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Die
Erfindung betrifft allgemein elektrostatografische Drucker oder
Kopierer und insbesondere eine in diesen Geräten zum Einsatz kommende flexible
Bandreinigungsvorrichtung.
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Bei
einer elektrofotografischen Anwendung, so beispielsweise in der
Xerografie, wird eine Ladungshaltefläche (das heißt ein Fotoleiter,
ein Fotorezeptor oder eine Bildfläche) elektrostatisch aufgeladen
und mit dem Lichtmuster eines wiederzugebenden Originalbildes belichtet,
um dadurch die Oberfläche
entsprechend selektiv aufzuladen. Das sich ergebende Muster aus
geladenen und ungeladenen Bereichen an der Oberfläche bildet
ein elektrostatisches Ladungsmuster (elektrostatisches latentes Bild),
das dem Originalbild entspricht. Bringt man das latente Bild mit
einem fein verteilten elektrostatisch anziehenden Pulver, das gemeinhin
als „Toner" bezeichnet wird,
in Kontakt, so wird das Bild entwickelt. Der Toner wird durch die
elektrostatische Ladung an der Oberfläche in den Bildbereichen gehalten.
Auf diese Weise wird ein Tonerbild entsprechend dem Lichtbild des
wiederzugebenden Originals erzeugt. Das Tonerbild kann anschließend auf
ein Substrat (beispielsweise Papier) übertragen werden, wobei das
anhaftende Bild eine dauerhafte Wiedergabe des wiederzugebenden
Bildes darstellt. Im Anschluss an die Entwicklung wird an der Ladungshaltefläche verbliebener überschüssiger Toner
durch Reinigen von der Oberfläche
entfernt. Diese Vorgehensweise ist bekannt und sowohl bei lichtlinsenbasiertem
Kopieren eines Originals wie auch bei Druckanwendungen auf Grundlage
elektronisch erzeugter oder gespeicherter Originale, bei denen eine
geladene Fläche bildweise
auf vielerlei Arten entladen werden kann, von Nutzen. Ionenprojektionsvorrichtungen,
bei denen Ladung bildweise auf ein Ladungshaltesubstrat aufgebracht
wird, arbeiten auf ähnliche
Weise.
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Obwohl
der Hauptteil des das Bild erzeugenden Toners während der Übertragung auf das Papier übertragen
wird, verbleibt ein wenig Toner unvermeidlicherweise auf der Ladungshaltefläche, wo
er durch vergleichsweise hohe elektrostatische und/oder mechanische
Kräfte
gehalten wird. Darüber hinaus
neigen Papierfasern, Kaolin und andere Reste dazu, zu der Ladungshaltefläche hingezogen
zu werden. Für
einen optimalen Betrieb ist es wesentlich, dass der an der Oberfläche verbliebene
Toner gründlich
von dieser entfernt wird.
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Eine
bei automatischen xerografischen Vorrichtungen zum Einsatz kommende
und kommerziell erfolgreiche Art der Reinigung bedient sich einer Bürste mit
weichen leitenden Faserborsten oder mit isolierenden weichen Borsten,
die geeignete reibungselektrische Eigenschaften aufweisen. Obwohl die
Borsten an der isolierenden Bürste
weich sind, üben
sie eine ausreichende mechanische Kraft aus, um übriggebliebene Tonerteilchen
von der Ladungshaltefläche
zu lösen.
An der leitenden Bürste
liegt hingegen üblicherweise
eine elektrische Vorspannung an, um eine elektrostatische Kraft
zum Entfernen des Toners von der Ladungshaltefläche zu erzeugen. Der feste
Radius gemeinhin verwendeter Bürsten
kann deren Einsatzmöglichkeiten
bei der Reinigung beschränken.
Pulverteilchen haften an den Fasern (das heißt an den Borsten) der Bürste an, nachdem
die Ladungshaltefläche
gereinigt worden ist. Der Prozess des Entfernens von Toner von diesen
Arten von Reinigungsbürsten
kann auf vielerlei Arten erfolgen. Üblicherweise finden bei Bürstenreinigern
Schwingschienen (flicker bars) Verwendung, um die Tonerentfernungsfunktion
wahrzunehmen, wobei diese die Teilchen von den Bürstenfasern jedoch gegebenenfalls
nicht in ausreichendem Maße entfernen.
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Obwohl
sich elektrostatische Bürstenreiniger als
vergleichsweise erfolgreich erwiesen haben, bedürfen großvolumige elektrostatografische
Druck- oder Kopieranwendungen höherer
Verarbeitungsgeschwindigkeiten sowie der Fähigkeit, eine Reinigung bei
Farbdruckgegebenheiten durchzuführen.
Zu diesen Gegebenheiten zählen
hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten, höhere Tonereintrittsmassen bei Eintritt
in den Reiniger, eine im Vergleich zu Schwarzweißdruck bessere Reinigung bei
Farbdruck sowie die den Druckvorgang betreffende Anforderung, bis zum
Rand einer Seite zu drucken, wodurch nicht übertragene Tonerdichten entlang
des Randes des Schriftstückes
zurückbleiben,
die in einem einzelnen Schritt mittels des Reinigers gereinigt werden
müssen.
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Das
Reinigungsvermögen
eines elektrostatischen Bürstenreinigers
ist eine Funktion der Anzahl der Fasern, die zum Reinigen des Fotorezeptors
von dem Toner zur Verfügung
stehen, und der Tonermenge, die von jeder Faser gehalten werden
kann, sowie der Ladung an den Tonerteilchen und der Vorspannung
an den Fasern. Die Tonerladung und die Bürstenvorspannung können mittels
einer Vorreinigungsbehandlung und mittels Bürstenvorspannungsenergieversorgungen
gesteuert werden. Die Anzahl der Fasern, die zum Reinigen des Fotorezeptors
von dem Toner zur Verfügung
stehen – was
auch unter der Bezeichnung „Fasertreffer" („fiber
strikes") bekannt
ist –,
ist eine Funktion der Bürstgeschwindigkeit,
der Wechselwirkung zwischen Bürste
und Fotorezeptor, der Bür stengröße, der
Faseraufsatzdichte und der Faserlänge. Die Tonermenge, die an
der Spitze einer Faser während
des Reinigungsvorganges aufgenommen werden kann, ist eine Funktion des
Faserdurchmessers, der Wechselwirkung mit dem Fotorezeptor, der
Tonerladung und der Faservorspannung. Tritt eine Tonermengeneinheit
in den Reinigungsspalt ein, so lösen
die Bürstenfasern
mechanisch den Toner von dem Fotorezeptor und lassen die Tonerteilchen
an den Fasern anhaften. Läuft die
Faser durch den Reinigungsspalt, so werden mehr Tonerteilchen gereinigt
und haften elektrostatisch an der Faser an, wodurch sich eine im
Englischen unter der Bezeichnung „match head" bekannte Ansammlung
bildet. Mit steigender Dicke der Ansammlung sinken die elektrostatischen
Kräfte,
die zum Halten zusätzlicher
geladener Tonerteilchen zur Verfügung
stehen. Dies ist durch die physikalische Beabstandung der Teilchen
von den vorspannungsbeaufschlagten Fasern und die entsprechende
Ladung der bereits an den Fasern anhaftenden Tonerteilchen bedingt.
Die Ansammlung (match head) hört zu
wachsen auf, wenn die elektrostatischen anziehenden Kräfte nicht
mehr ausreichend stark sind, um die Tonerteilchen zu lösen. An
diesem Punkt hat die Faser ihre Toneraufnahmekapazität ausgeschöpft, und
es erfolgt keine weitere Reinigung. Weiterer an der Fotorezeptorfläche verbliebener
Toner läuft
durch den Reinigungsspalt, was zu einem Ausbleiben des Reinigungsvorganges
führt,
wenn sämtliche
vorhandenen Fasern ihre Toneraufnahmekapazität ausgeschöpft haben.
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Bei
einem elektrostatischen Bürstenreiniger, der
mit Blick auf Tonerladung und Bürstenvorspannung
optimiert wurde, und der das Tonerreinigungsvermögen der Fasern aufgrund der
Menge des dem Reiniger zugeführten
Toners überschritten
hat, besteht die einzig verbleibende Abhilfe hierfür in der Steigerung
der Anzahl der Fasern, die zum Reinigen zur Verfügung stehen. Dies kann durch
Hinzufügen zusätzlicher
elektrostatischer Bürsten
geschehen, die mit einer Vorspannung geeigneter Polarität beaufschlagt
werden. Obwohl eine Vielzahl von Bürstenreinigern mit einer ausreichenden
Anzahl von Bürsten
durchaus in der Lage wäre,
jede beliebige zugeführte
Tonermenge durch Reinigen zu entfernen, würde ein derartiger Reiniger
mehr Raum entlang des Fotorezeptorbandes erfordern, als zur Verfügung steht,
und er würde
zudem einen zusätzlichen Zug
an dem Fotorezeptorband bewirken. Um großvolumigen Druck- und Kopieranwendungen
gerecht zu werden, besteht daher Bedarf an einem elektrostatischen
Bandreiniger, der ein verbessertes Reinigungsvermögen innerhalb
der Grenzen der zur Verfügung
stehenden Raumanforderungen und ohne Erzeugung eines übermäßigen Zuges
auf das Fotorezeptorband aufweist.
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Die
Druckschrift US-A-4,457,615 offenbart eine Bandbürste, die aus abwechselnden
leitenden und nichtleitenden Segmenten aufgebaut ist, bei denen
bewirkt wird, dass ein zum Aufladen verwendetes leitendes Segment
elektrisch von einem zum Reinigen verwendeten leitenden Segment
isoliert ist. Verschiedene Spannungen können gleichzeitig an jedem
der Segmente anliegen, ohne dass der Betrieb eines jeweils anderen
Segmentes nachteilig beeinflusst würde. Es ist eine einzelne Tonerentfernungswalze
vorgesehen, um Tonerteilchen von der Bürste zu entfernen.
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Die
Druckschrift US-A-3,780,391 offenbart eine Bandbürste, die in Abhängigkeit
davon, ob ein Segment in der Nähe
der Reinigungsposition oder der Tonerentfernungsposition ist, aus
abwechselnden positiv und negativ geladenen Segmenten aufgebaut
ist.
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Die
Erfindung lässt
sich wie folgt zusammenfassen. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist eine Vorrichtung zum Reinigen einer Oberfläche von
Teilchen vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst eine flexible Bandbürste, die
einen Träger
und eine Vielzahl leitender Bürstenfasern
umfasst, die sich hiervon nach außen erstrecken, wobei die Fasern
mit einer Oberfläche
zum Entfernen von Teilchen in Kontakt kommen. Eine Tragevorrichtung ermöglicht ein
bewegliches Tragen der flexiblen Bandbürste in ausgedehntem Kontakt
mit der Oberfläche,
wobei die Bandbürste
den Kontakt mit der Oberfläche
an einem Reinigungsspalt verliert. Eine Tonerentfernungsvorrichtung
wirkt mit der Bandbürste
zusammen, um Teilchen hiervon zu entfernen. Die Bandbürste zeichnet
sich durch eine elektrische Vorspannungsvorrichtung aus, die die
Bandbürste
an dem Reinigungsspalt auf Bereiche abwechselnd positiver und negativer
Polarität
auflädt.
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Besondere
Ausführungsbeispiele
entsprechend der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand
der begleitenden Zeichnung beschrieben, die sich wie folgt zusammensetzt.
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Druckvorrichtung, die erfindungsgemäße Merkmale
der vorliegenden Erfindung verkörpert.
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2 ist
eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden
Erfindung.
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3 zeigt
einen Abschnitt eines ersten Ausführungsbeispieles eines Reinigungsbandes.
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4 zeigt
einen Abschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles des Reinigungsbandes.
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5 ist
eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles.
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Um
das allgemeine Verständnis
eines elektrofotografischen Druckers oder Kopierers, bei dem die
vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen kann, zu vertiefen, wird
zunächst
auf 1 verwiesen, die schematisch die verschiedenen
Bestandteile eines solchen Gerätes
darstellt. Hierbei werden zur Bezeichnung identischer Elemente durchweg
die gleichen Bezugszeichen verwendet. Obwohl die doppelte Polarität erzeugende
elektrostatische Bandreinigungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
besonders für
die Verwendung in einer elektrofotografischen Druckmaschine geeignet
ist, sollte aus der nachfolgenden Diskussion unmittelbar verständlich werden,
dass sie gleichermaßen
für die
Verwendung in anderen Anwendungen geeignet und auch nicht auf die
gezeigten besonderen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
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In 1 der
Zeichnung sind die verschiedenen Verarbeitungsstationen, die in
einer Reproduktionsvorrichtung zum Einsatz kommen, dargestellt.
Sie werden nachstehend kurz beschrieben. Es ist unmittelbar einsichtig,
dass die verschiedenen Verarbeitungselemente auch bei elektrofotografischen
Druckanwendungen, die auf elektronisch gespeicherte Originale zurückgreifen,
und – unter
gewissen Modifikationen -bei Ionenprojektionsvorrichtungen, bei
denen Ionen und das Bild auf eine Ladungshaltefläche aufgebracht werden, vorteilhaft
eingesetzt werden können.
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Eine
Reproduktionsmaschine, bei der die vorliegende Erfindung vorteilhaft
zum Einsatz kommen kann, umfasst ein Fotorezeptorband 10 mit
einer fotoleitenden Fläche 11 (Bildfläche). Das
Fotorezeptorband 10 bewegt sich in Richtung eines Pfeils 12, um
Abschnitte des Bandes 10 nacheinander durch die verschiedenen
Verarbeitungsstationen zu führen, die
entlang des Bewegungsweges des Bandes angeordnet sind. Das Band 10 läuft um eine
Abstreifwalze 14, eine Spannwalze 16 und eine
Antriebswalze 20. Die Antriebswalze 20 ist über eine
geeignete Einrichtung, so beispielsweise einen Riementrieb, mit
einem Motor 21 gekoppelt. Das Band 10 wird durch
ein Federpaar (nicht gezeigt) unter Spannung gehalten, das die Spannwalze 16 mit
einer gewünschten
Kraft elastisch gegen das Band 10 drückt. Sowohl die Abstreifwalze 14 wie
auch die Spannwalze 16 sind drehbar angebracht. Diese Walzen
sind nicht angetriebene Walzen, die sich frei drehen, wenn sich
das Band 10 in Richtung des Pfeils 12 bewegt.
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Wie
ebenfalls in 1 dargestellt ist, bewegt sich
zunächst
ein Abschnitt des Bandes 10 durch die Ladestation A. An
der Ladestation A lädt
eine Koronavorrichtung 22 einen Abschnitt des Fotorezeptorbandes 10 auf
ein vergleichsweise hohes und im Wesentlichen gleichmäßiges – entweder
positives oder negatives – Potential
auf.
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An
einer Belichtungsstation B wird ein Originalschriftstück 30 mit
der Schriftseite nach unten derart auf eine transparente Auflageplatte 26 gelegt, dass
eine Beleuchtung durch Blitzlampen 32 erfolgen kann. Von
dem Originaldokument reflektierte Lichtstrahlen werden von einer
Linse 33 reflektiert und auf den geladenen Abschnitt des
Fotorezeptorbandes 10 projiziert, um selektiv Ladung hierauf
zu verteilen. Hierdurch wird auf dem Band ein elektrostatisches
latentes Bild aufgezeichnet, das demjenigen Informationsbereich
entspricht, der in dem Originalschriftstück enthalten ist. Alternativ
kann auch ein Laser zur bildweise erfolgenden Entladung des Fotorezeptors
entsprechend gespeicherter elektronischer Information vorgesehen
werden.
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Anschließend rückt das
Band 10 das elektrostatische latente Bild zu der Entwicklungsstation
C vor. An der Entwicklungsstation C wird entweder ein Entwicklergehäuse 34 oder
ein Entwicklergehäuse 36 in
Kontakt mit dem Band 10 gebracht, damit das elektrostatische
latente Bild entwickelt werden kann. Die Gehäuse 34 und 36 können mittels
geeigneter Nocken 38 und 40, die selektiv von
dem Motor 21 angetrieben werden, in die Entwicklungsstation
hinein und aus dieser heraus bewegt werden. Jedes Entwicklergehäuse 34 und 36 beherbergt
ein Entwicklungssystem, so beispielsweise magnetische Bürstwalzen 42 und 44,
wobei ein sich drehendes magnetisches Element veranlasst wird, ein
Entwicklergemisch (das heißt
Trägerkörnchen und
Toner) in Kontakt mit dem elektrostatischen latenten Bild zu bringen.
Das elektrostatische latente Bild zieht die Tonerteilchen von den
Trägerkörnchen ab,
sodass Tonerpulverbilder auf dem Fotorezeptorband 10 gebildet werden.
Für den
Fall, dass kein zweifarbiges Entwicklermaterial benötigt wird,
kann das zweite Entwicklergehäuse
auch weggelassen werden.
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Das
Fotorezeptorband 10 rückt
das entwickelte Bild anschließend
zu der Übertragungsstation D
vor. An der Übertragungsstation
D wird ein Blatt eines Trägermaterials,
so beispielsweise ein Blatt Papier, in Kontakt mit dem entwickelten
Bild auf dem Band 10 gebracht. Eine Koronaerzeugungsvorrichtung 46 lädt das Kopierblatt
auf ein geeignetes Potential, sodass dieses an dem Fotorezeptorband 10 anhaftet,
woraufhin das Tonerpulverbild von dem Fotorezeptorband 10 auf
das Blatt gezogen wird. Nach der Übertragung lädt der Koronaerzeuger 48 das
Kopierblatt auf entgegengesetzte Polaritäten, sodass sich das Kopierblatt
von dem Band 10 löst,
woraufhin das Blatt an der Abstreifwalze 14 von dem Band 10 abgestreift
wird.
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Blätter des
Trägermaterials 49 rücken aus
einer Vorratslade 50 zu der Übertragungsstation D vor. Die
Blätter
werden mittels des Blattzuführens 52 der Lade 50 entnommen
und entlang des Förderers 56 zu
der Übertragungsstation
D verbracht.
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Nach
der Übertragung
bewegt sich das Blatt weiter in Richtung des Pfeils 60 hin
zu der Fixierstation E. Die Fixierstation E umfasst eine Fixieranordnung,
die allgemein mit dem Bezugszeichen 70 bezeichnet ist,
und die die übertragenen
Tonerpulverbilder dauerhaft an den Blättern anhaftend macht. Vorzugsweise
umfasst die Fixieranordnung 70 eine beheizte Fixierwalze 72,
die dafür
ausgelegt ist, in Zusammenwirkung mit einer Stützwalze 74 Druck derart auszuüben, dass
die Tonerpulverbilder mit der Fixierwalze 72 in Kontakt
kommen. Auf diese Weise wird das Tonerpulverbild dauerhaft an dem
Blatt anhaftend gemacht, woraufhin diese Blätter über einen Auslass 62 zu
einem Ausgang 80 oder einer Endablage verbracht werden.
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Übriggebliebene
Teilchen, die nach erfolgter Reproduktion an dem Fotorezeptorband 10 verblieben
sind, können
an der Reinigungsstation F entfernt werden. Die Reinigungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ist mit dem Bezugszeichen 92 bezeichnet und
wird eingehend anhand 2 beschrieben. Entfernte übriggebliebene
Teilchen können
darüber
hinaus zum Zwecke der Entsorgung gelagert werden.
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Eine
Maschinensteuerung 96 ist vorzugsweise als bekannte programmierbare
Steuerung oder als Kombination von Steuerungen ausgebildet, die sämtliche
vorstehend beschriebenen Maschinenschritte und Funktionen auf konventionelle
Weise steuert. Die Steuerung 96 nimmt Signale von einer Vielzahl
von Erfassungsvorrichtungen auf, um die Steuerung der Maschine zu
vorzunehmen. Sie führt darüber hinaus
verschiedene diagnostische Betriebsschritte im Austausch mit einer
Anwenderschnittstelle (nicht gezeigt) durch.
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Entsprechend
der vorstehenden Beschreibung kann eine Reproduktionsmaschine entsprechend
der vorliegenden Erfindung eine beliebige bekannte Maschine sein.
Abwand lungen sind bei spezifischen elektrofotografischen Verarbeitungsarten,
bei der Papierverarbeitung sowie den Steueranordnungen möglich, ohne
dass dies Einfluss auf die vorliegende Erfindung hätte. Es
wird gleichwohl davon ausgegangen, dass die vorstehende Beschreibung im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ausreichend ist, um
den allgemeinen Betrieb einer elektrofotografischen Druckmaschine
zu erklären, die
einen Typ von Vorrichtung verkörpert,
der bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen kann. Die
Beschreibung erfolgt nunmehr anhand 2 bis 4,
in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung dargestellt sind, die keinesfalls eine Beschränkung derselben
beinhalten.
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Die
Entfernung geladener dielektrischer Teilchen, die an einer dielektrischen
Fläche
anhaften, kann mittels einer mechanischen, elektrischen oder einer
elektromechanischen Einrichtung erfolgen. Der elektrostatische Bandbürstenreiniger
setzt eine Kombination aus elektrischen und mechanischen Kräften ein,
um Tonerteilchen von der Fotorezeptorfläche zu lösen und zu entfernen.
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In 2 ist
eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Es ist gezeigt, wie die flexible Bandbürste 110 in
ihrem Arbeitszustand über
einen ausgedehnten Reinigungsspalt 150 in Kontakt mit dem
Fotorezeptorband 10 befindlich ist. Die flexible Bandbürste 110 ist
elektrisch mit einer Vorspannung ausreichender Größe und Polarität beaufschlagt.
Sie umfasst einen Endlosumlauf eines leitenden Grundierungsmaterials
(beispielsweise Urethan oder Polyester), an dem leitende Bürstenfasern
angebracht sind. Die flexible Bandbürste 110 läuft um Walzen 112, 114 und 116 um,
von denen eine eine Antriebswalze ist, wobei der Umlauf in einer
Richtung 130 entgegengesetzt zu der Bewegung des Fotorezeptorbandes 10 erfolgt.
Die beiden Walzen 112 und 114 tragen das Band 110 in
Bürstkontakt
mit dem Fotorezeptorband 10. Die dritte Walze 116 trägt das Band 110,
wenn die leitenden Bürstenfasern
in Kontakt mit der elektrostatischen Tonerentfernungswalze 118 gebracht
werden, die im Vergleich zu der Bandbürste mit einer Vorspannung
größerer Polarität beaufschlagt
ist, und die sich in der Richtung 160 entgegengesetzt zu
der Bewegung des Bandes 110 bewegt. Obwohl der Umlauf der
Bandbürste
um drei Walzen bei vielen Anwendungen ausreichend ist, sollte einsichtig
sein, dass bei anderen Anwendungen andere Anzahlen von Tragewalzen
auftreten können.
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Um
eine elektrostatische Kraft auf die Tonerteilchen auszuüben, werden
die Tonerteilchen unter Verwendung einer Vorreinigungskoronavorrichtung aufgeladen,
wobei ein elektrisches Potential an den leitenden Fasern der Bürste angelegt
wird. Das Potential erzeugt ein elektrisches Feld zwischen den Fasern
und der Grundebene des Fotorezeptors. Die auf die Tonerteilchen
wirkende Kraft muss die Haftkraft zwischen den Tonerteilchen und
der Fotorezeptorfläche überschreiten,
um die Teilchen zu lösen.
Die elektrische Kraft löst
und entfernt die geladenen Tonerteilchen von der Fotorezeptorfläche, wobei
sie mit den mechanischen Kräften
(Ablenkkräften)
der Fasern zusammenwirkt. Obwohl die Beaufschlagung des Bürstenbandes
mit einer Vorspannung einer einzigen Polarität bei einigen Anwendungen ausreichend
ist, besteht bei großvolumigen
Druck- oder Kopieranwendungen
die Notwendigkeit, dass das Band derart ausgestaltet ist, dass es
Bereiche entgegengesetzter Polarität entlang seiner Länge aufweist.
Bei derartigen Anwendungen werden positive und negative Polaritäten in abwechselnden
Polaritätsbereichen
entlang der Länge
des Bandes induziert.
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3 zeigt
einen Abschnitt eines Bandes 110 mit derartigen Bereichen
abwechselnder positiver und negativer Polarität. Die Fähigkeit, mehrere Abschnitte
des Reinigungsbandes unabhängig
voneinander mit einer Vorspannung zu beaufschlagen, ermöglicht die
Ersetzung zweier entgegengesetzt vorspannungsbeaufschlagter Bürsten durch
eine einzige Bandbürste.
Aufgrund des schmalen Reinigungsspaltes der Bürste ist es äußerst schwierig,
genug Fasertreffer (fiber strikes) jeder Polarität innerhalb der Grenzen eines
vergleichsweise kleinen Bürstendurchmessers
vorzuhalten. Im Gegensatz zu dem schmalen Reinigungsspalt einer
Bürste
stellt die Bandbürste
der vorliegenden Erfindung einen ausgedehnten beziehungsweise erweiterten
Reinigungsspalt 150 bereit, durch den das Vorhandensein
einer ausreichenden Menge von Fasern jeder Polarität in dem
Reinigungsspalt gewährleistet
ist. Ein Freiraum zwischen mit entgegengesetzter Vorspannung beaufschlagten
Bereichen des Bandes kann darüber
hinaus zum Zwecke der elektrischen Isolation vorgesehen sein. Wie
in 3 gezeigt ist, beaufschlagt eine elektrische Stromquelle
den Abschnitt 181 des Bandes 110 über den
verbindenden Vorspannungsstreifen 180 mit einer Vorspannung
negativer Polarität, wohingegen
eine ähnliche
Quelle den Abschnitt 183 des Bandes 110 über den
verbindenden Vorspannungsstreifen 182 mit einer Vorspannung
positiver Polarität
auflädt.
Der Abschnitt 184 isoliert die Abschnitte 181 und 183 elektrisch
voneinander.
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Alternativ
kann der verbindende Randvorspannungsstreifen, wie in 4 gezeigt,
auch weggelassen werden. Abschnitte negativer Polarität 188 und
Abschnitte positiver Polarität 186 weisen
versetzte Enden auf, die mittels bekannter Einrichtungen unabhängig voneinander
vorspannungsbeaufschlagt werden können. Der Abschnitt 184 isoliert
die Abschnitte 186 und 188 elektrisch voneinander.
Das Muster abwechselnder positiver und negativer Vorspannungen gemäß 3 und 4 stellt
ein Beispiel für
ein mögliches
Muster zur Vorspannungsbeaufschlagung einer Bandbürste dar.
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Treten
negative Tonerteilchen im Betrieb in den Reinigungsspalt 150 ein,
so werden sie, wie in 2 gezeigt, von dem Fotorezeptorband 10 gelöst, wobei
sie an den an dem Band 110 angebrachten positiv geladenen
Fasern anhaften. Die positiv vorspannungsbeaufschlagten Fasern verbringen
die Tonerteilchen zu der stärker
positiv vorspannungsbeaufschlagten Tonerentfernungswalze 118.
Geraten die Bürstenfasern
des Bandes 110 in Kontakt mit der Tonerentfernungswalze 118,
so erfolgt eine Verbringung der negativen Tonerteilchen von dem
Band 110 zu der Tonerentfernungswalze 118. Die
Tonerentfernungswalze 118 verbringt die Tonerteilchen anschließend zu
der Tonerentfernungsklinge 122, die die Tonerteilchen von
der Tonerentfernungswalze 118 abschabt und sie in eine
Förderschnecke 120 verbringt. Die
Förderschnecke 120 verbringt
die Tonerteilchen in einen Abfallbehälter.
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5 zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist die flexible
Bandbürste 110 über den
ausgedehnten beziehungsweise erweiterten Reinigungsschlitz 150 mit
dem Fotorezeptorband 10 in Bürstkontakt. Die flexible Bandbürste 110 wird elektrisch
mit einer Vorspannung geeigneter Stärke und Polarität beaufschlagt.
Sie umfasst einen Endlosumlauf eines leitenden Grundierungsmaterials,
an dem leitende Bürstenfasern
angebracht sind. Die flexible Bandbürste 110 läuft um Walzen 112, 114 und 116 um,
von denen eine eine Antriebswalze darstellt, die sich in einer Richtung 130 entgegengesetzt
zu der Bewegung des Fotorezeptorbandes 10 bewegt. Die beiden
Walzen 112 und 114 tragen das Band 110 in
Bürstkontakt
mit dem Fotorezeptorband 10. Eine Tragestange 152 (backer
bar), die elektrisch vorspannungsbeaufschlagt sein kann, kann einen
Druck auf das Band ausüben,
um über
den Reinigungsspalt 150 einen beständigen Bürstkontakt zwischen dem Fotorezeptorband 10 und
der Bandbürste 110 sicherzustellen.
Die dritte Walze 116 trägt
das Band 110.
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Im
Betrieb werden Tonerteilchen, sobald sie in den Reinigungsspalt 150 eintreten,
von dem Fotorezeptorband 10 gelöst und haften an den an dem Band 110 angebrachten
Fasern an. Die Fasern leiten die Tonerteilchen an einem Schallwandler
sowie einem Trichter 124 vorbei, die eine hochfrequente Schwingungsenergie
auf die Fasern der Bandbürste 110 übertragen,
um Tonerteilchen zu lösen.
Obwohl es möglich
ist, die To nerteilchen allein unter Einsatz der schallgetragenen
Schwingungsenergie zu lösen, kann
eine Schwingschiene (flicker bar), die nicht gezeigt ist, den Vorgang
der Lösung
der Tonerteilchen unterstützen.
Die gelösten
Tonerteilchen werden von der Förderschnecke 120 oder
einer Vakuumvorrichtung, die nicht gezeigt, jedoch aus dem Stand
der Technik bekannt ist, gesammelt und zu einem Abfallbehälter 140 verbracht.
Alternativ kann eine Verbringung der von dem Schallwandler 124 gelösten Tonerteilchen
zu eine Tonerentfernungswalze 118 erfolgen, die die Tonerteilchen
zu der Tonerentfernungsklinge, die die Teilchen von der Tonerentfernungswalze
abschabt, und zu der Förderschnecke 120,
die die Tonerteilchen zu einem Abfallbehälter (siehe 2) verbringt,
transportiert.