NO130609B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for gjenvinning

av fremkallermateriale.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for gjenvinning av fremkallermateriale som er blitt brukt i en fremkallingsstasjon i en elektrostatisk reproduksjonsmaskin og som består av granulære bærerpartikler og tonerpartikler som kleber triboelektrisk til disse, hvor overskudd av tonerpartikler fjernes fra en elektrisk isolerende billeddannende flate i reproduksjonsmaskinen etter fremkalling av et elektrostatisk bilde på denne og det fjernete overskudd tilbakeføres til fremkallingsstasjonen.

Dessuten vedrører oppfinnelsen et apparat for utførelse av

fremgangsmåten, omfattende en renseanordning for fjerning av overskudd av tonerpartikler fra en elektrisk isolerende, billeddannende i reproduksjonsmaskinen etter fremkalling av et latent elektrostatisk bilde på denne, og en transportøranordning som er forbundet med renseanordningen for tilbakeføring av det fjernete overskudd

av tonerpartikler til fremkallingsstasjonen.

Det er' vel kjent fra de siste år at den stadig økende størr-else av ulike industrier har medført en enorm økning i mengden av papirarbeid som må utføres, opprettholdes og gjøres tilgjengelig for en stor intern sirkulasjon. Dagens kommersielle automatiske kopierings- eller reproduseringsmaskiner for dette formål er tilpasset en produksjon på mellom 10 og 60 kopiark pr. minutt og er i stand til å utføre fremkalling av faste arealer. Enorme mengder av fremkallingsmaterialer forbrukes under lengre tids produksjon, og en relativt stor mengde av dette materiale tapes eller spres, noe som medfører stadig ny tilførsel av materiale til maskinens fremkallingsenhet.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe et

effektivt gjenvinningssystem for fremkallermaterialet.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte som kjennetegnes ved at partiklene som fjernes lades slik elektrisk at de tiltrekkes til en oppsamlingsflate hvoretter bærerpartiklene transporteres til kontakt med oppsamlingsflaten for å trekke

tonerpartikler bort fra oppsamlingsflaten.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at det omfatter en anordning for elektrisk lading av partiklene som er fjernet av renseanordningen, en oppsamlingsflate som er slik ladet i forhold til partiklene at partiklene tiltrekkes til oppsamlingsflaten, samt en anordning for transport av brsrerpartikler til kontakt med oppsamlingsflaten å trekke de ladete tonerpartikler bort fra oppsamlingsflaten.

Por en bedre forståelse av oppfinnelsen refereres det til den følgende detaljerte beskrivelse av en utførelse av oppfinnelsen, og som må leses sammen med de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser en skjematisk oversikt av en del av en repro- duks j onsmaskin og som viser en utførelse av foreliggende oppfinnelse deri og med prosesskomponentene i seksjoner for bedre å vise omfanget av oppfinnelsen. Fig. 2 viser en rensemekanisme for toner ved en reproduksjonsmaskin. Fig. 3 viser en skjematisk oversik-t, delvis bortskåret, av nevnte utførelse av gjenvinningssystemet som anvendes sammen med rensemekanismen ved reproduksjonsmaskinen.

For en generell forståelse av de illustrerte kopierings-eller reproduksjonsmaskiner hvori oppfinnelsen kan inkorporeres, refereres det til fig. 1 og 2 hvor de forskjellige komponenter av maskinens gjenvinningssystem er vist skjematisk. Som ved alle elektrostatiske systemer, såsom en■xerografisk maskin av den illustrerte type, projiseres- et lysbilde av dokumentet som skal reproduseres ned på den følsomme overflate av en xerografisk plate for å danne en latent elektrostatisk avbildning-på platen..Derpå fremkalles den latente avbildning; i- en arbeidssone med motsatt, ladet fremkallermateriale, omfattende små tonerpartikler triboelektrisk bundet til bærerkuler til dannels.e av et xerografisk pulverbilde. Pulverbildet blir så overført elektrostatisk til en bæreflate hvortil det. kan fikseres ved hjelp a-v en smelteanordning hvorved pulverbildet bindes permanent til bæreflaten.

■ Det elektrostatisk tiltrekkbare fremkallermateriale som vanligvis brukes i tørr elektrostatisk .trykking omfatter et pigment-ert harpiksaktig -pulver, her referert til som "toner" og en "bærer" av større granulære kuler 'dannet av glass, sand, polymert materiale eller stålkjerner dekket med et materiale som har en.avstand i den triboelektriske rekke fra toneren, slik at en triboelektrisk ladning dannes mellom tonerpulveret og den granulære bærer. Bæreren muliggjør mekanisk kontroll, slik at toneren lettvint kan behandles og.bringes i kontakt med den eksponerte xerografiske flate. Toneren tiltrekkes så til det elektrostatisk latente bilde fra bæreren for å danne et synlig pulverbilde på en isolert flate mens de delvis tonerfrie bærerkuler bringes.tilbake ti 1 -maskinens fremkallingssystem hvor de blandes med fremkallermateriale og en ny tilførsel av toner før de på nytt brukes..

I den illustrerte maskin skal en original D kopieres og er plassert på en gjennomskinnelig bæreplate P f ast ..arrangert .i en belysningsanordning 10,:plassert ved den venstrehende av maskinen. Mens det er på platen sender et.belysningssystem lysstråler mot originalen og danner bildestråler-. som korresponderer med informa-s j onsarealet. på originalen. Bildestrålene proj.iseres ved hjelp av et optisk system .til en eksponeringsstasj,on ■ A for eksponering av den -fotofølsomme overflate på, en .bevegelig xerografisk plate i form av et fleksibelt fotoledende , belte ,12.. ■ -.

..Eksponering av belteoverf-laten: til lysbildet utlader.det fotoledende lag- i det område som treffes av lyset, hvorved det på beltet blir igjen .et latent - elektrostatisk , avbildning, i bildekon; .. figurasjon som korresponderer, t i 1 lysbildet, proj isert,, f ra origi-naler, på bæreplaten. Idet belteoverf laten, fortsetter • sin bevegelse, passerer det elektrostatiske b i lde, gj ennom . en arbeidssone . eller

fremkallingsstasjon B i hvilken der er plassert en fremkallingsenhet 14 og hvor beltet holdes i flat stilling. Premkallingsenheten 14 omfatter horisontale og vertikale transportmekanismer som fører fremkallermaterialet til den øvre del av belteenheten hvor materi-alet faller av og dirigeres i kaskade nedover det skråttstilte sel-eniumbelte 12 som beveges oppover for å fremskaffe fremkalling av det elektrostatiske bilde.

Idet fremkallermaterialet påføres den xerografiske plate i kaskade, avsettes tonerpartiklene i fremkallermaterialet på belte-overflaten og danner et pulverbilde. Idet tonerpartikkelbildet dannes, tilføres ytterligere tonerpartikler til fremkallermaterialet i forhold til mengden av avsatt toner på beltet under den xerografiske prosess. Det brukes for dette formål en tonertilfører 15 for å tilføre nøyaktig toneren til fremkallermaterialet i frem-kallingsenheten 14.

Det fremkalte elektrostatiske bilde transporteres av beltet 12 til en overføringsstasjon C hvor et ark med kopipapir beveges med en hastighet synkront med det bevegelige belte for å oppnå overføring av fremkallingsbildet. Ved denne stasjon er det frem-skaffet en tjenlig arktransportmekanisme tilpasset for transport av papirark fra en papirbehandlingsmekanisme 18 til fremkallingsbildet på beltet ved stasjonen B.

Etter at arket er fjernet fra beltet 12, transporteres det

til en smelteenhet 21, hvor det fremkalte og overførte xerografiske pulverbilde festes permanent til arket. Etter smelting fjernes den ferdige kopi fra apparatet ved et hensiktsmessig punkt for oppsam-ling utenfor apparatet.

Den neste og endelige stasjon i anordningen er en rensestasjon for beltet med en foreløpig utladningsanordning 24 av samme type som en korona-ladningsanordning for påføring av en elektrostatisk ladning på seleniumbeltet og resterende tonerpartikler på beltet for å gi en..effektiv fjerning av partiklene, en belterenseenhet 25 som omfatter en roterende børste tilpasset å fjerne pulver som er igjen på det xerografiske belte etter overføring.

....Belterenseenheten 25 vist i fig. 2 omfatter en forlenget ro-terbar børste 30 slik konstruert at den kan anvende ekstremt lavt trykk mot den fotoledende overflate til seleniumbeltet 12 og kan fjerne enhver pulverpartikkel som hefter til beltet 12. Børsten er fortrinnsvis dannet av syntetisk pels 31 som er festet til en fast sylinder 32, på skaftet' til en motor (ikke vist) plassert i

en ramme 33 i maskinen. Børsten er roterbart festet i et hus 34 som er festet med muttere og i tilslutning til en mellomdel 35 i form av et avleveringsrør som er festet til maskinens ramme 33-

Huset 34 omslutter omtrent hele børsteområdet for å kunne inneholde toner-pulverpartiklene som fjernes fra beltet ved ren-, seanordningen. Når børste anvendes på beltet 12, er husets 34 åpne ende nesten lukket av den tilstøtende belteoverflate. Por å sikre et så nær som mulig lufttett forhold mellom seleniumbeltet 12 og det indre av huset 34 er den øvre kantdel av huset utstyrt med en regulerbar forseglingsplate 36 som kan beveges langs periferien av husets vegg for å gi en tett plassering av ledekanten av forseg-lingsplaten mot seleniumbeltet under dets bevegelse. Husets 34 ned-re veggseksjon er på liknende måte utstyrt med en regulerbar forseglingsplate 37 som har en ledekant som kan beveges mot og vekk fra beltet 12 for å gjøre mellomrommet så lite som mulig.

Ved den andre enden og fjernt fra den siden som vender mot seleniumbeltet, er huset 34 formet med en avtrekksåpning 38 i form av en forlenget plassert spalte med sin langsgående akse parallelt til børstesylinderens 31 akse og i en lengde generelt lik sylind-erens lengde. Mellomdelen 35, som står i forbindelse med det indre av huset 34, tjener til å forbinde huset med et innføringsrør 43 ved tonergjenvinningssystemet 40 (fig. 3)-Tonergjenvinningssystemet omfatter et vanligvis sylindrisk hus 41 (fig. 3) hvori det er plassert en trommel 42 som kan rotere i huset, på tjenlige lagre, med sin ytre periferi konsentrisk med den ytre vegg til huset 41. Det indre av huset 41 er forbundet til det indre av børstehuset 34 med røret 43 og mellomdelen 35« Det indre av huset 41 er også forbundet ved hjelp av et rør 44 til en avtrekksvifte 45 hvis utløp er anordnet for å lede avtrekksluft ut av maskinen og til den omgivende atmosfære. Et filter 46 er plassert i avtrekksluftens bevegelsesbane for å sikre at kun filtrert luft slipper ut i atmosfæren. I konvensjonelle avtrekkssystemer av børsterensetypen for elektrostatiske maskiner omfatter det van-lige rensesystem for elektrostatiske plater en børsterenser 25, rørene 43s 44 og avtrekksviften 45 med filteret 46.

I noen av disse konvensjonelle maskiner kan det plane filter 46 erstattes med et posefilter som er tilpasset til ikke bare å sikre at renset luft tilføres atmosfæren, men også for å samle opp toner-partikler som så kan fjernes fra filterposen og pakkes for bruk for tonertilførselformål. Ved foreliggende oppfinnelse er imidlertid tonergjenvinningssystemet 40 plassert mellom en børste-renser og dens konvensjonelle avtrekkssystem.

Røret 4 3 tjener som tilførselsledning for gjenvinningssys-temets hus 41, og viften 45 leder en strøm av luft til huset Hl fra det indre av børstehuset 34. Denne luftstrøm transporterer og leder tonerpartikler som like før ble fjernet fra det fotoledende belte 12 over på den sirkulære overflate av gjenvinningstrommelen 42 i en spiss vinkel i forhold til tangenten til kontaktpunktet dermed. Luften ledes så gjennom et buet rom 47 definert med den roterende trommels overflate og den omsluttende del av huset 41. I dette rom er det isolerende plassert koronautstrålende tråder 48

som er elektrisk forbundet med en kilde med et elektrisk potensial.

Det potensial som påtrykkes trådene 48 er relativt høyt, og tonerpartiklene som passerer gjennom rommet 47 blir elektrisk la-

det på grunn av det sterke ioniserte felt som dannes av koronaut-strålingstrådene. De ladete tonerpartikler som nå er ionisert, sø-ker mot den nærmeste overflate med motsatt potensial, og det vil være overflaten til trommelen 42, som fortrinnsvis holdes på jord-potensialet. Luft hvorfra toner er effektivt fjernet, forlater rommet 47 og strømmer inn i røret 44 og trekkes ut av viften 45.

Idet trommelen 42 fortsetter rotasjonen, samler den opp og bærer toner som hefter til dens overflate, forbi en skjerm 50 som hol-

des tett til trommelens 42 ytre overflate og som atskiller av-trekksrøret 44 fra et returrør 51- Returrøret 51 står i forbind-

else med et buet rom 52 som atskiller en annen del av den ytre overflate til trommelen 42 og den indre overflate av den omsluttende del av huset Hl. Dette rom 52 står også i forbindelse med et rør 53 som er forbundet med en kilde for bærerkuler for fremkallermaterialet som anvendes i den elektrostatiske maskin. Disse bærer-kulers belegg av tonerpartikler er til dels fjernet, og de er der-for i stand til å ta opp ytterligere mengder av tonerpartikler når de bringes i kontakt med disse.

Som tidligere angitt, er bærerkulene laget av et materiale, eller belagt med et materiale, som er plassert på den triboelektriske skala i en posisjon som er forskjellig fra den tonerpartiklene har, slik at når bærerkulene og tonerpartiklene bringes sammen, vil tonerpartiklene festes til bærerkulene. Kilden for bærerkuler er fortrinnsvis en del av selve fremkallingssystemet som i den foreliggende illustrasjon vil kunne henføres til et punkt hvor bærerkulene har sitt minste belegg av tonerpartikler.

Som vist i fig. 1, tilføres fremkallermaterialet M fra et øvre horisontalt transporttilførselsrør 60 og slik at det faller i kaskade på det oppad bevegende fotoledende belte 12. Idet bærerkulene faller i kaskade ned på det skrånende belte 12 i fremkallingsstasjonen B, fjernes toner fra kulene under fremkallingsproses-sen. Idet det resterende fremkallermateriale ledes bort fra beltet 12 ved hjelp av en renne 61, føres det tilbake til maskinens fremkallingssystem ved transport til et lavere plassert horisontalt transportrør 62. En vertikal transportanordning (ikke vist) vil føre det resterende fremkallermateriale, sammen med nylig tilsatte tonerpartikler, oppover fra transportrøret 62 til transportrøret 60, hvorved det fås en kontinuerlig strøm av fremkallermateriale under maskinens kjøring.

For det fremkallingssystem som er vist i fig. 1, vil det punkt hvor bærerkulene har sitt minste belegg av tonerpartikler være hvor de fjernes fra beltet 12 og glir nedover rennen 61. Inn-føringsrøret 5 3 for bærerkuler er forbundet med en åpning dannet i rennen for å motta noen av bærerkulene med lite belegg av toner og for å føre disse gravimetrisk til tonergjenvinningssystemet 40. Når trommelen 42 beveges i den retning som er antydet med pilen, og når bærerkulene føres mot overflaten i en spiss vinkel relativt til tangenten til trommelens påføringspunkt, vil bærerkulene treffe trommelens overflate og derved rive løs tonerpartiklene som hefter til den. Når bærerkulene i rommet 52 og rørene 51, 53 beveger seg i den med pilen antydete retning, fjernes de løsrevne tonerpartikler fra rommet 52. Fra rommet 52 ledes blandingen bærerkuler - tonerpartikler via røret 51 og transporteres til det indre av de lavest plasserte transportrør 62 for fremkallingssystemet 14. På denne måte returneres bærerkulene med deres vedheftete tonerpartikler for dannelse av anvendelig fremkallermateriale, til fremkallingssystemet for å bli brukt der for fortsatt fremkalling i systemet. Et blad 65 er festet til huset 41 og er i kontakt med trommelens 42 overflate i en vinkel relativ til trommelens tangent ved dette punkt. Bladet fjerner resterende tonerpartikler som frem-deles hefter til trommelen og er slik anordnet at den avskrapete toner kommer i den strøm av bærerkuler som bringes i kontakt med tonerpartikler i rommet 52.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for gjenvinning av fremkallermateriale som er blitt brukt i en fremkallingsstasjon (B) i en elektrostatisk re-produks j onsmaskin og som består av granulære bærerpartikler og tonerpartikler som kleber triboelektrisk til disse, hvor overskudd av tonerpartikler fjernes fra en elektrisk isolerende billeddannende flate (12) i reproduksjonsmaskinen etter fremkalling av et elektrostatisk bilde på denne og det fjernete overskudd tilbake-føres til fremkallingsstasjonen, karakterisert ved at partiklene som fjernes lades slik elektrisk at de tiltrekkes til en oppsamlingsflate (42) hvoretter bærerpartiklene transporteres til kontakt med oppsamlingsflaten for å trekke tonerpartikler bort fra oppsamlingsflaten.

2. Apparat for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, hvilket apparat omfatter en renseanordning (25) for fjerning av overskudd av tonerpartikler fra en elektrisk isolerende, billeddannende flate (12) i reproduksjonsmaskinen etter fremkalling av et latent elektrostatisk bilde på denne, og en transportøranordning (43) som er forbundet med renseanordningen for tilbakeføring av det fjernete overskudd av tonerpartikler til fremkallingsstasjonen, karakterisert ved at det omfatter en anordning (48) for elektrisk'lading av partiklene som er fjernet av renseanordningen, en oppsamlingsflate (42) som er slik ladet i forhold til partiklene at partiklene tiltrekkes til oppsamlingsflaten, samt en anordning (52,53) for transport av bærerpartikler til kontakt med oppsamlingsflaten for å trekke de ladete tonerpartikler bort fra oppsamlingsflaten.