DE2626089B2 - Elektrofotografisches Kopiergerät mit einer Reinigungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Kopiergerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Ein solches Kopiergerät weist im allgemeinen eine Belichtungsvorrichtung zur Erzeugung einer elektrostatischen Abbildung eines Originals auf einem fotoleitfähigen Teil, beispielsweise einer fotoleitfähigen Walze, eine Einrichtung zur Entwicklung der elektrostatischen Abbildung zu einem Tonerbild sowie eine Einrichtung auf, mit der das Tonerbild auf die Oberfläche eines aufgelegten Kopieblattes übertragen werden kann, das anschließend von der Oberfläche des fotoleitfähigen Teils abgezogen wird.

ίο Bei dem aus der DE-OS 20 03 373 bekannten elektrofotografischen Kopiergerät der angegebenen Gattung ist außerdem eine Reinigungseinrichtung vorgesehen, die zurückbleibende Tonerteilchen von der Oberfläche des fotoleitenden Teils entfernt. Eine zusätzliche Reinigungseinrichtung entfernt die Tonerpartikel von der Oberfläche einer Übertragungswalze, die einerseits das Kopieblatt entlang der Kopierstrecke des Gerätes transportiert und andererseits die jeweiligen Kopieblätter in der Nähe des beweglichen fotoleitenden Teiis, nämlich eines Bandes, hält, auf dem sich die Tonerteilchen befinden. Dadurch wird das Tonerbild von dem Band auf das jeweilige Kopieblatt übertragen.

Bei Auswahl eines geeigneten Übertragungsverfahrens kann auch auf die Reinigungseinrichtung für die Übertragungswalze verzichtet werden.

Bei einem solchen elektrofotografischen Kopiergerät treten jedoch Schwierigkeiten auf, wenn Kopieblätter mit unterschiedlichen Formaten und insbesondere unterschiedlicher Breite verwendet werden sollen. Denn bei einem solchen Kopiergerät wird immer die gesamte Oberfläche des fotoleitenden Teils belichtet und anschließend mit einem Tonerbild versehen, obwohl bei kleinformatigen Kopieblättern anschließend dann nur ein bestimmter, eben diesem Format entsprechender Bereich des Tonerbildes übertragen wird, der restliche Toner also auf der Oberfläche haften bleibt, weiter mittransportiert wird und dadurch das Gerät verschmutzen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein elektrofotografisches Kopiergerät der angegebene^ Gattung zu schaffen, bei dem auch bei Verwendung von Kopieblättern mit verschiedenen Formaten eine Verschmutzung durch Tonerteilchen weitgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen im

so wesentlichen auf folgender Funktionsweise: Nach dem Auflegen des Kopieblattes auf das Tonerbild wird eine Reinigungseinrichtung so gegen die Oberfläche des fotoleitenden Teils gedrückt, daß sie einerseits über die Rückseite des Kopieblattes und andererseits über den Bereich des fotoleitenden Teils gleitet, der sich neben dem Kopieblatt befindet. Während also die Übertragung des Tonerbildes von dem fotoleitenden Teil auf das Kopieblatt nicht im geringsten behindert wird, werden die Tonerteilchen von dem Randbereich des fotoleitenden Teils entfernt, so daß sie nicht weiter mittransportiert werden. Diese Reinigungseinheit arbeitet also unabhängig von dem Format des verwendeten Kopieblattes, da sie immer glatt an der Oberfläche des fotoleitenden Teils bzw. an der Rückseite des Kopieblattes anliegt, so daß bei einem Wechsel des Formates keine Umstellung des elektrofotografischen Kopiergerätes erforderlich ist. Auf diese Weise werden die übrigen Teile des Kopiergerätes, insbesondere die

Bildübertragungsvorrichtungen und die für das Abziehen des Kopieblattes erforderlichen Vorrichtungen, frei vom Toner des zu übertragenden Tonerbildes gehalten, und zwar unabhängig von der Größe des Kopieblattes. Weiterhin besteht bei einem Übergaag von einem kleineren Format auf ein größeres Format des Kopieblattes nicht die Gefahr, daß der auf den Randbereichen des fotoleitenden Teils zurückgebliebene Toner nun auf das größere Kopieblatt übertragen wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine sc.hematisehe Ansicht eines elektrofotografischen Kopiergerätes nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und

F i g. 2 einen Teil einer Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Kopiergerätes nach der Erfindung.

Bezüglich der Offenbarung der Erfindung wird wegen ihrer großen Klarheit und Anschaulichkeit ausdrücklich auf die Zeichnungen Bezug genommen. In den Figuren sind gleiche Teile jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wie sich aus F i g. 1 ergibt, wird eine fotoleitende Trommel 10 durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor mit konstanter Drehzahl in Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht Eine Koronaentladungseinrichtung 12 ist an der Trommel 10 angeordnet, um eine elektrostatische Ladung auf die Oberfläche der Trommel aufzubringen. Ein Original 14 ist mit der zu kopierenden Fläche nach unten auf einer lichtdurchlässigen Platte 14 angeordnet und wird von Lampen 18 und 20 bestrahlt Über eine Sammellinse 22 wird bei einer Bewegung der Platte 16 und der Vorlage 14 nach links die Oberfläche der Trommel 10 mit einem Abbild der Vorlage 44 bestrahlt, wobei die Bewegung der Platte 16 für eine Wiedergabe in natürlicher Größe gleich der Oberflächengeschwindigkeit der Trommel 10 ist.

An den hellen Flächenbereichen des auf die Trommel 10 aufgebrachten Bildes wird die Trommel 10 an diesen Stellen örtlich leitend und die Ladung wird zerstört, die mittels der Ladeeinrichtung 12 induziert ist, um ein elektrostatisches Bild auf der Trommel 10 auszubilden. Die dunklen Flächenbereiche des elektrostatischen Bildes behalten ihre hohe elektrostatische Ladung bei, während die elektrostatische Ladung in den hellen Flächenbereichen erheblich niedriger ist. Eine Entwicklungseinrichtung 24 enthält Toner mit beispielsweise schwarzen Partikeln, die mit einem magnetischen Träger gemischt sind. Eine magnetische Bürste 26 wird zum Teil in den Toner eingetaucht und bringt den Toner auf die Oberfläche der photoleitenden Trommel 10, um ein sichtbares oder Tonerbild aus dem elektrostatischen Bild herzustellen. Die Tonerpartikel haben vorzugsweise eine Ladung, welche der der Trommel 10 entgegengesetzt ist, so daß die Partikel zu den dunklen Flächenbereichen des elektrostatischen Bildes hingezogen werden und an diesen haften. Die magnetische Bürste 26 weist einen nichtmagnetischen Zylinder 28 auf, welcher in großer Nähe der Trommel 10 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben und gedreht wird. Magnete 30 und 32 sind an vorgegebenen Stellen innerhalb des Zylinders 28 in der Weise angebracht, daß ein als Nordpol dargestellter Pol des Magneten 30 mit einer zu der Polarität der Tonerpartikel entgegengesetzten Polarität nahe bei der Trommel 10 liegt.

Auf diese Weise nimmt der Zylinder 28 Tonerpartikel vom Boden der Entwicklungseinrichtung 24 auf unc es wird eine Anhäufung von Tonerpartikel in dem Zylinder 28 zwischen dem Magneten 30 und der Trommel 10 geschaffen, weiche bürstenförmig an der Trommel 10 anliegt, um das elektrostatische Bild auf der Trommel 10 zu entwickeln.

Kopierblätter 34 sind in einem Stapel vorgesehen und werden nacheinander mittels einer Zufuhr- oder Abzugsrolle in den Spalt zwischen Zufühnollen 36 und 38 eingebracht Von den Rollen 36 und "M aus werden die Blätter 34 über eine Führung 42 zu dem Spalt zwischen weiteren Zuführrollen 44 und ΊΙ6 befördert, von wo aus die Blätter über eine Führung 48 mit der Trommel in Anlage gebracht werden. Die Zuführrollen 44 und 46 werden betätigt, wenn die vorderen Kanten der Blätter 34 bezüglich der Vorderkante des Tonerbildes auf der Trommel 10 ausgerichtet sind.

Eine Transfer- bzw. Übertragungsladeeinrichtung 50 ist so angeordnet, daß eine Ladung auf die freien Rückseiten der Kopierblätter 34 mit derselben Polarität wie die Ladung auf der Trommel ίϋ· aufgebracht werden, damit die Tonerpartikel von der Trommel 10 zu den Kopierblättern 34 hingezogen vierden. Die Kopierblätter 34 werden durch die Trommel 10 zu einer Trennrolle 52 mitgenommen, welche di·; Blätter 34 von der Trommel 10 abnimmt, und mit Hilfe einer Trenneinrichtung 54 werden die Blätter 34 einer Transporteinrichtung 56 zugeführt, welche sie zu einer nicht dargestellten thermischen Fixiereinrichtung befördert. Das Tonerbild wird auf den Kopierblättern 34 kopiert und diese dann aus dem Gerät ausgetragen.

Die Trennrolle 52 ist vorzugsweise ein starrer, unnachgiebiger Zylinder, der mit einem elastisch nachgiebigen Material, wie Gummi beschichtet ist Von einem hohlen, evakuierten Inneren der Tirennrolle 52 können radial verlaufende Löcher zu deren Außenseite hin ausgebildet sein, so daß die Blätter 34 aufgrund des Unterdrucks zwangsläufig von der Trommel 10 entfernt werden.

Eine Koronaentladeeinrichtung 58 zerstreut die elektrostatische Ladung auf der Trommel 10, und eine Reinigungseinrichtung 60 entfernt irgendwelchen Toner von der Oberfläche der Trommel 10. Die Reinigungseinrichtung 60 weist vorzugsweise ein Gehäuse 62 auf, über welches eine sich drehende Bürste 64 vorsteht, die dann über eine öffnung 66 in dem Gehäuse 62 an der Trommeloberfläche anliegt. Ähnlich wie die Trennrolle 52 kann die Bürste 64 ein hohles, evakuiertes Inneres mit radial verlaufenden öffnungen aufweisen, die von der Mitte der Bürste 64 nach außen führen. Das Innere des Gehäuses 62 kann ebenfalls evakuiert sein, um auf diese Weise den von der Trommel 10 entfernten Toner für einen erneuten Umlauf zu einem Behälter zu befördern. Von einer Lichtquelle 68 wird die Oberfläche der Trommel 10 bestrahlt, um dadurch irgendwelche elektrostatische Restladung auf ihr zu verteilen und zu zerstreuen.

Eine gemäß der Erfindung vorgesehene Reinigungseinrichtung 10 weist einen Behälter 72 auf, weicher an einem Arm 74 befestigt ist, welcher um eine Welle 76 schwenkbar ist Der Arm 74 und der Behälter 72 sind aufgrund der Schwerkraft bestrebt, in einer wicht dargestellten niedrigeren, abgesenkten Stellung auf einem Anschlag aufzusitzen. In der abgesenkten Stellung ist die Reinigungseinrichtung 71) in einem gewissen Abstand von der Trommel 10 angeordnet und dadurch unwirksam. Ein elektrisches Solenoid 80 ist vorgesehen, um die Reinigungseinrichtung 70 in eine

Betriebsstellung anzuheben, damit sie, wenn es erregt ist, an der Trommel 10 anliegt

Eine magnetische Bürste 82 ist im oberen Teil des Behälters 72 angeordnet und liegt gleitend an der Trommel 10 an. Die magnetische Bürste 82 hat eine Länge, welche gleich der Länge der Trommel 10 ist, so daß sie über der gesamten Fläche der Trommel 10 in Anlage bringbar ist. Die magnetische Bürste 82 weist einen nichtmagnetischen Zylinder 84 auf, welcher in der wiedergegebenen Ausführungsform im Uhrzeigersinn gedreht wird. Magnete 86 und 88 sind in dem Zylinder 84 so angebracht und gehaltert, daß der Nordpol des Magneten 86 der Trommel 10 gegenüberliegt. Ein Arm 90 ist an den Magneten 86 und 88 angebracht, so daß die Magnete 86 und 88 umgekehrt werden können, so daß dann der Südpol des Magneten 88 der Trommel 10 gegenüberliegt. Die Reinigungseinrichtung 70 ist dadurch bei einem Kopiergerät verwendbar, bei welchem die Ladeeinrichtung 12 entweder eine positive oder eine negative Ladung auf der Trommel 10 induziert. Mittels der magnetischen Bürste 82 kann Toner von der Oberfläche der Trommel 10 entfernt werden. Eine vorbestimmte Tonermenge kann sich auf dem Zylinder 84 sammeln und anhäufen. Aufgrund der Wirkung des Magneten 86 wird eine Toneranhäufung zwischen dem Zylinder 84 und der Trommel 10 gebildet, welche dann in Form einer Bürste an der Trommeloberfläche anliegt, um von dieser Toner zu entfernen.

Ein Zylinder oder eine Rolle 92 ist in dem Behälter 72 unter dem Zylinder 84 vorgesehen. Zwischen dem Zylinder 84 und der Rolle 92 ist ein kleiner Zwischenraum ausgebildet, so daß überschüssiger Toner von dem Zylinder 84 mittels der Rolle 92 entfernt wird. Die Rolle 92 ist so dargestellt, daß sie entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Mittels eines Schabers oder Abstreichers 94 wird der Toner von der Rolle 92 entfernt und in dem Behälter 72 aufgefangen. Dieser Toner wird dann vorzugsweise dadurch in Umlauf gebracht, daß er der Entwicklungseinrichtung zugeführt wird.

Der Zylinder 84 kann elektrisch erdfrei sein, oder es kann ein Schalter 96 vorgesehen sein, um den Zylinder 84 mit Erde oder mit einer Energiequelle 98 zu verbinden, wodurch ein elektrisches Potential an dem Zylinder 84 ausgebildet wird, dessen Polarität der der Tonerpartikel entgegengesetzt ist. Mittels der Energiequelle 98 kann auch eine elektrische Wechselspannung an den Zylinder 84 angelegt werden.

Das Solenoid 80 wird erregt, um die Reinigungseinrichtung 70 in eine Betriebsstellung zu bringen, wenn die Kopierblätter 34 kleiner als die maximal zulässigen Kopierblätter sind, die das Gerät verarbeiten kann. Die Trommel 10 weist eine maximale Bildfläche auf, welche im wesentlichen gleich der Fläche der maximal zulässigen Kopierblätter ist. Wenn Kopierblätter 34 mit einer kleineren Fläche verwendet werden, liegen Teile der Trommel 10 nicht an den Blättern 34 an, wenn diese zur Übertragung des Tonerbildes gegen die Trommel 10 gedrückt werden. Da die ganze Oberfläche der Trommel 10 durch die Entwicklungseinrichtung 70 entwickelt wird, haftet eine beträchtliche Tonermenge an diesen Teilen. Wenn dieser Toner nicht von der Trommel 10 entfernt wird, haftet er an der Trennrolle 52, wodurch diese verschmutzt wird. Wenn dann anschließend größere Kopierblätter verwendet werden, verschmutzt der Toner auf der Trennrolle 52 die Rückseite dieser Blätter.

Mil Hilfe der magnetischen Bürste 82 ist sichergestellt, daß jeglicher Toner unabhängig von der Größe der Kopierblätter 34 von diesen zur Übertragung nicht benötigten Flächen der Trommel 10 entfernt wird, da er nicht nur an diesen Flächenbereichen, sondern auch an der Rückseite der Kopierblätter 34 haftet. Aufgrund der Kraft des Magneten 86 wird kein Toner auf die freie Rückseite der Blätter 34 mittels der magnetschen Bürste 82 aufgebracht, sondern die magnetische Bürste 82 entfernt wirksam jeden Toner von den nicht zur

ίο Übertragung erforderlichen Teilen der Trommel.

Hierdurch ist sichergestellt, daß kein Toner an die Übertragungsrolle 52 übertragen wird, und diese dadurch nicht verschmutzt wird.

Eine nicht dargestellte automatische Einrichtung kann vorgesehen sein, um das Solenoid 80 bei einem Kopiervorgang zu erregen, bei welchem mehr als eine Kopie von einem einzigen elektrostatischen Bild auf der Trommel 10 hergestellt wird. Wenn die Entwicklung nur einmal für eine Anzahl Kopien durchgeführt wird, wird die Reinigungseinrichtung 70 mittels des Solenoids 80 nur einmal in Anschluß an die Entwicklung in seine Arbeitsstellung gebracht, um die Verteilung und Auflösung des elektrostatischen Bildes auf ein Minimum zurückzuführen.

Obwohl die Reinigungseinrichtung mit der magnetischen Bürste 82 dargestellt und beschrieben ist, kann die magnetische Bürste 82 erforderlichenfalls auch durch eine Bürste aus Filz, Fell usw. ersetzt werden.
Ein weiteres Merkmal der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform besteht darin, daß, da die Kopierblätter 34 an der Trommel 10 aufgrund des statischen, elektrischen Potentials auf der Trommel 10 haften, das gleitende Anliegen der Magnetbürste 82 auf den belichteten Flächen der Blätter 34 die statische, elektrische Kraft zwischen der Trommel 10 und den Blättern 34 vermindert, so daß die Blätter 34 durch die Trennrolle 52 ohne weiteres von der Trommel 10 entfernt werden können. Dies ist insbesondere dann wirksam, wenn die Bürste 82 geerdet oder an sie ein

■»ο Potential angelegt ist, das dem der Trommel entgegengesetzt ist. Das angelegte Potential wird im Hinblick auf den elektrischen Widerstandswert der Kopierblätter 34, der Temperatur, der Feuchtigkeit und anderer wichtiger Faktoren festgelegt. Übliche Werte dieses Potentials liegen im Bereich einer Gleichspannung von 100 V bis 1000 V. In den Fällen, in welchen ein Gleichspannungspotential die Haftung des Tonerbildes auf den Kopierblättern 34 schwächen kann, kann eine Wechselspannung oder eine Wechsel- und Gleichspannung an

so die magnetische Bürste 82 angelegt werden. Auch an die Rolle 92 kann ein elektrisches Potential mit einer Polarität angelegt werden, um Toner von der magnetischen Bürste 82 anzuziehen.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 2 dargestellt, in welcher die gleichen Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Während in der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform die Reinigungseinrichtung 70 zwischen der Übertragungsladeeinrichtung 50 und der Trennrolle 52 angeordnet ist, ist bei der Ausführungsform in F i g. 2 die Reinigungseinrichtung 70 in Drehrichtung vor einer Übertragungseinrichtung 100 angeordnet. Die Einrichtung 100 weist eine Übertragungsrolle 102 auf, deren Außenfläche aus einem elektrisch isolierendem Material gebildet ist und an der Trommel 10 anliegend im Uhrzeigersinn gedreht wird. Mittels einer Ladeeinrichtung 104 wird ein elektrostatisches Potential auf die Rolle 102 aufgebracht, das dieselbe Polarität wie das Potertial auf der

Trommel 10 hat, um dadurch das Tonerbild von der Trommel 10 auf die Kopierblätter 34 zu drängen bzw. zu bringen, welche zwischen der Trommel 10 und der Rolle 102 eingeklemmt sind. Mittels einer Entladeeinrichtung 106 wird die Rolle 102 entladen, um auf ihr eine gleichförmige Ladung zu erhalten. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß, da die magnetische Bürste 82 vor dem Übertragungsvorgang an den freien Flächen der Kopierblätter 34 anliegt, die Haftung der Kopierblätter 34 an der Trommel 10 verringert und gleichmäßiger wird. Die Trennrolle 52 ist infolgedessen

nicht erforderlich, und es reicht eine Trenneinrichtung 108 aus, um die Kopierblätter 34 von der Trommel 10 zu entfernen. Nach der Abnahme von der Trommel 10 werden die Kopierblätter 34 mittels einer Fördereinrichtung, welche eine Rolle 110 und ein Band 112 aufweist, zu einer Fixiereinrichtung transportiert. Es kann ein evakuierter Behälter 114 mit Löchern vorgesehen sein, welche sich zu dem Band 112 hin öffnen, das ebenfalls mit Löchern versehen ist, damit die

ι ο Kopierblätter 34 an dem Band 112 haften.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Elektrofotografisches Kopiergerät mit einer Belichtungseinrichtung zur Erzeugung einer elektrostatischen Abbildung eines Originals auf einem fotoleitfähigen Teil, mit einer Einrichtung zur Entwicklung der elektrostatischen Abbildung zu einem Tonerbild, und mit einer Einrichtung zur Übertragung des Tonerbildes von dem fotoleitfähigen Teil auf ein auf das Tonerbild gelegtes Kopieblatt, das anschließend von der Oberfläche des fotoleitenden Teils abgezogen wird, gekennzeichnet durch eine in den und aus dem Reinigungskontakt mit der freiliegenden Oberfläche des Kopieblattes (34) auf dem fotoleitfähigen Teil (10) und mit dem Bereich des fotoleitfähigen Teils (10) neben dem Kopieblatt (.34) bewegbare Reinigungseinheit (70).

2. Elektrofotografisches Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinheit (70) eine drehbare Bürste (82) aufweist.

3. Elektrofotografisches Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Bürste (82) eine Magnetbürste ist

4. Elektrofotografisches Kopiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetbürste (82) einen Zylinder (84) aus unmagnetischem Material und einen in dem Zylinder (84) angeordneten Magneten (86,88) aufweist.

5. Elektrofotografisches Kopiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetbürste (82) eine Einrichtung (90) aufweist, die wahlweise entweder den Nord- oder den Südpol des Magneten (86,88) gegenüber dem fotoleitenden Teil (10) anordnet

6. Elektrofotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch einen drehbaren Zylinder (32) für die Entfernung des Toners von der Magnetbürste (82).

7. Elektrofotografisches Kopiergerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen unter dem drehbaren Zylinder (32) angeordneten Toner-Vorratsbehälter (72) für die Aufnahme des von der Magnetbürste (82) entfernten Toners.

8. Elektrofotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, gekennzeichnet durch einen stationären Abstreifer (84) für die Entfernung des Toners von dem drehbaren Zylinder (92).

9. Elektrofotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (84) aus unmagnetischem Material geerdet ist.

10. Elektrofotografisches Kopiergerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zylinder (84) aus unmagnetischem Material ein elektrisches Potential angelegt ist

11. Elektrofotografisches Kopiergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zylinder (84) aus unmagnetischem Material eine elektrische Wechselspannung angelegt ist.