Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Übertragungswalzen
in Hochgeschwindigkeitsdruckern sowie eine diesbezügliche Vorrichtung.
Bekannte Hochgeschwindigkeitsdrucker und -kopierer, wie sie z.B. von Heidelberg Digital
hergestellt werden, verwenden eine Übertragungswalze, an die eine Vorspannung angelegt
ist, um Toner oder Entwicklungsmaterial von einem entwickelten Bild auf einen Fotoleiter
oder von einem äquivalenten Film auf einen Bedruckstoff zu übertragen. Die
Übertragungswalze ist elektrostatisch vorgespannt, um geladene Tonerpartikel von der
Oberfläche des Fotoleiters oder eines äquivalenten Films auf einen Empfangsbogen zu
übertragen, beispielsweise auf Papier. Während des normalen Betriebs bleibt auf dem
Fotoleiter oder auf dem äquivalenten Film vorhandener Resttoner an der
Übertragungswalze haften. Um zu verhindern, dass Resttoner auf die Rückseite des
nachfolgenden Bedruckstoffs übertragen wird, entfernt eine rotierende Acrylfaserbürste
den Resttoner von der Oberfläche der Übertragungswalze. Der auf der Bürste befindliche
Toner wird an einer Vakuumreinigungsstation vorbei geführt, die den Toner entfernt und in
einem Entsorgungsgefäß ablagert.
Hochgeschwindigkeitsdrucker und -kopierer sind in der Lage, pro Minute mehr als 100
Kopien anzufertigen. An einem Tag können sie Tausende von Kopien erstellen. Die
Resttonerpartikel können sich auf der Übertragungswalze ansammeln und verursachen auf
den Kopien unerwünschte Markierungen. Häufig werden derartige unerwünschte
Markierungen erst erkannt, nachdem ein großer Druckauftrag abgeschlossen worden ist.
Derartige unerwünschte Markierungen sind inakzeptabel, was zur Folge hat, dass
zahlreiche große Druck- und Kopieraufträge noch einmal angefertigt werden müssen. Die
unerwünschten Markierungen verursachen einen unnötigen Papierverbrauch, der für den
Anwender kostspielig, unwirtschaftlich und für die Holz- und Papierressourcen nachteilig
ist. Die Übertragungswalze muss ggf. manuell gereinigt werden. Das verursacht
Produktivitätseinbußen für den Kopierer/Drucker sowie unerwünschte zusätzliche
Wartungskosten für den Anwender des Kopierers/Druckers. Weil die Übertragungswalze
von dem Fotoleiter oder einem äquivalenten Film oder einer Trommel angetrieben wird,
wird der Eingriff zwischen der Übertragungswalze und der Reinigungsbürste
normalerweise so eingestellt, dass Schlupf oder Blockieren der Übertragungswalze
verhindert wird. Ein Blockieren der Übertragungswalze verursacht Schmierflecken auf den
Kopien und macht dadurch einen großen Druckauftrag ebenfalls unbrauchbar. Es besteht
also seit langem der Bedarf, die Reinigung von Übertragungswalzen in
Hochgeschwindigkeitsdruckern und -kopierern zu verbessern, ohne dass es zu einem
Blockieren oder Anhalten der Übertragungswalze kommt.
Die Erfindung sieht eine Verbesserung des Übertragungswalzen-Reinigungsvorgangs in
Kopierern und Druckern vor. Sie sieht konstruktive Kriterien für die Wahl des Eingriffs
zwischen der Übertragungswalze und der Reinigungsbürste vor. Zu den Kriterien gehört
die Wahl eines Eingriffsabstands für das Zusammendrücken der Übertragungswalze und
der Reinigungsbürste, ohne dass es zu einem Rutschen oder Blockieren der
Übertragungswalze mit nachfolgendem Verschmieren des Empfangsbogens durch Toner
kommt. Die Kriterien umfassen weiterhin die Wahl einer Faserdichte für die
Reinigungsbürste aus einer Reihe von Dichten gemäß der Eingriffskraft zwischen den
Walzen. Bei Anwendung der vorliegenden Erfindung wird die Reinigungsleistung von
Kopierern und Druckern verbessert. Die Folge sind weniger unbrauchbare Druckaufträge
und weniger Ausfallzeiten zur Reinigung der Übertragungswalzen.
Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Einstellen einer
Übertragungswalzen-Reinigungsstation für eine effiziente und bessere Reinigung der
Übertragungswalze. Die Übertragungswalze wird mittels Reibung von einem Fotoleiter-Endlosband
oder von einem äquivalenten Film oder einer Trommel angetrieben. Dieser
Film führt ein entwickeltes Bild an der Übertragungswalze vorbei, wo das Bild auf einen
Bedruckstoff übertragen wird. Eine Reinigungsstation entfernt Resttonerpartikel von der
Übertragungswalze. Die Reinigungsstation umfasst eine Reinigungsbürste mit einer
Vielzahl faseriger Borsten, die sich von der Reinigungsbürste zur Übertragungswalze
erstrecken. Die gegen die Übertragungsfläche wirkende Kraft der Borsten lässt sich durch
Verstellung der Reinigungsbürste in Richtung zur Übertragungswalze einstellen. Sobald
der gewünschte Eingriff gewählt ist, wird die Reinigungsbürste in ihrer Position verriegelt
und behält einen relativ konstanten Eingriff mit der Übertragungswalze bei. Die
Reinigungsbürste wird durch ihren eigenen Motor in einer Richtung angetrieben, die
entgegengesetzt zur Richtung der Übertragungswalze verläuft.
Die Bestimmung des Blockiermoments, das die Drehung der Übertragungswalze abbremst
oder anhält, wird mit bekannten Mitteln erreicht. Die Reinigungsbürste ist derart bewegbar,
dass ihre Borsten mit einer Anfangskraft in die Übertragungswalze eingreifen, die
ausreicht, um die Bürsten gegen die Übertragungswalze zu biegen und zumindest mit der
teilweisen Beseitigung restlichen Entwicklungsmaterials von der Übertragungswalze zu
beginnen. Die Reinigungsbürste wird in kleinen, inkrementierenden Schritten in Richtung
Übertragungswalze mit der zu einem engeren Eingriff mit der Übertragungswalze bewegt.
Mit jedem Schritt wird der Reinigungszustand der Übertragungswalze aufgezeichnet. Die
Reinigungswirkung verbessert sich wenig oder gar nicht, bis eine erste Eingriffsschwelle
überschritten wird. Anschließend steigert sich die Reinigungswirkung fortlaufend, bis das
Blockiermoment erreicht ist. Im übrigen verbessert sich die Reinigungsleistung in dem
Maße, in dem die Dichte der fasrigen Borsten auf der Reinigungsbürste zunimmt. Die
Reinigungsleistung unterhalb des Blockiermoments wird durch Erhöhen der Eingriffskraft
und durch Erhöhen der Dichte der Borsten in der Reinigungsbürste verbessert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Kopierers/Druckers.
- Fig. 2
- eine detaillierte Ansicht der Übertragungswalzenbaugruppe.
- Fig. 3a
- eine weitere schematische Darstellung der Übertragungswalze und der
Reinigungsbürste vor dem Eingriff.
- Fig. 3b
- eine vergrößerte schematische Darstellung, die einem Teil aus Fig. 3a entspricht.
- Fig. 3c
- eine vergrößerte schematische Darstellung der Fasern der Reinigungsbürste, die
sich unter der Eingriffskraft zwischen den Walzen biegen.
- Fig. 4a
- eine Darstellung der Drehmomentkonturen, die die verbesserte Reinigungsleistung
oberhalb einer Eingriffsschwelle zeigt.
- Fig. 4b
- eine Kurvendarstellung der Drehmomentkonturen als Funktion des Eingriffs und
der Faserdichte.
- Fig. 4c
- die Anwendung der Drehmomentgrenze auf Fig. 3b bis 3a.
Fig. 1 zeigt in schematischer Form eine typische Druckvorrichtung 10 der
elektrofotografischen Bauart, die zur Verwendung einer beispielhaften
Übertragungswalzenbaugruppe geeignet ist, wie in US-A-6,097,913 gezeigt und
beschrieben. Die Druckvorrichtung 10, die hier nur soweit beschrieben wird, wie es für ein
vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist, umfasst einen
Fotoleiter oder ein äquivalentes Filmelement 12. Das Filmelement 12 ist beispielsweise als
langgestrecktes, endloses Band ausgebildet, das auf Trägerwalzen angeordnet ist und um
eine geschlossene Bahn durch eine Reihe elektrografischer Verarbeitungsstationen in
Richtung des Pfeils A bewegbar ist.
In einem Druckzyklus für die Druckvorrichtung 10 wird das sich bewegende Filmelement
12 gleichmäßig geladen, während es an einer Ladestation 14 vorbeiläuft. Anschließend
durchläuft das gleichmäßig geladene dielektrische Element eine Belichtungsstation 16, in
der die gleichmäßige Ladung derart verändert wird, dass ein Latentbild-Ladungsmuster
entsteht, das der zu druckenden Information entspricht. Je nach Eigenschaften des
dielektrischen Elements und des gesamten Drucksystems kann das Latentbild-Ladungsmuster
dadurch gebildet werden, dass das dielektrische Element mit einem
reflektierten Bild einer zu reproduzierenden Originalvorlage belichtet wird, oder indem ein
"Schreibvorgang" auf dem dielektrischen Element mit einer Reihe von Lampen ausgeführt
wird (z.B. LEDs oder Laser) oder mit Punktelektroden, die durch elektronisch erzeugte
Signale aktivierbar sind, und zwar anhand der zu reproduzierenden, gewünschten
Informationen. Das Latentbild-Ladungsmuster auf dem Filmelement 12 wird dann in
Wirkbeziehung zu einer Entwicklungsstation 18 gebracht, die pigmentierte
Markierungspartikel zur Haftung auf dem dielektrischen Elemente aufbringt, und so das
Latentbild entwickelt. Der Teil des dielektrischen Elements, der das entwickelte Bild trägt,
tritt dann durch eine Übertragungsstation 20 in passgenauer Ausrichtung mit einem
Bedruckstoff 8, der in zeitlich genau bestimmter Beziehung aus einem Vorratsfach 22
entlang der Bahn P zugeführt wird. Ein in der Übertragungsstation erzeugtes elektrisches
Feld zieht die Markierungspartikel des entwickelten Bildes von dem dielektrischen
Element zum Bedruckstoff.
Das elektrische Übertragungsfeld kann ein Anhaften des Bedruckstoffs 8 an dem
dielektrischen Element bewirken. Daher ist unmittelbar unterhalb in Transportrichtung des
dielektrischen Elements ein Ablösemechanismus 24 angeordnet, um das Ablösen des
Bedruckstoffs von dem dielektrischen Element zu ermöglichen. Der Ablösemechanismus
kann beispielsweise ein Wechselstrom-Coronalader zur Neutralisierung des
Anziehungsfeldes sein, das den Bedruckstoff 8 an dem dielektrischen Element festhält.
Nachdem das entwickelte Bild auf den Bedruckstoff übertragen und der Bedruckstoff von
dem dielektrischen Element getrennt worden ist, wird der Bedruckstoff durch eine
Fixiervorrichtung 26 transportiert, wo das Bild mithilfe von Wärme und/oder Druck auf
dem Bedruckstoff fixiert und zur Entnahme durch den Bediener an ein Ausgabefach 28
übergeben wird. Gleichzeitig wird das Filmelement 12 an der Reinigungsstation 30 von
allen restlichen Markierungspartikeln gereinigt und zur Wiederverwendung an die
Ladestation 14 zurückgeführt.
Die zuvor erwähnte Übertragungsstation 20 kann beispielsweise eine
Übertragungswalzenbaugruppe sein, die nachfolgend mit besonderem Bezug auf Fig. 2
detailliert beschrieben wird. Andere Übertragungswalzenbaugruppen sind
selbstverständlich auch zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet. Die
Übertragungswalzenbaugruppe umfasst ein Gehäuse 40, eine Übertragungswalze 42, einen
Walzenreinigungsmechanismus 44 und einen Ablösemechanismus 24 in kompakter
Konfiguration. Von einer (nicht gezeigten) spannungsbegrenzten Stromquelle wird an den
Kern der Übertragungswalze 42 eine elektrische Vorspannung angelegt. Wenn sich die
Übertragungswalze in Wirkbeziehung mit dem dielektrischen Element 12 (wie in Fig. 2
gezeigt) befindet, wird ein elektrisches Übertragungsfeld aufgebaut, das ein entwickeltes
Bild von dem dielektrischen Element auf einen Bedruckstoff 8 effizient überträgt, der
zwischen diesen hindurchtritt.
Wenn die Übertragungswalze 42 das Filmelement 12 berührt, ohne dass sich dazwischen
ein Bedruckstoff 8 befindet, neigt die Übertragungswalze dazu, Markierungspartikelreste
von dem dielektrischen Element aufzunehmen. Bei nachfolgenden Durchgängen von
Bedruckstoffen zur Übertragung von entwickelten Bildern lagern sich die auf der
Übertragungswalze 42 befindlichen Markierungspartikel ggf. auf der Rückseite des
Bedruckstoffs ab und erzeugen dort unerwünschte Markierungen. Die Übertragungswalze
42 muss daher fortlaufend und effizient gereinigt werden. Der
Walzenreinigungsmechanismus 44 der Übertragungsstation 20 umfasst eine langgestreckte,
zylindrische Faserbürste 52. Die Reinigungsbürste 52 ist in dem Gehäuse 40 derart
gehaltert, dass die Längsachse der Reinigungsbürste parallel zur Längsachse der
Übertragungswalze 42 verläuft. Die jeweiligen Längsachsen sind um ein Maß zueinander
beabstandet, dass ein Teil der Umgangsfläche der Reinigungsbürste 52 die
Übertragungswalze 42 berührt. Ein Motor 56, der an dem Gehäuse 40 befestigt ist, ist mit
der Reinigungsbürste 52 verbunden und dreht die Reinigungsbürste bei hoher Drehzahl und
vorzugsweise in einer Richtung derart, dass sich die Reinigungsbürste und die
Übertragungswalze in dem Kontaktbereich gegenläufig drehen, um Markierungspartikel
(und ggf. angesammelten Papierstaub) wirksam von der Übertragungswalze abzustreifen,
so dass diese von den Fasern der Reinigungsbürste aufgenommen werden können.
Um zu verhindern, dass sich übermäßig viele Markierungspartikel von der
Übertragungswalze 42 in den Fasern der Reinigungsbürste 52 ablagern, ist der
Walzenreinigungsmechanismus 44 mit einem Absaugsystem 62 ausgestattet. Das
Absaugsystem 62, das mit einem (nicht gezeigten) Unterdruckgebläse in
Strömungsverbindung steht, bildet um die Reinigungsbürste 52 eine
Luftströmungskammer. Die Luftströmungskammer bildet einen Luftkanal, der einen Teil
der Reinigungsbürste 52 umschließt und eine zur Reinigungsbürste weisende Öffnung 64
besitzt, die benachbart zur Umfangsfläche der Reinigungsbürste unterhalb des
Kontaktbereichs zwischen Reinigungsbürste und Übertragungswalze angeordnet ist und
sich in Richtung der Längsachse der Reinigungsbürste erstreckt. Eine Lippe 68 erstreckt
sich in die Fasern der Reinigungsbürste. Während die Reinigungsbürste 52 von dem Motor
56 angetrieben wird, dient die Lippe 68 als Flimmerleiste, um die Bürstenfasern zu biegen
und loszulassen, so dass darauf befindliches Partikelmaterial abgeworfen werden kann.
Dieses freigesetzte Partikelmaterial wird von dem Luftstrom ergriffen und von dem
Reinigungsmechanismus zu einer (nicht gezeigten) entfernt angeordneten Sammelstelle
transportiert.
Der Abstand zwischen den Drehachsen der Übertragungswalze 42 und der
Reinigungsbürste 52 ist normalerweise fest. Die in der vorliegenden Schrift beschriebenen
Techniken ermöglichen einem einschlägigen Fachmann, den geeigneten Abstand zwischen
den Mittelpunkten der Reinigungsbürste und der Walze zu bestimmen und die
Übertragungsstation für eine gewählte Reinigungsbürste zu entwerfen. Alternativ hierzu ist
der Abstand zwischen den Mittelpunkten durch einen geeigneten Mechanismus einstellbar.
Die Achse der Reinigungsbürste könnte beispielsweise in Lagern angeordnet sein, die in
Längsschlitzen positionierbar sind, die benachbart zu den Lagern angeordnet sind. Wenn
die Lager auf die gewünschten Positionen eingestellt sind, lassen sie sich durch geeignete
Mittel in dieser Position verriegeln. Mithilfe eines Sperrklinkenmechanismus für die
einzelnen Einstellschlitze ließen sich die Lager in einzelnen Schritten bewegen und
einstellen. Die Übertragungswalze wird von dem Übertragungswalzen-Einstellsitz gegen
den Film gehalten. Die Reinigungsbürste ist mit einem eigenen (nicht gezeigten)
Axialeinsteller versehen, um den Abstand zwischen der Achse der Übertragungswalze 42
und der Reinigungsbürste 52 einzustellen. Sobald die Walzen in Bezug zueinander
positioniert sind, ist ihr Eingriffsverhältnis feststehend, und die Eingriffskraft bleibt
während des Maschinenbetriebs relativ konstant.
Bei dem Ablösemechanismus 24 der Übertragungswalzenbaugruppe handelt es sich
vorzugsweise um einen Wechselstrom-Coronalader, der mit dem Gehäuse 40 verbunden
ist. Der Ablösemechanismus 24 ist derart angeordnet, dass sich der Lader unterhalb der
Übertragungswalze 42 befindet, wenn sich die Übertragungsstation 20 in Wirkbeziehung
mit dem dielektrischen Element befindet, so dass er ein Feld aufbaut, dass die
elektrostatischen Anziehungskräfte zwischen dem Bedruckstoff und dem dielektrischen
Element beseitigt. Auf diese Weise lässt sich der Bedruckstoff problemlos von dem
dielektrischen Element ablösen und der Fixiervorrichtung 26 (Fig. 1) auf dem
vorgesehenen Transportweg P zuführen, ohne dass Störungen oder Transportstaus
entstehen.
Wie in Fig. 3a-3c gezeigt, wird die Reinigungsbürste 52 mit einer Kraft F gegen die
Übertragungswalze 42 gedrückt, die ausreicht, um die Faserborsten 500 der
Reinigungsbürste 52 in Kontakt mit der Übertragungswalze 42 zu bringen. Die Kraft F
hängt vom Eingriffsabstand zwischen der Reinigungsbürste und der Übertragungswalze ab.
Die Übertragungswalze 42 ist frei drehbar und wird von dem Filmelement 12 in Richtung
des Pfeils A angetrieben. Die Reinigungsbürste 52 wird von dem Motor 56 in
entgegengesetzter Richtung (Pfeil B) angetrieben. Fig. 3a zeigt Teile der
Übertragungswalze 42 und der Reinigungsbürste 52 vor dem Eingriff, während Fig. 3c die
entsprechenden Teile nach dem Eingriff zeigt. Die Faserborsten 500 werden von der
Eingriffskraft F gegen die Übertragungswalze 42 gebogen. Diese Kraft legt über die
Faserborsten 500 einen Reibungswiderstand an die Übertragungswalze 42 an. In einem
Ausführungsbeispiel bestehen die Fasern der Reinigungsbürste aus einem Acrylmaterial,
jedoch sind auch andere Materialien anstelle von Acrylmaterialien verwendbar, ohne auf
Polyamid, Polypropylen oder natürliche tierische oder pflanzliche Fasern beschränkt zu
sein. Der Reibungswiderstand wirkt in entgegengesetzter Richtung zum Antriebsmoment,
das am Filmelement 12 anliegt. Wenn die einwirkende Eingriffskraft F zu groß ist, rutscht
die Übertragungswalze in Bezug zum Filmelement 12 durch oder blockiert.
Wie zuvor beschrieben, verbessert sich die Reinigungsleistung erheblich, wenn der Eingriff
zwischen der Übertragungswalze und der Reinigungsbürste größer als ein
Mindestschwellenwert ist, so lange der Eingriff kein Durchrutschen oder Blockieren der
Übertragungswalze bewirkt. Der Eingriff ist der Abstand zwischen der Übertragungswalze
und der Reinigungsbürste, der eine Position überschreitet, in der die Borsten der
Reinigungsbürste die Außenfläche der Übertragungswalze gerade berühren. Die Reinigung
lässt sich verbessern, indem man die Dichte der Faserborsten 500 in der Reinigungsbürste
52 erhöht. Es gibt also in Bezug auf Eingriff und Faserdichte Bereiche, die die
Gesamtreinigungsleistung verbessern, ohne einen Widerstand zu überschreiten, der gleich
oder größer dem Blockierungsmoment der Übertragungswalze 42 ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verbesserung der Reinigungsleistung eines
Übertragungswalzen-Subsystems unter Verwendung einer rotierenden Acrylfaserbürste.
Nach dem Stand der Technik ist bekannt, dass sich die Reinigungswirkung eines
Bürstensystems durch Erhöhen der Faserdichte und des Bürsteneingriffs mit der zu
reinigenden Oberfläche verbessern lässt. Nach einem Ausführungsbeispiel beträgt die
Faserdichte 4,58·10-2 g/cm2 (13,5 oz-yd2) und der Eingriff +0,889 mm (0,035"). Der
Eingriff wird als der Abstand gemessen, um den die Fasern in die zu reinigende Oberfläche
"gedrückt" werden. Bei einem Eingriff on 0 mm (0") berühren die Spitzen der Fasern
gerade die zu reinigende Oberfläche. Tests haben jedoch gezeigt, dass sich die
Reinigungswirkung nur bis zu einem kritischen Eingriffswert verbessern lässt. In einer
Beispielkonstruktion liegt der kritische Eingriff bei ca. 1,27 bis 1,52 mm (0,050-0,060")
Die Konturenkurve (Fig. 4a) veranschaulicht dies. Das Diagramm zeigt die Linien E0 - E7
einer konstanten Reinigungsleistung. Die Zahlen sind Teil eines relativen Maßstabs, wobei
ansteigende Werte eine Verbesserung der Reinigungsleistung anzeigen (in dB). Jede Linie
stellt ungefähr eine Änderung der Reinigungsleistung um 12% dar. Die Beziehung
zwischen prozentualer Änderung und dB verhält sich folgendermaßen:
prozentuale Änderung = {[10 (ΔdB/20)]-1} x 100
Nachfolgend soll die Reinigungsleistung für eine Bürstendichte von 4,75·10-2 g/cm2 (14,0
oz/yd2) betrachtet werden. Ausgehend von dem Basiseingriff von 0,889 mm (35 mil) bis
ca. 1,346 mm (53 mil) (T1) ergibt sich keine deutliche Verbesserung der
Reinigungsleistung. Durch Erhöhen des Eingriffs um weitere 0,431 mm (17 mil) lässt sich
jedoch eine Verbesserung der Reinigungsleistung um ca. 2,5 dB oder um 33% erzielen.
Das Ansprechen der Reinigungsleistung auf eine Erhöhung der Bürstendichte nimmt
oberhalb dieses kritischen Eingriffspunktes zu. Wenn bei einen Eingriff von 0,889 mm (35
mil) die Bürstendichte von 4,75·10-2 g/cm2 (14,0 oz/yd2) auf 6,10·10-2 g/cm2 (18 oz/yd2)
erhöht wird, verbessert sich die Reinigungsleitung ungefähr um 3 dB oder um 41%. Diese
Verbesserung bleibt im Wesentlichen konstant, bis der Eingriff ungefähr 1,346 mm (53
mil) überschreitet. Bei einem Eingriff von 1,778 mm bewirkt eine derartige Erhöhung der
Dichte eine Verbesserung der Reinigungsleistung um 4,2 dB oder um 62%.
Die Messungen zeigen, dass der Bürsteneingriff den ersten kritischen Wert T1
überschreiten muss, um die maximale Verbesserung der Reinigungsleistung zu erzielen.
Über diesen Punkt hinaus bewirkt eine Erhöhung des Eingriffs und der Faserdichte eine
Verbesserung der Reinigungsleistung an der Walzenoberfläche. Das hierbei zur Drehung
der Walze erforderliche Drehmoment erhöht sich dabei, wie in dem Diagramm aus Fig. 4b
gezeigt. Die von der Reinigungsbürste zu reinigende Walze wird durch Reibungskräfte
zwischen der Walze und dem Film, gegen den die Walze läuft gedreht. Die
Reinigungsbürste läuft entgegen diesem Drehsinn. Wenn das Drehmoment zu groß wird,
kann es dadurch zu einem Blockieren der Walze kommen. Das bewirkt Probleme im
Papiertransport und in der Bildqualität. Das maximal zulässige Drehmoment (T2) begrenzt
somit den Bereich der möglichen Kombinationen aus Bürsteneingriff und
Reinigungsbürstendichte. Die Reinigungsbürste unterliegt also folgenden
Konstruktionsanforderungen:
Bürsteneingriff > Eingriffkritisch
Drehmoment < Drehmomentmaximal
Für das Ausführungsbeispiel ergeben sich folgende Daten:
Eingriffkritisch > 1,346 mm (53 mil)
Drehmomentmaximal ≅ 0,042 Nm (6 in*oz)
Wenn die Drehmomentgrenzlinie als Funktion der Reinigungsbürstendichte ausgedrückt
wird, und wenn der Bürsteneingriff über die Kurve der Reinigungsleistung gelegt wird,
ergibt sich ein deutliches Bild über die beste Kombination von Reinigungsbürstendichte
und Eingriff, siehe Fig. 4c. Ein Wert zwischen T1 und T2 ergibt eine maximale
Reinigungsleistung, während das auf die Walze übertragene Drehmoment unterhalb des
kritischen Werts bleibt. Für das aktuelle Ausführungsbeispiel ergibt sich daraus die
Annahme, dass die maximale Leistung mit folgenden Werten erzielbar ist:
Eingriff = 1,27 bis 1,52 mm (0,050-0,060")
Reinigungsbürstendichte = 6,78·10-2 - 7,46·10-2 g/cm2 (20 - 22 oz/yd2)
Diese Strategie zur Konstruktion eines Walzenreinigungs-Subsystems mithilfe einer
drehbaren Reinigungsbürste ist auf eine große Bandbreite von Konstruktionen anwendbar.
Die hier besprochenen speziellen Werte gelten für das Ausführungsbeispiel und dienen
lediglich zur Darstellung des Konstruktionsprozesses.
Der Versuchsergebnisse zeigen, dass es einen niedrigeren, minimalen Eingriff gibt,
oberhalb dessen sich die Reinigungsleistung verbessert. Der niedrige, minimale Eingriff ist
durch eine relativ konstante Reinigungsleistung über einen großen Eingriffsbereich
bestimmt. Wie in Fig. 4a gezeigt, liegt ein bestimmter Eingriffsschwellenwert bei ca. 1,346
mm (53 mil). Unterhalb dieser Schwelle ist die Reinigungsleistung relativ konstant.
Oberhalb dieses Schwellenwert verbessert sich die Leistung kontinuierlich, bis die
Übertragungswalze durchrutscht oder blockiert, siehe Fig. 4b. Reinigungsbürsten mit
erhöhter Dichte haben bis zur Blockiermomentgrenze eine erhöhte Reinigungsleistung.
Obwohl die Erfindung mit besonderem Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann innerhalb des
Geltungsbereichs der anhängenden Ansprüche Änderungen und Abwandlungen unterzogen
werden. Beispielsweise lässt sich die Erfindung zur Reinigung einer beliebigen
Übertragungswalze anwenden, die Pulver von einer pulvertragenden Oberfläche auf einen
Empfangsbogen überträgt.
Bezugszeichen
- P
- Transportweg
- F
- Eingriffskraft F
- 8
- Bedruckstoff
- 10
- Druckvorrichtung
- 12
- Filmelement
- 14
- Ladestation
- 16
- Belichtungsstation
- 20
- Übertragungsstation
- 22
- Vorratsfach
- 24
- Ablösemechanismus
- 26
- Fixiervorrichtung
- 28
- Ausgabefach
- 30
- Reinigungsstation
- 40
- Einkomponentengehäuse
- 42
- Übertragungswalze
- 44
- Walzenreinigungsmechanismus
- 52
- Faserbürste
- 56
- Motor
- 62
- Absaugsystem
- 68
- Lippe
- 500
- Faserborsten