Uprawniony z patentu: Rank Xerox Limited, Londyn (Wielka Brytania) Urzadzenie czyszczace do usuwania czasteczek materialu Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie czysz¬ czace do usuwania czasteczek materialu, przylega¬ jacych do powierzchni, zwlaszcza do powierzchni plyty kserograficznej w automatycznych obroto¬ wych kopiarkach.Znane jest, przykladowo z opisów patentowych nr nr 2.751.616; 3.062.109; 3.278.972 Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki, urzadzenie czyszczace po¬ wierzchnie bebna maszyny kopiujacej o wydajnos¬ ci rzedu 5—60 arkuszy na minute.Znane urzadzenie zawiera wlosiana szczotke obro¬ towa stykajaca sie koncami swych wlosków z po¬ wierzchnia bebna zbierajac z niej czastki pigmentu.Urzadzenie posiada równiez trzpien strzasajacy, o który uderzaja wloski szczotki utrzymujace na sobie zebrane czasteczki usuwajac w ten sposób czasteczki ze szczotki.Zwiekszenie predkosci obrotowej bebna wymaga zwiekszenia ilosci czasteczek srodka tonujacego, zwanego dalej pigmentem. O ile obrotowa szczotka czyszczaca i trzpien strzasajacy dzialaly dobrze w kopiarkach o malych wydajnosciach, to obecnie, przy duzych predkosciach obrotowych, nie usu¬ waja calkowicie resztek czasteczek srodka tonuja¬ cego z powierzchni bebna. Dzieje sie tak dlatego, ze czasteczki te osadzaja sie na wlosach szczotki i trzpieniu, o który szczotka uderza, powodujac z kolei ponowne ich nakladanie na powierzchnie fotorecepcyjnego bebna, z którego chwile przed tym zostaly usuniete.Z Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji, urzadzenia czyszczacego powierzchnie plyty ksero¬ graficznej zapobiegajacego ponownemu osadzaniu na plycie czastek materialu raz juz usunietych. 5 Cel wynalazku osiagnieto przez to, ze podluzny trzpien strzepujacy czastki z wlosków szczotki oczyszczajacej jest wydrazony w srodku i posiada wzdluz swej dlugosci szczeline, do której dopro¬ wadzany jest czynnik gazowy pod cisnieniem. 10 Szczelina w trzpieniu strzepujacym tworzy dysze, która jest skierowana na konce wlosków szczotki czyszczacej przeciwnie do kierunku jej obrotów.Przedmiot wynalazku zilustrowany jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 15 przedstawia schematycznie maszyne kopiujaca wraz z urzadzeniem czyszczacym wedlug wynalazku oraz wieloma innymi zespolami potrzebnymi dla doklad¬ niejszego zrozumienia wynalazku, fig. 2 — urza¬ dzenie czyszczace w widoku ogólnym z czesciowy- 20 mi przekrojami, fig. 3 — urzadzenie czyszczace w przekroju wzdluz linii 3—3 na fig. 2, a fig. 4 — fragment urzadzenia czyszczacego w przekroju wzdluz linii 4—4 na fig. 3 z uwidocznieniem ele¬ mentów instalacji pneumatycznej. 25 Fig. 1 przedstawia schematycznie autmatyczna wysokowydajna elektrostatyczna lub kserograficz¬ na maszyne kopiujaca z urzadzeniem czyszczacym 10 wedlug wynalazku.Kserograficzna, automatyczna maszyna kopiuja- 30 ca sklada sie z kserograficznej plyty 20 zawiera- 79 94079 940 3 4 jacej warstwe fotoprzewodzaca lub fotorecepcyjna powierzchnie na przewodzacym podlozu, uformo¬ wana w ksztalcie bebna, zamontowanego na wale ulozyskowanym w ramie, obracajacym sie w kie¬ runku strzalki w celu poddawania powierzchni bebna obróbce dokonywanej przez kolejne fazy kserograficznego procesu.Celem lepszego zrozumienia istoty wynalazku, opisano dalej niektóre z faz kserograficznego pro¬ cesu majacych miejsce wzdluz drogi obracajacego, sie bebna, którego powierzchnia przechodzi kolej¬ no przez stanowisko ladowania A, w którym foto¬ przewodzaca warstwa bebna kserograficznego zo¬ staje równomiernie naladowana jednorodnym la¬ dunkiem elektrostatycznym; dalej nastepuje stano¬ wisko naswietlania B, w którym swiatlo lub wzór swietlny obrazu, który ma zostac przekopiowany zostaje rzucony na powierzchnie bebna, rozprasza¬ jac znajdujacy sie na powierzchni bebna ladunek elektrostatyczny w obszarach naswietlonych, dzieki czemu powstaje utajony obraz elektrostatyczny.Nastepnie na stanowisku wywolywania C ksero¬ graficzny material wywolujacy zawierajacy cza¬ steczki pigmentu niosace ladunek elektrostatyczny przeciwny do ladunku jaki posiada utajony obraz, zostaje nalozony na powierzchnie bebna, dzieki czemu czasteczki pigmentu przywieraja do utajo¬ nego obrazu elektrostatycznego, tworzac kserogra¬ ficzny obraz proszkowy (pylorys) odpowiadajacy obrazowi, który ma zostac skopiowany. Na stano¬ wisku przekazywania J proszkowy obraz kserogra¬ ficzny zostaje elektrostatycznie przeniesiony z po¬ wierzchni bebna na material posredniczacy lub po¬ wierzchnie posredniczaca. Teraz nastepuje stanowi¬ sko oczyszczania E i rozladowania bebna, w któ¬ rym pozostalosci czasteczek pigmentu na po¬ wierzchni bebna po przeniesieniu obrazu, zostaja usuniete i w której powierzchnia bebna poprzez naswietlanie stosunkowo jaskrawym swiatlem zo¬ staje calkowicie rozladowana z pozostajacego na niej szczatkowego ladunku elektrostatycznego.Stanowisko ladowania A zawiera ladujace urza¬ dzenie 21, wytwarzajace wyladowania koronowe, skladajace sie z jednej lub kilku rozladowujacych elektrod ustawionych prostopadle po powierzchni bebna. Urzadzenie ladujace znajdujace sie w po¬ blizu elementów ekranujacego jest zasilane ze zró¬ dla o wysokim potencjale.Na stanowisku naswietlania B, optyczny uklad rzutuje na powierzchnie fotoprzewodzacego bebna swietlny obraz wedlug nieruchomego obrazu ory¬ ginalnego. Optyczny uklad sledzacy lub rzutujacy sklada sie ze stalego stolu kopiujacego posiadaja¬ cego przezroczysta plyte 22, Jak na przyklad plyte szklana, umieszczona na zewnatrz maszyny w szaf¬ ce, w której znajduja sie dokumenty majace pod¬ legac kopiowaniu. Dokumenty te sa równomiernie oswietlone i dostosowane do rzutowania swietl¬ nego w zaleznosci od poruszajacej sie powierzchni swiatlochlonnej bebna kserograficznego. Jednolite oswietlenie zapewniaja rzedy lamp LMPS-1, usta¬ wione po przeciwnych stronach, stolu kopiujacego.Siedzenie dokumentu znajdujacego sie na nieru¬ chomym stole kopiujacym jest realizowane przez odpowiedni mechanizm lustrzany, który porusza sie wzgledem stolu ruchem wahadlowym odpowiednio do predkosci przesuwania sie bebna kserograficz¬ nego. Zespól luster zawiera skupiajace lustro 23 przedmiotu zamocowane ponizej stolu. Odbija ono 5 obraz dokumentu, który poprzez soczewki 24 pada na obrazujace lustro 25, które obracajac sie skie¬ rowuje obraz na beben kserograficzny poprzez szczeline w nieruchomym swietlnym ekranie 26 umocowanym w sasiedztwie powierzchni bebna kse¬ rograficznego.Na stanowisku wywolywania C, znajduje sie wy- wolujace urzadzenie 30, posiadajace obudowe i zbiornik na zbieranie materialu wywolujacego.Przenosnik typu czerpakowego przenosi material wywolujacy do górnej czesci obudowy, gdzie po¬ przez zsyp material ten spada kaskadowo na be¬ ben kserograficzny, powodujac wywolywanie. Roz¬ dzielacz 35 srodka tonujacego dostarcza do mate¬ rialu wywolujacego swiezy pigment, gdyz jego cza¬ steczki zostaja zuzywane podczas procesu wywo¬ lywania.Usytuowane przylegle znajduje sie stanowisko przekazywania D, które ma mechanizm zasilaja¬ cy, dajacy arkusze materialu nosnego jakim jest na przyklad papier, kolejno do bebna kserogra¬ ficznego, ruchem zsynchronizowanym z przesuwa¬ niem sie wywolywanego obrazu na powierzchni bebna.Mechanizm zasilajacy ma urzadzenie 4i, podaja¬ ce arkusze, dzialajace na zasadzie podajnika pod¬ cisnieniowego przesuwajacego górny arkusz zabie¬ rany ze stosu arkuszy do rolek 42 wspóldzialaja¬ cych z tasmowym podajnikiem 44 papieru prze¬ suwajacym kolejne arkusze do rejestrujacego urza¬ dzenia 45 umieszczonego pod bebnem kserogra¬ ficznym. Urzadzenie rejestrujace zatrzymuje i wy¬ prostowuje kazdy pojedynczy arkusz a nastepnie w odpowiednich odstepach czasu w stosunku do ruchu bebna kserograficznego, podsuwa go tak, ze styka sie on z bebnem, na którym znajduje sie proszkowy obraz kserograficzny* Przeniesienie proszkowego obrazu kserograficz¬ nego z powierzchni bebna na arkusz: materialu do¬ konuje sie za pomoca urzadzenia przenoszacego 51, które znajduje sie albo w styku, lub bezposrednio poza linia styku materialu z obracajacym sie be¬ bnem, Pole elektryczne wytworzone przez urza¬ dzenie wywolujace wyladowania koronowe dziala przyciagajac material do powierzchni bebna, pod¬ czas przesuwania go ruchem zsynchronizowanym z bebnem. Równoczesnie, pole elektrostatyczne od- dzialywuje przyciagajac czasteczki pigmentu, ulo¬ zone w kserograficzny obraz proszkowy, z po¬ wierzchni bebna, powodujac w ten sposób przenie¬ sienie elektrostatycznego obrazu na powierzchnie arkusza materialu nosnikowego D.Za stanowiskiem przekazywania D znajduje sie urzadzenie zdejmujace 52 papier, które usuwa ar¬ kusze materialu nosnego z powierzchni bebna.Urzadzenie to ma duza liczbe otworów o malej srednicy, w których powstaje podcisnienie odpo¬ wiedniego czynnika gazowego wytwarzane przez odpowiednie do tego celu urzadzenie, które pod¬ czas obrotu bebna wytwarza odpowiednie chwilo¬ we podcisnienie powodujac przyssanie arkusza do 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ^ ^ ^ -<* »79 940 .5 6 stykajacych sie w nim kolejno otworków. Dzieki temu arkusz zostaje delikatnie zdjety z bebna i skierowany na tasme przenosnika 55, który prze¬ suwa arkusz do utrwalajacego urzadzenia 60.W urzadzeniu utrwalajacym obraz proszkowy prze¬ niesiony na arkusz kserograficzny zostaje utrwa¬ lony lub zestalony za pomoca ciepla. Po zestaleniu reprodukcja zostaje usunieta z urzadzenia i za pomoca tasmy transmisyjnej doprowadzona jest do odpowiedniego miejsca zbiorczego. W przedsta¬ wionym rozwiazaniu tasma 65 doprowadza arkusze do zbierajacego korytka 61.Na stanowisku oczyszczania E znajduje sie urza¬ dzenie do oczyszczania posiadajace czyszczacy ze¬ spól 10 wedlug wynalazku, który usuwa wszystkie pozostale czasteczki pigmentu z bebna kserogra¬ ficznego. W sasiedztwie czyszczacego zespolu 10 znajduje sie zespól 66 wstepnego oczyszczania i rozladowujaca lampa LMP-2, która oswietla be¬ ben kserograficzny powodujac rozladowanie jakie¬ gokolwiek pozostalego ladunku elektrostatycznego na powierzchni bebna. Odpowiednie mechanizmy 'napedowe poruszaja beben, lustra i mechanizmy doprowadzajace arkusze z odpowiedniego zsynchro¬ nizowanymi predkosciami oraz tasme czerpakowa i mechanizm dozujacy pigment oraz inne.Powyzszy opis jest wystarczajacym dla przedsta¬ wienia zasady dzialania kserograficznej maszyny kopiujacej posiadajacej szczotkowe urzadzenia czyszczace. \ Na fig. 2—4 przedstawiono szczególy czyszczace¬ go zespolu 10, który sklada sie z obrotowej szczot¬ ki 71 o takiej konstrukcji, by wywierala ona nie¬ zmiernie maly nacisk na fotoprzewodzaca po¬ wierzchnie plyty kserograficznej, zdejmujac z niej jakiekolwiek pozostale czasteczki pigmentu. Szczot¬ ka ta winna byc wykonana z odpowiedniego ma¬ terialu jakim jest na przyklad futro syntetyczne, wlókna roslinne, futro zwierzece lub ich miesza¬ niny. Syntetyczne futro jest materialem najtan¬ szym. Szczotka 71 jest zamocowana obrotowo w obudowie szczotki skladajacej sie z prawej i lewej konsoli 72 i 74, polaczonych odpowiednio górna i dolna oslona 76 i 77 oraz zasysajacego przewo¬ du 78. Obie konsole 72 i 74 maja odpowiednie wy¬ stepy cylindryczne 73 i 75, do których przymoco¬ wane sa wyzej wspomniane elementy za pomoca wkretów 79. Konsole 72 i 74 posiadaja wyciecia odpowiadajace swa wklesloscia ksztaltowi bebna kserograficznego, dzieki czemu szczotka jest scisle usytuowana w poblizu bebna.Szczotka z prawej strony jest umocowana na scietym stozkowym trzpieniu 81 obracajacym szczotke, który umocowany jest do walu 82 silni¬ ka 83 zamocowanego na konsoli 72. Na drugim koncu, szczotka zamocowana jest na drugim stoz¬ kowym trzpieniu 84, który jest podparty w lozy¬ sku 85, znajdujacym sie na wysiegnikowym sworz¬ niu 86, umocowanym do plyty 87 konsoli za po¬ moca nakretki 88. Lozysko 85 i trzpien 84 sa do¬ ciskane w kierunku lba sworznia 86 sprezyna 89 umieszczona pomiedzy plyta 87 i podkladka 91 lo¬ zyska.Plyta 87 jest zabezpieczona kolkiem 92 i wkre¬ tem 93 stanowiac latwo dostepne zakonczenie kon¬ soli. Stozkowy kolek prowadzacy 94 umocowany w konsoli pozwala na latwe i szybkie prawidlowe poosiowe ustawienie plyty 87.Podcisnieniowy przewód 78 ma wydluzony otwór 5 wzdluz calej dlugosci szczotki w celu usuwania czasteczek pigmentu ze szczotki. Otwór po prze¬ ciwnej stronie przewodu podcisnienia 78 jest po¬ laczony z wyjsciowym przewodem 105. Przewód 105 polaczony jest ze skrzynkowym filtrem 106.Filtrujacy wklad 107 znajdujacy sie wewnatrz fil¬ tra 106 laczy sie z przewodem wyjsciowym. Zespól wentylatora 109 napedzanego silnikiem polaczony z filtrem powoduje przeplyw powietrza poprzez filtr wyciagajac powietrze otaczajace beben ksero¬ graficzny oraz powietrze zawierajace czasteczki pigmentu zdjete z bebna przez szczotke przecho¬ dzaca przez oslone pylowa. Czasteczki pigmentu zostaja oddzielone podczas przeplywu powietrza oraz filtr i w rezultacie jedynie czyste powietrze opuszcza zespól wentylatora.Celem ulatwienia usuwania czasteczek pigmentu z wlosków szczotki 71, podczas jej obrotu, w ze¬ spole czyszczacym 10 znajduje sie trzpien strzepu* jacy 110 umocowany pomiedzy przewodem pod¬ cisnieniowym 78 i szczotka 71. Trzpien 110 prze¬ chodzi przez cala dlugosc szczotki równolegle do jej osi i umocowany jest jednym koncem w kon¬ soli 74, a drogim w wewnetrznej stronie plyty 122.Trzpien 110 znajduje sie na drodze wlosków szczot¬ ki 71 w odleglosci od okolo 0,05—0,5 mm, a ko¬ rzystnie w odleglosci okolo 0,2 mm. W ten sposób czasteczki pigmentu znajdujace sie na szczotce zo¬ staja z niej strzasniete w poblizu przewodu pod¬ cisnieniowego. Uzywajac syntetycznych lub inne¬ go typu szczotek do czyszczenia kserograficznych plyt obracajacych sie z duza predkoscia mozna za¬ uwazyc juz po niedlugim okresie czasu, ze po¬ wierzchnia plyty jest pewnego rodzaju filmem cza¬ steczek pigmentu. Film ten powstaje przez uderze¬ nie czasteczek pigmentu o konce wlosków szczotki, podczas gdy wloski szczotki uderzaja o trzpien 110.W efekcie czasteczki pigmentu osiadaja na kon¬ cach wlosków szczotki i z kolei po kilku obrotach, szczotka rozsmarowuje czasteczki z powrotem na oczyszczonej powierzchni plyty kserograficznej.Innym problemem wyniklym z uzywania zwy¬ klego trzpienia zgarniajacego jest to, ze czasteczki niektórych gatunków pigmentu po zrzuceniu ze szczotki podlegaja krystalizacji i dalszemu rozdrob¬ nieniu. Tego typu gatunek pigmentu nie moze byc powtórnie uzyty do wywolywania.Trzpien strzepujacy 110 stanowi wydrazony ele¬ ment posiadajacy szczeline 114 wzdluz swojej dlu¬ gosci. Do szczeliny 114 doprowadzone jest nadcis¬ nienie z dmuchawy 116 przez przewód 118 i za¬ wór 119. Wyplywajace z duza predkoscia ze szcze¬ liny 114 powietrze powoduje, ze wszystkie cza¬ steczki pigmentu zostaja usuniete z wlosków szczot¬ ki i wessane w przewód podcisnienia 78. Poniewaz powietrze wyplywa w kierunku przeciwnym do obrotu szczotki uderzenia wlosków szczotki o trzpien sa lagodniejsze, zmniejsza sie tarcie, a co za tym idzie wydziela sie mniej ciepla. Ustalono, ze przeplyw powietrza w zakresie od okolo 5 do okolo 100 litrów na minute jest najwlasciwszym 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6079 940 do celów czyszczenia. Wielkosc jego zalezy zarów¬ no od predkosci obrotowej jak i zapotrzebowania mocy calej maszyny. W przecietnych warunkach najwlasciwszym jest przeplyw w zakresie 30 do "70 litrów na minute.Nalezy pamietac, ze kat pod którym powietrze doplywa do wlosków szczotki moze sie zmieniac od kierunku nieomal prostopadlego do kierunku obrotu szczotki, jak pokazano na rysunku, az do kierunku promieniowego skierowanego do we¬ wnatrz. Trzpien wiec winien miec mozliwosc usta¬ wienia pod katem najwlasciwszym. Nalezy pamie¬ tac, ze polozenie prostopadle do drogi obrotu szczotki jest korzystne ze wzgledu na jej efekt po¬ duszkowy. Trzpien 110 moze byc wykonany z kazdego odpowiednio mocnego materialu, a wiec aluminium, mosiadzu, stali, które moga byc pokry¬ je materialem o malym wspólczynniku tarcia jak na przyklad politetrafluoroetylenem. Szczelina 114 winna posiadac szerokosc od okolo 0,075—0,25 mm.Powyzej przedstawiono opis szczotkowego urza¬ dzenia czyszczacego do ciaglego usuwania pozosta¬ lych czasteczek pigmentu z powierzchni plyty kse¬ rograficznej przesuwajacej sie pomiedzy faza wy¬ miany i faza naladowywania maszyny kopiujacej.Pozostajace czasteczki pigmentu sa zdejmowane z powierzchni plyty przez szczotke i dostaja sie w strumien szybko wyplywajacego powietrza z wy¬ drazonego trzpienia, co powoduje, ze czastki te nie osadzaja sie na wloskach szczotki lecz zostaja wes- sane przez przewód podcisnieniowy. Dotychczas czasteczki pigmentu osadzaly sie na trzpieniu, 10 20 25 30 z którego z kolei ponownie wedrowaly na plyte kserograficzna. W wyniku zastosowania omawia¬ nego wynalazku czastki pigmentu zostaja usuniete nie tylko ze szczotki lecz równiez ze strefy oczysz¬ czania, co wlasnie zabezpiecza przed ich ponow¬ nym osadzaniem sie na plycie kserograficznej. PL PL