DE1903909B2

DE1903909B2 - Vorrichtung zum Reinigen einer wiederholt verwendbaren elektrophotographischen Bildfläche von Entwicklermaterial

Info

Publication number: DE1903909B2
Application number: DE1903909A
Authority: DE
Inventors: Robert Louis Rochester Emerald; Stephen Francis Fairport Royka
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1968-02-01
Filing date: 1969-01-27
Publication date: 1978-04-13
Also published as: FI54417C; NL160957B; OA03059A; US3552850A; DE1903909C3; NO128683B; FI54417B; IL31502A0; DK122738B; SE346398B; GB1259513A; AT300568B; BE727561A; CH493016A; NL6901333A; NL160957C; ES363130A1; IL31502A; LU57856A1; DE1903909A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen einer wiederholt verwendbaren elektrcphotographischen Bildfläche von Entwicklermaterial, mit mindestens einem in einer Haltevorrichtung eingespannten,

^M mit der Bildfläche unter einem Winkel in Berührung gehaltenen elastischen Reinigungsblatt.

Bei elektrophotographischen Kopierverfahren, die mit einer wiederholt verwendbaren elektrophotographischen Bildfläche in Form eines planen Trägers oder

einer Trommel arbeiten, ist es nach der Übertragung des latenten elektrophotographischen Bildes von der elektrophotographischen Bildfläche auf einen Bildträger erforderlich, das auf der wiederverwendbaren Bildfläche verbleibende restliche Entwicklermaterial von der Bildfläche möglichst vollständig zu entfernen, da sonst eventuell verbleibendes Entwicklermaterial auf den nächsten Kopien »Geisterbilder« erzeugt. Das Entfernen des Entwicklermaterials von der elektrophotographischen Bildfläche ist aus mehreren Gründen

relativ schwierig. Zum einen besteht selbst in dem Fall, in dem das statisch aufgeladene Entwicklermaterial durch einen entsprechenden Vorgang neutralisiert wird, ein gewisses restliches Spannungspotential zwischen dem Entwicklermaterial und der elektrophotographisehen Bildfläche, so daß das Entwicklermaterial relativ fest auf der elektrophotographischen Bildfläche haftet. Zum anderen ist die elektrophotographische Bildfläche sehr empfindlich, so daß nur eine sehr leichte mechanische Berührung zwischen der Reinigungsvorrichtung und der elektrophotographischen Bildfläche erfolgen darf, um eine Beschädigung der elektrophotographischen Bildfläche zu vermeiden.

Als Reinigungsvorrichtungen sind in erster Linie Bürsten (US-PS 28 32 977) und Bänder aus entsprechen-

dem Fasermaterial (US-PS 3186 838) vorgeschlagen worden. Da sowohl die Bürsten als auch die Reinigungsbänder entsprechend bewegt werden müssen, sind Antriebsvorrichtungen erforderlich, die die einschlägigen Reinigungsvorrichtungen kompliziert im

''^r' Aufbau gestalten. Darüber hinaus kann beim Reinigen der elektrophotographischen Bildfläche durch Bürsten oder Reinigungsbänder das teuere Entwicklermaterial nicht wiederverwendet werden. Sowohl die Bürsten als

auch die Reinigungbänder müssen häufig ausgewechselt werden, da sie der Abnutzung unterliegen und sich an den Bürsten bzw. Reinigungsbändern das Entwicklermaterial ansammelt. Insbesondere die Bürsten, aber auch die Reinigungsbänder sind relativ rauh, so daß mit einer schnellen Beschädigung der elektrophotographischen Bildfläche zu rechnen ist, zumal sowohl die Bürsten als auch die Reinigungsbänder mit entsprechendem Druck in Anlage mit der eiektrophotographischen Bildfläche gebracht werden massen.

Zur Vermeidung der Nachteile dieser Reinigungsvorrichtungen ist deshalb bereits eine Reinigungsvorrichtung der vorausgesetzten Art vorgeschlagen worden, die aus einem in einer Haltevorrichtung eingespannten, mit der Bildfläche unter einem Winkel in Berührung gehaltenen elastischen Reinigungsblatt besteht (DE-OS 17 97 558). Bei dieser Reinigungsvorrichtung wird die Haltevorrichtung mit dem Reinigungsblatt starr in Anlage mit der zu reinigenden Bildfläche gehalten. Da sich die mit der Bildfläche in Kontakt stehende, relativ empfindliche Kante des Reinigungsblattes im Betrieb aufgrund der Reibung mit Oberflächenunregelmäßigkeiten der Bildfläche und mit den Partikeln des Tonerbzw. Entwicklermaterials abnützt, besteht nach einer relativ kurzen Betriebszeit die Gefahr, daß die Entwicklermaterialpartikel im Bereich der abgenutzten Stellen der Kante des Reinigungsblattes unter demselben hindurchtreten, was bei der Herstellung der nächsten Kopien zu »Geisterbildern« auf den Kopien führt.

Auch bei bekannten, mit Reinigungsblättern arbeitenden Reinigungsvorrichtungen einschlägiger oder vergleichbarer Art ist das Reinigungsblatt starr angeordnet (DE-AS 12 02 138; DE-AS 12 37 901; DE-AS 12 50 839), so daß auch bei diesen Vorrichtungen der geschilderte Nachteil des Hindurchtretens der Materialpartikel im Bereich der abgenutzten Stellen der Kanten des Reinigungsblattes auftritt.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung der vorausgesetzten Art dahingehend zu verbessern, daß auftretende Abnützungen des Reinigungsblattes und Unregelmäßigkeiten in der Bildfläche so ausgeglichen werden können, daß das Reinigungsblatt stets in innigem Kontakt mit der Bildfläche gehalten werden kann, wodurch auch bei längerer Betriebszeit eine gute Reinigung der Bildfläche ohne vorzeitige Beschädigung des Reinigungsblattes bzw. der Bildfläche erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Haltevorrichtung derart ausgebildet ist, daß beim Andruck des Reinigungsblattes an die Bildfläche zum selbsttätigen Ausrichten desselben in bezug auf die Oberfläche der Bildfläche das Reinigungsblait um eine zur Richtung der Relativbewegung zwischen dem Reimgungsblatt und der Bildfläche parallele Achse frei schwenkbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, die ein selbsttätiges Ausrichten des Reinigungsblattes in bezug auf die Oberfläche der Bildfläche beim Andruck des Reinigungsblattes ergibt, wird stets ein guter Kontakt der Kante des Reinigungsblattes mit der Bildfläche gewährleistet, selbst wenn die Kontaktkante des Reinigungsblattes bereits unregelmäßig abgenützt ist bzw. die Bildfläche Unregelmäßigkeiten aufweist. Dadurch wird auch über eine längere Betriebszeit eine exakte Reinigung der eiektrophotographischen Bildfläche und damit eine gute Qualität der hergestellten Kopien gewährleistet.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.

Danach sind mehrere Gestaltungen der Haltevorrichtiing bzw. des Reinigungsblattes möglich, um den erfindungsgemäßen Zweck zu erreichen (Ansprüche 2 und 3).

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstands besteht in Maßnahmen, durch die periodisch,

Ό vorzugsweise nach einem Bilderzeugungszyklus, das Reinigungsblatt außer Berührung mit der Bildfläche bringbar ist (Ansprüche 4—14). Auf diese Weise wird das von der Bildfläche zu entfernende Entwicklermaterial zuvor vor dem Renigungsblatt gesammelt, worauf

'5 das Reinigungsblatt vo ι der Bildfläche abgehoben wird, so daß das gesammelte Entwicklermaterial wieder der Entwicklungsvorrichtung zur Neuverwendung zugeführt werden kann. Dadurch kann das teuere Entwicklermaterial für eine relativ große Anzahl von Kopien eingesetzt werden.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstands besteht darin, daß der Anstellwinkel des Reinigungsblattes kleiner als 90° ist (Anspruch 15). Dadurch werden die Entwicklermaterialpartikel durch das Reinigungsblatt mittels einer streichenden bzw. wischenden Bewegung im Gegensatz zu einer schiebenden Wirkung von der Bildfläche entfernt. Dabei soll sich die im folgenden verwendete Bezeichnung »Stirnfläche« auf diejenige Fläche des Reinigungsblattes beziehen, gegenüber der die elektrophotographische Bildfläche relativ bewegt wird.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß eine Vorrichtung zur Zuführung eines trockenen und festen Gleitmittels auf die Bildfläche vorgesehen ist (Anspruch 16). Dieses Gleitmittel kann in Form eines Pulvers eingesetzt werden, welches sorgfältig mit dem Toner vermischt ist und der Bildfläche während der Entwicklung des latenten elektrostatischen Bildes zugeführt wird. Auch kann es innerhalb der photoleitfähigen Schicht der Bildfläche dispergiert werden oder in einem Überzug aus einem photoleitfähigen Werkstoff suspendiert sein. Da die Oberfläche dieses Überzuges oder eines entsprechend behandelten Photoleiters allmählich abgenutzt wird, wird eine zusätzliche Menge an Gleitmittel zu der Menge, die anfänglich in der photoleitfähigen Schicht verteilt war, freigesetzt und ist an der Grenzfläche zwischen dem Reinigungsblatt und der Bildfläche verfügbar. Mittels der Vorrichtung selbst kann das Gleitmittel kontinuierlich oder intermittierend auf die Bildfläche aufgebracht werden. Die Gleitmittel sind vorzugweise hydrophobe Stoffe. Ferner kann das Gleitmittel im Hinblick auf seine Übertragung auf den Kopienträger aus einem Stoff sein, dessen Farbe der Farbe des Kopienträgers angepaßt ist, wobei z. B. im Falle weißer Papierbehälter ein weißes Gleitmittel verwendet wird. Selbstverständlich können auch zur Farbe des Kopienträgers kontrastierend gefärbte Gleitmittel zur Erzielung anderer Wirkungen eingesetzt werden. Als feste, trockene und hydrophobe Gleitmittel können Metallsalze von Fettsäuren, wie z. B. Zinkstearat, Bariumstearat, Bleistearat, Eisenstearat, Nickelstearat, Koballstearat, Kupferstearat, Strontiumstearat. Kal/.iumstearat, Kadiniumstearat, Magnesiumstcarat,

^hl Zinkoleat, Manganoleat, Eisenoleat, Kobaltoleat, Kupferoleat, Bleioleat, Magnesiumoleat, Zinkpalmitat, Kobaltpalmftat, Kupferpalmitat, Magnesiumpalmitat, AIuminiuiTiDalmitat, KalziumDalmitat. BleikaDrvlat. Bleika-

proat, Zinklinolcat, Kobaltlinoleat, Kalziumlinoleat, Zinkricolinoleat und Kadmiumricolinoleat, höhere ali- phatische Säuren, wie ζ. B. Stearinsäure und Palmitin- säure, ferner kolloidale pyrogene Silicateilchen, wie z. B. Cab-O-Sil, sowie Mischungen dieser Stoffe eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung ist für jede Art von wiederholt verwendbaren elektrophotographischen Bildflächen und Entwicklermaterialien geeignet.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung; werden im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt einer elektrofotografischen Reproduktionsmaschine, die mit einer Ausführungsforrri der erfindungigemäßen Reinigungsvorrichtung ausgerüstet ist.

Fig. 2 den Schnitt einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 den Schnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindiingsgemäßcn Vorrichtung.

Fig.4 den Schnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5 den schematischen Teilschnitt einer Anordnungsweise des Reinigungsblattes an der zu reinigenden Bildfläche,

Fig. 6 eine a'idere Anordnungsweise von Rcinigungsblatt und Bildfläche,

Fig. 7 eine weitere Anordnungsweise von Rcinigungsblatt und Bildfläche,

Fig. 8 einen vergrößerten Teilschnilt der in Fig. I dargestellten Reinigungsblatlanordnung,

F i g. 9 eine schematischc Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der crfindungsgemäßen Reinigungsblattanordmmg,

F i g. 10 den Schnitt 10-10 aus F i g. 9,

F i g. 11 eine Draufsicht auf das in F i g. 9 gezeigte Reinigungsblatt,

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines crfindungsgemäßen Reinigungsbiatles,

Fig. 13 die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rcinigungsbkutanordnung,

Fig. 14 die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsblatlanordnung,

F i g. 15 die Draufsicht auf die in F i g. 14 dargestellte Kci η igungsbla Itanord mi ng.

F ig. 16 eine perspektivische Darstellung auf eine Anzahl Rcinigungsblailhnller und Rcinigiingsblättcr gemäß der 1· rfindung,

I" i g. 17 die Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines MehrfachblntlsvMems und

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Mchrfachblal !anordnung.

In F i g. 1 ist eine drehbare elektrofotografische Trommel 10 dargestellt, die mit einer Außenschicht 12 eines fotoleiifiihigen Isolierstoffes wie /.. U. gasförmigen Selens verschen ist. Die Troniincl 10 ist in der durch ik'\\ Pfeil dargestellten Richtung drehbar gelagert. Die Oberfläche der fotoleiifiihigen Isolierstoffscliieht 12 wird mil einer herkömmlichen Korona-I'.niladungscinrichtung 14 gleichmäßig aufgeladen und an der Stelle 16 mittels aktivierender elektromagnetischer Strahlung mil einem Bildmuster belichtet. Das durch die Belichtung erzeugte elektrostatische Bild wird durch Vorbeibewegung der Trommelobcrfliiehe an einer Entwicklungsvorrichtung 18 entwickelt, deren Gehäuse 20 in seinem unteren Teil einen Vorrat 22 aus Toner, Trägerteilchen und trockenen Leiistoffteilchen enthält. Innerhalb des Gehäuses 20 ist ein mit Förderbechern versehener Förderer 24 angeordnet, der den Entwicklerstorf aus der Vorratsmenge in den oberen Gehäuseteil bringt, von wo aus er über eine Trichterschütte 28 auf die Oberfläche der fololeitfähigen Schicht 12 geschüttet bzw. kaskadiert wird.

Während der Kaskadierung des En(wicklerstoffes über die Trommeloberfläche werden die im Entwicklerstoff vorhandenen Tonerteilchen elektrostatisch an dem vorher erzeugten elektrostatischen latenten Bild auf der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht 12 gebunden und erzeugen auf diese Weise ein sichtbares elektrofotografisches Pulverbild, während der restliche Entwicklerstoff von der Trommeloberfläche in die Vorratsmenge im Entwicklungsgehäuse 20 zurückfällt. Die während der Entwicklung für die Pulverbilder verbrauchten Tonerteilchen werden mit einer Nachfülleinrichtung 19 der in der US-PS 30 13 703 beschriebenen Art in den Entwicklerstoff eingegeben. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird ein trockener und fester hydrophober Gleitstoff in fein verteilter Form verwendet. der den Tonerteilchen heigemischt ist. Auf diese Weise werden die Gleitstofltcilchen in die Maschine gleichzeitig mit den Tonerteilchen durch die Nachfülleinrichtung 19 eingegeben.

Die aus der Entwicklungsvorrichtung austretenden entwickelten Bilder können an einer Übertraglingsstelle 28 auf ein sich bewegendes Papierband 30 übertragen werden. Die übertragenen Pulverbilder können auf dem Band 30 beispielsweise durch Hitzefixierung 32 dauerhaft fixiert werden. Die Oberfläche der fotolcitfähigen Schicht 12 wird dann von restlichen Tonerteilchen gereinigt, wozu die Reinigungsvorrichtung 34 dient. Danach ist der gesamte aus Ladung, Belichtung, Entwicklung, (Jbertragung und Reinigung bestehende Zyklus beendet. Die in Fig. I gezeigte Reinigtingsvorrichtung enthält ein rechteckförmigcs Rcinigungsblatt 36, das mit einer Ansatzschraube 40 an einem schwenkbaren Blatthalter 38 befestigt ist. Das Reinigungsblatt 36 ruht normalerweise mit einem gewissen Druck auf der Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht 12, der durch das Gewicht des Blattes selbst, des Blatthalter 38 und des Noekcnmitnchmers 42 erzeugt wird, welcher am Blatthalter 38 auf nicht dargestellte Weise befestigt ist. Der Mitnehmer 42 ist auf einer Seite der Trommel 10 angeordnet und ragt in den Bewcgungsbercich eines Nockens 44 hinein, durch den er bei Drehung der Trommel 10 betätigt wird. Falls erwünscht, kann der durch das Gewicht des Reinigungsbiattes 36. des Blatthalter 38 und des Mitnehmers 40 erzeugte Druck durch eine Feder 46 aufgehoben

ν, werden. Der Nocken 44 ist fest an der einen Seite der Trommel 10 angeordnet und wird mit dieser gedreht. Wenn er auf den Mitnehmer 42 einwirkt, so folgt dieser seiner gekrümmten Oberfläche, wodurch der Blatthalter 38 mit dem Reinigungsblalt 36 von der Oberfläche der

ι·¹¹ fotoleitfähigen Schicht 12 abgehoben wird. Dadurch kann die aus mit dem Reinigungsblall 36 angesammelten restlichen Tonerteilchen bestehende Erhebung auf der Trommeloberfläche in die Entwicklungsvorrichtung 18 transportiert werden, wo sie von der Trommclober-

' · fläche mit dem kiiskadiercnden Kntwicklerstoff einlernt wird. Die Schwenkbewegung des Reinigunysblatles soll bcgren/i sein, um eine Berührung zwischen Rcinigungsblatt und Bildfläche in der angehobenen Stellung des

Blattes zu vermeiden. Dies wird bei der dargestellten Ausführungsform durch Berührung zwischen Blatt 36 und Blatthalter 38 erreicht. Auf diese Weise werden restliche Tonerteilchen, die normalerweise mit den herkömmlichen Reinigungsvorrichtungen dauernd aus der elektrofotografischen Maschine abgeführt werden, unmittelbar nach jedem Bilderzeugungszyklus zur Wiederverwendung in die Entwicklerstoffmenge zurückgeführt. Unterhalb der Mittellinie der Trommel kann an deren Umfangsfläche ein entfernbarer Behälter to 48 vorgesehen sein, der jegliche Tonerteilchen sammelt, die durch Schwerkraft vom Reinigungsblatt 36 abfallen.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die Außenfläche der elektrofotografischen Trommel 50 zumindest eine Vertiefung enthält, die in Längsrichtung parallel zur Trommelachse verläuft. Der dargestellte Entwicklungszyklus ist ähnlich demjenigen der in F i g. 1 gezeigten .Vorrichtung. An Stelle einer Einführung des festen Gleitstoffes zusammen mit dem Toner wird der Gleitstoff der Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht 54 nach der Aufladung durch die Korona-Entladungsvorrichtung 56 sowie nach der Belichtung an der Stelle 58, jedoch vor der Entwicklung mit der Entwicklungsvorrichtung 60 zugeführt. Der Gleitstoff ist in der Einfüllvorrichtung 62 in Teilchenform vorhanden, und seine Zuführung ist mit dem Verschluß 64 steuerbar.

Die aus der Entwicklungsvorrichtung 60 austretenden entwickelten Bilder können an der Übertragungsstelle 66 auf ein sich bewegendes Papierband 68 übetragen werden. Die restlichen nicht übertragenen Tonerteilchen, die noch an der Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht 54 anhaften, können dann wahlweise mit einer üblichen Korona-Entladungsvorrichtung 70 der in der US-PS 27 77 957 beschriebenen Art geladen werden. Die Polarität der auf diese Teilchen aufgebrachten Ladung hängt von den jeweils erwünschten Ergebnissen ab. Soll der Aufwand und die Unbequemlichkeit eines Sammelbehälters 48 der in Fig. 1 gezeigten Art vermieden werden, so soll die Korona-Entladungseinrichtung eine Ladungspolarität erzeugen, die die elektrostatische Anhaftung zwischen den restlichen Tonerteilchen und der Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht 54 verstärkt, um die Möglichkeit des Herabfallens restlicher Tonerteilchen von der Oberfläche der Trommel 50 zu vermeiden. Durch das Fehlen des Sammelbehälters ist auch eine optimale Zurückführung der restlichen Tonerteilchen in die Entwicklungsvorrichtung möglich. Falls erwünscht, kann die Korona-Entladungsvorrichtung 70 eine Ladungspolarität erzeugen, die die elektrostatische Anziehung zwischen den restlichen Tonerteilchen und der Oberfläche der fotoleitfähigen Isolicrstoffschichl 54 verringert. Diese verringerte Anziehung macht einen ^5S geringeren Andruck des Reinigungsblattcs möglich, um die restlichen Tonerteilchen zu entfernen und verlängert damit die Lebensdauer der fotoleitfähigen Schicht und des Reinigungsblattcs. Wahlweise kann auch eine nicht dargestellte Lichtquelle zusammen mil oder an ⁶⁽¹ Stelle der Koronn-Entladungscinrichtung 70 vorgesehen sein, um die Anhaftung der Tonerteilchen an der fotoleitfähigen Oberfläche zu verringern.

Die in F i g. 2 gczeiglc Reinigungsvorrichtung besteht aus einem rcchteckförmigcn Reinigungsblall 72, wcl- ^b5 dies durch ein UförmiRcs Haltcteil 74 verstärkt ist und an einem Blatthalter 76 mit einer Ansatzschraube 78 schwenkbar befestigt ist. Das Reinigungsblatt 72 wird mit einer Blattfeder 80 vorgespannt, so daß es gegen die Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht 54 gedrückt wird. Bei Drehung der Trommel 50 wird der auf der Trommeloberfläche vorhandene restliche Toner verschoben und mit dem Reinigungsblatt 72 längs der Trommeloberfläche in die Vertiefungen 52 transportiert. Eine an einem Ansatz 84 vorgesehene Schraube 82 begrenzt die unterste Lage des Reinigungsblattes 72 als Anschlag entgegen der Wirkung der Feder 80. Durch richtige Einstellung der Schraube 82 kann das Reinigungsblatt 72 derart angeordnet werden, daß es ausreichend auf der Oberfläche der fotoleitfähigen Isoliersioffschicht 54 aufliegt, jedoch eine Entfernung des angesammelten Toners aus den Vertiefungen 52 nicht bewirkt. Außer zur vorübergehenden Speicherung des angesammelten restlichen Toners dienen die Vertiefungen 52 auch zur Entfernung von Tonerteilchen von der Stirnfläche des Reinigungsblattes 72. Dies geschieht durch eine Wischwirkung zwischen der Stirnfläche des Reinigungsblattes 72 und den Flächen 86 der Vertiefungen 52. Bei weiterer Drehung der Trommel 50 werden die in den Vertiefungen 52 angesammelten restlichen Tonerteilchen in die Entwicklungsvorrichtung 60 transportiert, wo sie durch den kaskadierenden Entwicklerstoff mitgenommen werden.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung innerhalb einer elektrofotografischen Reproduktionsmaschine ist in Fig.3 dargestellt. Hierbei ist die Reinigungsvorrichtung 110 im Entwicklungszyklus angeordnet und wirkt auf die fotoleitfähige Isolierstoffschicht 112 nach der Ladung mit der Korona-EntlarJungseinrichtung 114 und der Belichtung an der Stelle 116 ein. Die Reinigungsvorrichtung 110 enthält ein Reinigungsblatt 117, welches mit dem Blatthalter 118 schwenkbar angeordnet ist, der über die Stange 122 fest mit dem Elektromagneten 120 gekoppelt ist. Der Elektromagnet 120 wird in regelmäßigen Zeitabständen, beispielsweise einmal pro Bilderzeugungszyklus, eingeschaltet und ermöglicht eine Verlagerung des Blatthalters 118 mit dem Reinigungsblatt 117 von der Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht 112 weg. Durch das Anheben des Blattes 117 können die durch das Blatt 117 angesammelten restlichen Tonerteilchen auf der sich bewegenden Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht 112 in die Entwicklungsvorrichtung 124 transportiert werden, wo sie von der Trommcloberfläche durch den kaskadierenden Entwicklerstoff entfernt werden. Mit dieser Vorrichtung wurden überraschend gute Bilder erzielt, auch wenn restliche Tonerteilchen auf der Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht 112 während der Ladung und der Belichtung vorhanden sind. Der Elektromagnet 120 kann durch jede geeignete Vorrichtung eingeschaltet werden. Beispielsweise ist hierzu in F i g. 3 ein Nocken 126 dargestellt, der durch die Trommelachse 128 angetrieben wird und den Mikroschaltcr 130 während jedes Bilderzeugungszyklus betätigt. Natürlich können auch andere geeignete, hydraulisch oder pneumatisch zu betätigende Vorrichtungen an Stelle des Elektromagneten 120 verwendet werden. Durch die Schließung des Mikroschaltcrs 130 wird der dargestellte Stromkreis geschlossen und der Elektromagnet i20 an die Stromquelle 132 angeschaltet.

Die aus der Entwicklungsvorrichtung 124 austretenden entwickelten Bilder können an der Übcrlragungsstcllc 134 auf ein sich bewegendes Papierband 136 übertragen werden. Die übertragenen Pülverbilder werden auf dem Band 136 mit einem Hitzefixierorrm

138 großer Kapazität fixiert. Da die üblichen umfangreichen Reinigungsvorrichtungen '—^l "ir.vcr.dur.g izz erfindungsgemäßen Reinigunpsblattes vermieden werden und die Fixiereinricht■•"Z —"""'"—^:"" ^A"^r' wichtigste Faktor bei der Einschränkung der Betriebsgeschwindigkeit einer elektrofotografischen Reproduktionsmaschine ist, ermöglicht der durch Verwendung des erfindungsgemäßen Reinigungsblattes gewonnene Raum den Einsatz eines größeren Hitzefixierers 138. Die damit erreichbare längere Einwirkungszeit der Wärmeenergie der Heizelemente 140 auf die Tonerbilder ermöglicht eine höhere Fixiergeschwindigkeit, ohne die Brandgefahr bei Verwendung üblicher Bildträger wie z. B. des Papierbandes 136 zu erhöhen. Das trockene und feste Gleitmittel zur Entfernung des Toners mit dem erfindungsgemäßen Reinigungsblatt kann der Grenzschicht zwischen Reinigungsblatt 117 und der Oberfläche der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht 112 mit einem Bestandteil dieser Schicht zugeführt werden. Beispielsweise kann die fotoleitfähige Isolierstoffschicht durch gemeinsame Verdampfung eines trockenen und festen Gleitmittels wie z. B. Zinkstearat und von Selen auf der Tromnieloberfläche während deren Herstellung gebildet werden. Elektrofotografische Bildplatten, die ein trockenes und festes Gleitmittel in der fotoleitfähigen Isolierstoffschicht dispergiert enthalten, sind bekannt, beispielsweise durch die französische Patentschrift 1544448.

In Fig.4 ist ein elektrofotografisches Band 150 dargestellt, das sich in der gezeigten Pfeilrichtung bewegt. Die Oberfläche dieses Bandes 150 wird mit der Korona-Entladungseinrichtung 152 gleichmäßig aufgeladen und mit einem Bildmuster aktivierender elektromagnetischer Strahlung an der Vollbildbelichtungsstelle 154 belichtet. Das hier erzeugte latente elektrostatische Bild wird entwickelt, indem das elektrofotografische Band 150 durch eine Entwicklungsvorrichtung 156 bewegt wird. Die entwickelte Oberfläche des Bandes wird dann durch eine Pulverwolke eines trockenen und festen Gleitmittels in der Einstäubungskammer 158 geführt. Die Pulverwolke wird beispielsweise durch eine rotierende Bürste 160 erzeugt, die in der Kammer 158 angeordnet ist. Die aus der Kammer 158 austretenden entwickelten Bilder werden dann an der Übertragungsstelle 162 auf ein sich bewegendes Blatt oder Band 164 übertragen. Die an der Oberfläche des elektrofotografischen Bandes 150 dann noch anhaftenden, nicht übertragenen Tonerteilchen können, falls erwünscht, mit der Korona-Entladungseinrichtung 166 aufgeladen werden, wodurch die elektrostatische Anziehung zwischen diesen Teilchen und der Oberfläche des elektrofotografischen Bandes 150 neutralisiert wird. Durch diese Neutralisierung ist eine Verringerung des Andruckwertes für das Reinigungsblatt bei der Entfernung der restlichen Tonerteilchen möglich. Die Oberfläche des elektrofotografischen Bandes 150 wird schließlich von den restlichen Tonerteilchen in der Reinigungseinrichtung 168 gereinigt, womit der vollständige Zyklus der Ladung, Belichtung, Entwicklung, Gleitmittelbehandlung und Reinigung abgeschlossen ist.

Die in Fig.4 dargestellte Reinigungsvorrichtung enthält eine Reinigungsblattanordnung, die ein rechteckförmiges Reinigungsblatt 170 enthält, welches an einem Schwenkkopf 171 mit einer Platte 172 und einer Anzahl Schrauben 173 befestigt ist. Der Kopf 171 ist an einer einzelnen Achse 174 mil nicht dargestellten Vorrichtungen befestigt. Diese Achse ist wiederum an einem schwenkbaren Blatthalter 176 mit einem Preßsitz befestigt. Das Reinigungsblatt 170 wird mit der

Oberfläche des elektrofotografischen Bandes 150 ruht, η« Ηίρςρ an rlem Reinigungsblatt 170 vorbeigeführt wird, werden die rjstlicnen lonencm.·..... ~J. ..'.:.:' Oberfläche verlagert und können in den Behälter 180 fallen. Die Lage des Reinigungsblattes 170 an der Oberfläche des elektrofotografischen Bandes 150 kann mit einer Einstellschraubenvorrichtung 182 eingestellt werden.

Wie bereits ausgeführt wurde, ist die Vorderkante oder Stirnfläche zumindest eines Reinigungsblattes vorzugsweise derart angeordnet, daß ein spitzer Winkel von weniger als ca. 90° und mehr als ca. 20° mit der Oberfläche oder der Berührungsebene der elektrostatographischen Bildstoffschicht an der Berührungslinie des Blattes gebildet wird. Der in Fig.5 gezeigte Winkel θι ist normalerweise der Winkel zwischen der Vorderkante oder Stirnfläche 20ΰ des Reinigungsblattes 202 und der ihr gegenüberliegenden Oberfläche 204 einer wiederverwendbaren elektrostatographischen Bildstoffschicht 206. Werden jedoch relativ flexible Reinigungsblätter wie z. B. das in F i g. 6 gezeigte Reinigungsblatt 208 verwendet, so soll der spitze Winkel zwischen der Vorderkante oder Stirnfläche 210 und der Oberfläche 212 der elektrostatographischen Bildstoffschicht 214, also der Winkel 02, möglichst nahe der Berührungslinie zwischen Reinigungsblatt und Bildstoffschicht oder der Tangente an der Bildstoffschicht gemessen werden, um eine falsche Ablesung in größerem Abstand zu vermeiden, wie dies für den Winkel 03 zutrifft. Bei den in F i g. 5 und 6 gezeigten Anordnungen sind die Reinigungsblätter gegen die durch sie erzeugte Ansammlung des Tonerstoffes geneigt. Es ist jedoch zu erkennen, daß in einer vorzugsweisen Ausführungsform die Blattneigung nicht in Richtung der gesammelten Tonerteilchen, sondern entgegengesetzt verlaufen kann, solange eine Vorderkante oder Stirnfläche 216 auch nur mikroskopischer Ausmaße vorhanden ist, die einen spitzen Winkel 04 bildet, der in F i g. 7 dargestellt ist. Wenn der Blattwinkel θ bei Reinigungsblättern mit winkeliger Messerkante 90° übersteigt, so tritt oft eine ungleichmäßige Entfernung der Tonerteilchen von der Oberfläche der Bildstoffschicht auf. Diese kann häufig durch Erhöhung des Blattandruckes verbessert werden. Dadurch wird jedoch die Abnutzung der sich berührenden Flächen erhöht. Die an der Berührungsstelle sich ergebende Konfiguration des Reinigungsblattes muß nicht die in F i g. 5, 6 und 7 dargestellte scharfe Ecke sein, sondern kann auch die Form einer Messerschneide haben oder sogar leicht abgerundet sein, was durch Abnutzung oder durch entsprechend beabsichtigte Anordnung verursacht sein kann. Wird eine abgerundete oder gebogene Berührungsfläche eines Reinigungsblattes verwendet, so soll der Krümmungsradius vorzugsweise weniger als ca. 0,89 mm betragen, da der Toner durch den flachen Winkel zwischen abgerundeter Kante und der Bildstofffläche eingefangen und durch Aufprall festgehalten wird. Der mit dem Winkel eingeschlossene Bereich vergrößert sich, wenn der Krümmungsradius erhöht wird. Es ist jedoch zu erkennen, daß auch die erfindungsgemäßen Reinigungsblätter mit leicht abgerundeten Berührungsflachen insgesamt eine winkelige Anordnung bilden.

Aus den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielcn geht hervor, daß das Prinzip der Erfindung in der Verwendung zumindest eines sich selbst einstellenden

oder ausrichtenden flexiblen Reinigungsbandes besteht, welches an der wiederverwendbaren elektrostatograpniscnen DiiusujfffiüJ,^ _U..U. Truck ?niie<.· ' -4_aß eine Vorrichtung zur direkten oder indirekten Zuführung eines trockenen und festen Gleitmittels an die

schicht verwendet wird. Bei Fehlen der letzteren Vorrichtung verursacht die wiederholte Verwendung einer elektrostatographischen Bildstoffschicht durch die Reibungswirkung eines Reinigungsblattes, welches auf iiir aufliegt, durch die große Anzahl der in kommerziellen Reproduktionsmaschinen erforderlichen Bilderzeugungszyklen eine schnelle Verschlechterung des Reinigungsblattes und der Bildstoffschicht in einem Maße, daß die Kosten für Ersatzteile sowie die Verschlechterung der Bildqualität eine derartige Maschine unwirtschaftlich machen. Aus der Beschreibung der vorstehenden Ausführungsbeispiele geht ferner hervor, daß die zur schnellen und dauernden oder intermittierenden Rückführung der entfernten restlichen Tonerteilchen in die Entwicklerstoffmenge geeigneten Reinigungsblätter vorzugsweise verwendet werden, da dann ein größerer Wirkungsgrad und eine bessere Wirtschaftlichkeit des Betriebes erreicht werden. Wegen des Erfordernisses der gleichmäßigen und wirksamen Entfernung der restlichen Tonerteilchen von der Oberfläche einer wiederverwendbaren elektrostatographischen Bildstoffschicht in schnell und genau arbeitenden Reproduktions- oder Kopiermaschinen großer Kapazität ist die Selbsteinstellung eines Reinigungsblattes ein kritischer Faktor. Eine ungleichmäßige und unvollständige Entfernung der restlichen Tonerteilchen trägt zur Bildung eines Tonerfilms auf der Bildfläche bei, wobei gleichzeitig eine Verschlechterung der Bildqualität für die nachfolgenden BilderzeugungszyK en auftritt.

In Fig.8 ist das in Fig. 1 gezeigte Reinigungsblatt vergrößert dargestellt. Das flexible und rechteckförmige Reinigungsblatt 36 ist an einer Metallplatte 37 festgeklebt, die wiederum vom Blatthalter 38 durch eine Zwischenscheibe 39 einen Abstand hat. Das rechteckige Reinigungsblatt 36 ist am Blatthalter 38 schwenkbar mit einer Ansatzschraube 40 befestigt, die in der Metallplatte 37 mit einem Gewinde gehalten wird. Da der Durchmesser des abgesetzten Teils 41 der Schraube 40 geringer ist als der Durchmesser der Öffnung 43 des Blatthalters 38, ist das flexible Reinigungsblatt 36 frei um die Achse der Ansatzschraube 40 drehbar. Dadurch kann der mit dem Reinigungsblatt 36 längs der Berührungslinie mit der Bildstoffschicht ausgeübte Druck sich selbst gleichmäßig einstellen, wodurch die restlichen Tonerteilchen von der Bildstoffschicht gleichmäßig entfernt werden, ohne die Gefahr einer Toneransammlung oder der Bildung eines Tonerfilms befürchten zu müssen.

Eine weitere Ausführungsform eines sich selbst ausrichtenden erfindungsgemäßen Reinigungsblattes ist in Fig.9, 10 und 11 dargestellt. Diese Reinigungsblattanordnung enthält eine flexible und metallische Verstärkungsplatte 210, die in ein Gummiblatt 212 eingeschmolzen ist. Die Metallplatte enthält eine Anzahl ausgesparter Bereiche 214, die das Anhaften der Teile des Reinigungsblaues 212 über und unter der Metallplatte aneinander während der Herstellung des Reinigungsblattes ermöglichen. Die Verstärkungsplatte 210 ist in Vertiefungen 216 in den unteren Haltearmen 218 verschiebbar gelagert. An jedem Ende der flexiblen Verstärkungsplatte 210 ist ein Loch 220 vorgesehen, welches einen Stift 221 oder eine Schraube 222 mit Mutter 226 aufnimmt. Der Stift 221 oder die Schraubenanordnung sind deshalb am Ende der Mptallnlatte 210 angeordnet, um ihren Bewegungsbereich in den ViM.iüiü.-.ij.vi: i..." %,;:h:;n^ ~'-^a- o»inigungsvorganges zu begrenzen. Die unteren Haliearrnc

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Haltearms 230 drehbar gelagert. Der obere Haltearm 230 ist mit einem Stift 232 am Blatthalter 234 drehbar befestigt. Nicht dargestellte Vorrichtungen können am

ίο Blatthalter 234 zum Andrücken des Reinigungsblattes 212 an die Bildstoffschicht vorgesehen sein. Der auf den Blatthalter 234 einwirkende Druck wird auf die flexible Metallverstärkungsplatte 210 über den oberen Haltearm 230 und die unteren Haltearme 218 übertragen. Da die flexible Metallpla '.e 210 senkrecht zu ihrer mit Aussparungen versehe ien Oberfläche flexibel ist, wird der auf sie mit den unteren Haltearmen 218 ausgeübte Druck gleichmäßig auf die gesamte Länge des Gummireinigungsblattes 212 verteilt. Falls erwünscht, kann die Zahl der Zwischenhaltearme erhöht oder verringert werden, was von der Länge des Reinigungsblattes abhängt. Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß diese Ausführungsform des Reinigungsblattes sich gleichfalls selbsttätig einstellt und die restlichen Tonerteilchen von der wiederverwendbaren Bildstoffschicht gleichmäßig entfernt.

Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, sich selbst einstellenden Reinigungsblattes. Hierbei ist das flexible Reinigungsblatt 250 zwischen den Metallplatten 252 und 254 angeordnet. Die drei Teile sind miteinander durch Nieten 256 verbunden. Das flexible Reinigungsblatt 250 ist durch eine Anzahl Schlitze 260 in eine Anzahl unabhängiger Blattsegmente 258 aufgeteilt. Jedes dieser Segmente 258 wird über die geringen Unregelmäßigkeiten der Oberfläche der wiederverwendbaren Bildstoffschichten hinweggeführt, ohne die Lage des jeweils benachbarten Blattsegments an der Bildstoffschicht zu beeinträchtigen.

■to Eine andere Ausführungsform eines selbsttätig sich einstellenden Reinigungsblattes ist in Fig. 13 dargestellt. Das flexible Reinigungsblatt 300 ist zwischen den Backen eines Blatthalters 302 eingeklemmt. Diese verlaufen über die gesamte Länge des Reinigungsblattes 300, um eine unzweckmäßige Biegung des Reinigungsblattes in Bewegungsrichtung der Bildfläche zu vermeiden. Eine einstellbare Platte 304 ist zwischen der oberen Backe des Blatthalters 302 und dem Reinigungsblatt 300 angeordnet. Werden stark biegsame Reinigungsblätter verwendet, so soll die einstellbare Platte 304 aus einem relativ starren Material wie z. B. Metall bestehen, um eine zusätzliche Halterung für das Reinigungsblatt zt: bilden. Werden starre Reinigungsblätter verwendet, so soll die einstellbare Platte aus einem weichen und elastischen Stoff wie z. B. Polyurethanschaum bestehen. Der Blatthalter ist schwenkbar in dem Krümmer 306 befestigt, der wiederum schwenkbar mit einem zweiten Krümmer 308 verbunden ist. Der zweite Krümmer 308 ist auf nicht dargestellte Weise drehbar an einer Haltevorrichtung befestigt, die ähnlich der in den Fi g. I, 2 und 4 dargestellten Halterung ausgebildet ist. Der Krümmer 306 besteht aus zwei Hälften, die miteinander durch Schrauben verbunden sind, welche durch die Flansche 310, 312 und 314 geführt sind. Wie aus der geschnittenen Teildarstellung des Krümmors .306 hervorgeht, sind seine Hälften derart hergestellt, daß sie jeweils eine Vertiefung aufweisen, die der Form des vergrößerten Kopfes 318 der Achse 316 entspricht. Die

Vertiefung im Krümmer 306 soll etwas größer als der vergrößerte Teil dieser Achse 316 sein, um eine freie Drehung der Achse zu ermöglichen. Das andere Ende der Achse 316 kann fest durch Preßsitz, an einem T förmigen Teil 320 befestigt sein, welches wiederum durch Schrauben mit dem Blatthalter 302 verbunden ist. Eine identische Anordnung wird zur drehbaren Befestigung der Achse 322 im Krümmer 306 verwendet. Ihr anderes Ende ist fest am Krümmer 306 mit einem Preßsitz befestigt. Die bei der Anordnung gemäß Fig. 13 vorgesehenen beiden Schwenkpunkte ermöglichen eine automatische Ausrichtung des Reinigungsblattes 300 relativ zur Achse der Trommel 324 sowie einen automatischen Druckausgleich längs der Berührungslinie zwischen Reinigungsblatt 300 und elektrostatographischer Trommel 324.

In den Fig. 14 und 15 ist eine selbsttätig einstellbare Reinigungsblattanordnung mit nur einem Schwenkpunkt dargestellt. Ein flexibles Reinigungsblatt 350 sowie eine einstellbare Versteifungsplatte 352 sind zwischen den Backen eines Blatthalters 354 eingeklemmt. Die Backen des Blatthalters 354 verlaufen über die gesamte Länge des Reinigungsblattes 350 und bilden eine Halterung für das Reinigungsblatt. Der Blatthalter 354 ist an einem T-förmigen Verbindungsteil 356 mit den Schrauben ?58 befestigt. Das T-förmige Verbindungsteil 356 ist an einem Ende einer Achse 360 drehbar befestigt, wie dies ähnlich in F i g. 13 dargestellt ist. Das andere Ende der Achse 360 ist fest mit einem schwenkbaren Teil 362 verbunden. Dieses wird mit dem federnd vorgespannten Stift 366, der in einer Hülse 3be verschiebbar angeordnet ist, gegen die wiederverwendbare elektrostatographische Trommeloberfläche 364 gedrückt. Der mit dem Stift 366 ausgeübte Druck kann durch Drehung der mit Gewinde versehenen Hülse 368 in einer Gewindebohrung des Lagerblockes 370 verstellt werden. Das schwenkbar angeordnete Teil 362 ist am Punkt 372 gelagert. Der Halteblock 370 und die Schwenkhälfte 374 sind mit nicht dargestellten Vorrichtungen an einem Halteann 376 befestigt, der auf einer Achse 378 angeordnet ist. Diese ist mit nicht dargestellten Vorrichtungen am Rahmen der Reproduktionsmaschine befestigt. Eine Einstellschraube 380 ist im Arm 376 angeordnet und befestigt diesen auf der Achse 378, so daß seine Drehung verhindert wird. Durch Lösung der Einstellschraube 380 kann die Reinigungsblattanordnung von der Achse 378 zur Reparatur oder Einstellung des Reinigungsblattes oder der elektrostatographischen Trommel abgeschoben werden. Die Einstellschraube 380 kann ferner zur Einstellung des Armes 367 auf der Achse 378 verwendet werden, wodurch de. Winkel des Reinigungsblattes gegenüber der Oberfläche der elektrostatographischen Trommel einstellbar ist. Ein Nocken 382 ist an einer Seite der Trommel 364 befestigt und dreht sich mit dieser. Bei Drehung in der dargestellten Pfeilrichtung wirkt der Nocken 382 auf einen Rollenmitnehmer 384 ein, der sich auf einem Haltestift 386 dreht, welcher an dem längeren, gegabelten Teil des Armes 388 befestigt ist. Dieser verläuft von einem Ende des schwenkbaren Teils 362 &o nach unten. Bei Einwirkung des Nockens 382 auf den Mitnehmer 384 folgt dieser der gekrümmten Oberfläche des Nockens 382, wodurch der Arm 388 sowie das Rcinigungsblatt 350 von der Oberfläche der elektrostatographischen Trommel 364 abgehoben werden. Da- ^⁵ durch kann die Ansammlung restlicher Tonerteilchen, die durch das Blatt 350 gebildet wurde, auf der sich bewegenden Oberfläche der elektrostatographischen Trommel 364 in die nicht dargestellte Entwicklungsvor richtung gebracht werden, wo sie von der Oberfläch« durch den kaskadierenden Entwickler entfernt wird. Di der Blatthalter 354 die Stirnfläche 390 des Reinigungs blattes 350 unter einem Winkel von ca. 135° gegenübei der Achse 360 anordnet, wird die Funktion der beider Schwenkpunkte bei der Anordnung gemäß Fig. 1: durch einen einzigen Schwenkpunkt ersetzt, wodurch eine automatische Ausrichtung des Reinigungsblatte! 350 relativ zur Achse der Trommel 364 sowie eir automatischer Druckausgleich zwischen Reinigungsblatt 350 und Bildfläche der Trommel 364 längs dei Berührungslinie möglich ist. Mit anderen Worter gesagt, kann das Blatt 350 gegenüber der Bildfläche einmal in Richtung des Trommelumfanges, zum anderer in axialer Richtung über die Trommelbreite eingestellt werden.

Falls erwünscht, kann eine Mehrzahl Reinigungsblätter zur Entfernung der restlichen Tonerteilchen von dei Oberfläche einer wiederverwendbaren Bildplatte verwendet werden. Bei der in Fig. 16 gezeigten Ausführungsform verläuft jede der Reinigungsblattanordnungen 400, 402 und 404 über die gesamte Länge der elektrostatographischen Trommel 408. Das für jede Reinigungsblattanrrdnung verwendete Blattmaterial muß nicht mit den Stoffen der anderen Blattanordnungen übereinstimmen. Beispielsweise kann das Reinigungsblatt 406 aus einem flexiblen, jedoch relativ steifen Material wie z. B. Polyurethan bestehen, welches den Großteil der restlichen Tonerteilchen von der Oberfläche der Trommel 408 entfernt, während die Reinigungsblätter 410 und 412 der Anordnungen 402 und 404 aus einem relativ weichen Stoff bestehen, der die dann noch eventuell vorhandenen restlichen Tonerteilchen entfernt. Ist ein sehr kompaktes, aus mehreren Reinigungsblättern bestehendes System erwünscht, so kann die in Fig. 17 gezeigte Anordnung für jeweils eine Reinigungsblattanordnung aus Fig. 16 verwendet werden. Die in Fig. 17 gezeigte Anordnung enthält zwei Reinigungsblätter 420 und 422, die jeweils zwischen den Backen eines einzelnen Blatthalters 424 eingeklemmt sind. Die Backen verlaufen über die gesamte Länge der Reinigungsblätter 420 und 422, so daß eine unerwünschte Biegung des Reinigungsblattes verhindert wird. Die verstellbaren Versteifungsplatten 426 und 428 können zwischen der Oberfläche eines jeden Blattes und der jeweiligen Backe des Blatthalters angeordnet sein. Wie bereits beschrieben, bilden die Versteifungsblätter eine zusätzliche Halterung für die Reinigungsbiätter, insbesondere wenn diese aus stark biegsamen Materialien bestehen.

Eine weitere Ausführungsform einer Mehrfachanordnung ist in Fig. 18 perspektivisch dargestellt. Jedes der Reinigungsblätter 450, 452 und 454 ist an einem Blatthalter 456, 458 oder 460 befestigt und verläuft über einen Teil der Länge der elektrostatographischen Trommel 462. Die Reinigungsblätter sind gegeneinander versetzt oder überlappen sich, um sicherzustellen daß die gesamte Bildfläche der Trommel 462 von ihnen berührt wird. Die elektrostatographische Trommel 462 enthält gegeneinander versetzte Vertiefungen 464, 466 und 468. Diese sind derart angeordnet, daß jedes Reinigungsblatt über sie hinweggeführt wird, anstatt ir sie einzurasten. Beispielsweise wird dies für da; Rcinigungsblatt 452 und die Vertiefungen 464 und 46f durch die nicht vertiefte Oberfläche der Trommel 462 zwischen den Vertiefungen 464 und 468 erreicht, !r ähnlicher Weise geschieht dies für die Vertiefung 466

und das Reinigungsblatt 452, da es länger ist als die Vertiefung, denn die nicht vertiefte Oberfläche der Bildtrommel 462 an jedem Ende der Vertiefung 466 verhindert ein Einrasten des Reinigungsblattes 452. Die in F i g. 18 gezeigte Anordnung der Vertiefungen macht eine Vorrichtung zur Begrenzung der untersten Lage der Reinigungsblätter überflüssig, da die nicht vertieften Teile der Oberfläche der Trommel 462 das Einrasten der Reinigungsblätter in beschriebener Weise verhindern, so daß der dort angesammelte Toner nicht entfernt wird. Bei Weiterdrehung der elektrostatographischen Trommel 462 werden die in den Vertiefungen 464, 466 und 468 angesammelten restlichen Tonerteilchen in die nicht dargestellte Entwicklungsvorrichtung gebracht, wo sie durch den kaskadierenden Entwicklerstoff aus den Vertiefungen entfernt werden.

Obwohl die meisten der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele auf eine Reproduktionseinrichtung gerichtet sind, die mit Kaskadierungsentwicklung arbeitet, können auch andere Entwicklungsverfahren, wie z. B. das Magnetbürstenverfahren, das Faserbürstenverfahren, das Pulverwolkenverfahren und die Aufsetzentwicklung verwendet werden. Die Kaskadierungsentwicklung wird jedoch vorzugsweise durchgeführt, da sie eine schnelle Rückführung der restlichen Tonerteilchen in die Entwicklerstoffvorratsmenge sowie eine gleichmäßige Vermischung des Entwicklerstoffes mit dem zurückgeführten Toner ermöglicht. Die Probleme im Zusammenhang mit festgehaltenen Trägerteilchen und damit verbundenen Verkratzungen der Bildfläche, die bei den bisher bekannten Reinigungsbandsystemen auftraten, werden mit der erfindungsgemäßen Reinigungsblattvorrichtung vollständig vermieden. Eine Entfernung des restlichen Tonerpulvers aus der Reproduktionsmaschine, wie sie mit den bisher bekannten Vorrichtungen erforderlich war, wird durch Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung gleichfalls vermieden.

Jeder geeignete nichtmetallische, flexible Stoff kann für das erfindungsgemäße Reinigungsblatt verwendet werden. Typische derartige Stoffe sind: Polysüoxangummi, Polyureihangummi, Polytetrafluoräthylenharz, Polytrifluorchloräthylenharz, Styrol-Butadiengummi, Nitrilgummi, Nitril-Silicongummi, flexibler Polyurethanschaum, Polyäthylenharz und Mischungen sowie Copolymere dieser Stoffe. Das Reinigungsblatt soll ausreichend weich sein, um die Abnutzung der Bildfläche, insbesondere der Selenflächen minimal zu halten, vorzugsweise soll das Reinigungsblatt eine Shore-Härte von mindestens ca. D65 haben. Ein beträchtlicher Bereich der Blattstärke ist möglich. Das Blatt soll jedoch ausreichend dick sein, um eine Knickung des Blattes an der Bildfläche durch den Andruck zu vermeiden. Natürlich ist auch ein größerer Bereich der Flexibilität des Reinigungsblattes vertretbar, wenn die oben beschriebenen Versteifungsvorrichtungen im Blatthalter verwendet werden. Der Andruck des Reinigungsblattes an der zu reinigenden Bildfläche kann sich in weiten Grenzen ändern. Im allgemeinen wird jedoch der zur wirksamen Entfernung der Tonerteilchen von der Bildfläche erforderliche Minimalwert verwendet, da sonst eine unerwünschte Abnutzung der Bildfläche auftritt. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden erhalten, wenn als Druckwert lediglich das Gewicht einer 1,3 kg schweren Reinigungsblattanordnung der in Fig. 1 f>5 gezeigten Art verwendet wurde. Die Kante zwischen der Stirnfläche des Reinigungsblattes und der Schmalseite des Blattes muß hinreichend scharf verlaufen, um eine Schiebewirkung im Gegensatz zu einer Schmierwirkung zu erhalten. Zufriedenstellende Ergebnisse werden jedoch erreicht, wenn die auf die Bildfläche unter einem Winkel einwirkende Kante des Reinigungsblattes leicht abgerundet ist, was durch die oben beschriebene Abnutzung verursacht wird. Daher ist die Tonerentfernung optimal, wenn der Berührungsbereich des Reinigungsblattes an der Bildfläche minimal ist. Ein überraschend großer Bereich möglicher Betriebsgeschwindigkeiten ist für das erfindungsgemäße Reinigungsblatt möglich. Es ergibt sich eine extrem gute Reinigungswirkung bei einer Relativgeschwindigkeit zwischen Reinigungsblatt und Bildfläche mit einem Wert bis zu ca. 1,5 m pro Sekunde.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung und Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Reinigung elektrostatographischer Bildflächen mit einem flexiblen, selbsttätig einstellbaren Reinigungsblatt nach der Entwicklung des jeweiligen latenten Bildes mit Toner und Übertragung des Pulverbildes auf einen Bildträger. Anteile und Prozentwerte beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben. Die Beispiele I bis IV werden in einer Kopiermaschine der in der US-PS 30 99 856 beschriebenen Art durchgeführt. In dem Vergleichsbeispiel wird ein normales Reinigungsband verwendet, welches in den Beispielen vorzugsweiser Ausführungsformen der Erfindung durch ein sich selbst ausrichtendes Reinigungsblatt aus Polyurethan-Elastomer ersetzt wird.

Beispiel 1

Die mit einer glasförmigen Selenschicht versehene Bildtrommel einer Kopiermaschine wird durch Korona-Entladung auf eine Spannung von ca. 800 Volt aufgeladen und mit einem Licht-Schatten-Bild zur Erzeugung eines elektrostatischen latenten Bildes belichtet. Dann wird die Selentrommel an einer Kaskadierungsentwickiungsvorrichtung vorbeibewegt. Hier wird ein Entwicklerstoff verwendet, der aus einem Styrol-Butylmethacrylat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Ruß bestehenden Toner, hergestellt gemäß Beispiel I der US-PS 30 79 342, und Trägerteilchen besteht, die gemäß der US-PS 26 18 551 hergestellt sind. Nach der Entwicklung der elektrostatischen latenten Bilder werden die erhaltenen Pulverbilder εη einer Übertragungsstelle auf ein Papierblatt übertragen. Das auf der Selentrommel nach der Bildübertragung noch vorhandene restliche Tonerpulver wird mit einem herkömmlichen Reinigungsband Xerox 813 an einer Reinigungsstelle entfernt. Eine eingehende Beschreibung einer derartigen Bilderzeugungseinrichtung findet sich in der US-PS 30 99 856. Die Trommel wird mit einer konstanten linearen Oberflächengeschwindigkeit von ca. 7,6 cm/sec durch den Bilderzeugungszyklus bewegt. Dieser wird lOOOOmal wiederholt. Der vorstehend beschriebene Test dient als Vergleichstest. Eine mikroskopische Prüfung der Selenfläche nach 10 000 Betriebszyklen zeigt eine beachtliche Abnutzung mit einer großen Anzahl tiefer Kratzer, die offenbar durch Trägerteilchen verursacht wurden, welche zwischen Reinigungsband und Selenfläche festgehalten wurden. Die Menge des aus der Kopiermaschine durch die Reinigung entfernten Toners beträgt ca. 87 Gramm.

Beispiel II

Der in Beispiel I beschriebene Test wird mit einer neuen Selentrommel, Zinkstearatpulver im Entwicklerstoff und einer sich selbst ausrichtenden Reinigungsblatt-

anordnung an Stelle des Reinigungsbandes wiederholt. Das Zinkstearat ist in den Entwicklerstoff eingelagert, indem in einfacher Weise ca. 99 Teile Tonerteilchen mit ca. 1 Gewichtsteil, bezogen auf das Gesamtgewicht des Toners, pulverisierten Zinkstearats in einem verschlossenen, horizontal rotierenden Zylinder vermischt werden. Die verwendete Reinigungsblattanordnung ist ähnlich der in F i g. 1 dargestellten, wobei jedoch die Druckfedervorrichtung 46 fehlt. Als Material für das Reinigungsblatt dient ein rechteckiger Streifen eines Polyurethan-Elastomers mit einer Stärke von ca. 2,4 mm. Die Vorderkante des Reinigungsblattes ist derart angeordnet, daß ein spitzer Winkel von ca. 60° mit der Oberfläche der Selentrommel längs der Berührungslinie gebildet wird. Trotz der fehlenden Federvorrichtung gemäß F i g. 1 wird durch das Gewicht der Blattanordnung ein ausreichender Andruck erzeugt, so daß die restlichen Tonerteilchen in ausreichenden! Maße von der Trommeloberfläche entfernt werden. Das Gesamtgewicht der Reinigungsblattanordnung beträgt ca. 1,3 kg. An einem Ende der Selentrommel ist ein Nocken befestigt, der auf einen an der Blattanordnung angeordneten Mitnehmer einwirkt. Da der Nocken an der Selentrommel fest angeordnet ist, wird das Reinigungsblatt von der Selenfläche während jedes Bilderzeugungszyklus einmal abgehoben, um den mit dem Blatt angesammelten Toner auf der Trommeloberfläche in das Entwicklungsgehäuse befördern zu können, wo er durch den kaskadierenden Entwicklerstoff entfernt wird. Die so abgewandelte Maschine wird in 10 000 Bilderzeugungszyklen betrieben, wonach die Trommel zur Prüfung herausgenommen wird. Eine mikroskopische Prüfung der Selenoberfläche zeigt lediglich leichte Abnutzung. Keine tiefen Kratzer sind feststellbar. Die Menge des bei dieser Reinigungsvorrichtung verlorenen Toners beträgt ca. 3,5 Gramm. Daher ist der Tonverlust bei dieser abgeänderten Maschine um den Faktor 24 geringer als der Verlust in der in Beispiel I verwendeten Maschine.

Beispiel III

Das in Beispiel II beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei eine neue Trommel und frischer Entwicklerstoff verwendet werden. Zusätzlich ist zwischen der Reinigungsblattanordnung und der Belichtungsstelle eine Pulvereingabevorrichtung angeordnet. Diese wird derart eingestellt, daß ein dünner Pulverfilm aus Zinkstearat auf die Selenfläche während des Bilderzeugungszyklus gesprüht wird. Nach 10 000 Bilderzeugungszyklen ergibt eine mikroskopische Prüfung der Bildfläche denselben Grad der Abnutzung wie in Beispiel II.

Beispiel IV

Der in Beispie! I beschriebene Test wird mit einer abgeänderten Selentrommel, Zinkstearatpulver im Entwickler und einer sich selbst ausrichtenden Reinigungsblattanordnung an Stelle eines Reinigungsbandes

ίο wiederholt. Das Zinkstearat wird in den Entwicklerstoff eingelagert, indem ca. 100 Teile Tonerteilchem mit ca. 1 Gewichtsteil Zinkstearat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Toners, in einem horizontal rotierenden, verschlossenen Zylinder gemischt werden. Die Reinigungsblattanordnung ist ähnlich der in Fig.2 dargestellten ausgebildet. Die Selentrommel enthält zwei benachbarte und parallel zueinander liegende Vertiefungen, die über die Länge der Trommel verlaufen. Diese haben einen halbkreisförmigen Querschnitt mit einem Krümmungsradius von ca. 1,6 mm. Das Reinigungsblatt besteht aus einem rechteckförmigen Streifen aus Naturkautschuk mit einer Stärke von ca. 1,6 mm. Die Vorderfläche des Reinigungsblattes ist derart angeordnet, daß mit der Oberfläche der Selentrommel längs der Berührungslinie ein spitzer Winkel von ca. 80° gebildet wird. Der auf das Blatt in Richtung parallel zum Trommelradius ausgeübte Druck beträgt ca. 1,3 kg, gemessen mit einer Federwaage. Zwischen der Übertragungsstelle und der Reinigungsstelle ist eine Korona-

Entladungselektrode angeordnet, die die Ladungen der restlichen Tonerteilchen neutralisiert. Dies wird durch einen Betrieb der Elektrode mit einer hohen Wechselspannung von ca. 60 Hz und 6000 Volt Spitzenspannung erreicht. Die Spannung ist etwas zur negativen Seite hin verschoben, so daß der positive Strom ca. 10 Mikroampere, der negative Strom ca. 12 Mikroampere beträgt. Ein Begrenzungselement ermöglicht die Bewegung des Reinigungsblattes über die Vertiefungen ohne Eindringen, (vodurch verhindert wird, daß das Reinigungsblatt

die Tonerteilchen aus den Vertiefungen entfernt. Die in den Vertiefungen gesammelten Tonerteilchen werden durch, den kaskadierenden Entwickler im Entwickiungsgehäuse entfernt. Die abgeänderte Trommel wird während 10 000 Bilderzeugungszyklen betrieben und dann zur Prüfung aus der Maschine herausgenommen. Eine mikroskopische Überprüfung der Selenfläche zeigt praktisch denselben Grad der Abnutzung wie in Beispiel II. Die bei dieser Reinigungsvorrichtung aus der Maschine entnommene Tonermenge ist wesentlich

so geringer als die in Beispiel I.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Reinigen einer wiederholt verwendbaren elektrophotographischen Bildfläche von Entwicklermaterial, mit mindestens einem, in einer Haltevorrichtung eingespannten, mit der Bildfläche unter einem Winkel in Berührung gehaltenen elastischen Reinigungsblatt, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (37-40; 218-234; 252, 254; 302-320; 354-380) derart ausgebildet ist, daß beim Andruck des Reinigungsblattes (36; 212; 250; 300; 350) an die Bildfläche zum selbsttätigen Ausrichten desselben in bezug auf die Oberfläche der Bildfläche das Reinigungsblatt um eine zur Richtung der Relativbewegung zwischen dem Reinigungsbhtt und der Bildfläche parallele Achse frei schwenkbar ist (insbesondere F i g. 8).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsblatt (250) aus mehreren Segmenten (258) besteht, die jeweils um eine zur Richtung der Relativbewegung zwischen dem Reinigungsblatt und der Bildfläche parallele Achse frei beweglich mit der Haltevorrichtung (252, 254) verbunden sind (F i g. 12).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (218-234; 302—320; 354—380) um eine zur Richtung der Relativbewegung zwischen dem Reinigungsblatt (212; 300; 350) und der Bildfläche parallele Achse (232; 316; 360) frei beweglich angeordnet ist (Fig. 9—11; 13; 14—15). *

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (42, 44; 52; 120; 382-388; 464-468) vorgesehen ist, durch die periodisch, vorzugsweise nach jedem Bilderzeugungszyklus, das Reinigungsblatt (36; 72; 117; 350; 450-454) außer Berührung mit der Bildfläche bringbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung durch einen Nockenmechanismus (42, 44; 382-388) gebildet ist (F i g. 1 und 14-15).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (38; 354-380) um eine zur Erstreckungsrichtung des Reinigungsblattes (36; 350) parallele Achse (378) schwenkbar angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung durch einen Elektromagnet (120) oder dgl. gebildet ist (F i g. 3).

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung durch mindestens eine senkrecht zur Relativbewegung zwischen dem Reinigungsblatt und der Bildfläche verlaufende Vertiefung (52; 464-468) in der Bildfläche (52; 462) gebildet ist (F ig. 2 und 18).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reinigungsblatt (72) eine Einstellvorrichtung (82, 84) zugeordnet ist, die ein Eintreten des Reinigungsblattes (72) in die Vertiefung (52) verhindert (F ig. 2).

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallel zueinander verlaufende Vertiefungen (464,466,468) vorgesehen sind(Fig. 18).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge einer jeden Vertiefung (464, 466, 468) geringer ist als die Breite der Bildfläche (462).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere versetzt zueinander

■> angeordnete Reinigungsblätter (450, 452, 454) vorgesehen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge eines jeden Reinigungsblattes (450,452,454) geringer ist als die Breite

"J der Bildfläche (462).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge jeder Vertiefung (464,466,468) geringer ist als die Länge eines jeden Reinigungsblattes (450,452,454).

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel des Reinigungsblattes kleiner als 90° ist (F ig. 5-7).

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (62, 64) zur Zuführung eines trockenen und festen Gleitmittels auf die Bildfläche (12) vorgesehen ist.