DE2261590C3

DE2261590C3 - Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines bewegbaren Elements in einem elektrofotografischen Kopiergerät

Info

Publication number: DE2261590C3
Application number: DE19722261590
Authority: DE
Inventors: Toru Tokio/Tokyo Takahashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1971-12-17
Filing date: 1972-12-15
Publication date: 1984-09-27
Also published as: GB1420973A; DE2261590B2; DE2261590A1; FR2167055A5

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines bewegbaren Elements in einem elektrofotografischen Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In elektrofotografischen Kopiergeräten ergibt sich an. verschiedenen Stellen die Notwendigkeit, Oberflächen zu reinigen. Beispielsweise muß bei einem mit Bildübertragung arbeitenden Kopiergerät das Aufzeich- so nungsmaterial nach der Bildübertragung gereinigt werden, da auch bei sehr hohem Übertragungswirkungsgrad Tonerreste auf dem Aufzeichnungsmaterial verbleiben. Wenn die Bildübertragung mittels einer Übertragungswalze durchgeführt wird, wird diese häufig mit Toner beschmutzt, was zu einer Verschmutzung der Rückseite des Bildempfangsmaterials führen kann. Demgemäß muß auch die Bildübertragungswalze gereinigt werden. Schließlich läßt es sich bei Kopiergeräten, die mit Trockenentwicklung arbeiten, nicht vermeiden, daß sich Tonerteilchen im Geräteinneren verteilen und dazu neigen, zur Bildübertragungsstation zu wandern und sich dort am Aufzeichnungsmaterial und der Übertragungswalze abzusetzen. Die im Inneren des Kopiergeräts schwebenden Tonerteilchen setzen sich aber auch an den anderen Einrichtungen, beispielsweise den Transportwalzen für das Bildempfangsmaterial, ab, so daß es sich häufig empfiehlt, auch diese Walzen zu reinigen.

Als Reinigungseinrichtungen sind Papierreiniger mit einer Papierwalze für eine Reibungsberührung, Polsterreiniger mit Schwamm-, RIz- od. dgl. Material zum Abreiben oder Bürstenreiniger bekannt, die eine Haarbürste zum Abkratzen der Tonerteilchen verwenden. Diese Reinigungseinrichtungen sind bis zu einem gewissen Maß brauchbar; es ist jedoch sehr schwhrig, den Schmutz vollständig zu entfernen, insbesondere wenn dieser, wie beispielsweise an der Übertragungswalzenoberfläche, sehr fest haftet.

Reinigungsvorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die ein Reinigungsblatt verwendet!, sind in der FS-PS 20 01 14g beschrieben. Bei diesen bekannten Reinigungsvorrichtungen werden die Verunreinigungen mittels der größeren Blattfläche weggeschoben. Der bei der Relativbewegung zwischen dem Reinigungsblatt und der zu reinigenden Oberfläche auftretende Druck auf die zu reinigende Oberfläche ist relativ klein, was den Vorteil hat. daß die zu reinigende Oberfläche keinem hohen Verschleiß ausgesetzt wird und auch nur eine geringe Neigung zur Geräuschbildung auftritt Gleichwohl ist die Reinigungswirkung dieser bekannten Reinigungsblätter nur mittelmäßig, da sich bei festsitzender Verschmutzung die Tendenz ergibt, daß das Reinigue.zsblatt von der zu reinigenden Oberfläche abhebt.

Die DE-OS 20 32 370 zeigt eine Reinigungsvorrichtung, bei der diese Neigung zum Anheben von der zu reinigenden Oberfläche dadurch geringer gehalten wird, daß das Reinigungsblatt gegen die Bewegungsrichtung der zu reinigenden Oberfläche angestellt wird, indem die das Reinigungsblatt tragende Halteeinrichtung stromab der Reinigungskante befestigt wird. Eine gewisse durch Verschmutzung bedingte Rauhigkeit der zu reinigenden Oberfläche erhöht dann den Druck der Reinigungskante auf die Oberfläche, so daß sich eine große Reinigungswirkung ergibt. Die Druckerhöhung führt jedoch zu einer beträchtlichen Belastung der zu reinigenden Oberfläche mit der Gefahr der Beschädigung derselben. Darüber hinaus neigt eine solche Anordnung zur Geräuschbildung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I zu schaffen, die sich durch hohe Reinigungswirkung auszeichnet, ohne daß die zu reinigende Oberfläche stärker belastet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Anstellen des Reinigungsblatts gegen die Bewegungsrichtung der zu reinigenden Oberfläche, ohne daß von der Befestigung der Haltceinrichtung des Reinigungsblatts stromauf der Reinigungskante abgegangen wird, ergibt sich die gewünschte hohe Reinigungswirkung eines gegen die Bewegungsrichtung angestellten Reinigungsblatts, ohne daß sich der Nachteil einer hohen Belastung und damit eines hohen Verschleißes der zu reinigenden Oberfläche einstellt. Es erfolgt also eine äußerst gründliche und schonende Reinigung beispielsweise des Aufzeichnungsmaterials eines mit Bildübertragung arbeitenden Kopiergeräts, so daß hohe Kopienqualität bei langer Lebensdauer des Aufzeichnungsmaterials erreichbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Be-

Schreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines elektrofotografischen Kopiergeräts,

F i g. 2 (i) eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in schematischer Darstellung.

Fig.Z (ü) eine perspektivische Ansicht der Reinigungsvorrichtung gemäß F i g. 2 (i) in Form einer Reinigungseinheit,

F i g. 2 (iii) eine abgewandelte Form der Ausführung gemäß F ig. 2 (i),

F i g. 3 ein Reinigungsblatt in Schnittdarstellung,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer Reinigungsvorrichtung zur Reinigung einer Bildübertragungseinrichtung.

In Fig. 1 ist ein elektrofotografisches Kopiergerät mit einer Aufzeichnungstrommel 1 gezeigt, die auf ihrem Umfang ein Aufzeichnungsmaterial aus einer isolierenden Deckschicht 2. einer fotoleitfähigen Schicht 3 und einem leitenden Träger 4 aufweist und in Pfeilrichtung drehbar ist Das Gerät besitzt ferner einen Primärlader zum Laden des Aufzeichnungsmaterials mit einer geeigneten Ladungspolarität und einen Sekundärlader mit einer Belichtungsvorrichtung 6 zum gleichzeitigen Bildbelichten und Laden des Aufzeichnungsmaterials mit entgegengesetzter Polarität oder einer Wechselstromkoronaentladung, wodurch ein elektrostatisches Ladungsbild auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials entsteht. Im Bedarfsfall kann ferner eine Totaibelichtungsvorrichtung 7 vorgesehen sein, um die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials einer Totalbelichtung auszusetzen und dadurch den Kontrast des Ladungsbildes zu vergrößern. Das Aufzeichnungsmaterial mit dem darauf ausgebildeten Ladungsbild wird dann mittels einer Entwicklungsvorrichtung 8 entwikkelt. In F i g. 1 ist die Entwicklungsvorrichtung als Trockenentwicklungsvorrichtung gezeigt, die eine magnetische Bürste oder eine Fellbürste verwendet. Es könnte sich aber auch um eine Naßentwicklungsvorrichtung handeln, bei der die Aufzeichnungstrommel beispielsweise in Entwicklerflüssigkeit eingetaucht oder mit Entwicklerflüssigkeit benetzt wird. Nach der Entwicklung erreicht das entwickelte Bild eine Bildübertragungsstation mit einer Übertragungswalze 9 aus leitendem Material, an der eine Vorspannung von einer Spannungsquelle 16 anliegt Gewöhnlich ist die Polarität der Spannung entgegengesetzt zu der des Toners, um die Wirksamkeit der Übertragung des entwickelten Bildes zu vergrößern. Andererseits wird Bildempfangsmaterial K von einer Transportwalze 10 synchron zur Bewegung des entwickelten Bildes über eine Führungsplatte 11 gefördert und durch die Übertragungswalze 9 in Berührung mit der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gedrückt. Das Bildempfangsmaterial K kann aus Papier. Kunststoff, Druckmatrizen od. dgl. bestehen. Nach der Bildübertragung wird das Bildempfangsmaterial durch eine Trennvorrichtung von der Aufzeichnungstrommel abgelöst und längs eines Führungsblattes 13 zu einer Fixierstation 14 geführt, wo das Bildempfangsmaterial zur Fixierung des darauf befindlichen Bildes erhitzt wird. Die fertige Kopie wird dann aus dem Kopiergerät ausgetragen.

Nach der Bildübertragung befindet sich auf dem Aufzeichnungsmaterial restlicher Entwickler, der durch eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung abgekratzt wird, um die Aufzeichnungstrommel für die Wiederverwendung bereit zu machen. In der dargestellten AusfUhrungsform besir ·λ die Reinigungsvorrichtung ein Reinigungsblatt 15 aus Gummi od. dgl. Material zum Abkratzen des Entwicklers.

Die Übertragungswalze 9 steht normalerweise in Druckberührung mit der Oberfläche der Aufzeichnungstrommel 1. Sie wird also auch dann in direkter Berührung mit der Aufzeichnungstrommel gedreht, wenn kein Bildempfangsmaterial die Bildübertragungsstation passiert, so daß der auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials verbleibende Toner dazu ίο neigt, an der Oberfläche der Übertragungswalze anzuhaften. Ein solcher anhaftender Toner würde seinerseits an der Rückseite des Bildempfangsmaterials anhaften, was zu Kopien führen würde, deren Rückseite häßlich befleckt ist Selbst wenn die Übertragungswalze υ derart gestaltet ist daß sie außer beim Bildübertragungsvorgang außer Berührung mit der Oberfläche der Aufzeichnungstrommel ist, würden die innerhalb des Kopiergerätes schwebenden Tonerteilchen ebenfalls an der Übertragungswalze anhaften unc ,iiese beflecken, was ebenfalls zu einer Verschmutzung der Rückseite der Kopien führt Die Übertragungswalze 9 wird daher ebenfalls mittels einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung .gereinigt Diese besteht aus einem Reinigungsbad 17 aus Gummi, Kunststoff od. dgl. Material. das in Reibberührung mit der Mantelfläche der Übertragungswalze 9 steht, wobei unter dem Reinigungsblatt 17 ein Aufnahmebehälter 18 für den durch das Reinigungsblatt entfernten Toner od. dgl. Verschmutzung vorgesehen ist

3C In Fig.2 ist die Reinigungsvorrichtung im einzelnen dargestellt. Das Reinigungsblatt 17 des Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 2 (i) und 2 (ii) ist an einer elastischen Platte 19 als Halteeinrichtung befestigt die an einem feststehenden Träger 20 befestigt ist. Die Platte 19 besteht aus einem federnden Material, wie Phosphorbronzeblech, Gummi od. dgl. und dient dazu, das Reinigungsblatt 17 gegen die Oberfläche· der Übertragungswalze zu drücken. In F i g. 2 (i) repräsentiert Oy die Vertikale durch das Zentrum O der Übertragungswalze, α den Winkel zwischen der Vertikalen Oy und dem Radius OC β den Winkel zwischen der Tangente an der Übertragungswalze irn Reinigungspunk; C und der größeren Fläche des Reinigungsblätt* und γ den Winkel zwischen der Linie OC und Linie CP. Der Winkel α bestimmt also die Lage des Reinigungspunkts bzw. die Lage der Reinigungskanle. die derart gewählt ist, daß der Toner bzw. der Schmutz einfach herabfallen kann, wenn er durch das Reinigungsblatt abgelöst wird. Der Winkel β beeinflußt die Reinigungswirkung, wobei so ein zu kleiner Wert für den Winkel β die Reinigungswirkung verringert, während ein zu großer Wert die Ge. äuschbildung begünstigt. Der Winkel γ repräsentiert die Lage des Befestigungspunktes, an dem d?s Reinigungsblatt gestützt wird. Dieser Winkel wird unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren gewählt, wie beispielsweise die Belastung, die durch das Reinigungsblatt auf die rotieinde Übertragungswalze ausgeübt wird, die Reinigungswirkung usw. In der folgenden Tabelle sind für die Winkel a, β und γ der jeweils verfügbare Bereich, ein geeigneter Bereich und ein optimaler Bereich angegeben:

Verfügbarer Geeigneter Bereich Bereich

Optimaler
Bereich

9i 0-360°

β 0- 90°

Y 0-180"

90-180°

5- 45°
90-150"

129-150'

5- 30°

90-120°

Es ist noch zu bemerken, daß die Materialien für die Übertragungswalze und das Blatt ebenfalls berücksichtigt werden müssen, um eine optimale Rcinigungswirkung zu erzielen. Das Rcinigiingsblalt kann vorzugsweise eine Platte aus Gummi. Kunststoff od. dgl. Material mit einer Stärke in der Größenordnung von 0,5-10 mm sein und besitzt eine Reinigungskante 2!, die aus irgendeinem der nachstehend aufgezählten Werkstoffe gebildet ist. Das die Reinigungskante bildende Mateiial muß unter Berücksichtigung der Verschleißfestigkeit, to Wärmefestigkeit, Härte. Reibungsbelastung usw. gewählt werden. Geeignete Materialien sind synthetischer Gummi, wie Polyurethan, Neopren. Nitril, Äthylen-Propylen-Copolymeres usw. oder Kunststoffe, wie Tetrafluoräthylen. Polyäthylen, Polykarbonal oder Metalle, Von allen hat sich Polyurethan in allen Hinsichten als bestes Material herausgestellt. Die Härte kann vorzugsweise über 30° sein und am besten im Bereich von 60° bis 95° liegen. Wird Gummi oder Kunststoff verwendet, ist es wichtig, daß der Weichmacher kein Lösungsmittel für den Toner ist.

Die Platte 19 kann aus einer Gummiplatte, Kunststoffplatte oder einem Metallblech gebildet sein, nämlich einem Material, was selbstfedernd ist und die Reinigungsplatte gegen die Walze drücken kann. Dazu ist Stahl, Phosphorbronze. Polyurethan, Nitrilgummi od. dgl. sehr vorteilhaft. Alternativ ist es natürlich möglich, wie dies in Fig.2 (Hi) gezeigt ist, ein nicht federndes Material als Halterung 22 zu verwenden, die das Reinigungsblatt trägt, und eine gesonderte Feder 23 od. dgl. Einrichtung zu verwenden, die das Reinigungsblatt gegen die Walze drückt, obwohl dies aufwendiger ist. In Fig.2 (iii) bezeichnet die Bezugsziffer 24 eine feststehende Stütze.

Der von der elastischen Platte 19 oder der gesonderten Feder 23 ausgehende Federdruck liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 0,5-33 kp/ 30 cm. In F i g. 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, in der das Reinigungsblatt und die plastische Platte unter Verwendung von Polyurethangummi einstückig ausgebildet sind. In dieser Figur zeigen die Zahlenwerte die entsprechenden Abmessungen in mm an. Zur Vergrößerung der Reinigungswirkung kann die Reinigungskante scharf gemacht werden, indem der mit der gestrichelten Linie gezeigte Abschnitt mit Hilfe eines Scharfschnittwerkzeugs nach der Herstellung des einstückigen Teils weggeschnitten wird.

F i g. 4 zeigt die Anwendung der Reinigungsvorrichtung an einer Bildübertragungseinrichtung, die eine erste Walze 25, eine zweite Walze 26 und einen Riemen 27 aufweist, der Ober die beiden Walzen läuft. Der Buchstabe K bezeichnet das Bildempfangsmaterial und die Bezugsziffer 1 die Aufzeichnungstrommel.

Obwohl die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in ihrer Anwendung zur Reinigung der Bildübertragungseinrichtung beschrieben ist, ist es selbstverständlich, daß «ic — wie einleitend bereits erwähnt — ebenfalls zur Reinigung des Aufzeichnungsma'.crials sowie zur Reinigung von anderen zylindrischen Oberflächen, beispielsweise zum Reinigen von Transportwalzen, verwendet werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Pa ten tansprüche:

1. Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche eines bewegbaren Elements in einem elektrofotografischen Kopiergerät, insbesondere der Aufzeichnungstrommel, mit einem im wesentlichen rechteckigen Reinigungsblatt, dessen Reinigungskante von einer größeren und einer dazu im wesentlichen senkrechten kleineren Blattfläche gebildet wird und gegen die zu reinigende Oberfläche drückt und das von einer Halteeinrichtung getragen wird, die .— bezogen auf die Bewegungsrichtung der zu reinigenden Oberfläche — stromauf der Reinigungskante befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsblatt (15; 17) gegen die Bewegungs- is richtung der zu reinigenden Oberfläche (9) angestellt ist, so daß die Verunreinigungen mittels der kleineren Blattfläche weggeschoben werden, und daß die größe^re Blattfläche einen relativ flachen Winkel (B) miufcr zu reinigenden Oberfläche bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (ß) zwischen 5° und 45°, insbesondere zwischen 5° und 30° liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung eine elastische Platte (19) ist, deren eine Seite ortsfest eingespannt ist und an deren gegenüberliegender Seite das Reinigungsblatt (17) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung eine Platte (22) ist, deren eine Seite ortsfest gelagert ist und an deren -gegenübert.egendf, Seite das Reinigungsblatt (17) befestigt fet und eine Feder (23) angreift, die das Reinigungsblail gegen die zu reinigende Oberfläche drückt. -

5. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsblatt (17) und die elastische Platte (19) einstückig miteinander ausgebildet sind.