EP1237049A2

EP1237049A2 - Automatische Vorrichtung zum Reinigen von Koronadrähten

Info

Publication number: EP1237049A2
Application number: EP02004188A
Authority: EP
Inventors: Gary B. Bertram; Gerald M. Darby Ii; Daniel R. Palmer; George R. Walgrove Iii
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG; Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2002-09-04
Also published as: US20020118979A1; CA2373984C; US20030180065A1; DE10208022A1; US6580885B2; JP2002268342A; US6868242B2; CA2373984A1; EP1237049A3

Abstract

Eine Vorrichtung zum automatischen Reinigen der Oberfläche eines Koronadrahtes (14) in einem Koronalader (10) umfasst eine Reinigungsvorrichtung (40) mit einer Reinigungsauflage (50), die in dem Auflagehalter (43) befestigt ist, wobei die Reinigungsauflage (50) um einen wesentlichen Teil des Umfangs des Koronadrahtes (14) gewickelt ist, um die Oberfläche des Koronadrahtes (14) zu reinigen. Die Reinigungsvorrichtung (40) umfasst auch Mittel zum Halten der Reinigungsanordnung (42; 152) in Verbindung mit dem Koronadraht (14) in dem Koronalader (10), Mittel, die mit den Haltemittel (44) verbunden sind, zum Bewegen der Haltemittel (44) entlang des Koronadrahtes (14) sowie Mittel zum automatischen wahlweisen Aktivieren der Bewegungsmittel, um die Haltemittel (44) so zu bewegen, dass die Reinigungsanordnung (42; 152) bewegt wird, um den Koronadraht (14) zu reinigen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Koronalader zur Verwendung in einem elektrostatografischen Vervielfältigungsapparat oder einer ähnlichen Vorrichtung und insbesondere einen automatischen Reinigungsvorrichtung für die Koronadrähte eines Koronaladers.

In herkömmlichen handelsüblichen elektrostatografischen Vervielfältigungsapparaten, wie z.B. Kopierern, Druckern oder ähnlichen Vorrichtungen wird ein latentes Bildladungsmuster auf einem einheitlich aufgeladenen dielektrischen Element gebildet. Eingefärbte Markierungspartikel werden auf das latente Bildladungsmuster angezogen, um das Bild auf dem dielektrischen Element zu entwickeln. Ein Aufnahmeelement wird dann in Kontakt mit dem dielektrischen Element gebracht und ein elektrisches Feld wird angelegt, um das von den Markierungspartikeln entwickelte Bild von dem dielektrischen Element auf das Aufnahmeelement zu übertragen. Nach der Übertragung wird das Aufnahmeelement, das das übertragene Bild trägt, von dem dielektrischen Element weg transportiert und das Bild wird durch Hitze und/oder Druck auf dem Aufnahmeelement fixiert, um eine permanente Wiedergabe des Bildes zu schaffen.

Die elektrostatischen Felder für verschiedene Vorgänge des Vervielfältigungsapparats werden üblicherweise von Koronaladevorrichtungen zur Verfügung gestellt. Koronalader können z.B. verwendet werden, um die einheitliche Ladung auf das dielektrische Element zu bringen, bevor das latente Bildladungsmuster gebildet wird, um die Übertragung eines entwickelten Bildes von dem dielektrischen Element auf ein Aufnahmeelement zu vollziehen oder die Ladung auf dem dielektrischen Element nach der Übertragung des entwickelten Bildes zu neutralisieren, um das Lösen des Aufnahmeelements oder restlicher Markierungspartikel von dem dielektrischen Element zu erleichtern.

Koronalader umfassen üblicherweise mindestens einen sehr dünnen Koronadraht, der in einem Gehäuse angeordnet ist. Der Koronadraht ist elektrisch an eine Hochspannungspotentialquelle gekoppelt, um Ionen oder Ladestrom zu erzeugen, um eine Oberfläche, wie z.B. die Oberfläche eines dielektrischen Elements, die in die unmittelbare Nähe des Koronadrahtes gebracht wird, aufzuladen. Der Koronadraht ist straff zwischen isolierenden Endblöcken gespannt, die in dem Gehäuse gehalten werden, wobei die Endblöcke mit einer Hochspannungsquelle verbunden sind, um den Ionen erzeugenden Zustand um den Koronadraht zu schaffen. Ein Gitter kann zwischen dem Koronadraht und der aufzuladenden Oberfläche angeordnet sein. Das Gitter wird an einem vorbestimmten elektrischen Potential gehalten, um die spezifische Ladung, die an die Oberfläche angelegt werden soll, zu steuern.

Es versteht sich, dass die Hochspannung des Koronadrahtes eine korrodierende Umgebung schafft, die den Draht in Mitleidenschaft zieht, d.h. die elektrisch geladene Atmosphäre um den Draht trägt zu einem Überziehen und/oder Angreifen des Koronadrahtes mit/durch in der Luft schwebende Markierungspartikel, den Fixierölnebel oder Papierstaub bei. Mit der Zeit führt dies zu einer Leistungsbeeinträchtigung des Koronadrahtes, der an sich wenig stabil ist, beim Erzeugen der gewünschten einheitlichen Ladung auf der Oberfläche, die aufgeladen werden soll. Unregelmäßigkeiten in den Koronadrähten werden daher Unregelmäßigkeiten beim Laden hervorrufen, die als Fehler in der Wiedergabe, die gerade geschaffen wird, erscheinen. Die Fehler sind üblicherweise Streifen, Flecken oder Sprenkel. Dementsprechend muss der Koronalader, insbesondere dessen Gitter und die Koronadrähte, in regelmäßigen Abständen gereinigt werden, um einen korrekten Betrieb sicherzustellen und seine Lebensdauer zu verlängern.

Ein Apparat, der zum Reinigen von Koronadrähten verwendet wird, muss mit einer Reinigungsauflage versehen sein. Der Nachteil beim Verwenden einer Reinigungsauflage besteht darin, dass nur ungefähr die Hälfte der Oberfläche des Koronadrahtes mit einer Reinigungsauflage gereinigt werden kann, weil die Reinigungsauflage normalerweise flach ist und den Koronadraht nicht umgibt. Darüber hinaus wird der Koronadraht, wenn er anhand der Reinigungsauflage gereinigt werden soll, normalerweise abgewickelt und über die Reinigungsauflage gespannt, was seine Lebensdauer verkürzt. Dementsprechend sind Fortschritte bei den Verfahren und Vorrichtungen zur Reinigung eines Koronadrahtes notwendig, um die Lebensdauer des Koronadrahtes zu erhöhen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Reinigungsvorrichtung für Koronadrähte zu schaffen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 8 oder 15 gelöst, weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum automatischen Reinigen der Oberfläche eines Koronadrahtes in einem Koronalader. Die Reinigungsvorrichtung umfasst eine Reinigungsanordnung mit einer Reinigungsauflage, die in einem Auflagehalter befestigt ist. Die Reinigungsauflage ist um einen wesentlichen Teil des Umfangs des Koronadrahtes gewickelt, so dass die Reinigungsauflage einen wesentlichen Teil der Oberfläche des Koronadrahtes reinigen kann. Die Reinigungsvorrichtung umfasst auch eine'Vorrichtung zum Halten der Reinigungsanordnung in dem Koronalader in Verbindung mit dem Koronadraht. Die Reinigungsvorrichtung umfasst darüber hinaus eine Vorrichtung, die mit der Haltevorrichtung verbunden ist, um die Haltevorrichtung linear entlang des Koronadrahtes zu bewegen.

Des Weiteren umfasst die Reinigungsvorrichtung eine Vorrichtung zum automatischen wahlweisen Aktivieren der Bewegungsvorrichtung, um die Haltevorrichtung so zu bewegen, dass die Reinigungsvorrichtung bewegt wird, um den Koronadraht zu reinigen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Reinigungsvorrichtung eine Reinigungsanordnung mit einem Auflagehalter, an der eine Reinigungsauflage befestigt ist. Die Reinigungsauflage ist im Wesentlichen um den Umfang des Koronadrahtes gewickelt. Die Reinigungsvorrichtung umfasst auch ein Halteelement, das mit der Reinigungsanordnung verbunden ist und ein Antriebselement, das mit dem Halteelement verbunden ist. Das Antriebselement bewegt das Halteelement entlang eines festgesetzten Pfades, um den Koronadraht zu reinigen.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Explosionsansicht eines Koronaladers für einen elektrostatografischen Vervielfältigungsapparat und eine automatische Reinigungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2: eine Seitenansicht des Koronaladers und der automatischen Reinigungsvorrichtung aus Fig. 1, wobei Teile weggelassen oder im Querschnitt dargestellt sind, um eine bessere Sicht zu gewährleisten,
Fig. 3: eine perspektivische Ansicht eines Auflagehalters und einer Reinigungsauflage für eine Reinigungsanordnung der automatischen Reinigungsvorrichtung aus Fig. 1,
Fig. 3A: eine perspektivische Ansicht einer Reinigungsauflage für eine Reinigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3B: einen seitlichen Querschnitt der Reinigungsauflage aus Fig. 3A,
Fig. 3C: eine perspektivische Ansicht einer Reinigungsauflage für eine Reinigungsanordnung gemäß einer Ausführungsform,
Fig. 3D: einen Overhead-Querschnitt der Reinigungsauflage aus Fig. 3C,
Fig. 4: eine perspektivische Ansicht eines Auflagehalters und einer Reinigungsauflage für eine Reinigungsanordnung einer automatischen Reinigungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5: eine perspektivische Explosionsansicht eines Koronaladers für einen elektrostatografischen Vervielfältigungsapparat und eine automatische Reinigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform,
Fig. 6: eine Seitenansicht eines Halteelements für die Reinigungsanordnung der automatischen Reinigungsvorrichtung aus Fig. 5, und
Fig. 7: einen Querschnitt eines Wetzsteins für die Reinigungsanordnung der automatischen Reinigungsvorrichtung aus Fig. 5.

Die in den Figuren dargestellten Elemente sind aus Anschaulichkeitsgründen nicht unbedingt maßstabgetreu dargestellt. Die Maße einiger Elemente sind daher z.B. vergrößert dargestellt. Des weiteren sind Bezugszeichen in den Figuren wiederholt aufgenommen worden, um einander entsprechende Elemente zu kennzeichnen.

Fig. 1 und 2 zeigen einen herkömmlichen Koronalader, der im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist und in einem elektrostatografischen Vervielfältigungsapparat wie einem Kopierer, Drucker oder ähnlichen Apparat verwendet wird. Der Koronalader 10 wird wie oben erläutert im Allgemeinen zu dem Zweck verwendet, eine Oberfläche in den bekannten elektrostatografischen Vervielfältigungsapparaten einheitlich aufzuladen. Der Koronalader 10 umfasst ein Gehäuse 12, das einen im Allgemeinen U-förmigen Querschnitt mit nach oben gerichteten Schenkeln aufweist. Das Gehäuse 12 weist einen ersten Endabschnitt 12a und einen zweiten Endabschnitt 12b auf, die durch einen langgezogenen mittleren Abschnitt 12c miteinander verbunden sind, wobei der mittlere Abschnitt 12c z.B. aus einem isolierenden Harzmaterial gebildet wird, das, wie dargestellt, in die gewünschte Form gebracht wird. Mindestens ein Koronadraht 14 (in den dargestellten Ausführungsformen sind drei Koronadrähte gezeigt) ist so gestützt, dass er die Länge des mittleren Abschnitts 12c des Gehäuses umspannt. Der Koronadraht 14 weist vorzugsweise eine Dicke von weniger als 2 Millimetern auf und insbesondere vorzugsweise eine Dicke von weniger als einem Millimeter.

Der mittlere Abschnitt 12c ist an seinen Enden durch die Wände 16a und 16b begrenzt. Die Wände 16a und 16b können ein Teil mit dem Gehäuse 12 bilden oder können separate Strukturen sein, die mit dem Gehäuse in einer anderen bekannten Art verbunden sind. Die Oberseite der Wände 16a und 16b ist vorzugsweise abgerundet und eine Vielzahl von Raststufen ist vorzugsweise in den äußeren Seiten der Wände vorgesehen, die neben der Oberseite angeordnet sind. Die Wände und Raststufen 18 halten und sichern die Koronadrähte 14, wobei die aufzuladende Oberfläche in einen genauen Abstand zu den Koronadrähten 14 gebracht werden kann. Das Abrunden der Oberseite der Wände 16a und 16b und die Sicherung der Position der Raststufen 18 auf deren äußeren Seiten haben eine zusätzliche Funktion, die unten erläutert ist.

Eine Ankeranordnung 20 (s. Fig. 2) ist in dem ersten Endabschnitt 12a des Gehäuses 12 angeordnet, um entsprechende Enden der Koronadrähte 14 zu verankern und um eine geeignete elektrische Hochspannungspotentialquelle elektrisch an die Koronadrähte 14 zu koppeln. Die Ankeranordnung 20 ist aus leitendem Material, wie z.B. Metall, gebildet. Die Ankeranordnung 20 ist durch geeignete Befestigungselemente an dem Gehäuse 12 befestigt und weist eine Vielzahl von Vorsprüngen 22 auf (in Fig. 2 ist nur einer dargestellt), die sich in einem spitzen Winkel aufwärts erstrecken. Die Vorsprünge 22 definieren jeweils Schlitze (nicht dargestellt) an ihren Enden, die so ausgeführt sind, dass sie die Koronadrähte 14 aufnehmen. Die Koronadrähte 14 sind ihrerseits durch Knoten (z.B. Kupferösen) oder Schleifen, die an den Enden der Koronadrähte gebildet sind, an den Vorsprüngen 22 befestigt.

Zusätzlich weist die Ankeranordnung 20 einen Vorsprung 24 auf, der mit einem elektrischen Leiter 26 verbunden ist, der so gehalten ist, dass er sich durch eine Endwand des Gehäuses 12 erstreckt. Der elektrische Leiter 26 ist so eingestellt, dass er an eine Hochspannungspotentialquelle (nicht dargestellt) gekoppelt ist, wodurch an den Koronadrähten 14 das elektrischen Potential der Quelle durch den elektrisch leitenden Weg, der von dem Leiter zu der Ankeranordnung 20 und dann zu den Koronadrähten verläuft, angelegt wird.

Die jeweiligen sich gegenüberliegenden Enden der Koronadrähte 14 sind unter einer vorbestimmten Zugspannung durch eine Ankeranordnung 28 mit dem Gehäuse 12 verbunden, wobei die Ankeranordnung durch geeignete Befestigungselemente mit dem zweiten Endabschnitt 12b des Gehäuses verbunden ist. Die Ankeranordnung 20 weist eine Vielzahl von Elementen auf, die so angepasst sind, dass sie die jeweiligen Federelemente 30 aufnehmen, die jeweils mit den Enden der Koronadrähte verbunden sind. Zusätzlich weist der Koronalader 10 eine Ladungssteuerungsgitteransammlung 32 auf, die mit dem Gehäuse 12 verbunden ist, so dass sie den offenen Bereich zwischen dessen Wänden umfasst. Die Ladungssteuerungsgitteransammlung 32 umfasst eine Vielzahl von sehr dünnen Drähten 34, die sich im Wesentlichen parallel zu den Koronadrähten 14 zwischen den Endstützelementen 36 erstrecken, welche mit den Endwänden des Gehäuses 12 verbunden sind. Die dünnen Drähte 34 weisen vorzugsweise eine Dicke von weniger als zwei Millimetern auf und insbesondere vorzugsweise eine Dicke von weniger als einem Millimeter. Die Ladungssteuerungsgitteransammlung 32 kann auf eine bekannte Weise an eine elektrische Potentialquelle gekoppelt oder geerdet sein, je nach der gewünschten Steuerung der Ladung, die von dem Koronalader 10 angelegt wird.

Um die Arbeitseffizienz für den Koronalader 10 zu erhalten, wird nach einem Ausführungsbeispiel eine automatische Reinigungsvorrichtung, die im Allgemeinen mit dem Bezugzeichen 40 bezeichnet ist, vorgesehen, um die primären Betrieboberflächen der Koronadrähte 14 des Koronaladers 10 zu reinigen. Die automatische Reinigungsvorrichtung 40 umfasst eine Reinigungsanordnung 42, die entfernbar auf dem Halteelement 44 angeordnet ist. Das Halteelement 44 wird für die lineare Bewegung entlang der Längsachse des Koronaladers von einem Antriebselement 46 gestützt. Das Antriebselement 46 steht in Wirkbeziehung mit einer Steuerungseinheit 48 zum wahlweisen Aktivieren des Antriebselements 46 an vorbestimmten Intervallen, um die Reinigungsfunktion durchzuführen.

Die Reinigungsanordnung 42 umfasst mindestens einen Auflagehalter 43, der an mindestens einer Reinigungsauflage 50, wie in Fig. 3-4 dargestellt ist, befestigt ist. Die Reinigungsanordnung 42 umfasst einen Auflagenalter 43 und eine Reinigungsauflage 50 für jeden Koronadraht 14 in dem Koronalader 10, wie in Fig. 1 dargestellt. Der Auflagehalter 43 ist aus steifen Materialien wie z.B. Metallen wie Stahl, Aluminium, Messing und Plastik, z.B. Ethylen-Vinylazetat, Akrylharzderivaten wie Acrylnitril-Butadien-Styrol und Polymere wie z.B. Polycarbonat, Polyurethan, Polythylen Polybutylen, Polyvinylchlorid, Polyphenylenoxid, chloriertes Polyvinylchlorid, Polyamide und Polybutylenterephthalat gebildet. Die Reinigungsauflage 50 besteht aus einem Reinigungsmaterial in der Form eines leicht abschleifenden Tuchs, wie z.B. NOMEX™, Baumwolle und Wolle. Vorzugsweise ist die Reinigungsauflage auch feuerverzögernd. Der Auflagehalter ist so aufgebaut, dass er die Reinigungsauflage 50 in ihrem Platz hält und die Reinigungsauflage 50 während der Reinigung des Koronadrahtes 14 vor Auflösung schützt.

Die Reinigungsauflage 50 ist um einen wesentlichen Teil des Koronadrahtes gewickelt, so dass ein wesentlicher Bereich der Oberfläche des Koronadrahtes 14 von der automatischen Reinigungsvorrichtung 40 gereinigt werden kann. Vorzugsweise ist die Reinigungsauflage 50 um einen Teil des Koronadrahtes gewickelt, der größer als die Hälfte des Umfangs C ist und zwischen 50 und 100 Prozent des Umfangs C des Koronadrahtes 14, wie in Fig. 3 und 4, beträgt. Wie hier definiert ist, ist der Umfang C des Koronadrahtes 14 die Distanz um die externe Grenze des Koronadrahtes 14, wie in Fig. 3 beschrieben. Wenn der Koronadraht 14 z.B. von zylindrischer Form ist, wird der Umfang C als π·D definiert, wobei D der Durchmesser oder die Dicke des Koronadrahtes 14 ist. Jedoch kann der Koronadraht mehrere verschiedene Formen haben, kann z.B. einen quadratischen Querschnitt, einen dreieckigen Querschnitt oder einen unregelmäßigen Querschnitt aufweisen. Daher kann der Umfang C abhängig davon, welche Form der Koronadraht 14 aufweist, variieren. Insbesondere ist vorzugsweise die Reinigungsauflage 50 um 75 bis 100 Prozent des Umfangs des Koronadrahtes 14 gewickelt, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt. Indem die Reinigungsauflage um 50 bis 100 Prozent der Oberfläche des Koronadrahtes 14 gewickelt wird, können 50 bis 100 Prozent der Oberfläche des Koronadrahtes 14 von der automatischen Reinigungsvorrichtung 40 gereinigt werden, was bei herkömmlichen Geräten, die zum Reinigen von Koronadrähten verwendet werden und eine flache Auflage verwenden, die nur ungefähr die Hälfte der Oberfläche der Koronadrähte 14 reinigen, nicht der Fall ist. Zusätzlich könnten größere Reinigungskräfte erreicht werden, ohne dass der Koronadraht uneinheitlich aufgeladen werden muss wie bei herkömmlichen Apparaten, und somit kann die Lebensdauer des Koronadrahtes verlängert werden.

In einer Ausführungsform bildet der Auflagehalter 43 einen Ring, der die Reinigungsauflage 50 umgibt, wie in Fig. 3 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist die Reinigungsauflage 50 ringförmig und der Koronadraht 14 wird während des Aufbaus der automatischen Reinigungsvorrichtung 40 durch die Mitte der Reinigungsauflage 50 geführt. Indem eine ringförmige Ausführungsform gewählt wird, bildet die Reinigungsanordnung 42 ein Teil mit den Koronadrähten 14 und deshalb bilden die Koronadrähte 14 und die Reinigungsanordnung 42 ein einziges Teil, das viel leichter zu warten ist, als zwei separate Teile. In einer weiteren Ausführungsform sind der Auflagehalter 43 und die Reinigungsauflage 50 beide u-förmig, wie in Fig. 4 gezeigt, so dass der Koronadraht 14 in die Reinigungsanordnung 42 durch einen Spalt 41, der von der Reinigungsauflage 50 gebildet wird, eingeführt werden kann. Wenn sowohl die Reinigungsauflage 50 als auch der Auflagehalter 43 u-förmig ausgeführt werden, wird der Aufbau der automatischen Reinigungsvorrichtung 40 erleichtert.

In einer Ausführungsform umfasst die Reinigungsanordnung 42 eine Reinigungsauflage 50, die aus einem steifen und rauen Material wie z.B. Aluminiumoxid oder Silikonkarbid, wie in Fig. 3A, 3B, 3C und 3D gezeigt, besteht. Die Reinigungsanordnung 42 umfasst vorzugsweise eine Reinigungsauflage 50 für jeden Koronadraht 14 in dem Koronalader 10. Vorzugsweise ist die Reinigungsauflage ringförmig. Der Innendurchmesser D1 der Reinigungsauflage 50 ist größer als der Durchmesser D2 des Koronadrahtes 14, so dass es leichter wird, den Koronadraht 14 durch die Reinigungsauflage 50 zu führen. Die Reinigungsauflage 50 ist vorzugsweise um einen Winkel α im Verhältnis zu einer Linie gekippt, die normal zu der Richtung des Koronadrahtes 14 liegt, wie in Fig. 3B gezeigt ist. Die Reinigungsauflage 50 ist um einen Winkel α gekippt, so dass die Reinigungsauflage 50 den Koronadraht 14 an mindestens zwei Kanten 49 und 51 berührt, um den oberen Teil 71 und den unteren Teil 73 des Koronadrahtes 14 während des Reinigungszyklus aggressiv zu reinigen, wie in Fig. 3A und 3B gezeigt ist. Darüber hinaus könnte auch die Reinigungsauflage 50 um einen Winkel β im Verhältnis zu einer Linie, die normal zu der Richtung des Koronadrahtes 14 verläuft, geschwenkt sein, wie in Fig. 3C und 3D gezeigt ist. Die Reinigungsauflage 50 ist um einen Winkel β geschwenkt, so dass die Reinigungsauflage 50 den Koronadraht 14 an mindestens zwei Kanten 37 und 38 berührt, um die erste Seite 75 und die zweite Seite 77 des Koronadrahtes 14 während des Reinigungszyklus aggressiv zu reinigen, wie in Fig. 3C und 3D dargestellt ist.

In einer Ausführungsform umfasst das Halteelement 44 für die Reinigungsanordnung 42 einen Arm 68, der jeweils Schlitze aufweist, die so aufgebaut sind, dass sie die Schenkel 53, die sich von dem Auflagehalter 43 der Reinigungsanordnung 42 erstrecken, aufnehmen, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt ist. Der Arm 68 hält die Anordnung an einem vorbestimmten Ort im Verhältnis zu den Koronadrähten 14 und insbesondere zu den Wirkoberflächen der Drähte. Der Arm 68 und die Reinigungsanordnung 42 sind vorzugsweise aus einem Stück geformt, um die Zusammenbauzeit zu verringern.

Das Halteelement 44 ist mit dem Antriebselement 46 verbunden, wobei das Antriebselement 46 das Halteelement entlang eines bestimmten Pfads bewegt. Das Antriebselement 46 kann ein dem Fachmann bekanntes Element sein, das ein Objekt entlang eines bestimmten Pfads bewegt, und kann z.B. einen Motor, eine Riemenscheibe, ein Zahnrad, eine Schraube, einen Magneten oder ein anderes dem Fachmann bekanntes Element oder eine Zusammensetzung von Elementen umfassen, die benutzt werden können, um ein Objekt entlang eines Pfades zu bewegen.

In einer Ausführungsform ist an dem Halteelement 44 ein Schenkel 70 angebracht, der sich durch einen längsausgerichteten Schlitz erstreckt, der in dem Gehäuse 12 des Koronaladers angeordnet ist. Das entfernt gelegene Ende des Schenkels 70 ist mit einer Gleitmutter 74 verbunden, die an einer Leitspindel 76 befestigt ist. Die Leitspindel 76 ist in den Lagerblöcken 78a und 78b gehalten, die mit dem Gehäuse 12 jeweils neben den Abschnitten 12a und 12b des Gehäuses verbunden sind. Ein Zweirichtungsmotor 80, der auf dem Lagerblock 78b befestigt ist, ist anhand einer Zahnradanordnung 82 an die Leitspindel 76 gekoppelt. Wenn der Zweirichtungsmotor 80 in die eine oder andere Richtung aktiviert wird, wird die Leitspindel 76 entsprechend in die eine oder die entgegengesetzte Richtung um ihre Längsachse gedreht. Aufgrund des Zusammenwirkens des Schenkels 70 des Halteelements 44 mit dem Schlitz 72 wird ein Drehen der Gleitmutter 74 mit der Leitspindel 76 verhindert, da die Verbindung mit dem Schenkel durch den Schlitz 72 begrenzt ist. Daher führt die Drehung der Leitspindel dazu, dass sich die Gleitmutter in eine lineare Richtung entlang der Längsachse der Leitspindel bewegt. Dadurch führt die Bewegung der Gleitmutter 74 zu einer entsprechenden linearen Bewegung des Halteelements 44 und somit der Reinigungsanordnung 42. Eine solche Bewegung der Reinigungsanordnung 42 bringt die Reinigungsauflage 50 in eine Wirk- und Reinigungsverbindung mit mindestens den Wirkoberflächen der Koronadrähte 14, um deren effektive Reinigung zu vollziehen. Es versteht sich, dass ein Motor, der die Leitspindel 76 in eine einzige Richtung dreht, auch für die Verwendung mit dieser Erfindung geeignet ist, wenn die Leitspindel 76 eine Doppelgewindeschraube ist.

Die automatische Steuerung der automatischen Reinigungsvorrichtung 40 für den Koronalader 10 wie oben beschrieben wird durch die Logik- und Steuerungseinheit 48 vorgenommen. Die Logik- und Steuerungseinheit 48 umfasst eine Schalttafel 84, die auf einer Konsole 84a befestigt ist und mit dem Lagerblock 78b verbunden ist. Die Schalttafel 84 weist einen Mikroprozessor auf, der Eingabesignale und Taktsignale empfängt. Basierend auf diesen Signalen und einem Programm für den Mikroprozessor, erzeugt die Logik- und Steuerungseinheit 48 Signale, um das Takten und den Betrieb des Zweirichtungsmotors 80 zu steuern. Das Erzeugen eines Programms für eine Anzahl von im Handel erhältlichen Mikroprozessoren, die für die Verwendung mit der Erfindung geeignet sind, ist eine übliche Fähigkeit eines Fachmanns auf dem Gebiet. Die besonderen Details eines solchen Programms hängen von dem Aufbau des jeweiligen Mikroprozessors ab. Natürlich kann der Mikroprozessor entfernt von der Schalttafel angeordnet sein, er kann z.B. ein Teil einer Hauptlogik- und Steuerungseinheit des Vervielfältigungsapparats sein, mit dem der Koronalader verbunden ist. Bestimmte Eingabesignale für den Mikroprozessor der Steuerungseinheit 48 werden von einem Ausgangsstellungsschalter 86 und einem Wendeschalter 88 ausgegeben. Der Ausgangsstellungsschalter 86 ist ein Ausgangsstellungssensor, der neben dem ersten Endabschnitt 12a des Gehäuses 12 des Koronaladers angeordnet ist. Wenn die Reinigungsanordnung 42 in der Ausgangstellung ist (s. Fig. 2), ist sie so angeordnet, dass sie nicht in Kontakt mit dem Arbeitsbereich der Koronadrähte ist.

Bei vorbestimmten Intervallen aktiviert die Logik- und Steuerungseinheit 48 den Zweirichtungsmotor 80, um die Leitspindel 76 in eine Richtung oder die entgegengesetzte Richtung zu drehen. Wenn die Reinigungsanordnung 42 den Arbeitsbereich der Koronadrähte 14 ganz überquert hat von der Ausgangsstellung in eine entfernte Stellung, kontaktiert die Gleitmutter 74 den Wendeschalter. Ein geeignetes Signal wird an die Steuerungseinheit 48 gesandt, um den Zweirichtungsmotor 80 zu veranlassen, seine Betriebsrichtung zu verändern und somit die Leitspindel 76 in die entgegengesetzte Richtung zu drehen.

Dementsprechend wird die Bewegungsrichtung für die Gleitmutter 74 umgekehrt und die Reinigungsanordnung 42 wird in die entgegengesetzte Richtung auf die Ausgangsstellung zu bewegt. Wenn die Reinigungsanordnung 42 die Ausgangstellung erreicht, sendet der Ausgangsstellungsschalter 86 ein geeignetes Signal an die Steuerungseinheit 48, um den Zweirichtungsmotor 80 anzuhalten. Die Reinigungsanordnung 42 wird in der Ausgangsstellung gehalten, ohne den Betrieb des Koronaladers 10 zu behindern, bis zum nächsten gewünschten Reinigungsintervall. Ein Reinigungszyklus kann z.B. beim Starten des Vervielfältigungsapparats und auch in einem bestimmten Betriebsintervall, z.B. alle 10.000 Bilder initiiert werden oder wahlweise auf die Entscheidung des Bedieners hin initiiert werden. Natürlich ist die Anzahl von Bildern zwischen den Reinigungszyklen von der Logik- und Steuerungseinheit 48 programmierbar, um den effektivsten Betrieb des Reinigungsvorrichtung 40 zu erzielen.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Reinigungsanordnung 152 einen Elementhalter 154, der z.B. aus einem Plastikmaterial gebildet ist, wie in Fig. 5 gezeigt. Mindestens ein Wetzstein 156 ist am Elementhalter 154 befestigt. Der Wetzstein 156 weist ein Reinigungsmaterial in Form eines harten, rauen Materials, wie z.B. Aluminiumoxid und Silikonkarbid auf. Der Elementhalter 154 ist so aufgebaut, dass er den Wetzstein 156 an dem richtigen Ort hält und verhindert, dass sich der Wetzstein 156 während der Reinigung des Koronadrahtes 14 im Verhältnis zu dem Elementhalter 154 bewegt. Der Wetzstein 156 kontaktiert die Oberfläche des Koronadrahtes 14, so dass kristalline Ablagerungen, die auf der Oberfläche des Koronadrahtes 14 haften von der automatischen Reinigungsvorrichtung 40 entfernt werden können. Der Wetzstein 156 ist vorzugsweise zylindrisch geformt, um leichter über die Oberfläche der Koronadrähte 14 zu gleiten, er kann jedoch auch anders geformt sein, z.B. als Parallelogramm, konische Form oder eine andere Form, die ein Fachmann für vorstellbar hält.

In einer Ausführungsform umfasst der Wetzstein 156 mindestens eine Nut 166, wie in Fig. 7 dargestellt. Die Nut 166 ermöglicht dem Wetzstein 156, einen größeren Teil der Oberfläche des Koronadrahtes 14 zu kontaktieren, so dass ein größerer Teil der Oberfläche des Koronadrahtes 14 gereinigt werden kann.

In einer Ausführungsform ist ein zweiter Wetzstein 158 an dem Elementhalter 158 befestigt, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Der zweite Wetzstein 158 kontaktiert die Oberfläche des Koronadrahtes 14, so dass kristalline Ablagerungen, die auf der Oberfläche des Koronadrahtes 14 haften, von der automatischen Reinigungsvorrichtung 40 entfernt werden können. Der erste Wetzstein 156 ist vorzugsweise gegenüber dem zweiten Wetzstein 158 angeordnet, so dass die gegenüberliegenden Seiten des Koronadrahtes 14 gereinigt werden können, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Die Reinigungsanordnung 152 ist mit dem Antriebselement 46 verbunden, wobei das Antriebselement 46 die Reinigungsanordnung 152 entlang eines bestimmten Pfads bewegt. In einer Ausführungsform ist an der Reinigungsanordnung 152 ein Schenkel 70 angebracht, der sich durch einen längs ausgerichteten Schlitz 72, der in dem Gehäuse 12 des Koronaladers gebildet wird, erstreckt. Das entfernt liegende Ende des Schenkels 70 ist mit einer Gleitmutter 74 verbunden, die auf einer Leitspindel 76 befestigt ist (für eine nähere Beschreibung s. oben).

Während in den oben beschriebenen Ausführungsformen die automatische Reinigungsvorrichtung verwendet wird, um die Koronadrähte 14 zu reinigen, kann die automatische Reinigungsvorrichtung 40 auch dazu verwendet werden, die dünnen Drähte 34 der Ladungssteuerungsgitteranordnung 32 zu reinigen, wie für den Fachmann deutlich ist. Darüber hinaus kann die automatische Reinigungsvorrichtung 40 sowohl die Reinigungsanordnung 42 als auch die Reinigungsanordnung 152 umfassen, um verschiedene Arten von Teilchen zu reinigen, während in den oben beschriebenen Ausführungsformen die automatische Reinigungsvorrichtung 40 entweder die Reinigungsanordnung 42 oder die Reinigungsanordnung 152 umfasst.

Es sind somit ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen eines Koronadrahtes beschrieben worden, die die oben genannten Vorteile vollständig erfüllen. Obwohl die Erfindung mit Hinblick auf spezifische Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Der Fachmann erkennt, dass Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Die Erfindung soll demnach alle Änderungen umfassen, die von den angehängten Ansprüchen abgedeckt werden. Insbesondere ist dem Fachmann klar, das sich eine Reinigungsvorrichtung für Koronadrähte gleichwohl bei einem Koronalader wie auch bei einem Koronaentlader einsetzen lässt.

Liste der Bezugszeichen

10: Koronalader
12: Gehäuse
12a: erster Endabschnitt des Gehäuses
12b: zweiter Endabschnitt des Gehäuses
12c: verlängerter mittlerer Abschnitt
14: Koronadraht
16a: Wand
16b: Wand
18: Raststufe
20: Ankeranordnung
22: Vorsprung
24: Vorsprung
26: elektrischer Leiter
28: Ankeranordnung
30: Federelemente
32: Ladungssteuerungsgitteranordnung
34: Draht
36: Endstützelement
37: Kante
38: Kante
40: automatische Reinigungsvorrichtung
42: Reinigungsanordnung
43: Auflagehalter
44: Halteelement
46: Antriebselement
48: Steuerungseinheit
49: Kante
50: Reinigungsauflage
51: Kante
53: Schenkel
68: Arm
70: Schenkel
71: Oberseite
72: Schlitz
73: Unterseite
74: Gleitmutter
75: erste Seite des Koronadrahtes 14
76: Leitspindel
77: zweite Seite des Koronadrahtes 14
78a: Lagerblock
78b: Lagerblock
80: Zweirichtungsmotor
82: Zahnradanordnung
84: Schalttafel
84a: Konsole
86: Ausgangstellungsschalter
88: Wendeschalter

152: Reinigungsanordnung
154: Elementhalter
156: Wetzstein
158: Wetzstein
166: Nut

α: Winkel
β: Winkel

Claims

Eine Vorrichtung zum automatischen Reinigen der Oberfläche eines Koronadrahtes (14) in einem Koronalader (10), wobei die Reinigungsvorrichtung (40) die folgenden Elemente umfasst:

eine Reinigungsanordnung (42; 152) mit einer Reinigungsauflage (50), die in dem Auflagehalter (43) befestigt ist, wobei die Reinigungsauflage (50) um einen wesentlichen Teil des Umfangs des Koronadrahtes (14) gewickelt ist, um die Oberfläche des Koronadrahtes (14) zu reinigen;

Mittel zum Halten der Reinigungsanordnung (42; 152) in dem Koronalader (10) in Verbindung mit dem Koronadraht (14);

Bewegungsmittel (46), die mit den Haltemitteln (44) verbunden sind, um die Haltemittel (44) entlang der Koronadrähte (14) zu bewegen; und

Mittel zum automatischen wahlweisen Aktivieren der Bewegungsmittel (46), um die Haltemittel (44) so zu bewegen, dass die Reinigungsanordnung (42; 152) bewegt wird, um den Koronadraht (14) zu reinigen.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsmittel (46) der Haltemittel (44) einen Motor (80), eine Leitspindel (76), Mittel zum Verbinden des Motors (80) mit der Leitspindel (76) zum Drehen der Leitspindel (76) durch den Motor (80) aufweisen und Mittel zum Übertragen der Drehung der Leitspindel (76) in eine lineare Bewegung der Haltemittel (44).
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Übertragen der Drehung der Leitspindel (76) in eine lineare Bewegung der Haltemittel (44) eine Gleitmutter (74) umfassen, die an der Leitspindel (76) befestigt ist, wobei die Gleitmutter (74) mit den Haltemitteln (44) verbunden ist und an einem Drehen mit der Leitspindel (76) gehindert wird, so dass das Drehen der Leitspindel (76) in eine Richtung die Gleitmutter (74) und somit die Haltemittel (44) linear von einer Ausgangsstellung an einem Ende des Koronaladers (10) in eine entfernte Stellung nahe dem anderen Ende bewegt, und das Drehen der Leitspindel (76) in die entgegengesetzte Richtung die Gleitmutter (74) und somit die Haltemittel von der entfernten Position in die Ausgangsstellung zurückführt.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leitspindel (76) eine Doppelgewindeschraube umfasst, so dass das Drehen der Leitspindel (76) in eine Richtung die Haltemittel (44) linear von der Ausgangstellung in die entfernte Stellung bringt und die Haltemittel (44) dann von einer entfernten Stellung in die Ausgangstellung zurückführt.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum automatischen wahlweisen Aktivieren der Bewegungsmittel (46) zum Bewegen der Haltemittel (44) eine Logik- und Steuerungseinheit (48) umfassen, um den Motor (80) wahlweise zu aktivieren.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Logik- und Steuerungseinheit (48) programmierbare Mittel zum Aktivieren des Motors (80) an vorbestimmten Betriebsintervallen des Koronaladers (10) umfasst.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagehalter (43) im Wesentlich um die Reinigungsauflage (50) gewickelt ist.
Eine Vorrichtung zum automatischen Reinigen der Oberfläche eines Koronadrahtes (14) in einem Koronalader (10), wobei die Reinigungsvorrichtung (40) folgende Elemente umfasst:

eine Reinigungsanordnung (42; 152) mit einem Auflagehalter (43), an dem eine Reinigungsauflage (50) befestigt ist, wobei die Reinigungsauflage (50) im Wesentlichen um einen Umfang des Koronadrahtes (14) gewickelt ist;

ein Halteelement (44), das mit der Reinigungsanordnung (42; 152) verbunden ist; und

ein Antriebselement (46), das mit dem Halteelement (44) verbunden ist, wobei das Antriebselement (46) das Halteelement (44) entlang eines vorbestimmten Pfads bewegt.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagehalter (43) im Wesentlichen um die Reinigungsauflage (50) gewickelt ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagehalter (43) u-förmig ausgebildet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsauflage (50) u-förmig ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (46) einen Motor umfasst, der mit einer Leitspindel (76) verbunden ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (44) einen Arm (68) umfasst, der die Reinigungsanordnung (42; 152) in einer vorbestimmten Position im Verhältnis zu den Koronadrähten (14) hält.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (46) das Halteelement (44) linear entlang des Koronadrahtes (14) bewegt.
Vorrichtung zum automatischen Reinigen der Oberfläche eines Koronadrahtes (14) in einem Koronalader (10), wobei die Reinigungsvorrichtung (40) die folgenden Elemente umfasst:

eine Reinigungsvorrichtung mit mindestens einem Wetzstein (156), der an einem Elementhalter (154) befestigt ist, wobei der Wetzstein (156) die Oberfläche des Koronadrahtes (14) berührt; und

ein Antriebselement (46), das mit der Reinigungsvorrichtung (40) verbunden ist, wobei das Antriebselement (46) die Reinigungsanordnung (42; 152) entlang eines bestimmten Pfads bewegt.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass der Wetzstein (156) in Form eines Stabs ausgebildet ist,
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (40) des Weiteren zwei Wetzsteine (156; 158) umfasst, die an dem Elementhalter (154) befestigt sind.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wetzstein (156) dem zweiten Wetzstein (158) gegenüberliegt, wobei der erste Wetzstein (156) und der zweite Wetzstein (158) beide die Oberfläche des Koronadrahtes (14) berühren.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass der Wetzstein (156) ein Material umfasst, das aus einer Gruppe aus Aluminiumoxid und Silikonkarbid ausgewählt wird.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass der Wetzstein (156) mindestens eine Nut (166) umfasst, wobei die Nut (166) die Oberfläche des Koronadrahtes (14) berührt.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des Weiteren Mittel zum automatischen wahlweisen Aktivieren des Antriebselements (46) umfasst, um die Reinigungsanordnung (42; 152) so zu bewegen, dass sie den Koronadraht (14) reinigt.