, mit einer Härte von 70 Shore A. Natürlich können andere Schabermaterialien, einschließlich harter Kunststoffe und Metalle mit unterschiedlichen Härten oder größerer Schaberdicke arbeiten, wenn die Schaberspitze unter dem gleichen Angriffswinkel und gleicher Last beibehalten werden kann, wie es unten beschrieben wird. Der Schaber 300 wird in einem geschlitzten Schaberhalter 302 gehalten, der den Schaber in der Reinigungsposition halten kann. Der Schaberhalter 302 ist auf einem Schaberträger an dem Geräterahmen (nicht gezeigt) angebracht. Der Schaberhalter 302 hält den Schaber 300, um einen sehr kleinen Angriffswinkel in bezug auf den Fotorezeptor zu liefern. Der Angriffswinkel θ (der Winkel an der Spitze 310 des Schabers 300) ist typischerweise in dem Bereich etwas größer als 0 Grad bis ungefähr 9 Grad in bezug auf den Fotorezeptor. Der Ausdruck "etwas größer als 0 Grad" sollte dahingehend verstanden werden, daß er einen Angriffswinkel festlegt, der eine Wirkung erzeugt, die von der unterschieden ist, die auftritt, wenn der Schaber parallel (0 Grad) zu dem Fotorezeptor ist. Zusätzlich wird die Last an dem Schaber ausgewählt, daß sie relativ niedrig ist, in dem Bereich von 0 bis 10 g/cm und vorzugsweise innerhalb des Bereiches von ungefähr 5-8 g/cm. Geringe Veränderungen bei diesen Bereichen sind annehmbar, wenn die Funktionsweise der Anhäufungsreinigungsvorrichtung beibehalten wird.
Bei der beschriebenen Ausführungsform kann der Schaberhalter 302 in einer Ebene parallel zu dem Fotorezeptor 12 um eine Achse senkrecht zu dem Fotoreceptor schwenken, solange der Schaber 300 bei dem kritischen Winkel gehalten wird.
Die Last auf den Schaber 300 und der Angriffswinkel θ werden ausgewählt, um Prbleme zu vermeiden, die typischerweise mit der Reibungsabdichtungsbeziehung eines Reinigungsschabers mit dem Fotorezeptor bei der üblichen Schaberreinigungsbeziehung verbunden sind, während eine Anhäufungsteilchenentfernung erhalten wird. Die Kraft, die wünschenswerterweise auf Anhäufungen, die an dem Fotorezeptor 10 anhaften, durch den Schaber 300 ausgeübt wird, wird ungefähr parallel zu der Oberfläche des Fotorezeptors 10 gerichtet, um eine Scherkraft oder abmeißelnde Kraft zu erzeugen. Wenn die Anhäufung an der Oberfläche zu fest für die Entfernung durch den Schaber 300 anhaftet, zeigt der Schaber nicht das Problem eines katastrophalen Staufehlers. Der Bereich der Schaberbelastung und der Angriffswinkel θ, die oben angegeben worden sind, und ihre Äquivalente ermöglichen diese Eigenschaft, die sonst bei einer Schaberreinigungsvorrichtung unerwünscht wären. Man erkennt, daß ohne den Reibungsabdichtungseingriff, der normalerweise bei einer Schaberreinigungsvorrichtung verwendet wird, der Anhäufungsreinigungsschaber im wesentlichen zum Reinigen von restlichem Toner nicht arbeitsfähig ist.
Es wird auf Fig. 28 Bezug genommen; der Winkel an der Schaberspitze 310 des Schabers 300 hängt ab von der Dicke t des Schabers T, der freien Erstreckung des Schabers L, dem Schaberhaltewinkel BHA und der Härte des Materials, das für den Schaber verwendet wird. Somit ist bei t = 1 mm, BHA = 45º und L = 12 mm der Angriffswinkel θ ungefähr 5º bei einer Last von ungefähr 10 g/cm. In einem zweiten Fall ist für t = 1 mm, BHA = 30º und L = 12 mm der Angriffswinkel θ ungefähr 5º bei einer Last von ungefähr 5 g/cm. In einem dritten Fall ist für t = 3,2 mm, BHA = 10º und L = 12 mm der Angriffswinkel θ ungefähr 7º bei einer Last von ungefähr 7 g/cm. Ein dünnerer Schaber mit einem größeren Härtewert mag wünschenswert sein, wenn der Schaber eng mit der Reinigungsbürste verbunden ist. Dickere Schaber jedoch vermeiden die Schwierigkeit der Schaberabsetzung und von Umfaltungsproblemen, die mit dünnen Schabern in den Bereich von 1-2 mm verbunden sind. Eine relativ hohe Temperatur ist mit der Schaberberührung des Bandes verbunden und neigt dazu, daß sich dünnere Schaber absetzen.
Bezug nehmend auf Fig. 2C sind bei einer Abänderung an der Ausführungsform der Fig. 28 ein Reinigungsschaber 300 und sein Halteteil 302 gezeigt, das an dem Geräterahmen an dem inneren und äußeren Ende mittels eines Paares von Halteteilen 350 (nur das äußere Ende ist gezeigt) angebracht. Der Schaber 300 ist in bezug auf die Fasern 110 der Reinigungsbürste 100 so angeordnet, daß der Bereich, wo sich Anhäufungen nahe der Schaberspitze 310 ansammeln, durch die Bürste gereinigt wird. Indem der Schaber an inneren und äußeren Enden gehalten wird und ein Abstand zwischen dem Schaberhalteteil 302 und dem Gehäuse 106 gestattet wird, wird ein Luftströmungsweg an dem Schaber und der Schaberspitze vorbei zum Entfernen von Anhäufungen vorgesehen, und um zu verhindern, daß der Schaber als ein Abdichtelement an dem Reinigungsgehäuse wirkt, wodurch der Einstrom von Luft daran vorbei verhindert wird.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung ist eine andere Ausführungsform der Schaberhaltevorrichtung in Fig. 3 gezeigt. Ein Anhäufungsreinigungsschaber zum Entfernen eines Fleckes von dem Fotorezeptor, der Anhäufungen bewirkt und darauf nach dem Reinigen anhaftet, ist wiederum etwas stromabwärts (in der Arbeitsrichtung) von der Reinigungsbürste 100 nahe bei und parallel zu dem Fotorezeptor 10 und quer zu der Verarbeitungsrichtung 12 angeordnet. Der Anhäufungsreinigungsschaber 400 ist in einer Reinigungsposition in Wechselwirkungsbeziehung init dem Fotorezeptor 10 in einem Schaberhalter 402 eingeklemint, der den Schaber in der Reinigungsposition halten kann. Bei der gezeigten Ausführungsform wirkt der Schaberhalter 402 als eine Klemme, die mit einem Klemmteil 404 und dem Gehäuse 106 gebildet ist. Das Klemmteil 404 ist verschwenkbar an dem Gehäuse 106 mit einer verschwenkbaren Gelenkverbindung 406 gehalten, die von dem komplementär sitzenden Verbindungsteil 408 gebildet wird, das einstückig an dem Gehäuse 106 angebracht ist, und dem Schwenkverbindungsteil 410 an dem Klemmteil 404, das passenderweise an beiden Enden des Klemmteils und Gehäuses angeordnet ist. Eine Torsionsfeder oder eine andere Anordnung an der verschwenkbaren Gelenkverbindung 406 kann verwendet werden, die Klemmeingriffsposition des Klemmteils 404 beizubehalten. Bei der Ausführungsform ist der Schaber so positioniert, daß der Bereich, wo Anhäufungen angesammelt werden und die Reinigungskante 412 des Schabers durch die Reinigungsbürste 100 zum Entfernen von Anhäufungen davon gereinigt werden können. Wie vorher hält der Schaberhalter 402 den Schaber 400, um einen sehr kleinen Angriffswinkel in bezug auf den Fotorezeptor vorzusehen. Der Angriffswinkel θ (oder der Winkel an der Spitze 412 des Schabers 400) ist typischerweise in dem Bereich von etwas größer als 0º bis ungefähr 9º in bezug auf den Fotorezeptor. Zusätzlich wird die Last auf den Schaber ausgewählt, daß sie relativ gering ist, vorzugsweise in dem Bereich von ungefähr 5-8 g/cm. Es ist wichtigt, daß das Gehäuse ausreichend treu in seiner Lage in bezug auf den Fotorezeptor ist, um den Angriffswinkel und die Last des Schaberelements beizubehalten.
Bei dieser Ausführungsform der Fig. 3 ist es, wegen der Möglichkeit des Schaberelements 400, als ein Abdichtungselement an dem Reinigungsgehäuse zu wirken, wodurch der Einstrom von Luft daran vorbei verhindert wird, wünschenswert, eine Öffnung oder eine Reihe von Öffnungen in dem Reinigungsgehäuse vorzusehen, um einen Luftstrom in es zu ermöglichen. Bei der Ausführungsform der Fig. 3 ist das Gehäuse mit einer Öffnung oder einer Reihe von Öffnungen 414 versehen, um den Luftstrom in das Gehäuse sicherzustellen.
Bei einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung ist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, der Reinigungsschaber 500 in einem geschlitzten Schaberhalter 502 gehalten, der den Schaber in der Reinigungsposition halten kann. Der Schaberhalter 502 ist an einer Schaberbefestigung 504 angebracht, die so schwimmen kann, daß die Last auf den Schaber das Gewicht des Halters ist. Damit der Schaber in bezug auf den Fotorezeptor schwimmen kann, liefern ein Paar von geschlitzten Halteteilen 520 (nur das rückwärtige Halteteil ist gezeigt) vorzugsweise an dem Reinigungsgehäuse über eine Befestigung 521 an dem Gerätrahmen (nicht gezeigt) an der vorderen und hinteren Seite des Fotorezeptors 12 einen Schlitz 522, der allgemein senkrecht in bezug auf den Fotorezeptor 12 ausgerichtet ist, in dem die Gleitteile 523 an dem Schaberträger 504 gehalten sind. Die Gleitteile 523 können sich frei vertikal innerhalb des Schlitzes 522 bewegen, um eine schwimmende Anordnung zu ermöglichen. Ein Gewicht 524 ist auf dem Schaberträger 504 vorgesehen, um die Last auf den Schaber zu steuern. Wiederum ist es bei dieser Ausgestaltung von Bedeutung, daß der Schaberhalter ausreichend treu in seiner Position in bezug auf den Fotorezeptor ist, um den Angriffswinkel und die Last des Schaberelements beizubehalten. Man kann den Schaberhalter 502 in einer Ebene parallel zu dem Fotorezeptor 12 um eine Achse senkrecht zu dem Fotorezeptor verschenken lassen, solange der Schaber 500 bei dem kritischen Winkel gehalten wird.
Da der Anhäufungsreinigungsschaber im wesentlichen zum Reinigen von restlichem Toner ohne Funktion ist und die erwartete Menge an einen Anhäufungsfleck bildenden Teilchen über die Zeit relativ gering ist, vielleicht 1 Teilchen pro 1000 hergestellter Kopien, besteht keine besondere Notwendigkeit, eine Teilchensammelanordnung in Verbindung mit einem Anhäufungsreinigungsschaber vorzusehen, da die Menge an Teilchen, die an dem Schaber gesammelt wird, periodisch während der Wartung entfernt werden könnte. Sicherlich könnte eine Teilchensammelvorrichtung vorgesehen werden. Ferner hat es sich herausgestellt, daß, wenn sich der Schaber 300 relativ nahe bei der Bürste 100 befindet, der Luftstrom durch den Bereich nahe dem Schaber 300 hindurch, der durch die sich bewegende Bürste 100 und die Unterdrucksammelvorrichtung hervorgerufen wird, dazu neigt, sich anhäufende Teilchen von dem Bereich nahe dem Schaber mitzuziehen und die Teilchen von dort wegzutragen. Diese Wirkung wird bemerkt, wenn der Schaber mit einem Abstand von ungefähr 25 mm (1 Zoll) und näher von der Bürste angeordnet wird.

Claims

1. Reproduktionsvorrichtung mit einer ladungsspeichernden Oberfläche (10), einer Bilderstellungsvorrichtung (B) zur Bildung eines latenten Bildes auf der ladungsspeichernden Oberfläche; einer Entwicklungsvorrichtung (C) zur Entwicklung des latenten Abbildes mittels Toner; Übertragungsmitteln zur Übertragung des entwickelten Tonerbildes von der ladungsspeichernden Oberfläche zu einer Trägerfläche; und mit einer Reinigungsvorrichtung zur Entfernung von verbliebenem Toner und Partikeln von der ladungsspeichernden Oberfläche, wobei die Reinigungsvorrichtung einen ersten Reiniger (100) zur Entfernung der überwiegenden Menge von Toner und Partikeln, und ein eine Reinigungskante (310, 412, 510) in Anlage mit der ladungsspeichernden Oberfläche aufweisendes Reinigungsblatt (300, 400, 500) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsblatt (300, 400, 500) ein Agglomerationsreinigungsblatt zur abstreifenden Entfernung von Flecken verursachenden agglomerierten Partikeln von der ladungsspeichernden Oberfläche ist, und die Reinigungskante (310, 412, 510) gegen die ladungsspeichernden Oberfläche (10) unter einer Belastung in der Größenordnung von etwa 0-10 gm/cm und einem Angriffswinkel im Bereich von etwas mehr als 0º bis etwa 9º anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Reiniger ein rotierendes Bürstenelement (100) ist, das in reinigender Beziehung mit der ladungsspeichernden Oberfläche (10) gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Reinigungskante (310) des Agglomerationsreinigungsblattes (300) in naher Anordnung zu der Reinigungsbürste (100) gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Reinigungskante (310) des Agglomerationsreinigungsblattes (300) und die unmittelbar benachbarte Umgebung, in der sich die Flecken verursachenden agglomerierten Partikel ansammeln, durch die Reinigungsbürste (100, Fig. 2C) berührt und gereinigt wird.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der das Bürstenelement mit einer Luftstrom-Tonerentfernungsanordnung (21) zur Entfernung von durch die Bürste (100) gesammelten verbliebenen Toners und Partikeln versehen ist, bei der Toner und Partikel von einem Luftstrom mitgenommen und einem Auslaß zugeführt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Reinigungskante (310) des Agglomerationsreinigungsblattes (300) in naher Anordnung zu der Reinigungsbürste (100) gelagert ist, um zu ermöglichen, daß in der Nähe derselben angesammelte, agglomerierte Partikel von dein Luftstrom mitgenommen und dem Auslaß zugeführt werden.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das Reinigungsblatt (500) durch einen Blatthalter (502) gehalten ist, der derart gestaltet ist, daß das Blatt in der Reinigungsposition gehalten bleibt, wobei der Blatthalter (502) an einer Blattbefestigung (504, 520-524) angebracht ist, der ein Schwimmen ermöglicht ist, derart, daß die Belastung an dem Blatt die Beschwerung des Halters ist.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die ladungsspeichernde Oberfläche ein Photorezeptorband (10) ist.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der die Reinigungsbürste eine Faserbürste ist, die eine große Anzahl von leitenden Reinigungsfasern (110), die an einem zylindrischen leitenden Element (112) angeordnet sind, aufweist.