DE2758857A1

DE2758857A1 - Abstreifvorrichtung

Info

Publication number: DE2758857A1
Application number: DE19772758857
Authority: DE
Inventors: Kenneth W Gardiner
Original assignee: Savin Business Machines Corp
Current assignee: Savin Business Machines Corp
Priority date: 1977-02-07
Filing date: 1977-12-30
Publication date: 1978-08-10
Also published as: GB1579405A; FR2379844A1; IT1089450B; JPS633310B2; JPS5397844A; CA1098580A

Description

DR.-ING. OIPL.-ING. M. SC. PIPC.-PHVS. Ρ«. OIPL.-PHVS. HÖGER - STELLREC-T - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWlLTE IN STUTTGART A 42 670 b Anmelder: Savin Business Machines Corp.

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27.Dezember 1977 Valhalla, New York 1O595

USA

Beschre ibung Abs tre ifvorr ichtung

Die Erfindung betrifft eine Abstreifvorrichtung zum Abstreifen überschüssigen, flüssigen Entwicklers von einer ein Bild tragenden Oberfläche, auf der sich eine, eine vorgegebene Schichtdicke aufweisende Schicht des flüssigen Entwicklers befindet, insbesondere eine Abstreifvorrichtung zum Abstreifen überschüssigen flüssigen Entwicklers von einer photoleitenden Oberfläche eines elektrophotographischen Kopierers, mit dessen Hilfe Kopien auf einfachem Papier herstellbar sind.

Bei Kopierern der genannten Art ist es erforderlich, den grössten Teil der beim Entwicklungsvorgang auf der photoleitenden Oberfläche erzeugten flüssigen Entwicklerschicht zu entfernen, wenn feuchte und/oder fleckige Papierkopien vermieden werden sollen. Dabei muss das Entfernen der überschüssigen Entwicklerflüssigkeit ohne eine Beeinträchtigung des sehr empfindlichen, entwickelten Tonerbildes auf der photoleitenden Oberfläche erfolgen.

Zur Lösung dieses Problems wurden bereits verschiedene Versuche unternommen, die jedoch alle nicht voll befriedigen können. Bei einem vorbekannten System ist ein Abstreifblatt sehr dicht an der photoleitenden Oberfläche angeordnet, hinter dem sich -bezogen auf die Richtung der Relativbewegung - ein Koronadraht

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befindet, der ein elektrostatisches Feld zum Herbeiführen einer nicht-mechanischen Reinigungswirkung erzeugt. Dieses System hat sich nicht als befriedigend erwiesen, da es die Schichtdicke der Entwicklerflüssigkeit nicht ausreichend verringert. Dies hat zur Folge, dass eine grosse Wärmemenge benötigt wird, um die Kopien zu trocknen, was wieder zur Entstehung von grossen Mengen verdampfter Entwicklerflüssigkeit im Bereich des Kopierers führt.

Bei einem anderen vorbekannten Verfahren wird ein sogenanntes "Luftmesser" verwendet, aus dem auf der erforderlichen Länge eine sehr schnelle Luftströmung austritt, um überschüssige Entwicklerflüssigkeit zu entfernen. Bei diesem Verfahren wird durch die ein relativ grosses Volumen aufweisende schnelle Luftströmung eine beträchtliche Menge der Entwicklerflüssigkeit verdampft. Wenn man bei diesem Verfahren im Bereich des Kopierers eine Beeinträchtigung der Umgebung durch die Dämpfe der Entwicklerflüssigkeit vermeiden möchte, dann müssen diese Dämpfe eingefangen und mit einem umfangreichen Abluftsystem entfernt werden.

Die US-PS 3 907 423 beschreibt ferner eine Abstreifvorrichtung, bei der eine Rolle, die sich in geringem Abstand von der photoleitenden Oberfläche befindet, mit hoher Drehzahl und mit entgegengesetztem Drehsinn wie die Oberfläche angetrieben wird. Diese bekannte Abstreifvorrichtung arbeitet, was die Ergebnisse anbelangt, im allgemeinen befriedigend, ist jedoch wegen der Vielzahl der beweglichen Teile zu kompliziert aufgebaut.

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Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache und billige Abstreifvorrichtung zum Entfernen überschüssiger Entwicklerflüssigkeit anzugeben, bei der keine übermässigen Mengen von verdampfter Entwicklerflüssigkeit anfallen und bei der ferner keine grossen und teuren Hilfssysteme erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Abstreifvorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, welche geraäss der Erfindung durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:

(a) Es ist ein quer zu der Oberfläche verlaufendes Abstreifelement vorgesehen; "

(b) es sind Halterungseinrichtungen vorgesehen, die das Abstreifelement in einem vorgegebenen Abstand von der Oberfläche halten, der kleiner ist als die vorgegebene Schichtdicke;

(c) es sind Antriebseinrichtungen zum Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen dem Abstreifelement und der Oberfläche vorgesehen;

(d) es sind Druckerzeugungseinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe im Annäherungebereich zwischen dem Abstreifelement und der Oberfläche eine Luftbarriere mit relativ geringem überdruck erzeugbar ist,

so dass verhindert wird, dass der rückwärtige Bereich des Abstreifelementes von der Entwicklerflüssigkeit benetzt wird.

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Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Abstreifvorrichtung zum Entfernen überschüssiger Entwicklerflüssigkeit von einer photoleitenden Oberfläche angegeben, bei der ein mechanisches Abstreifelement, welches mit einem Auslasschlitz versehen ist, quer zu der photoleitenden Oberfläche verläuft, auf der an der AbstreifStation bereits ein Bild erzeugt ist, wobei das Abstreifelement in geringem Abstand von der Oberfläche gehalten wird, so dass sich zwischen diesen beiden Teilen ein Spalt ergibt, welcher beträchtlich schmaler ist als die Dicke der Entwicklerschicht. Dem Schlitz wird von der Innenseite des Abstreifelementes her Luft mit geringem überdruck zugeführt, so dass sich eine Niederdruck-Luftbarriere ergibt, mit deren Hilfe nahezu die gesamte Entwicklerflüssigkeit wirksam entfernt werden kann, ohne dass das Tonerbild beeinträchtigt wird. Vorzugsweise wird das mechanische Abstreifelement dabei durch federnd vorgespannte Rollen an der photoleitenden Oberfläche abgestützt, wobei die Rollen drehbar an den Enden des Abstreifelementes befestigt sind. Durch diese Art der Positionierung des Abstreifelementes bezüglich der photoleitenden Oberfläche kann im wesentlichen die gesamte Schicht der Entwicklerflüssigkeit entfernt werden, wobei nur ein sehr geringer Luftdruck und eine sehr geringe Luftmenge pro Zeiteinheit benötigt wird. Ausserdem wird von der Entwicklerflüssigkeit nur ein Bruchteil derjenigen Menge verdampft, die bei den bekannten Abstreifvorrichtungen mit einem Luftmesser verdampft wird, so dass eine Luftverschmutzung im wesentlichen vermieden wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert und/oder

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sind Gegenstand der Unteransprüche. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines elektrophotographischen Kopierers mit einer bevorzugten Ausführungsform einer Abstreifvorrichtung gemäss der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht des Kopierers gemäss Fig. 1, gesehen von der Linie 2-2 in dieser Figur, wobei einige Teile weggelassen sind;

Fig. 3 einen vergrösserten Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2 und

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, jedoch für einen zweiten Betriebszustand.

Der in der Zeichnung dargestellte elektrophotographische Kopierer 10 mit der erfindungsgemässen Abstreifvorrichtung für überschüssige Entwicklerflüssigkeit weist eine Trommel mit einer photoleitenden Oberfläche 14 auf, die sich, wie in Fig. 1 angedeutet, entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, wobei die Oberfläche 14 verschiedene Stationen passiert. Im einzelnen sind längs des Trommelumfangs eine Ladestation 16, eine Belichtungsstation 20, eine Entwicklungsstation 22, eine Obergabestation 26 und eine Reinigungsstation (nicht dargestellt) vorgesehen. An der Ladestation 16 wird die photoleitende Oberfläche 14 mit Hilfe eines Koronaladegeräts 18 mit einer gleichmassigen elektrostatischen Ladung versehen. An der Belichtungsstation 20 wird die photoleitende Oberfläche 14 selektiv mit einem Bild des Originals belichtet, um sie teilweise zu ent-

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laden und ein elektrostatisches Bild zu erzeugen. An der Entwicklungsstation 22 wird auf die elektrostatische Oberfläche 14 aus einem Entwicklertank ein flüssiger Entwickler aufgebracht, um ein sichtbares Bild von Tonerpartikeln zu erzeugen. An der Übergabestation 26 wird das entwickelte Bild auf ein Papierblatt 28 aus normalem Papier übertragen. An der Reinigungsstation, die zwischen der Ubergabestation 26 und der Ladestation 16 liegt, werden angesammelte Tonerabscheidungen von der photoleitenden Oberfläche 14 entfernt.

Die erfindungsgemässe Abstreifvorrichtung 30 befindet sich in Laufrichtung der Trommeloberfläche unmittelbar hinter dem Entwicklertank 24 am Trommelumfang. Die Abstreifvorrichtung 30 weist ein hohles, im wesentlichen zylindrisches, Bauteil 32 auf, an dessen Stirnseiten bzw. Enden Achsstummel 34 und 36 vorgesehen sind. Die Achsstummel 34 und 36 tragen drehbare Rollen 38 und 40, welche an der photoleitenden Oberfläche 14 der Trommel 12, angrenzend an den äusseren Rand derselben, anliegen. Die Rollen 38 und 40 besitzen einen geringfügig grösseren Durchmesser als das zylindrische Bauteil 32, so dass sich zwischen diesem und der photoleitenden Oberfläche 14 ein Spalt mit einer Breite von etwa 0,05 mm ergibt. Nach dem Passieren der Entwicklungsstation 22 trägt die photoleitende Oberfläche 14 typischerweise einen Entwicklerfilm mit einer Dicke von etwa 0,3 mm. Das zylindrische Bauteil 32 bildet für den relativ dicken Entwicklerfilm eine mechanische Sperre, wobei jedoch Einrichtungen vorgesehen sein müssen, um zu verhindern, dass der rückwärtige Bereich des zylindrischen Bauteils 32, d.h. derjenige Bereich, der in Laufrichtung der Trommel 12 auf die Linie folgt, an der das Bauteil 32 der Trommeloberfläche am

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engsten benachbart 1st, von dem Entwickler benetzt wird. Wenn nämlich dies geschieht, d.h. wenn der rückwärtige Bereich des Bauteils 32 mit dem flüssigen Entwickler benetzt ist, dann bleiben grosse Flüssigkeitstropfen auf der photoleitenden Oberfläche 14 zurück, wenn die aufgrund der Oberflächenspannung gebildete Haut der Entwicklerflüssigkeit längs des rückwärtigen Bereichs des Bauteils 32 und der photoleitenden Oberfläche 14 reiset.

Erfindungsgemäss ist nun das Bauteil 32 mit einem axialen Auslasschlitz 42 versehen, dessen Breite fünf- bis zehnmal so gross.ist wie die Spaltbreite zwischen dem Bauteil 32 und der photoleitenden Oberfläche 14, also etwa 0,5 mm beträgt. Aus einem Vorratstank 48 wird über eine Leitung 46 und eine Bohrung 44 in dem Achsstummel 36 Druckluft in das Innere des Bauteils 32 eingeleitet. Vorzugsweise wird in dem Drucklufttank 48 oder an einer anderen Druckluftquelle, beispielsweise einem Gebläse, Luft mit einem Oberdruck zwischen etwa 12 und 25 cmWS bereitgehalten. Die Druckluft mit diesem Druck wird letztlich dem Auslasschlitz 42 zugeführt. Das Bauteil 32 ist angrenzend an die Ränder des Auslasschlitzes 42 vorzugsweise mit in axialer Richtung verlaufenden Nuten 60,62 versehen, so dass am Umfang des zylindrischen Bauteils 32 ein genau definierter Annäherungsbereich geschaffen und die Wirbelbildung verringert wird.

Die geringe Spaltbreite zwischen dem Auslasschlitz 42 und der photoleitenden Oberfläche 14 und der schwache Oberdruck, der aus dem Auslasschlitz austretenden Druckluft, wirken im Bereich des Spalts zwischen der photoleitenden Oberfläche 14 und dem zylindrischen Bauteil 32 zusammen, um eine wirksame Luft-

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barriere zu bilden, welche der Oberflächenspannung der Entwicklerflüssigkeit zwischen der Trommel 12 und dem Bauteil 32 entgegenwirkt und damit verhindert, dass der rückwärtige Bereich des Bauteils 32 mit Entwicklerflüssigkeit benetzt wird. Dies wird erreicht, ohne dass das entwickelte Bild in seiner Qualität beeinträchtigt würde. Ausserdem wird nur eine geringe Luftmenge benötigt, die zwischen etwa 56 und etwa 113 l/min liegt. Zwei Schwenkelemente 50,52 mit Armen, in denen die Achsstummel 34 bzw. 36 drehbar gelagert sind, halten das Bauteil 32 in seiner Arbeitsstellung. Jedes der Schwenkelemente 50,52 ist um eine Schwenkachse 54 schwenkbar und mittels einer Feder 56 vorgespannt, welche zwischen dem einen Arm des Schwenkelements und einem festen Punkt 58 angeordnet ist. Die Federn 56 spannen die Rollen 38 und 40 so in Richtung auf den Trommelumfang vor, dass das Bauteil 32 auch dann stets einen festen Abstand von der Trommeloberfläche 12 aufweist, wenn diese exzentrisch ist oder Unregelmässigkeiten in der Trommeloberfläche vorhanden sind.

Man sieht, dass im Verlauf eines Arbeitszyklus eine gewisse Benetzung des Bauteils 32 im Bereich des Auslasschlitzes 42 und angrenzend an denselben auftritt. Um diesen Entwickler zu entfernen und um zu verhindern, dass sich in den genannten Bereichen Tonerablagerungen bilden, wird der Auslasschlitzbereich des Bauteils 32 in gewissen Abständen mit einem länglichen Schwamm 64 geputzt, der von einem Träger 66 im Abstand von der Trommel 12 gehaltert ist. Vorzugsweise wird der Schwamm 64, damit er feucht bleibt, über eine längliche perforierte Leitung 68 mit Entwicklerflüssigkeit versorgt.

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Weiterhin ist an dem Schwenkelement 5O ein Drehmagnet 7O montiert, welcher mit dem Achsstummel 34 gekoppelt ist und dessen Erregerwicklung bei laufendem Kopierer Strom zugeführt wird, um das Bauteil 32 in der in Fig. 3 gezeigten Lage zu halten, bei der der Auslasschlitz 42 der photoleitenden Oberfläche benachbart ist. Am Ende eines Arbeitszyklus des Kopierers wird der Drehmagnet 70 entregt, so dass der Auslasschlitz 42 des Bauteils 32 entgegen dem Uhrzeigersinn an dem Schwamm 64 vorbeigeschwenkt werden kann, bis er nachernten weist, wie dies Fig. 4 zeigt, wenn sich der Auslasschlitz 42 an dem Schwamm 64 vorbeibewegt, dann wird daran haftender flüssiger Entwickler abgewischt. Am Beginn des nächsten Arbeitszyklus wird dem Drehmagneten 70 bzw. seiner Erregerwicklung erneut Strom zugeführt, um das Bauteil 32 im Uhrzeigerfinn in seine Arbeitsstellung zurückzuschwenken, so dass der Auslasschlitz 42 der photoleitenden Oberfläche 14 der Trommel 12 wieder gegenüberliegt.

Die vorstehende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Abstreifvorrichtung gemäss der Erfindung zeigt, dass überschüssiger flüssiger Toner bzw. Entwickler ohne eine Beeinträchtigung des entwickelten Tonerbildes entfernt wird und dass die Entstehung übermässiger Mengen von Entwicklerdämpfen verhindert wird, wobei gleichzeitig auf umfangreiche Hilfssysteme verzichtet werden kann. Insbesondere ist die erfindungsgemässe Abstreifvorrichtung mechanisch sehr einfach aufgebaut.

Abschliessend sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern

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dass dem Fachmann im Gegenteil zahlreiche Möglichkeiten für Abwandlungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne dass er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müsste.

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Claims

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1. Abstreifvorrichtung zum Abstreifen überschüssigen, flüssigen Entwicklers von einer ein Bild tragenden Oberfläche, auf der sich eine, eine vorgegebene Schichtdicke aufweisende Schicht des flüssigen Entwicklers befindet, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

(a) Es ist ein quer zu der Oberfläche (14) verlaufendes Abstreifelement (32) vorgesehen;

(b) es sind Halterungseinrichtungen (34 bis 40, 50 bis 58) vorgesehen, die das Abstreifelement (32) in einem vorgegebenen Abstand von der Oberfläche (14) halten, der kleiner ist als die vorgegebene Schichtdicke;

(c) es sind Antriebseinrichtungen zum Herbeiführen einer Relativbewegung zwischen dem Abstreifelement (32) und der Oberfläche (14) vorgesehen;

(d) es sind Druckerzeu.gungseinrichtungen (42 bis 48) vorgesehen, mit deren Hilfe im Annäherungsbereich zwischen dem Abstreifelement (32) und der Oberfläche (14) eine Luftbarriere mit relativ geringem Überdruck erzeugbar ist.

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2. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstreifelement (32) bezogen auf die Richtung der Relativbewegung einen vorderen Bereich und einen rückwärtigen Bereich aufweist und dass die Druckerzeugungseinrichtungen (42 bis 48) zum Erzeugen der Luftbarriere einen quer zu der Oberfläche (14) verlaufenden Auslasschlitz (42) in dem Abstreifelement (32) aufweisen, welcher zwischen dem vorderen und dem rückwärtigen Bereich liegt, sowie Einrichtungen (44 bis 48) zum Aufrechterhalten eines über dem Atmosphärendruck liegenden Druckes in dem Auslasschlitz (42).

3. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Erzeugen eines über dem Atmosphärendruck liegenden Druckes in dem Auslassschlitz (42) einen überdruck zwischen etwa 12 und 25 ft erzeugen.

4. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Aufrechterhalten eines Überdrucks im Inneren des Auslasschlitzes (42) eine Luftmenge zwischen etwa 56 und 113 l/min liefern.

5. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Auslasschlitzes (42) wesentlich grosser ist als der Abstand zwischen dem Abstreifelement (3 2) und der das Bild tragenden Oberfläche (14).

6. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Auslasschlitzes (42) gleich

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dem Fünf- bis Zehnfachem des Abstands zwischen dem Abstreifelement (32) und der das Bild tragenden Oberfläche (14) ist.

7. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Auslasschlitzes (42) etwa 0,5 mm beträgt.

8. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere und der rückwärtige Bereich des Abstreifelementes (32) im wesentlichen parallel zu der das Bild tragenden Oberfläche (14) verlaufen.

9. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtungen zwei Rollen (38,40) aufweisen, welche an den Enden des Abstreifelementes befestigt sind und Vorspanneinrichtungen (52 bis 58), mit deren Hilfe die Rollen (38,40) an die das Bild tragende Oberfläche (14) anpressbar sind.

10. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Abstreifelement (32) und der das Bild tragenden Oberfläche (14) zwischen etwa O,025 und etwa 0,05 mm beträgt.

11. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand von der das Bild tragenden Oberfläche (14) Reinigungseinrichtungen (64 bis 68) zum Reinigen der in die Nähe der das Bild tragenden Oberfläche (14) gelangenden Teile des Abstreifelementes (32) vor-

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gesehen sind und dass den Halterungseinrichtungen Antriebseinrichtungen (70) zugeordnet sind, mit deren Hilfe die zu reinigenden Teile der Abstreifelementes (32) zu den Reinigungseinrichtungen (64 bis 68) bewegbar sind.

12. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtungen ein schwammartiges Element (64) aufweisen.

13. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstreifelement (32) mit Hilfe der Antriebseinrichtungen (70) um die Achse der Rollen (38, 40) drehbar ist.

14. Abstreifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstreifelement ein im wesentlichen zylindrisches Bauteil (32) ist, welches innen hohl ist und einen in axialer Richtung verlaufenden Auslasschlitz (42) aufweist, der mit dem hohlen Inneren des Bauteils (32) in Verbindung steht und dass an der Aussenflache des Bauteils (32) auf jeder Seite des Auslasschlitzes (42) eine in axialer Richtung verlaufende Nut (60,62) vorgesehen ist und dass Einrichtungen (44 bis 48) vorgesehen sind, mit deren Hilfe im hohlen Inneren des Bauteils (32) ein Überdruck aufrechterhaltbar ist.

15. Abstreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die das Bild tragende Oberfläche (14) zu einer Bewegung antreibbar ist.

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