DE2425755A1

DE2425755A1 - Reinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2425755A1
Application number: DE19742425755
Authority: DE
Inventors: Robert Norman Jones
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-08-24
Filing date: 1974-05-28
Publication date: 1975-03-06
Also published as: CA1019800A; NL7408310A; JPS5085243U; FR2245992A1; US3854814A; GB1464115A; FR2245992B1; JPS5526921Y2

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL, ING. W. EITLE · Dit. RER. NAT. K. HOFFMANN

Γ1ΤΒΝΤΑΓ^τΤΐΐ/ΤΕ
D-8000 MÖNCHEN 81 · ARAB E UASTRAS S E 4 · TELEFON (0811) 911087 24257

25 381

Xerox Corporation, Rochester, N.Y. / USA

Reinigungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsvorrichtung
für eine elektrostatografische Abbildungsfläche, in welcher eine Reinigungsklinge zyklisch quer zur normalen Bewegungsrichtung der Abbildungsfläche zwischen zwei im wesentlichen mit Abstand zueinander angeordneten Endverweilstellungen der Translationsbewegung des Reinigungsblattes auf der Abbildungsfläche oszilliert wird.

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Eine Schwierigkeit bei der Verwendung von mit Klingen arbeitenden Reinigungsvorrichtungen zum Reinigen sich bewegender xerografischer,fotoaufnehmender Abbildungsflächen von Abbildungsmaterial ist die Neigung der Klingenkante zu Abdichtungsfehlern, z.B. örtlichen ümfaltungen, die an Punkten auftreten, wo die Klingenkante wiederholt am selben Punkt von denselben Fehlern der Abbildungsfläche getroffen wird, die wiederholt an der Klingenkante vorbeigedreht werden, während die Klingenkante stationär ist. Eine zyklische Translationsbewegung der Reinigungsklinge in Querrichtung zur fotoaufnehmenden Abbildungsfläche wurde bereits zur Vermeidung der meisten dieser Schwierigkeiten gefunden, insbesondere wenn die Translationsbewegung fortläuft, während die Abbildungsfläche anhält und wenn ein Nocken mit einer kurzen Verweilzeit verwendet wird (und insbesondere wenn die Abbildungsfläche poliert ist). Die US-Patentschriften 3 7 24 019 und 3 7 24 020, auf die später noch Bezug genommen wird, beziehen sich auf solche Reinigungsvorrichtungen mit Translationsbewegung. Wenn jedoch eine einfache seitliche Translationsbewegung während des Betriebes der Maschine angewandt wird, ergeben sich zwei festliegende Endverweilstellungen auf der fotoaufnehmenden Abbildungsfläche, an denen die Reinigungsklinge bei jedem Translationszyklus an derselben Stelle anhält, um zurückzukehren. So wird die Reinigungsklinge an diesen zwei Verweilpunkten durch die Translationsbewegung nicht vollständig von den oben beschriebenen,durch einzelne Punkte hervorgerufenen vielfachen Stoßen von denselben Fehlern der fotoaufnehmenden Abbildungsfläche geschützt. Ein anderer Versuch unter Anwendung der Translationsbewegung der Reinigungsklinge ist in der US-Patentschrift 3 740 789 und der Maschine "3100" beschrieben, auf die unten Bezug genommen wird. Diese Translationsbewegung umfaßt ein Bewegen der Reinigungsklinge in einer Reihe von kurzen, einzelnen Schritten in jeder Richtung der Haupttranslationsbewegung. Dieses führt jedoch zu einer großen Anzahl von Verweilpunkten für jeden vollen Translationszyklus der Reinigungsklinge.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Reinigungsklinge eine derartige Translationsbewegung ausführt, daß die Schaden an der Reinigungsklinge, die durch zu häufiges Verweilen derselben an gleichen Stellen hervorgerufen werden, nahezu vollständig ausgeschlossen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Klingenantrieb für eine zyklische, laterale Oszillation der Reinigungsklinge und zum mehrfachen automatischen Verschieben der Stellungen der zwei Endverweilstellungen der Translationsbewegung auf der Abbildungsfläche ohne Unterbrechung der Klingenbewegung zwischen den zwei Endverweilstellungen der Translationsbewegung vorgesehen ist.

Beispiele für Reinigungsvorrichtungen für xerografische, fotoaufnehmende Abbildungsflächen, bei welchen Reinigungsklingen verwendet werden, sind in den US-Patentschriften 3 438 706, 3 552 850, 3 634 077 , 3 660 863, 3 724 019, 3 724 020 und 3 740 789 beschrieben. Zu anhängigen Patentanmeldungen auf diesem Gebiet gehören die US-Anmeldung Serial No. 356 985 vom 3. Mai 1973 und die US-Patentanmeldung Serial No. 3 56 986 vom 3. Mai 1973. Tonerreinigungseinrichtungen mit einer hin- und hergehenden Polyurethanreinigungsklinge sind im allgemeinen in den xerografischen Kopiermaschinen "4000" und "3100" der Xerox Corporation verwirklicht. Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung dieser Technologie dar, und demzufolge wird auf diese Druckschriften in der vorliegenden Beschreibung Bezug genommen.

Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Beschreibung zeigt eine besondere Verbesserung der in den oben erwähnten US-Patentschriften 3 724 019 und 3 724 020 und der Xerox Kopiermaschine "4000" enthaltenen Einrichtungen für die Translationsbewegung der Reinigungsklinge, welche nur eine Abwandlung derselben

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erfordert, welche eine Änderung der Ausbildung der antreibenden Nockenscheibe und Geschwindigkeit umfaßt, um die gewünschte Mehrfachverschiebung der Endverweilstellungen der Klingentranslation zu erzielen. Diese Abwandlung kann jedoch die Notwendigkeit einer zusätzlichen Einrichtung zur Fortsetzung der Translationsbewegung der Reinigungsklinge nach dem Anhalten der Maschine vermeiden, die durch diese zwei gleichen Patentschriften gelehrt wird. Im Hinblick auf die durch diese zwei Patentschriften vorhandene Lehre ist in der folgenden besonderen Beschreibung keine Notwendigkeit, die gemeinsamen und zugehörigen Merkmale und Bauteile im einzelnen zu erläutern.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung betreffen die besondere Vorrichtung und ihre Funktionen, durch die die oben beschriebenen Ziele der Erfindung erreicht werden. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels der

erfindungsgemäßen, mit einer Reinigungsklinge arbeitenden Reinigungsvorrichtung,

Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit der antreibenden

Nockenscheibe und des Nachläufers der Fig. 1, und

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der antreibenden

Nockenscheibe und des Nachläufers der Fig. 1 und

In der Zeichnung, insbesondere den Fig. 1 und 2, ist eine beispielhafte Reinigungsvorrichtung 10 gemäß der Erfindung zum Reinigen der fotoaufnehmenden Abbildungsfläche 12 einer xerografisehen Trommel 14 von Toner dargestellt. Die Abbildungsfläche 12 wird gereinigt, indem sie mit einer Reinigungsklinge 16 in Berührung steht, die sich quer zur Bewegungsrichtung (Drehung) der Abbildungsfläche 12 erstreckt. Die vorliegende Erfindung befaßt sich insbesondere mit einem Klingenantrieb

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20 für die querverlaufende Oszillation der Reinigungsklinge 16 vor-und rückwärts über die Abbildungsfläche 12, wie in Fig. 1 mit einem Pfeil dargestellt ist.

Der Klingenantrieb 20 führt zusätzlich zur Translation der Reinigungsklinge zu einer verbesserten Lebensdauer und Zuverlässigkeit derselben, indem er auch die zwei Endverweilstellungen verschiebt, in denen die Reinigungsklinge 16 am Ende jedes seitlichen Extrempunktes der Klingenoszillation anhält. Diese zwei Verweilpunkte haben sich als Ausgangsfehlerpunkte für die Reinigungsklinge herausgestellt, wenn nur eine einfache Klingentranslation vorgesehen wird. Der eine mit mehreren Vorsprüngen versehene Nockenscheibe verwendende Klingenantrieb 20 verschiebt oder bewegt diese Endverweilstellungen in jedem Zyklus um eine kleine Entfernung, um die Anzahl der Verweilstellungen wesentlich zu steigern und dadurch zur Verlängerung der wirksamen Lebensdauer der Reinigungsklinge beizutragen.

Die hier beschriebene Reinigungsvorrichtung 10 ist die gleiche wie sie in den zwei oben genannten US-Patentschriften 3 724 und 3 724 020 beschrieben ist, mit der Ausnahme, daß eine mit mehreren Vorsprüngen versehene Nockenscheibe 22 vorgesehen ist und vorzugsweise eine niedrigere Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe angewandt wird. Wie in diesen zwei genannten Patentschriften beschrieben ist, wird die Nockenscheibe 22 um eine feste Drehachse 24 mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit durch einen herkömmlichen, kleinen Elektromotor 26 und ein herkömmliches, integrales Untersetzungsgetriebe angetrieben. Die Nockenscheibe dieser zwei genannten Patentschriften ist jedoch eine herzförmige, mit einem einzigen Vorsprung versehene Nockenscheibe, während die Nockenscheibe 22 mehrere Vorsprünge aufweist. Wenn die gleichen ungefähren Translationsgeschwindigkeiten wie bei den in diesen zwei Patentschriften beschriebenen Reinigungsvorrichtungen verwendet werden sollen, muß die Drehgeschwindigkeit der Nockenscheibe 22 herabgesetzt

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werden, d.h. die Getriebeuntersetzung vom Motor 26 muß ungefähr proportional der Steigerung der Anzahl der Vorsprünge der Nockenscheibe vergrößert werden.

Ähnlich wie in den zwei oben beschriebenen Patentschriften veranlaßt die Nockenscheibe 22 ihre Vorsprünge dazu, einen Arm eines mit ihnen im Eingriff befindlichen Nachläufers 28 nach oben zu schieben, wodurch der Nachläufer um seine eigene Schwenkachse 30 oszilliert. Ein gleichlanger Arm des Nachläufers 28 an der dem die Nockenscheibe erfassenden Arm gegenüberliegenden Seite der Schwenkachse 30 ist drehbar mit einer Zugstange 3 2 verbunden und bewegt diese linear. Die Zugstange 32 ist ihrerseits direkt zur Translation mit der Reinigungsklinge 16 verbunden. Die Zugstange 32 zieht die Reinigungsklinge 16 dadurch während des Anhebens der Bewegung der Oberfläche der Nockenscheibe in Richtung zur Spitze des Vorsprungs des Nockens in Richtung des Klingenantriebs. Die Rückbewegung der Reinigungsklinge wird durch eine Schraubenfeder 34 bewirkt, welche,an der gegenüberliegenden Seite der Reinigungsklinge 16 angebracht, entgegen der Zugstange 32 zieht.

Die oben beschriebene Arbeitsweise des Klingenantriebs 20 und insbesondere die Ausbildung der mit mehreren Vorsprüngen versehenen Nockenscheibe 22 ist am besten in Fig. 2 zu sehen. Es ist zu erkennen, daß die als Beispiel ausgewählte, besondere Nockenscheibe 22 hier fünf flache, facettierte VorSprünge aufweist, die scharfe Spitzen oder Punkte an ihren Gipfelpunkten für minimale Verweilzeiten der Reinigungsklinge an den Spitzen der Vorsprünge aufweist. Es ist insbesondere zu erkennen, daß jeder der Vorsprünge der Nockenscheibe eine andere maximale Entfernung (Spitze) oder Umdrehungsradius von der Drehachse 24 der Nockenscheibe 22 aufweist. Diese Entfernungen sind z.B. für den höchsten Vorsprung der Nockenscheibe mit dem Pfeil "A" und für den niedrigsten Vorsprung der Nockenscheibe mit dem Pfeil "B" dargestellt. Sie entsprechen direkt den Stellungen

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von einem der zwei Endverweilpunkte . Der minimale Oberflächenradius der Nockenscheibe zwischen jedem Vorsprung entspricht dem anderen Endverweilpunkt,und es ist zu erkennen, daß diese ebenfalls alle unterschiedlich sind.

Jeder Vorsprung der Nockenscheibe 22 ergibt eine volle Oszillation der Reinigungsklinge 16 um eine Entfernung, die im wesentlichen so groß ist, wie sie durch eine Nockenscheibe mit einem einzelnen Vorsprung erreicht werden könnte. Dabei ergibt sich keine wesentliche Steigerung der Verweilzeiten. Jedoch hat jeder Vorsprung unterschiedliche maximale und minimale Umdrehungsradien um die Drehachse 24 und liefert dadurch eine leichte Verschiebung oder Zyklusänderung beider Endverweilstellungen der Translationsbewegung der Reinigungsklinge. Dieses Verschieben tritt automatisch entsprechend und als Teil der Oszillation der Reinigungsklinge auf, ohne daß irgendein Anhalten der Klingenbewegung zwischen den zwei Verweilstellungen auftritt. Die Reinigungsklinge 16 schreitet quer über die Abbildungsfläche 12 nicht in kleinen Schritten von einer Seite zur anderen fort. Vielmehr verläuft sie bei jedem Vorsprung der Nockenscheibe vollständig zyklisch in im wesentlichen dem maximalen, praktikablen und anwendbaren Ausmaß in Querrichtung bei jedem Zyklus.

Obwohl es nicht wesentlich ist, ist der unregelmäßige Abstand in der Winkel- und Umfangsentfernung der Vorsprünge der Nockenscheibe um die Drehachse 24 ein wünschenswertes zusätzliches Merkmal. Dieses führt zu einer erwünschten zyklischen Änderung der Translationsgeschwindigkeit der Reinigungsklinge und der gesamten Translationszeit jedes Nockens der Nockenscheibe. Je unregelmäßiger die Bewegung ist, desto weniger kann es vorkommen, daß die Translationsbewegung der Reinigungsklinge in einer Reihenfolge oder harmonisch zur Rotation der Trommel 14 erfolgt.

Es ist zu sehen, daß der Klingenantrieb 20 die Anzahl der Paare verschiedener (verschobener) Verweilpunkte in direktem

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proportionalen Verhältnis zur Steigerung der Anzahl der Vorsprünge der Nockenscheibe steigern kann. Die mit fünf Vorsprüngen versehene Nockenscheibe 22 steigert in der Reinigungsvorrichtung 10 die Anzahl verschiedener Verweilpunkte, und keine Verweilstellungen benachbarter Oszillationen der Reinigungsklinge sind die gleichen. Sie sind durch vier dazwischenliegende Oszillationen zeitlich verschoben. So ist zu erkennen, daß die Neigung zu Fehlern an der Reinigungsklinge,die proportional zur an einer gegebenen Verweilstelle verbrachten Zeit auftreten, wesentlich verringert wird. Es ist jedoch auch zu beobachten, daß dieses hier erreicht wird, ohne daß es notwendig ist, die Gesamtlänge des Hubes der Reinigungsklinge zu verringern, d.h. die Translationsentfernung zwischen den zwei Endverweilstellungen der Reinigungsklinge. Der Hub kann natürlich gegebenenfalls ebensogut durch entsprechende Auslegung der Oberfläche der Nockenscheibe geändert werden, es ist aber bei der beschriebenen Reinigungsvorrichtung nicht notwendig, die Anwendung eines großen Prozentsatzes der maximalen Hublänge zwischen den extrem erlaubten Endverweilstellungen zu opfern.

Bei Betrachtung der alternativen Nockenscheibe und des zugehörigen Nachläufers, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, ist zu erkennen, daß hier eine andere Nockenscheibe 40 mit einer anders geformten Nockenfläche offenbart ist. Diese Nockenoberfläche hat anschließend an die Spitzen der Vorsprünge der Nockenscheibe ein schnelleres Absinken, um eine schnellere Rückbewegung der Reinigungsklinge durch die Feder 34 zu bewirken. Die Nockenscheibe 40 bewirkt auch eine Verringerung der Verweilzeiten an den Verweilstellen, welche den Ausnehmungen der Nockenscheibe entsprechen. Gegebenenfalls kann eine sogar noch extremere Ausbildung, z.B. eine Sägezahnform, verwendet werden, die ein Rückschlagen zur Unterstützung des Losbrechens überschüssigen Toners eines Schmiermittels oder einer auf der Kante der Reinigungsklinge aufgebauten Verschmutzung erlauben würde. Im übrigen ist das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 dem der oben beschriebenen Fig. 1 und 2 in Aufbau und Arbeitsweise ähnlich.

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Lediglich als Beispiel geeigneter Translationsgeschwindigkeiten einer Reinigungsklinge, jedoch nicht als Beschränkung derselben, ist eine Translationsgeschwindigkeit einer Reinigungs-

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klinge zwischen ungefähr 0,5 χ 10 cm/sek und 0,2 cm/sek zum Reinigen mit einer verteilten Abnutzung der Reinigungsklinge geeignet. In gleicher Weise ist eine Amplitude der Oszillation (Entfernung zwischen Verweilpunkten),die größer als ungefähr 0,15 cm ist, sich jedoch nicht über die Abbildungsfläche hinauserstreckt, zweckmäßig.

Verschiedene andere Abwandlungen oder Verbesserungen sind für den Fachmann klar, obwohl die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele gegenwärtig bevorzugt werden. Die folgenden Ansprüche sollen alle Änderungen und Abwandlungen einschließen, die in den Anwendungsbereich und unter den Gedanken der Erfindung fallen.

Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung eine Reinigungsvorrichtung für eine elektrostatografische Abbildungsfläche geschaffen, bei welcher eine Reinigungsklinge zyklisch seitlich zur normalen Bewegungsrichtung der Abbildungsfläche zwischen zwei im wesentlichen mit Abstand zueinander angeordneten Endverweilpunkten eine Translationsbewegung ausführt, wobei ein Klingenantrieb mit einer unregelmäßigen, mit mehreren Vorsprüngen versehenen Nockenscheibe für die zyklische seitliche Translationsbewegung der Reinigungsklinge und auch zum automatischen mehrfachen Verschieben der Endverweilstellungen der Reinigungsklinge um einen kleinen Betrag auf der Abbildungsfläche vorgesehen ist, ohne daß eine größere Verringerung ihres maximal erreichbaren Abstandes erforderlich ist.

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Claims

Patentansprüche

1J Reinigungsvorrichtung für eine elektrostatografische Abbildungsfläche, in welcher eine Reinigungsklinge zyklisch quer zur normalen Bewegungsrichtung der Abbildungsfläche zwischen zwei im wesentlichen mit Abstand zueinander angeordneten Endverweilstellungen der Translationsbewegung des Reinigungsblattes auf der Abbildungsfläche oszilliert wird, dadurch gekennzeichnet , daß ein Klingenantrieb (20) für eine zyklische, laterale Oszillation der Reinigungsklinge (16) und zum mehrfachen automatischen Verschieben der Stellungen der zwei Endverweilstellungen der Translationsbewegung auf der Abbildungsfläche (12) ohne Unterbrechung der Klingenbewegung zwischen den zwei Endverweilstellungen der Translationsbewegung vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Klingenantrieb (20) eine Einrichtung zur zyklischen Änderung der Endverweilstellungen der Translationsbewegung auf der Abbildungsfläche (12) entsprechend den Schwingungen der Reinigungsklinge (16) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Klingenantrieb (20) eine mit mehreren Vorsprüngen versehene Nockenscheibe (22) umfaßt, welche die Translationsbewegung der Reinigungsklinge (16) steuert, und daß die Vorsprünge an der Nockenscheibe (22) unterschiedliche Abmessungen haben, wodurch die Verschiebung der zwei Endverweilstellungen der Translationsbewegung der Reinigungsklinge (16) ermöglicht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die VorSprünge der Nockenscheibe (22) mit unregelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Endverweilstellungen bei jeder Oszillation der Reinigungsklinge (16) durch die mit mehreren VorSprüngen versehene Nockenscheibe (22) automatisch verschiebbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Klingenantrieb (20) eine mit mehreren VorSprüngen versehene Nockenscheibe (22) aufweist, die um eine feste Drehachse (24) drehbar angetrieben ist, sowie einen durch die Nockenscheibe (22) angetriebenen Nachläufer (28), daß der Nachläufer (28) zum Antrieb der Reinigungsklinge (16) mit derselben verbunden ist, so daß eine zyklische, lineare Translationsbewegung der Reinigungsklinge (16) durch die Nockenscheibe (22) ermöglicht ist, und daß die mit mehreren Vorsprüngen versehene Nockenscheibe (22) mehrere VorSprünge mit unterschiedlichen maximalen und minimalen Umdrehungsradien um die feste Drehachse (24) aufweist, so daß eine zyklische Änderung der zwei Endverweilstellungen der Translationsbewegung ermöglicht ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorsprünge der Nockenscheibe (22, 40) in bezug aufeinander mit unregelmäßigen Winkelabständen um die feste Drehachse (24) angeordnet sind, wodurch die Geschwindigkeit der Translationsbewegung der Reinigungsklinge

(16) zyklisch änderbar ist.

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