DE2064608A1

DE2064608A1 - Reinigungsbürste fur eine elektrostatographische Aufzeichnungsfläche und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2064608A1
Application number: DE19702064608
Authority: DE
Inventors: Thomas W. Fairport N.Y. Solarek (V.St.A.)
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1969-12-30
Filing date: 1970-12-30
Publication date: 1971-09-23
Also published as: CA944415A; JPS4920550B1; US3610693A; GB1332919A; GB1332920A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R Weickmann,

Dipx.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. "Fincke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 27, DEN

Oase XD/1651 möhlstrasse 22, rufnummer 483921/22

XEROX CORPORATION, Xerox Square, Rochester, N.Y. 14603 /USA

Reinigungsbürste für eine elektrostatographische Aufzeichnungsfläche und Verfahren zu ihrer Herstellung

In der Elektrophotographie und ähnlichen Verfahren wird ein latentes elektrostatisches Bild auf einem elektrisch isolierenden Aufzeichnungsträger erzeugt. Dieses latente Bild wird durch Aufbringen von Tonerteilchen auf den Aufzeichnungsträger in ein sichtbares Bild umgewandelt, wobei die Teilcnen elektrostatisch entweder an den geladenen oder an den nicht geladenen Bereichen des Aufzeichnungsträgers anhaften. Sie können in ihrer bildmäßigen Verteilung auf einen anderen Bildträger bzw. auf ein Kopieblatc übertragen werden. Nach dieser Bildübertragung wird dar Aufzeichnungsträger von restlichen Tonerteilchen gereinigt und von dein Ladungsmuster befreit, wonach er für die Erzeugung eines weiteren Bildes verwendet worden Kann.

liine wix'Kuame Reinigung des Aufzeichnungsträgers von den restlio/.'cm Tonerteilchen irjt oin kritischer Vorgang, da jeglicher rbütlicae Toner die arz-ju.^mv; eines nachfolgenden Bildes sowie fieren lyritwicklun.^ beeüiträcnti.-t. Gleichzeitig ist es wich ti/.·;, daß der iieinigungs vorhang die Oberfläche des Auf-

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Zeichnungsträgers nicht beschädigt, insbesondere wenn es sich um eine wiederverwendbare Selenschicht handelt, die oft zur Umwandlung optischer Bilder in elektrostatische Bilder verwendet wird. Zur Reinigung werden meist zylindrische oder bandförmige Bürsten verwendet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Reinigungsbürste zu schaffen, mit der restlicher Toner von einer elektrostatographischen Aufzeichnungsfläche ohne Beschädigung dieser Fläche wirksam und vollständig entfernt werden kann.

Eine solche Reinigungsbürste ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Haardecke
Glasfasergarn gebildet sind.

zeichnet durch eine Haardecke, deren Haarbüschel aus einem

Vorzugsweise werden zur Bildung der Haarbüschel Glasfasern sehr geringen Durchmessers verwendet, die auf eine sehr gleichmäßige Paserhöhe geschnitten sind» Dadurch ist eine sehr dichte Anordnung der Faserenden möglich. Diese beiden Eigenschaften ergeben in Kombination eine sehr gute Bürstenwirkung und damit eine sehr wirksame Entfernung restlicher Tonerteilchen vom Aufzeichnungsträger. Ferner werden solche Fasern nicht abgenutzt und beschädigen die Oberfläche des Bildträgers, die bei elektrophotographischen Reproduktionsmaschinen sehr empfLndlirjh ist, praktisch nicht»

Das die Haardecke tragende Untergewebe kann aus Garnen gefertigt sein, die entweder insgesamt oder teilweise aus thermoplastischen Fasern bestehen, wodurch sich ein sehr vorteilnaftes Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Reinigungsbürste durchführen läßt. Ein solches Verfahren ist zweckmäßig derart ausgebildet, daß ein Streifen eines mit geschorenen Haarbüscheln versehenen Grundgewebes mit thermoplastischen Fasern auf ei'nen zylindrischen Kern aufgewunden wird, wobei einander benachbarte Kanten der Einzelwindungen aneinaad-;rgjLe_;jt werden, und das3 das Grundgewebe bis zu einem Su-

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stand teilweiser Verschmelzung seiner Fasern erhitzt wirdo Dadurch werden einerseits die einander "benachbarten Kanten der Einzelwindungen miteinander verschmolzen, andererseits werden die Haarbüschel im Grundgewebe befestigte

Falls erwünscht, kann ein Kern aus einem Material verwendet werden, an dem die geschmolzenen, thermoplastischen Fasern anhaften. Dadurch wird das Grundgewebe mit dem Kern durch einen einzigen Arbeitsgang zu "einer strukturell starren Einheit verbunden. Ein weiterer Vorteil des angegebenen Verfahrens besteht darin, daß durch die Verschmelzung des thermoplastischen Jrundgewebes die Haarbüschel einwandfrei befestigt werden, ohne daß ein besonderer Klebstoff auf die Unterseite des Grund-Gewebes aufgebracht werden muß.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es neigen:

Fig« 1 eine schematische Schnittdarstellung einer mit der erfindungsgemäßen Reinigungsbürste arbeitenden Reprodukti onsmas chine,.

Figo 2 eine perspektivische Teildarstellung einer Reinigung s bürste nach der Erfindung in einem größeren Maßstab,

Fig₆ 3 einen Teil einer Reinigungsbürste nach der Erfindung und

Fig. 4 eine Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens zur 'Ie rs w el lung einer erfindungsgemäßen Reinigungsoürste.

In Fig. 1 ist eine Einrichtung zur elektrostatischen Reproduktion von Schriftstücken schematisch dargestellt« Eine Aufzeichnungstrommel 10 ist auf ihrer zylindrischen Außenfläche mit einer photoleitfähigen Aufzeichnungsschicht 11 versehen. üiⁿ~ se ist aus Selen gebildet und hat bei iinwir.-curjg von Licht einen relativ geringen, bei fehlender Einwirkung von Li c*^

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einen relativ hohen elektrischen Widerstand. Eine Anzahl Verfahrensstationen ist am Trommelumfang angeordnet. Diese Stationen sind eine optische Station 14 zur Fokussierung eines¹ optischen Bildes auf die photoleitfähige Schicht, eine Entwicklungsstation 19» eine Bildubertragungsstation 24, eine Trommelreinigungsstation 30, eine Beleuchtungsstation 31 und eine Aufladestation 32.

Wird die Trommel 10 in der dargestellten Pfeilrichtung A gedreht und ist sie zuvor gleichmäßig elektrostatisch aufgeladen, so kann an der Belichtungsstation 14 ein Lichtbild eines w Teils eines Schriftstücks 13 mit der optischen Vorrichtung 12 auf die Trommeloberfläche 11 fokussiert werden. Bei v/eiterbewegung in der dargestellten Pfeilrichtung A werden weitere Teile des Schriftstücks 13 auf die Trommeloberflache 11 fokussiert. Die mit Licht bestrahlten Teile der photoleitfähigen Schicht 11 werden leitfähiger, wodurch in den entsprechenden Bereichen die elektrostatische Ladung abgeleitet wird. Dadurch entsteht;ein latentes elektrostatisches Abbild des Schriftstücks 13 auf der Oberfläche der Trommel 10.

Das elektrostatische latente Bild wird zur Entwicklungsstation 19 bewegt, an der ein Entwicklungsgehäuses 15 vorgesehen ist, das elektroskopische Tonerteilchen 18 sowie eine Rolle 16 enthält, die mit einer Haardecke. 17 versehen ist. Durch Drehung der Rolle 16 wird die Haardecke 17 durch die Tonerteilchen und dann über die Oberfläche der Trommel 10 bewegt, wodurch die Tonerteilchen auf der Troinmeloberfläche verteilt werden. Sie haften an der Trommel in den noch geladenen Bereichen an, in den ungeladenen Bereichen fallen sie von ihr ab. Dadurch ergibt sich ein sichtbares Bild auf der Trommeloberfläche, das dem Schriftstück 13 entspricht.

An der Bildubertragungsstation 24 wird dieses Bild auf ein Bildempfangsband 20 übertragen. Dieses Band wird von einer Vorratsrolle 21 abgeführt und durch Führungsrollen 22 und 23

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innerhalb eines kleinen Bereichs mit der Trommel 10 in Berührung gebracht. Die Übertragung der Tonerteilchen des entwickelten Bildes kann durch ein elektrisches Feld oder durch Aufladung des Bandes 20 mit einer Korona-Entladungselektrode 2 O¹-begünstigt werden. Nachdem das Tonerbild auf das Band 20 übertragen ist, wird dieses durch eine Fixiervorrichtung 25 geführt, in der die Tonerteilchen in das Band eingeschmolzen werden. Dann wird das Band durch eine Holle 26 einer Ausgabestation zugeführtο

Fach der Bildübertragung werden restliche Tonerteilchen von der Oberfläche der Trommel 10 mit einer Bürste 27 an der Reinigungsstation 30 entfernt. Dann wird die photoleitfähige Oberfläche 11 an der Station 31 mit einer Lampe 28 gleichmäßig beleuchtet, um elektrostatische Restladungen abzuleiten· Bevor die Trommeloberfläche zur Belichtungsstation geführt wird, wird sie einer Korona-Entladungselektrode 29 an der Station 32 ausgesetzt, um eine elektrostatische Ladung zu erhalten und damit eine erneute elektrostatische Aufzeichnung eines Bildes des Schriftstücks 13 zu ermöglichen.

Die zur Reinigung der Selenschicht 11 der Trommel 10 vorgesehene Reinigungsbürste ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Sie hat einen zylindrischen und strukturell starren Kern 41» der vorzugsweise aus Metall oder einem anderen starren Material wie z.B. einem Phenolharz oder Glasfaserschichten besteht. Ein Gewebe 42 mit einer geschorenen Haardecke ist auf die zylindrische Oberfläche des Kerns 41 aufgezogen. Dieses Gewebe besteht aus einem Grundgewebe 43ι in das die Haarbüschel 44 eingewebt sind. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, besteht das Grundgewebe 43 aus Schußfäden und Kettfäden 45 und 46, zwischen die das .Pasergarn 47 eingewebt ist. Wird das Fasergarn geschoren, so verteilen sich seine Fasern an den geschnittenen Enden und bilden Büschel 48 mit insgesamt gleicher Faserlänge. Das Fasergarn 47 besteht aus sehr feinen Glas-

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fasern, und die Fäden 45 und 46 sind aus thermoplastischen Harzfasern gebildet, beispielsweise aus Polyäthylen, Polypropylen, Nylon usw,

Ein Verfahren zur Herstellung der Bürste 27 ist in Fig. 4 dargestellt. Auf den Bürstenkern 41 wird ein Streifen des Gewebes 42 spiralförmig aufgewickelt, wobei die Kanten aufeinanderfolgender Windungen aneinander anliegen, wie es bei 51 gezeigt ist«, Die Enden des aufgewickelten Streifens sind zugeschnitten und können auf dem Kern 41 mit einem Klebstoff oder mit Klammern befestigt sein. Ein elektrisches Heizelement 52 wird dann in den Hohlraum des Kerns 41 eingeschoben und wirkt für eine Zeit und mit einer Temperatur auf den Kern ein, die eine teilweise Verschmelzung der Fäden 45 und 46 des Grundge-. webes 42 zur Folge hat„ Dadurch werden die Einzelwindungen des Gewebes 42 an den aneinander benachbarten Kanten 51 miteinander verschmolzen, und das gesamte Grundgewebe wird am Kern 41 befestigte Durch die teilweise Verschmelzung werden auch die Garnsegmente 47 der Haarbüsschel 48 im Grundgewebe verankert.

Die auf diese Weise hergestellte Bürste entspricht der in Fig. 1 und 2 dargestellten Bürste 27. Sie kann jedoch außer dem dargestellten runden Querschnitt auch andere Formen haben, beispielsweise kann sie rechteckförmig, halbkreisförmig oder oval ausgebildet werden. Alle diese regelmäßigen oder unregelmäßigen Formen sollen durch die Bezeichnung "zylindrisch", wie sie in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, erfaßt werden.

Vorzugsweise besteht das Glasfasergarn 47 für die Haarbüschel 48 aus Glasfasern mit einem Durchmesser zwischen ca. 5 und 10/U, vorzugsweise von ca. 4/U, und ist aus ca. 150 bis 450 Einzelfasern gebildet«. Das Garn soll in das Grundgewebe mit einem Abstand eingewebt sein, der die Bildung von 155 000/cm bis 310 000/cm , vorzugsweise von ca. 232500/cm , Faserenden

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bewirkt« Die Faserhöhe soll zwischen ca. 10 und 20 mm liegen, vorzugsweise soll sie ca. 15 mm betragene Als Grundgewebe wird vorzugsweise Polypropylen verwendet, es können jedoch auch andere Verbindungen und. Durchmesser des Grundgewebegarns verwendet werden, da diese Eigenschaften nicht so kritisch sind ο

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Claims

- 8 Patentansprüche

(\J Reinigungsbürste für eine elektrostatographische Aufzeichnungsfläche, gekennzeichnet durch eine Haardecke (44), deren Haarbüschel (48) .aus einem Glasfasergarn (47) gebildet sind.
2. Reinigungsbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haardecke (44) aus einem Grundgewebe (43) mit geschorenen Haarbüscheln (48) gebildet ist.
3. Reinigungsbürste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundgewebe (43) ca» 155 000 bis 310 000 Glasfasern/cm enthalte
4. Reinigungsbürste nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundgewebe (43) aus thermoplastischen Pasern (45»46) gebildet ist.
5. Reinigungsbürste nach einem dei? Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern einen Faserdurchmesser von ca. 3 bis ca. 10/U haben.

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6. Reinigungsbürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern eine Höhe von ca. 10 bis ca_e 20 mm haben.

7. Reinigungsbürste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern einen Durchmesser von ca. 4/U und eine Höhe von ca. 15 mm haben und mit einer

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Zahl von ca₀ 232 500/cm vorhanden sinde

8. Verfahren zur Herstellung einer nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildeten Reinigungsbürste, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifen (42) eines mit geschorenen Haarbü-

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schein (48) versehenen Grundgewebes (43) mit thermoplastischen Fasern (45,46) auf einen zylindrischen Kern (41) aufgewunden wird, wobei einander "benachbarte Kanten (51) der Einzelwindungen aneinandergelegt werden, und daß das Grundgewebe (43) bis zu einem Zustand teilweiser Verschmelzung seiner Fasern (45, 46) erhitzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß* die Erhitzung Ms zur Verschmelzung der Fasern (45,46) des Grundgewebes (43) mit dem Kern (41) durchgeführt wird«

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Haarbüschel (48) ein Glasfasergarn (47) verwendet ist«

11 β Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundgewebe (43) mit Fasern (45,46) aus Polyäthylen, Polypropylen oder Nylon verwendet wird.

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