DE69925405T2

DE69925405T2 - Reinigungsgerät mit einer Rollenbürste, Arbeitseinheit, und Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69925405T2
Application number: DE69925405T
Authority: DE
Inventors: Kazunari Ohta-ku Murayama; Tomonori Ohta-ku Mori; Hisayoshi Ohta-ku Kojima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: EP0943971B1; JPH11265135A; EP0943971A2; CN1238478A; KR19990077935A; KR100359589B1; US6314266B1; EP0943971A3; CN1129048C; DE69925405D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND ZUGEHÖRIGER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reinigungsgerät zum Entfernen von dem Entwickler, der an dem Bildtrageelement verbleibt, das bei einem elektrofotografischen Bilderzeugungsgerät angewendet wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Prozesskartusche, die ein derartiges Reinigungsgerät aufweist, und auf ein Bilderzeugungsgerät, bei dem eine derartige Prozesskartusche entfernbar einbaubar ist.
Bei einem Bilderzeugungsgerät, wie beispielsweise einem Drucker wird ein elektrostatisches latentes Bild an einem Bildtrageelement (an einem elektrofotografischen fotosensitiven Element) erzeugt, indem wahlweise das Bildtrageelement, das durch eine Aufladevorrichtung aufgeladen worden ist, belichtet wird. Dann wird das elektrostatische latente Bild entwickelt, d.h. sichtbar gemacht mit der Hilfe einer Entwicklungsvorrichtung und einem Entwickler. Dann wird das aus dem Entwickler bestehende Bild zu einem Aufzeichnungsmedium übertragen. Der an dem Bildtrageelement nach der Bildübertragung verbleibende Entwickler wird durch ein Reinigungsblatt und eine Bürstenrolle entfernt, um das Bildtrageelement für die daraufhin erfolgende Bilderzeugungsdrehung vorzubereiten, so dass der Bilderzeugungsprozess stets mit der Anwendung des gereinigten Abschnittes des Bildtrageelementes ausgeführt wird. Der entfernte Entwickler wird in einem Reinigungsbehälter gesammelt und dort gespeichert.
In der Vergangenheit wurde es möglich gemacht, die Wartung des Bilderzeugungsgeräts durch die Anwendung einer Kartusche zu vereinfachen. Gemäß diesem Verfahren sind ein Bildtrageelement, eine Aufladevorrichtung, eine Entwicklungsvorrichtung, ein Reinigungsabschnitt, ein Abfalltonerbehäler und dergleichen zu der Form einer Kartusche einstückig gestaltet, die in die Hauptbaugruppe von einem Bilderzeugungsgerät durch einen Anwender so einbaubar sein kann, dass der Entwickler mit Leichtigkeit nachgefüllt werden kann oder das Bildtrageelement mit Leichtigkeit ausgetauscht werden kann. Des Weiteren ist ein Bildtrageelement haltbarer geworden, und die Anzahl an Druckvorgängen, die jede Kartusche erzeugen kann, hat ebenfalls zugenommen, was nicht mit der begrenzten Entwicklerlieferfähigkeit von der Entwicklungsvorrichtung übereinstimmt. Somit ist eine Idee, die Entwicklungsvorrichtung unabhängig von den anderen Bauteilen zu gestalten, d.h. eine Entwicklungskartusche vollständig unabhängig von einer Kartusche zu gestalten, die den Rest der Bauteile aufweist, in die Praxis umgesetzt Worden. Anders ausgedrückt wendet gemäß dieser Idee ein Bilderzeugungsgerät 2 verschiedene Prozesskartuschen an: eine Trommelkartusche als eine Bilderzeugungsprozesskartusche, die in einstückiger Weise ein Bildtrageelement, eine Aufladevorrichtung und einen Reinigungsabschnitt aufweist; und eine Entwicklungskartusche, die eine Entwicklungsvorrichtung aufweist, so dass nicht nur ein Bilderzeugungsgerät mit Leichtigkeit gewartet werden kann, sondern auch zwei verschiedene Kassetten (Kartuschen) unabhängig voneinander gemäß der Haltbarkeit der vorstehend erwähnten Hauptbauteile ersetzt werden können. Der Abfalltoner, der sich aus dem Reinigen der fotosentitiven Trommel bei einer Trommelkartusche ergibt, wird in dem Abfalltonerbehältnis von der Trommelkartusche mit einem Fassungsvermögen gespeichert, das ausreichend groß ist, um sämtlichen während der Lebensdauer eines einzigen Bilderzeugungselementes erzeugten Abfalltoner zu speichern, wobei dieser dann zusammen mit der Trommelkartusche beim Austauschen der Trommelkartusche entfernt wird.
In dem Fall einer Bürstenwalze oder Bürstenrolle zum Reinigen eines Bildtrageelements ist diese in Kontakt mit einem Bildtrageelement angeordnet. Daher werden der Mechanismus zum Übertragen der Antriebskraft zu der Bürstenrolle und das Bildtrageelement durch die Bürstenrolle verschlissen. Anders ausgedrückt ist es wahrscheinlich, dass die Anwendung einer Bürstenrolle die Lebenserwartung von dem Übertragungsmechanismus für die Antriebskraft zu der Bürstenrolle und von dem Bildtrageelement verringert. Um dieses Problem zu verhindern, ist es erwünscht, dass die Drehzahl der Bürstenrolle, die mit dem Bildtrageelement in Kontakt gelangt, so gering wie möglich ist.
Wenn jedoch eine Bürstenrolle bei einer geringen Drehzahl gedreht wird, werden die Tonerpartikel zwischen den Borsten der Bürste zusammengepackt, bei denen häufig die Belastung schwankt, die auf den Übertragungsmechanismus für die Antriebskraft der Bürstenrolle einwirkt. Es ist wahrscheinlich, dass diese Belastungsschwankung zu einem Bildtrageelement übertragen wird und die Qualität von einem Bild verringert, welches erzeugt wird.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 176 669/1983 offenbart ein Bilderzeugungsgerät, das ein Reinigungsgerät aufweist, um ein elektrostatisches Bildtrageelement für ein latentes Bild zu reinigen. Dieses Reinigungsgerät, das älter als die vorliegende Erfindung ist, weist ein Bürstenelement auf, an dem eine positive Vorspannung angelegt wird. In dem Fall von diesem Reinigungsgerät beträgt die Lineargeschwindigkeit Vp von der Umfangsfläche des elektrostatischen Bildtrageelements für das latente Bild 100 mm/sek und die Lineargeschwindigkeit Vb von dem Bürstenelement beträgt 50 mm/sek. Die Lineargeschwindigkeit V_F von der Spannungsanlegeeinrichtung beträgt 0 mm/sek.
Jedoch war es die Aufgabe von dieser in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 176 669/1983 offenbarten Erfindung, zu verhindern, dass sich der Gesamtdurchmesser der Bürste verringert. Somit wäre es selbst dann, wenn eine Bürstenrolle so aufgebaut ist, wie dies in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 176 669/1983 offenbart ist, unmöglich, zu verhindern, dass die durch das Bürstenelement erzeugte Schwankung der Belastung zu dem elektrostatischen Bildtrageelement für das latente Bild übertragen wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Lebensdauer von einem Bildtrageelement und einer Bürstenrolle zu verlängern, und außerdem zu verhindern, dass die Schwankung der Belastung, die durch eine Bürstenrolle erzeugt wird, zu einem Bildtrageelement übertragen wird, so dass es möglich wird, ein Bilderzeugungsgerät, ein Reinigungsgerät und eine Prozesskartusche zu schaffen, die dazu in der Lage sind, Bilder mit einer erwünschten Qualität eine lange Zeitspanne lang zu erzeugen oder zu dieser Erzeugung beizutragen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsgerät, ein Reinigungsgerät und eine Prozesskartusche zu schaffen, bei denen die Anzahl an Bauteilen wesentlich geringer als beim Stand der Technik ist.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Reinigungsgerät gemäß der Definition in Anspruch 1 und außerdem eine Prozesskartusche und ein Bildtrageelement, die ein derartiges Reinigungsgerät aufweisen.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend dargelegten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit dem beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Schnittansicht von einem Bilderzeugungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der allgemeine Aufbau von dem Bilderzeugungsgerät dargestellt ist.
2 zeigt eine schematische Schnittansicht von einer Prozesskartusche, die mit dem in 1 dargestellten Bilderzeugungsgerät kompatibel ist.
3 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht von der Reinigungskammer des Reinigungsbehälters bei der in 2 dargestellten Prozesskartusche.
4 zeigt eine horizontale Schnittansicht von der in 2 dargestellten Prozesskartusche.
5 zeigt eine vergrößerte horizontale Schnittansicht von der in 2 dargestellten Prozesskartusche.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Art an Bild, die von einem elektrofotografischen Bilderzeugungsgerät ausgegeben wird, schwankt in Abhängigkeit von dem Zweck, für den ein Anwender das Bild erzeugen will. Anders ausgedrückt werden nicht nur Bilder mit Zeichen sondern auch außerordentlich genaue fotografische Bilder häufig ausgegeben. Somit ist es erforderlich, dass ein Bilderzeugungsgerät eine hohe Auflösung der Gestalt hat, dass es außerordentlich genaue Bilder erzeugen kann.
Daher ist es in der Vergangenheit eine allgemeine Praxis geworden, Toner, der aus außerordentlich kleinen Tonerpartikeln besteht, als ein Entwickler für die Bilderzeugung anzuwenden. Außerdem haben sich die Tonerherstellverfahren geändert; Verfahren zum Herstellen von mikroskopischem Tonerpartikeln haben sich von mechanischen Verfahren, beispielsweise eine Pulverisierung, zu chemischen Verfahren, beispielsweise eine Polymerisation, geändert. Somit hat sich die Form eines Tonerpartikels von einer Multifacettenform zu einer virtuell kugelartigen Form geändert.
Nachstehend ist ein Bilderzeugungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
[Allgemeiner Aufbau]
Zunächst ist der allgemeine Aufbau von dem Bilderzeugungsgerät unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
1 zeigt eine Schnittansicht von dem allgemeinen Aufbau eines Laserstrahldruckers, eine Art an Farbbilderzeugungsgerät als ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät.
Wie dies in 1 gezeigt ist, hat der Farblaserdrucker ein Bildtrageelement 15, eine Entwicklungseinrichtung 20 und 21 und ein Zwischenübertragungselement 9. Das Bildtrageelement 15 ist ein elektrofotografisches fotosensitives Element und dreht sich bei einer konstanten Geschwindigkeit. Die Entwicklungseinrichtung 20 ist aufgebaut aus einer sich nicht drehenden Entwicklungsvorrichtung 21B für schwarze Farbe und die Entwicklungseinrichtung 21 ist aufgebaut aus drei sich drehenden Farbentwicklungsvorrichtungen 20Y, 20M und 20C. Das Zwischenübertragungselement 9 trägt vorübergehend die Farbbilder, die durch die Entwicklungseinrichtungen 20 und 21 entwickelt werden und in Mehrfachlagen zu dem Zwischenübertragungselement 9 übertragen werden. Dann überträgt es die Farbbilder zu einem Stück eines Übertragungsmediums 2, ein Aufzeichnungsmedium, das von einem Übertragungsmediumzuführabschnitt D geliefert wird. Das Übertragungsmedium 2, zu dem die Farbbilder übertragen worden sind, wird danach zu einem Fixierabschnitt 25 geliefert, bei dem das Farbbild an dem Übertragungsmedium 2 fixiert wird. Danach wird das Übertragungsmedium 2 zu einem Lieferabschnitt 37 durch Abgabewalzen oder Ausgabewalzen 34, 35 und 36 abgegeben. Der Lieferabschnitt 37 befindet sich an dem oberen Abschnitt von der Druckhauptbaugruppe (die Hauptbaugruppe des elektrofotografischen Bilderzeugungsgerätes). Die vorstehend erwähnten sich drehenden Farbeentwicklungsvorrichtungen 20Y, 20M und 20C und die sich nicht drehende Entwicklungsvorrichtung 21B für die schwarze Farbe sind derart aufgebaut, dass sie in die Druckerhauptbaugruppe A unabhängig voneinander entfernbar einbaubar sind. Der Übertragungsmediumzuführabschnitt D und die Abgabewalzen 34, 35 und 36 bilden eine Fördereinrichtung.
Nachstehend ist der Aufbau von jedem Bauteil des Laserdruckers detailliert in einer logischen Reihenfolge beschrieben.
[Bildtrageelementeinheit]
Eine Trommelkartusche 13, d.h. eine Bildtrageelementeinheit weist in einstückiger Weise ein Biltrageelement 15 (ein elektrofotografisches fotosensitives Element) und einen Reinigungseinrichtungsbehälter 14 (einen Sammelkasten für Abfalltoner) auf. Der Reinigungseinrichtungsbehälter 14 gehört zu einem Reinigungsgerät C und ist außerdem ein Halter für das Bildtrageelement 15. Die Trommelkartusche 13 ist in einem Kartuschenraum in der Druckerhauptbaugruppe A durch eine nicht dargestellte Kartuscheneinbauöffnung eingeführt, mit der die Druckerhauptbaugruppe A versehen ist. Nach dem Einführen wird die Trommelkartusche 13 durch ein Paar an Einbauführungen (diese sind nicht dargestellt) als eine Kartuscheneinbaueinrichtung, die in dem Kartuschenraum vorgesehen ist, so entfernbar gestützt, dass die Trommelkartusche 13 mit Leichtigkeit als eine Einheit in Übereinstimmung mit der Lebensdauer des Bildtrageelementes 15 ausgetauscht werden kann. Das Bildtrageelement 15 bei diesem Ausführungsbeispiel hat einen Aluminiumzylinder mit einem Durchmesser von ca. 60 mm und eine Lage aus einem organischen fotoleitfähigen Material, das auf die Umfangsfläche des Aluminiumzylinders geschichtet ist, und wird durch den Reinigungseinrichtungsbehälter 14 von dem Reinigungsgerät C drehbar gestützt, der außerdem als der Halter für das Bildtrageelement 15 wirkt. Benachbart zu der Umfangsfläche von dem Bildtrageelement 15 sind eine Reinigungsklinge 16 und eine Primäraufladeeinrichtung 17 angeordnet. Das Bildtrageelement 15 wird in der Richtung des Gegenuhrzeigersinns, die durch eine Pfeilmarkierung R1 in 1 dargestellt ist, in Übereinstimmung mit dem Bilderzeugungsvorgang gedreht, indem eine Antriebskraft von einem nicht dargestellten Antriebsmotor zu einem der Längsenden des Bildtrageelements 15, d.h. zu dem nicht dargestellten Ende übertragen wird, das sich an der Rückseite der Zeichnung befindet.
[Aufladeeinrichtung]
Eine Aufladeeinrichtung 17 ist eine derartige Aufladeeinrichtung, die ein Aufladeverfahren der Kontaktart anwendet. Das Bildtrageelement 15 wird gleichmäßig aufgeladen, indem die elektrisch leitfähige Walze von der Aufladeeinrichtung 17 in Kontakt mit dem Bildtrageelement 15 gesetzt wird und dann eine Spannung an der elektrisch leitfähigen Walze angelegt wird.
[Belichtungseinrichtung]
Das Bildtrageelement 15 wird durch einen Abtastabschnitt oder Scannerabschnitt 30 belichtet. Genauer gesagt gibt, wenn Bildsignale zu einer (nicht dargestellten) Laserdiode erteilt werden, die Laserdiode ein Lichtstrahlbündel, das mit den Bildsignalen moduliert wird, zu einem Polygonspiegel 31 aus, der bei einer hohen Geschwindigkeit durch einen Abtastmotor (dieser ist nicht dargestellt) gedreht wird. Das von dem Polygonspiegel 31 reflektierte Licht belichtet wahlweise die Umfangsfläche von dem Bildtrageelement 15, das bei einer konstanten Geschwindigkeit gedreht wird, durch einen Bilderzeugungslinse und einen Reflexionsspiegel 33. Als ein Ergebnis wird ein elektrostatisches latentes Bild an dem Bildtrageelement 15 erzeugt.
[Entwicklungseinrichtung]
Die Entwicklungseinrichtungen 20 und 21 sind Einrichtungen, durch die das vorstehend erwähnte elektrostatische latente Bild sichtbar gemacht wird. Die Entwicklungseinrichtung 20 hat drei sich drehende Entwicklungsvorrichtungen 20Y, 20M und 20C zum Entwickeln einer gelben Farbe, einer magentafarbenen Farbe und einer cyanfarbenen Farbe in entsprechender Weise, und die Entwicklungseinrichtung 21 hat eine Entwicklungsvorrichtung 21B für die schwarze Farbe.
Die Entwicklungseinrichtung 21B für die schwarze Farbe ist eine unbewegliche Vorrichtung, d.h. eine ortsfeste Vorrichtung, und ist so angeordnet, dass sie der Umfangsfläche von dem Bildtrageelement 15 so zugewandt ist, dass der Abstand zwischen den Umfangsflächen von dem Bildtrageelement 15 und der Hülse 21BS von der Entwicklungseinrichtung für die schwarze Farbe mikroskopisch klein (300 μm) wird. Sie erzeugt ein sichtbares Bild an dem Bildtrageelement 15 durch die Anwendung von schwarzem Toner.
Bei der Entwicklungsvorrichtung 21B für die schwarze Farbe wird der Toner zu der Hülse 21BS durch einen (nicht dargestellten) Tonerbefördermechanismus befördert und wird bei einer dünnen Lage an der Umfangsfläche von der Hülse 21BS, die sich in der dargestellten Richtung des Uhrzeigersinns dreht, durch eine Tonerbeschichtungsklinge 21BB beschichtet, die auf die Umfangsfläche der Hülse 21BS presst. Während der Toner an der Hülse 21BS durch die Klinge 21BB beschichtet wird, wird der Toner triboelektrisch aufgeladen. Wenn eine Entwicklungsvorspannung der Hülse 21BS angelegt wird, wird das elektrostatische latente Bild an dem Bildtrageelement 15 zu einem Tonerbild entwickelt, das dem elektrostatischen latenten Bild entspricht.
Jede der drei sich drehenden Farbentwicklungsvorrichtungen 20Y, 20M und 20C ist durch eine Entwicklungsdreheinrichtung 23 entfernbar gestützt, die sich um eine Welle 22 dreht. Während eines Bilderzeugungsvorgangs dreht sich jede der Farbentwicklungsvorrichtungen 20Y, 20M und 20C um die Welle 22, während sie durch die Entwicklungsdreheinrichtung gehalten wird, und hält an einer vorbestimmten Entwicklungsstation an, an der sie dem Bildtrageelement 15 unter einem rechten Winkel zugewandt ist, wobei ein mikroskopischer Abstand (ungefähr 300 μm) von dem Bildtrageelement 15 eingehalten wird, und das elektrostatisch latente Bild an dem Bildtrageelement 15 wird zu einem sichtbaren Bild entwickelt. Während eines Farbbilderzeugungsvorgangs dreht sich die Entwicklungsdreheinrichtung 23 um einen vorbestimmten Abstand pro jeder vollen Umdrehung der Zwischenübertragungseinrichtung 9, wobei die Entwicklungsvorrichtung 20Y für die gelbe Farbe, die Entwicklungsvorrichtung 20M für die magentafarbene Farbe und die Entwicklungsvorrichtung 20C für die cyanfarbene Farbe an der Entwicklungsstation in der aufgeführten Reihenfolge positioniert werden, um den Entwicklungsprozess auszuführen, und danach wird der Entwicklungsprozess durch die Entwicklungsvorrichtung 20B für die schwarze Farbe ausgeführt.
1 zeigt einen Zustand, bei dem die Entwicklungsdrehvorrichtung 20Y für die gelbe Farbe bei der Entwicklungsstation positioniert ist, wobei sie der Trommelkartusche 13 zugewandt ist. Die sich drehende Entwicklungsvorrichtung 20Y befördert den Toner in den Behälter zu einer Beschichtungswalze 20YR durch einen (nicht dargestellten) Tonerfördermechanismus. Dann wird der Toner bei einer dünnen Lage an der Umfangsfläche von der Hülse YS, die sich in der dargestellten Richtung des Uhrzeigersinns dreht, durch die Beschichtungswalze 20YR beschichtet, die sich in der dargestellten Richtung des Uhrzeigersinns dreht, und die Klinge 20YB wird auf die Umfangsfläche der Hülse 20YS gepresst. Während des Beschichtens wird der Toner triboelektrisch aufgeladen. Das elektrostatische latente Bild, das an dem Bildtrageelement 15 erzeugt wird, wird zu einem Tonerbild, das dem latenten Bild entspricht, entwickelt, indem eine Entwicklungsvorspannung an der Hülse 20YS angelegt wird, die dem Bildtrageelement 15 unter einem rechten Winkel zugewandt ist. Die Entwicklungsvorrichtung 20M für die magentafarbene Farbe und die Entwicklungsvorrichtung 20C für die cyanfarbene Farbe führen ebenfalls ihre eigenen Entwicklungsprozesse auf Tonerbasis durch den gleichen Mechanismus wie der vorstehend beschriebene aus.
Da jede der Drehentwicklungsvorrichtungen 20Y, 20M und 20C bei der Entwicklungsstation positioniert ist, ist jede der Hülsen 20YS, 20MS bzw. 20CS der jeweiligen Vorrichtungen 20Y, 20M bzw. 20C mit ihrer eigenen Farbentwicklungshochspannungsquelle und ihrer eigenen Antriebseinrichtung (beide sind nicht dargestellt) verbunden, und die Spannung wird in aufeinanderfolgender Weise und selektiver Weise bei einer passenden Entwicklungsvorrichtung angelegt, während die Entwicklungsvorrichtung angetrieben wird.
[Zwischenübertragungselement]
Während eines einzigen Zyklus des Bilderzeugungsvorgangs empfängt ein Zwischenübertragungselement 9 von verschiedenen Tonerbildern, d.h. von einem Bild in gelber Farbe, einem Bild in magentafarbener Farbe, einem Bild in cyanfarbener Farbe und einem Bild in schwarzer Farbe, die von dem Bildtrageelement 15 übertragen werden, an dem diese farbigen Bilder durch die Entwicklungsvorrichtungen 20Y, 20M, 20C und 20B entwickelt werden. Um diese Farbbilder zu empfangen, dreht sich das Zwischenübertragungselement 9 in der dargestellten Richtung des Uhrzeigersinns bei der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie das Bildtrageelement 15 in synchroner Weise. Nach dem Empfangen der vier Bilder der verschiedenen Farben durch das Zwischenübertragungselement 9 wird ein Stück Aufzeichnungsmedium 2 befördert, während es zwischen einer Übertragungswalze 10, an der eine Spannung angelegt ist, und dem Zwischenübertragungselement 9 geklemmt ist. Als ein Ergebnis werden die vier Bilder der verschiedenen Farben an dem Zwischenübertragungselement 9 gleichzeitig zu dem Aufzeichnungsmedium 2 übertragen.
Das Zwischenübertragungselement 9 bei diesem Ausführungsbeispiel hat einen Aluminiumzylinder 12 mit einem Durchmesser von 180 mm und eine elastische Lage 11, die die Umfangsfläche von dem Aluminiumzylinder 12 bedeckt. Das Material der elastischen Lage 11 ist Schwamm, Gummi oder dgl., wobei deren elektrischer Widerstand in einem mittleren Bereich ist. Das Zwischenübertragungselement 9 ist drehbar gestützt und wird durch eine Antriebskraft gedreht, die über ein (nicht dargestelltes) Zahnrad übertragen wird, das an dem Zwischenübertragungselement 9 einstückig angebracht ist.
[Reinigungsbehälter]
Das Reinigungsgerät C als die Reinigungseinrichtung ist ein Gerät zum Reinigen des Bildtrageelementes 15, d.h. zum Entfernen der Tonerpartikel, die an dem Bildtrageelement 15 verbleiben, nachdem die sichtbaren Bilder oder die Tonerbilder, die an dem Bildtrageelement 15 durch die Entwicklungseinrichtungen 20 und 21 entwickelt worden sind, zu dem Zwischenübertragungselement 9 übertragen worden sind. Der entfernte Toner oder der Abfalltoner wird in dem Reinigungseinrichtungsbehälter 14 gesammelt. Die Menge von dem Abfalltoner, der in dem Reinigungseinrichtungsbehälter 14 gesammelt worden ist, ist nicht ausreichend groß, um den Reinigungseinrichtungsbehälter 14 vor dem Ablauf der Lebensdauer des Bildtrageelements 15 zu füllen. Somit wird der Reinigungseinrichtungsbehälter 14 zur gleichen Zeit ersetzt, zu der auch das Bildtrageelement 15 am Ende seiner Lebensdauer ersetzt wird. Unter Bezugnahme auf die 2 und 4 ist der Reinigungseinrichtungsbehälter 14 mit einer Trennwand 41, die sich in dem Innenraum 14a von dem Reinigungseinrichtungsbehälter 14 befindet, um den Raum 14a in zwei Kammern zu trennen, d.h. in eine Reinigungskammer 43 und eine Abfalltonerspeicherkammer 44, versehen, so dass der Reinigungsprozess nicht in ungünstiger Weise durch die Rückströmung des Abfalltoners beeinflusst wird. Der Aufbau der Reinigungseinrichtung ist nachstehend detailliert beschrieben.
[Blattzuführabschnitt]
Der Blattzuführabschnitt D ist ein Abschnitt zum Befördern des Aufzeichnungsmediums 2 zu einem Übertragungsabschnitt und besteht grundsätzlich aus einer Kassette 11, einer Blattzuführwalze 3, einer Förderwalze 4, einer Verzögerungswalze 5, einer Blattzuführführung 6 und einer Lagegenauigkeitswalze 8. Die Kassette 1 enthält eine Vielzahl an Blättern eines Aufzeichnungsmediums 2. Die Verzögerungswalze 5 verhindert, dass zwei oder mehr Blätter gleichzeitig zugeführt werden. Bei einem Bilderzeugungsvorgang wird die Blattzuführwalze 3 koordiniert mit dem Voranschreiten des Bilderzeugungsvorgangs drehend angetrieben, werden die Aufzeichnungsmediumblätter 2 in der Kassette 1 aus der Kassette 1 heraus einzeln zugeführt, während sie getrennt werden. Nachdem sie aus der Kassette 1 heraus geführt worden sind, wird jedes Blatt des Aufzeichnungsmediums 2 durch das Blattführungselement 6 zusammen mit der Förderwalze 7 zu der Lagegenauigkeitswalze 8 geführt. Die Lagegenauigkeitswalze 8 führt eine vorbestimmte Abfolge aus, die eine Zeitspanne, bei der die Walze 8 ruhig gehalten wird, um das Aufzeichnungsmedium 2 in Bereitschaft zu halten, und eine Zeitspanne aufweist, bei der die Walze 8 sich dreht, um das Aufzeichnungsmedium 2 zu dem Zwischenübertragungselement 9 zu befördern, so dass das Aufzeichnungsmedium 2 mit dem Bild genau ausgerichtet ist, wenn das Bild zu dem Aufzeichnungsmedium 2 währen des folgenden Schritts, d.h. während des Bildübertragungsschritts übertragen wird.
[Übertragungsabschnitt]
Der Übertragungsabschnitt weist die Übertragungswalze 10 auf, die zwei unterschiedliche Positionen einnimmt.
Die Übertragungswalze 10 hat eine metallische Welle und eine elastische Lage, die um die metallische Welle gehüllt ist. Die elastische Lage ist aus einem geschäumten Material mit einem mittleren elektrischen Widerstand ausgebildet. Sie ist an der oberen Position oder an der unteren Position angeordnet und kann drehend angetrieben werden. Während vier Tonerbilder mit unterschiedlicher Farbe an dem Zwischenübertragungselement 9 erzeugt werden, d.h. während das Zwischenübertragungselement 9 sich mehrfach dreht, wird die Übertragungswalze 10 bei der unteren Position gehalten, wie dies durch eine durchgehende Linie in 1 dargestellt ist, wobei sie von dem Zwischenübertragungselement 9 getrennt ist, so dass die Bilder an dem Zwischenübertragungselement 9 nicht beeinträchtigt werden. Nachdem sämtliche vier Tonerbilder mit unterschiedlicher Farbe an dem Zwischenübertragungselement 9 erzeugt worden sind, wird die Übertragungswalze 10 zu der oberen Position, die durch eine kleine oder dünne Linie in 1 dargestellt ist, synchron zu der Übertragungszeit für das farbige Bild, das aus den vier Tonerbildern unterschiedlicher Farbe besteht, durch ein nicht dargestelltes Nockenelement bewegt, wodurch sie an das Zwischenübertragungselement 9 so gepresst wird, dass ein vorbestimmter Betrag eines Kontaktdruckes zwischen ihr selbst und dem Zwischenübertragungselement 9 erzeugt wird, während das Aufzeichnungsmedium 2 zwischen ihr selbst und dem Zwischenübertragungselement 9 geklemmt wird. Gleichzeitig wird eine Vorspannung an der Übertragungswalze 10 angelegt, und das Tonerbild an dem Zwischenübertragungselement 9 wird zu dem Aufzeichnungsmedium 2 übertragen. Da das Zwischenübertragungselement 9 und die Übertragungswalze 10, die das Aufzeichnungsmedium 2 klemmen, beide angetrieben werden, wird, sobald der Übertragungsschritt endet, das Aufzeichnungsmedium 2 bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit in der dargestellten nach links weisenden Richtung zu einer Fixiervorrichtung 25 befördert, die den nächsten Schritt ausführt.
[Fixierabschnitt]
Die Fixiervorrichtung 25 fixiert das Tonerbild, das durch die vorstehend erwähnte Entwicklungseinrichtung 20 und 21 erzeugt worden ist und zu dem Aufzeichnungsmedium 3 durch das Zwischenübertragungselement 9 übertragen worden ist, an dem Aufzeichnungsmedium 2. Wie dies in 1 gezeigt ist, hat die Fixiervorrichtung 25 eine Fixierwalze 26, um Wärme auf das Aufzeichnungsmedium 2 aufzubringen, und eine Druckwalze 27 zum Pressen des Aufzeichnungsmediums 2 an die Fixierwalze 26. Beide Walzen 26 und 27 sind hohl und enthalten Heizeinrichtungen 28 bzw. 29 in ihren Innenräumen. Wenn sie drehend angetrieben werden, befördern sie das Aufzeichnungsmedium 2 nach vorn, während das Bild an dem Aufzeichnungsmedium 2 fixiert wird.
Anders ausgedrückt wird das Aufzeichnungsmedium 2, das das Tonerbild trägt, durch die Fixierwalze 26 und die Druckwalze 27 befördert, während das Tonerbild an dem Aufzeichnungsmedium 1 durch die Wärme und den Druck, die auf das Aufzeichnungsmedium 2 aufgebracht werden, fixiert wird.
[Reinigungseinrichtung (Reinigungsgerät)]
Unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 ist der Aufbau des Reinigungsgeräts C detailliert beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 2 hat das Reinigungsgerät C eine Reinigungsklinge 16 als ein Reinigungselement und eine Bürstenwalze 60. Die Reinigungsklinge 16 dient dem Abkratzen des Toners, der an dem Bildtrageelement 15 verblieben ist, in den Reinigungseinrichtungsbehälter 14. Die Bürstenwalze 60 ist ein Abkratzelement zum Abkratzen des Toners von dem Bildtrageelement 15. Sie ist in Kontakt mit dem Bildtrageelement 15 an der stromaufwärtigen Seite von der Reinigungsklinge 16 im Hinblick auf die Drehrichtung des Bildtrageelementes 15 in einer derartigen Weise angeordnet, dass der Gewebeabschnitt 60P, der nachstehend beschrieben ist, theoretisch in die Umfangsfläche des Bildtrageelementes 15 ungefähr um 1 mm eindringen würde. Die Bürstenwalze 60 wird in der Richtung gedreht, die durch eine Pfeilmarkierung R2 dargestellt ist. Anders ausgedrückt bewegt sich an der Grenzfläche zwischen der Bürstenwalze 60 und dem Bildtrageelement 15 die Umfangsfläche der Bürstenwalze 60 in die Richtung, die entgegengesetzt von dem Bildtrageelement 15 ist.
Unter Bezugnahme auf 4 hat die Bürstenwalze 60 einen Bürstengewebeabschnitt 60P als einen Abschnitt zum Abkratzen des Toners von dem Bildtrageelement 15. Die Bürstenwalze 60 hat eine Bürstenwelle 60S und einen Gewebeabschnitt 60P, der um die Bürstenwelle 60S herum gehüllt ist. Die Bürstenwelle 60S ist aus einem elektrisch leitfähigen metallischen Material hergestellt. Das Gewebe bei diesem Ausführungsbeispiel ist aus einer elektrisch leitfähigen Faser hergestellt. Die Bürstenwalze 60 mit dem elektrisch leitfähigen Gewebeabschnitt 60P ist an der metallischen Erdungsplatte 66 geerdet, um die Aufladung zu entfernen, die der Toner an dem Bildtrageelement 15 angesammelt hat, da der Toner, von dem die elektrische Aufladung entfernt worden ist, leichter von der Umfangsfläche des Bildtrageelementes 15 abzutrennen ist, und daher effektiver durch die Reinigungsklinge 16 entfernt wird. Die metallische Erdungsplatte 66 ist nachstehend beschrieben.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 wird die Kraft zum Antreiben der Bürstenwalze 60 zu einem Antriebszahnrad 64 innerhalb der CRG (Kartusche) durch eine Kupplung (die nicht dargestellt ist) und eine Antriebskraftübertragungsbahn übertragen, die sich von der Antriebskraftübertragungsbahn für das Bildtrageelement 15 unterscheidet. Die Antriebskraft, die zu dem Zahnrad 64 übertragen wird, wird zu einem Bürstenzahnrad 63 anhand eines nicht dargestellten Zwischenzahnradzuges übertragen, und dreht die Bürstenwalze 60. Anders ausgedrückt hat die Antriebskraftübertragungsbahn für die Bürstenwalze 60 die Antriebskrafteingabebahn für die Schraube 45, wie dies in 4 dargestellt wird. Während das Bildtrageelement 15 bei einer Drehzahl von 36 Umdrehungen/Minute dreht, wird die Bürstenwalze 60 bei einer Drehzahl von 33 Umdrehungen/Minute gedreht, was kleiner als die Drehzahl des Bildtrageelements 15 ist.
Da die Drehzahl der Bürstenwalze 60 gering ist, wird verhindert, dass das Bürstenwellenlager 68, das sich in dem Reinigungseinrichtungsbehälter 14 an der Antriebsseite zum Stützen des (nicht dargestellten) Bürstenantriebszahnradzuges befindet, außerordentlich verschleißt, und außerdem kratzt die Bürstenwalze 60 den Toner effektiver ab. Anders ausgedrückt wird garantiert, dass die Bürstenwalze 60 fehlerfrei gedreht werden kann bis zu dem Ende der langen Lebensdauer des Bildtrageelementes 15.
Außerdem ist unter Bezugnahme auf die 4 und 5 eine Schraubenfeder 65, die geringfügig zusammengedrückt ist, zwischen der Kartuschenrahmenwand und dem Antriebsseitenende, d.h. der Gleitkontaktpunktseite von der Bürstenwelle 60S positioniert. Die Schraubenfeder 65 ist eine Druckfeder, die aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet ist und in einer derartigen Richtung gewickelt ist, dass sie sich festzieht, wenn die Bürstenwelle 60S gedreht wird. Durch das Vorhandensein der Schraubenfeder 65 wird das andere Ende, d.h. das Ende der nicht angetriebenen Seite von der Bürstenwelle 60S gegen ein Bürstenwellenlager 67 gedrückt, was es sicherstellt, dass die Bürstenwalze 60 relativ zu dem Reinigungseinrichtungsbehälter 14 genau positioniert wird. Das Antriebsseitenende der Bürstenwelle 60S von der Bürstenwalze 60 ist mit der metallischen Erdungsplatte 66 durch die Schraubenfeder 65 so elektrisch verbunden, dass sie mit der metallischen Erdungsplatte 66 selbst dann elektrisch verbunden bleibt, wenn die Bürstenwalze 60 sich dreht. Anders ausgedrückt stellt die Elastizität der angemessen zusammengedrückten Schraubenfeder 65 eine gute elektrische Leitfähigkeit sicher.
3 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht von der Reinigungskammer 43.
In 3 ist mit dem Bezugszeichen 61 ein flexibles Blatt als ein Abkratzelement bezeichnet. Das flexible Blatt 61 ist an eine metallische Abkratzplatte 62 geklebt, die in der Reinigungskammer 43 angeordnet ist. Sie erstreckt sich in der Richtung, die zu der Drehrichtung der Bürstenwalze 60 entgegengesetzt ist, und ihr Endstück ist in Kontakt mit dem Gewebeabschnitt 60P von der Bürstenwalze 60 angeordnet. Anders ausgedrückt ist das freie Ende von dem flexiblen Blatt 61 an der stromaufwärtigen Seite von dem fixierten Ende des flexiblen Blattes 61 im Hinblick auf die Drehrichtung der Bürstenwalze 60. Das flexible Blatt 61 bei diesem Ausführungsbeispiel ist aus einem 0,1 mm dickem PET (Polyethylenetherephtalat) ausgebildet. Jedoch muss das Material für das flexible Blatt 61 nicht auf ein PET-Blatt beschränkt sein. Jedes angemessen flexible Blatt, beispielsweise ein SUS-Blatt, kann verwendet werden.
Das flexible Blatt 61 ist in Kontakt mit dem Gewebeabschnitt 60P so angeordnet, dass der Winkel β (Kontaktwinkel), der zwischen dem flexiblen Blatt 61 und der Linie, die tangential zu der Umfangsfläche des Gewebeabschnittes 60P durch den imaginären Kreuzungspunkt zwischen dem flexiblen Blatt 61 und der Umfangsfläche des Gewebeabschnittes 60P gezogen ist, zu 40° wird, was die Erfordernis erfüllt, die für den Kontaktwinkel zwischen der Bürstenwalze 60 und dem flexiblen Blatt 61 gilt: β < 45°. Der Betrag des theoretischen Eindringens δd (Kontakteindringen) von dem Gewebeabschnitt 60P in das Bildtrageelement 15 beträgt 1,0 mm (δd = 1,0 mm), wohingegen der Betrag des theoretischen Eindringens δs von dem flexiblen Blatt 61 in den Gewebeabschnitt 60P den Wert 1,5 mm (δs = 1,5 mm) hat, wodurch die Erfordernis erfüllt ist, die bei der Beziehung zwischen dem Betrag des theoretischen Eindringens δd der Bürstenwalze 60 in das Bildtrageelement 15 und dem Betrag des theoretischen Eindringens δs in die Bürstenwalze 60 gilt: δd < δs.
Da der Winkel von dem flexiblen Blatt 61 in Bezug auf die Umfangsfläche des Gewebeabschnittes 60P von der Bürstenwalze 60 kleiner als 45° ist selbst in dem Fall, bei dem das flexible Blatt 61 durch die Drehung der Bürstenwalze 60 gebogen wird, bleibt das flexible Blatt 61 in der Richtung, die entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Bürstenwalze 60 ist, verlängert in Kontakt mit der Bürstenwalze 60, wobei ein effektives Abkratzen des Toners, der in den Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60 eingetreten ist, ermöglicht wird. Wenn das flexible Blatt 61 so eingestellt ist, dass der Winkel β des flexiblen Blatts 61 relativ zu der Bürstenwalze 60 größer als 45° wird, ist es wahrscheinlich, dass das flexible Blatt 61 in übermäßiger Weise durch die Drehung der Bürstenwalze 60 gebogen wird. Anders ausgedrückt ist es wahrscheinlich, dass das flexible Blatt 61 so stark gebogen wird, dass der Endstückabschnitt des flexiblen Blattes 61 in die gleiche Richtung wie die Drehrichtung der Bürstenwalze 60 zeigt, wobei der Toner nach unten gedrückt wird, der in den Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60 hineingelangt ist. Daher versagt das flexible Blatt 61 beim effektiven Abkratzen des Toners innerhalb des Gewebeabschnittes 60P. Somit ist es erwünscht, dass der Kontaktwinkel β auf einen Wert eingestellt wird, der größer als 45° ist.
Des Weiteren bedeutet der Umstand, dass der Betrag δs des theoretischen Eindringens des flexiblen Blattes 61 in die Bürstenwalze 60 größer als der Betrag δd des theoretischen Eindringens der Bürstenwalze 60 in das Bildtrageelement 15 ist, dass das Vermögen des flexiblen Blattes 61 im Hinblick auf das Abkratzen des Toners bei dem Kontakt zwischen dem flexiblen Blatt 61 und der Bürstenwalze 60 größer als das Vermögen der Bürstenwalze 60 im Hinblick auf das Abkratzen des Toners von der Umfangsfläche des Bildtrageelementes 15 ist, wodurch sichergestellt wird, dass der Toner von dem Bildtrageelement 15 durch die Bürstenwalze 60 kontinuierlich abgekratzt wird, wobei er von der Bürstenwalze 60 durch das flexible Blatt 61 an der Grenzfläche zwischen der Bürstenwalze 60 und dem flexiblen Blatt 61 vollständig und kontinuierlich abgekratzt wird.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf 3 der Prozess zum Entfernen des Toners beschrieben, der an dem Bildtrageelement 15 nach der Bildübertragung verbleibt.
Nach der Bildübertragung gelangt, wenn das Bildtrageelement 15 sich dreht, der Resttoner t, d.h. der Toner, der an der Umfangsfläche von dem Bildtrageelement 15 verblieben ist, zu dem Reinigungseinrichtungsbehälter 14 über ein Schaufelblatt 18. In dem Reinigungseinrichtungsbehälter 14 wird der Resttoner t an dem Bildtrageelement 15 von dem Bildtrageelement 15 bei dem Kontakt zwischen dem Bildtrageelement 15 und der Bürstenwalze 60 durch den Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60 abgekratzt, der sich in der Richtung dreht, die zu der Drehrichtung des Bildtrageelementes 15 entgegengesetzt ist. Der Resttoner t, der von dem Bildtrageelement 15 durch die Bürstenwalze 60 abgekratzt worden ist, tritt in die Zwischenräume zwischen den Fasern bei dem Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60.
Da die Bürstenwalze 60 elektrisch leitfähig ist und mit der Erdungsplatte 66 über die Schraubenfeder 65 elektrisch verbunden ist, wird die elektrische Aufladung, die der Resttoner t an dem Bildtrageelement 15 aufgesammelt hat, entladen, was es leichter gestaltet, das der Resttoner t an dem Bildtrageelement 15 von der Umfangsfläche des Bildtrageelementes 15 abgetrennt wird. Daher kann der Resttoner t, der an dem Bildtrageelement 15 nach der Bürstenwalze 60 verblieben ist, durch das Reinigungsblatt 16 während des nächsten Reinigungsschrittes effektiver entfernt werden.
Wenn das Bildtrageelement 15 sich weiter dreht, erreicht der Resttoner t, der durch die Bürstenwalze 60 nicht abgekratzt worden ist, das Reinigungsblatt 16 und wird von dem Bildtrageelement 15 durch das Reinigungsblatt 16 abgekratzt, wobei er in die Zwischenräume zwischen den Fasern bei dem Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60 hineingelangt.
Wenn sich die Bürstenwalze 60 dreht, wird der Resttoner t, der in die Zwischenräume zwischen den Fasern in den Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60 hineingelangt ist, bis über die Grenzfläche zwischen der Bürstenwalze 60 und dem Bildtrageelement 15 hinaus befördert und wird aus den Zwischenräumen zwischen den Fasern bei dem Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60 durch das flexible Blatt 61 herausgekratzt.
Da der Winkel β des flexiblen Blattes 61 in Bezug auf die Umfangsfläche des Gewebeabschnittes 60P der Bürstenwalze 60 kleiner als 45° selbst dann ist, wenn das flexible Blatt 61 durch die Drehung der Bürstenwalze 60 gebogen ist, verbleibt das flexible Blatt 61 verlängert in der Richtung, die zu der Drehrichtung der Bürstenwalze 60 entgegengesetzt ist, in Kontakt mit der Bürstenwalze 60, wodurch ein effektives Herauskratzen des Resttoners t ermöglicht wird, der in die Zwischenräume zwischen den Fasern in dem Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60 hineingelangt ist. Des Weiteren bedeutet der Umstand, dass der Betrag δs des theoretischen Eindringens des flexiblen Blattes 61 in die Bürstenwalze 60 größer als der Betrag δd des theoretischen Eindringens der Bürstenwalze 60 in das Bildtrageelement 15 ist, dass das Vermögen des flexiblen Blattes 61 im Hinblick auf das Abkratzen des Toners bei dem Kontakt zwischen dem flexiblen Blatt 61 und der Bürstenwalze 60 größer als das Vermögen der Bürstenwalze 60 im Hinblick auf das Abkratzen des Toners von der Umfangsfläche des Bildtrageelementes 15 ist, wodurch sichergestellt wird, dass der Toner, der von dem Bildtrageelement 15 durch die Bürstenwalze 60 kontinuierlich abgekratzt wird, vollständig und kontinuierlich von der Bürstenwalze 60 durch das flexible Blatt 61 an der Grenzfläche zwischen der Bürstenwalze 60 und dem flexiblen Blatt 61 abgekratzt wird.
Der Resttoner t, der durch das flexible Blatt 61 abgekratzt worden ist, fällt zu einer Schraube 45, die sich hinter der Bürstenwalze 60 dreht, und wird in die Abfalltonersammelkammer 44 durch die Schraube 45 befördert.
Nach dem Abkratzen von dem Bildtrageelement 15 durch die Reinigungsklinge fällt der Resttoner t zu dem Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60 und gelangt in die Zwischenräume zwischen den Fasern bei dem Gewebeabschnitt 60P, wie dies vorstehend beschrieben ist. Dann passiert er die Grenzfläche zwischen der Bürstenwalze 60 und dem Bildtrageelement 15, wenn sich die Bürstenwalze 60 dreht. Dann wird er von dem Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60 durch das flexible Blatt 61 herausgekratzt. Daher wird die Menge an Resttoner t, die an der Umfangsfläche von dem Bildtrageelement 15 verbleibt, über den Bereich zwischen der Bürstenwalze 60 und der Reinigungsklinge 16 minimal gestaltet, wodurch sichergestellt wird, dass praktisch der gesamte Resttoner t, der das Reinigungsblatt 16 erreicht, durch das Reinigungsblatt 16 entfernt wird.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist in dem Fall des Reinigungsgerätes C bei diesem Ausführungsbeispiel die Drehrichtung der Bürstenwalze 60 bei der Grenzfläche zwischen dem Bildtrageelement 15 und der Bürstenwalze 60 entgegengesetzt zu der Drehrichtung des Bildtrageelementes 15 bei der Grenzfläche zwischen dem Bildtrageelement 15 und der Bürstenwalze 60, und die Anzahl an Umdrehungen der Bürstenwalze 60 pro Zeiteinheit ist geringer als bei dem Bildtrageelement 15.
Daher wird, wenn der Resttoner t, der in den Reinigungseinrichtungsbehälter 14 durch das Bildtrageelement 15 befördert wird, die Grenzfläche zwischen dem Bildtrageelement 15 und der Bürstenwalze 60 erreicht, der Resttoner t durch den Gewebeabschnitt 60P des Gewebeabschnittes 60P der Bürstenwalze 60 abgekratzt. Jedoch ist es unmöglich, dass der gesamte Resttoner t an dem Bildtrageelement 15 durch den Gewebeabschnitt 60P von der Bürstenwalze 60 entfernt wird; wobei der größte Teil des Resttoners t entfernt wird, indem er mit der Faser von dem Gewebeabschnitt 60P in Kontakt gelangt. Daher wird die Menge an Resttoner t, die die Reinigungsklinge 16 erreicht, durch das Vorhandensein der Bürstenwalze 60 verringert. Somit wird der Resttoner t, der die Reinigungsklinge 16 erreicht, durch die Reinigungsklinge 16 vollständig entfernt. Da des Weiteren die Bürstenwalze 60 sich langsamer im Hinblick auf die Anzahl an Umdrehungen pro Zeiteinheit als das Bildtrageelement 15 dreht und sich außerdem entgegengesetzt zu dem Bildtrageelement 15 im Hinblick auf die Drehrichtung bei der Grenzfläche zwischen der Bürstenwalze 60 und dem Bildtrageelement 15 dreht, ist die Effizienz, mit der die Bürstenwalze 60 den Resttoner t von dem Bildtrageelement 15 abkratzt, verbessert. Des Weiteren bringt, da ihre Anzahl an Umdrehungen pro Zeiteinheit kleiner ist, die Bürstenwalze 60 keinen übermäßigen Betrag einer Belastung auf den Antriebskraftübertragungszahnradzug innerhalb der Trommelkartusche 13 auf, was die Lebensdauer der Trommelkartusche 13 verlängert.
Außerdem ist in dem Fall des Reinigungsgerätes C von diesem Ausführungsbeispiel, um das flexible Blatt 61 in Kontakt mit der Bürstenwalze 60 anzuordnen, das flexible Blatt 61 in der Richtung verlängert, die zu der Drehrichtung der Bürstenwalze 60 entgegengesetzt ist. Der Kontaktwinkel des flexiblen Blattes 61 in Bezug auf die Linie TL, die tangential zu dem theoretischen Umfang der Bürstenwalze 60 durch den Schnittpunkt zwischen dem flexiblen Blatt 61 und dem theoretischen Umfang der Bürstenwalze 60 gezogen wird, ist kleiner als 45°. Außerdem ist der Betrag δs des theoretischen Eindringens von dem flexiblen Blatt 61 in die Bürstenwalze 60 in der radialen Richtung der Bürstenwalze 60 größer als der Betrag δd des theoretischen Eindringens der Bürstenwalze 60 in das Bildtrageelement 15.
Da das flexible Blatt 61 in der Richtung, die zu der Drehrichtung der Bürstenwalze 60 entgegengesetzt ist, verlängert ist, und der Betrag δs des theoretischen Eindringens von dem flexiblen Blatt 61 in die Bürstenwalze 60 so eingestellt ist, dass er größer als der Betrag δd des theoretischen Eindringens der Bürstenwalze 60 in das Bildtrageelement 15 ist, wird verhindert, dass sich der Resttoner t bei dem Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60, die sich bei einer geringeren Drehzahl als das Bildtrageelement 15 dreht, ansammelt, und daher wird verhindert, dass der Durchmesser von dem sichtbaren Kernabschnitt der Bürstenwalze 60 zunimmt durch die Ansammlung von dem Resttoner t in den Zwischenräumen zwischen den Fasern bei dem Gewebeabschnitt 60P. Anders ausgedrückt wird verhindert, dass die durch die Bürstenwalze 60 aufgebrachte Belastung schwankt. Somit wird der Resttoner t an dem Bildtrageelement 15 durch den Gewebeabschnitt 60P der Bürstenwalze 60 effizient abgekratzt. Da des Weiteren der Betrag δs von dem theoretischen Eindringen des flexiblen Blattes 61 in die Bürstenwalze 60 so eingestellt ist, dass er größer als der Betrag δd des theoretischen Eindringens der Bürstenwalze 60 in das Bildtrageelement 15 ist, wird eine Beschädigung, die bei dem Bildtrageelement 15 verursacht wird, wenn die Bürstenwalze 60 sich in Kontakt mit dem Bildtrageelement 15 dreht, minimal gestaltet, was die Lebensdauer des Bildtrageelements 15 verlängert.
Des Weiteren hat in dem Fall von dem Reinigungsgerät C von diesem Ausführungsbeispiel die Bürstenwalze 60 die Metallbürstenwelle 60S und den Gewebeabschnitt 60P. Der Gewebeabschnitt 60P besteht aus elektrisch leitfähiger Faser und ist um die Bürstenwelle 60S herum gewunden. Außerdem ist die Bürstenwelle 60S mit der metallischen Erdungsplatte 66 über die elektrisch leitfähige Schraubenfeder 65 elektrisch verbunden, die in einem geringfügig zusammengedrückten Zustand zwischen einem der Längsenden der Bürstenwelle 60, d.h. das Ende an der Antriebsseite und der metallischen Erdungsplatte 66 angeordnet ist.
Da der Gewebeabschnitt 60P, der aus elektrisch leitfähiger Faser besteht, in der vorstehend beschriebenen Weise geerdet ist, wird die elektrische Ladung, die der Resttoner t an der Bürstenwalze 60 ansammelt abgegeben, und der Resttoner t an der Bürstenwalze 60 wird von der Bürstenwalze 60 effektiv abgekratzt. Da des Weiteren die Schraubenfeder 65 als das drehbare und gleitende Kontaktelement für ein elektrisches Verbinden der Bürstenwalze 60 mit der metallischen Erdungsplatte 65 angewendet wird, wird eine gute elektrische Leitfähigkeit sichergestellt. Außerdem drückt die Elastizität der Schraubenfeder 65 das andere Längsende, d.h. das nicht angetriebene Ende von der Bürstenwalze 605 gegen das Lager 67, wodurch die Bürstenwalze 60 in der Prozesskartusche 13 genau positioniert wird. Daher wird sichergestellt, dass das Bildtrageelement 15 wunschgemäß gereinigt wird.
Wie dies aus der vorstehend dargelegten Beschreibung hervorgeht, kann das Reinigungsgerät C von diesem Ausführungsbeispiel seine Spitzen-Reinigungsleistung eine lange Zeitspanne lang selbst dann aufrechterhalten, wenn mikroskopischer sphärischer d.h. kugelförmiger Toner als ein Entwickler angewendet wird. Außerdem kann es das Bildtrageelement 15 eine lange Zeitspanne lang reinigen, ohne einen übermäßigen Grad einer Belastung auf den Zahnradzug innerhalb der Trommelkartusche 13 aufzubringen, die in der Hauptbaugruppe A des Bilderzeugungsgerätes entfernbar einbaubar ist, und es kann außerdem eine große Menge an Resttoner t aufbewahren. Daher ist es möglich, den Intervall, bei dem die Trommelkartusche 13 durch den Anwender ersetzt werden muss, zu verlängern und außerdem eine Trommelkartusche vorzusehen, die durch einen Anwender mit Leichtigkeit ersetzt werden kann, ohne dass er sich die Hände schmutzig macht.
[Weitere Ausführungsbeispiele]
In der vorstehend dargelegten Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf das Reinigungsgerät C beschrieben worden, das in der Trommelkartusche 13 angeordnet ist, die das Bildtrageelement 15 als ein elektrofotografisches fotosensitives Element aufweist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung ebenfalls auf ein Reinigungsgerät anwendbar, das in einem elektrofotografischen oder elektrostatischen Bilderzeugungsgerät direkt angeordnet ist, bei dem ein Bildtrageelement, eine Reinigungseinrichtung für das Bildtrageelement und ähnliche Elemente direkt in der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes montiert sind, anstatt dass sie in einer Prozesskartusche (Trommelkartusche 13) angeordnet sind, die in der Hauptbaugruppe von einem Bilderzeugungsgerät entfernbar eingebaut ist.
Ein elektrofotografisches fotosensitives Element, das in eine Prozesskartusche (Trommelkartusche 13) angeordnet wird, muss nicht auf ein Element, wie beispielsweise das Bildtrageelement 15 bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel beschränkt sein, sondern das folgende kann angewendet werden. Beispielsweise kann für eine fotosensitive Substanz eine beliebige fotoleitfähige Substanz angewendet werden, beispielsweise amorphes Silikon, amorphes Selen, Zinkoxid, Titanoxid, organischer Fotoleiter und dgl. Was die Form eines Basiselementes anbelangt, an dem die fotosensitive Substanz getragen wird, kann ein Basiselement in der Form einer Trommel oder eines Riemens sein. In dem Fall eines fotosensitiven Elements in der Form einer Trommel, d.h. einer fotosensitiven Trommel, wird dieses hergestellt, indem eine fotoleitfähige Substanz an der Umfangsfläche eines Zylinders abgelagert oder beschichtet wird, der aus Aluminiumlegierung oder dgl. ausgebildet ist.
Außerdem war in dem Fall des vorherigen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung die Aufladeeinrichtung 17 auf das Aufladeverfahren der sogenannten Kontaktart gegründet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung offensichtlich ebenfalls mit anderen Verfahren als das vorstehend beschriebene Verfahren kompatibel. Beispielsweise gibt es ein herkömmliches Aufladeverfahren, gemäß dem ein Stück eines Wolframdrahtes an drei Seiten durch eine Abschirmung umgeben ist, die aus einem metallischen Material wie beispielsweise Aluminium ausgebildet ist, und die Umfangsfläche von dem Bildtrageelement gleichförmig geladen wird, indem positive oder negative Ionen, die durch ein Anlegen einer hohen Spannung an dem Wolframdraht erzeugt werden, auf die Umfangsfläche des Bildtrageelementes übertragen werden.
Die Form der Aufladeeinrichtung kann in der Form eines Blattes (Aufladeblatt), einer Konsole, eines Blockes, eines Stapels, eines Drahtes oder dgl. zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Walze sein.
Was das Bauteil anbelangt, das das Reinigungselement zum Entfernen des an dem Bildtrageelements befindlichen Resttoners anbelangt, so kann eine magnetische Bürste oder dgl. anstelle des Reinigungsblattes 16 angewendet werden.
Die Prozesskartusche (Trommelkartusche 13), auf die bei der vorstehend dargelegten Beschreibung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, weist das Bildtrageelement 15 als ein elektrofotografisches fotosensitives Element auf und die Aufladeeinrichtung 17 und die Reinigungseinrichtung (Reinigungsgerät C), die beide auf das Bildtrageelement 15 einwirken. Jedoch ist die vorliegende Erfindung ebenfalls mit einer Kartusche kompatibel, die in einstückiger Weise ein Bildtrageelement als ein Element zum Tragen eines Tonerbildes und einer Reinigungseinrichtung (Reinigungsgerät C) aufweist, und die in der Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgerätes entfernbar einbaubar ist.
Des Weiteren bezog sich in der vorstehend dargelegten Beschreibung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ein Farblaserdrucker auf ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät. Jedoch muss die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf ein Farblaserdrucker beschränkt sein; die vorliegende Erfindung ist offensichtlich auch mit anderen Bilderzeugungsgeräten außer einem Farblaserdrucker kompatibel, beispielsweise mit elektrofotografischen Kopiergeräten, Faxgeräten, Textverarbeitungseinrichtungen und dgl.
Was das Aufzeichnungsblatt als ein Aufzeichnungsmedium anbelangt, so ist ein Blatt aus einem Kunststoffmaterial wie beispielsweise eine Overheadfolie oder dgl. oder ein Blatt aus einem Textilstück zusätzlich zu einem Blatt eines normalen Aufzeichnungspapiers anwendbar.
Außerdem ist in der vorstehend dargelegten Beschreibung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung das Bildtrageelement als ein elektrofotografisches fotosensitives Element beschrieben. Jedoch muss die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf ein elektrofotografisches fotosensitives Element begrenzt sein; die vorliegende Erfindung ist bei vielen anderen Bildtrageelementen kompatibel, beispielsweise ein jedes Element, das ein Tonerbild tragen kann, wie beispielsweise das Zwischenübertragungselement, das in der vorstehend dargelegten Beschreibung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung erwähnt ist.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die hierbei offenbarten Aufbauarten beschrieben ist, ist sie nicht auf die aufgezeigten Einzelheiten beschränkt, und diese Anmeldung soll derartige Abwandlungen oder Veränderungen umfassen, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen können.

Claims

Reinigungsgerät zum Entfernen von Resttoner von einem drehbaren Bildtrageelement (15) mit: einer Bürstenrolle (60), die mit dem Bildtrageelement (15) in Kontakt bringbar ist; einer Bürstenrollenantriebseinrichtung (63) zum Drehen der Bürstenrolle, wobei die Bürstenrollenantriebseinrichtung von einer Antriebseinrichtung getrennt ist, die eine Umfangsbewegung des Bildtrageelementes (15) bewirkt; und wobei die Bürstenrolle (60) durch die Bürstenrollenantriebseinrichtung so drehbar ist, dass sie eine Umfangsgeschwindigkeit hat, die geringer als die Umfangsgeschwindigkeit des Bildtrageelementes ist, und wobei die Drehrichtung (R2) der Bürstenrolle (60) derart ist, dass die Bewegungsrichtung von dem Umfang der Bürstenrolle entgegengesetzt zu derjenigen (R1) des Bildtragelementes (15) an einer Position ist, bei der die Bürstenrolle (60) mit dem Bildtrageelement (15) in Kontakt steht; wobei die Drehgeschwindigkeit der Bürstenrolle geringer als jene des Bildtrageelements ist.
Prozesskartusche, die an einem Bilderzeugungsgerät entfernbar montierbar ist, mit: einem drehbaren Bildtrageelement (15); einer Bürstenrolle (60), die mit dem Bildtrageelement zum Entfernen von dessen Resttoner in Kontakt bringbar ist; einer ersten Antriebseinrichtung zum Übertragen einer Antriebskraft zu dem Bildtrageelement; und einer zweiten Antriebseinrichtung (63), die getrennt von der ersten Antriebseinrichtung ist, um eine Antriebskraft zu der Bürstenrolle zu übertragen, wobei die Bürstenrolle (60) durch die Bürstenrollenantriebseinrichtung so drehbar ist, dass sie eine Umfangsgeschwindigkeit hat, die geringer als die Umfangsgeschwindigkeit des Bildtrageelementes ist, und wobei die Drehrichtung (R2) der Bürstenrolle (60) derart ist, dass die Bewegungsrichtung von dem Umfang der Bürstenrolle entgegengesetzt zu derjenigen (R1) des Bildtragelementes (15) an einer Position ist, bei der die Bürstenrolle (60) mit dem Bildtrageelement (15) in Kontakt steht; wobei die Drehgeschwindigkeit der Bürstenrolle geringer als jene des Bildtrageelements ist.
Bilderzeugungsgerät (A) mit einem drehbaren Bildtrageelement (15) zum Tragen eines Tonerbildes; einer ersten Antriebseinrichtung zum Übertragen einer Antriebskraft zu dem Bildtrageelement; einer Bilderzeugungseinrichtung (30, 31, 32, 33) zum Erzeugen eines Tonerbildes an dem Bildtrageelement und zum Übertragen (9) des Bildes zu einem Aufzeichnungsmaterial (2) und zum Fixieren (26, 27) des Bildes an diesem; einer Bürstenrolle (60), die mit dem Bildtrageelement in Kontakt bringbar ist, um Resttoner von dem Bildtrageelement zu entfernen; einer zweiten Antriebseinrichtung (63) zum Übertragen einer Antriebskraft zu der Bürstenrolle; wobei die zweite Antriebseinrichtung von der ersten Antriebseinrichtung getrennt ist und dazu in der Lage ist, die Bürstenrolle mit einer Drehgeschwindigkeit anzutreiben, die geringer als jene des Bildtrageelementes ist, und wobei die Drehrichtung (R2) der Bürstenrolle (60) derart ist, dass die Bewegungsrichtung des Umfangs der Bürstenrolle zu derjenigen (R1) des Bildtrageelementes (15) an einer Position entgegengesetzt ist, an der die Bürstenrolle (60) mit dem Bildtrageelement (15) in Kontakt steht.
Verfahren zum Erzeugen eines Bildes an einem Aufzeichnungsmedium mit den folgenden Schritten: Erzeugen eines Tonerbildes an einem drehbaren Bildtrageelement (15), das durch eine erste Antriebseinrichtung angetrieben wird, in einem Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 3; Übertragen des Bildes zu einem Aufzeichnungsmedium (2) und Fixieren des Bildes an diesem; und Entfernen von Resttoner von dem Bildtrageelement (15), indem das Bildtrageelement mit einer Bürstenrolle (60) in Kontakt gebracht wird, die durch eine zweite Antriebseinrichtung angetrieben wird, die von der ersten Antriebseinrichtung getrennt ist und sich mit einer Drehgeschwindigkeit bewegt, die geringer als die Drehgeschwindigkeit des Bildtrageelementes ist, und wobei die Drehrichtung (R2) der Bürstenrolle (60) derart ist, dass die Bewegungsrichtung von dem Umfang der Bürstenrolle zu derjenigen (R1) des Bildtrageelementes (15) an einer Position entgegengesetzt ist, an der die Bürstenrolle (60) mit dem Bildtrageelement (15) in Kontakt steht.
Reinigungsgerät gemäß Anspruch 1, wobei eine Bürste von der Bürstenrolle (60) einen Stapel an elektrisch leitfähigen Fasern hat.
Reinigungsgerät gemäß Anspruch 1, das des weiteren ein Klingenelement (16) aufweist, das mit dem Bildtrageelement (15) stromabwärtig von der Bürstenrolle (60) in Bezug auf die Drehrichtung (R1) des Bildtrageelementes in Kontakt bringbar ist.
Reinigungsgerät gemäß Anspruch 1, das des weiteren ein Abkratzelement (61) aufweist, das mit der Bürstenrolle (60) in Kontakt steht, um Toner von einer Bürste der Bürstenrolle abzukratzen.
Reinigungsgerät gemäß Anspruch 7, wobei das Abkratzelement (61) die Form eines Blatts hat.
Reinigungsgerät gemäß Anspruch 7, wobei das Abkratzelement (61) ein flexibles Element aufweist.
Reinigungsgerät gemäß Anspruch 7, wobei eine Kontaktposition zwischen dem Abkratzelement (61) und der Bürstenrolle (60) sich stromaufwärtig einer Position, an der das Abkratzelement (61) befestigt ist, in Bezug auf die Drehrichtung (R2) der Bürstenrolle (60) befindet.
Reinigungsgerät gemäß Anspruch 10, wobei ein Kontaktwinkel (β) zwischen dem Abkratzelement (61) und der Bürstenrolle (60) geringer als 45 Grad ist.
Reinigungsgerät gemäß Anspruch 7, wobei ein Eintrittsabstand (δs) des Abkratzelementes (61) in die Bürstenrolle (60) größer als jener (δd) der Bürstenrolle (60) in das Bildtrageelement (15) ist.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 2, wobei eine Bürste der Bürstenrolle (60) einen Stapel von elektrisch leitfähigen Fasern hat.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 2, die des weiteren ein Klingenelement (16) aufweist, das mit dem Bildtrageelement (15) stromabwärtig von der Bürstenrolle (60) in Bezug auf die Drehrichtung (R1) des Bildtrageelementes in Kontakt bringbar ist.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 2, die des weiteren ein Abkratzelement (61) aufweist, das mit der Bürstenrolle (60) in Kontakt steht und dem Abkratzen von Toner von einer Bürste der Bürstenrolle (60) dient.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 15, wobei das Abkratzelement (61) die Form eines Blatts hat.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 15, wobei das Abkratzelement (61) ein flexibles Element aufweist.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 15, wobei eine Kontaktposition zwischen dem Abkratzelement (61) und der Bürstenrolle (60) sich stromaufwärtig einer Position, an der das Abkratzelement (61) befestigt ist, in Bezug auf die Drehrichtung (R2) der Bürstenrolle (60) befindet.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 18, wobei ein Kontaktwinkel (β) zwischen dem Abkratzelement (61) und der Bürstenrolle (60) geringer als 45 Grad ist.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 15, wobei ein Eintrittsabstand (δs) des Abkratzelements (61) in die Bürstenrolle (60) größer als jener (δd) der Bürstenrolle (60) in das Bildtrageelement (15) ist.
Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 3, wobei eine Bürste (60) der Bürstenrolle einen Stapel an elektrisch leitfähigen Fasern hat.
Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 3, das des weiteren ein Klingenelement (16) aufweist, das mit dem Bildtrageelement (15) stromabwärtig von der Bürstenrolle (60) in Bezug auf die Drehrichtung (R1) des Bildtrageelementes in Kontakt bringbar ist.
Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 3, das des weiteren ein Abkratzelement (61) aufweist, dass mit der Bürstenrolle (60) in Kontakt steht, um Toner von einer Bürste der Bürstenrolle abzukratzen.
Bilderzeugungsgerät gemäß 23, wobei das Abkratzelement (61) die Form eines Blatts hat. Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 23, wobei das Abkratzelement (61) ein flexibles Element aufweist.
Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 23, wobei eine Kontaktposition zwischen dem Abkratzelement (61) und der Bürstenrolle (60) sich stromaufwärtig von einer Position, bei der das Abkratzelement (61) befestigt ist, in Bezug auf die Drehrichtung (R2) der Bürstenrolle (60) befindet.
Bilderzeugungsgerät gemäß 26, wobei ein Kontaktwinkel (β) zwischen dem Abkratzelement (61) und der Bürstenrolle (60) geringer als 45 Grad ist.
Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 23, wobei ein Eintrittsabstand (δs) des Abkratzelementes (61) in die Bürstenrolle (60) größer als jener (δd) der Bürstenrolle (60) in das Bildtrageelement (15) ist.
Reinigungsgerät gemäß Anspruch 1, Prozesskartusche gemäß Anspruch 2 oder Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 3, wobei die Antriebseinrichtung für das Bildtrageelement (15) ein Zahnrad aufweist.